工件保持件、用于测量工件的测量装置和测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工件保持件以及用于通过使用工件保持件而执行测量的测量装置和方法。工件保持件被配置成保持工件，所述工件具有待测量的两个相对布置的工件表面，使得所述工件表面两者能够由可移动探测单元接近，并且因此可在工件的一个设定中被测量。为此，工件保持件包括支撑件和保持主体。保持主体具有远离支撑件的保持端部，所述保持端部具有至少一个保持表面，工件被保持在所述保持表面处。在保持主体中，形成有自由空间，当工件被保持时，所述自由空间邻接面向支撑件的工件表面，并且使得工件表面能够被接近，用于测量或探测。对于探测单元的可接近性由横向通道提供，所述横向通道倾斜于或垂直于工件保持件的纵向轴线延伸。

Workpiece holder, measuring device and measuring method for measuring workpiece

The invention relates to a workpiece holder and a measuring device and method for performing a measurement by using the workpiece holder. The workpiece holder is configured to hold the workpiece, which has two relatively arranged workpiece surfaces to be measured, so that the two workpiece surfaces can be approached by the movable detection unit, and therefore can be measured in one setting of the workpiece. For this purpose, the workpiece holder includes a support member and a holder body. The retention body has a retention end away from the support member, the retention end has at least one retention surface, and the workpiece is kept at the retention surface. In the holding body, a free space is formed, when the workpiece is held, the free space abuts the workpiece surface facing the supporting member, and enables the workpiece surface to be approached for measurement or detection. The accessibility of the detection unit is provided by a transverse channel inclined to or perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece holder.

【技术实现步骤摘要】
工件保持件、用于测量工件的测量装置和测量方法
本专利技术涉及用于保持工件的工件保持件，所述工件具有存在于相对工件侧部处的待测量的两个工件表面。本专利技术还涉及用于通过使用工件保持件而测量工件的测量装置和测量方法。
技术介绍
特别是在光学领域中经常可发现在相对工件侧部处相应地具有工件表面（特别是弯曲工件表面）的工件。工件表面可至少以部段地是球面或非球面的，或可具有自由形式。工件也可为微透镜和/或圆柱形光学件的阵列。正好，光学工件要求测量工件表面的特征参数，例如，工件表面的形状和/或每个工件表面的一个或更多个光学轴线的位置和/或定向。在此情况下，决定性的是，参考另一表面的至少一个几何形状参数而准确地知道一个表面的至少一个几何形状参数。例如，从DE102014208636A1或DE102016110453A1中已知工件的工件表面或光学工件表面的测量。在现有技术中，做出了高度努力以布置透镜组中的透镜或物镜，使得透镜组或物镜中的偏差最小化。DE102007027200A1提出了用于微光刻的投影照明装置以及定向双非球面的操纵器，从而优化光学系统的成像特征。从DE102013004738A1中已知用于参考基准轴线而目标性调整光学组件部件的方法。DE102008027831A1涉及透镜中间厚度的测量。待检查的透镜被容纳在具有旋转轴线的旋转支撑件上。旋转支撑件围绕其旋转轴线与透镜一起旋转。激光束平行于旋转轴线被引导通过旋转透镜，并且在激光束穿过透镜之后，空间性光传感器探测激光束的摆动圈。透镜而后相对于旋转支撑件轴线对准，以便使摆动圈最小化。在此定向中，旋转支撑件的旋转轴线延伸通过透镜中间部，随后可由探测对探测所述透镜中间部。Hahne、Langehanenberg,“AutomatedaspherecentrationtestingwithAspheroCheckUP”（“利用AspheroCheckUP的自动化非球面对中性测试”）,SPIE公报,卷号10448,104481H,2017,doi:10.1117/12.2279674描述的是，利用两个相对光学测量单元而光学测量透镜的几何形状参数。光学测量单元必须被布置在待测量物体的侧部两者上在公共轴线的范围中，这影响了用于待测量工件的工件台的设置和布置。从DE102006052047A1中已知用于确定非球面透镜表面的对称轴线位置的方法和装置。另一相对透镜表面不被测量。DE102014007203A1描述的是，测量光学工件的两个工件表面，其中，首先测量一个工件表面，随后大约以180度手动转动工件，并且而后在第二测量路径中测量相对工件表面。这要求工件在两个定向上的高度精确和可重复的布置，以便能够使工件表面的这些单次测量（特别是两个工件表面的光学轴线的相对位置或相对定向）关联到彼此。
技术实现思路
从现有技术出发，本专利技术的目的可被认为是简化工件（特别是具有待测量的两个相对工件表面的光学工件）的测量。此目的通过具有权利要求1的特征的工件保持件、通过具有权利要求16的特征的测量装置以及具有权利要求20的特征的测量方法而得到解决。专利技术性工件保持件被配置成在利用探测单元测量的期间保持工件，所述工件具有存在于相对工件侧部处的待测量的两个工件表面，所述探测单元能够沿着工件表面移动。工件特别是具有待测量的两个光学工件表面的光学工件，例如，透镜。待测量的工件表面中的每个可具有一个或更多个球面或非球面表面部段或自由形式，或可完全是球面或非球面的。每个工件表面可具有凹表面部段和/或凸表面部段。工件保持件特别是在一个单次设定中允许工件表面两者的可接近性和工件表面两者的测量。探测单元可包括探测臂，所述探测臂具有接触式触觉探测元件或非接触式操作探测元件。工件保持件具有支撑件，所述支撑件被配置成与测量装置的夹持装置连接。例如，圆柱形夹持销可存在于支撑件处，用于在夹持装置中夹持。工件保持件还包括保持主体，所述保持主体在附接端部处被附接到支撑件，并且从支撑件延伸到自由保持端部。沿着工件保持件的纵向轴线，保持端部被布置成从支撑件具有一定距离。在保持端部处，设置至少一个保持表面。保持表面被配置成与工件的周边区域进行接触，并且在工件保持件处保持工件。工件可仅由于自身重量而位于至少一个保持表面上，并且可由至少一个保持表面定位。可选地，也可能的是，在工件的周边区域和保持端部之间通过夹持动作产生摩擦配合或力配合连接。保持主体具有自由空间。工件保持件的纵向轴线延伸通过自由空间。从纵向轴线出发，自由空间包括至少一个横向通道，所述横向通道垂直于或倾斜于纵向轴线延伸，并且在保持主体的周边开口处终止，并且在此位置处能够从外部被接近。由于可接近性，面向或被分配到支撑件的工件表面可由可移动探测单元测量。相对工件表面背向支撑件和保持主体，并且也能够由探测单元接近。因此，可在相同设定中测量工件表面两者。测量可手动或自动地被准确、快速和简单地执行。还存在的可能性是，简单和快速地产生在工件表面两者的几何形状参数之间的空间性关系。在优选实施例中，至少一个横向通道在与支撑件相对的侧部处是轴向开放的。所述横向通道在保持端部处在平行于长度轴线的方向上完全穿过保持主体。在优选实施例中，自由空间包括多个横向通道，所述横向通道在纵向轴线的区域中通向到彼此中。横向通道的周边开口被布置成围绕工件保持件的纵向轴线在周向方向上相对于彼此具有一定距离。如果存在有多个横向通道，则有利的是，如果两个横向通道基本上沿着垂直于工件保持件纵向轴线的公共轴线延伸。在此情况下，可能的是，探测装置沿着工件的全直径接近到工件表面。至少设计了具有至少一个横向通道的自由空间，使得探测单元能够沿着工件表面上比工件表面半径更长的一条线而测量工件面向支撑件的工件表面。优选地，自由空间被定尺寸成足够大，使得在测量期间，探测单元可在自由空间内部垂直于移动方向移动，特别是以便确定工件表面上凸表面部段或凹表面部段的相应顶点（最大值或最小值），用于测量，并且以便在测量期间在顶点的平面中定位探测单元，并且移动探测单元。多个现有横向通道可将保持主体划分成多个保持主体部件，所述保持主体部件被布置成在周向方向上具有一定距离。保持主体部件可被支撑在支撑件处，使得它们能够在保持端部处相对于纵向轴线弹性移动。在沿着纵向轴线的视图中，横向通道可被布置成星形形状。围绕纵向轴线在周向方向上，横向通道可被规则地设置，使得在两个直接相邻的横向通道之间的角度相应地具有相同量。在优选实施例中，自由空间在纵向轴线的区域中具有圆柱形或棱柱形中央区域。中央区域可相对于纵向轴线对称布置。至少一个横向通道通向到中央区域中。还有利的是，如果每个横向通道包括主要部段和狭长部段，所述狭长部段在周向方向上比主要部段更小。狭长部段在纵向轴线的方向上连接到主要部段。特别地，狭长部段可被布置在保持主体的保持端部处。每个横向通道的主要部段可在平行于纵向轴线的方向上邻接支撑件。为了在保持端部处保持工件，保持主体可包括背向支撑件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.工件保持件（35），被配置成在利用探测单元（26）测量的期间保持工件，所述工件在相对工件侧部处具有待测量的两个工件表面（24a、24b），所述探测单元（26）能够沿着工件表面（24a、24b）移动，/n所述工件保持件（35）具有支撑件（36），所述支撑件（36）被配置成与测量装置（20）的夹持装置（23）连接，/n所述工件保持件（35）具有保持主体（39），所述保持主体（39）在所述支撑件（36）处与附接端部（40）附接，并且从所述支撑件（36）延伸到自由保持端部（41），所述自由保持端部（41）被布置成在所述工件保持件（35）的纵向轴线（L）的方向上从所述附接端部（40）具有一定距离，/n其中，在所述保持端部（41）处，存在有至少一个保持表面（42、43），所述保持表面（42、43）被配置用于在所述工件（24）的周边区域处接触，/n并且其中，在所述保持主体（39）中，存在有自由空间（47），所述纵向轴线（L）延伸通过所述自由空间（47），并且所述自由空间（47）包括具有周边开口（50）的至少一个横向通道（49），用于所述探测单元（26），能够通过所述周边开口（50）从外部相对于所述纵向轴线（L）径向接近所述自由空间（47）。/n...

【技术特征摘要】
20180514 DE 102018111368.41.工件保持件（35），被配置成在利用探测单元（26）测量的期间保持工件，所述工件在相对工件侧部处具有待测量的两个工件表面（24a、24b），所述探测单元（26）能够沿着工件表面（24a、24b）移动，
所述工件保持件（35）具有支撑件（36），所述支撑件（36）被配置成与测量装置（20）的夹持装置（23）连接，
所述工件保持件（35）具有保持主体（39），所述保持主体（39）在所述支撑件（36）处与附接端部（40）附接，并且从所述支撑件（36）延伸到自由保持端部（41），所述自由保持端部（41）被布置成在所述工件保持件（35）的纵向轴线（L）的方向上从所述附接端部（40）具有一定距离，
其中，在所述保持端部（41）处，存在有至少一个保持表面（42、43），所述保持表面（42、43）被配置用于在所述工件（24）的周边区域处接触，
并且其中，在所述保持主体（39）中，存在有自由空间（47），所述纵向轴线（L）延伸通过所述自由空间（47），并且所述自由空间（47）包括具有周边开口（50）的至少一个横向通道（49），用于所述探测单元（26），能够通过所述周边开口（50）从外部相对于所述纵向轴线（L）径向接近所述自由空间（47）。


2.根据权利要求1所述的工件保持件，其特征在于，所述至少一个横向通道（49）在所述保持端部（41）处在平行于所述纵向轴线（L）的方向上穿过所述保持主体（39）。


3.根据权利要求1或2所述的工件保持件，其特征在于，所述自由空间（47）包括多个横向通道（49），每个横向通道（49）具有周边开口（50），其中，所述周边开口（50）被布置成围绕所述工件保持件（35）的所述纵向轴线（L）在周向方向（U）上相对于彼此具有一定距离。


4.根据权利要求3所述的工件保持件，其特征在于，所述横向通道（49）使所述保持主体（39）分隔成多个保持主体部件（54），所述保持主体部件（54）被布置成在周向方向（U）上具有一定距离。


5.根据权利要求3或4所述的工件保持件，其特征在于，在沿着所述纵向轴线（L）观察的情况下，所述横向通道（49）以星形的形式布置。


6.根据前述权利要求中任一项所述的工件保持件，其特征在于，所述自由空间（47）在所述纵向轴线（L）的区域中包括中央区域（48），所述中央区域（48）具有至少一个圆柱形或棱柱形部段。


7.根据前述权利要求中任一项所述的工件保持件，其特征在于，每个横向通道（49）包括主要部段（51）和狭长部段（52），所述狭长部段（52）在周向方向（U）上比所述主要部段（51）更小，并且在所述纵向轴线（L）的方向上邻接所述主要部段（51）。


8.根据权利要求7所述的工件保持件，其特征在于，所述狭长部段（52）被布置在所述保持主体（39）的所述保持端部（41）处。


9.根据权利要求7或8所述的工件保持件，其特征在于，所述主要部段（51）被布置成比所述狭...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拜内曼，
申请(专利权)人：卡尔·马尔控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE