【技术实现步骤摘要】
用于指示测量装置探针位置的感应位置检测配置相关的交叉引用本申请是2018年11月1日提交的标题为“INDUCTIVEPOSITIONDETECTIONCONFIGURATIONFORINDICATINGAMEASUREMENTDEVICESTYLUSPOSITION”的美国专利申请No.16/178,295的部分继续,其公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及精确计量,并且更具体地涉及用于与坐标测量机一起使用的探针的感应型感测配置。
技术介绍
坐标测量机(CMM)可以获取被检查工件的测量值。在美国专利No.8,438,746中描述的一种示例性现有技术的CMM包括用于测量工件的探针、用于检测工件的探针、用于移动探针的移动机构、以及用于控制运动的控制器,所述美国专利No.8,438,746的全部内容通过引用并入本文。美国专利No.7,652,275描述了包括表面扫描探头的CMM,所述美国专利No.7,652,275全部内容通过引用并入本文。如其中所公开的,机械接触探针或光学探针可以跨越工件表面扫描。美国专利6,971,183还描述了采用机械接触探针的CMM,所述美国专利6,971,183全部内容通过引用并入本文。其中公开的探针包括具有表面接触部分的探针、轴向运动机构和旋转运动机构。轴向运动机构包括移动构件,其允许接触部分在测量探针的中心垂直方向(也称为Z方向或轴向方向)上移动。旋转运动机构包括允许接触部分垂直于Z方向移动的旋转构件。轴向运动机构嵌入旋转运动机构的内部。接触部分位置和/或工件表面坐标是 ...
【技术保护点】
1.一种用于坐标测量机的扫描探头,所述扫描探头包括:/n探针悬置部分,其联接到所述扫描探头的框架,包括:/n探针联接部分,其被配置为刚性地联接到所述探针;以及/n探针运动机构,其被配置为实现所述探针联接部分沿轴向方向的轴向运动,以及所述探针联接部分围绕旋转中心的旋转运动;以及/n探针位置检测部分,其沿着中心轴线布置,所述中心轴线平行于所述轴向方向且名义上与所述旋转中心对齐,所述探针位置检测部分包括:/n线圈板配置,所述线圈板配置包括:/n第一板部分,包括顶部轴向感测线圈配置和N个顶部旋转感测线圈;/n第二板部分,包括底部轴向感测线圈配置和N个底部旋转感测线圈,其中N是至少为3的整数;以及/n中心板部分,其位于所述线圈板配置的第一板部分和第二板部分之间,且至少包括第一场产生线圈配置,其中所述线圈板配置以固定的关系安装到所述扫描探头的框架,所述线圈板配置的第二板部分更靠近所述探针悬置部分,且所述线圈板配置的第一板部分、第二板部分和中心板部分名义上彼此平行且名义上正交于所述中心轴线;以及/n扰动器配置,包括第一扰动器元件和第二扰动器元件,其各自包括提供扰动器区域的导电板或导电回路中的至少一个 ...
【技术特征摘要】
20181101 US 16/178,295;20190830 US 16/557,7191.一种用于坐标测量机的扫描探头,所述扫描探头包括:
探针悬置部分,其联接到所述扫描探头的框架,包括:
探针联接部分,其被配置为刚性地联接到所述探针;以及
探针运动机构,其被配置为实现所述探针联接部分沿轴向方向的轴向运动,以及所述探针联接部分围绕旋转中心的旋转运动;以及
探针位置检测部分,其沿着中心轴线布置,所述中心轴线平行于所述轴向方向且名义上与所述旋转中心对齐,所述探针位置检测部分包括:
线圈板配置,所述线圈板配置包括:
第一板部分,包括顶部轴向感测线圈配置和N个顶部旋转感测线圈;
第二板部分,包括底部轴向感测线圈配置和N个底部旋转感测线圈,其中N是至少为3的整数;以及
中心板部分,其位于所述线圈板配置的第一板部分和第二板部分之间,且至少包括第一场产生线圈配置,其中所述线圈板配置以固定的关系安装到所述扫描探头的框架,所述线圈板配置的第二板部分更靠近所述探针悬置部分,且所述线圈板配置的第一板部分、第二板部分和中心板部分名义上彼此平行且名义上正交于所述中心轴线;以及
扰动器配置,包括第一扰动器元件和第二扰动器元件,其各自包括提供扰动器区域的导电板或导电回路中的至少一个,其中所述扰动器元件沿着所述中心轴线定位在扰动器运动体积中,所述扰动器运动体积在所述线圈板配置的相对侧上延伸,且所述扰动器元件通过一联接配置而以相对于彼此固定的关系联接到所述探针悬置部分,其中所述扰动器元件响应于所述探针悬置部分的偏转而相对于未偏转位置在所述扰动器运动体积中移动,所述扰动器元件响应于所述轴向运动而沿着所述轴向方向在操作运动范围+/-Rz内移动,且响应于所述旋转运动而沿正交于所述轴向方向的正交X和Y方向在相应的操作运动范围+/-Rx和+/-Ry内移动,所述场产生线圈配置响应于所述线圈驱动信号而在所述扰动器运动体积中大致沿所述轴向方向产生变化的磁通量;以及
信号处理和控制电路,其可操作地连接到所述探针位置检测部分的线圈以提供线圈驱动信号且被配置为从所述线圈板配置输入信号,该信号包括由所述线圈板配置的相应的旋转和轴向感测线圈提供的相应的信号分量,并且所述信号处理和控制电路被配置为输出信号,该信号指示所述扰动器元件或所述探针中的至少一个相对于所述扫描探头的框架的轴向位置和旋转位置。
2.如权利要求1所述的扫描探头,其中:
所述第一扰动器元件沿着所述轴向方向穿过所述顶部轴向感测线圈配置的内部线圈区域的投影限定顶部轴向感测重叠区域TASOA,所述第二扰动器元件沿着所述轴向方向穿过所述底部轴向感测线圈配置的内部线圈区域的投影限定底部轴向感测重叠区域BASOA,所述第一扰动器元件沿着所述轴向方向穿过任何相应的顶部旋转感测线圈TRSCi的内部线圈区域的投影限定相应的顶部旋转线圈感测重叠区域TRSCOAi,并且所述第二扰动器元件沿着所述轴向方向穿过任何相应的底部旋转感测线圈BRSCi的内部线圈区域的投影限定相应的底部旋转线圈感测重叠区域BRSCOAi,其中i是单独线圈识别指数,范围为1至N;
所述线圈板配置和所述扰动器元件被配置为提供所述顶部轴向感测重叠区域TASOA和所述底部轴向感测重叠区域BASOA,其中,所述重叠区域TASOA和BASOA中的每一个的量是以下中的至少一个:不变的,或独立于所述扰动器元件在操作运动范围+/-Rz,+/-Rx和+/-Ry内的位置,并且
所述线圈板配置和所述扰动器元件被配置为提供旋转感测线圈的N个互补对CPi,每个互补对包括顶部旋转感测线圈TRSCi和底部旋转感测线圈BRSCi,其中对于任何互补对CPi,对于在操作运动范围+/-Rz,+/-Rx,和+/-Ry内的任何扰动器元件位移增量,与所述扰动器元件位移增量相关联的重叠区域TRSCOAi和BRSCOAi的变化的幅度在该互补对中名义上是相同的。
3.如权利要求1所述的扫描探头,其中所述第一板部分、所述第二板部分和所述中心板部分包括单个多层印刷电路板的部分。
4.如权利要求1所述的扫描探头,其中所述线圈板配置和所述扰动器元件被配置为,其中对于任何互补对CPi和在操作运动范围+/-Rz,+/-Rx,和+/-Ry内的任何扰动器元件位移增量,与所述扰动器元件位移增量相关联的重叠区域TRSCOAi和BRSCOAi的变化的幅度和符号在该互补对中相同。
5.如权利要求1所述的扫描探头,其中:
所述顶部轴向感测线圈配置包括所述N个顶部旋转感测线圈的组合,且所述顶部轴向感测重叠区域TASOA包括与所述N个顶部旋转感测线圈相关联的单独的重叠区域TRSCOAi的总和,其中所述总和是以下中的至少一个:不变的或独立于所述扰动器元件在所述操作运动范围+/-Rz,+/-Rx,和+/-Ry内的位置,即使组成其的单独的重叠区域TRSCOAi根据所述扰动器元件的位置变化;并且
所述底部轴向感测线圈配置包括所述N个底部旋转感测线圈的组合,且所述底部轴向感测重叠区域BASOA包括与所述N个底部旋转感测线圈相关联的单独的重叠区域BRSCOAi的总和,其中所述总和是以下中的至少一个:不变的或独立于所述扰动器元件在操作运动范围+/-Rz,+/-Rx,和+/-Ry内的位置,即使组成其的单独的重叠区域BRSCOAi根据所述扰动器元件的位置变化。
6.如权利要求1所述的扫描探头,其中:
所述顶部轴向感测线圈配置包括至少一个顶部轴向感测线圈,该至少一个顶部轴向感测线圈不是所述N个顶部旋转感测线圈中的一个且被布置为比所述顶部旋转感测线圈更靠近所述中心轴...
【专利技术属性】
技术研发人员:CR汉纳,TS库克,SA哈希拉,日高和彦,
申请(专利权)人:株式会社三丰,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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