[發(fā)明專利]用于測量尺寸的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110181419.8
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN102374853A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 帕斯卡爾·喬迪爾;色格·瑪麗爾;皮埃爾·剖皮利;伯特蘭·郝切特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特莎有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/00
• 分類號(hào): G01B21/00;G01B21/02;G08C17/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于測量位移的傳感器的系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施方式具體涉及用于測量相對(duì)尺寸的多測量系統(tǒng)，該多測量系統(tǒng)圍繞無線通信網(wǎng)絡(luò)組織，該無線通信網(wǎng)絡(luò)由編程和監(jiān)測系統(tǒng)或者通過嵌入時(shí)鐘來控制所述測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)連接(interface)。

背景技術(shù)

使得能夠同時(shí)測量部件的多個(gè)尺寸的測量系統(tǒng)是已知的。這些裝置(也被稱為指定多點(diǎn)測量系統(tǒng))通常被用于對(duì)制成部件(具體地說，機(jī)械加工部件，但不僅僅是通過自動(dòng)機(jī)械加工獲得的部件)的質(zhì)量控制和尺寸檢驗(yàn)的操作。

這些系統(tǒng)通常包括用于定位要測量的部件以及定位測量元件的系統(tǒng)。而且，這些系統(tǒng)通常包括用于按可重復(fù)方式定位移動(dòng)部件的止動(dòng)部(stop)，以測量設(shè)置在該系統(tǒng)中的部件。通常存在支撐用于一維測量的比較器或探針的支架或移動(dòng)元件，這些比較器或探針在該部件的多個(gè)預(yù)定點(diǎn)同時(shí)相接觸。這些探針通過高精度換能器(transducer)提供向控制所述探針的外部電子接口發(fā)送的電測量信號(hào)，接著，這些結(jié)果通常被發(fā)送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使得能夠分析和計(jì)算這些參數(shù)，以及對(duì)諸如厚度、直徑、垂直度、錐度、平行度、偏心率等的值執(zhí)行尺寸統(tǒng)計(jì)。

根據(jù)必要性和要測量的部件的構(gòu)造，這些已知的多點(diǎn)測量裝置使用具有滑動(dòng)探針尖端的長度探針和具有繞軸旋轉(zhuǎn)(pivoting)探針尖端的杠桿(lever)探針。換能器是最常見的感應(yīng)式換能器，例如LVDT(線性可變差動(dòng)變壓器)或感應(yīng)式半橋，并且通常在幾毫米的測量范圍中提供具有1μm級(jí)別的精度的測量。由于空間需求，這些電子器件通常在該換能器外部。

文獻(xiàn)WO2005109166描述了一種具有用于測量機(jī)械部件的表面的滑動(dòng)探針尖端的測量探針。包含在該探針中的感應(yīng)式換能器使得可以將該探針的移動(dòng)部件的位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)接著被發(fā)送至顯示裝置或外部計(jì)算機(jī)。通過USB或無線接口來進(jìn)行至該計(jì)算機(jī)的通信。

已知的探針的一個(gè)缺點(diǎn)在于，各個(gè)探針必須連接至外部測量電子器件，該外部測量電子器件對(duì)來自感應(yīng)式傳感器的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行變換并將它們發(fā)送至監(jiān)測系統(tǒng)。在無線探針的情況下，由于這些系統(tǒng)具有可變延遲，所以通過測量觸發(fā)信號(hào)來觸發(fā)測量，接著利用測量時(shí)間來標(biāo)記這些測量。各個(gè)測量元件因而可以具有導(dǎo)致難以校正的誤差的測量延遲。當(dāng)不知道在除了測量時(shí)刻和發(fā)送結(jié)果的時(shí)刻以外的時(shí)刻不同的元件正在做什么時(shí)，難以保證這些不同的元件的傳送的同步。而且，這些系統(tǒng)在觸發(fā)測量時(shí)與恢復(fù)測量時(shí)之間依靠異步傳輸協(xié)議，這使得這些系統(tǒng)中的傳輸復(fù)雜、慢并致使數(shù)據(jù)不總是可比較的。最終可能導(dǎo)致這些系統(tǒng)在測量時(shí)接收到無用信息，這會(huì)導(dǎo)致處理的延遲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種用于測量尺寸的變化的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)可以被用作多點(diǎn)測量裝置，而不受已知裝置和系統(tǒng)的限制。根據(jù)本發(fā)明，通過主權(quán)利要求的目的來顯著地實(shí)現(xiàn)這些目的。

這種解決方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，以使得能夠簡化通信并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)相當(dāng)多的數(shù)量的探針的測量。這些探針在測量時(shí)刻是自主的(autonomous)，并且不執(zhí)行可能中斷(disrupt)測量的其它操作。這種相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使得可以限制功耗(consumption)和干擾(perturbation)并保證測量的準(zhǔn)時(shí)(punctuality)、質(zhì)量以及精確度(accuracy)。

獲知測量的精確時(shí)刻非常重要。本發(fā)明使得能夠?qū)Ρ仨殘?zhí)行測量的時(shí)刻精確地編程。通過無線網(wǎng)絡(luò)將該必須執(zhí)行測量的時(shí)刻發(fā)送至所有相關(guān)的探針，使得在該測量時(shí)刻，探針僅可以自由執(zhí)行測量。這些探針通過與主發(fā)送器的時(shí)鐘同步的嵌入時(shí)鐘在所編程的時(shí)刻執(zhí)行測量，并且通過無線傳輸順序地、隨機(jī)地或優(yōu)選地按照經(jīng)確定的次序向主發(fā)送器返回測量結(jié)果，該主發(fā)送器接著可以將這些測量結(jié)果發(fā)送至監(jiān)測站，并且例如接著控制部件分類(sorting)系統(tǒng)。

這些探針還設(shè)置有使得可以考慮測量時(shí)刻的環(huán)境干擾的其它測量裝置，例如，用于校正由于熱膨脹(dilatation)導(dǎo)致的誤差的溫度探針、或者用于測量與要測量部件的接觸力的力傳感器、或者傾斜傳感器、或者使得能夠限定(qualify)探針的狀態(tài)(例如，電池的電荷電平、無線電信號(hào)的質(zhì)量或任何其它環(huán)境參數(shù))的測量元件。

附圖說明

在通過附圖例示的描述中示出本發(fā)明的實(shí)施方式的示例，附圖中：

圖1圖解地例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的長度探針。

圖2圖解地例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的多點(diǎn)測量裝置。

圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的處理單元的框圖。

具體實(shí)施方式