粗糙度或表面微结构纹理-测量设备的制作方法

文档序号:6205626阅读:300来源:国知局
粗糙度或表面微结构纹理-测量设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种测量设备,用来对测量物体的测量物体表面(12)的粗糙度或表面微结构纹理进行测量,其具有:壳体(6);测头,该测头包括至少一个弯杆(1),至少一个表面触碰体(14)固定在该弯杆(1)上,该表面触碰体用来探测测量物体表面(12)的粗糙度或表面微结构纹理;驱动器,它用来使表面触碰体(14)沿着行驶路径在触碰路径长度上移动;测量系统,用来探测表面触碰体(14)相对于测量物体表面(12)的位置,其中该测量系统包括设置在弯杆(1)上的测量电桥,其用来探测弯杆(1)的曲度,并因此探测表面触碰体(14)相对于测量物体表面(12)的位置。弯杆(1)通过可轻易拆卸的连接器与驱动器可拆卸地相连。
【专利说明】粗糙度或表面微结构纹理-测量设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粗糙度或表面微结构纹理-测量设备,用来对测量物体的测量物 体表面的粗糙度或表面微结构纹理进行测量,其具有:壳体;测头,该测头包括至少一个弯 杆,该弯杆基本上设置在壳体中或完全设置在壳体中或从壳体中伸出,其中,至少一个表面 触碰体固定在该弯杆上,该表面触碰体用来接触地或非接触地或准非接触地探测测量物体 表面的粗糙度或表面微结构纹理;以及机动化的或配设有致动器的驱动器,该驱动器用来 使表面触碰体线性地或平面地沿着行驶路径在触碰路径长度上移动,尤其在触碰线或触碰 表面上移动;以及至少一个测量系统,用来探测表面触碰体相对于测量物体表面的位置,其 中该测量系统包括至少一个设置在弯杆上的压电电阻,其用来探测弯杆的曲度,并因此探 测表面触碰体相对于测量物体表面的位置;以及具有驱动电子部件、数据探测电子部件和 /或评估电子部件和/或计算机接口。

【背景技术】
[0002] 粗糙度探头和纹理测量探头是证明有效的、广为应用的测量仪器,它用来评估工 件的几何形状方面的表面质量,并且用来探测微结构和表面粗糙度。该测量仪器具有由金 钢石构成的触碰尖端,或在纹理测量探头中具有金属球或玻璃球,借助机动化的驱动器在 表面上推动该探头,从面借助所述触碰尖端在可预先设定的行驶路径上触碰工件表面。后 者可设计成单独的装置或集成在探头中。
[0003] 功能原理总是相似的:探针例如借助旋转轴承固定在适合支承的杠杆上,或固定 在板簧上并且能够偏转特定的角度。通过工件表面经由触碰尖端感应到的偏转由测量系统 大多以电感方式、电容方式或光学方式测得且进行数字化,并且发送到评估电子部件。
[0004] 借助这种探头来测量线性纹理。在此,通过使探针机动化地沿着直线在工件表面 引导,并且以时间和位置方面都有规律的间隔来探测该纹理幅度,来持续地测量工件的纹 理幅度。
[0005] 例如在技术测量75, 2008, s.99ff.中描述了,采用硅质弯杆来测量表面纹理。与 此同时,从一部分作者中还能得出了包括相似内容和更早
【公开日】期的公开文献。它们可从 上述公开文献的参考目录中获得。虽然在一些公开文献中已提到了借助弯杆传感器进行快 速测量的可能性,但没有地方示出了具体实施的途径。


【发明内容】

[0006] 本发明的目的是,提供一种测量设备,在此测量设备中在出现损坏的情况下能够 无问题地且轻易地更换弯杆以及触碰体。
[0007] 此目的通过如本发明所限定方案或者在上述的测量设备中出人意料地简单地尤 其通过以下方式实现,即,弯杆通过可轻易拆卸的连接器或者说借助可轻易拆卸的连接器 与驱动器可拆卸地相连。
[0008] 本发明尤其涉及一种表面纹理测量设备,它能够以在人体工效学方面有利的方 式地进行操作,并且与现有技术相比具有明显的优势,并且除了纹理测量设备的现有应用 领域以外还开辟了新的应用领域。各部件(例如驱动器、操控电子部件、测量系统以及探针 升降器能够共存于壳体中。这种设备的特征在于小巧的体积以及高度的灵活性,并因此尤 其还适合用于生产。但是,正好在此处应用按本发明的有利的设计理念。
[0009] 本发明提供一种粗糙度或表面微结构纹理-测量设备,其用来对测量物体的测量 物体表面的粗糙度或表面微结构纹理进行测量,该测量设备具有:壳体;测头,该测头包括 至少一个弯杆,该弯杆基本上设置在壳体中或完全设置在壳体中或从壳体中伸出来,其中, 至少一个表面触碰体固定在该弯杆上,该表面触碰体用来接触地或非接触地或准非接触地 探测测量物体表面的粗糙度或表面微结构纹理;机动化的或设置有致动器的驱动器,该驱 动器用来使表面触碰体线性地或平面地沿着行驶路径移动触碰路径长度;至少一个测量系 统,用来探测表面触碰体相对于测量物体表面的位置,其中,该测量系统包括至少一个设置 在弯杆上的压电电阻,该压电电阻用来探测所述弯杆的曲度,并因此探测表面触碰体相对 于测量物体表面的位置;以及驱动电子部件、数据探测电子部件和/或评估电子部件和/或 计算机接口,所述弯杆通过能轻易拆卸的连接器与驱动器能拆卸地相连。
[0010] 在如上所述的测量设备中,能轻易拆卸的连接器指插头、耦合器或夹子。
[0011] 在如上所述的测量设备中,所述弯杆由硅构成。
[0012] 在如上所述的测量设备中,所述测量系统包括多个压电电阻,这些压电电阻构成 压电电阻的测量电桥,用来探测弯杆的曲度并因此探测表面触碰体相对于测量物体表面 的位置。
[0013] 在如上所述的测量设备中,在弯杆侧在能拆卸的连接器之前设置用于压电电阻的 传感器信号的放大器,并且设置有模拟-数字转换器。
[0014] 在如上所述的测量设备中,在弯杆侧在能拆卸的连接器之前设置用于测量电桥的 传感器信号的放大器,并且设置有模拟-数字转换器。
[0015] 在如上所述的测量设备中,所述表面触碰体的触碰尖端具有小于10微米的触碰 尖端半径。
[0016] 在如上所述的测量设备中,所述表面触碰体的触碰尖端具有小于100纳米的触碰 尖端半径。
[0017] 在如上所述的测量设备中,在触碰尖端半径小于100纳米的触碰尖端所在的侧面 上,所述弯杆在其整个长度上在该触碰尖端和其弯杆-端部之间构造有平坦的、无隆起的 表面。
[0018] 在如上所述的测量设备中,在弯杆的第一侧上设置有形式为触碰尖端的第一表面 触碰体,其触碰尖端半径小于100纳米,并且在弯杆的第二侧上或在弯杆背向第一侧的第 二侧上设置第二表面触碰体,其形式为具有金钢石-触碰尖端的金钢石-探针。
[0019] 在如上所述的测量设备中,所述金钢石-触碰尖端具有小于10微米或小于5微米 或在1至3微米之间或为2微米的金钢石-触碰尖端半径。
[0020] 在如上所述的测量设备中,在触碰尖端半径小于100纳米的触碰尖端所在的侧面 上,所述弯杆在其整个长度上在该触碰尖端和其弯杆-端部之间构造有平坦的、无隆起的 表面。
[0021] 在如上所述的测量设备中,弯杆在弯杆纵向轴线的方向上延伸,并且所述驱动器 与弯杆一起能够手动地或者机动地相对于壳体垂直于弯杆纵曲线在与之平行的弯杆平面 中移动和/或转动。
[0022] 在如上所述的测量设备中,在垂直于弯杆纵轴线延伸的方向上看,所述弯杆具有 矩形的横截面,该横截面由平行于弯杆纵轴线延伸的弯杆-表面限定,其中,两个相互平行 的弯杆表面相互之间具有相当于弯杆的高度的间距,并且在平行于矩形横截面的方向上看 分别在弯杆的宽度上延伸,其中,弯杆的宽度大于所述弯杆的高度,并且其中,弯杆平面平 行于所述的两个相互平行的弯杆表面进行延伸。
[0023] 在如上所述的测量设备中,相对测量物体表面的支撑点位于最大触碰路径的一侧 上或相互背向的侧面上。
[0024] 在如上所述的测量设备中,设置有测量器件,该测量器件用来测量所述弯杆相对 于测量物体表面和/或相对于壳体的侧面倾翻。
[0025] 在如上所述的测量设备中,所述弯杆固定在触杆,或在触杆的延长部位中固定在 触杆上,或固定在致动器上。
[0026] 在如上所述的测量设备中,具有探测器,用来检测表面触碰体和/或它的触碰尖 端或它的若干触碰尖端的损坏或破裂。
[0027] 在如上所述的测量设备中,具有接近器件,用来机动地和/或通过致动器使表面 触碰体或它的触碰尖端或它的若干触碰尖端接近测量物体表面。
[0028] 在如上所述的测量设备中,具有用来清洁测量物体表面的清洁器件。
[0029] 在如上所述的测量设备中,具有探测器件,用来探测测量物体表面上的流体。
[0030] 在如上所述的测量设备中,该探测器件指椭率计,和/或该流体指油和/或水。
[0031] 在如上所述的测量设备中,具有使弯杆振动的器件。
[0032] 在如上所述的测量设备中,该器件指压电元件。
[0033] 在如上所述的测量设备中,具有用于所述弯杆的机械保护器。
[0034] 在如上所述的测量设备中,具有倾翻器件,用来使所述弯杆快速地从测量物体表 面翻开。
[0035] 在如上所述的测量设备中,具有使所述弯杆围绕着其弯杆纵轴线旋转特定角度的 器件。
[0036] 根据权利要求所述的测量设备,设置弯杆更换装置,借助该弯杆更换装置能够把 多于一个的弯杆带到测量位置中。
[0037] 在如上所述的测量设备中,该弯杆更换装置指转塔装置。
[0038] 在如上所述的测量设备中,具有至少一个第一弯杆和第二弯杆,其中,第二弯杆设 置得与第一弯杆平行或垂直。
[0039] 在如上所述的测量设备中,所述驱动器设置用来测量路程的线状刻度。
[0040] 在如上所述的测量设备中,在表面触碰体之前或之后,或者在它的触碰尖端之前 和/或之后,或者它的若干触碰尖端之前或之后,具有至少一个支撑体。
[0041] 在如上所述的测量设备中,在支撑体之后设置有压力或振动探测器。
[0042] 本发明或者说描述的设备实施方案允许在空间上很难接近的测量位置上进行纹 理测量。尤其设置或描述了按本发明的与实践相关的有利的、额外的且新型的特征。相比 于迄今已知的设备,按本发明的测量设备能够实现明显更高的触碰速度,此外还允许实现 非常小的触碰力,因此还能在软的表面进行测量。
[0043] 按本发明,在弯杆或承载着弯杆的板或电路板以及驱动器或与该驱动器耦合的载 体或耦合板之间设置有在实践中可轻易拆卸的连接器。在损坏情况下,这一点可使弯杆连 同触碰体无问题地更换。
[0044] 此外,该可拆卸的连接器能够有利地这样构成,即弯杆能够轻易地旋转,因此如果 弯杆具有两个触碰体,则使用者能够有选择性应用金钢石探针或硅-触碰尖端来进行测 量。
[0045] 按照一种有利的构造方案可规定,该可轻易拆卸的连接器指插头、耦合器或夹子。 优选小型化的、对称的插头/插座系统适合当作可轻易拆卸的连接器来用。按优选的实施 方案,图1示出了承载弯杆的弯杆-承载板备选地可拆卸地耦合到置于壳体中的驱动器上。
[0046] 优选可规定,该弯杆由硅构成。
[0047] 按优选的实施例可规定,测量系统包括由多个压电电阻构成的压电电阻的测量电 桥,用来探测弯杆的曲度并因此探测表面触碰体相对于测量物体表面的位置。
[0048] 按改进方案可规定,在弯杆侧在可拆卸的连接器之前设置用于压电电阻或测量电 桥的传感器信号的放大器,并且设置模拟/数字转换器。换言之,可规定,用于传感器信号 的放大器以及AD转换器位于弯杆侧上的可拆卸的连接器之前。
[0049] 按优选的构造方案可规定,表面触碰体的触碰尖端具有小于10微米的触碰尖端 半径,和/或该触碰尖端具有小于100纳米的触碰尖端半径。
[0050] 按照一种尤其优选的实施方案可规定,在弯杆的第一侧上设置有形式为触碰尖 端的第一表面触碰体,其触碰尖端半径小于100纳米,并且在弯杆的第二侧上或在的背向 第一侧的第二侧上设置第二表面触碰体,其形式为具有金钢石-触碰尖端的金钢石-探针。 换言之,能够在弯杆的一侧上设置半径小于100纳米的触碰尖端,并且金钢石-探针位于另 一侧上。金钢石-触碰尖端优选可具有小于10微米或小于5微米或在1至3微米之间或 为2微米的金钢石-触碰尖端半径。
[0051] 按照一种改进方案可规定,弯杆这样构成,即在触碰尖端半径小于100纳米的触 碰尖端所在的下述侧面上,该弯杆在其整个长度上在该触碰尖端和其弯杆-端部之间配备 有平坦的、无隆起的表面。换言之可规定,该弯杆这样构成,即在纳米-触碰尖端的侧面上 没有其它朝向部件-端部的机械突出部,而该表面是平坦的。
[0052] 按照一种实施方案变型可规定,弯杆在弯杆纵向轴线的方向上延伸,并且驱动器 与弯杆一起能够手动地或者机动地相对于壳体垂直于弯杆纵曲线在与之平行的弯杆平面 中移动和/或转动。换言之可规定,推进系统连同弯杆能够手动或者机动地垂直于弯杆轴 线在弯杆平面中移动和/或转动。
[0053] 在此可规定,弯杆在垂直于弯杆纵轴线延伸的方向上看具有矩形的横截面,它由 平行于弯杆纵轴线延伸的弯杆-表面限定,其中两个相互平行的弯杆表面相互之间具有相 当于弯杆高度的间距,并且在平行于矩形横截面的方向上看分别在弯杆的宽度上延伸,其 中弯杆的宽度大于弯杆的高度,并且弯杆平面平行于所述的两个相互平行的弯杆表面进行 延伸。
[0054] 按照一种构造方案可规定,相对测量物体表面的支撑点位于最大触碰路径的一侧 上或背向的侧面上。
[0055] 按有利的改进方案可规定,设置有测量器件,用来测量弯杆相对于测量物体表面 和/或相对于壳体的侧面倾翻。还存在用来测量弯杆的侧面倾翻的器件。
[0056] 按照一种改进方案可规定,弯杆固定在触杆,或触杆的延长部位中优选固定在触 杆上,或固定在致动器上。
[0057] 按照一种有利的构造方案可规定,具有探测器,用来检测表面触碰体和/或它的 触碰尖端或它的若干触碰尖端的损坏或破裂。可设置探测系统,用来检测该触碰尖端或这 些触碰尖端的破裂。
[0058] 按实施例可规定,具有接近器件或者这样的器件,该器件用来机动地和/或通过 致动器使表面触碰体或它的触碰尖端或它的若干触碰尖端接近测量物体表面或工件表面。
[0059] 适宜地,可具有用来清洁测量物体表面的清洁器件,或者具有用来清洁测量表面 的器件。
[0060] 优选可具有探测器件,或可具有用来探测测量物体表面或测量表面上的流体(例 如油和/或水)的器件。该探测器件可指椭率计。
[0061] 按照有利的构造方案,可具有使弯杆振动的器件。该器件或各器件可指压电元件。 [0062] 根据一种有利的改进方案,可具有用于弯杆的机械保护器。该测量设备优选包括 保护体,用来保护弯杆和/或触杆和/或表面触碰体以防损坏。
[0063] 按照实施例,可具有倾翻器件,或具有使弯杆优选快速地从测量物体表面翻开的 器件。
[0064] 按照一种改进方案,可具有使弯杆围绕着其弯杆纵轴线旋转特定角度的器件。 [0065] 按实施方案,可设置弯杆更换装置,借助它可把多于一个的弯杆带到测量位置中。 换言之,可规定,多于一个的弯杆能够通过更换装置带到测量位置中。该弯杆更换装置或更 换装置可指转塔装置。
[0066] 按优选的实施例可规定,具有至少一个第一弯杆和第二弯杆,其中第二弯杆设置 得与第一弯杆平行或垂直。
[0067] 适宜地,该驱动器可设置线状刻度,用来精确地测量路程。
[0068] 按优选实施方案可规定,在行驶方向或触碰方向上看,至少一个支撑体设置在表 面触碰体之前或之后或者设置在它的触碰尖端之前和/或之后,或者在测量方向上看,压 力或振动探测器设置在支撑体之后。
[0069] 按照一种优选的实施例可规定,弯杆已经包括测量系统作为集成的压电电阻,这 提高了测量信号的质量,并且同时节省了空间,因此在很难进入的位置上也能进行测量。
[0070] 按照一种有利的构造方案,可设置驱动模块,它由具有加装的螺纹套管的齿带构 成,其只在推进方向上力锁合地耦合到滑块上。因此,由驱动引起的振动不会传递到纹理探 测器上。
[0071] 压电的马达适合当作驱动器的另一实施方案来用,其构造得较小并且可实现较高 的推进速度。
[0072] 按照一种有利的构造方案可规定,如下实施参考导引。通过适配器承载着弯杆的 滑块具有至少三个例如由聚四氟乙烯(PTFE)、红宝石或类似物体构成的支承点或滑点,它 们在一对抛光的玻璃轨道上滑动。一个或多个其它由铁磁材料(尤其是纯铁)构成的轨道 与该轨道平行地延伸。借助滑板(Gleitkufe)沿着玻璃轨道对引导的滑块具有多个磁铁, 它相对于铁磁轨道设置并且通过磁铁的引力把滑块保持在玻璃轨道上。
[0073] 按照一种尤其优选的实施例可规定,封闭了壳体的框架构成为特有的变换框架并 因此可与测量任务相适应,该框架与所有描述的功能模块一样可轻易地更换。同样,按本发 明该弯杆或承载着弯杆的板结构能够通过合适的耦合器轻易地更换。
[0074] 按尤其优选的实施方案可规定,该更换框架具有特征,例如侧面沟槽,以便能无需 工具且以正常的间距把调校件固定在测量测头上,例如借助上述的侧面沟槽简单地推到框 架上。此外,框架的前侧和后侧具有引导结构(例如弧状的沟槽),它们可使测量设备手动 地或机动地围绕着它的纵轴线摆动,优选触碰尖端围绕着在中点在弧段上进行摆动。
[0075] 应理解,专业人员能够将上述特征和措施以及由本发明及由附图中得出的特征和 措施在可实现的框架内任意组合。

【专利附图】

【附图说明】
[0076] 本发明的其它优点、特征、细节和视角由下面的说明书部分得出,在该说明书部分 中借助唯一的附图描述了本发明的优选实施例。
[0077] 图1是示出了按本发明的装置的优选实施例的示意图。

【具体实施方式】
[0078] 图1在示意图中示出了按本发明的装置的优选实施例。在此指粗糙度或表面微结 构纹理的测量设备,用来对测量物体的测量物体-表面12的粗糙度或表面微结构纹理进 行测量。对于适用于生产工艺的测量设备来说,承载着触碰体14的弯杆1在推进单元上的 耦合以及弯杆1的更换都必须快速、明确且优选无需工具地实施。此目标通过各种不同种 类的、可拆卸的连接器来实现,其中在此示例性地示出了 一个连接器。
[0079] 图1示出了设置在电路板2上的弯杆1。该弯杆1以及表面触碰体14 (更确切地 说是触针15、16或各自的触针15、16)通过机械预应力压向工件表面12。在此,借助集成在 弯杆1中的测量系统来测量弯杆1的弯曲。在需要时,该弯曲能够借助致动器来静止地或 动态地调节为预先确定的弯曲幅度。
[0080] 该电路板2自身能够安装在稳定的支承板3上。电路板2或支承板3两侧对称地 (侧面反转地)具有一列电接触面(Kontaktbahnen)4。该接触面4与弯杆1的测量电阻或 与活跃的电子部件(例如放大器和模拟/数字-转换器)在电路板2上相连。此外,该电 路板/板2具有耦合或对接元件,以便将它们与安装在主要设备或壳体6中的板3连接起 来。人们以有利的方式设置了额外的编码器,以便显示出弯杆1的哪一侧指向工件表面12 的方向。
[0081] 在图1中示例性地示出了可拆卸的磁铁-耦合器。为此,弯杆侧的板2具有多个 由铁磁材料构成的V形凹槽8,并且仪器侧的耦合板3具有多个磁铁9,这些磁铁嵌入到该V 形凹槽8中。此外,后面提到的耦合板3具有弹性触点5,该弹性触点确保了朝接触面4的 电连接。该弹性触点5自身与测量设备的电子器件相连。
[0082] 补充地还规定,弯杆装置与驱动器稳定地闭锁在一起。
[0083] 压电元件7可设置在耦合板3上,该压电元件在操控时使板2从耦合板3上略微 抬起。
[0084] 因为弯杆1在测量物体表面12上的挤压力非常小,所以也没有明显的力施加到板 2和3之间待实现的可拆卸的连接器上,因此能够相应地"人类工程学地"设计该连接器。 [0085] 为此,板2和3之间的连接器可设计成简单的、对称的插头/插座连接器,必要时 借助闭锁装置来避免该连接器的无意拆卸。
[0086] 至少能够在正常运行时保护敏感的弯杆1不受损坏。为此,盖板10适合实现此目 的,其优选设计成U形保护器或半敞开的管子。有利的是,在至少一个端部上设置支撑物 11,测量系统借助该支撑物支撑在测量物体表面12上,从面振动影响降低最低。对于位置 关系受限的应用情况来说,该保护器优选略微倾翻或以其它方式去除。
[0087] 有利地,可在支撑体11后安放压力传感器13,因此能够探测到支撑力。该支撑力 必要时可通过合适的致动器来调节。此外,还可相对于工件来探测以及必要时调节该设备 的振动。压力传感器13也可定位在盖板10朝板3或设备壳体的接口上。如果应用压力元 件作为压力传感器,如果该设备支撑在工件表面上,则测量位置中的测量值可额外地在一 定的界限内调节。
[0088] 如果需要,例如通过驱动器的滑轨的坡道,弯杆能够相对较快地从测量物体表面 上翻下来。
[0089] 例如可设置保护管或朝下敞开的U形-型材,来保护弯杆结构免受机械损坏。该 保护盖板在一个端部或两个端部上具有朝向工件表面的支撑点。这一点在有振动的环境中 尤其有利,因为测量仪器支撑在工件上,因此没有相对运动。此外避免,弯杆能够越过插座 边界进行弯曲。
[0090] 原则上,测量区域中的一半可通过以下方式消失,即用来测量的弯杆1必须总是 通过它的固有应力来预紧,无需其它措施。这一点可通过以下方式来改变,即借助第二弹簧 来预紧该弯杆。另一可能性是,弯杆动态地振动,因此达到了一种"轻叩模式",如同在原子 力显微镜(AFN)中常见的一样。
[0091] 附图标记清单
[0092] 1.弯杆
[0093] 2 承载板/电路板/板/滑块
[0094] 3 耦合板/承载板/板
[0095] 4 接触面
[0096] 5 接触弹簧
[0097] 6 具有集成的驱动器+电子部件的壳体
[0098] 7 压电元件
[0099] 8 V 形槽 /V-槽
[0100] 9 磁铁
[0101] 10保护器/盖板
[0102] 11支撑体
[0103] 12 (测量物体)表面/工件表面
[0104] 13压力/振动-传感器
[0105] 14表面触碰体/测头
[0106] 15 (娃)触碰尖端
【权利要求】
1. 一种粗糙度或表面微结构纹理-测量设备,其用来对测量物体的测量物体表面(12) 的粗糙度或表面微结构纹理进行测量,该测量设备具有: 壳体(6); 测头,该测头包括至少一个弯杆(1),该弯杆基本上设置在壳体中或完全设置在壳体中 或从壳体¢)中伸出来, 其中,至少一个表面触碰体(14)固定在该弯杆(1)上,该表面触碰体用来接触地或非 接触地或准非接触地探测测量物体表面(12)的粗糙度或表面微结构纹理; 机动化的或设置有致动器的驱动器,该驱动器用来使表面触碰体(14)线性地或平面 地沿着行驶路径移动触碰路径长度; 至少一个测量系统,用来探测表面触碰体(14)相对于测量物体表面(12)的位置,其 中,该测量系统包括至少一个设置在弯杆(1)上的压电电阻,该压电电阻用来探测所述弯 杆⑴的曲度,并因此探测表面触碰体(14)相对于测量物体表面(12)的位置;以及 驱动电子部件、数据探测电子部件和/或评估电子部件(12)和/或计算机接口, 其特征在于, 所述弯杆(1)通过能轻易拆卸的连接器与驱动器能拆卸地相连。
2. 根据权利要求1所述的测量设备,其特征在于,能轻易拆卸的连接器指插头、耦合器 或夹子。
3. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述弯杆(1)由硅构成。
4. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述测量系统包括多个压电电 阻,这些压电电阻构成压电电阻的测量电桥,用来探测弯杆(1)的曲度并因此探测表面触 碰体(14)相对于测量物体表面(12)的位置。
5. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,在弯杆侧在能拆卸的连接器之前 设置用于压电电阻的传感器信号的放大器,并且设置有模拟-数字转换器。
6. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,在弯杆侧在能拆卸的连接器之前 设置用于测量电桥的传感器信号的放大器,并且设置有模拟-数字转换器。
7. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述表面触碰体(14)的触碰尖 端(16)具有小于10微米的触碰尖端半径。
8. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述表面触碰体(14)的触碰尖 端(16)具有小于100纳米的触碰尖端半径。
9. 根据权利要求8所述的测量设备,其特征在于,在触碰尖端半径小于100纳米的触碰 尖端所在的侧面上,所述弯杆(1)在其整个长度上在该触碰尖端(15)和其弯杆-端部之间 构造有平坦的、无隆起的表面。
10. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,在弯杆⑴的第一侧上设置有 形式为触碰尖端(15)的第一表面触碰体,其触碰尖端半径小于100纳米,并且在弯杆(1) 的第二侧上或在弯杆(1)背向第一侧的第二侧上设置第二表面触碰体,其形式为具有金钢 石-触碰尖端的金钢石-探针。
11. 根据权利要求10所述的测量设备,其特征在于,所述金钢石-触碰尖端具有小于 10微米或小于5微米或在1至3微米之间或为2微米的金钢石-触碰尖端半径。
12. 根据权利要求10所述的测量设备,其特征在于,在触碰尖端半径小于100纳米的触 碰尖端所在的侧面上,所述弯杆(1)在其整个长度上在该触碰尖端(15)和其弯杆-端部之 间构造有平坦的、无隆起的表面。
13. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,弯杆(1)在弯杆纵向轴线的方 向上延伸,并且所述驱动器与弯杆(1) 一起能够手动地或者机动地相对于壳体(6)垂直于 弯杆纵曲线在与之平行的弯杆平面中移动和/或转动。
14. 根据权利要求13所述的测量设备,其特征在于,在垂直于弯杆纵轴线延伸的方向 上看,所述弯杆(1)具有矩形的横截面,该横截面由平行于弯杆纵轴线延伸的弯杆-表面限 定,其中,两个相互平行的弯杆表面相互之间具有相当于弯杆(1)的高度的间距,并且在平 行于矩形横截面的方向上看分别在弯杆(1)的宽度上延伸,其中,弯杆(1)的宽度大于所述 弯杆(1)的高度,并且其中,弯杆平面平行于所述的两个相互平行的弯杆表面进行延伸。
15. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,相对测量物体表面(12)的支撑 点位于最大触碰路径的一侧上或相互背向的侧面上。
16. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,设置有测量器件,该测量器件用 来测量所述弯杆(1)相对于测量物体表面(12)和/或相对于壳体(6)的侧面倾翻。
17. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述弯杆(1)固定在触杆,或在 触杆的延长部位中固定在触杆上,或固定在致动器上。
18. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有探测器,用来检测表面触碰 体(14)和/或它的触碰尖端(15、16)或它的若干触碰尖端(15、16)的损坏或破裂。
19. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有接近器件,用来机动地和/ 或通过致动器使表面触碰体(14)或它的触碰尖端或它的若干触碰尖端(15、16)接近测量 物体表面(12)。
20. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有用来清洁测量物体表面 (12)的清洁器件。
21. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有探测器件,用来探测测量物 体表面上的流体。
22. 根据权利要求21所述的测量设备,其特征在于,该探测器件指椭率计,和/或该流 体指油和/或水。
23. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有使弯杆(1)振动的器件。
24. 根据权利要求23所述的测量设备,其特征在于,该器件指压电元件(7)。
25. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有用于所述弯杆(1)的机械 保护器(10)。
26. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有倾翻器件,用来使所述弯 杆(1)快速地从测量物体表面(12)翻开。
27. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有使所述弯杆围绕着其弯杆 纵轴线旋转特定角度的器件。
28. 根据权利要求所述的测量设备,其特征在于,设置弯杆更换装置,借助该弯杆更换 装置能够把多于一个的弯杆带到测量位置中。
29. 根据权利要求28所述的测量设备,其特征在于,该弯杆更换装置指转塔装置。
30. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,具有至少一个第一弯杆和第二 弯杆,其中,第二弯杆设置得与第一弯杆平行或垂直。
31. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,所述驱动器设置用来测量路程 的线状刻度。
32. 根据权利要求1或2所述的测量设备,其特征在于,在表面触碰体(14)之前或之 后,或者在它的触碰尖端(15、16)之前和/或之后,或者它的若干触碰尖端(15、16)之前或 之后,具有至少一个支撑体(11)。
33. 根据权利要求32所述的测量设备,其特征在于,在支撑体之后设置有压力或振动 探测器。
【文档编号】G01B7/34GK203908492SQ201320717649
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】U·布莱特迈尔 申请人:布莱特迈尔测量技术有限责任公司
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