一种用于表面或者轮廓测量的测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在工件上进行表面或者轮廓测量的测量设备，所述测量设备具有用于对待测量工件的表面进行探测的探头，所述探头具有固定件，探测臂可拆卸地与固定件连接。测量设备还具有用于使探头相对于待测量工件运动的进给装置和用于操纵进给装置的控制装置。根据本发明专利技术，设有被分配给探测臂且与控制装置连接的位置传感器装置，位置传感器装置被设计并设置成，使得它们对探测臂相对于固定件从探测臂的测量位置进入探测臂的干扰位置的位置变化进行感测并且产生位置变化信号，其中，控制装置被设计并编程为，使得它产生用于操纵进给装置的控制信号作为对位置变化信号的反应，从而对探头的进给运动进行影响。

A measuring device for surface or profile measurement

【技术实现步骤摘要】
一种用于表面或者轮廓测量的测量设备
本专利技术涉及一种用于在工件上进行表面或者轮廓测量的测量设备。
技术介绍
相应的测量设备是众所周知的并且被用于不同测量任务，特别是用在制造测量技术中。已知的测量设备具有一个用于对待测工件的表面进行探测的探头，其中，所述探头具有一个固定件，可拆卸地与该固定件连接或者能够连接一个探测臂。已知的测量设备还具有一个用于使探头相对于待测量工件运动的进给装置。通过探测臂与固定件的可拆卸连接，对于不同测量任务可以使用不同探测臂。已知的测量设备还具有用于操纵进给装置的控制装置。在测量期间，进给装置使带有探测臂的探头相对于待测量工件沿着特别是直线型的进给轴线运动。在出现操作错误时可能会发生探测臂与待测量工件或者测量装置的另一部件碰撞。在此存在测量设备，特别是探头和/或工件受损的危险。DE3922296A1公开了一种测量头，在该测量头中，探测臂通过永磁体与固定件连接。永磁体的固定力在这里被设定成，使得在出现碰撞的情况下，探测臂从固定件松开并且因此产生过载保护装置。US4,574,625、EP1689317B1、EP0406781B1、DE3320127、EP1289317A1、DE102007018444B3、WO02/27270A1、DE102005036928B3、DE19617023C1、US5,028,901、EP0750017A2、DE4437033C2、WO03/083407以及DE102012007183A1也公开了类似的利用永磁体工作的过载保护装置。相应的过载保护装置的缺陷在于，探测臂在出现碰撞的情况下从固定件上落下并且在下落时可能被损坏。为了避免这个缺陷，已公开了，为了将探测臂与固定件连接而使用一个部件，该部件具有规定断裂点并且在出现过载时断裂。相应的探测臂已由DE10502840A1、DE4217641A1、US5,394,757、EP1722189A1、US7,155,839B2和US8,524,523A公开了。EP2762827A1公开了一种测量设备。在所公开的测量设备中，碰撞保护装置是通过具有规定断裂点的过载保护装置构成，其中，该过载保护装置被设计成特别有利的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量设备，对碰撞保护装置进行进一步改进。该目的是通过具有以下特征的专利技术得以实现：一种用于在工件上进行表面或者轮廓测量的测量设备，具有一个用于对待测量工件的表面进行探测的探头，其中，所述探头具有一个固定件，一探测臂与所述固定件可拆卸地连接或者能够连接；具有一个用于使所述探头相对于所述待测量工件运动的进给装置；以及具有一个用于操纵所述进给装置的控制装置，设有被分配给所述探测臂且与所述控制装置连接的位置传感器装置，所述位置传感器装置被设计并设置成，使得它们对所述探测臂相对于所述固定件从所述探测臂的测量位置进入所述探测臂的干扰位置的位置变化进行探测并且在检测到位置变化时产生位置变化信号，其中，所述控制装置被设计并编程为，使得它产生用于操纵所述进给装置的控制信号，作为对位置变化信号的反应，从而对所述探头的进给运动进行影响。本专利技术基于以下认识：在基于永磁支撑装置或者规定断裂结构的过载保护装置触发之后，虽然探测臂被损坏的危险降低了，但是还存在测量设备的其它组成部分被损坏的危险。由此出发，本专利技术基于以下构思：通过以下方式对碰撞保护装置进行扩展，即对探测臂与障碍物的碰撞进行检测并且在检测到碰撞的情况下对测量设备的控制进行干涉，以便例如使进给装置停止。为此，本专利技术设有被分配给探测臂并且与控制装置连接的位置传感器装置，这些位置传感器装置被设计并设置成，使得它们对探测臂相对于固定件从探测臂的测量位置进入探测臂的干扰位置的位置变化进行探测并且在检测到位置变化时产生位置变化信号，其中，控制装置被设计并编程为，它产生用于操纵进给装置的控制信号，作为对位置变化信号的反应，从而对探头的进给运动进行影响。如果探测臂在发生碰撞时相对于固定件执行相对运动，那么位置传感器装置产生位置变化信号，基于该位置变化信号，以通过控制装置控制的方式对探头的进给运动进行影响。在检测到探测臂运动至干扰位置时，例如且特别是可以使进给装置停止，从而进给运动就被立刻终止。因此，本专利技术在发生碰撞情况下特别是提供紧急关闭功能。通过例如在碰撞情况下可以立刻终止进给运动，明显降低了测量设备被损坏的危险。由于结果以很高的可靠度避免了测量设备及其组成部分的损坏，所以本专利技术节省了维修成本。根据本专利技术，通过相应设定位置传感器装置的灵敏度，当探测臂由于碰撞而相对于固定件发生了稍微移动，但还尚未从固定件上落下时，可以就已经产生位置变化信号。以这种方式，同样可以避免由于下落而损坏探测臂。为了实现进给装置的紧急关闭功能，本专利技术的一种有利改进方案规定，控制装置被设计并编程为，使进给装置停止，作为对位置变化信号的反应。本专利技术的另一有利改进方案规定，位置传感器装置在执行测量时进给装置的操纵期间持久地与控制装置处于信号传输连接。以这种方式实现了一种在测量期间连续且在时间上无间断的碰撞监控。根据本专利技术，探测臂被理解为一种用于固定探测体例如探测尖端的固定装置，而不依赖于固定装置是否按照臂的方式或者按照其它方式进行设计并成形。根据相应要求，位置传感器装置可以具有任意数量的传感器，这些传感器在测量设备上的设置方式可以根据相应要求在很宽的范围内进行选择。就此而言，本专利技术的一种有利改进方案规定，位置传感器装置的至少一个传感器设置在探测臂和/或固定件上。位置传感器装置的作用原理也可以根据相应要求在很宽的范围内进行选择。就此而言，本专利技术的一种有利改进方案规定，位置传感器装置具有包括至少一个机电传感器的机电传感器装置，该机电传感器被设计成，它产生电信号或者电信号的信号变化，作为对探测臂相对于固定件从测量位置进入干扰位置的相对运动的反应，其中，电信号或者电信号的信号变化构成位置变化信号。相应的机电传感器结构简单并且因此成本低廉并且具有高的可靠度。前述实施方式的一种改进方案规定，至少一个机电传感器被设计成，使得它在探测臂的测量位置上产生静态电流，该静态电流在探测臂相对于固定件发生相对运动从测量位置进入干扰位置时发生变化。该静态电流的相应变化可以在控制装置中被识别并且构成位置变化信号。以这种方式可以通过简单的装置和高的可靠度对探测臂进入干扰位置的运动进行识别。在这里，具有几个毫安的很小电流强度的静态电流就足够了，从而产生的电耗可以忽略。本专利技术的一种有利的改进方案规定，至少一个机电传感器被设计成，使得所述静态电流在探测臂相对于固定件发生相对运动从测量位置进入干扰位置时变成零。为了将机电传感器设计成特别简单，本专利技术的另一种有利的改进方案规定，至少一个机电传感器具有两个设置在固定件上的电接触元件，这两个电接触元件被设计成，使得它们在探测臂的测量位置上通过设置在探测臂上且由导电材料构成的部件被桥接以及在探测臂的干扰位置上接触件之间的电连接被断开。在前述实施方式中，接触元件优选可以被朝着探测臂的方向弹簧加载，如在一种改进方案中那样。在这里，接触元件特别是可以被设计成弹簧接触针。相应的弹簧接触针作为简单且成本低廉的标准部件供使用。本专利技术的另一有利改进方案规定，至少一个机电传感器被设计成开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在工件上进行表面或者轮廓测量的测量设备(2)，所述测量设备：具有一个用于对待测量工件的表面进行探测的探头(4)，其中，所述探头具有一个固定件(18)，一探测臂(6)与所述固定件(16)可拆卸地连接；具有一个用于使所述探头(4)相对于所述待测量工件运动的进给装置(10)；以及具有一个用于操纵所述进给装置(10)的控制装置，其特征在于，设有被分配给所述探测臂(6)且与所述控制装置连接的位置传感器装置，所述位置传感器装置被设计并设置成，使得它们对所述探测臂(6)相对于所述固定件(18)从所述探测臂(6)的测量位置进入所述探测臂(6)的干扰位置的位置变化进行探测并且在检测到位置变化时产生位置变化信号，其中，所述控制装置被设计并编程为，使得它产生用于操纵所述进给装置(10)的控制信号，作为对位置变化信号的反应，从而对所述探头(4)的进给运动进行影响。

【技术特征摘要】
2018.02.15 DE 102018103420.21.一种用于在工件上进行表面或者轮廓测量的测量设备(2)，所述测量设备：具有一个用于对待测量工件的表面进行探测的探头(4)，其中，所述探头具有一个固定件(18)，一探测臂(6)与所述固定件(16)可拆卸地连接；具有一个用于使所述探头(4)相对于所述待测量工件运动的进给装置(10)；以及具有一个用于操纵所述进给装置(10)的控制装置，其特征在于，设有被分配给所述探测臂(6)且与所述控制装置连接的位置传感器装置，所述位置传感器装置被设计并设置成，使得它们对所述探测臂(6)相对于所述固定件(18)从所述探测臂(6)的测量位置进入所述探测臂(6)的干扰位置的位置变化进行探测并且在检测到位置变化时产生位置变化信号，其中，所述控制装置被设计并编程为，使得它产生用于操纵所述进给装置(10)的控制信号，作为对位置变化信号的反应，从而对所述探头(4)的进给运动进行影响。2.如权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述控制装置被设计并编程为，使所述进给装置(10)停止，作为对位置变化信号的反应。3.如权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，所述位置传感器装置在执行测量时在所述进给装置(10)的操纵期间持久地与所述控制装置处于信号传输连接。4.如前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述位置传感器装置的至少一个传感器(30)设置在所述探测臂(6)和/或所述固定件(18)上。5.如前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述位置传感器装置具有包括至少一个机电传感器(30)的机电传感器装置，所述机电传感器被设计成，使得它产生电信号或者电信号的信号变化，作为对所述探测臂(6)相对于所述固定件从测量位置进入干扰位置的相对运动的反应，其中，所述电信号或者所述电信号的信号变化构成所述位置变化信号。6.如权利要求5所述的测量设备，其特征在于，至少一个机电传感器(30)被设计成，使得在所述探测臂(6)的测量位置上有静态电流流过，该静态电流在所述探测臂(6)相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·施托伊尔，沃尔夫冈·斯佩克，
申请(专利权)人：业纳工业计量德国公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE