本发明专利技术描述了一种用于计算由包括测量探针（４）的坐标定位装置获取的表面位置测量的最优基准距（７４）的方法。所述坐标定位装置可包括机床，所述测量探针（４）可包括具有可挠变触针（１２）的接触式触发探针。所述方法包括利用测得的所述坐标定位装置的至少一个加速特性计算最优基准距（７４）的步骤。这样，可优化测量周期时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于优化接触式坐标定位装置的测量周期的方法
本专利技术涉及一种对坐标定位装置所执行的测量周期进行设定的方法，具体而言，涉及这样一种方法，其用来确定由包括测量探针的坐标定位装置获取的表面位置测量的最优基准距。
技术介绍
公知诸如机床或坐标测量机(CMM)的坐标定位装置。也公知各种用于这样的坐标定位装置的测量探针。例如，US4153998中所述的那类接触式触发测量探针包括一运动机构，在该运动机构中，当触针接触物体时，触针保持架就离开探针本体中的相关底座。运动机构离开底座也断开了电路，从而产生触发信号。也公知这样的接触式触发探针，其中利用应变仪等来测量触针的挠变，而且在超过某一触针挠变阈值时发出触发信号。接触式触发探针发出的触发信号表明已与物体接触，这一信号与坐标定位装置对探针位置进行的机器测量一起用于确定物体表面上的接触点的位置。公知有多种策略或周期来利用坐标定位装置所承载的接触式触发探针以获取测量结果。其中包括所谓的一次接触式测量周期，其中，驱动测量探针的触针接近被测物体，然后在发出触发信号的时刻从测量探针的位置获知装置所测量的物体表面上的点的位置。也公知两次接触式测量周期，其中在以相对低的速度进行测量之前，先以较高的速度对物体表面上的同一点进行初次测量以获取该点的大概位置。上述类型的测量周期需要预先设定多个测量参数，例如探针的运动速度以及距离物体的基准距(在探针执行测量之前就需要该基准距)。这些参数影响测量周期时间以及测量精度，并且通常是在机器试运行的过程中将这些参数设置为标准值，从而确保测量精度得以保护或者给定所需的测量周期时间。因为即使是同一厂商生产的同一型号的机器之间都会在特性上有很大的差别，所以已经发现，通常在机器试运行过程中设定的标准测量参数也会导致性能不是最优的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用来计算由包括测量探针的坐标定位装置获取的表面位置测量的最优基准距的方法，其中，所述方法包括利用测得的所述坐标定位装置的至少一个加速特性而计算最优基准距的步骤。因而本专利技术提供一种为利用安装在坐标定位装置上的测量探针进行的测量计算最优基准距的方法。如以下将更加详细说明且本领域技术人员公知的那样，基准距是在对物体表面上的点的位置进行测量之前，测量探针(例如，接触式测量探针的触针尖端)与物体上该点之间的初始距离或间距。换言之，测量探针朝向物体上点的相对运动起始于(例如，从静止开始)测量探针与物体上点之间的某一基准距。按照本专利技术的方法计算的最优基准距为给定的测量精度水平提供最短的测量时间。根据本专利技术的方法，利用测得的所述坐标定位装置的至少一个加速特性来计算最优基准距。具体而言，已经发现，不同的坐标定位装置，即使是来自同一厂家同一型号的装置，也会有显著不同的加速特性。如上所述，安装工程师使用适于所有可能装置类型的标准化基准距，这导致广泛使用以下基准距，这些基准距一般显著长于确保必要测量精度所需的长度。本专利技术的方法使得可利用对坐标定位装置加速特性的一次或多次测量来计算最优的基准位置，从而可减少测量次数，而计量精度不会降低到所需水平之下。所述坐标定位装置的所述至少一个加速特性可能在先已经测量。例如，生产商在装置开发、建造和/或校准期间可测量一个或多个加速特性。有利的是，所述方法包括测量所述坐标定位装置的至少一个加速特性的步骤。可以以多种方式测量坐标定位装置的加速特性。有利的是，测量所述坐标定位装置的至少一个加速特性的步骤包括以下步骤：测量第一时间间隔，该第一时间间隔对应于所述坐标定位装置的可移动部分以指令速度在已知间距的两点之间运动所耗的时间。所述坐标定位装置的所述可移动部分可例如包括所述坐标定位装置的其上安装有测量探针以相对于待测物体运动的部件。距离已知的所述两点可包括起始点和终止点。所述方法从而可包括所述可移动部分在起始点从静止(或某一速度)开始加速，和/或所述可移动部分在终止点减速到停止(或某一速度)。从而可看到，并非立即达到指令速度，这是因为可移动部分需要加速和/或减速。可利用任何合适的计时器来测量所述第一时间间隔。例如，所述坐标定位装置的计时器可用来对所述第一时间间隔的时间段进行计时。有利的是，所述方法还包括比较所述第一时间间隔和第二时间间隔的步骤，该第二(例如，理论的或测量的)时间间隔对应于以等于所述指令速度的恒定速度在已知间距的所述两点之间运动所耗的时间。换言之，以恒定速度在所述两点之间行进所需的时间与在还进行加速和/或减速情况下所需时间进行比较。在所述两点之间行进所耗的实际时间(即，所述第一时间间隔)将长于所述第二时间间隔，这是由于所述可移动部分的加速和/或减速。所述第一和第二时间间隔之间的差给出了对坐标定位装置加速性能的一个测量。换言之，可通过对空间中两点之间的实际运动进行计时，并将这一时间与没有加速度地在这两点之间运动所耗时间进行比较，从而得到所述坐标定位装置的加速区。作为上述方式的替代方式，也可通过比较第一时间间隔和第二时间间隔来得到加速特性，其中，所述第一时间间隔是利用第一指令速度所耗费的时间间隔，所述第二时间间隔是利用(不同的)第二指令速度进行类似的运动而测量所得的时间间隔。所述两个或更多个不同速度运动之间的加速的不同给出了对加速特性的量度。换言之，可在两个或更多个不同速度或进给速率下测量完成这一运动所耗费的时间，以此建立至少一个加速特性。应指出的是，在测量时间间隔时，所述测量探针可安装在也可不安装在所述坐标定位装置的所述可移动部分上。而且，对所述坐标定位装置的加速特性的测量可就在计算所述最优基准距的步骤之前，或者是在研发、建造或校准机器的过程中进行。还应指出的是，这里所使用的加速特性这一术语包括加速和减速效应。对于一个坐标定位装置而言，可测量多个加速特性。例如，对于每一机器轴线而言可单独地测量一加速区。利用本专利技术的方法计算的最优基准距会取决于所需的测量精度。例如，如果需要较低精度的表面位置测量，则在随后的表面位置测量过程中可接受存在少量的机器加速。然而，优选的是，计算最优基准距，从而使得在获取表面位置测量的过程中，测量探针和被测物体之间的相对速度大致恒定。测量探针和被测物体之间的相对运动可由测量探针的运动和/或物体的运动提供。优选的，所述测量探针由坐标定位装置的可移动部分(例如，轴筒或主轴)承载，并运动至与静止物体接触。计算最优基准距的步骤从而有利地包括计算最优基准距的步骤，其确保测量探针在随后获取表面位置测量的过程中以大致恒定速度运动。除了所述至少一个加速特性之外，计算最优基准距的步骤还可考虑其他因素或分量。例如，可以通过增加加速特性距离分量与其他距离分量而形成最优基准距。便利的是，计算最优基准距的步骤包括计及待获取表面位置测量的点的估计或名义位置中的任何不确定性。换言之，如果已知待探测的表面的名义位置在一定的公差之内，则在计及这一不确定性的最优基准距中可包括有公差距离分量。该公差分量有助于确保以恒定速度对处在限定误差范围内的任何表面进行测量。对于某些坐标定位装置而言，用于从静止加速或减速至给定速度的时间是恒定的。对于其他装置而言，加速是以恒定的比率进行的。从而优选的是，针对在随后的表面位置测量中将要使用到的给定速度或进给速率来计算最优基准距。有利的是，本方法包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用来计算表面位置测量的最优基准距的方法，所述表面位置测量待由包括测量探针的坐标定位装置获取，其中，所述方法包括利用所述坐标定位装置的至少一个测得的加速特性计算最优基准距的步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB0900878.02009年1月20日1.一种用来计算用于物体的表面位置测量的最优基准距的方法，所述表面位置测量由包括测量探针的坐标定位装置获取，其中，所述方法包括测量所述坐标定位装置的至少一个加速特性的步骤，并包括利用所述坐标定位装置的至少一个测得的加速特性计算最优基准距的步骤，所述最优基准距为所述测量探针距离被测量物体的表面的最优初始距离，其中，测量所述坐标定位装置的至少一个加速特性的所述步骤包括以下步骤：测量第一时间间隔，该第一时间间隔对应于所述坐标定位装置的可移动部分以指令速度在已知间距的两点之间运动所耗的时间，其中在所述两点之间的运动包括所述可移动部分的加速，以及比较所述第一时间间隔和第二时间间隔，该第二时间间隔对应于以等于所述指令速度的大致恒定速度在已知间距的所述两点之间运动所耗的时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算最优基准距的所述步骤包括计算一最优基准距，该最优基准距确保测量探针在随后获取表面位置测量的过程中将以大致恒定的速度运动。3.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述最优基准距的所述步骤包括考虑要获取表面位置测量的点的估计或名义位置中的任何不确定性。4.根据权利要求1所述的方法，包括针对多个测量速度中的每个测量速度计算最优基准距的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，包括从在所述多个测量速度下计算的所述最优基准距中推导出函数或关联关系的步骤，该函数或关联关系使得可为一系列的测量速度估计最优基准距。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述坐标定位装置的测量探针包括具有可挠变触针的接触式触发探针。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述接触式触发探针具有超程限制，而且所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：德里克·马歇尔，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：GB
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