使用接触检测器来测量工件的方法和计算机设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量传感器所用的接触检测的领域。更特别地，本发明涉及基于接触 检测来识别测量传感器应何时进行工件的测量。
【背景技术】
[0002] 当前，使用坐标测量机（CMM)来测量工件的坐标。可以使用2维或3维空间内 的一组工件坐标来对工件进行建模。探测器和工件向着彼此相对移动，并且接触检测器 检测探测器何时接触工件。使用接触检测器来控制测量传感器对探测器的坐标进行测量 的定时，并且在探测器接触并推入或抵接工件时，接触检测器可以检测诸如探测器的挠度 (deflection)等的接触特性。探测器可以从多个不同角度并且在多个不同位置处对工件进 行探测，由此多次获取到坐标。对于坐标的测量值之间的一致性，可以使用特性阈值，从而 始终知晓何时获取坐标。例如，可以使用一维或多维的挠度的阈值量来确定何时测量坐标。
[0003] 另外，在探测器进行用以探测工件的一次探测动作时，可以以诸如每秒1000或 2000次等快速地测量接触检测特性。最终，对于针对工件的一个点的一次探测动作，可能仅 期望诸如在探测器的接触挠度特性处于或最接近预定阈值量的情况下的一个坐标测量值。 通过知晓在发生相同的阈值量时探测器的准确坐标，可以精确地确定工件的形状并进行建 模。
【发明内容】
[0004] 根据本发明的一方面，一种用于使用接触检测器来测量工件的方法，包括以下步 骤：使所述接触检测器向着工件相对移动；多次测量随着所述接触检测器与所述工件的接 触而发生改变的所述接触检测器的特性；根据多次测量到的特性并且使用计算机的处理器 来外推所述接触检测器的特性将满足预定阈值时的规划时间；设置用以在所述规划时间测 量所述工件的坐标的触发；以及基于所设置的触发，在所述规划时间触发对所述工件的坐 标的测量。
[0005] 根据本发明的另一方面，一种计算机设备，用于使用接触检测器来测量工件，所述 计算机设备包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，用于执行所述指令，其中，所述指令 在由所述处理器执行的情况下，使所述处理器进行包括以下步骤的操作：使所述接触检测 器向着工件相对移动；多次测量随着所述接触检测器与所述工件的接触而发生改变的所述 接触检测器的特性；根据多次测量到的特性并且使用所述处理器来外推所述接触检测器的 特性将满足预定阈值时的规划时间；设置用以在所述规划时间测量所述工件的坐标的触 发；以及基于所设置的触发，在所述规划时间触发对所述工件的坐标的测量。
[0006] 根据本发明的又一方面，一种存储有计算机程序的有形计算机可读存储介质，所 述计算机程序用于使用接触检测器来测量工件，所述计算机程序在由处理器执行的情况 下，使计算机设备进行包括以下步骤的处理：使所述接触检测器向着工件相对移动；多次 测量随着所述接触检测器与所述工件的接触而发生改变的所述接触检测器的特性；根据 多次测量到的特性并且使用所述处理器来外推所述接触检测器的特性将满足预定阈值时 的规划时间；设置用以在所述规划时间测量所述工件的坐标的触发；以及基于所设置的触 发，在所述规划时间触发对所述工件的坐标的测量，其中，在使用所述接触检测器测量所述 工件之前，计算矩阵，多次测量到的特性的数据在进行所述特性的测量时被缓存，并且根据 针对外推所述规划时间所用的规划方程的回归来对该数据进行拟合，以及在使用所述接触 检测器测量所述工件的情况下，使用所述矩阵作为所述规划方程中的时间分量。
【附图说明】
[0007] 图1示出根据本发明的一方面的包括针对测量传感器所用的高速接触检测器的 指令集的示例性通用计算机系统；
[0008] 图2示出根据本发明的一方面的测量传感器所用的高速接触检测器的处理；
[0009] 图3示出根据本发明的一方面的测量传感器所用的高速接触检测器的另一处理；
[0010] 图4A示出根据本发明的一方面的使用测量传感器所用的高速接触检测器的挠 度-时间的标绘图；
[0011] 图4B示出根据本发明的一方面的使用测量传感器所用的高速接触检测器的挠 度-时间的另一标绘图；
[0012] 图5示出根据本发明的一方面的预测方差（Prediction Variance)-样本数 (Number of Samples)的标绘图，其中该标绘图用于识别在拟合探测器特性测量数据点时 所使用的期望的最少数量的探测器特性测量数据点，从而设置用以测量坐标的触发；以及
[0013] 图6示出根据本发明的一方面的测量传感器所用的高速接触检测器所使用的探 测器的可测量的接触挠度特性。
【具体实施方式】
[0014] 因此，有鉴于以上所述，本发明通过其各种方面中的一个或多个、实施例以及/或 者特定特征或子组件而意图产生如以下具体所述的优点中的一个或多个优点。
[0015] 这里所述的方法是例示性示例，并且如此并不意图要求或意味着按所呈现的顺序 进行任何实施例的任何特定处理。诸如"之后"、"然后"、"接着"等的词语并不意图限制处 理的顺序，并且作为代替，这些词语用于引导读者贯通针对方法的说明。此外，以例如使用 冠词"a"、"an"或"the"的单数形式对要求保护的元件的任何指代不应被构造成将该元件 限制为单数形式。
[0016] 图1是示出并指定为100的可以实现测量传感器所用的高速接触检测器的方法的 通用计算机系统的例示性实施例。计算机系统100可以包括能够执行以使计算机系统100 进行这里所公开的方法或基于计算机的功能中的任一个或多个的指令集。计算机系统100 可以作为单机装置进行工作，或者可以例如使用网络连接至其它计算机系统或外围装置。
[0017] 计算机系统100还可被实现为或内置于各种装置，诸如固定计算机、移动计算机、 个人计算机（PC)、笔记本计算机、平板计算机、无线智能电话、个人数字助理（PDA)、控制系 统、或者能够执行指定该机器要进行的动作的指令集（顺序等）的任何其它机器等。计算 机系统100可被实现为或内置于相应地处于包括附加装置的集成系统中的特定装置。在特 定实施例中，可以使用提供语音、视频或数据通信的电子装置来实现计算机系统100。此外， 尽管例示出一个计算机系统100,但术语"系统"还应被视为包括用于单独或联合地执行用 以进行一个或多个计算机功能的一个或多个指令集的系统或子系统的任何集合。
[0018] 如图1所示，计算机系统100包括处理器110。计算机系统100的处理器是有形的 和非瞬态的。如这里所使用的，术语"非瞬态"不应被解释为状态的永恒特性，而应被解释 为将会持续一段时间的状态的特性。术语"非瞬态"具体排除了诸如特定载波或信号或者 仅在任何时间任何场合瞬态存在的其它形式的特性等的短暂特性。处理器是制品和/或机 器组件。计算机系统100的处理器被配置为执行软件指令从而进行如这里的各种实施例所 述的功能。计算机系统100的处理器可以是通用处理器或者可以是专用集成电路（ASIC) 的一部分。计算机系统100的处理器也可以是微处理器、微计算机、处理器芯片、控制器、微 控制器、数字信号处理器（DSP)、状态机或可编程逻辑装置。计算机系统100的处理器还可 以是包括诸如现场可编程门阵列（FPGA)等的可编程门阵列（PGA)的逻辑电路、或者包括离 散门和/或晶体管逻辑的其它类型的电路。计算机系统100的处理器可以是中央处理单元 (CPU)、图形处理单元（GPU)或这两者。另外，这里所述的任何处理器可以包括多个处理器、 并行处理器或这两者。多个处理器可以包括于或连接至一个装置或多个装置。
[0019] 此外，计算机系统100包括可以经由总线108彼此进行通信的主存储器120和静 态存储器130。这里所述的存储器是可以存储数据和可执行指令的有形存储介质，并且在 指令存储在内部期间是非瞬态的。如这里所使用的，术语"非瞬态"不应被解释为状态的永 恒特性，而应被解释为将会持续一段时间的状态的特性。术语"非瞬态"具体排除了诸如特 定载波或信号或者仅在任何时间任何场合瞬态存在的其它形式的特性等的短暂特性。这里 所述的存储器是制品和/或机器组件。这里所述的存储器是计算机可以读取数据和可执行 指令的计算机可读介质。如这里所述的存储器可以是随机存取存储器（RAM)、只读存储器 (ROM)、闪速存储器、电可编程只读存储器（EPROM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM)、 寄存器、硬盘、可移除盘、磁带、致密盘只读存储器（⑶-R0M)、数字多功能盘（DVD)、软盘、蓝 光盘或现有技术已知的任何其它形式的存储介质。存储器可以是易失性的或非易失性的、 安全的和/或加密的、不安全的和/或未加密的。
[0020] 如图所示，计算机系统100还可以包括诸如液晶显示器（IXD)、有机发光二极管 (OLED)、平板显示器、固态显示器或阴极射线管（CRT)等的视频显示单元150。另外，计算机 系统100可以包括：诸如键盘/虚拟键盘或触摸敏感式输入屏或利用语音识别的语音输入 等的输入装置160 ;以及诸如鼠标或触摸敏感式输入屏或垫等的光标控制装置170。计算机 系统100还可以包括盘驱动单元180、诸如扬声器或远程控制件等的信号生成装置190、以 及接口装置140。
[0021] 在特定实施例中，如图1所示，盘驱动单元180可以包括能够嵌入例如软件的一个 或多个指令集184的计算机可读介质182。可以从计算机可读介质182读取指令集184。此 外，指令184在由处理器执行的情况下，可用于进行如这里所述的方法和处理中的一个或 多个。在特定实施例中，指令184在由计算机系统100执行期间，可以完全地或至少部分地 驻留在主存储器1