[發(fā)明專利]利用移動坐標測量機來確定空間坐標的方法和系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201380043952.5 | 申請日： | 2013-08-13 |
| 公開（公告）號： | CN104583709B | 公開（公告）日： | 2018-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 波·佩特爾松;帕斯卡爾·喬迪爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 赫克斯岡技術(shù)中心 |
| 主分類號： | G01B11/00 | 分類號： | G01B11/00;G01B21/04 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 呂俊剛;劉久亮 |
| 地址： | 瑞士赫*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 移動 坐標 測量 確定 空間 標的 方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明涉及一種用于利用移動坐標測量機(1)來確定對象(3)的局部結(jié)構(gòu)(2,2')的測量點的至少一個空間坐標的方法，所述方法至少包括：將所述移動坐標測量機(1)放置在要測量的所述對象(3)的表面(30)上；利用感測頭(21,26)接近所述測量點；以及確定所述至少一個測量點的至少一個空間坐標，特征是建立所述坐標測量機(1)與所述局部結(jié)構(gòu)(2,2')之間的限定空間關(guān)系，其中，借助于所述坐標測量機(1)到所述對象(3)的機械固定和/或所述坐標測量機(1)相對于所述對象(3)的位置和取向的連續(xù)確定建立了所述限定空間關(guān)系。本發(fā)明此外涉及一種移動坐標測量機(1)和一種用于執(zhí)行所述方法的計算機程序產(chǎn)品。
本發(fā)明涉及用于利用移動便攜式坐標測量機(CMM)來測量局部結(jié)構(gòu)(諸如對象的腔的內(nèi)壁)具體地用于測量工件的圓柱形鉆孔的方法和系統(tǒng)。
通常做法是繼生產(chǎn)之后在坐標定位裝置(諸如在機器的工作體積內(nèi)具有可移動探頭的坐標測量機)上檢查工件。
在常規(guī)3-D測量機中，探頭被支承以便沿著三個相互垂直軸(在方向X、方向Y和方向Z上)移動。因此，能夠?qū)⑻筋^引導(dǎo)到測量設(shè)備的工作體積內(nèi)的任何任意點。
用于測量諸如圓柱形腔的局部結(jié)構(gòu)的固定測量設(shè)備是從現(xiàn)有技術(shù)獲知的。這些機器允許對象的局部結(jié)構(gòu)的準確測量。然而，這種類型的測量機的測量速率照慣例非常慢。另外，通常能夠僅固定地使用這種坐標測量機-必須將要測量的相應(yīng)對象帶到測量機。因此，這些機器不能夠用于測量特別大對象的結(jié)構(gòu)，例如飛機組裝件(諸如機身或機翼)中的鉆孔。
例如，在EP 1 797 813中公開了一種用于測量腔的手持坐標測量設(shè)備。該文獻描述了一種用于根據(jù)共焦成像原理來測量形成在對象中的腔的內(nèi)壁的光學(xué)測量設(shè)備。所描述的解決方案的弱點是手持設(shè)備在測量期間的很不精確的定位和取向。雖然公開了具有用于設(shè)備在測量期間的限定定位的機械耦接元件的自適應(yīng)裝置，但是這些不能夠消除由不與對象的表面或不平狀表面正交的孔所導(dǎo)致的測量誤差。
因此本發(fā)明的目的是提供用于以更高準確度確定大工件的局部結(jié)構(gòu)的測量點的空間坐標的改進的移動坐標測量機以及改進的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的特定目的是提高這樣的一種用于確定腔(諸如鉆孔)的測量點的空間坐標的移動坐標測量機和方法。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于確定要測量的對象的局部結(jié)構(gòu)的測量點的至少一個空間坐標的方法包括以下步驟：
·將移動坐標測量機設(shè)置或放置在要測量的對象的表面上，
·建立坐標測量機與局部結(jié)構(gòu)的限定空間關(guān)系，
·利用移動坐標測量機的感測頭接近測量點，以及
·確定至少一個測量點的至少一個空間坐標。
根據(jù)本發(fā)明的限定空間關(guān)系借助于坐標測量機到對象的機械固定或坐標測量機相對于對象的位置和取向或以及對象相對于公共基準坐標系統(tǒng)的位置和取向的連續(xù)確定來建立。
因此，具有被設(shè)計用于確定對象的局部結(jié)構(gòu)的測量點的至少一個空間坐標的移動便攜式坐標測量機(CMM)的系統(tǒng)包括用于將CMM固定到對象的表面的裝置和/或用于CMM相對于對象或基準坐標系統(tǒng)的位置和取向的動態(tài)確定的裝置。
根據(jù)本發(fā)明移動CMM包括：基座；傳感器裝置，所述傳感器裝置用于測量測量點并且生成測量數(shù)據(jù)；以及驅(qū)動機構(gòu)，被適配為相對于基座驅(qū)動傳感器裝置或其部分(具體地感測頭)以便接近測量點。根據(jù)本發(fā)明，在測量期間基座或傳感器裝置的位置和取向相對于局部結(jié)構(gòu)或相對于基準坐標系統(tǒng)被限定，后者具體地借助于外部勘測儀器。傳感器裝置例如可以是觸覺傳感器裝置或優(yōu)選光學(xué)傳感器裝置。
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