测量表面轮廓的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102483317A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102483317A(43)申请公布日2012.05.30(21)申请号201080020262.4代理人李永波杨国治(22)申请日2010.04.14(51)Int.Cl.(30)优先权数据G01B3/00(2006.01)102009020294.32009.05.07DEG01B5/008(2006.01)G01B7/008(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日G01B21/04(2006.01)2011.11.07(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0548922010.04.14(87)PCT申请的公布数据WO2010/127930DE2010.11.11(71)申请人卡尔.马尔控股有限公司地址德国格廷根(72)发明人M·雷特迈耶H-J·克德焦拉(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称测量表面轮廓的方法和装置(57)摘要本发明涉及一种用于测量工件表面轮廓的测量装置(10)和一种相应的测量方法。测量滑架(15)在测量期间与工件表面间隔开地并且直线地沿运动方向(x)移动，从而使设置于其上的探测头(25)不会因测量滑架(15)的移动而加速。探测头(25)的自由的探测端(40)以测量力(Fm)靠触在工件表面(11)上，并且在测量期间在横向于运动方向(x)伸展的测量方向(z)上偏移，从而通过表面轮廓发生探测端(49)的与路径相关的偏移(ZT)。测量值传感器(45)检测到描述探测端(40)在测量方向(z)上的偏移程度的偏移量(s)。在分析单元(21)中，根据偏移量(s)形成说明探测端(40)与工件表面(11)之间的测量力(Fm)的变化的测量力变化量。借助测量力变化量可以识别出测量错误或测量不准。CN1024837ACN102483317A权利要求书1/2页1.一种用于测量工件表面轮廓的测量装置(10)，具有：测量滑架(15)，该测量滑架通过滑架驱动装置(16)在测量期间与工件表面间隔开地直线地沿运动方向(x)移动；设置在测量滑架(15)上的探测头(25)，其自由的探测端(40)以测量力(Fm)靠触在待测量的工件表面(11)上，并且可在横向于运动方向(x)伸展的测量方向(z)上偏移；测量值传感器(45)，用于求得描述探测端(40)在测量方向(z)上的偏移(zT)的偏移量(s)；分析单元(21)，用于根据偏移量(s)确定一个说明探测端(40)与工件表面(11)之间的测量力(Fm)的变化的测量力变化量(Fdyn)。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，分析单元(21)根据偏移(z)或偏移量(s)的梯度变化(aT)求得测量力变化量(Fdyn)。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，就测量力大小(Fm)给分析单元(21)设定测量力给定范围(Fo、Fu)，在这个测量力给定范围内可进行正确的测量。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，设有与分析单元(21)连接的操作员接口(50)，测量力给定范围(Fo、Fu)可以由操作人员通过所述操作员接口来给定和/或更改。5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，当测量力大小(Fm)处于测量力给定范围(Fo、Fu)之外时，分析单元(21)生成测量错误信号。6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，测量错误信号说明探测端(40)脱离了工件表面(11)和/或探测端(40)和工件表面(11)之间的测量力(Fm)过高。7.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，设置有可由分析单元(21)控制的操作员接口(50)，该操作员接口在出现测量错误信号时把测量错误信息输出给操作人员。8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，测量错误信息包含可由操作人员为了重新测量而予以调节的改变了的滑架速度(vx)。9.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，当出现测量错误信号时，分析单元(21)控制滑架驱动装置(16)，以便使测量滑架(15)至少回到在存在偏移量(s)的最后一次正确的测量值时所处的滑架位置。10.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，当出现测量错误信号时，分析单元(21)使滑架驱动装置(16)的滑架速度(vx)为了后续的测量而匹配。11.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，设有可由分析单元(21)控制的力调节装置(35)，该力调节装置产生在探测端(40)和工件表面(11)之间的可给定的静态压合力(Fstat)。12.根据权利要求11结合权利要求5所述的测量装置，其特征在于，当出现测量错误信号时，分析单元(21)控制力调节装置(35)来改变静态压合力(