[發明專利]具有校準對象的旋轉色度范圍傳感器系統及方法

有效

• 申請號: 202110462935.1
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113566700B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: J.D.托比亞森
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

1.一種系統，其包括：

坐標測量機(CMM)，所述CMM包括：

光發生電路系統；

波長檢測電路系統；以及

CMM控制電路系統；

色度范圍傳感器(CRS)光學探針，其被配置成聯接到所述CMM，所述CRS光學探針包括光學筆，所述光學筆具有包含至少共焦孔徑和色散光學器件部分的共焦光學路徑，所述光學筆被配置成相對于旋轉軸線沿徑向方向引導徑向距離感測光束，使所述徑向距離感測光束圍繞所述旋轉軸線旋轉，并且沿靠近待測量工件表面的測量軸線將不同波長聚焦在不同距離處；

圓柱形校準對象，其用于提供圓柱形校準數據以校正所述CRS光學探針的錯位誤差，所述圓柱形校準對象包括具有沿Z方向延伸的中心軸線的至少第一標稱圓柱形校準表面，其中所述CRS光學探針被配置成提供第一組圓柱形徑向距離數據，所述第一組圓柱形徑向距離數據是在相對于所述圓柱形校準對象沿所述Z方向在第一Z坐標處圍繞所述旋轉軸線旋轉所述徑向距離感測光束時獲取的，所述圓柱形徑向距離數據以所述徑向距離感測光束圍繞所述旋轉軸線的所感測的旋轉角度作為參考，并且為此，處理以所述所感測的旋轉角度作為參考的所述第一組圓柱形徑向距離數據以確定所述圓柱形校準數據；以及

球形校準對象，其用于提供球形校準數據以校正所述CRS光學探針的錯位誤差，所述球形校準對象包括標稱球形校準表面，其中對于所述標稱球形校準表面上的第一多個表面部分，對于每個表面部分，所述CRS光學探針被配置成提供對應的一組球形徑向距離數據，所述對應的一組球形徑向距離數據是在所述光學筆與所述球形校準對象近似相距第一標稱間隙距離時圍繞所述旋轉軸線旋轉所述徑向距離感測光束時獲取的，并且為此，所述光學筆也沿掃描軸線方向移動以獲取所述一組球形徑向距離數據，并且為此，處理與每個相應的感測表面部分相對應的每一組徑向距離數據以確定被指示為最接近所述光學筆的所感測的最接近表面點，并且為此，至少部分地基于與所述多個表面部分相對應的所述所感測的最接近表面點來確定所述球形校準數據。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述系統被配置成通過處理所述圓柱形校準數據和所述球形校準數據來確定所述CRS光學探針的校準數據。

3.根據權利要求1所述的系統，其中所述標稱球形校準表面包含多個點，所述多個點各自與所述標稱球形校準表面的公共中心點相距相同的標稱半徑。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述標稱球形校準表面上的所述第一多個表面部分包括所述標稱球形校準表面上的多個貼片，所述多個貼片圍繞所述標稱球形校準對象的赤道似的圈彼此標稱等距。

5.根據權利要求1所述的系統，其中所述標稱球形校準表面具有第二多個表面部分，并且對于所述第二多個表面部分中的每個表面部分，所述CRS光學探針被配置成提供對應的一組球形徑向距離數據，所述對應的一組球形徑向距離數據是在所述光學筆與所述球形校準對象近似相距所述第一標稱間隙距離時圍繞所述旋轉軸線旋轉所述徑向距離感測光束時獲取的，并且為此，處理與所述第二多個表面部分中的每個相應的感測表面部分相對應的每一組徑向距離數據以確定被指示為最接近所述光學筆的所感測的最接近表面點，并且為此，至少部分地基于與所述第二多個表面部分相對應的所述所感測的最接近表面點來確定所述球形校準數據。

6.根據權利要求5所述的系統，其中所述標稱球形校準表面上的所述第一多個表面部分包含所述標稱球形校準表面上的第一多個貼片，所述第一多個貼片圍繞所述標稱球形校準對象的第一赤道似的圈彼此標稱等距，并且所述標稱球形校準表面上的所述第二多個表面部分包含所述標稱球形校準表面上的第二多個貼片，所述第二多個貼片圍繞所述標稱球形校準對象的第二赤道似的圈彼此標稱等距。