CN101675318B - 存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与坐标定位设备一起使用的测量探头的存储装置。所述存储装置包括：具有至少一个用于测量探头的插座的存储单元；和至少一个温度源，用来控制位于所述至少一个插座中的测量探头的温度。

Description

存储装置

技术领域

本发明涉及用于测量探头的存储装置，所述测量探头与坐标定位设备、坐标测量设备等诸如用于高精度测量中的扫描工具和刀头一起使用，本发明还涉及存储测量探头的方法。

背景技术

工具可以由坐标定位设备用于许多不同的场合，诸如用来测量或机加工物体。示例工具包括计量设备诸如扫描设备、探头和触针，以及刀头诸如钻头和铰刀。已经知道提供多个可互换的工具，与同一台坐标定位设备一起使用，以便坐标定位设备能用于多种不同的操作，以适配不同类型的测量和机加工场合。

还知道提供用于存储坐标定位设备不使用的工具的机架。该机架可以存储在坐标定位设备的工作区域内，以便坐标定位设备可以自动从该机架加载工具或者将工具卸载到该机架上。

已经知道，测量探头可以包含电气部件，诸如用来实施测量的部件，例如光学模拟扫描探头中的激光器，或者例如用来存储有关测量探头的数据的部件。已知机架包括许多插座，每个插座具有一对浮动销，经由位于探头主体侧部上的一对相应的触点，所述浮动销提供与位于插座中的模拟扫描测量探头内的激光器进行电接触。探头主体具有一组电连接件，该电连接件与所述的一对触点分开，当用于坐标定位设备时，电力经由该电连接件供应给探头。这样的单独的一组电连接件设置在测量探头的不同区域。特别是，单独的一组电连接件设置在探头主体的接触面(即，用来与坐标定位设备的头部接合的面部)上，相对着探头主体的侧部。机架配置成当探头位于插座中的时候，可以经由探头主体侧部上的这一对触点向探头中的激光器提供电力，以便保持激光器通电。这样避免了探头加载到坐标定位设备上的时候，等待激光器热机。销连接件设置在插座背部。销连接件和探头主体侧部上的这一对触点之间的连接通过将探头推入插座而形成。将探头从销连接件拉开并拉出插座，可以将销连接件和探头主体侧部上的触点断开。

但是，坐标定位设备上加载工具的部分可能在操作中变热。这样又导致加载到坐标定位设备上的工具温度升高，这种温度升高可能导致工具几何形状改变。

发明内容

根据本发明，提供了一种与坐标定位设备一起使用的测量探头所用的存储装置，该装置包括：具有用于测量探头的至少一个插座的存储单元；和用于控制位于所述至少一个插座中的测量探头的温度的至少一个温度源。

测量探头加载到坐标定位设备后，可以经由所述温度源控制测量探头的温度，从而减少或者消除测量探头的温度变化。这样可以提高使用测量探头的操作的效率和可靠性。

温度源可以配置成指向位于插座中的测量探头的选定部分。仅指向测量探头的选定点可以改善对于容纳在插座中的测量探头的温度控制，例如较之测量探头整体被均匀加热或冷却的存储装置而言。当测量探头用在坐标定位设备上的时候，还可以更好地重现测量探头所处的环境。

应该理解，插座是可以容纳测量探头用于存储的存储单元的一部分。插座可以配置成仅容纳一个测量探头。插座可以由可以支撑位于插座中的测量探头的特征来限定。插座可以包括用来与测量探头上对应的接合特征接合的特征。例如，插座可以包括至少一个凸起，用来与测量探头上的对应凹槽接合。任选地，插座可以包括至少一个凹部，用来与测量探头上的对应凸起接合。

应该理解，仅指向容纳在插座中的测量探头的选定部分并不意味着不会影响测量探头的其他部分的温度。相反，测量探头其他部分的温度可能被温度源间接影响。但是，由于温度源并不指向它们，所以对它们的影响较小。因此，将会导致测量探头上出现温度梯度。应该理解，温度梯度的程度取决于测量探头的导热性。

优选，所述存储装置配置成，当测量探头位于插座中的时候，温度源配置成指向测量探头的坐标定位设备接触部分的至少一部分。测量探头的坐标定位设备接触部分是使用中接合坐标定位设备头部的探头区域。该区域通常包括便于与坐标定位设备的头部接合的特征。应该理解，所述头部可以是坐标定位设备的主轴的一部分。

优选，所述存储装置配置成使得温度源指向位于插座中的测量探头的第一端。优选，该第一端是测量探头的与坐标定位设备的头部接合的端部。该第一端通常称为测量探头的接触面。优选，温度源配置成在接触面上基本上均匀地调节测量探头的温度。

至少一个温度源的至少一部分可以经过插座中的测量探头的所述选定部分延伸。

存储单元可以包括至少一个温度源。应该理解，在具有多个插座的实施方式中，可以设置单一温度源来控制位于所述多个插座的至少其中两个内的测量探头的温度。任选地，可以设置多个温度源。例如，每个插座可以设置至少一个温度源。因此，所述至少一个插座可以包括至少一个温度源。

优选，所述温度源的至少一部分可以相对于所述插座发生位移。这样例如能在存储或者取走插座中的测量探头的至少一个动作过程中，让所述温度源定位在所述测量探头例如需要被坐标定位设备接触的区域中。

优选，温度源的至少一部分可以相对于插座在闭合位置和打开位置之间发生位移，其中在所述闭合位置时，温度源经过位于插座中的测量探头的选定部分延伸，而在所述打开位置时，所述选定部分暴露。这样能让所述选定部分例如被坐标定位设备的头部接触，用来在所述存储装置中自动存储或取出测量探头。

优选，温度源包括至少一个温度元件和至少一条温度传导臂。优选，所述臂可以相对于所述插座发生位移。任选，所述至少一个温度元件相对于所述臂固定。温度源可以安装在所述臂上。温度源可以安装在所述臂上，以使温度源直接影响容纳在所述插座中的测量探头的温度。

所述臂可以铰接，以便其可以相对于所述插座枢转。任选，所述臂可以滑动安装，以便所述臂可以相对于所述插座滑动。

所述至少一个温度元件可以与所述至少一条臂分开设置，以便所述臂相对于所述温度元件发生位移。在这种情况下，优选所述至少一个加热元件安装在所述存储单元上，以便其相对于所述插座固定。这种布置避免了向所述至少一个温度元件提供挠性电连接。这种电连接可以位于所述至少一个温度元件和温度控制设备(以下更为详细地说明)之间。

优选，所述存储装置进一步包括温度控制设备，用来调节所述温度源。但是，应该理解，所述温度控制设备可以与所述存储装置分开设置。例如，温度控制设备可以是与存储装置分开并连接到温度源的计算机或其他处理设备。在这种情况下，存储装置可以包括连接件，用来将温度源连接到温度控制设备。

温度源可以是冷却设备。因此，温度源可以配置成冷却插座中的测量探头。应该理解，适当的冷却设备包括任何可以操作而从位于插座中的测量探头带走热量的这种设备。例如，温度源可以包括Peltier设备。

温度源可以是加热源。因此，温度源可以配置成加热位于插座中的测量探头。因此，加热源的至少一部分可以配置成在位于插座中的测量探头的接触面上延伸。应该理解，有许多适合用于本发明的加热源。优选，加热源包括电阻。优选，加热源包括电阻布置。

存储装置适合用来存储测量探头。因此，优选存储装置用于基本上干式存储。适合存储在本发明的存储装置中的测量探头包括接触式探头、非接触式探头、模拟探头和接触触发式探头。机架还可以用来存储其他类型的计量设备诸如用于探头主体上的触针。应该理解，存储装置还可以用于存储其他类型的设备和工具。例如，存储装置可以用来存储机加工物品所用的刀头，诸如钻头。

温度源可以配置成让测量探头可以保持在预定温度。预定温度可以是测量探头的操作温度。操作温度是测量探头加载到坐标定位设备后所达到的稳定温度。因此，操作温度可能被环境温度、加载该测量探头的坐标定位设备的头部的温度和/或测量探头本身内的任何电气部件的温度所影响。将测量探头保持在操作温度是具有优势的，因为这样协助确保测量探头加载到坐标定位设备之后，测量探头的温度基本上不发生变化，因此进一步改善了使用测量探头的操作的效率和可靠性。应该理解，由于操作温度会受到外部因素诸如环境温度的影响，所以操作温度并不必然是稳定温度。但是，在这种情况下，可以通过监测外部因素诸如环境温度来确定操作温度。

温度源可以配置成直接控制位于插座中的测量探头的温度。例如，在温度源是加热源的实施方式中，加热源可以配置成直接加热位于插座中的测量探头。例如，加热源可以是至少一个可受控发热的加热元件。例如，加热元件可以是配置成流过电流时可以发热的电阻。任选，加热源可以是至少一个激光源，其配置成向位于插座中的测量探头投射激光。

任选，温度源可以配置成间接控制位于插座中的测量探头的温度。例如，温度源可以包括温度元件和从温度元件向位于插座中的测量探头传导温度的导体。例如，在温度源是加热源的实施方式中，加热源可以配置成间接加热位于插座中的测量探头。加热源可以包括加热元件和从加热元件向位于插座中的测量探头传导热量的热传导构件。加热源可以与热传导构件直接热接触。任选，加热源可以与热传导构件隔开。热传导构件可以配置成与位于插座中的测量探头的至少一部分直接热接触。任选，热传导构件可以配置成使其与位于插座中的测量探头隔开。因此，可以经由对流或传导在热传导构件以及加热源和测量探头之间进行热传输。

任选，存储单元包括至少一个电气连接件，用于将温度控制设备电气连接到位于插座中的测量探头内的电气部件。任选，电气部件是加热源。这样能让位于插座中的测量探头的温度经由温度源到达测量探头内外。

温度控制设备可以是电源，配置成向温度源提供电力。例如，电源可以是电气输入，配置成从外部源诸如主电力供应件接收电流。优选，电源配置成调节向温度源提供的预定电流，从而激活温度源。

温度控制设备可以配置成使得其可以控制温度源的温度。温度控制设备可以配置成控制温度源，以便温度源受控，与环境温度产生恒定的温度差值。例如，温度控制设备可以配置成控制温度源，以使温度源受控，产生高于或低于环境温度的恒定温度。

优选，温度控制设备配置成响应输入，以控制温度源的温度。当需要保持的测量探头的温度可能发生变化时，这样尤其具有优势。存储装置可以包括输入机构。输入机构可以包括使用者输入机构，该使用者输入机构能让使用者控制温度源的温度。使用者输入机构可以是开关，能让使用者选择温度源的温度。该开关能控制供应给温度源的电力量。

输入机构可以包括传感器。传感器可以是温度传感器。温度传感器可以配置成检测环境温度。温度传感器可以配置成检测容纳在至少一个插座中的测量探头的温度。温度传感器可以配置成检测存储装置的一部分的温度。传感器可以配置成检测至少一个插座的温度。传感器可以配置成检测温度导体的温度。传感器可以配置成检测温度传导臂的温度。输入机构可以包括以上所述一种或多种输入机构的任意组合。温度控制设备可以配置成根据以上所述一种或多种输入机构的输入控制温度源的温度。

优选，温度控制设备配置成接收表示插座中的测量探头的操作温度的信号。优选，温度控制设备配置成控制温度源，从而保持测量探头的温度处于操作温度。这样是具有优势的，因为能获悉插座中的每个测量探头的操作温度。

该信号可以从坐标定位设备接收，需要存储在存储单元中的测量探头加载到该坐标定位设备。任选，存储装置可以包括温度传感器。例如，存储单元可以包括温度传感器。因此，温度控制设备可以配置成从位于存储单元中的温度传感器接收表示插座中的测量探头的操作温度的信号。优选，温度控制设备配置成从位于测量探头中的温度传感器接收表示测量探头的操作温度的信号。这是具有优势的，因为操作温度可以在测量探头接收在存储单元内之后，尽快传递给温度控制设备。

温度控制设备可以配置成接收表示环境温度的信号。任选地，温度控制设备配置成考虑当前环境温度以及控制加热源温度时容纳在至少一个插座中的测量探头的操作温度。如果容纳在至少一个插座中的测量探头接下来将要加载到坐标定位设备，环境温度变化可能导致其操作温度变化。因此，温度控制设备可以控制温度源，从而补偿环境温度变化。

温度控制设备可以配置成从温度传感器接收表示插座中的测量探头的温度的信号。温度传感器可以由存储装置提供。温度传感器可以由存储单元提供。温度传感器可以由插座提供。温度传感器可以由测量探头本身提供。温度传感器可以与指示测量探头的操作温度的温度传感器相同。温度控制设备可以配置成根据来自温度传感器的信号来修正加热源。

温度控制设备可以配置成修正温度源，以便温度传感器读取不同于操作温度的温度。在温度传感器的输出并未精确表示测量探头温度的场合，这样是具有优势的。例如，当温度源配置成没有均匀控制测量探头温度的时候，就是这种情况。

存储单元可以包括检测测量探头何时容纳在插座中的设备。温度控制设备可以配置成仅在测量探头容纳在插座中的时候，才激活温度源。

一些测量探头具有电气部件，当测量探头加载到坐标定位设备时，这些电气部件由坐标定位设备提供电力。优选，存储单元包括至少一个电气连接件，用来向插座中的测量探头内的至少一个电气部件提供电力。这样能让测量探头内的任何电气部件保持在等待模式，以便它们在测量探头加载到坐标定位设备之后，尽快准备好进行操作。

这种测量探头通常具有至少一个电力供应连接件，该电力供应连接件与坐标定位设备上的相应电力供应连接件连接，以便从坐标定位设备的电力供应件向所述电气部件提供电力。这种测量探头还可以具有电气数据连接件，其与坐标定位设备上的相应电气数据连接件连接，以便在测量探头和坐标定位设备之间传送数据。优选，存储单元的连接件配置成与测量探头的至少一个坐标定位设备的电力供应连接件连接。这样设置具有优势，因为避免了在测量探头上设置不同的连接件，用来从坐标定位设备和存储单元接收电力。当存储单元包括臂的时候，优选存储单元的连接件设置在臂上。

优选，存储单元包括多个插座，每个插座用于容纳测量探头。优选，温度控制设备配置成控制至少一个加热源，以便保持容纳在多个插座每一个中的测量探头的温度。更优选，温度控制设备配置成控制多个加热源，以便保持容纳在多个插座每一个中的测量探头的温度。例如，存储单元可以包括与每个插座关联的加热源，并且温度控制设备可以配置成分别控制每个加热源。

存储单元可以包括至少一条臂，所述臂配置成在位于至少一个插座中的测量探头的接触面的至少一部分上延伸。

优选，所述臂配置成覆盖插座中的测量探头的接触面的至少50％，更优选至少75％，尤其优选至少100％。优选，所述臂配置成经过至少一个插座中的测量探头的整个接触面延伸。在这种情况下，所述臂用作保护盖板。测量探头的接触面是其用来与坐标定位设备接合的面部。任选，所述臂可以承载至少一个电气连接件，用来将测量探头电气连接到另一个电气设备。

温度源可以安装在所述臂上。温度源可以安装在所述臂上，以便温度源直接影响插座中的测量探头的温度。任选，所述臂是温度导体。在这种情况下，至少一个温度源可以安装在所述臂上，以便至少一个温度源间接加热插座中的测量探头。

例如，加热元件可以安装在所述臂上。至少一个加热元件可以安装在所述臂上，以便至少一个加热元件直接加热插座中的测量探头。任选，所述臂是热传导板。在这种情况下，至少一个加热元件可以安装在所述臂上，以便至少一个加热元件间接加热插座中的测量探头。

优选，所述臂可以相对于插座发生位移，从而能暴露插座中的测量探头的接触面。这样设置具有优势，因为在改变测量探头时容易接触所述插座。在这种情况下，优选至少一个加热元件安装在存储单元上，以使其相对于插座固定。因此，优选所述臂可以相对于至少一个加热元件发生位移。这种布置避免了在至少一个加热元件和温度控制设备之间提供挠性电气连接。

因此，本申请描述了一种与坐标定位设备一起使用的工具所用的存储装置，该装置包括：具有至少一个用于工具的插座的存储单元；温度控制设备，其配置成控制加热源，从而保持位于插座中的工具的温度基本上处于预定温度。所述预定温度可以是该工具的操作温度。

存储单元可以包括由温度控制设备控制的加热源。加热源可以包括加热元件和热传导构件，热传导构件用于将来自加热元件的热量传递给容纳在插座中的工具。热传导构件可以包括臂，所述臂配置成经过计量设备接触面的至少一部分延伸，该接触面用于在所述工具容纳在所述插座中的时候接触坐标定位设备。所述臂可以相对于插座发生位移，从而能暴露插座中的工具的接触面。加热元件可以设置为所述臂的一部分，以便所述臂和所述加热元件相对于彼此固定。加热元件可以设置为与所述臂分开的部件，以便所述臂可以相对于加热元件发生位移。

根据本发明的第二方面，提供一种成套工具，该成套工具包括与坐标定位设备一起使用的测量探头所用的存储装置，该存储装置具有存储单元，该存储单元具有至少一个用于测量探头的插座；和至少一个用来控制位于所述至少一个插座中的测量探头的温度的温度源，所述成套工具进一步包括用于在所述至少一个插座中定位的测量探头。

应该理解，所述的测量探头包括用来测量工件尺寸的探头，包括接触式探头和非接触式探头。接触式探头通常包括连接到探头主体的触针。触针通常包括用来接触工件的尖端。接触式探头包括刚性触针探头和触针偏转探头。触针偏转式探头通过检测触针受到驱动而抵靠工件时发生的偏转来操作。用来检测触针偏转的部件通常收容在探头主体内。

非接触式探头可以在不接触工件的情况下测量工件的尺寸。非接触式探头包括光学探头、电容式探头和电感式探头，诸如US4,750,835和US5,270,664中公开的那些探头，所述美国专利的全文通过引用包含在本文中。非接触探头的传感器通常包含在探头主体内。

测量探头可以分类为模拟探头或双态探头(通常也称为接触触发式探头)，在模拟探头中，可以测量一定范围的值(例如，接触式探头的触针的偏转程度)，而在双态探头中，通常仅可以确定两种状态其中之一(例如，接触式探头的触针是否偏转)。本申请中所述测量探头旨在包括这两种测量探头。

应该理解，针对本发明第一方面所述的上述特征适合用于本发明的第二方面。

根据本发明的第三方面，提供了一种将与坐标定位设备一起使用的测量探头存储在存储单元中的方法，该方法包括：将测量探头定位在存储单元中，该存储单元具有温度源；和经由温度源控制测量探头的温度。

所述方法可以包括将测量探头的温度基本上保持在预定温度。预定温度可以是测量探头的操作温度。

所述方法可以包括将温度源保持在高于环境温度恒定量。任选，所述方法包括确定测量探头的操作温度。所述方法可以包括将测量探头的温度基本上保持在测量探头的操作温度。任选，所述方法包括确定环境温度。任选，所述方法包括将所要保持的工具所处的温度基于操作温度和环境温度。

应该理解，以上针对本发明第一和第二方面所述的特征适合于包含在本发明的第三方面中。

根据本发明的第四方面，提供了一种与坐标定位设备一起使用的工具所用的存储装置，该装置包括：存储单元，该存储单元具有至少一个用于工具的插座；至少一个连接件，所述连接件经由所述工具的至少一个坐标定位设备的电气连接件电连接到容纳在插座中的工具内的任何电气部件。

所述至少一个连接件可以用于在存储单元和工具中的处理器之间传递数据。任选，所述至少一个连接件用于经由所述工具的至少一个坐标定位设备的电力供应连接件向容纳在插座中的工具内的任何电气部件供应电力。

所述存储单元可以包括至少一条臂，所述臂配置成经过容纳在所述至少一个插座中的工具的接触面的至少一部分延伸。所述臂可以承载至少一个电气连接件。优选，所述臂经过容纳在所述至少一个插座中的工具的整个接触面延伸。工具的接触面是其与坐标定位设备接合的面部。所述臂可以用作盖板来保护所述接触面的至少一部分。

优选，所述臂可以相对于插座发生位移，从而能暴露容纳在插座中的工具的接触面。这样设置具有优势，因为在坐标定位设备加载和卸载过程中，容易接触插座。

优选，所述至少一个电气连接件经由挠性安装件安装在所述臂上，以便所述至少一个电气连接件可以相对于所述臂移动。这样可以改善所述存储单元的至少一个电气连接件和工具上的电气连接件之间的接触。

根据本发明的第五方面，提供了一种与坐标定位设备一起使用的工具，所述工具包括：加热源，该加热源可以操作来保持所述工具的温度处于该工具的操作温度。

附图说明

作为示例，以下将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的、定位成与坐标定位设备一起使用的存储装置；

图2是根据本发明的存储装置的第一实施方式的立体图；

图3是图2所示存储装置的插座壳体的平面图；

图4是图2和3所示插座和插座壳体的截面图；

图5是根据本发明的存储装置的第二实施方式的立体图；

图6是图5所示存储装置的插座壳体的底视图；

图7是图6所示插座壳体的截面图；和

图8是图5至图7所示存储装置的温度控制设备的示意图。

具体实施方式

参照图1，示出了坐标测量设备(CMM)2，根据本发明的存储装置4位于其中。CMM2将仅作为背景信息进行说明。应该理解，CMM2并不构成本发明的一部分。

CMM2包括基座5，该基座支撑框架6，而该框架又保持主轴8。设置马达(未示出)来沿着三个相互正交的轴线X、Y和Z移动主轴8。主轴8保持铰接头部10。头部10具有连接到主轴8的基座部分12、中间部分14和探头保持部分16。基座部分12包括第一马达(未示出)，用于围绕第一旋转轴线18旋转中间部分14。中间部分14包括第二马达(未示出)，用于围绕基本上垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转探头保持部分16。虽然未示出，但是还可以在铰接头部探头的运动部件之间设置轴承。

测量探头20可拆卸地连接(例如，使用运动安装件)到探头保持部分16。测量探头20可以通过使用设置在测量探头20和探头保持部分16上或设置于其内相应的磁体(未示出)由探头保持部分16保持。测量探头20可以为接触触发式探头或包括触针的模拟探头。探头可以包括光学传感器。可以选择的是，探头可以是非接触式探头，诸如光学探头。

还设置有用来控制CMM2操作的设备控制器22。设备控制器22可以是专用电子控制系统和/或可以包括个人计算机。

头部10允许测量探头20以两个自由度相对于主轴8移动。由头部10提供的两个自由度以及CMM的3个线性平移轴线(X、Y、Z)的组合允许测量探头12相对于5个轴线运动。这样允许“5轴式”测量安装到设备基座部分5的相关部件24。

存储装置4包括存储单元26，存储单元具有多个插座，用来容纳多个不同类型的测量探头、触针和模块28。

在CMM2操作过程中，主轴8和头部10因为马达以及它们内部的电气部件工作而变热。发明人发现这种热量传递到加载于头部10上的测量探头20。他们还发现测量探头20的温度变化能够显著地破坏坐标测量精度和/或效率。

参照图2至图4，示出了根据本发明第一实施方式的存储装置4。图2至4所示的存储装置4特别适合于存储不包含电气部件的计量设备。存储装置4包括存储单元26和温度控制设备27。虽然示出为连接到机架32的单元，但是温度控制设备27可以与存储单元26分开设置，或者例如可以位于插座壳体34内。存储单元26包括安装到CMM2的基座5的竖直支撑件30和支撑插座壳体34的机架32，插座壳体具有多个插座36a、36b和36c，用来容纳计量设备，诸如测量探头、触针、模块和工具刀头。

每个插座36包括第一和第二侧壁37、39，它们分别限定直接相对的第一和第二肋38、40，所述肋与计量设备诸如测量探头20上的对应凹槽配合，从而容纳在该插座内。第一和第二肋38、40设置成将测量探头引导到插座36内。第一和第二肋38、40以及需要容纳在插座内的设备上的对应凹槽也经过确定形状和确定尺寸，以使测量探头20仅以一种取向被容纳。

每个插座36还包括保护盖板42，该盖板在第一和第二侧壁37、39之间延伸。每个保护盖板42被偏置到闭合位置(如图所示，由图2和图3所示的用于插座36a和36b的盖板偏置)，但是可以沿着箭头A所示方向推入插座壳体34内的空隙35内。这样能让测量探头20经由头部10滑入插座36，该头部从测量探头20的上面部保持该测量探头(如图所述，由图2和图3中所示用于插座36c的盖板)。

参照图4，示出了其中一个插座36的截面图。插座36包括保护盖板42，该保护盖板42包括以塑料诸如浸渍有热塑性材料的PTFE制成的外壳体44；和以金属材料诸如铝制成的热传导板46。如图所示，插座36和保护盖板42配置成在测量探头20容纳在插座36内的时候，测量探头20将与热传导板46隔开。

保护盖板42安装成可以沿着导轨37顺着箭头A所示方向滑入插座壳体34内。偏压机构(未示出)向着图4所示的闭合位置偏压保护盖板42。

插座36进一步包括加热源，表现为加热元件60形式，例如电阻，该加热源安装到插座壳体34上。加热元件60经由导线(未示出)电气连接到温度控制设备27。加热元件60和热传导板46配置成让加热元件60加热热传导板46。热传导板46又从测量探头20的接触面47向下加热容纳在插座36中的测量探头20。加热元件60与热传导板46隔开一小段距离，以便使用过程中不干扰保护盖板42的位移。

参照图5至图7，示出了根据本发明第二实施方式的存储装置104。图5至图7中示出的存储装置104类似于图2至图4中示出的存储装置4，并且相同的部件共用相同的附图标记。图5至图7中所示的存储装置104特别适合存储包含电气部件的计量设备。

存储装置104包括存储单元126和温度控制设备127。存储单元126包括安装到CMM2的基座5上的竖直支撑件30和支撑插座壳体134的机架32。插座壳体134具有单个插座136，用于容纳计量设备诸如测量探头、触针、模块或工具刀头。

插座136包括第一和第二侧壁137、139，所述侧壁限定直接相对的第一和第二肋138、140，用于与将要容纳在该插座中的计量设备诸如测量探头20上的对应凹槽配合。

插座136还包括在第一和第二侧壁137、139之间延伸的保护盖板142。保护盖板142被弹簧143偏压到闭合位置，但是可以沿着箭头A所示方向被推入插座壳体134中。这样能让测量探头20经由头部10滑入插座136，所述头部从测量探头20的接触面保持测量探头20。

参照图6和图7，插座136包括保护盖板142。保护盖板142包括塑料诸如硬质PVC制成的外壳体144；和金属磁性材料诸如磁化不锈钢制成的热传导板146；接触组件148和包括第一和第二加热元件160a、160b的加热源。

热传导板146包括3个定位孔147，它们与测量探头20的接触面47上的3个对应定位凸起194配合，以下将会更为详细地解释。

触点组件148包括多个电触点154，所述电触点经由导线156电气连接到温度控制设备127。电触点154和导线156安装在挠性支撑臂158上，以便电触点154相对于外壳体144具有一定的自由度。电触点154配置成接触容纳在插座136内的测量探头20上的对应电触点155。在一种优选实施方式中，经由电触点154和155向包含在测量探头20内的电气部件(未示出)提供电力。这样能让测量探头20内的电气部件保持在等待模式，准备好由CMM2使用。任选地，电触点154和155可以用来向测量探头20和/或从测量探头20传递数据。例如，测量探头20可以包括温度传感器180，并且电触点154和155可以用来从温度传感器向温度控制设备127传输数据。在另一种优选实施方式中，电触点154和155可以用来向测量探头20内的加热源190提供电力，以便保持测量探头20的温度处于操作温度。

第一和第二加热元件160a、160b是电阻，经由导线电气连接到温度控制设备127。用于加热元件的导线152安装在挠性支撑臂158上。应该理解，每个电阻的优选阻抗取决于许多因素，诸如使用该装置的场合，以及该装置工作所需的温度。第一和第二加热元件160a、160b安装在热传导板146上。因此，在使用中，加热元件直接加热容纳在插座136内的测量探头20。由于来自第一和第二加热元件160a、160b的热量，热传导板146也会变热，这样帮助均匀加热容纳在插座中的测量探头20的整个区域而非仅仅具体的点。

测量探头20具有向着接触面47定位的磁体(未示出)，以便测量探头20容纳在插座136中的时候，向着热传导板146沿着箭头B所示方向促动测量探头20。图中示出测量探头20与热传导板146隔开，但是在使用中，测量探头20将朝向保护盖板142受到磁性吸引，以使定位凸起149容纳在热传导板146上的定位孔147中。这样确保了热传导板146和测量探头20上的电连接件154、155共同定位。定位孔147和定位凸起149配置成，在定位凸起149容纳在定位孔147中的时候，测量探头20的接触面47与热传导板146隔开一小段距离。

保护盖板42安装成可以沿着导轨(未示出)顺着箭头A所示方向滑入插座壳体134中。弹簧143紧固到保护盖板142和插座壳体134，以便弹簧143向着闭合位置偏压保护盖板142。当保护盖板142缩回到插座壳体134中的时候，其上安装有用于加热元件160a、160b以及电触点154的导线152、156的挠性壁158配置成沿着其长度滚动。这样协助防止挠性壁158断裂，并且防止将保护盖板142卡在插座壳体134中。

参照图8，示出了用于图5至图7所示存储装置104的温度控制设备127。温度控制设备127包括电力供应单元(PSU)62，该电力供应单元从主供应件64接收电力；还包括温度控制器66和探头电力开关68。

温度控制器66配置成向热源诸如输出线路152上的第一和第二加热元件160a、160b输出电力，以便加热所述加热元件。温度控制器66可以接收来自输入线路72上的输入设备74的信号，该信号可以被温度控制器66用于确定需要沿着输出线路52向加热源输出多少电力。在一种优选实施方式中，输入设备74是开关，能由使用者操作来选择需要输出多少电力。在另一种实施方式中，输入设备74可以是安装在插座136上的温度传感器，该温度传感器表示接收在插座136内的测量探头20的操作温度。因此，在这些情况下，温度控制器66配置成根据来自输入设备74的输入来确定向加热源提供多少电力，以便保持测量探头20的温度。在进一步的实施方式中，温度控制器66可以经由探头电力开关68从位于测量探头上的温度传感器180接收表示测量探头20操作温度的信号，该探头电力开关可以沿着线路156接收来自测量探头的数据。

因此，应该理解，根据使用者的需求，温度控制器66可以配置成将测量探头的温度保持在恒定温度。在这种情况下，温度控制器66将配置成采取措施来补偿例如环境温度的变化。这样的措施可以通过测量环境温度或者测量测量探头本身的温度，并相应改变加热元件的输出来实现。任选地，温度控制器66可以配置成将测量探头的温度保持在不同于环境温度的温度。该差异可以为恒定差值，或者根据使用者的需求发生变化。

探头电力开关68经由导线156连接电气连接件154，并且配置成判断电气连接件154何时与测量探头20上的连接件155接触。探头电力开关68还配置成经由电气连接件154向测量探头20提供电力，以便将测量探头20内的电气部件保持在等待模式。

图2至图4所示用于存储装置4的温度控制设备27类似于图6所示，除了不需要包括探头电力开关68和输出线路156。同样，应该理解，温度控制器66将连接到每个插座36a、36b、36c的各加热源和电气连接件，并且能彼此独立地控制每个加热源以及每一组电气连接件。

在使用中，通过将测量探头20沿着箭头A所示方向(见图5)移动到插座中，例如图5至图7所示的插座136中，以便测量探头20中的凹槽接合插座中的肋138、140，从而将加载到头部10上的测量探头20存储在插座中。这样，头部10将保护盖板142推入插座壳体134。头部10和测量探头20由对应的磁体(未示出)保持在一起。因此，为了让头部10与测量探头20脱开，CMM2垂直移动头部10，从而将头部10从测量探头20拉开，以便脱开磁体。头部10然后从插座136离开，以使保护盖板142在弹簧143的偏压下，返回闭合位置。测量探头20中的磁体(未示出)被磁性热传导板142吸引，所以测量探头20被向上提起，与热传导板142接触，从而在触点组件148上的电气连接件154和测量探头20上的电气连接件155之间建立电接触，如上所述。

探头电力开关68检测相应的电气连接件154、155之间建立接触，并且向测量探头20上的电气部件提供电力。同时，温度控制器66向第一和第二加热元件160a、16b提供电力，以便加热测量探头20，从而将测量探头20的温度保持在预定温度。如上所述，预定温度可以是恒定温度。任选地，预定温度可以是预定波动温度，例如相对于环境温度存在预定的温度差值。

当测量探头20需要加载到头部10上，在CMM2中使用时，头部10移动到保护盖板142内，从而将其滑动到插座壳体134内。这样，打断了触点组件148上的电气连接件154和测量探头20上的电气连接件之间的电接触，也从磁性热传导板146脱开了测量探头20上的磁体。因此，测量探头20由插座的肋138、140与测量探头20上的对应凹槽之间的接合关系保持在插座中。一旦头部10的磁体和测量探头20上的对应磁体对准，则头部10将拾取测量探头20并将测量探头20滑出插座。

由于测量探头20由存储装置104保持在其操作温度，所以不需要等待测量探头20加热到其操作温度。因此，可以在测量操作中立刻使用测量探头20。

Claims (23)

1.一种与坐标定位设备一起使用的测量探头所用的存储装置，包括：

具有用于测量探头的至少一个插座的存储单元；和

用于控制位于所述至少一个插座中的测量探头的温度的至少一个温度源，所述至少一个温度源配置成指向测量探头的坐标定位设备接触部分的至少一部分，所述坐标定位设备接触部分是在使用时与所述坐标定位设备的头部接合的探头区域。

2.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述温度源配置成指向位于插座中的测量探头的第一端。

3.如权利要求1或2所述的存储装置，其特征在于，所述至少一个温度源配置成指向测量探头的坐标定位设备接触面。

4.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述温度源的至少一部分相对于所述插座可发生位移。

5.如权利要求4所述的存储装置，其特征在于，所述温度源的所述至少一部分可以相对于所述插座在闭合位置和打开位置之间发生位移，其中在所述闭合位置时，所述温度源在位于插座中的测量探头的选定部分上延伸，而在所述打开位置时，位于插座中的测量探头的所述选定部分暴露。

6.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述温度源包括至少一个温度元件和至少一条温度传导臂，至少所述臂可以相对于所述插座发生位移。

7.如权利要求6所述的存储装置，其特征在于，所述至少一个温度元件与所述至少一条臂分开设置，以便所述臂相对于所述温度元件发生位移。

8.如权利要求6所述的存储装置，其特征在于，所述至少一个温度元件相对于所述臂固定。

9.如权利要求1所述的存储装置，进一步包括：

温度控制设备，用来控制所述温度源。

10.如权利要求9所述的存储装置，其特征在于，所述温度控制设备配置成控制所述温度源，从而将位于所述插座中的测量探头的温度基本上保持在预定温度。

11.如权利要求10所述的存储装置，其特征在于，所述预定温度是所述测量探头的操作温度。

12.如权利要求11所述的存储装置，其特征在于，所述温度控制设备配置成从温度传感器接收表示位于插座中的测量探头的操作温度的信号，并且配置成控制所述温度源，从而将所述测量探头的温度保持在所述操作温度。

13.如权利要求12所述的存储装置，其特征在于，所述温度控制设备配置成从位于所述存储单元内的温度传感器接收表示位于所述插座中的测量探头的操作温度的信号。

14.如权利要求12所述的存储装置，其特征在于，所述温度控制设备配置成从位于所述测量探头内的温度传感器接收表示所述测量探头的操作温度的信号。

15.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述存储单元包括至少一个电气连接件，用来向位于所述插座中的测量探头内的至少一个电气部件提供电力。

16.如权利要求15所述的存储装置，其特征在于，所述至少一个电气连接件配置成与所述测量探头的至少一个坐标定位设备的电力供应连接件连接。

17.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述温度源包括加热源。

18.如权利要求17所述的存储装置，其特征在于，所述加热源是电阻。

19.一种包括如前述权利要求任一项所述的存储装置以及位于至少一个插座中的测量探头的成套工具。

20.一种将与坐标定位设备一起使用的测量探头存储在存储单元中的方法，该方法包括：

将测量探头定位在存储单元中，该存储单元具有温度源，所述温度源配置成指向测量探头的坐标定位设备接触部分的至少一部分，所述坐标定位设备接触部分是在使用时与所述坐标定位设备的头部接合的探头区域；和

经由温度源控制测量探头的温度。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法包括将所述测量探头的温度基本上保持在预定温度。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述预定温度是所述测量探头的操作温度。

23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述温度源配置成指向测量探头的坐标定位设备接触面。

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