計量裝置的製作方法

2023-06-09 16:28:46 3

專利名稱:計量裝置的製作方法
本發明是有關計量裝置，特別是涉及用於測量諸如園度和直線性等外形以及它們的誤差的裝置。
一種已知的計量裝置，包括一個用來安放工件的可旋轉部件;用來旋轉該部件的第一驅動機構;一個在可旋轉部件旋轉期間用來檢測工件表面的傳感器;用來相對於該工件的安放部件而移動的支撐該傳感器的機構;為了實現傳感器有效移動的第二驅動機構;以及為了從提供計量數據的傳感器上得到接收信號進行處理的數字計算機。
在上述已知裝置使用時，工作被放在可轉動的支撐座上，如有必要時可進行對中和找平。測量工件外形時將工件旋轉，使得傳感器能越過工件表面。當傳感器越過工件表面時，傳感器輸出一個信號，這個信號是隨工件外形的特徵而變化的。在測量工件外形時，關鍵問題是為檢測出工件外形的最小變化，需要傳感器有高的解析度的矛盾。例如，一個優於20毫微米的解析度和一個允許外形有較大變化的工件要求有寬的工件範圍去調節是一個矛盾。因此，一個理想的傳感器將包括一個觸針和變換器，變換器輸出一個信號，這個信號和觸針移動的至少幾個毫米的距離是線性關係，在其工作範圍內，使用上述的高解析度效果幾乎都是很顯著的。直到目前為止，還不能生產出一種符合這些要求的令人滿意的變換器。因此，對工件外形的測量是相當地慢，為了適應具有較大變化外形的工件，需要操作人員反覆地改變傳感器的位置，這種操作過程是極不方便的。
現有技術裝置的另一個問題是由於變換器工作範圍的限制，使得對中和找平工序必定很困難。特別是，在對中和找平之前，必須保證工件被放置在安放工件裝置上的某一位置，這個位置的任何對中誤差應保證在變換器的工作範圍之內。這個位置過去是由人眼來確定的，其結果使得在對中工序開始時，由於對中誤差不在變換器的工作範圍之內，而使對中無法進行，這就要調整傳感器表面的位置或者調整工件的位置。因此，這種操作既費時又不方便。
本發明的目的之一是要解決上述的問題。
本發明解決上述問題是利用計算機根據來自傳感器所得到的信號去控制工件和傳感器之間的相對移動，這樣使得傳感器是沿著工件的表面，並且根據該信號及傳感器的位移來獲得計量數據。
由此可見，一個具有很高的解析度(例如優於20毫微米，更好一些可達12毫微米。)，而具有小的工作範圍(例如小於0.4毫米)的傳感器，可用來檢測工作外形的最小變化量。當工件的外形有大的變化時，可在數字計算機的控制下由驅動機構的工作來調節，其計量數據的偏差取決於變換器的輸出和傳感器移動兩方面。傳感器的位置因而可由高解析度來確定，儘管在實際中並沒有必要由傳感器本身提供這樣高的解析度。例如，如在前面已經提到的傳感器的最佳解析度為20毫微米，而當用第二驅動機構時，只要優於500毫微米(最好是200毫微米)就可以確定傳感器的位置，這與現有技術裝置相比，改善了至少一個數量級。
所偏移的尺寸可移動傳感器來調整，這取決於傳感器所移動的範圍。在實際中，傳感器在徑向方向至少可移動100毫米，在軸向方向至少移動100毫米，在一個最佳的特殊例子中，傳感器在徑向可移動200毫米距離，在軸向可移動500毫米距離。
本發明將用附圖所示的例子進一步說明。
圖1是根據本發明一個實施例給出的計量裝置的透視圖。
圖2是圖1所示的計量裝置的部分詳細透視圖。
圖3是圖2中箭頭Ⅲ所指方向的正透圖。
圖4是圖2中箭頭Ⅳ所指方向的正透圖。
圖5是圖1中所示的計算機系統的方框圖。
圖6是一個凸輪，表示根據本發明的最佳方案進行的最佳操作的例子。
圖7、8和9表示根據本發明的更進一步的最佳方案分別進行平直度，園柱度和園錐度測量的方法。
圖1中的計量裝置包括一張工作檯2，工作檯上裝有一個用以放置工件(未畫出)的轉盤4。滑架6是在柱8上作垂直移動並帶有一個水平移動的臂10。用於接觸工件表面的觸針12是包括在線性變換器14內，它可以是感性也可以是容性，它置於臂16的一端，臂16的另一端接到臂10的自由端上，以便於作樞軸移動，圖中箭頭18的方向是表示和水平方向成45°的軸20為軸心作樞軸移動的方向。
在圖2中可以更清楚地看出，臂16分別是以軸20在圖2中實線和點劃線所示的兩個位置之間作180°的旋轉。在實線位置，觸針12是垂直的，而在點劃線位置，觸針是水平的。這樣的安置使得當臂16處於圖2所示的兩個位置的任一個位置時，觸針的頂端12a基本上位於轉盤4的經向面上相同的位置。馬達3安裝在臂10內，為了使臂10能在圖示的兩個位置之間被驅動，馬達3通過一個螺杆和齒輪傳動裝置5與臂16連接。觸針12和變換器14的安裝使得觸針12相對於變換器14僅在一個方向偏移。但是，變換器14是安裝在臂16中，它以7為軸旋轉，最好是以30°為一級旋轉270°。例如，如果變換器14以7為軸旋轉90°，在這90°變化的平面內觸針12是可偏移的。安裝在臂16中的馬達9用來旋轉變換器14。當臂16在圖中所示的實線位置時，觸針12是處在垂直方向，例如為了檢測被安放在轉盤4上的工件的內表面，變換器14通常保持在一個可使觸針12在相對於轉盤4的徑向平面上移動的位置上。然而，當臂16在圖2所示的點劃線位置時，則觸針12是處在水平方向，變換器14可被轉到這兩個位置的任一個位置。在前一個位置時，觸針12可在水平面移動，而在後一位置時，觸針12可在垂直面移動，在前者的位置上，適於檢測一個工件的側表面，而在後者位置上時，適於檢測上表面。當工件的欲測量表面處於其它方向時，可將變換器14沿軸7旋轉到一個使觸針12可在被測表面上正常移動的位置。
在圖3中，為了按箭頭11所指的方向在水平方向上驅動臂10，馬達35被安裝在滑架6中。從馬達35到臂10的傳動是通過一個齒輪齒條機構13或其它的合適的傳動機構(如滾球螺旋)來完成的。臂10按箭頭11所指的方向移動，使得變換器14在水平方向移動，因而觸針12的頂端12a相對轉盤4的軸線徑向地向內或向外移動，12a在整個移動期間仍是在徑向平面上。來自安裝在滑架6中的光源15的光直接射向一個安裝在臂10上的線性光柵19，光柵19上的光反射到光轉換器21，光轉換器21提供一個輸出信號(最好是正交信號)，從這些輸出信號就可以得知臂10的位置和速度。從圖3還可以看出，另外一個光轉換器23提供了來自轉盤4的位置和轉盤速度的信號，轉盤是由馬達33驅動的，由於轉盤4可轉動，藉助於光源25和光柵27就可獲得轉盤4的位置和旋轉速度。
由圖4可看到，安裝在滑架6中的馬達37與齒條和齒輪機構39(或其它合適的機構，如鏈輪和鏈條)一起沿箭頭41所指的方向垂直驅動滑架6。為了均衡這種移動，安裝了一個恆力彈簧(圖中未畫出)。在柱8上裝有光柵43，光柵43將來自裝在滑架6中的光源27的光反射到裝在滑架6上的光轉換器31，光轉換器31提供信號(最好是正交信號)，從這些信號可以得到滑架6的位置和移動速度。
在圖1和圖5中可看到一臺主計算機22，這臺主機帶有一個鍵盤24，一個磁碟驅動器26和一臺印表機28，它們被安置在工作檯2上面，用以控制計量裝置，處理測量結果並輸出所需的計量數據，主機可選用IBM兼容PC。
如圖5所示，該裝置包括的各個微處理器的編號為30，32，34，36，38，和40。微處理器30用作主控制器，它接受來自主機22的關於該裝置執行操作的各種指令。這些指令被主控制器30存貯，主控制器30根據存貯在與主控制器相連接的存貯器中的程序指示和控制其它的各個微處理器，為了執行由主機22提供的這些指令，藉助一個從動驅動器處理器30a。其餘的每一個微處理器都有與它相連的存貯器存貯必要的程序，以實現從主控制器30接受指令。因此，微處理器32，34和36被指定為從動裝置。
從動裝置32控制轉盤4的轉速。從動裝置34控制臂10的徑向移動。從動裝置36控制滑架6的垂直移動。根據我們的如下的待批專利申請，從動裝置32，34和36最好分別控制馬達33、35和37的速度。
國家 申請號英國 8530577中國 86107433丹麥 5531/86歐洲 86309681.4西德 P/297385/4印度 892/MAS/86日本 還不了解美國 940506蘇聯 4028602.24為了在進行測量之前對工件進行對中和校平，從動裝置38接受來自通迅網絡45的指令並控制對中和校平馬達38a，這時轉盤4水平地和/或樞軸地轉動。對中和校平的方法按我們專利申請所披露的方法更好一些，同時申請和在先申請這一方法的申請號為8605325和8624396的英國專利申請，發明人是ANthony Bruce Barnaby和Michael Walter MillS。
微處理器40接收來自測量電路41的數據，測量電路41是接收變換器14和三個插入器42，44和46中的一個的輸出信號並將此信號數位化，這三個插入器是分別接收來自光電轉換器23，21和31的信號，這三個光電轉換器是分別用於檢測轉盤4的轉速，臂10的徑向(水平)移動和滑架6的垂直移動的。這三個插入器的作用是分辨光柵27，19和43的柵距的極小的數值，以提供表明轉盤4、臂10和滑架6的精確的位置的數據。在最佳實施例中，插入器所提供的變換器14在徑向(水平)方向位置上的解析度大約是200毫微米，在軸向(垂直)方向大約是500毫微米，工件旋轉位置的可分辨度為3孤度秒。本發明沒有限定任何特別的解析度，但是最佳的解析度在徑向和垂直方向優於1微米，旋轉解析度優於100孤度秒(最好優於10孤度秒)。如像已經指出的，變換器14最好能給出一個能分辨出觸針12的頂端12a的位置優於20毫微米(最好是12毫微米)的輸出信號。因此，關於觸針12的偏移和在徑向(R)及在垂直方向(Z)變換器14的配置以及轉盤4的實際旋轉位置(O)的高解析度數據，在測量期間被連續地送給微處理器40。這些數據由微處理器40記錄和存貯起來並饋送到主機22中，以便根據存貯在與主機22相連接的存貯器中的程序來執行這些數據所需的計算。
根據圖5所示的結構，歸納起來該計算機系統是由三級構成。主機22代表第一級，它允許操作人員輸入指令，把適當的指令送到主控制器並從數據記錄器40接受數據，為了提供所需的信息，主機22完成對這些數據的計算。主控制器30代表第二級，它從主機22接受指令，按照存貯在與主控制器30相聯接的存貯器中的程序傳送適當的指令到各個從動裝置，通過從動裝置驅動器30a來完成主機指示的必要的操作。從屬裝置32，34，36和38以及數據記錄器40代表第三級，根據存貯在與它們分別連接的存貯器中的程序，按主機22的指令，主控制器指示第三級執行更進一步的操作功能。最好主控制器的配置使得從主機22依次順序接受的指令可以同時存貯在相連接的存貯器的不同部分，這樣使得這些指令可以通過主控制器30依次起作用。
在前面已經提到的變換器14是一個線性變換器。因而，變換器14的輸出信號代表了觸針12偏移的程度。然而，已經指出過變換器提供了所需的解析度的高度，例如解析度優於20毫微米則受到它的工作範圍的限制，也就是說，受到觸針12的頂端12a移動範圍的限制，在這範圍內才能提供一個具有所需解析度的線性輸出信號，這是一個很大的限制。具體地說，具有適當的解析度的變換器可以有一個不大於0.4毫米的範圍。根據本發明所提供的一個優選的方案來克服這個問題，當接收的信息(來自於測量電路41的信號)超過一個予定的門限時，主控制器30輸送一個指令到從動裝置34，觸發馬達35轉動，使得臂10移動，直至測量電路41的輸出信號返回一個予定值，例如予定值是一個零值(例如在這裡可以是O)。當變換器14處於使觸針可在徑向平面上移動的位置，且臂16是在圖2所示的任一位置時，這個指令被送出。如果臂16是處於圖2中的點劃線的位置，則它帶的觸針12是水平的，如果變換器14被轉到這個位置，在這位置上觸針可在垂直面上移動(也就是平行於轉盤4的軸)，當來自測量電路41的輸出超過予定的門限時，主控制器30送出一個指令到從動裝置36，使馬達37被驅動。此外，在適當的情況下，為使轉盤4可以旋轉，主控制器30應當使得在來自變換器14的信號的控制下使馬達33被驅動，當其信號超過一個予定的門限時，馬達33被驅動，變換器14則沿著工件表面在水平和/或垂直方向移動。因此，在安置在轉盤4上的工件轉動期間，在所有的情況下，觸針12都是沿著工件表面移動的。當儘可能調整適應外形變化大的工件時，可以得到高解析度的測量結果，因為當這些變化大的外形與觸針相接觸時，臂10或滑架6適當地移動，這樣觸針的頂端總是沿著工件的表面移動，觸針不會偏移到工作範圍之外。主計算機22得到所需的計量信息，例如關於外形或外形誤差的信息，這兩種計量信息來自於從變換器14所得到的信號和來自從光轉換器23、21、31和有關的插入器42、44和46得到的信號。
另一方面，由於驅動轉盤4和/或臂10和/或滑架6的馬達的速度變化，則使觸針越過工件表面的速度也變化，以致可能形成數據的聚集，例如在一個最佳方案中，表面特徵相同而半徑不同的情況下，測量結果也是相等的，從而測出相等的表面寬度，並且僅依賴於所選定的表面速度。特別是，最好是在工件表面上固定距離所分割的各點取出信號，不管如何，按照下述方法，這總是可以做到的，例如工件不同部分的曲率不同，為了補償不同的曲率，由於改變提到過的一個或多個速度，數據採集率不用改變。例如，為了達到這個目的，主控制器30從插入器42、44和46及測量電路41讀出位置數據，根據接收到的這個數據以及存貯在與主控制器30連接的存貯器中的程序來改變馬達的速度。
作為前述內容的一個例子，圖6示出了一個凸輪50，對這個凸輪輪廓的測量是測量一個ds的距離的間隔。凸輪52部分的ds距離是在以旋轉中心54為中心的半徑r1上，它對著的角度是a，為了能在固定的速度下採集數據，轉盤4的旋轉速度將和測量凸輪53部分時不同，這裡53部分的ds是在半徑r2上，對著的角度是b。因此，主控制器與用於改變轉盤旋轉速度的程序相聯，程序把各種參數加以處理，以便在被測的表面，觸針在固定增益的位置上，數據可以以恆定的速率採集。為此目的，轉盤的旋轉速度可根據以下的公式來控制dQdt=1RV2-(dsdt+dRdt)2]]>
這裡V是在橫過工件表面時，變換器所需的恆定的橫越速度，S是來自線性輸出變換器14的信號，R是由插入器44得來的信號，插入器44的信號是來自表明變換器14的徑向位置的變換器21。
圖7表示平直度測量的一個最佳操作。在圖7中，一個工件(圖中未畫出)的表面60被放置在轉盤4上，觸針12沿螺旋線62橫越工件表面60。在轉盤4旋轉時，這樣做導致臂10相應地徑向向內或徑向向外移動，不論測量是由中心，還是由表面60的邊緣開始的。在一個最佳工作狀態中，轉盤的轉動速度改變，以旋轉中心起的觸針距離以線性函數而變化，這就使得橫越工件表面的觸針的直線橫越速度保持一定。來自觸針12的數據在固定的時間或間隔被記錄下來。另外的工作狀態，如旋轉速度保持一定也是可能的。
在圖8中，利用觸針12越過一個螺旋(螺線)軌跡66來測量表面為64的圓柱體。為此目的，在對中和找平以後，當垂直移動滑架6時，使轉盤4旋轉。在這一測量中，移動速度是保持一定和每次的數據在固定的時間間隔裡被記錄，這些固定的間隔每次都是在沿著觸針越過表面所移動的軌跡的固定增量距離上記錄數據。每次測量都接收到一個圍繞表面64旋轉的數，也就是說螺旋或螺線是多次往返的。應當注意的是，為了確定園柱體的軸，在園柱體的表面64上，觸針可以旋轉一個螺旋或螺線的軌跡。
在圖9的例子中，用觸針12往返數次而旋轉一個螺旋軌跡72來測量表面為70的園錐體。為此目的，在對中和找平之後，當垂直移動滑架6和徑向(水平)移動臂10時，旋轉轉盤4。如果觸針是從表面70的相對寬的位置向相對窄的位置移動時，則徑向移動方向是朝內的，反之亦然。臂10的徑向移動是根據變換器14的輸出信號數值來控制的，這就使得在測量過程中，觸針12同園錐面70保持連續接觸狀態。另外，轉盤4的角速度可由變換器44指出的臂10的徑向位置的線性函數來控制，這使得觸針越過表面70的線性速度保持恆定，數據是在固定的時間間隔被記錄。
雖然描述了某些最佳的測量方法，但該裝置當然也可以進行其它各種測量，例如表面的粗糙度、園度、直線度、平直度、垂直度、錐度、同軸度、平行度、有規則和無規則形狀的尺寸。
在最佳實施例中，變換器的位置和/或一個或多個馬達的速度是順序地或同時地變化的，這使變換器是沿著被測件的輪廓進行測量和/或使測量可以在固定的間隔表面進行，和現有技術裝置相比，本裝置可以更快和更有效地實現測量。
權利要求
1.計量裝置包括一個用來安放一件工件的可旋轉部件(4)，用以旋轉該部件的第一驅動機構(33)，在可旋轉部件旋轉期間為了檢測安放在可旋轉部件(4)上的一件工件的表面的傳感器(12、14)，用來相對於工件安放部件(4)移動並支撐傳感器(12、14)的部件(10)，用來使該傳感器(12、14)移動的第二驅動機構(35、37)，和為了提供計量數據而處理從該傳感器(12、14)得到的接收信號的數字計算機部件(22、30、40)，其特徵是，該數字計算機部件(22、30、40)按照從該傳感器(12、14)得到的信號來控制工件和傳感器(12、14)之間的相對移動，使得該傳感器沿著工件表面並根據該信號和該傳感器的移動來提供計量數據。
2.按照權利要求
1所述的裝置，其特徵是，所說的支撐部件(10)支撐該傳感器(12、14)在一個相對於該可旋轉部件(4)的徑向方向移動。
3.按照權利要求
1所述的裝置，其特徵是，所說的支撐部件(10)支撐該傳感器(12、14)在一個相對於該可旋轉部件(4)的軸向方向移動。
4.按照權利要求
1所述的裝置，其特徵是，所說的支撐部件(10)支撐該傳感器(12、14)在相對於該可旋轉部件(4)的徑向和軸向兩個方向移動。
5.按照權利要求
2或4所述的裝置，其特徵是，所說的該傳感器(12、14)可在相對於該可旋轉部件(4)的一個徑向平面上檢測一件工件的外形和所說的計算機部件可按照從該傳感器(12、14)得到的信號去控制該第二驅動機構(35)在徑向方向去移動該傳感器，以使得傳感器(12、14)是沿著該工件表面。
6.按照權利要求
3或4所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)是用來檢測平行於可旋轉部件(4)的軸的工件的外形，所說的計算機部件(22、30、40)可控制該第二驅動機構(27)，按照從該傳感器(12、14)得到的信號，使得該傳感器(12、14)沿著工件表面在軸向方向上移動。
7.按照權利要求
4所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)可選擇地工作在徑向平面上去檢測工件外形的第一狀態或在軸向平面上去檢測工件外形的第二狀態，該計算機部件(22、30、40)相應地去控制傳感器(12。14)在徑向或軸向的任一個方向上移動。
8.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的數字計算機部件的工件是根據由該傳感器(12、14)得到的信號去控制第一驅動機構(33)，使得傳感器(12、14)沿著該工件表面。
9.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)包括一個具有同工件表面相接觸的一個頂端的觸針(12)和一個在單一平面上響應於觸針(12)偏移產生的信號的變換器(14)，為了從第一狀態變到第二狀態，該變換器(14)和觸針(12)一起可旋轉。
10.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，該傳感器(12、14)產生一個相對於被檢測表面變化為線性的輸出信號。
11.按照權利要求
10所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件(22、30、40)控制該第二驅動機構(35、37)以保持該傳感器(12、14)靜止不動，直到其輸出信號超過一予定門限。
12.按照權利要求
10或11所述的裝置，其特徵是，在所說的計算機部件(22、30、40)中，當其輸出為一予定值時，根據所存貯的對應傳感器(12、14)位置的信號提供計量數據。
13.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)具有優於20毫微米的解析度。
14.按照權利要求
13所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)可以分辨到12毫微米。
15.按照權利要求
14所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)適於檢測外形的變化達到0.4毫米。
16.根據上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，對傳感器(12、14)位置的分辨至少在一個方向上分辨到500毫微米以內。
17.按照權利要求
16所述的裝置，其特徵是，在至少一個方向上傳感器(12、14)的位置可被分辨到200毫微米以內。
18.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，工件安放部件(4)的旋轉位置可分辨到5弧度秒以內。
19.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的傳感器(12、14)適於分辨到小於20毫微米，在徑向和軸向方向傳感器的位置分辨到1微米以內，工件安放部件(4)的旋轉位置分辨到100弧度秒以內。
20.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，傳感器適於分辨到小於20毫微米，傳感器的位置在徑向可分辨到200毫微米以內，在軸向可分辨到500毫微米以內，工件安放部件的旋轉位置可分辨到5弧度秒內。
21.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件(22、30、40)是可控制該驅動部件(33、35、37)，使傳感器(12、14)越過工件表面的橫越速度保實質上的恆定。
22.按照權利要求
21所述的裝置，其特徵是所說的計算機部件(40)可在橫越速度適當的恆定期間，在適當固定時間間隔上記錄數據。
23.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，檢測部件(23、21、31)用於分別檢測工件安放部件(4)的旋轉位置和傳感器(12、14)的位置，所說的計算機部件進而也響應該檢測部件(23、21、31)。
24.按照權利要求
3所述的裝置，其特徵是，插入器部件(42、44、46)響應於該檢測部件(23、21、31)，以便從該檢測部件(23、21、31)得到比上述檢測部件的解析度要高的位置數據。
25.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件包括多個從動裝置(32、34、36)，每個從動裝置都控制一個各自不同的驅動部件，主計算機(30)用來對各從動計算機(32、34、36)提供指令。
26.按照權利要求
25所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件包括一個附加的計算機(30a)，通過該附加計算機(30a)，主計算機(30)與各個從動計算機(32、34、36)進行通訊。
27.按照權利要求
25或26所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件包括一個主計算機(22)，它包括人工數據輸入部件(24)和給主計算機(30)提供指令根據由該人工數據輸入部件(21)的輸入數據去完成特殊的測量。
28.按照權利要求
25、26或27所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件包括一個用於記錄計量數據的計算機(40)。
29.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件(22、30、40)是用傳感器(12.14)越過一個工件上的一個或多個螺旋軌跡來完成園柱體的測量。
30.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件(22、30、40)是用傳感器(12、14)越過工件表面的螺旋線軌跡來完成園錐體的測量。
31.按照上述任何權利要求
所述的裝置，其特徵是，所說的計算機部件(22、30、40)是用傳感器(12、14)越過工件表面的螺旋線軌跡來完成平直性的測量。
32.計量裝置包括一個工件支撐件(4)，一個用來檢測在支撐件(4)的工件表面的傳感器(12、14)，用來在支撐件(4)和傳感器(12、14)之間引起移動以使傳感器(12、14)越過工件表面的多個驅動機構(33、35、37)，以及在測量操作期間用來得到計量數據的計算機部件(22、30;32、34、36)，其特徵是，計算機部件包括帶有用來輸入完成一個所需測量操作的指令的數據輸入部件(24)和藉助於該傳感器(12、14)得到的數據去完成計算的主計算機(22)，用於接受來自該主計算機(22)的規定所要完成一個計量操作的指令的主計算機(30)和多個從動計算機(32、34、36)用於分別控制該驅動機構(33、35、37)，該主計算機(30)給從動計算機(32、34、36)發出指令，根據所要完成的計量操作去控制該驅動機構以完成該操作。
33.按照權利要求
32所述的裝置，其特徵是，一個附加計算機(40)用於記錄在測量期間所得到的數據並將該記錄數據傳送到主計算機(22)。
34.按照權利要求
32或33所述的裝置，其特徵是，所說的主計算機(30)還接受來自傳感器(12、14)的信息和傳感器(12、14)的位置。
35.計量裝置包括一個用來安放工件的可旋轉部件(4)，用來旋轉該部件的第一驅動機構(33)，用來在其旋轉期間檢測可旋轉部件(4)上面的工件表面的傳感器(12、14)，用來支撐該傳感器(12、14)相對於該工件安放部件(4)而移動的部件(10)，第二驅動機構(35、37)用來使得傳感器(12、14)移動，數字計算機部件(22、30、40)的配置使得接受自該傳感器(12、14)得到的信號以提供計量數據，其特徵是，該計算機部件(22、30、40)根據自該傳感器(12、14)得來的信號去控制該驅動機構(33、35、37)以使得該傳感器(12、14)以適當的恆定速度越過工件的表面。
專利摘要
計量裝置，特別是涉及用於測量工件的外形。它有一個轉盤4和一個變換器14及與之相連接的觸針12，使得觸針的頂端12a相對於轉盤4徑向和垂直移動。由於高的解析度與大的工作範圍而引起的問題是用一個具有12毫微米的解析度和僅僅有0.4毫米工作範圍的變換器/觸針12，14來解決的。安裝在臂10上的變換器14，由計算機30根據變換器14的輸出在徑向/垂直方向移動，使得觸針12沿著工件表面移動。
文檔編號G01B7/008GK87102434SQ87102434
公開日1987年11月25日 申請日期1987年3月4日
發明者休·羅傑斯·萊恩, 彼得·迪安·翁揚 申請人:蘭克·泰勒·霍布森有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan