專利名稱：表面感測設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用在位置確定裝置中的表面感測設備，位置確定裝置諸如例
如坐標測量儀(CMM)、掃描儀、機床，或檢查/測量機器人。
背景技術：
這種位置判斷機器(參見例如描述CMM的US-A-3,727，119)用于測量 工件，通常包括可以在三個方向x、 y、 z相對于支撐工件的工作臺移動的臂。 臂在每個方向x、 y、 z的移動由機器上的變送器測量，設置在所述臂上的探 頭產生表示指示待測工件表面與所述臂之間關系的信號。由此可以確定工件 表面的位置。
在替代的機器中，例如某些類型的機床上，工作臺沿著x和y方向移動， 而臂沿著z方向移動。
已經知道提供一種固緊到坐標測量儀上的掃描探頭裝置，正如美國專利 申請公開US2006/0010701所描述的那樣。這種掃描探頭裝置包括探頭頭 部，該探頭頭部可以圍繞兩條相互垂直的軸線相對于固定機構旋轉；和包括 觸針的探頭組件。在使用過程中，所述頭部安裝在該機器的臂上，使其一條 軸線與所述臂的軸線對準。與該頭部每個可旋轉的軸線關聯的變送器確定探 頭組件的軸線相對于該機器的所述臂的軸線的取向。
另 一個已知的探頭頭部的例子是Renishaw PH9。 PH9是一種兩軸式馬達 化的探頭頭部，借助兩個串聯轉子使探頭定向。每個轉子可以占據多個圍繞 其旋轉軸線等間隔分布的運動學停靠位置的其中之一。EP0392660涉及可以 手工操作的形式的這種探頭頭部，用在不具備計算機控制的機器上。
在掃描操作中，所述機器和/或所述探頭頭部根據機器控制器的指令讓觸 針末梢在工件表面上移動，從而收集有關工件表面的數據。從該機器和探頭 頭部的測量變送器提供的信號，以及對于表面感測設備維度的知識，可以對 觸針末梢位置進行預測(因此可以預測該表面的位置)。常見工件可以例如 為車輛發動機組，其具有大量角度不同的孔。希望從工件的整個表面獲取信息，因此觸針必須能到達所有表面。
許多探頭，例如那些帶有球形觸針的探頭，諸如接觸觸發式探頭，為多 向探頭，這意味著它們能從多個方向感測工件。但是有些探頭是單向的，諸 如光學探頭和表面拋光探頭，這意味著它們僅能從一個方向感測工件，制約 了它們所能觸及的表面數量。
時無法到達工件的表面。因此，就無法獲取有關該表面輪廓的信息。
發明內容
本發明的第一方面提供一種測量工件表面的裝置，包括
用于將支撐件連接到機器的可移動臂的連接裝置；
具有第一構件和第二構件的支撐件，所述第一構件可以圍繞第一旋轉軸
線相對于所述連接裝置旋轉，第一構件的旋轉由第一馬達促動，第二構件可 以圍繞第二旋轉軸線相對于第 一構件旋轉，第二構件的旋轉由第二馬達促 動，所述第二旋轉軸線橫穿所述第一旋轉軸線，且表面感測設備可以連接到 所述第二構件從而與之一起旋轉；
用于感測工件表面的表面感測設備；
旋轉裝置，允許所述表面感測設備圍繞第三旋轉軸線相對于所述支撐件 旋轉，所述第三旋轉軸線可與所述第一旋轉軸線對準；
其特征在于，當所述第一和第三旋轉軸線對準時，由所述第一馬達促動 所述支撐件相對于所述表面感測設備的旋轉。
優選設置保持件，用來在所述支撐件相對于所述表面感測設備旋轉時保 持所述表面感測設備靜止。
具有優勢的是，在所述保持件和所述表面感測設備其中之一上設置銷， 所述銷可以與所述保持件和所述表面感測設備中的另一個上的至少一個凹 部嚙合，用來在所述支撐件相對于所述表面感測設備旋轉的過程中保持所述 表面感測設備靜止。
優選所述支撐件的所述第一和第二旋轉軸線正交。
具有優勢的是，所述表面感測設備的所述第三旋轉軸線與所述支撐件的 所述第二旋轉軸線相交。
在某些情況下，所述表面感測設備的所述第三旋轉軸線是所述表面感測設備的基本上縱向的軸線。但是，替代地，所迷第三旋轉軸線例如可以與所述 表面感測設備的所述縱向軸線成一定角度。
所述探頭或觸針圍繞所述第三軸線的旋轉可以允許單向探頭用作多向 探頭，增加了該單向探頭可以觸及的表面數目。
在某些實施方式中，所述表面感測設備在橫穿或偏離所述第三旋轉軸線 的方向上感測一個或多個表面。在另一些實施方式中，所述表面感測設備可 以例如在所述表面感測設備的第三旋轉軸線的方向上感測一個或多個表面。
所述表面感測設備可以是接觸式探頭，或者非接觸式探頭。非接觸式探 頭包括例如光學探頭、電容探頭和電感探頭。
便于使用的是，所述表面感測設備包括探頭主體、觸針和觸針末梢。
具有優勢的是，所述表面感測設備包括表面拋光探頭。或者，所述表面 感測設備可以包括例如激光光斑探頭或激光線探頭。
優選所述旋轉裝置允許所述設備旋轉至多360度，包括360度。但是， 所述旋轉裝置可以允許所述設備旋轉大于360度。或者，可以允許其連續旋 轉，而沒有終端止擋件，例如通過使用滑環在探頭和探頭頭部之間提供電接 觸，從而實現連續旋轉。
便于使用的是，所述旋轉裝置額外可以手工促動。
本發明的第二方面提供一種使用測量工件表面的裝置的方法，所述裝置 包括支撐件；將所述支撐件連接到機器的可移動臂上的連接裝置；感測工 件表面的表面感測設備，所述支撐件具有第一構件和第二構件，第一構件被 第一馬達促動可以圍繞第一旋轉軸線相對于所述連接裝置旋轉，第二構件被 第二馬達促動可以圍繞第二旋轉軸線相對于所述第一構件旋轉，其中所述第 二旋轉軸線橫穿所述第一旋轉軸線，且所述表面感測設備可以連接到所述第 二構件從而與其一起旋轉；允許所述表面感測設備圍繞第三旋轉軸線相對于 所述支撐件旋轉的旋轉裝置，所述第三旋轉軸線可與所述第一旋轉軸線對 準，其特征在于，所述方法包括以下步驟
將所述第一和第三旋轉軸線對準；和
激活所述第一馬達從而促動所述支撐件相對于所述表面感測設備旋轉。 便于使用的是，所述方法進一步包括步驟 沿著所述工件的所述表面驅動所述設備；和 收集有關所述工件的所述表面的信息。
6優選測量所述工件的所述表面包括掃描所述工件的所述表面。
本發明的優選實施方式將在以下通過實施例并參照附圖進行說明，其
中
圖1示出了本發明裝置的優選實施方式的等軸測圖2示出了以圖1中的軸線1A、2A限定的平面穿過所述設備的截面圖3a和3b分別示出了表面感測設備的優選實施方式的截面圖和側視
圖3c示出了觸針更換端口 70的底視圖，該端口適配成包括彈簧銷72， 還示出了安裝在鉸接探頭頭部上的表面感測設備的側視圖3d分別示出了穿過探頭主體9的平面圖和側視截面圖，表示出了探 頭的基準位置止擋件；
圖3e示出了在表面拋光探頭的優選實施方式中，檢測表面感測設備與 工件表面之間感測關系的裝置的示意圖；和
圖3f、 3g、 3h和3i示出了表面感測設備的觸針的4種實施方式；
圖3j示出了檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系的替代裝置的 示意圖3k示出了如圖3j所示那樣檢測表面感測設備與工件表面之間感測關 系的替代裝置的截面圖31示出了在彎折觸針中，檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系 的裝置的示意圖，如圖3j示出的平直觸針一樣。
具體實施例方式
參照圖1，坐標定位儀上的坐標系統可以由3個相互正交的軸線1A、 2A 和3A限定，從而在使用過程中，1A基本上豎直而3A基本上水平。如果軸 線1A處于紙面內的0度位置，從所述0度位置移動到同處于紙面內的90 度位置，則可以通過圍繞軸線2A逆時針方向旋轉來實現。
圖1以三維圖示出了本發明的優選實施方式，圖2示出了以圖1中的軸 線1A和2A所限定的平面穿過所述設備的截面。支撐件7，在這種情況下是 鉸接探頭頭部，分別包括第一和第二殼體構件1和2。第一殼體構件l適配地連接到位置確定裝置26 (例如，CMM的臂)，并容納馬達Ml,所述馬達 Ml用于實現第一軸20圍繞第一軸線1A的角度位移。連接到第一軸20的 是第二殼體構件2，該第二殼體構件容納馬達M2，所述馬達M2用來實現第 二軸22圍繞第二軸線2A的角度位移。連接到第二軸22并與其一起旋轉的 是表面感測設備4，諸如表面感測探頭。
表面感測探頭4沿著軸線4A延伸，軸線4A橫穿并交叉軸線2A。所述 探頭包括探頭主體9、觸針8和觸針末梢5。此外，探頭設置有旋轉裝置6， 該旋轉裝置允許所述設備基本上圍繞第三軸線旋轉，第三軸線在本例中為其 縱向軸線。在該實施方式中，所述旋轉裝置允許所述設備最多旋轉360度。
在優選實施方式中，所述旋轉裝置由支撐件中的驅動件(在該實施方式 中為馬達Ml )利用滑環和外部固定件來促動。在本例中，所述設備可以至 多旋轉360度，原因是兩個移動部件之間的導線阻止進一步旋轉。
在本實施方式中，所述旋轉裝置設置在表面感測設備的探頭主體上，使 得該設備能圍繞其縱向軸線旋轉。或者，所述旋轉裝置可以由位于所述支撐 件和所述表面感測設備之間的另外的構件來提供。在后一種情況下，所述表 面感測設備圍繞該另外的構件的縱向軸線旋轉，而該另外的構件的縱向軸線 應當基本上與表面感測設備的軸線對準，因此所述設備基本上圍繞其縱向軸 線旋轉。
所述表面感測設備例如可以是接觸式探頭，或者非接觸式探頭。非接觸 式探頭包括，例如，光學、電容和電感探頭。
特別之處在于，本發明對于單軸探頭諸如光學探頭和表面拋光(surface polish )探頭非常有用。這是因為尤其對于這些探頭而言，圍繞縱向軸線(軸 線4A)旋轉大大增加了探頭可以觸及的表面數量。而且圍繞該軸線旋轉對 于激光線探頭也非常有用，因為可以圍繞表面感測設備的軸線(如上所述 的第三軸線)旋轉該激光線。
圖3a示出了穿過表面感測設備優選實施方式的截面。探頭包括圍繞其 縱向軸線旋轉的裝置。探頭主體9包括探頭底座30、主體部件32和滑環34。 主體部件由探頭底座30保持在一端38,其另 一端40支撐可拆卸的觸針8。 主體部件在其周邊具有凹部36，滑環34配合在該凹部內。主體部件32和探 頭底座30連接在一起，從而它們可以相對于彼此旋轉運動，這種運動因部 件材料的原因而具有較低的滑動扭矩。滑環34更靠近主體部件32上支撐可拆卸的觸針8的端部40。滑環34和主體部件32之間的滑動扭矩大于主體部 件32和探頭底座30之間的滑動扭矩。較大的滑動扭矩可以借助推靠探頭的 環34或主體部件32的彈簧柱塞來實現，從而增大兩部件之間的摩擦。因此， 滑環34比探頭底座30更難相對于探頭主體部件32轉動。探頭底座30設置 有周邊凹槽31,用來將其例如安裝到如圖3c所示的觸針更換端口。
圖3b示出了表面感測探頭優選實施方式的主視圖。滑環34設置有一系 列凹部，這些凹部成凹口 50形式定位于周邊上。圖3c示出了觸針更換端口 的底視圖，這些端口適配地包括彈簧銷72;以及安裝在鉸接探頭頭部7上的 表面感測探頭的主視圖。
為了相對于支撐件7改變觸針末梢5的取向(見圖1),需要實施多個步 驟。首先，表面感測探頭4的縱向軸線4A與支撐件7第一殼體部件1的旋 轉軸線1A對準。借助于支撐件7的驅動裝置Ml的動力，表面感測探頭4 可以圍繞其縱向軸線4A旋轉。所述設備移動到觸針更換端口 70內，該更換 端口與彈簧銷72配合，彈簧銷的取向使得其可以與設置在第一滑環34上的 任一凹口 50接合。
此外，更換端口 70設置有唇部71,該唇部配合在設置于探頭底座30 上的凹槽31中，允許探頭在不用的時候存放在更換端口 70內。
隨著表面感測探頭4旋轉，滑環34上的一個凹口 50a與觸針更換端口 上的彈簧銷72接合。銷72將滑環34保持靜止，進而因滑環34和主體部件 32之間存在較高的滑動扭矩而將觸針8保持靜止。其他將探頭主體與觸針相 對于支撐件保持靜止的方式也可行，諸如插座接收件、磁性保持件、機械夾 具或機電夾具或者摩擦保持件。
主體部件32和探頭底座30之間較低的滑動扭矩允許探頭底座繼續隨著 支撐件7的旋轉而旋轉。探頭底座30和支撐件7相對于主體部件32旋轉， 直到探頭底座30和支撐件7相對于主體部件32到達基準位置。在該點，探 頭底座和主體部件借助"滑釘(slidingpeg)"機構而相對于彼此停止，如圖 3d所示。
圖3d示出了穿過探頭主體9的平面圖和側視截面圖。彎曲槽口 25設置 在探頭底座30上的已知位置處。第一止動塊5由兩個隔件35通過槽口 25 固緊到探頭底座30上。所述第一止動塊5連同隔件35可以沿著槽口 25在 兩個方向移動。第二止動塊15設置在探頭的主體部件32上。隨著探頭底座30相對于 探頭主體部件32旋轉，第一止動塊5向第二止動塊15移動，例如沿著順時 針方向移動。當第一止動塊5接觸第二止動塊15時，探頭底座繼續旋轉， 并且在隔件35接觸槽口 25的邊緣45時停止。探頭底座30和支撐件7的位 置相對于主體部件32到達基準位置。
第一止動塊5還可以沿著逆時針方向向第二止動塊15移動。在兩個止 動塊接觸之后，探頭底座30繼續旋轉，直到隔件35接觸槽口 55的另一邊 緣。
確定第一和第二止動塊以及槽口的尺寸，以使該機構保證基準位置總是 精確地位于同一點，而不論探頭底座30上的止動塊從哪個側面靠近。
然后，探頭主體部件32的位置以及觸針8和觸針末梢5的位置相對于 支撐件7被限定在基準位置。其他相對于支撐件限定探頭主體基準位置的方 式也是可行的。這些其他方式包括例如任意類型的基準標記，如，與相機一 起使用的光學基準標記、磁性基準標記(正如申請人的美國專利6,051,971 所述)、可對準的基準標記。或者，可以使用掣子機構。
一旦到達基準位置，且相對于支撐件7限定了探頭主體部件32的位置， 則支撐件7可以自身旋轉并旋轉探頭底座30,從而將支撐件和探頭底座相對 于觸針8和觸針末梢5定位在所需的精確角度。
支撐件相對于探頭主體32和觸針8從基準位置的運動可以利用定位裝 置諸如編碼器進行測量，該定位裝置可以提前設置在支撐件7上。或者，例 如可以利用刻度和游標尺間接測量， 一個設置在靜止的探頭主體32上或滑 環34上，而另一個設置在運動的探頭底座30或支撐件7上。在本例中，位 于所述端口內或與所述端口分開的觀測相機可以用來獲取支撐件相對于探 頭主體和觸針行進的距離，或者可以用眼睛觀察該距離。
支撐件相對于探頭主體32和觸針8從基準位置的運動可以替代地利用 探頭頭部本身內的定位裝置諸如編碼器測量。在這種情況下，探頭頭部內的
定位裝置將有關探頭主體和支撐件相對位置的信息反饋到支撐件內的馬達。 或者，探頭主體可以具有分度器，該分度器可以旋轉既定數量的分度點 (index point)到達已^口4立置。
當支撐件和探頭底座30相對于觸針8和觸針末捎5到達所需的精確角 度時，從觸針更換端口 70和彈簧銷72將支撐件7驅動離開，讓滑環34脫
10開。這樣，觸針末梢5可以圍繞探頭的縱向軸線相對于支撐件7以不同的角 度取向，使得表面感測探頭4到達更多的表面。
觸針末梢5相對于支撐件7的取向還可以利用例如探頭主體9內的馬達 以及滑環來實現。在這種情況下，獨立于支撐件7來調節觸針末梢5的取向。
圖3e示出了檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系的裝置的示意 圖，在本例中用利用表面拋光探頭。探頭主體9的主體部件32內的激光器 100向反射鏡150投射光束200。光束200通過光闌110和透鏡120進入分 光鏡130。光束200通過分光鏡130并投射到反射鏡150上，光束被反射鏡 反射并返回分光鏡130，然后導向光敏二極管(PSD) 140。反射鏡150連接 到杠桿160近端，該杠桿在支點210上形成平衡。杠桿160遠端連接到觸針 桿190—端，觸針桿另一端連接到觸針末梢5。滑板(skid) 180沿著末梢任 一側貼靠。觸針末梢5優選為金剛石末梢，因為它需要耐磨損，從而在沿著 某表面拖戔時不會斷裂。
圖3j示出了檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系的替代裝置的 示意圖。觸針8 (如圖3b所示)由殼體185容納，其可以沿著線500從探頭 頭部拆卸。杠桿161由2個交叉板簧155相對于觸針185的殼體固定。當觸 針末梢5接觸工件表面時，觸針末梢5將被推回觸針殼體內。這種運動導致 杠桿161圍繞交叉彈簧匯合的樞轉點旋轉，進而導致反射鏡移動。螺釘175 可以擰緊，從而向另一個朝工件促動觸針末梢5的彈簧165施加壓力。觸針 末梢5通常從滑板180邊緣伸出多達100微米。螺釘195靠近杠桿161設置， 用來調節觸針末梢5從滑板180邊緣伸出的量。
圖3k示出了如圖3j所示的檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系 的替代裝置的俯視截面圖。杠桿161具有2個區段，第一區段161C設置在 反射鏡150附近，第二區段161D設置在觸針末梢5附近。第二區段161D 形狀為三角形，從而使杠桿以及觸針末梢5 (通過滑板180上的孔162從觸 針伸出)的側移最小。
當表面感測設備沿著工件表面運動時，滑板180沿該表面的粗糙輪廓(表 面起伏)運動，而金剛石末梢5沿該表面的詳細表面紋理運動。當金剛石末 梢5被工件表面偏移時，杠桿160的位置發生變化，反射鏡150的位置也發 生變化。由于反射鏡移動，則向其投射的激光束被以不同的角度反射，并且 因此PSD上的激光光斑移動，正如圖3e所示。這樣，就可以測量工件表面
ii輪廓。在圖3e和3j中，當金剛石末梢5經過工件表面205時，其運動以及 導致的杠桿、反射鏡和光束的移動由箭頭5a、 160a、 160b、 150a和200a示 出。光束在反射鏡和PSD之間的偏轉路徑由線201示出。
在優選實施方式中，滑板相對于探頭觸針固定，并且探頭觸針具有剛性。 當沿著表面拖曳表面感測設備時，剛性觸針和固定滑板允許以基本上恒定的 扭矩向該表面推壓表面感測設備。
在替代實施方式中，觸針可以偏轉且滑板可動，在這種情況下，可以轉 換觸針的偏轉以確定滑板與工件表面接觸。
圖3f、 3g和3h以及3i示出了表面感測設備的觸針末梢5和觸針正面 300取向的4種實施方式。觸針末梢5垂直于滑板180,并垂直于觸針正面 300。觸針正面300以及觸針末梢5可以設置成與探頭的縱向旋轉軸線4A成 一定的角度，如圖3f所示，從而在觸針末梢5移入較大的孔時向其提供協 助。如圖3g所示，觸針正面300可以替代地設置成與探頭的縱向旋轉軸線 4A成90度，以便檢查工件下部，在這種情況下，觸針末梢5與探頭的縱向 旋轉軸線平行。在第三實施方式中，如圖3h所示，觸針正面300可以設置 成與探頭的縱向旋轉軸線4A平行。在這種情況下，觸針末梢5垂直于探頭 的縱向旋轉軸線，改善了小鉆孔內表面的可達性。
在如圖3i所示的第四實施方式中，觸針彎折成非90度的角度。觸針末 梢5指向橫穿探頭的縱向軸線4A的方向。當感測工件表面時，觸針末梢5 必須指向與表面301垂直的方向。由于對鉸接探頭頭部運動以及鉸接探頭頭 部的尺寸存在特定的約束，所以利用如圖3h所示的直觸針無法實現所述的 垂直感測布置。圖3i的彎折觸針允許觸針末梢定位地使探頭頭部能遍及該表 面，因此允許觸針末梢5以垂直位置觸及許多表面。
圖31示出了在彎折觸針中檢測表面感測設備與工件表面之間感測關系 的裝置的示意圖。該裝置在許多方面類似于圖3j所示的觸針，類似的附圖標 記指代類似的部件。觸針501由殼體185容納，其可以沿著線500從^:頭頭 部拆卸。杠桿布置設置在觸針的彎折部分，而光路布置設置在觸針的平直部 分。反射鏡以一定的角度設置在這兩個部分之間的接合部，從而以類似于平 直觸針的方式將光束返回到分光鏡。這就意味著彎折觸針可以和平直觸針一 樣使用相同的光學件和相同的探頭底座。
一般來說，為了便于觸及工件表面，觸針正面300和觸針末梢5相對于
12探頭的縱向旋轉軸線可以設置成任意角度。
例如，如果探頭末梢與表面感測設備的縱向軸線對準，則當圍繞表面感 測設備縱向軸線旋轉時，探頭對于可達性來說沒有優勢。因此，為了憑借使 表面感測設備圍繞縱向軸線旋轉來實現工件表面可達性改善的優勢，探頭末 梢必須橫穿或偏離所述縱向軸線。
權利要求
1. 一種用于測量工件表面的裝置，包括支撐件；將所述支撐件連接到機器的可移動臂上的連接裝置；感測工件表面的表面感測設備，所述支撐件具有第一構件和第二構件，第一構件被第一馬達促動可以圍繞第一旋轉軸線相對于所述連接裝置旋轉，第二構件被第二馬達促動可以圍繞第二旋轉軸線相對于所述第一構件旋轉，其中所述第二旋轉軸線橫穿所述第一旋轉軸線，且所述表面感測設備可以連接到所述第二構件從而與其一起旋轉；允許所述表面感測設備圍繞第三旋轉軸線相對于所述支撐件旋轉的旋轉裝置，其中所述第三旋轉軸線與所述第一旋轉軸線對準；其特征在于，在所述第一旋轉軸線與所述第三旋轉軸線對準時，可由所述第一馬達來促動所述支撐件相對于所述表面感測設備的旋轉。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，設置保持件，用來在所述
3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，在所述保持件和所述表面 感測設備其中之一上設置銷，所述銷可以與所述保持件和所述表面感測設備 中的另一個上的至少一個凹部接合，用來在所述支撐件相對于所述表面感測 設備旋轉的過程中保持所述表面感測設備靜止。
4. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述支撐件的所述 第 一旋轉軸線和第二旋轉軸線正交。
5. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 的所述第三旋轉軸線與所述支撐件的所述第二旋轉軸線相交。
6. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 的所述第三旋轉軸線是所述表面感測設備的基本上縱向的軸線。
7. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 在橫穿或偏離所述第三旋轉軸線的方向上感測表面。
8. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 是接觸式探頭。
9. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 是非接觸式探頭。
10. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 包括探頭主體、觸針和觸針末梢。
11. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述表面感測設備 包括表面拋光探頭。
12. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述旋轉裝置允許 所述設備旋轉至多360度。
13. 如權利要求1-11任一項所述的裝置，其特征在于，所述旋轉裝置 允許所述設備旋轉大于360度。
14. 如權利要求1-11任一項所述的裝置，其特征在于，所述旋轉裝置 允許所述設備連續旋轉。
15. 如前述權利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述旋轉裝置額外 可以手工促動。
16. —種使用測量工件表面的裝置的方法，所述裝置包括支撐件；將 所述支撐件連接到機器的可移動臂上的連接裝置；感測工件表面的表面感測 設備，所述支撐件具有第一構件和第二構件，第一構件被第一馬達促動可以 圍繞第一旋轉軸線相對于所述連接裝置旋轉，第二構件被第二馬達促動可以 圍繞第二旋轉軸線相對于所述第一構件旋轉，其中所述第二旋轉軸線橫穿所 述第 一旋轉軸線，且所述表面感測設備可以連接到所述第二構件從而與其一 起旋轉；允許所述表面感測設備圍繞第三旋轉軸線相對于所述支撐件旋轉的 旋轉裝置，其中所述第三旋轉軸線可與所述第一旋轉軸線對準，其特征在于， 所述方法包括以下步驟將所述第一旋轉軸線和第三旋轉軸線對準；和激活所述第一馬達從而促動所述支撐件相對于所述表面感測設備旋轉。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括步驟沿著所述工件的所述表面驅動所述設備；和 收集有關所述工件的所述表面的信息。
18. 如權利要求17所述的方法，其特征在于，包括掃描工件。
全文摘要
描述了一種測量工件表面的裝置。所述裝置包括支撐件(7)，其可以連接到機器(26)的可移動臂，所述機器諸如坐標定位儀；所述支撐件可繞第一旋轉軸線(1A)和第二旋轉軸線(2A)旋轉，所述軸線分別由第一馬達(M1)和第二馬達(M2)驅動。所述裝置另外包括用于感測工件表面的表面感測設備(4)，其可以圍繞第三旋轉軸線(4A)旋轉。所述第三旋轉軸線(4A)可與所述第一旋轉軸線(1A)對準，并且在對準時且在所述表面感測設備(4)由保持件(70)保持靜止時，所述支撐件(7)相對于所述表面感測設備(4)的旋轉可以由所述第一馬達(M1)促動。還描述了一種使用測量工件表面的裝置的方法。
文檔編號G01B5/012GK101512285SQ200780032763
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月31日 優先權日2006年9月5日
發明者彼得·海杜基威茲, 戴維·斯文·瓦利亞塞, 若弗雷·麥克法蘭 申請人:瑞尼斯豪公司