[發明專利]用于測量機、尤其是坐標測量機的傳感器部件

有效

• 申請號: 201380021757.2
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN104246422B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 托馬斯·延森;弗蘭克·索普;本杰明·烏里奧德
• 申請（專利權）人: 赫克斯岡技術中心
• 主分類號: G01B5/012
• 分類號: G01B5/012;G01B11/00;G01B5/016
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王小東

技術領域

本發明涉及用于測量機、尤其是坐標測量機的傳感器部件。

背景技術

在許多應用領域需要很精確地測量物體表面，并且由此也測量物體本身。這尤其適用于制造業，工件表面的測量和檢查對制造業來說是至關重要的。為此有許多做法，其范圍涉及從接觸方法到利用電磁輻射來測量的光學傳感器。

通常，專用于各自測量任務的傳感器部件此時通過連接部件被安裝在測量機上。這樣的傳感器部件一般具有包括探測件的探測部件，該探測件被引導經過待測表面，并且在通過觸覺方式來執行的情況下接觸該表面并在產生或保持接觸的情況下來測量該表面。在所謂的接觸方法中或接觸觸發式探測中，通過產生與該表面的機械接觸來觸發切換過程。這樣的解決方案例如由EP1617171所公開。

但作為替代或補充，也可執行非接觸式表面光學測量，此時，探測件具有用于測量輻射的光路并且朝向表面發出該輻射并再次接收它。

對于這兩種測量方法，由于探測件的配置，不希望有的或者就碰撞意義上的與極大的力相關聯的接觸是不利的并且要加以避免。一方面這可通過在探測部件運動過程中的低速和低加速度來實現，盡管這因此造成較長的測量時間。因此在現有技術中已知通過其設計給傳感器部件配備防撞保護功能，這種防撞保護功能在意外方式的表面接觸情況下通過傾斜或釋放探測部件來避免或減輕傳感器部件或者待測工件的損傷。

為此在現有技術中采用最多的是以機械或電磁方式將探測部件吸引至探測部件連接機構的軸承的傳感器部件，力方向遠離探測件并指向與測量機的連接機構的方向，這也被稱為所謂的z方向或z軸。這種布置允許利用電磁體或永磁體和彈簧的簡單構造。在橫向碰撞情況下，探測部件因此可相對于探測部件連接機構發生傾斜，并且在啟動反向運動之后被釋放或是被再卡接回來。

例如EP2161536公開了一種用于測量機的具有防撞保護功能的光學傳感器，其包括傳感器側接合件，用于以機械和光學方式連接至測量機以及傳感器部件。該傳感器具有傳感器保護連接機構作為防撞保護，包括在測量機側的接合部和在傳感器部件側的接合部，通過磁體吸力或拉動，即，預緊的拉伸彈簧來實現所述連接。在碰撞情況下，通過傾斜斷開所述連接機構。光波導在傳感器保護連接器的連接件之間引導延伸，該波導被波導保護件包圍，該波導保護件的端部被固定在傳感器保護連接機構的相關接合件上。

但這種裝置的缺點是缺少在z方向即探測件縱軸方向上的防撞保護，或者只有輕微的防撞保護作用，因而在垂直運動分量較大的情況下出現損傷。如上所述，這樣的現有技術解決方案可能在回折時例如在光纖情況下導致零部件卡死，因此必須對光纖再次采取保護性預防措施。而且，現有的解決方案不允許有效阻尼分離過程或傾斜過程。

發明內容

一個目的是提供一種改進的傳感器部件，該傳感器部件用于對表面進行光學測量或者用于對表面形貌進行檢測。

另一個目的是提供這樣一種傳感器部件，該傳感器部件在沿接觸表面的探測件的縱向上具有改善的防撞保護。

又一目的是提供在探測部件和探測部件容納部之間的改進的測量線保護。

最后，本發明的目的是實現對探測部件和探測部件容納部的相對運動的抑制。

將傳感器部件構造成，使得裝載有探測件的探測部件不再被吸引到對應于測量機連接機構的探測部件接合側，而相反經歷遠離該側的力。為此該傳感器部件的殼體如此形成，它至少部分地包圍探測部件基體，其被用于可活動或可分離地連接至探測部件容納部，從而傳感器部件具有探測部件容納部，其與用于連接至測量機的接合側對置。在探測部件容納部和接合側之間設置該基體并通過在探測部件容納部的和進而探測部件的方向上的力受壓。此時，該基體由至少一個軸承容納，該軸承設置在探測部件容納部上，其為此可以以環形方式構成。