量操作期间的控制流程；
[0046]图4示意性地显示了在根据本发明查明物体的特征的方法期间用于探针尖端的运动路线；
[0047]图5示意性地显示了在叶片上查明两端以及获得其它测量点。
【具体实施方式】
[0048]参照图1，显示了机床设备2，所述机床设备2包括机床4、控制器6、PC 8以及发射器/接收器接口 10。所述机床4包括用于移动主轴12的电机(未示出)，所述主轴12相对于位于工作台15上的工件16保持模拟探针14。主轴12 (并且因此模拟探针14)的位置应用编码器或类似物以已知方式被精确地测量。这种测量提供在机器坐标系统(x，y，z)中限定的主轴位置数据。数字控制器(NC) 18 (它是控制器6的一部分)控制主轴12在机床工作区域中的X、1、z运动，并且还接收关于所述主轴位置的数据。
[0049]正如将要理解的，在替换实施例中，在X、y、z维度的任何一个或者所有中的相对运动可以由工作台15相对于主轴的运动提供。而且，模拟探针14与工件16的相对旋转运动可以由主轴12的一部分(例如安装在主轴上的旋转/铰接头部)和/或工作台15的一部分(例如旋转工作台)提供。而且，运动可以被限制在更少的维度，例如，仅仅X和/或y。另外，所述实施例包括笛卡尔机床，而将要理解，这不是必须的情况，也可以是非笛卡尔机床。而且，许多其它不同类型的机床，包括车床和平行运动机器以及机器人臂都是已知的并且可以用于本发明。
[0050]在所述实施例中，模拟探针14是接触式模拟探针，它包括探针本体20、从所述探针本体20延伸的工件接触触针22，并且在触针22的远端具有工件接触尖端24形式(在这种情况下是球形触针球的形式)的表面感测区域。所述模拟探针14测量触针22在探针几何系统(a、b、c)中的偏转(然而，正如将要理解的，这不是必须的情况，例如模拟探针可以测量仅仅在I个或2个维度中的偏转，或者甚至提供表示偏转程度的输出，而不用表示偏转的方向)。所述探针14还包括与发射器/接收器接口 10无线地通讯(例如，借助无线电、光学或者其它无线传输机构)的发射器/接收器(未示出)。
[0051]如上所述，模拟测量探针具有有限的测量范围。例如关于接触式模拟探针，它们可以具有能在X、1、Z维度中偏转的物理最大量。不仅仅如此，它还可以是:探针被如此地构造，使得它最佳地在所述最大物理范围的特定子范围内工作。例如，图2(a)显示了图1的模拟探针，实线表示触针22在静止(例如未偏转)位置的位置。以虚线显示的最外触针位置表示触针在X维度的最大物理偏转。然而，它可以是这样的:探针被如此构造，使得当触针偏转的量小于所述最大物理偏转时它是最精确的。也可以是这样的:探针被如此构造，使得当触针偏转最小下限时它是最精确的。例如，模拟探针14可以具有优选测量范围，该优选测量范围的上边界和下边界由图2(a)中虚线所示的触针位置显示。因此，正如所见，在靠近触针静止位置的中部具有死空间“d”(沿X维度)，它位于所述优选测量范围之外。
[0052]正如将要理解的，对于在y维度的偏转也是这个情况。而且，在所述实施例中，在z轴线上也有最大物理偏转范围，以及z轴偏转的子范围(优选测量范围)，在该子范围中探针被构造成提供最精确的结果。
[0053]图2 (b)所示的虚线28示意性地显示了沿着X和z维度获得的模拟探针14的优选测量范围的幅度。正如将要理解的，这样的范围实际上在三个维度上延伸，因此实际上大约是压扁的半球形状，并且在中间切出一个小的孔。
[0054]图2(c)的虚线也示意性地显示了对于非接触式探针(诸如电感式探针)的优选测量范围。内虚线和外虚线表示用于最佳测量性能的最小和最大探针/工件分离边界。正如将要理解的，用于非接触式探针的所述优选测量范围可以是探针的整个测量或者仅仅是探针的整个测量范围的子集。正如将要理解的，所述整个测量范围可以被认为是所谓的非接触式探针的表面检测区域。
[0055]正如将要理解的，所述优选测量范围的尺寸可以随着探针的不同而改变。对于接触式模拟探针，它可以例如在任何给定维度不超过+/-0.8毫米，例如在任何给定维度不超过+/-0.725毫米，例如在任何给定维度不超过+/-0.5毫米，例如在一些情况下在任何给定维度不超过+/-0.3毫米(从触针静止位置起获得)。当然，也可能有紧密围绕着触针位置的死区域，在触针进入所述优选测量范围之前，触针必须偏转超越所述死区域，所述死区域可以例如从触针静止位置起在任何给定维度不小于+/-0.2毫米，例如从触针静止位置起在任何给定维度不小于+/-0.1毫米，例如(还是从触针静止位置起测量)在任何给定维度不小于+/-0.125毫米。
[0056]图3显示了根据本发明一个实施例的用于查明特征的大体过程100。在该实施例中，特征在机床4的工作空间中的大约位置(例如名义位置)是已知的。通过生成限定一运动路线的程序，该方法开始于步骤102，所述运动路线被构造成使得探针14多次移动穿过待查明的物体的特征，并且所述表面检测区域(即，探针尖端24)相对于所述特征处于不同的名义偏离。正如将要理解的，在除了模拟探针14之外或者代替模拟探针14工件16也可以移动(例如借助于可移动工作台15)的实施例中，所述程序也可以限定工件16的运动路线。换言之，步骤102包括规划模拟探针14和工件16之间的相对运动路线，使得模拟探针14可以在调查性扫描期间收集关于所述工件16的扫描的测量数据。
[0057]在步骤104中，所述程序经由API 26被加载到NC 18中。NC 18被构造成解释程序的指令并且产生电机控制信号，应用所述电机控制信号来指示机床4的电机(未示出)以便根据由所述程序限定的运动路线移动模拟探针14。同时，记录测量数据，它包括多个过程。特别地，主轴位置数据(x，y，z)(如上所述由机床4上的编码器提供)经由NC 18被传输给PC 8。而且，探针偏转数据(a，b，c)(如上所述它通过模拟探针获得)也经由探针发射器/接收器接口 10被传输给PC 8。所述PC 8将主轴位置数据(X，y, z)与探针偏转数据(a，b，c)结合起来以提供一组测量值，所述测量值限定表面在机器坐标几何系统中的位置。
[0058]在所述实施例中，所述方法在步骤106包括:NC 18执行由所述程序限定的特征的第一次穿过。一旦已经完成这个，则在步骤108确定在刚刚执行的所述穿过期间是否触针偏转超过预定阈值量。在所述实施例中，这通过确定在刚刚执行的所述穿过期间是否发出中断信号而进行。当探针偏转超过预定阈值量时(如果期望的话它可以由用户设定)可以发出这种中断信号。在所述实施例中，在以下点设定所述预定阈值:在该点处，触针偏转以便超出它的优选测量范围的上界。因此，在所述实施例中，在确定是否要发出中断信号时仅仅分析探针的输出(而不是分析例如机床的编码器，或者机床编码器数据与探针数据的结合)。通过发送器/接收器接口 10可以发出所述中断信号，所述发送器/接收器接口 10监控探针偏转数据并且如果它确定了探针已经偏转超出所述预定阈值就发出中断信号。发出中断信号可以例如包括改变储存在控制器6上的变量表中的变量。因此，在步骤108中NC18可以询问变量的状态以确定是否发出中断信号。
[0059]如果没有发出中断信号，则控制继续回到步骤106，在这里执行物体的下一个穿越，正如所理解的，这将以不同的名义偏离距离执行。
[0060]继续该环路，直到发出中断信号(或者直到完成预定的运动路线，此时确定不能查明工件的所述特征)。当确定了已经发出中断信号时，控制继续到步骤110，在这里确定所述特征的位置。结合主轴位置数据和探针偏转数据，以便提供关于该特征的测量数据。然后分析该结合的测量数据以确定所述特征的精确位置(以及可选的，特征的方位)。这种分析例如可以包括以下技术:该技术寻找曲线的特定形状，并且例如可以将曲线与所述数据拟合以便查明边缘的位置(以及可选的，边缘的方位)。然后可以应用所述确定的位置(以及可选的，确定的方位)以便在步骤112辅助对所述特征的后续测量，以及可选的，对工件16的其它特征的后续测量。例如，它可以被用于产生或者改变限定探针14的运动路线的程序，以便随后扫描所述工件16。
[0061]重要的是要注意在该实施例中，步骤108仅仅在完成整个穿过之后才执行。因此，即使在所述穿过期间发出中断，探针的运动也继续到所述穿过的终点。这就确保了即使在发出中断信号之后，也能继续获得关于所述特征的测量数据。所述测量数据在确定所述特征的精确位置和/或方位时是有用的。
[0062]将参照图4和图5进一步描述本发明的实施例。图4示意性地显示了根据本发明的实施例触针尖端24的中心点将采取的路径30，以便确定叶片40的边缘42的位置。在所述实施例中，每次穿过的路线的形式是相同的，即，它们都包括模拟探针沿着直线移动穿过所述边缘，但是每次穿过沿着竖直方向(沿所示的方位)相对于彼此是偏离的。所述模拟探针被构造成使它沿着所述穿过移动的方向是交替更迭的，即，对于其中一个穿过它沿着一个方向运动，而对于下一个穿过它沿着相反的方向运动。但是，这不是必须的情况。
[0063]如图所示