[发明专利]用于扫描工件表面的方法

权利要求书

1.一种利用安装在探头上的表面检测装置测量表面轮廓的方法，该探头包括驱动器，用于产生所述表面检测装置绕一个或多个轴线的旋转运动，该方法包括按任何合适顺序的如下步骤：

(a)沿着与所述表面轮廓相关的标称路径移动所述探头；

(b)确定该表面轮廓的至少近似的表面法线；

(c)利用所述表面检测装置检测该表面轮廓；

(d)以及基本上沿着所述表面法线的方向调整所述表面检测装置相对于该表面轮廓的距离或力。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)中使用三维探针确定所述表面法线。

3.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)中用历史数据确定所述表面法线。

4.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)中根据限定的所述表面轮廓的几何形状确定所述表面法线。

5.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)中通过将所述表面轮廓的至少一部分近似成曲面轮廓来确定所述表面法线，该曲面轮廓可数学参数化。

6.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述表面检测装置包括可偏斜的测头，并且其中在步骤(c)中用所述表面检测装置检测所述表面的步骤包括变换该测头的偏斜。

7.根据权利要求1-5中任何一项的方法，其中所述表面检测装置包括测头，并且其中在步骤(c)中用所述表面检测装置检测所述表面的步骤包括变换在所述测头的力。

8.根据权利要求1-5中任何一项的方法，其中所述表面检测装置包括非接触式探针，并且其中在步骤(c)中用所述表面检测装置检测该表面的步骤包括变换该非接触式探针与所述表面的距离。

9.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中通过产生所述表面检测装置绕一个或多个轴线的旋转运动实现调整步骤(d)。

10.一种利用安装在探头上的表面检测装置测量表面轮廓的方法，该探头包括驱动器，用于产生该表面检测装置绕一个或多个轴线的旋转运动，该方法包括按任何合适顺序的如下步骤：

(a)将该表面轮廓的至少一部分近似成可数学参数化的曲面轮廓；

(b)确定在该曲面轮廓至少一部分的表面法线；

(c)利用所述表面检测装置测量该表面轮廓的所述至少一部分的表面，并且其中，大致沿着该曲面轮廓的法线方向控制由所述表面检测装置报告的距离或力。

11.根据权利要求10的方法，其中所述曲面轮廓包括参数化的抛物面。

12.根据权利要求10或11的方法，其中所述曲面表面具有定义的高度和宽度参数。

13.根据权利要求12的方法，其中所述曲面表面在一个部分的起点和终点具有不同的高度和宽度参数，在这两端之间所述高度和宽度参数被融合在一起。

14.根据权利要求10-13中任何一项的方法，其中所述表面检测装置的标称扫描路径通过在所述曲面轮廓上叠加波而形成。

15.根据权利要求10-14中任何一项的方法，其中所述表面轮廓的两个或多个部分被近似成对应数量的曲面轮廓。

16.根据权利要求15的方法，其中选择所述两个或多个部分，使得每个区域只沿着一个方向弯曲。

17.根据权利要求15或16的方法，其中选择所述表面轮廓的拐点作为所述部分的边界。

18.根据权利要求10-17中任何一项的方法，其中调整参数以使得它们更好地近似所述表面轮廓。

19.根据权利要求15的方法，其中两个或多个曲面轮廓的测量轮廓被融合在一起。

20.一种确定设备按多个轴线移动的复杂路径的方法，该方法包括如下步骤：

(a)将所述复杂路径分成至少两部分，该两部分的相交形成中途点，所述中途点具有相关的半径；

(b)当关注点进入所述中途点的半径时，确定每个轴线的速度；

(c)当关注点离开所述中途点的半径时，确定每个轴线的速度；

(d)数学建模加速度，用于沿每个轴线从步骤(b)中的速度到步骤(c)中速度的平滑过渡。