[发明专利]光学元件和检测色谱测距传感器系统的脱离状况的方法

说明书

提供一种光学元件和检测色谱测距传感器系统的脱离状况的方法。脱离信号元件包括在探测器的可更换型光学元件中。该脱离信号元件被配置为大致透过与测量范围相对应的第一组波长，并且至少部分反射一组脱离信号元件波长。在一个实现中，脱离信号元件包括诸如锐边滤波器等的薄膜涂层。如此可以在无需向探测器或使用该探测器的坐标测量机添加其它外部传感器或布线的情况下，使用现有的探测器电子装置来实现脱离状况的检测。可以利用脱离状况的感测来中止探测器的进一步移动，以使在发生碰撞的情况下的损坏最小。

技术领域

本申请通常涉及精度测量仪器，尤其涉及诸如可以与坐标测量机所用的色谱测距传感器探测器系统(chromatic range sensor probe system)相结合使用等的脱离感测方法。

背景技术

在各种类型的坐标测量机中，可以利用探测器来感测工件的表面上的点。在一种探测器中，通过使该探测器的机械触点接触沿着工件表面的各点来直接测量工件。在一些情况下，机械触点为球。某些坐标测量机使用光学测量传感器和机械测量传感器这两者。在美国专利4908951和美国专利5825666中描述了这些装置，在此通过引用包含这些专利的全部内容。还公开了用于保持多个探测器、探测器保持件和选择性地安装在照相机上的镜头等的自动改变架。

关于自动改变架，将频繁可更换的测量探测器在各种“探测头”中所包括的自动更换接合连接机构处安装至坐标测量机。目前，Renishaw探测头最常用于工业中的特定应用。这些探测头是由位于英国格罗斯特郡的Renishaw-Metrology Limited所制造的。尽管Renishaw^TM型探测头系统在工业中最常用，但某些技术不容易并入Renishaw型系统。此外，尝试将现有的Renishaw型探测头系统升级为具有更为先进的能力的探测头系统可能会带来巨额成本和/或极大不便。例如，适用于Renishaw型探测头系统的某些技术可能缺乏期望特征，缺乏期望水平的可控制性，并且/或者缺乏能够自动利用可以连接至该Renishaw型探测头系统的其它类型探测器进行更换的能力。关于使用Renishaw型探测头系统或类似系统的一个特别问题在于以下两点：现有数据；以及这些机器和探测器之间的控制接线包括有限数量的有线接线。这实际上形成了“瓶颈”，从而使得难以向使用探测头系统所要安装和/或更换的探测器添加附加的技术和/或特征。特别地，通常无法使用Renishaw型探测头系统等来自动安装和/或更换现有的色谱测距传感器。

测量探测器的一个问题是与工件发生碰撞的危险。在测量操作期间，可以利用坐标测量机使测量探测器移动至不同的物理位置以对工件表面进行测量。在这些移动期间，在测量探测器与工件或其它物理对象之间可能偶然发生碰撞。这些碰撞可能会对探测器、坐标测量机和/或工件造成损坏。将期望以下：例如在利用Renishaw型探测头系统等、以及/或者例如通过使用自动改变架来在处于坐标测量机上的状态下能够自动安装和/或更换至光学笔基座构件的光学笔部件的情况下，色谱测距传感器探测器可以提供用于感测在碰撞的情况下其光学笔的一部分的脱离状况的能力。

发明内容

该发明内容部分是为了以简化形式介绍以下在具体实施方式部分进一步说明的概念的选择所提供的。该发明内容部分并不意图指定所请求保护的主题的关键特征，也并不意图辅助确定所请求保护的主题的范围。

提供一种色谱测距传感器探测器用脱离传感器所用的系统和方法。根据一个方面，所述系统包括光学笔，所述光学笔用在提供坐标测量机的工件测量信息的色谱测距传感器(CRS)系统中。所述光学笔包括可更换型光学元件和相对于所述坐标测量机的移动部固定的光学笔基座构件。所述光学笔基座构件容纳所述可更换型光学元件，并且保持所述可更换型光学元件相对于所述基座构件的固定关系。根据这里所公开的方法，所述可更换型光学元件包括脱离信号元件。所述脱离信号元件用于大致透过与所述色谱测距传感器系统的所述测量范围相对应的第一组波长，并且至少部分反射一组脱离信号元件波长。