用于坐标测量机的光学粗糙度传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于坐标测量机的光学粗糙度传感器(10)，包括：用于耦合输入和解耦光学有效辐射的光束耦合单元(11)，用于通过有效辐射的参考辐射分量提供参考路径和干涉参考信号的本地参考振荡器件，包括第一光束通过窗的第一解耦路径，第一光束通过窗用于有效辐射的测量辐射分量(17)的双向透射，从而该测量辐射分量(17)能被对准至待测目标表面且该测量辐射分量(17)的反射能被获得，关于目标表面的表面信号能由反射的测量辐射分量(17)提供。该参考路径和解耦路径(12)如此布置和相互作用，所述参考信号和表面信号干涉并且能基于所述参考信号额表面信号的干涉得到粗糙度信号。

Optical Roughness Sensor for CMM

The invention relates to an optical roughness sensor (10) for a coordinate measuring machine, comprising a beam coupling unit (11) for coupling input and decoupling optical effective radiation, a local reference oscillator for providing a reference path and interference reference signal through the reference radiation component of effective radiation, including a first decoupling path of a first beam through a window, and a first beam through a window. The two-way transmission of the measured radiation component (17) of the effective radiation enables the measured radiation component (17) to be aligned to the target surface and the reflection of the measured radiation component (17) can be obtained. The surface signal on the target surface can be provided by the measured radiation component (17) of the reflection. The reference path and decoupling path (12) are so arranged and interacted that the reference signal interferes with the surface signal and the roughness signal can be obtained based on the interference of the frontal surface signal of the reference signal.

【技术实现步骤摘要】
用于坐标测量机的光学粗糙度传感器
本专利技术涉及用于获得表面信息的光学粗糙度传感器和用于借助这样的传感器测量目标表面粗糙度的坐标测量机(CMM)。
技术介绍
在许多应用
中需要高精度测量目标面，进而也需要高精度测量目标本身。这尤其适用于工件表面的测量和检查对此极其重要以尤其实现质量控制的加工行业。一般，坐标测量机被用于如下应用，其允许一般以微米精度的目标表面形状的精确测量。待测目标例如可以是发动机组、变速箱和工具。已知的坐标测量机通过建立机械接触并扫描表面来测量该表面。其例子就是例如在DE4325337或DE4325347中描述的龙门式测量机。另一系统基于铰接臂的使用，其测量传感器布置在多节臂末端且可沿该表面移动。例如在US5402582或EP1474650中描述了所述类型的铰接臂。在现有技术中，光学传感器或触觉传感器被用作带有这样的坐标测量装置的标准测量传感器，所述触觉传感器例如由安装在测量杆上的红宝石球构成。在坐标测量机设计用于在相互垂直的三个方向X、Y、Z上三维测量情况下的触觉传感器偏移在扫描过程中通过开关元件或测距元件确定。依据开关点或偏移距离来计算接触的地点和进而表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于坐标测量机(1)的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，该光学粗糙度传感器包括：‑用于耦合输入光学有效辐射的光束耦合单元(11)，‑本地参考振荡器件，该本地参考振荡器件设计用于通过所述有效辐射的参考辐射分量提供参考路径和干涉参考信号，‑第一解耦路径(12)，包括设计用于所述有效辐射的测量辐射分量(17)的双向透射的第一光束通过窗，从而使得‑所述测量辐射分量(17)能被对准至待测的目标(9)且所述测量辐射分量(17)的反射能被获得，并且‑关于目标表面的表面信号能由反射的测量辐射分量(17)提供，其中，所述参考路径和所述解耦路径(12)如此布置和相互作用，即所述参考...

【技术特征摘要】
2017.07.26 EP 17183279.31.一种用于坐标测量机(1)的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，该光学粗糙度传感器包括：-用于耦合输入光学有效辐射的光束耦合单元(11)，-本地参考振荡器件，该本地参考振荡器件设计用于通过所述有效辐射的参考辐射分量提供参考路径和干涉参考信号，-第一解耦路径(12)，包括设计用于所述有效辐射的测量辐射分量(17)的双向透射的第一光束通过窗，从而使得-所述测量辐射分量(17)能被对准至待测的目标(9)且所述测量辐射分量(17)的反射能被获得，并且-关于目标表面的表面信号能由反射的测量辐射分量(17)提供，其中，所述参考路径和所述解耦路径(12)如此布置和相互作用，即所述参考信号和所述表面信号干涉并且能基于所述参考信号和所述表面信号的干涉得到粗糙度信号。2.根据权利要求1所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)具有用于使所述第一解耦路径(12)移动的驱动单元(16)，其中所述驱动单元(16)被联结至所述第一解耦路径(12)，使得所述第一解耦路径(12)能以受控方式平行地或同轴地沿着与所述光束耦合单元(11)相关的扫描轴(S)移动。3.根据权利要求2所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)具有用于提供与所述解耦路径(12)的扫描轴位置相关的侧向位置信号的所述侧向位置路径，其中该侧向位置路径由所述有效辐射的所述侧向辐射分量的反射来限定。4.根据权利要求3所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)具有第一分光器(13)，其中所述第一分光器(13)提供所述解耦路径(12)和侧向位置路径的至少部分分离，尤其是所述侧向辐射分量和测量辐射分量的分离。5.根据权利要求3或4所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)具有用于提供所述侧向辐射分量的反射的反射面(14)尤其是反光镜，尤其是其中所述反射面(14)布置在所述第一分光器(13)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述参考振荡器件由如下提供：-尤其是所述光束耦合单元(11)的箍圈(11a)的端面(11b)，或者-布置在所述第一分光器上的所述反射面(14)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)具有用于提供至少一个补偿信号的信号补偿机构，其中-关于所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)相对于所述目标表面的测量位置的信息且尤其是关于所述粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)和目标表面之间距离的信息能由第一补偿信号提供，和/或-关于所述解耦路径(12)在粗糙度传感器壳体(18)内的相对定位的补偿信息能由第二补偿信号提供。8.根据权利要求7所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，所述信号补偿机构提供第二解耦路径(22)，该第二解耦路径包括用于所述有效辐射的第一补偿分量(27)的双向透射的第二光束通过窗，从而使得-所述第一补偿分量(27)能被对准至待测的目标(9)且所述第一补偿分量(27)在所述目标(9)处的反射能被获得，并且-所述第一补偿信号能由反射的所述第一补偿分量(27)提供。9.根据权利要求8所述的光学粗糙度传感器(10,10’,10”,10’”,40)，其特征是，-所述第二解耦路径(22)相对于所述光束耦合单元(11)位置固定地、尤其是相对于所述粗糙度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·延森，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH