CN101564818B - 自供电坐标探针 - Google Patents

Abstract

一种可与机床相连的探针，包括为电气或电子电路提供电能的发电机和能够相对于发电机定子进行相对旋转的驱动元件。驱动元件的旋转轴优选是探针自身的对称轴。驱动元件不连接任何外部能量源，简单通过启动机床旋转轴可使其进行旋转。有利地，本发明的驱动元件不直接连接到机床的任何活动元件上，但是可以转动地安装在探针自身上，或者固定在机床的参考台上。重要地，本发明的探针除了与旋转转轴连接外，不需要其它附加的连接装置来安装到机床上，旋转转轴可以用具有标准锥柄的常规刀架实现。这样本发明的探针就与标准探针充分兼容，无需任何改动就能被安装和用于标准刀架中。探针的自供电功能可以简单地由向机床的转轴发送合适的旋转指令而被启动。

Description

自供电坐标探针

技术领域

本发明涉及用于与工业机床或坐标测量机一起使用的，特别是适合于用在计算机数控(CNC)机床中的测量探针。本发明特别涉及一种用于在工件上进行测量的自供电工具。

背景技术

能够自动地取代不同类型的工具以便于对工件执行各种加工或测量作业的机床已经为现有技术所熟知并广泛应用。模块化的工具可以简单并且可拆卸地固定在机床上，这样就无需为每个特定的操作配备特定的机床。

只要这样的工具中具有电路，就需要给电路供电，或者至少需要预先在工具支架间设置某种形式的可拆卸电连接。

模块化探针头通常安装在标准刀架上，例如莫尔斯锥柄，所述标准刀架然后可拆卸地连接到转轴(spindle)或旋转轴机床上，用于执行各种各样的测量和尺寸的控制。通常这都是在对工件执行例如铣削、镗削或者其它加工操作之前完成的。这种模块化探针头用于例如在开始加工操作前保证工件的正确定位，或者用于检查工件的尺寸是否在可接受的范围内。

由于与探针壳体相连的柄部通常不具有任何电源或电连接，在这种情况下为这种探针头供电常常是有问题的。当探针与旋转轴相连时不可能将探针与任何电线相连接，该状况几乎总是这样的，这时必须考虑完全地自行供电。

为了执行测量操作，普遍的是使用内置电池给探针头供电，还可用于为机床控制单元传输信息。电池有限的使用寿命使得需要有规律地对电池进行充电和/或手动更换电池，但这样的要求还是苛刻且耗费时间的。

由于有了发电机，多种可将机械能转换为电能的系统已被提议用作电池的替换方案以解决这一供电问题。

US5564872介绍了一种采用流入流体压缩空气的内置式水轮机作为电动机械转换器的无线探针。类似地，US4716657和US2007006473介绍了一种测量探针，该测量探针设有供给压缩流体的涡轮机从而产生电能。

这些解决方案都需要密封管来传输流动流体，在安装探针时为了避免流体泄漏或者压力损失，也需要带有探针的工具支架的精确密封。这些不易于实现，且需要对刀架进行特殊的设计。当可能时，在绝大多数情况下，探针与流体回路之间的连接(例如切割流体线)必须手动且分别地进行。

JP3223602公开了另一种产生电能的解决方案，在转动时机床的转轴直接驱动探针中的发电机，同时探针的外壳被固定到机床头上的非转动元件上。这要求除标准锥柄外的第二机械连接，并且当由一种机械操作到另一种操作传递时不能快速和简单的更换工具。

因此，需要提供一种不受上述限制的用于具有电路的模块化探针头的电能自生成系统。

发明内容

基于本发明，实现上述目的是通过一种具有如独立权利要求所述技术特征的接触式探针以及产生电能的方法。从属权利要求中详细描述了多个优选实施例。特别地，实现上述目的是通过一种用于机床的坐标探针，包括：支承元件，所述支承元件与所述机床的旋转轴相连接；坐标传感器，所述坐标传感器用于测量工件表面上各点的坐标，所述坐标传感器采用电气的或电子的电路；发电机，所述发电机为所述电气的或电子的电路供电，其特征在于，驱动元件，能至少部分自由地相对于所述发电机的定子绕轴转动，所述发电机被有效地设置成根据所述驱动元件与所述定子之间角速度的相对差值来产生电能。

上述解决方案首先在电力消耗方面改进了整体系统的效率。这种已经由机床产生且可以以另外的形式储存以及再利用的转换能量，真正地无需使用任何附加的能量源；此外，由于在机侧不存在电力独立性的问题，因此传递给探针的机械能在理论上是没有限制的。使用飞轮作为初始能量源使得系统现存的机械能最佳的转换成电能生产。

上述解决方案的另一个优点是，为具有独立电源的模块化接触探针提供一种适用于各种操作目的的通用的解决方案。由于使用了在附接探针外壳内以独立方式产生的动能，因此无需特殊的设计或者调节装置将它与机床相连接；这一解决方案可使用任何常规的支承工具。

上述解决方案的其它优点是使用方便和简单，而且可以几乎免维护地运行。

附图说明

结合附图且借助对实施例的描述将有助于更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个优选实施例的探针的剖面图。

图2示出了根据本发明的一个优选实施例的探针的透视图。

图3示出了根据本发明的一个优选实施例的电力产生单元的顶视图。

图4示出了根据本发明另一实施例的电力产生单元。

图5和6示出了本发明的另一实施例。

图7示出了本发明的另一实施例。

具体实施方式

图1示出了根据一个优选实施例以及本发明应用实例的探针11的剖面图。为了简化说明，假定探针11应用于常规的CNC铣削机床12中，该机床具有3个线性轴XYZ以及一个旋转轴15，这并不应当理解为对本发明的限制，探针可应用于各种样式的机床12中。

在这个例子中，探针11通过支架可拆卸地固定在机床12的转轴15上，该支架包括在使用中与所述机床兼容的标准锥体13。为了简明起见，在附图中显示锥体与探针成一整体。然而，必须理解本发明的探针不受该特定连接方式的限制。锥柄通常是可分离的刀架的一部分，以允许与不同机床的互操作性。转轴15受驱动绕旋转轴14旋转，也定义为将探针去除并连接至转轴15的方向。

用于将工作工具固定在机床12上的上面描述的夹钳机构已经被广泛应用；因此优选地，探针11的柄部13无需任何特别的设计即可与常规的机床12互操作。通过对机床12的XYZ轴进行适当的编程，本发明的紧固系统不仅可允许探针11在三维测量空间中的任何位置移动，还允许驱动探针11与机床转轴15一起进行旋转；任何能可拆卸地连接这种具有旋转驱动特性的探针的系统都适用于本发明。

在锥柄13的相对端，外壳27支承着表面感测和/或测量装置，例如接触式触发探针11，表面感测和/或测量装置包括与探测电路22连接的延长触针26，优选自身能连接到遥测系统单元24上，用于向遥控单元(图中未示出)发射测量结果和/或接收测量过程的指令。若延长触针26有偏差，检测电路22的电触点23一断开，电信号就被触发。本发明并不仅限于这一特殊类型的探针，也能使用模拟探针和非接触探针，例如激光探针，在进行测量时生成工件表面上各点的坐标的测量值。

已测量的坐标值经适当编码后传至遥测系统单元24用于无线数据的传输。数据的传输可以通过光学的或射频传输，例如通过红外线或通过无线电链路34，如图中所示使用用于短距离传输的例如蓝牙技术或任何无线技术。优选小功率传输系统。在需要更高带宽和/或更长距离的情况下，也可预见采用其它无线数据传输技术如WLAN。优选地，为了节电，遥测系统24的I/O接口可以定期关掉，或者设置缺省值为空闲且只在预定的时间段内准备传输的状态。其他无线传输技术例如GPRS或EDGE也可以使用；以上所列的无线技术并非穷举。

接触检测电路22和/或遥测单元24的电力主要由发电机16供给。根据图1所示的优选实施例，发电机16的转子17被设置在驱动元件28的下方，根据该实施例，驱动元件是与探针可转动连接的飞轮。能提供足够的惯性矩来维持它的角速度独立于探针外壳26的转动。飞轮28可以是例如与发电机16的旋转轴连接的一个附加模块(add-on module)，因此允许现有的发电机模块16具有改进的可量测性。

转子17承载着永磁体19，当定子18与转子17之间有相对转动时，在定子18的绕组20中会产生感应电流。

本发明的探针11被安装在机床的转轴上，因而可以高速转动。在本发明的多个实施例中，定子和转子可以同时转动，而在其它情况中当转子处于静止状态时发电机的定子可以自转。术语“定子”和“转子”不应解释为在任何特定的参考系中的绝对静止或绝对转动，而是相对的含义。下面将对一个发电循环的例子进行描述。CNC机床的转轴15首先被致动，带着探针外壳27旋转。飞轮28由于其具有大的惯性矩不会跟着外壳26运动。如果考虑在被固定到探针外壳上的参考系中的系统，那么发电机16“看”到转子17和飞轮28以相反的方向相对旋转。

只要转轴继续转动，优选安装在低摩擦系数轴承上的飞轮也会在一段相当长的时间内继续自转(相对于探针外壳27)。转子的永磁体19在定子的绕组20上仍然产生感应电动势。如果允许电流在绕组中循环，则产生净值正电力，电力制动会跟着发生，飞轮达到与外壳一样的角速度(在固定到探针外壳上的参考系中)，那么它的动能就转化为电能。

一旦飞轮28的转速等于外壳的转速，转轴15和探针的外壳27就会停止转动。这时飞轮28相对于发电机16的定子看起来是按照转轴最初的旋转方向进行自传。飞轮28的动能可再一次转化为电能，直到飞轮28再次达到外壳的角速度。必要时可重复多次上述发电循环。

上述实施例，只要在转轴速度突然变化后的瞬态阶段存在转轴的角加速度或角减速度，则可利用飞轮28的惯量来产生电能。如果转轴以恒定的角速度转动，飞轮也以相同的速度转动，则不会产生能量。

同样可以根据另一变量来使转轴倒转而不是简单的停止转轴的旋转，从而使飞轮相对于定子的转速加倍。倒转可以周期重复的进行以持续产生能量。为了增大飞轮28的惯性矩，也就是意味着在给定的每分钟转数(rpm)情况下能存储更多的动能，飞轮28应尽可能选择重的制作材料，例如像铁、铂、钨、铅等重金属。另一方面，为了减小发电机16的尺寸同时增加它的输出，磁体19优选为具有高磁能积的稀土永磁体，如钐-钴磁体或NIB(钕铁硼)磁体。

发电单元16能够为上面提到的所有电路22，24提供电力，更普遍地能为遥测系统单元和/或坐标探针11的I/O无线传输单元24的一部分电气的或电子电路提供电力。只要飞轮28与探针外壳27之间的相对转动速度不等于零就会产生电力供应，也就是当转子17实际上相对于定子18进行转动时。例如当探针的外壳27加速或减速时这也会发生。

由于惯性效应用于提供转子17和定子18的相对转动，与现有技术中气动系统通常提供的解决方案正相反，因此在机床和探针之间不需要空气密封机构。因此，探针11能够更容易并且更快速地进行安装和替换。

根据图1所示的优选实施例，探针进一步包含另一个电路，例如电压转换器25，以便用于放大发电机16产生的电压并且将该电压提升到其他电路22，24适于工作的电压水平。电路工作的合适的电压范围通常至少为约3-4伏。电压转换器可以是固态的电压倍增器，或者任何能够使输出电压高于输入电压的固态AC/DC转换器。因此，可以生成比所述发电机16产生的电压更高的直流电压。转换器25优选安装在发电机16的输出和遥测系统24的输入之间，以便为发射和接收阶段有必要提供更大的电压。将发电机16的输出转换为直流电压的步骤，只要必要时就能产生更高的直流电压，满足任何电气的或电子电路22，24的需要。

没有任何能量储存机构的探针头11是可以想象到的。但是这种情况中当执行测量操作和/或数据传输操作时需要产生能量，这是个很强的制约因素。需要在探针11内设置能量存储单元32，以便用于存储由发电机16提供的能量。那么只需每隔一段时间执行能量产生周期，并且优选不在实际测量期间进行。

能量存储单元32可以作为探针内给电路22，24供电的主能量源，只用于发电机16关闭的时候；也可以当发电机16被操作和/或当探针11用于测量目的时用作辅助能量源，或者用作存储由发电机15形成的多余能量的缓冲器。因此这种存储单元32能可供选择地使用或与发电机16结合使用，这样为操作提供了更好的灵活性。例如允许在可接受的测量时间内执行测量而不需要探针任何部分的任何转动，更一般地只在绝对必需的时候才致动发动机。

根据本发明的一个优选实施例，能量存储单元32储存所产生的电能，且例如是可充电蓄电池或缓冲电容器。也可以使用具有卓越存储特性的电化学双层电容器(EDLCs)。

为了最小化向探针11提供电力的维持需求，只要检测到电力短缺就可以预先对存储装置32自动充电。为此，可将能量测量单元33连接到能量存储装置32从而在任何给定时间都可以指示现有存储的电量。优选地，这种能量测量单元33也可以连接到遥测系统24并能在一达到最小电力水平就触发发射报警信号给控制单元(图中未示出)。一旦接收到这样的报警信号，控制单元就会设置机床转轴15绕旋转轴14转动从而接通发电机16，这样就能够提供足够的能量并存储在存储装置32中。驱动机床12的旋转轴14以及将动能转化为电能的步骤可以重复多次以达到需要的能量水平。

图2示出了根据另一个优选实施例的探针11的透视图，图中示出了内部发电机16的机构。剖面图中能够看到在外壳27中位于柄部13下面与转子17一体形成的惯量块28，以及适于容纳永磁体19的孔。转子17对面是定子18以及嵌入定子的绕组20。

在定子18下面安装着用于存储所产生的电能的缓冲电容器，或者其它任何已公知形式的能量存储单元32。缓冲电容器32与电路板35相连接，电路板上设置有各种电子元件，例如包括CPU 36，接触检测电路22以及遥测系统单元24(图中未示出)中的元件。除了CPU，其它元件都不可见，这是因为它们都优选安装在壳体21内的电路下面，壳体提供了必要的空间用于安置它们。例如由天线或红外端口组成的遥测系统24的无线传输部分优选被安装在壳体21的外表面上用于最小化信号的衰减作用。在壳体21的一边可以看见该无线传输部分。

只要探针触针26相对于其安装轴有偏转，CPU36就优选用于处理由检测电路22接受到的信号。在图2中，该安装轴与探针11以及机床12的旋转轴14一致。然后信号传到遥测系统单元24用于传输给遥控单元。然而正如本文之前已经提到的，CPU 36也可用作数据发射和接收接口。在分析了通过无线电链路34接受的指令后，致动发电机16动作使探针11执行一个测量程序。在包含了能量测量单元的优选实施例中，CPU还优选与能量测量单元33相连接。在这种情况下，只要电量过低CPU36就处理报警信号的发送，并且通过无线电链路34将信号发射给遥控单元(图中未示出)。CPU 36还负责确定哪种消耗电量的操作应在存储能量下运行，以及哪种操作需要由发电机16实时供应电力能量。

图3示出发电机16的顶视图，发电机包括一系列嵌到转子17上面的磁体19。每一系列连续的磁体19的磁极都是反向配置(N，S分别代表北极和南极)从而使得绕组20中的感应磁通量是交替的。图中的发电机16包括用于只沿一个方向向转子18的飞轮28传输支承元件13的旋转的单向离合器29。在这个例子中，离合器29基于转子18外周的波状齿30与固定在探针外壳27上的棘爪31的协作。明显地看到本实施例只是给出了一个例子，许多其它的过速离合器或自由轮离合器也可应用于本发明。当机床12的转轴15被自由驱动时，离合器可允许转子17的飞轮28以与外壳27相同的速度受驱动，也就是如实施例所示顺时针转动，以及当机床旋转轴14沿与第一方向相反的方向被驱动时脱开飞轮28。一旦转轴15停止旋转，探针外壳27的减速将大大快过转子18的减速，转子18由于惯量矩将继续自转，并且飞轮28将脱开。转子17的最终相对转动速度如前所述可用于产生电流。

包括单向离合器29缩短了发电周期，因为飞轮28能瞬间加速到与探针相同的每分钟转数。发电机16只需要以一个旋转方向操作，这将使构造和附属电路简单化。

为了使发电机16产生的能量最大化，转子17的转动中的摩擦损失应该尽可能的低。为此，辊，针或滚珠轴承(图中未示出)可被预先安装在转子17的轴上，并且在闭锁机构(blocking mechanism)的棘爪31和齿30上使用任何适合的润滑材料。

如图3所示的实施例，转子17也可与飞轮28一体形成，飞轮承载着用于在定子的绕组中产生感应电流的磁体19。图4示出一可选择的变型实施例，其中飞轮28和探针外壳27在一个零件上形成，由此磁体19将固定在该零件上或者组合在外壳27的内表面上。因此附图标记17，27和28合并在探针外壳上。在这个实施例中，定子18的绕组优选设有最小的缺口以给所有圆形分布的线圈提供足够大的感应电流。包括环形多极磁体的套圈环可以代替那些多个磁体19设置在外壳27的内部。

如图4所示，在本发明的这个实施例中，支柱13优选地直接与定子18连接，并驱动它绕轴14转动，同时诸如滚珠轴承的轴承接头37使外壳不跟随自转运动。

本发明公开的探针11的设计方法提供了一种自供电机械结构以及一种几乎无需维护的操作。根据本发明的探针11工作时在能量方面应该是完全自足的，这样永不需要更换用来增加系统的整体实用性的蓄电池。根据需要产生电流将具有最大的灵活性，即无论何时需要间歇地包括外部的预定时间段，并且任何可能的电路操作也具有最大的灵活性。自供电机械结构具有较通常可用的解决方法更高的能效，因为不需要例如气动系统这样的附加系统提供进行能量转化的动能。

根据本发明的另一个实施例，如图5所示，驱动元件28是探针外罩的一部分，可转动的连接到探针体，并且提供了突出的叶片121使其空气动力阻力最大。这样当转轴13开始旋转，驱动元件将以较低的速度而不是与转轴相同的速度转动。这种角速度的差值使得绕组20产生电量。可以发现，本实施例与之前的实施例原理相同，也就是利用探针驱动元件和定子元件之间的转速差值，因此在发电机定子与转子之间。相对于之前的实施例，差别在于速度的不同不是由惯量产生的，而是由叶片121构成的空气动力制动产生的。有利的是，速差和发电量能够不确定地或在需要的时候维持，而在之前的实施例中，在加速和减速阶段限制了能量的产生，因而基于惯量的变量是必须间歇的。在理想情况下，本实施例中产生的电能等于空气动力制动装置中耗散的机械能。

很显然图5仅提供了一种叶片的外形和配置的例子，也可以用其它形式未超出本发明范围的空气动力制动装置代替。一种优选的变型是采用自展式叶片，当转轴不转动时采用紧密配置将叶片折起接近探针本体，为了获得最大的阻力在伸展配置中使叶片从探针本体伸出。离心力、空气动力、或任何其它方法或其结合都可驱动叶片展开。

根据图6所示本发明的另一个变型，当开动CNC机床将探针移动到预定的制动位置时，驱动元件28处于制动状态。在示例中，驱动元件28是探针外罩的一部分，可转动地连接探针本体，安装在机床台的制动元件130与驱动元件28接触从而阻碍了它的运动。如果在这个位置转轴被设置成转动，装载磁体的驱动元件28将不会跟着转动，那么电能由绕组20产生。

关于制动元件130的外形和位置，很显然本发明包含多种变型和可供选择的方法，图6所示的指针形状只是给出的一个举例。制动元件130的位置也不是固定的。制动元件130的位置不固定。在优选的变型中，制动元件130并入刀具库，CNC机床可以从刀具库中自动拾取刀具和探针。

为了改善制动效果，在本发明的这个变型中还可加入许多可选的特征。例如驱动元件28和/或固定指针130可具有橡胶状表面或具有高摩擦系数材料的表面。此外或可选择的，驱动元件28可具有凹部和凸部，如图6所示的那样与指针130配合在一起。

根据图7所示的实施例，驱动元件28没有与探针本体连接，而是固定在机床参考面的预定位置，例如在刀具库中。在这一变型中，探针上安装了绕组20，驱动元件68具有多个永久磁体19。为了产生电能，驱动CNC机床使探针插入驱动元件，或者至少与驱动元件之间有磁性关系，然后设置转轴旋转足够的时间以使蓄电池中存储需要的能量。这一实施例的优点在于探针更轻便。

安装了探针的CNC或者坐标机的定位准确性通常是足够的，以保证探针准确地插入驱动元件68，以及在这两个元件之间可没有任何接触地自由转动。探针插入驱动元件应该仔细地编程以避免不必要的接触。

为了使探针的插入更简单，比较有利的是给驱动元件提供一个或多个可转动元件，探针可以位于转动元件的上面。这样的话，驱动元件最好包括一个弹性支架，可用来补偿探针的对准不当。事实上如图6实施例所示的情况，驱动元件应有利地结合到刀具库中或者嵌入刀架中。这种有利的配置允许在测量开始就产生所需的能量。

本发明的多个实施例，涉及一种可连接到机床的探针，包括为电气的或电子电路22提供电能的发电机16，以及能关于发电机的定子做相对旋转的驱动元件28。驱动元件的旋转轴优选是探针的对称轴。驱动元件不连接任何外部能量源，仅仅通过触发机床旋转轴的活动令其进行旋转。

有利地，本发明的驱动元件并不直接连接到机床的任何活动元件，但是可以转动地安装在探针本身，或者固定在机床的参考台上。重要地，本发明的探针除了与旋转转轴连接，不需要其它附加的连接装置来安装到机床上，旋转转轴可以用具有标准锥柄的常规的刀架实现。这样本发明的探针就与标准探针充分兼容，无需任何改动就能被安装和用于标准刀架中。探针的自供电功能可以简单的由向机床的转轴发送合适的旋转指令而被启动。

根据本发明的不同实施例，通过驱动元件的损耗性制动来获得驱动元件的相对转动。在其它的变型中，驱动元件的相对转动简单地产生于机床台面的固定位置或者类似刀架或刀具库的支撑装置。

根据本发明的不同变型和实施例，能量可以在任何位置产生，或仅当探针被移动到关于与制动装置或驱动元件相同的特殊位置时产生。

附图标记列表

11        探针

12        机床

13        支承元件(锥柄)

14        机床的旋转轴

15        机床的转轴

16        发电单元

17        发电机转子

18        发电机定子

19        磁体

20        绕组

21        电路外壳

22        接触检测电路

23        电触点

24        遥测系统单元

25        电压转换电路

26        探针触针

27        探针外壳

28        飞轮，驱动元件

29        单向闭锁装置

30        波状齿

31        棘爪

32        能量存储单元

33        能量测量单元

34        无线传输链路

35        电路板

36        CPU

37        轴承接头

121       空气动力制动叶片

130       制动指针

135       凹部

Claims (19)

1.一种用于机床的坐标探针，包括：

支承元件，所述支承元件与所述机床的旋转轴相连接；

坐标传感器，所述坐标传感器用于测量工件表面上各点的坐标，所述坐标传感器采用电气的或电子的电路；

发电机，所述发电机为所述电气的或电子的电路供电，

其特征在于，

飞轮，所述飞轮至少部分自由地相对于所述发电机的定子绕轴转动，和单向离合器，当所述机床旋转轴沿第一方向受到驱动时所述单向离合器用于向飞轮传输支承元件的旋转，当所述机床旋转轴沿与第一方向相反的方向受到驱动时所述单向离合器脱开所述飞轮，所述发电机被有效地设置成根据所述飞轮与所述定子之间角速度的相对差值来产生电能。

2.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述定子包括绕组。

3.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述飞轮被设置成通过启动机床旋转轴令其相对于发电机定子进行旋转。

4.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述坐标探针除了与所述机床的旋转轴相连接以产生电能外，不需要其它附加的连接装置来连接到机床上。

5.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述坐标传感器是触针式探针，并且所述电气的或电子的电路是触针与工件的接触检测电路。

6.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述电气的或电子的电路是遥测系统单元的一部分和/或所述坐标探针的输入/输出无线传输单元的一部分。

7.如权利要求1所述的坐标探针，进一步包括用于存储由发电单元提供的电能的能量存储装置。

8.如权利要求7所述的坐标探针，进一步包括连接到所述能量存储装置上的能量测量单元。

9.如权利要求1所述的坐标探针，其中飞轮与发电机的转子一体形成，并且装载有永久磁体或稀土磁体或钕铁硼磁体。

10.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述探针外壳起到了飞轮的作用。

11.如权利要求1所述的坐标探针，进一步包括交流/直流电压转换电路，用于产生高于所述发电机产生电压的直流电压。

12.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述飞轮包括空气动力制动装置。

13.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述飞轮被放置在机床参考系的固定位置处。

14.如权利要求1所述的坐标探针，其中所述飞轮由刀架驱动，所述刀架对飞轮的作用是固定位置。

15.一种使用与机床可拆卸连接的坐标探针产生电能的方法，包括以下步骤：

连接所述探针的支承元件与机床的旋转轴；

转动机床的旋转轴，从而引起坐标探针中飞轮相对于坐标探针中发电机的驱动元件的相对旋转；所述坐标探针还包括单向离合器，当所述机床的旋转轴沿第一方向受到驱动时所述单向离合器用于向飞轮传输支承元件的旋转，当所述机床的旋转轴沿与第一方向相反的方向受到驱动时所述单向离合器脱开所述飞轮，

将飞轮的动能通过发电机转化为电能。

16.如权利要求15所述的方法，包括加速和/或减速机床旋转轴的步骤，其中只要驱动元件和探针的飞轮之间的相对转动速度不等于零，所述发电机就产生电能。

17.如权利要求15所述的方法，其中根据需要产生能量。

18.如权利要求15所述的方法，进一步包括测量坐标探针的能量存储单元中存储的能量的步骤，其中驱动机床旋转轴和将动能转化为电能的步骤重复进行直到存储的能量达到最小设定水平。

19.如权利要求15所述的方法，进一步包括将发电机的输出转化为直流电压的步骤，其中所述直流电压高于所述发电机输出时的电压。

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