通信方法以及使控制器和精密测量装置互连的公共控制总线制造方法及图纸

将主机和／或控制器与精密测量装置互连的导线的数目和重量能够通过利用公共或者共享总线而减少。总线可以完全是电线或者可以包括光纤以减少ＥＭＩ敏感性。可以使用通用总线或者已知的串行网络总线，例如ＣＡＮ或者ＳＩＲＣＯＳ。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精密测量工具，尤其涉及一种在主机和精密测量装置之间的共享控制总线。
技术介绍
精密测量工具包括坐标测量机(CMM)、精密测量仪器等等。CMM的范围从置于台顶且用铰链连接的臂式手动CMM到高速DCC扫描机、门形构架、车间测量机器人和用具有支持网络的计量软件、探测器和辅助设备完成的水平臂CMM。例如，图1示出根据现有技术的垂直CMM形式的精密测量装置10。这个装置包括固定平台12和安装在其上的主或者第一可移动部分14。在图示垂直CMM的情况下，第一可移动部分14采用桥的形式跨接平台12。在这样的水平CMM的其它配置中，第一可移动部分典型的采用另外一种例如仅仅是垂直柱的形式。无论如何，对于所示垂直CMM的情况，致动器或者装配在平台12上或者装配在桥14上，用来使桥14沿着轴(例如与平台12的一个边平行的轴15)相对于平台移动。桥14也可以典型的具有一个或者多个其他的可移动部分，例如通过安装在支撑架16本身或者安装在桥14上的相应的致动器操纵的第二可移动部分或者支撑架16。支撑架16可以沿着例如垂直于轴15的轴17移动。这些支撑架16中的一个具有安装在其上的探测器18，其用来沿着位于平台上的目标的表面移动。探测器轴19可以垂直于轴15、17并且支撑架16可以通过相关的致动器沿着轴19移动。不同的致动器执行所述至少一个支撑架16和桥14的被控移动，使探测器相对于被测目标的表面沿着预先计划的路线移动。具有许多与支撑架16、桥14和平台12相关的位置传感器用来检测桥相对于平台的位置以及支撑架16相对于桥的位置，用来提供具有其幅度指示的信号。同样，探测器18与一个位置传感器相关联，该位置传感器提供具有指示相对于支撑架16，例如沿着探测器或者支撑架的轴19的探测器18的尖端位置的幅度的信号。可以执行不同的坐标转换以将探测器的位置转换成被测目标的表面图。当然，由于存储在具有显示器24和例如键盘和/或鼠标的用户输入装置26的主机CPU 22中的CAD程序或者类似的程序，目标物体的表面在很大程度上已经预先知道。使用者将使用软件接口程序，利用待测目标的预先存在的CAD表示来建立预先计划的路线，探测器20沿着该路线移动。目的是非常精确的测量目标的表面。这种主机CPU可以直接连接到精密测量装置上，或者通过包含继电器、电源和通常不会在主机CPU中出现、而最好与精密测量装置10分开设置的其他硬件的控制器28连接到精密测量装置上。这种控制器可以通过RS232接口32、一个或者多个包括以太网连接34和/或通过参考数字30表示的任何普遍的连接的双绞线连接到主机CPU22上。使控制器与精密测量装置10分离的缺点之一在于不得不利用大量的导线36将控制器和精密测量装置10连接在一起，尤其是桥或者其他等效的第一可移动部分。在一个典型的例子中，可能具有安装在精密测量装置上的大量温度传感器，如图所示其必须通过多达20条导线与控制器28相连。同样地，其他类型的装置例如多个电动机、伺服器、编码器、探测器以及开关都可以与精密测量装置关联，并且需要通过导线的方式与控制器28进行电连接。同样，在控制器28中的电源不得不在附加导线上提供功率，这些导线对于精密测量装置10来说具有相当大尺寸。所有的这些导线合计为巨大的数目。在显示的例子中，需要导线的总数为113。这些导线很沉重，且不得不将其封进称为动力轨道(energy track)的软导管中，其中能量轨道设计成当桥14相对于平台12移动时平滑地展开和卷起导线。这个能量轨道通常定位于平台12的一侧上第一可移动部分14的一端，在该例中第一可移动部分是桥14。考虑到以下事实，大量的导线会造成重大的电缆牵引问题因为即使由这种牵引在桥中引起的非常轻微的扭曲也将引起理想系统的数学模型的变形，其变形程度在测量中引入重大的不精确性。还有一种情况是，控制器28本身在现有技术中典型地根据很过时的总线体系结构(ISA)设计，因此也需要改进控制器本身。另外一个问题是限制的伺服特性，也需要改进。
技术实现思路
本专利技术的一个目的就是为了减少在控制器或者主机与精密测量装置之间的动力轨道中的电缆牵引。本专利技术的另外一个目的是改进伺服特性并且提供新型的总线体系结构。根据本专利技术的第一个方面，提供一种装置，包括(1)精密测量工具，其具有固定平台和用来沿着定位于该平台上的目标的表面移动一个探测器的第一可移动部分，其中用于移动所述第一可移动部分的一个致动器安装在所述平台或者第一可移动部分上，且多个致动器安装在所述第一可移动部分上用来移动所述探测器，(2)安装在所述平台和所述第一可移动部分上的多个位置传感器，用来提供具有共同指示所述表面上的所述探测器的位置的幅度的感应位置信号，以及(3)通过信号线束与所述测量工具物理连接的控制器，其用来将致动器控制信号从控制器传递到致动器中并且将感应位置信号从位置传感器传递到控制器中，其中这个装置的特征在于，所述信号线束包括由感应的位置信号和致动器控制信号共享的公共总线。根据本专利技术的第二个方面，用于在控制器和探测器之间传递控制和数据信号的方法，其中探测器可以沿着一个目标的表面移动以便与安装在测量装置的平台部分上的目标的表面建立物理接触，并且其中所述探测器可通过测量装置的第一可移动部分使移动，这种方法包括步骤(1)利用使所述的控制器和多个模块相互连接的公共控制总线在所述的公共控制总线上传递所述的控制和数据信号，这些模块包括装配在所述第一可移动部分上的模块，(2)通过所述公共控制总线从所述控制器发送命令信号，由多个致动器用来驱动对应的制动器，以便根所述命令信号在多个轴上移动所述第一可移动部分，从而在所述表面上沿着一条路线移动持续地与所述表面接触的所述探测器，以提供一个数据信号给一个探测器模块，该信号地幅度指示所述探测器在所述目标的表面上沿所述路线的选定点与所述表面接触，(3)从相应的多个位置传感器模块提供多个感应的位置信号，所述多个感应的位置信号具有指示沿着所述探测器移动的所述多个轴中相应的轴被所述探测器接触的所述点的位置的幅度，以及(4)通过所述的公共控制总线从所述的探测器模块和所述的位置传感器模块将所述的数据信号和所述的感应位置信号传递到所述总线，由所述的控制器在记录所述的感应数据信号时使用。根据本专利技术的第三个方面，一种装置，包括(1)一个平台，用来支承固定在其上的目标，以测量该目标的表面，(2)一个探测器，用于沿着目标表面上的路线在多个轴上移动，以提供具有指示与所述表面物理接触以及沿着所述探测器的轴的所述路线的所述点的位置的幅度的感应信号，(3)能够在所述的平台上移动的第一可移动部分，以沿着所述路线上的所述多个轴中的至少一个移动所述的探测器，(4)响应于所述感应信号的探测器模块，其用来根据预选的协议将所述的感应信号提供给一条共享总线，(5)包括安装在所述第一可移动部分上的相应的多个探测致动器的多个致动器模块，其响应于根据所述协议在所述共享总线上提供的相应的探测致动器控制信号，用来沿着所述路线移动在所述第一可移动部分上的所述探测器，(6)至少一个第一可移动部分致动器，响应于第一可移动部分致动器信号，其用来移动在所述平台上的第一可移动部分，以沿着所述路线的所述多个轴的至少一个移动所述探测器，(7)与相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：　　　　精密测量工具，其包括固定平台和用来沿着位于该平台上的一个目标的表面移动一个探测器的可移动部分，其中将用来移动所述可移动部分的一个致动器装配在所述的平台或者可移动部分上，并且将多个致动器装配在所述的可移动部分上以移动所述的探测器；　　　　多个位置传感器，其装配在所述的平台和所述的可移动部分上用来提供感应位置信号，该感应位置信号的幅度一起指示出所述探测器在所述表面上的位置；以及　　　　控制器，其通过信号线束与所述测量工具物理连接在一起，这些信号线束用来将来自控制器的致动器控制信号传递到致动器中并且将来自位置传感器的感应位置信号传递到控制器中，所述信号线束与所述可移动部分分开，能够在可移动部分移动所述探测器时卷起和展开，其特征在于：　　　　这些信号线束包括由所述感应位置信号和致动器控制信号共享的公共总线，以便减小在所述探测器移动期间所述信号线束卷起和展开时由所述信号线束的牵引所引起的所述可移动部分相对于所述固定平台的扭曲。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GW拉塞尔，
申请(专利权)人：六边形度量衡股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]