CN104285124B - 用来测量物体表面的粗糙度的测量设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量设备(10.1)，用来测量物体(12)的表面(11)的表面微结构纹理或粗糙度，该测量设备具有销钉状壳体(13.1)，该壳体在其壳体纵轴线(15)的方向上在壳体长度(21)上延伸。在壳体((13.1))中设置有用来检测构成为探针(25)的触碰体在测量方向(26)上的偏转的测量系统(30)，并且设置有用于探针(25)的轴承(24.1)或悬挂装置，该探针在此相对于壳体(13.1)在测量方向(26)上可活动地受到支承。探针(25)平行于壳体纵轴线(15)进行延伸并且具有构成为探测尖部(27)的触碰端部。在探针(25)的范围内在壳体(13.1)的壳体端部(19)的范围内设置有按压和支撑体(35.1)，测量设备(10.1)通过该按压和支撑体可按压和可支撑在表面(11)上。在垂直于壳体纵轴线(15)延伸的假想的横向平面(29)中观察，该壳体(13.1)至少在壳体部段(20)中从所述的壳体端部(19)开始基本上在其整个壳体长度(21)上撑开小于或等于20mm的最大外直径(22)。该探针(25)基本上设置在具有最大外直径(22)的壳体部段(20)的假想的、平行于壳体纵轴线(15)延伸的投影(23)内部。
Description
技术领域
本发明涉及一种粗糙度-测量设备，用来测量物体表面(尤其是测试物体的测试物体表面和/或工件的工件表面)的粗糙度，该测量设备具有构成为探针的触碰体，该触碰体可在测量方向上偏转，并且具有销钉状壳体，该销钉状壳体在其壳体纵轴线的方向上在壳体长度上延伸，其中在销钉状壳体中设置有用来检测探针在测量方向上的偏转的测量系统，该测量方向尤其横向于、优选基本上垂直于表面延伸，并且在销针状壳体中还设置有固定在销针状壳体上的轴承或用于探针的悬挂装置，其中该优选笔直的探针在轴承上或在悬挂装置相对于壳体在测量方向上可活动地支承着，并且具有用来检测表面的粗糙度、构成为探测尖部的触碰端部，该触碰端部为了检测表面的粗糙度而贴靠在表面上，其中在探针的范围内在销钉状壳体的壳体端部的范围内设置有按压和支撑体，该按压和支撑体设置得用来使粗糙度-测量设备按压和支撑在表面上，粗糙度-测量设备为了测量表面的粗糙度或者在测量表面的粗糙度时通过该按压和支撑体按压和支撑在表面上。本发明还涉及一种方法，用来借助这种测量设备来测量物体表面(尤其是测试物体的测试物体表面和/或工件的工件表面)的粗糙度。
背景技术
这种测量设备多年前就是公知的且被证实为有效的，并且是广泛传播的粗糙度测量器，用来判断工件的表面质量且用来检测微结构和表面粗糙度。该仪器具有由金钢石构成的探针。借助该探针对工件表面进行探测，其方法是：探测器借助机动化的推进器在表面上拉动。该推进器可设计成单独的设备或可直接安放在探测器上。工作原理总是相似的。探针固定在杠杆上，该杠杆适当地支承着并且能够围绕着特定的角度偏转。通过工件表面经由探针感应到的偏转由通常感应的测量系统测量且用数字显示，并且发送到PC上。通常线状纹理借助这种探测器来测量。通过推进设备和探测器的空间伸展，仍有时不能测量例如位于凹陷处或直接贴靠在工件边缘上的位置，其中探测臂在几乎所有设备中都是水平的(即与工件表面平行)。通过所有目前已知的设备的空间伸展，很难或几乎不可能测量位置不好的表面节段的表面微结构纹理或粗糙度。这尤其涉及内部角落或内部的角落半径，例如在曲轴轴承中存在的环形凹槽一样。但使用者多年来热切地希望，能够就其表面微结构纹理和/或粗糙度而言直接测量这种角落或这种角落半径中的表面，因为受制造和/或应力制约该处更可能出现裂缝。
由DE 43 38 481 A1已知一种用来测试粗糙的表面粗糙度以及严重的单项错误的手持式测试设备，借助它当然不能按有效的标准(例如ISO 4288)来相应地测量粗糙度。该手持式检测设备具有按规格尖部按规格倒圆的探测尖部，并且具有用来操纵和引导探测尖部的手动扶手。在该扶手和探测尖部之间设置有弹簧元件，它在至少一个空间方向中是弹性的，并且在至少另一空间方向中为了引导探测尖部方向稳定地保留在检测面上。该弹簧元件一方面用来限定检测力，因此与常规的手持式检测设备相比能够更好地保护检测表面以避免不正确的操纵。另一方面，该弹簧元件应该把检测表面的不平坦、粗糙度以及严重的单项错误(例如表面裂纹或凹陷处，加工沟槽或凹槽)可感知地传递到扶手上，因此检测结果取决于用手引导扶手的检测人员或车床工人的主观感受。因此以这种方式只能手动地对这种表面错误的存在进行粗略检测，但不能按规定测量测试物体的表面微结构纹理或表面粗糙度。所述的检测方法不仅不够精确，而且不能了解粗糙高峰和低谷的侧面分布。此外，探测尖部的支承力是未定义的，并且同样不符合标准。
从EP 0 507 630 A2已知眼镜式检测设备其中借助沿纵向方向可相互推移的塞规在毛坯透镜的单个接触位置上通过将设备安放在毛坯透镜上，可获知它的顶点半径和它的中央厚度。借助该设备，不能测量透镜或其它任意物体的粗糙度。
由DE 44 37 033 A1已知一种推进设备，用来按描刻法来测量表面。该推进设备具有圆柱形的管状壳体。在该壳体中设置有显微探测器，它固定在由金属构成的基体中并且在正侧从基体中突出来并且在其正侧上承载着可松脱设置的保护罩。该保护罩具有模制的纵向延伸的罩部件，该罩部件是纵向开缝的并且在其自由端部上承载着滑行板。该保护罩包围着显微探测器的纵向延伸的探测臂，它在端侧上承载着探测金钢石，该探测金钢石位于滑行板(其可松脱地固定在罩部件的自由端部上)的附近亦或能够通过滑行板的孔口突出来。该探测金钢石固定在探测臂的自由端部上，并且垂直地从探测臂延伸出去。该探测金钢石可借助纵向裂缝中的探测臂在位于滑行板和保护罩之间的纵向区域中沿着该罩部件活动。显微探测器在其背离探测臂的端部上可松脱地借助止动螺钉摩擦锁合地固定在纵向开缝的支承件的纵向洞口中。显微探测器的信号输出是通过插塞式连接实现的。该设备直径小于1英寸，其中可应用较大的显微探测器，其具有约8到12mm或更大的直径。在长度约为120mm时，安放在弹筒状圆柱形的壳体套筒中的基体的外部尺寸典型具有约24mm的直径。在这种推进设备的帮助下，由于其微型化且弹筒状的构造，虽然能够按描刻法来相对较难触及的测量位置对表面进行测量，但因此也不能例如在狭窄的盲孔或凹口中在其内部角落或角落倒圆上对表面微纹理或粗糙度进行测量。这种推进设备的应用和使用范围是受限的。
由JP S61 240107 A已知一种组合的波纹和粗糙度测量设备。它包含第一传感器设备，用来检测工件的自由弯曲的表面上的法线并且用来探测弯曲表面上的波纹高度，还包含用来探测弯曲表面的表面粗糙度的第二传感器设备。该第二传感器设备由粗糙度测量设备构成，其具有用来测量表面粗糙度的粗糙度探测器，该粗糙度探测器能够借助液压汽缸在行程方向上在表面上移向或远离该表面。该第一传感器设备具有许多传感器-主体，其形式是四个触碰钉。这些触碰钉一起围绕着旋转轴线可旋转，该旋转轴线平行于粗糙度测量设备的所述行程方向延伸。粗糙度探测器的类型和造型是不清楚的。
从FR 2 404 829 A1已知一种微型-路径记录器。它包含具有倒圆和抛光的探测尖部的触碰体。该触碰体在圆柱形销钉状的壳体中在壳体的纵向方向上相对于该壳体可移动地受到支承。借助该设备不能测量物体表面的粗糙度。
由专业杂志“Jusko,O.et al.:“Rastersonden-mikroskopie als Messtechnik für Mikro-und Nanostrukturen”,TM Technisches Messen 61(1994)Oktober,No.10,München,DE”已知一种扫描隧道显微镜，借助它能够对表面的粗造度进行测量。在此受测量原理的制约，该“隧道尖部”为了检测粗糙度不是贴靠在表面上，而是与表面保持小的、但必要的间距。这种扫描隧道显微镜由于其尺寸完全不适合在物体的不利位置测量对粗糙度进行工业性测量，因此应用范围受到限制。
发明内容
本发明的目的是，提供一种前述类型的测量设备，借助它即使在物体的不利位置，尤其即使在相对狭窄的凹陷处(例如在盲孔的底部和/或在物体的凹陷处的内部角落或内部角落半径上)，也能例如按照标准(例如按ISO 4288)来测量粗糙度，并且该测量设备尤其能够相对简单且可靠地操纵。此外本发明的目的是，提供一种前述类型的测量设备，借助它与迄今已知的这类测量设备相比能够开创新的或额外的应用和/或使用范围。此外，本发明的目的是，提供一种方法，用来借助这种测量设备来测量物体表面(尤其是测试物体的测试物体表面和/或工件的工件表面)的粗糙度，借助该方法能够实现上述优点。
此目的通过以下特征得以实现。
为了测量物体的表面的/或粗糙度，粗糙度-测量设备借助其按压和支撑体压在物体的表面上，其中或者随后探针借助其探测尖部能够贴靠在物体的表面上。在此或随后，借助其探测尖部贴靠在物体表面上的探针能够横向于或垂直于测量方向相对于物体沿着表面尤其平移地或旋转地运动，因此或者其中能够借助探针在测量方向上探测该表面的粗糙度。
按尤其优选的实施例，该探针能够与壳体纵轴线同轴地延伸，和/或探针能够构造成与壳体纵轴线同轴，和/或该探针能够具有探针轴线(尤其是探针纵轴线)，其设置成与壳体纵轴线同轴。备选地或附加地可规定，测量系统包含探针的探针轴线(尤其是探针纵轴线)和/或壳体纵轴线。备选地或附加地，测量系统可设置得与探针同轴，和/或与一个或这个探针轴线同轴，尤其与一个或这个探针纵轴线同轴，和/或与壳体纵轴线同轴。通过这些措施，能够实现尤其节省空间的测量设备，并且扩展了应用和/或使用范围。
按尤其优选的实施例，测量设备基本上构成为销钉状或构成为测针，和/或可具有圆锥状的、朝触碰体的触碰端部(尤其是探测尖部)逐渐变细的造型。因此，能够进一步改善本发明任务的解决方案。
按有利的构造方案可规定，触碰体在轴承或悬挂装置上相对于壳体在测量方向上要么为了沿着表面实现触碰体的平移和/或侧面活动大致平行于壳体纵轴线可活动地支承着，或者为了沿着表面实现触碰体的旋转地和/或径运动大致垂直于壳体纵轴线可活动地支承着。通过这些措施，能够为测量设备开创尤其有利的测量可能性和尤其有利的应用和/或使用范围。
该测量设备可具有滑行板，其是为贴靠在表面上而设置的且优选具有或构成参照面，以便沿着表面移动借助滑行板或触碰体的触碰端部贴靠在表面上的测量设备。这种测量设备可优选作为手持式测量设备来用，借助它能够手动地与触碰体的贴靠在表面上的触碰端部一起沿着表面来移动测量设备，测量设备的移动对于粗糙度的测量来说是必要的。
按优选的改进方案可规定，粗糙度-测量设备具有滑行板，它在按压轨(其构成按压和支撑体)的参照面上贴靠在表面上，以便静止地支承粗糙度-测量设备，其中滑行板与触碰体沿着该参照面可活动或是活动的，该触碰体借助其碰触端部贴靠在表面上并且沿着该表面可活动。在这种情况下，滑行板能够构成为在表面上平缓地可引导或引导的溜槽，它具有滑动引导面，以实现在表面上的引导。因此，可实现其它有利的应用。
滑行板可构成为复式滑行板，其具有第一滑行板主体以及与之硬直(优选一体地)相连的第二滑行板主体，其中这些滑行板主体设置在触碰体的相互背离的侧面上。因此，能够创造出更好的引导和/或参考可能性以及有利的可能性，以便消除测得的纹理或从中算出的粗糙度特性值的翻转依赖性。
按优选的构造方案可规定，用于触碰体的轴承或者用于触碰体的悬挂装置(触碰体支承在它上面)以及因此还有触碰体，尤其还有测量系统，优选还有一个或这些设置的滑行板在摇杆轴承上围绕着旋转轴线相对于壳体的壳体部段的壳体部件可旋转地支承着。因此，尤其结合前面提到的措施，能够消除测得的纹理或从中算出的粗糙度特性值的翻转依赖性。
按有利的构造方案可规定，测量设备在触碰体的触碰端部(其设置得用来检测粗糙度)的范围内具有优选朝触碰端部呈锥形逐渐变细的、具有按压和支撑体的保护罩，该保护罩具有用于触碰体的触碰端部的缺口，触碰体为贴靠在表面上能够借助其触碰端部穿过该缺口，或者触碰体为贴靠在表面上借助其触碰端部已穿过该缺口，贴靠在表面上的触碰体尤其穿透该缺口。借助这种保护罩，能够有利地保护触碰体(尤其是它的触碰端部)，以避免损坏。此外，还由此进一步为测量设备开创了更好的应用和/或使用范围。
保护罩可在其缺口的范围内具有滑行板，该滑行板设置得用来在表面上且沿着该表面滑动，测量设备通过该滑行板支撑在表面上并且沿着该表面横向于测量方向可活动或者是活动的。滑行板可优选具有定义的形状。滑行板优选可具有抛光的滑动面。通过把按压和支撑体集成在保护罩中，还可在降低成本的同时实现更节省空间的结构。
保护罩可相对于触碰体和/或壳体部段的壳体部件在测量方向上活动，因此当保护罩运动时在测量方向上并且在触碰体的触碰端部的方向上触碰端部能够一直抵达该缺口和/或穿透该缺口。因此，能够更好地保护触碰体(尤其是其触碰端部)，以便在朝测量位置和/或远离测量位置操纵测量设备时避免损坏。
按有利的改进方案，测量设备可包含一器件(尤其是至少一个路径限定器)，其用来相对于触碰体在测量方向上限制按压和支撑体的路径，按压和支撑体能够相对于触碰体在测量方向上轴向地以该路径进行活动。因此能够实现有利的信号传递可能性，以便用信号传递可靠的最大的挤压力，测量设备借助该挤压力按压在表面上，和/或用信号传递设备状态，在该状态下参考面设置得用来实施所述测量。
在此可设置一器件(优选是信号传感器，例如是信号灯)来用信号传递碰撞位置。如果测量设备通过其按压和支撑体按压在表面上，则路径限定器在测量方向上限定了按压和支撑体相对于触碰体的路径，从而能够用信号传递碰撞位置。但应理解，为了实现信号传递，其它信号和信号传感器也是可行的，例如声响的信号传感器的声音信号(例如在扬声器中)。因此，能够在成本较低的情况下实现尤其简单的操纵。
测量设备可包含一器件，用来使按压和支撑体和/或触碰体以特定的按压力和/或以特定的挤压力按压在表面上，该器件的形式优选是至少一个弹簧或至少两个相互反向极化的磁铁。因此，测量设备可借助其按压和支撑体以恒定的压力压在表面上，从而可实现符合标准的测量。
按优选的改进方案，测量设备可包含用来检测按压力和/或挤压力的器件(优选是力感应器和压力传感器)，借助它能够检测按压力和/或挤压力，测量设备借助其按压和支撑体以该按压力和/或挤压力按压在表面上。因此能够确保，不会在测量时或者不会通过测量损坏该表面。
测量设备可包含一器件(优选是倾斜传感器)，用来检测触碰体相对于物体表面的倾斜，尤其当触碰体优选在侧面或径向地沿着表面运动期间，借助该倾斜传感器能够检测到触碰体相对于表面的倾斜。因此，能够创造出有利的可能性，来用信号传递可靠的倾翻角度范围。为此，测量设备能够配备合适的信号传感器，以便用信号传递控制和/或警告信号。作为信号传感器，例如可应用信号灯和/或声音的信号传感器。
测量设备可包含一器件(优选是速度传感器)，用来检测触碰体相对于物体表面的速度，借助该速度传感器能够检测到触碰体相对于表面的速度。因此能够创造出有利的可能性，来用信号传递可靠的速度或速度的可靠范围，为了测量待测量表面的粗糙度，测量设备(或者说触碰体借助其触碰端部)在运动时以该速度或速度范围沿着表面进行运动(尤其是推移)，以便该测量不会通过不均匀的和/或不可靠的速度来扭曲或歪曲。
测量设备可包含一器件(优选是位置检测传感器或摄像机)，用来优选当触碰体相对于物体沿着表面横向于或垂直于测量方向活动(尤其是推移)一段时间时，对触碰体的优选侧面或径向位置进行检测。该路径/速度检测例如可通过对连续的摄像机图像的相关分析来实现。由此还可实现上述优点或者进一步改善。
测量设备可包含一器件(优选一个微型摄像机或多个微型摄像机)，以便检测表面的图像或立体图像。因此，可实现其它尤其有利的应用范围。该微型摄像机或各自的微型摄像机优选能够具有CCP-芯片和镜头，或者可以由CCD-芯片和镜头构成。该微型摄像机或各自的微型摄像机尤其优选构成为基本上圆柱形的物体，其可具有约1mm的外直径和约5mm的长度。
测量设备可包含一器件(优选温度传感器)，以便检测表面的温度。因此能够创造出有利的可能性，用来优选计算地平衡可能出现的温度波动和/或用来实现符合标准的测量。
测量设备可包含一器件(优选电缆和/或红外线和/或无线电接口)，用来从外面处理信号和/或数据和/或用来供电；和/或该测量设备还可包含一器件(优选处理器)，用来电子地处理借助测量系统以数据的形式检测到的触碰体在测量方向上的偏转；和/或该测量设备还包含一器件(尤其是能量存储器，尤其是电池)，用来供应电流；和/或该测量设备还包含一器件(优选是电子显示单元)，尤其用来显示测量结果和/或用信号传递借助传感器检测到的变量和/或状态。
该测量设备可指手持式测量设备，其为了检测表面的粗糙度借助其贴靠在该处的触碰体通过手动运动(尤其是推移)由手沿着表面移动，该手持式测量设备为了检测表面的粗糙度借助其贴靠表面上的触碰体且借助其同样贴靠在该处的按压和支撑体通过手沿着表面移动。
测量设备可指手动地按压在表面上的手持式测量设备，它手动地借助其按压和支撑体可按压或已按压在表面上。
测量设备可包含用来沿着表面来移动触碰体的器件，其优选是一个或多个执行器，用来使触碰体平移地和/或侧面地沿着表面移动，和/或用来使触碰体旋转地和/或径向地沿着表面移动。
测量设备可指这样的测量设备，即为了检测表面的粗糙度，触碰体借助其触碰端部沿着表面进行驱动的或机械的运动(尤其是推移)，优选用来手动静止地将按压和支撑体按压在表面上，其中为了检测表面的粗糙度贴靠在该表面上的触碰体驱动地沿着表面活动，其中优选测量设备通过按压和支撑体的按压和支撑面静止地(尤其手动地或机械地)按压在表面上。
按另一尤其有利的实施例可规定，触碰体和测量系统固定在优选纵向延伸的摆动臂上，该摆动臂与触碰体和测量系统一起优选驱动地或手动地围绕着壳体内部的摆动轴承的摆动轴线可摆动地支承着，其中探针和测量系统通过该摆动臂或借助摆动臂悬挂装置在摆动轴承上。该摆动臂可构成摆锤或者构成为摆锤。
按优选的改进方案可规定，如果应该借助触碰体来检测表面的粗糙度，则该摆动臂能够与触碰体及测量系统一起与位置无关地在空间中偏转，或者与测量设备的空间位置无关地偏转。
按尤其优选的构造方案可规定，摆动轴承构成为旋转轴承，它获得或构成形式为圆弧的参照(用来形成测量值-参照)，触碰体相对于壳体以该参照可摆动或是摆动的。
该摆动臂能够与促动器(例如马达)耦合，摆动臂借助该促动器与触碰体及测量系统一起优选通过偏心体(尤其通过凸轮盘)围绕着摆动轴线相对于壳体可摆动或是摆动的。
摆动臂可借助复位器件(例如弹簧)耦合，摆动臂借助该复位器件能够引回到原始位置和/或中间位置，该摆动臂事先已从原始和/或中间位置偏转到特定的摆动位置中。
按尤其优选的实施例可规定，触碰体、测量系统、按压和支撑体、轴承或悬挂装置、优选还有滑行板和/或挤压轨和/或摇杆轴承和/或保护罩和/或这些器件中的一个或多个器件或者所有器件都设置在壳体部段中。测量系统、触碰体的至少主要部位、轴承或用于触碰体的悬挂装置、优选还有滑行板和/或挤压轨和/或摇杆轴承和/或保护罩和/或这些器件中的一个或多个器件或者所有器件都在壳体部内设置在壳体部段中，或者设置在壳体的壳体部段中。因此可实现更紧凑的测量设备，借助它开启了其它的应用和/或使用范围，以便在更难触及的测量位置或在更不利的位置测量粗糙度。
本发明的目的是，对常规的测头这样改进或构造，即它优选构成为测针，其具有销钉状的造型和/或圆锥形的、朝探测尖部逐渐变细的造型，并且尤其具有小于或等于20mm(优选小于或等于10mm)的外直径。人们可将测头按压在工件表面上并且从侧面推移测头，其中探测表面微结构纹理。
为了获得表面微结构的真实图像，在此需注意下面的边界条件：测头或测针不应该翻转，因此测得的纹理幅度不会出现所谓的余弦错误(Cosinus-Fehler)。为此可集成倾斜传感器，它例如借助信号灯来展示可靠的翻转角度范围。此外还确保，检测到的表面微结构纹理不会通过探针的不均匀推移而扭曲。为此设置合适的保护或平衡措施，例如借助例如光学的相关传感器来进行速度或位置测量或者路径-时间-测量。最后必须确保，机床工人清洁地按压该探针，并且尽量以恒定的压力和/或最小的压力。这一点例如可借助反向极化的磁铁或借助超行程弹簧来实现。在按压时，压紧该弹簧并且将探针罩压在表面上。此外还可设置传感器，它测量弹力或弹簧路径并且用信号传递可靠的挤压力区域。备选地或附加地，路径限定器可用来限定弹簧的弹簧路径。可设置软件，它在上述条件损坏时不再进行所述测量。
在仪器的备选方案(其中所需的探测运动手动地进行，以便在表面上引导探针)中，该探针可配备滑行板。它是测得的粗糙度纹理的参照。滑行板的功能和设计在文献中有描述，例如在标准VDI/VDE 2602或者ISO 5436中。
为了消除测得的纹理或从中算出的粗糙度特性值的翻转依赖性，可规定，滑行板作为复式滑行板尤其设计在探针的前面和后面或者是两侧，并且它连同探针悬挂装置一起支承在旋转接头上。
此外在有些应用场合有利的是，该按压部位设计成轨道，滑行板按规定地在该轨道上可滑动或是滑动的。在这种情况下，滑行板可设计成清洁引导的、构造更昂贵的滑行元件，例如与滑块引导器类似。
借助合适的传感器能够例如光学地、磁性地或感应地测量轴向的探针偏转，例如借助光学的、磁性的(例如霍尔或GMR-传感器(即“巨磁电阻传感器"))或感应传感器。此外，测针必要时可包含处理器、电缆或无线电接头、显示器和/或供能器(尤其是电池)。附加的评估和显示设备是有效的，例如平板电脑或移动设备。
具有至少一个微型摄像机的扩展方案是有利的，它能够检测工件表面的图像或立体图像。为此，必要时还可在表面上投射光栅，并且能够评估由表面结构引起的扭曲。此外还有利的是，借助密封空气来加载探测器，以避免污物渗入设备内部。还可设置温度传感器，借助它能够检测工件温度，以便平衡温度波动。
在另一扩展的方案中，该仪器这样设计，即机床工人将它静止地压在表面上。这一点必要时通过适当的措施(例如借助磁铁)通过应用低压或借助机械的辅助装置来协助或代替。然后能够驱动地或借助合适的促动器在设备内部进行探针的侧面运动，该侧向运动对于测量值的记录来说是必要的。在附加地安装参照面时，可获得参照面测量设备。如果探针连同测量系统通过摆动轴线或通过摆动杠悬挂在旋转轴承上时，则可产生弧状的参照线。为此，该摆动轴线或摆动杠能够例如借助具有凸轮的马达进行偏转，并且复位力例如通过弹簧产生。
同样还可能有利的是，设置一器件，使得探针能够驱动地取下，以便在不使用时防止损坏，或者能够无损坏地横穿表面中的沟槽。
按本发明的测量装置也可由坐标测量设备、机器人或特别构造的装置的臂状物定位在物体或工件表面上。
最后对于一些应用场合来说有利的是，设置一器件，使得无需其它外部的辅助器件就能测量超过一个的线状纹理。为此，人们能够借助合适的促动器从侧面逐个地移动探针的杠杆臂。这样获得的测量线与表面的摄像图像之间的适当制约对使用者来说尤其意味着增加了纹理测量的价值。
另一加速度-测量系统和/或传感器(安装在探测器壳体中)可有利地用来检测外部的振动并且随后对该振动进行平衡，并且用来在空间上识别该仪器的方位。
另一实施造型可尤其有利地用来在半径上测量纹理和/或粗糙度，例如在曲柄轴的轴承上。为此，该装置可借助支撑物优选静止地压在工件表面上。在此，探针能够借助内部马达径向地或旋转地借助或通过轴承来运动，但不是像前面描述的那样平行地运动。在此，该内部的测量系统能够一起进行径向运动，并且像常见的一样，将探针在其轴向方向上的偏转记录或检测下来。
在另一视图中，本发明涉及间距和/或粗糙度和/或纹理测量设备，其由表面触碰元件和用来检测触碰元件的轴向位置的测量系统构成，其中该设备在最广的意义上构成为销钉状的。但在前面提到的测量设备中还可规定，该设备设置有至少一个滑行板。此外还可规定，该支撑面连同装上的测量系统一起可活动地支承着。此外还可规定，采取措施，使得探针借助促动器和参照面在至少一个方向上侧面地和/或径向地运动。此外还可规定，支撑面的挤压力通过弹簧或通过磁铁获得。此外还可规定，存在着至少一个指向镜头表面的微型摄像机。此外还可规定，存在着用来测量该装置的斜度的器件。此外还可规定，存在着用来测量该探针运动的侧向速度和/或径向速度的器件。此外还可规定，存在着用来测量该探针的侧向和/或径向位置的器件。此外还可规定，存在着用来测量该设备的振动的器件。此外还可规定，存在着用来使该探针侧向运动和/或径向运动的器件。
此外还可规定，轴承或悬挂装置(探针支承在该悬挂装置上)、因此还有探针、优选还有测量系统和/或用于测量数据的记录器件尤其共同地相对于壳体纵轴线以优选达90度或达180度(尤其达+/-90度)的角度在摆动位置中可摆动。优选可在该摆动位置中设置扣锁器，因此轴承或悬挂装置、优选还有测量系统或所述的记录器件都能锁在该摆动位置中。通过上述措施，还能在狭窄的管子、盲孔和凹口的侧壁上进行测量。可应用一个玻璃纤维或多个玻璃纤维，作为测量数据的记录器件。它们可构成测量系统的组成部分。
本发明还涉及一种方法，用来借助按本发明的测量设备来测量物体表面的粗糙度，其中测量设备借助其按压和支撑体压在表面上，其中或者随后触碰体借助其触碰端部贴靠在物体表面上，其中或者随后借助触碰端部贴靠在所述表面上的触碰体横向于或垂直于测量方向相对于物体沿着表面尤其平移或旋转地活动，其中或因此借助触碰体在测量方向上探测所述表面的粗糙度。
应理解，专业人员不仅能组合地，而且还能单独地和/或以其它有意义的组合在可执行性方面来概括上述特征和措施以及从下文中得出的特征和措施。
附图说明
本发明的其它优点、特征、细节以及观点从权利要求、以下的附图描述中得出，在此附图描述中借助附图描述了本发明的实施例。
其中：
图1示出了测量设备的第一实施例的示意图；
图2示出了测量设备的第二实施例的示意图；
图3示出了图2的测量设备的扩大的仰视图的局部示意图；
图4示出了测量设备的第三实施例的示意图；
图5示出了测量设备的第四实施例的局部示意图；
图6示出了测量设备的第五实施例的局部示意图。
具体实施方式
下面首先就其一致的特征而言描述了在附图中示出的测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6。
测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6是用来测量物体12的表面11的粗糙度。该物体12也可用测试物体来表示，其中它的表面可用测试物体表面来表示。该物体12也可指工件，它的表面可用工件表面来表示。每个测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6都构成为测针。它具有销钉状的、在壳体纵向方向14或其壳体纵轴线15的方向上延伸的壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6。壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6是多体的，并且基本上构成为柱形、优选构成为圆柱形。在垂直于壳体纵轴线15延伸的、想像中的横向平面29中观察，壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6在壳体部段20撑开小于或等于20mm的最大外部尺寸和/或最大外直径22，该壳体部段在此在壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6的整个壳体长度21上延伸。
在该壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6中，用于探测体的引导器或轴承24.1、24.2或悬挂装置24.5、24.6固定在该壳体上，该探测体是指直的探针25。探针25是相对于壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6在测量方向26可活动地支承在轴承24.1、24.2或悬挂装置24.5、24.6上。探针25朝壳体纵轴线15平行且与之同轴地延伸。探针25具有探测尖部，其形式是优选由金钢石构成的探针25，用来检测或测量待测试物体12的表面11的粗糙度。为了测量待测试物体12的表面11的粗糙度，探针25的探测尖部27贴靠在其表面11上并且在测量时贴靠在该处。探针25设置在壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6的壳体端部19的区域中。在壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6中，探针25引导式地支承在置于该壳体中和固定在该壳体上的轴承上，或者引导式地支承在置于该壳体中且固定于该壳体上的引导器或悬挂装置24.1、24.2、24.5、24.6上，使得探针能够在测量方向26上相对于壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6偏转或活动。在探针25的背向其探测尖部27的端部28上，探针与测量系统30耦合，以便检测探针25在测量方向26上的偏转。该测量系统30设置得与探针25同轴，并与壳体纵轴线15同轴。
在所示的实施例中，所述的测量系统构成为电容式的实施方案30，例如具有至少一个电容器。该测量系统30通过电导体31与测量电子器件32相连，它同样设置在壳体13.1内。该测量电子器件32与同样设置在壳体13.1中的处理器33耦合。
如果不应该测量待测量表面11的粗糙度，则探针25优选完全设置在壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6的壳体部段20的内部或者能够转移到操纵位置和/或保护位置，在该保护位置中探针完全位于壳体13.1、13.2、13.3、13.5、13.6的壳体部段20的内部。与此无关的是，所有所示测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6的重要特征是，探针25基本上或完全设置在壳体部段20(其具有最大的外部尺寸和/或最大的外直径22)的想像中的、与壳体纵轴线15平行延伸的投影23的内部，除了探针25的突出部位或其探测尖部27以外，该突出部位在测量方向26上观察相当于待测量的粗糙度的高度或深度并且通过投影23横向于测量方向26和/或壳体纵轴线15突出来。
探针25的区域中和/或在壳体端部19的区域中设置有按压和支撑体35.1、35.2、35.3、35.5、35.6，其使测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6按压和支撑在待测试物体12的表面11上，测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6能够通过该按压和支撑体按压和支撑在所述的表面11上，以便测量待测试物体12的表面11的粗糙度。在测量期间测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6借助其按压和支撑体35压在待测试物体12的表面11上，其中测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6在此支撑在所述的表面11上。附图所示的测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6尤其设计成手持式测量设备。这意味着，它们能够手动地操作，尤其它们能够手动地借助其各自的按压和支撑体6来按压，以便在待测试物体12的表面11上形成参照。但应理解，所示的测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6还能够机械地操纵并且机械地定位在待测量表面11上，例如借助附图中未示出的坐标测量设备、机器人或特制装置。
下面描述了在附图中示出的单个测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6的特征，它们的区别是：
图1所示的测量设备10可优选地作为手持式测量设备来用。它具有至少一个第一(优选上方的)壳体部件16.1和第二(优选下方的)壳体部件18.1，该第二壳体部件与壳体纵轴线15大致平行且朝第一壳体部件可移动，该第二壳体部件指按压和支撑体35.1。为了测量待测量物体12的表面的粗糙度，测量设备10.1可借助其按压和支撑体35.1手动地压在待测量表面11并且还能手动地在旁边或侧边(优选以平移的运动)沿着物体12的待测量表面11活动(尤其是推移)。该按压和支撑体35.1集成在保护罩中，或者构成为优选漏斗状的保护罩45.1。该按压和支撑体35.1在端部46.1上具有滑行板47，该端部从属于探针25的探测尖部27。该滑行板47这样构成，即当测量设备10.1沿着待测试物体12的表面11运动(尤其是推移)时，该滑行板能够沿着所述的表面11滑动或者是滑动的。该滑行板47构成了参照面，用来构成测量值-参考。按压和支撑体35.1(或者说保护罩47)在所述的端部46.1上具有穿孔48.1，因此探针25的探测尖部27在能够进入和/或穿过该处，以便能够借助探针25测量待测量表面11的粗糙度。按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)具有圆锥形的、朝端部46.1和/或探测尖部27逐渐变细的、漏斗状的造型。该按压和支撑体35.1的(或者说保护罩45.1)的锥体49由直线限定，这些直线围成优选尖锐的角度50。该角度50在此实施例中约为90度。该锥体49或锥形部位在所述端部46.1和/或探测尖部27的方向上(在此是朝上)过渡到圆锥形部位51中，该部位从外侧搭接在壳体13.1的第一壳体部件16.1。按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)在所述的壳体部件16.1上相对于它在轴向方向上且与壳体纵轴线15平行地可活动地支承着。为了限定路径，上方挡块52.1和下方挡块52.2固定在按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)的圆柱形部位51的区域中，这些挡块在壳体纵轴线15的方向上观察相互间具有小的间距，其中挡块52.1、52.2能够与固定在第一壳体部件16.1上的路径限定器53啮合。当按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)相对于壳体部件16.1彼此重叠地运动时，下方挡块52.2最后碰撞到路径限定器53上，从而在此处朝上的方向上限定按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)的路径或运动。当按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)相对于壳体部件16.1相互远离地运动时，上方挡块52.1最后碰撞到路径限定器53上，从而在相反的方向上(在此是朝下)限定按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1,)的路径或运动。按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)以及第一壳体部件16.1彼此通过弹簧54耦合。这些弹簧54也可称为超行程弹簧或者起这种超行程弹簧的作用。这一点使得只有克服弹簧54的弹簧力，按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)才能相对于第一壳体部件16.1在壳体纵轴线15的方向上重叠地运动。当按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)未负载时，即尤其不朝壳体部件16.1挤压时，才优选借助弹簧54保持在起始位置中，在该起始位置中探针25的探测尖部27位于按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)的内部，并因此位于壳体13.1的内部。因此，能够更好地进行保护，以防止探测尖部(或者说探针25)的损坏。为了测量待测试物体12的表面11的粗糙度，测量设备10.1借助其按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)克服弹簧54的弹力相对于待测量表面11进行按压，因此按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)在壳体纵轴线15的方向上朝第一壳体部件16.1运动(尤其是推移)，直到探针25的探测尖部27穿透缺口48.1贴靠在待测量表面11上。测量设备10.1借助其第一壳体部件16.1克服弹簧54的弹力继续在待测量表面11的方向上按压，而按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)继续按压在表面11上，直到下方挡块52.2和路径限定器53相互碰撞。该碰撞情况借助信号灯55来传递信号，从而同时用信号告诉机床工人或检测员，现在存在着参照，因此他随后能够在期望的方向上沿待测量表面11引导这样按压在待测量表面11上的手持式测量设备10.1。如同上面已提到的一样，按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)的滑行板47通过待测量表面11滑动，同时借助探针25对它进行探测，以便测量待测量表面11的粗糙度。通过上述措施，能够在测量时实现基本上恒定不变的挤压力，按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)借助该挤压力挤压在待测试物体12的表面11上。探针25在引导器24.1上相对于壳体13.1在测量方向26上和/或壳体纵轴线15的方向上可活动地支承着，该引导器24.1设置在按压和支撑体35.1(或者说保护罩45.1)内且固定在第一壳体部件16.1上。测量设备10.1在其壳体13.1中还具有振动测量系统56以及翻转或倾斜传感器57，该振动测量系统具有用来检测和在计算上平衡振动的振动传感器，该翻转或倾斜传感器用来检测测量设备10.1相对于待测量表面11的翻转或倾斜状态。翻转或倾斜传感器57例如能与未示出的信号灯耦合，借助该信号灯能够以信号方式发出或展示可靠的翻转角度范围。此外，测量设备10.1在其壳体13.1中具有：电缆和/或无线电-接口58，用来从外面处理信号和/或数据和/或用来供电；优选设置在处理器电路板上的处理器33，尤其用来电子地处理借助测量系统30以数据的形式检测到的探针25的偏转；以及用来供电的电池59。此外，测量设备10.1还包含电子显示单元60，尤其用来显示测量结果(例如粗糙度参数)，和/或用来以信号方式展示借助传感器检测到的变量和/或状态。该显示单元60同样在投影23内与壳体纵轴线15平行地设置壳体13.1的具有最大外部尺寸和/或具有最大外直径22的壳体部段20中。在按压和支撑体35.1的圆锥形外侧上一方面固定着路径或速度传感器61，其用来检测探针25相对于待测量表面11的速度，另一方面固定着微型摄像机62，其用来检测待测量表面11的图像或立体图。
图2所示的测量设备10.2具有集成在其壳体13.2中的装置65，用来沿着待测量表面11来机械或驱动地移动其它的探针25。与图1所示的测量设备10.1不同的是，为了捕待测量表面11的粗糙度，该测量设备10.2不是沿着表面移动，而是静态地按压在待测量表面上。记录测量值所需的探针25的侧面运动在此测量设备10.2中借助促动器(形式是电动马达)来实现，该促动器设置在壳体13.2内。为此，与摆动杠69处于有效连接的偏心轮或凸轮68固定在马达66的驱动轴67上。摆动杠69在其第一端部71的区域中围绕着旋转轴承73的摆动轴线70可摆动地铰接着，该旋转轴承设置且固定在该壳体中。在摆动杠的背向第一端部71的第二端部72的区域中，测量系统30和与之耦合的探针25固定在摆动杠69上。为了从侧面或从旁边移动在测量和使用状态下通过摆动杠69悬挂在旋转轴线73上的碰触体25，使马达66的驱动轴67置身于旋转之中，因此偏心轮或凸轮68相应地一起旋转，其朝旋转轴承73的旋转轴线70轴向隔开且与摆动杠69处于有效连接状态，因此摆动杠69围绕着旋转轴承73的旋转轴线70摆动。摆动杠69适宜地与未示出的复位弹簧耦合，该复位弹簧在壳体13.2内部固定在该壳体上(但相应地参照图4)。该测量设备10.2的壳体13.2在第一壳体部件16.2的从属于探针25的壳体部件-端部的范围内具有按压和支撑体35.2，它同样可称为或当作触碰套筒或保护罩45.2。这又构成为漏斗状和/或圆锥形，并且在探针25探测尖部27的方向上逐渐变细。与图1所示的第一实施例不同的是，图2所示的测量设备10.2的按压和支撑体35.2在其从属于探针25的探测尖部27的端部上不具有滑行板，而是具有环状的按压和支撑面74，测量设备10.2通过该按压和支撑面静态地可支撑或已支撑在待测量表面11上。环绕的弹性橡胶圈75固定在壳体13.2的管状的第一壳体部件16.2的壳体部件-端部上，此外该橡胶圈还在漏斗状的按压和支撑体35.2的内部固定在该按压和支撑体上。该橡胶圈75起弹簧的作用。按压和支撑体35.2以这种方式通过橡胶圈75相对于第一壳体部件16.2尤其在平行于壳体纵轴线15的方向上和/或在测量方向26上可活动地支承着，因此当测量设备10.2通过其按压和支撑体35.2按压在待测量表面11上时，该按压和支撑体35.2克服弹性橡胶圈75的弹力相对于第一壳体部件16.1移动，该第一壳体部件具有用于摆动杠69的旋转轴线73。与上方已结合图1描述的一样，在此还设置形式为行程限制器件76的路径限制器。在此实施例中，探针25在引导器24.2上相对于壳体13.2在测量方向26上与壳体纵轴线15平行地可活动地支承着，该引导器24.1设置在按压和支撑体35.2(或者说保护罩45.2)内。该引导器或者可使探针25线性引导的轴承24.2固定在摆动杠69的第二端部72的范围内，其通过摆动轴承73固定在壳体13.2的第一壳体部件16.2上。如同所示的一样，探针25可固定在触碰体-载体77.2上，该触碰体-载体相对于该引导器或轴承在测量方向26上可推移地支承在该引导器或轴承上。为了在该处能够借助探测尖部27将探针25以特定的挤压力进行挤压，以便测量待测量表面11的粗糙度，磁铁78.1、78.2一方面固定在引导器或轴承24.2上，另一方面固定在触碰体-载体77.2上，这些磁铁可反向地极化或者是反向极化的。借助磁铁78.1、78.2能够或者已经产生特定的磁力，该磁力能够使探针25相对于其引导器或其轴承24.2从引导器或轴承上离开或已离开，以便如果测量设备10.2通过其按压和支撑体35.2按压在待测试物体12的所述表面11上，则在穿透按压和支撑体35.2的设置在壳体13.2的下方壳体端部19上的缺口48.2的情况下(除了待测试物体12的表面11以外)，使它能够移动。如图3所示，该缺口48.2构成为长孔状的裂缝。当探针围绕着旋转轴承73的旋转轴线70摆动时，该裂缝48.2的长度略大于探针25的最大的侧面或旁边的偏转。优选除了裂缝的两个裂缝端部以外，套装瘤状物79固定在漏斗状的按压和支撑体35.2的外侧上。该套装瘤状物79由增大摩擦的材料(例如橡胶)构成，以避免或阻止通过按压和支撑体35.2按压在待测量表面11上的测量设备10.2的滑动。
图4所示的测量设备10.3与图2所示的测量设备10.2的不同之处主要只在于探针25的另一引导器和加载。功能相同的部件用相同的参考标记表示。在测量设备10.3的第三实施例中，探针25与弹簧(例如片簧80)耦合，并且探针25铰接在弹簧80上且由该弹簧80承载着，其中弹簧80在其弹簧端部之一上固定在弹簧载体81上，该弹簧载体又固定在摆动杠69的下方端部上，该摆动杠围绕着与壳体固定的旋转轴承73的旋转轴线70可摆动。不仅引导器和支架通过该弹簧80用于相对于弹簧载体81和/或相对于摆动杠69在测量方向26上可活动的探针25，而且弹性的挤压器件也可借助特定的挤压力使探针25贴靠在待测量表面11上。在图4中标出了复位弹簧82，其在上面已结合图3所示的测量设备的论述提到，并且一方面与摆动杠69相连，另一方面与壳体13.2、18.2相连。
图5示出了测量设备10.5的另一实施例的截面。它在其从属于探针25的端部19的区域中具有摇杆轴承90.5，形式为复式滑行板的滑行板147围绕着倾斜旋转轴线91(其大致垂直于测量方向26)可旋转地支承在该摇杆轴承上，该滑行板用来直接按压在待测量表面11上。该复式滑行板147构成了参照面，用来构成测量值-参考。该复式滑行板147具有第一滑行板主体147.1和与之硬直(优选一体地)相连的第二滑行板主体147.2。第一滑行板主体147.1和第二滑行板主体147.2设置在触碰体25的相互背离的纵侧上。即在按图5的视图中，探针25在两个滑行板主体147.1、147.2之间延伸。探针25与复式滑行板147一起围绕着倾斜旋转轴线91相对于壳体13.5可摆动地支承着。用于探针25和用于复式滑行板147的摇杆轴承90.5固定在第一移动滑块92.1上，借助该移动滑块能够使摇杆轴承90.5与探针25以及复式滑行板147在第一方向上大致垂直于壳体纵轴线15进行运动(尤其是推移)。第一移动滑块92.1固定在第二移动滑块92.2上，借助该第二移动滑块能够使第一移动滑块92.1与摇杆轴承90.5、探针25以及复式滑行板147在第二方向上大致垂直于壳体纵轴线15进行运动，该第二方向垂直于所述第一方向。根据常见的坐标名称，第一移动滑块92.1可称为X-移动滑块，而第二移动滑块92.2可称为Y-移动滑块。但应理解，第一移动滑块92.1也可指Y-移动滑块，第二移动滑块92.2则指X-移动滑块。这两个移动滑块91.2、92.2分别与促动器耦合，以便在第一和/或第二方向上(或在X和/或Y-方向上)移动各自的移动滑块。探针25和/或其触碰体-载体支承在触碰体-悬挂装置或触碰体-载体-悬挂装置24.5上，其设置在第二移动滑块92.2之上。它在此还可指膜片。
图6示出了测量设备10.6的另一实施例的截面。它在其从属于探针25的端部19的区域中也具有摇杆轴承90.6，形式为复式滑行板147的滑行板围绕着倾斜旋转轴线91(其大致垂直于测量方向)可旋转地支承在该摇杆轴承上。但与图5所示的实施例不同的是，该复式滑行板147用来直接按压在支承和参照轨94的表面93上，该表面构成为参照面且优选是平坦的。在图5中，该复式滑行板147直接贴靠在该支承和参照轨94的参照面93上。该支承和参照轨94构成测量设备10.6的按压和支撑体35.6。该测量设备10.6借助其按压和支撑体35.6(即其支承和参照轨94)静止地安放和按压在待测量表面11上，以便测量待测试物体12的表面11的粗糙度。该复式滑行板147也具有第一滑行板主体147.1和与之硬直(优选一体地)相连的第二滑行板主体147.2。第一滑行板主体147.1和第二滑行板主体147.2设置在探针25的相互背离的纵侧上。即在按图6的视图中，探针25同样在两个滑行板主体147.1、147.2之间延伸。探针25通过复式滑行板147的洞口98延伸，并且相对于复式滑行板147可移动地支承在该处。探针25还与复式滑行板147一起围绕着倾斜旋转轴线91相对于壳体13.6可摆动地支承着。在图5的实施例中，即使按压和支撑体35.5静止地按压在待测量表面11上，探针25也能在两个相互垂直的方向上相互独立地在待测量表面11上移动(必要时能够同时移动)，因此能够在任意的方向上通过在平坦的表面(例如也可以呈弧状地)实现表面或平面-触碰，与图5的实施例不同的是，如果测量设备10.6按压在待测量表面11上(如同所示的一样)，则图6所示的测量设备10.6能够使探针25只在表面方向(即双箭头97的方向)上平移地运动。为此，在此设置推移促动器95，它同样可指移动滑块。该推移促动器95同样设置在用于探针25的悬挂装置24.6和探针25的探测尖部27之间。该推移促动器95一方面固定在铰链90.6的与壳体固定的部位上，另一方面固定在复式滑行板147上。借助该推移促动器95，复式滑行板147能够与探针25及与之耦合的测量系统30一起平行于倾斜旋转轴线91沿着包含倾斜旋转轴线91的轴线体96在双箭头97的方向上移动。在借助推移促动器95进行的这种推移过程中，借助探针25的贴靠在表面11上的探测尖部27来探测物体12的表面11的粗糙度，其中两个滑行板主体147.1、147.2同时沿着且在支承和参照轨94的参照面93上推移，该支承和参照轨静止地挤压在物体12的表面11上。
为了借助在附图中示出的测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6来测量物体12的表面的表面微结构纹理和/或粗糙度，分别采取如下方法：各自的测量设备10.1、10.2、10.3、10.5、10.6借助其按压和支撑体35.1、35.2、35.3、35.5、35.6压在物体12的表面11上，其中或者随后探针25借助其探测尖部27贴靠在待测量表面11上，其中或者随后借助探测尖部27贴靠在所述表面11上的探针25横向于测量方向26相对于物体12沿着表面11平移或旋转地活动，在此期间借助探针25在测量方向26上上探测所述表面11的粗糙度。
参考标记清单
10 测针
10.1 测量设备
10.2 测量设备
10.3 测量设备
10.5 测量设备
10.6 测量设备
11 表面/测试物体表面/工件表面
12 物体/测试物体/工件
13.1 壳体
13.2 壳体
13.3 壳体
13.5 壳体
13.6 壳体
14 壳体纵向方向
15 壳体纵轴线
16.1 第一壳体部件
16.2 第一壳体部件
18.1 第二壳体部件
18.2 第二壳体部件
19 壳体-端部
20 壳体部段
21 壳体长度
22 最大的外部尺寸/最大的外直径
23 投影
24.1 轴承
24.2 轴承
24.5 悬挂装置
24.6 悬挂装置
25 触碰体/探针
26 测量方向
27 触碰端部/探测尖部
28 25的端部
29 横向平面
30 测量系统/坐标
31 电导体
32 测量电子器件
33 处理器(电路板)
35.1 按压和支撑体
35.2 按压和支撑体
35.3 按压和支撑体
35.5 按压和支撑体
35.6 按压和支撑体
45.1 保护罩
45.2 保护罩
46.1 端部
47 滑行板
48.1 缺口
48.2 缺口/裂缝
48.3 缺口
49 锥体
50 角度
51 圆柱形部位
52.1 (上方的)挡块
52.2 (下方的)挡块
53 路径限定器
54 (超行程)弹簧
55 信号灯
56 振动-测量系统/振动传感器
57 翻转或倾斜传感器
58 电缆和/或无线电接口
59 供能器/电池
60 显示(单元)
61 路径或速度传感器
62 微小摄像机/微型摄像机
65 装置
66 促动器/电动马达
67 驱动轴
67.1 旋转轴线
68 偏心轮/偏心(凸轮)/偏心体
69 摆动杠/摆动臂
70 摆动轴线/旋转轴线
71 69的第一端
72 69的第二端
73 旋转轴承/摆动轴承
74 按压和支撑面
75 橡胶/弹簧
76 行程限定器件
77.2 触碰体-载体
78.1 磁铁
78.2 磁铁
79 套装瘤状物
80 弹簧/片状弹簧
81 弹簧载体
82 复位(弹簧)
90.5 摇杆轴承/铰链
90.6 摇杆轴承/铰链
91 (翻转)旋转轴线
92.1 第一移动滑块/X-移动滑块
92.2 第二移动滑块/Y-移动滑块
93 表面/参照平面/参照面
94 支承和参照轨/按压轨
95 推移-促动器/移动滑块
96 轴线体
97 双箭头
98 洞口
147 滑行板/复式滑行板
147.1 第一滑行板主体
147.2 第二滑行板主体
Claims (13)
1.一种粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)，该测量设备用于测量物体(12)的表面(11)的粗糙度，该测量设备具有构成为探针(25)的触碰体，该触碰体可在测量方向(26)上偏转，并且具有销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)，该销钉状壳体在其壳体纵轴线(15)的方向上在壳体长度(21)上延伸，其中在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)中设置有用来检测探针(25)在测量方向(26)上的偏转的测量系统(30)，并且设置有固定在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)上的用于探针(25)的轴承(24.1、24.2)或悬挂装置(24.5、24.6)，并且其中该探针(25)相对于壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)在测量方向(26)上可活动地支承在轴承(24.1、24.2)或悬挂装置(24.5、24.6)上，并且所述探针具有用来检测表面(11)粗糙度、构成为探测尖部(27)的触碰端部，该触碰端部为检测表面(11)的粗糙度而贴靠在该表面(11)上，并且其中在所述探针(25)的范围内在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的壳体端部(19)的范围内构造有按压和支撑体(35.1、35.2、35.3、35.5、35.6)，该按压和支撑体能够使粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)按压和支撑在所述表面(11)上，所述粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)为了测量表面(11)的粗糙度或在测量表面的粗糙度时能够通过该按压和支撑体按压和支撑在所述表面(11)上；
其特征在于，
所述探针(25)及其探测尖部(27)平行于所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的壳体纵轴线(15)延伸；并且
在壳体部段(20)中在垂直于所述壳体纵轴线(15)延伸的假想的横向平面(29)中观察，所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)具有小于或等于20mm的最大外部尺寸(22)，该壳体部段从所述的壳体端部(19)开始在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的整个壳体长度(21)上延伸，并且其中探针(25)及其探测尖部(27)完全设置在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的具有最大外部尺寸(22)的壳体部段(20)的假想的、平行于壳体纵轴线(15)延伸的投影(23)内部，或者
在壳体部段(20)中在垂直于所述壳体纵轴线(15)延伸的假想的横向平面(29)中观察，所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)撑开小于或等于20mm的最大外直径(22)，该壳体部段从所述的壳体端部(19)开始在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的整个壳体长度(21)上延伸，并且其中，探针(25)及其探测尖部(27)完全设置在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的撑开的最大外直径(22)的壳体部段(20)的假想的、平行于壳体纵轴线(15)延伸的投影(23)内部。
2.根据权利要求1所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述探针(25)具有探针轴线，该探针轴线设置成与所述壳体纵轴线(15)同轴；和/或所述测量系统(30)设置成与所述探针(25)的探针轴线同轴和/或与所述壳体纵轴线(15)同轴。
3.根据权利要求1或2所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述测量设备基本上构成为销钉状或构成为测针(10)，和/或具有圆锥状的、朝探针(25)的探测尖部(27)逐渐变细的造型。
4.根据权利要求1所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述测量设备在用于检测粗糙度的探针(25)的探测尖部(27)的范围内具有朝探测尖部(27)呈锥形逐渐变细的、具有按压和支撑体的保护罩(45.1、45.2)，该保护罩具有用于探针(25)的探测尖部(27)的缺口(48.1、48.2)，所述探针(25)为接触所述表面(11)能够借助其探测尖部(27)穿过该缺口。
5.根据权利要求4所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述保护罩(45.1、45.2)能够相对于所述探针(25)或相对于所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的壳体部段(20)的壳体部件(16.1、16.2)在测量方向(26)上运动，使得当保护罩(45.1、45.2)在测量方向(26)上并且在探测尖部(27)的方向上运动时，所述探测尖部(27)一直抵达该缺口(48.1、48.2)或穿过该缺口(48.1、48.2)。
6.根据权利要求4或5所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述测量设备包含用于限制保护罩(45.1、45.2)相对于探针(25)在测量方向(26)上的行程的器件(76)，所述保护罩(45.1、45.2)能够相对于探针(25)在测量方向(26)上轴向地以该行程运动。
7.根据权利要求1或2所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，
所述测量设备包含用于使按压和支撑体(35.1、35.2、35.3、35.5、35.6)和/或探针(25)以特定的按压力或以特定的挤压力按压在所述表面(11)上的器件(54；75；78.1、78.2；80)；
和/或
所述测量设备包含用于检测按压力或挤压力的器件，借助该器件可检测或检测到该按压力或挤压力；
和/或
所述测量设备包含用于检测探针(25)相对于表面(11)的倾斜的器件，借助该器件可检测或检测到探针(25)相对于表面(11)的倾斜；
和/或
所述测量设备包含用于检测探针(25)相对于表面(11)的速度的器件，借助该器件可检测或检测到探针(25)相对于表面(11)的速度；
和/或
所述测量设备包含用于在探针(25)相对于物体(12)沿着表面(11)横向于或垂直于测量方向(26)运动或移动时检测探针(25)的位置的器件；
和/或
所述测量设备包含用于检测表面(11)的图像或立体图像的器件；
和/或
所述测量设备包含用于检测表面的温度的器件；
和/或
所述测量设备包含用于外部信号处理或数据处理的器件；和/或包含用于电子地处理借助所述测量系统(30)以数据的形式检测到的探针(25)在测量方向(26)上的偏转的器件；和/或包含用于供电的器件；和/或包含用于显示测量结果的器件。
8.根据权利要求1所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，测量设备是这样的测量设备(10.2、10.3、10.5、10.6)，即为了检测表面(11)的粗糙度使探针(25)借助其探测尖部(27)沿着表面(11)进行驱动的或机械的运动，其中为了检测表面(11)的粗糙度贴靠在该表面(11)上的探针(25)驱动地或机械地沿着表面(11)可运动或运动。
9.根据权利要求8所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，通过按压和支撑体(35.2、35.3、35.5、35.6)的按压和支撑面，使所述测量设备手动地静止地按压在表面(11)上。
10.根据权利要求8或9所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述探针(25)和所述测量系统(30)固定在纵向延伸的摆动臂(69)上，该摆动臂与探针(25)和测量系统(30)一起驱动地或机械地围绕着壳体内部的摆动轴承(73)的摆动轴线(70)可摆动地支承，其中，所述探针(25)和测量系统(30)通过该摆动臂(69)悬挂在摆动轴承(73)上。
11.根据权利要求1或2所述的粗糙度-测量设备，其特征在于，所述测量设备是待手动地按压在表面(11)上的手持式测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)，该手持式测量设备手动地按压或被按压在表面上。
12.一种用于借助按上述权利要求中任一项所述的粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)来测量物体(12)的表面(11)的粗糙度的方法，该测量设备具有构成为探针(25)的触碰体，该触碰体可在测量方向(26)上偏转，并且具有销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)，该销钉状壳体在其壳体纵轴线(15)的方向上在壳体长度(21)上延伸，其中在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)中设置有用来检测探针(25)在测量方向(26)上的偏转的测量系统(30)，并且设置有固定在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)上的用于探针(25)的轴承(24.1、24.2)或悬挂装置(24.5、24.6)，并且其中该探针(25)相对于销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)在测量方向(26)上可活动地支承在轴承(24.1、24.2)或悬挂装置(24.5、24.6)上，并且所述探针具有用来检测表面(11)粗糙度、构成为探测尖部(27)的触碰端部，该触碰端部为检测表面(11)的粗糙度而贴靠在该表面(11)上，并且其中在所述探针(25)的范围内在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的壳体端部(19)的范围内构造有按压和支撑体(35.1、35.2、35.3、35.5、35.6)，该按压和支撑体能够使粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)按压和支撑在所述表面(11)上，所述粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)为了测量表面(11)的粗糙度能够通过该按压和支撑体按压和支撑在所述表面(11)上；
其特征在于，
所述探针(25)及其探测尖部(27)平行于所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的壳体纵轴线(15)延伸；并且
在壳体部段(20)中在垂直于所述壳体纵轴线(15)延伸的假想的横向平面(29)中观察，所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)具有小于或等于20mm的最大外部尺寸(22)，该壳体部段从所述的壳体端部(19)开始在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的整个壳体长度(21)上延伸，并且其中探针(25)及其探测尖部(27)完全设置在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的具有最大外部尺寸(22)的壳体部段(20)的假想的、平行于壳体纵轴线(15)延伸的投影(23)内部，或者
在壳体部段(20)中在垂直于所述壳体纵轴线(15)延伸的假想的横向平面(29)中观察，所述销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)撑开小于或等于20mm的最大外直径(22)，该壳体部段从所述的壳体端部(19)开始在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的整个壳体长度(21)上延伸，并且其中，探针(25)完全设置在销钉状壳体(13.1、13.2、13.3、13.5、13.6)的撑开的最大外直径(22)的壳体部段(20)的假想的、平行于壳体纵轴线(15)延伸的投影(23)内部；
并且，所述粗糙度-测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)借助其按压和支撑体(35.1、35.2、35.3、35.5、35.6)按压或支撑在物体(12)的表面(11)上，其中或者随后，探针(25)借助其探测尖部(27)抵靠在表面(11)上，其中或者随后，借助探测尖部(27)贴靠在所述表面(11)上的探针(25)横向于或垂直于测量方向(26)相对于物体(12)沿着表面(11)运动，其中，借助探针(25)在测量方向(26)上探测表面(11)的粗糙度。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述粗糙度测量设备(10.1、10.2、10.3、10.5、10.6)是手持式测量设备，该手持式测量设备借助其按压和支撑体(35.1、35.2、35.3、35.5、35.6)手动地压在物体(12)的表面(11)上，其中或者随后，探针(25)借助其探测尖部(27)贴靠在表面(11)上，其中或者随后，借助其探测尖部(27)贴靠在所述表面(11)上的探针(25)横向于或垂直于测量方向(26)相对于物体(12)沿着表面(11)手动移动，其中借助探针(25)在测量方向(26)上探测表面(11)的粗糙度。
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