CN104813140B - 用于通过机床测量工件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检验机床上的加工品的方法，其包括：沿着待检验的该加工品的表面扫描安装在该机床上的探针。该方法涉及在该扫描期间至少在该探针与该加工品之间的相互作用点处供应流体流。

Description

用于通过机床测量工件的方法和设备

本发明涉及一种用于测量零件，具体而言用于扫描机床设备上的零件的方法和设备。

众所周知，在制造零件期间和之后检验零件，同时零件仍位于机床设备中。此种检验包含使用，例如，在WO2012/098355中描述的接触式测量探针测量零件。机床设备的操作环境通常具有许多在机床内机械加工零件期间使用或产生的冷却剂、切屑和其它污染物。包含测量探针的测量探针存储在机床内，使得所述测量探针可以测量目标。

众所周知，为了测量工件，将测量探针安装在机床主轴中以相对于工件移动。实际上，尤其在机床的情况下，探针通常为接触触发式探针，例如，如在第4,153,998号美国专利(麦克默特里)中描述，该接触触发式探针在探针的触针接触工件表面时产生触发信号，并且该探针用来通过探针与工件的每一接触采用离散单点测量。此触发信号被用于机床的数字控制器(NC)的所谓的“跳跃”输入。作为响应，目标和工件的相对移动停止并且控制器采用机器的位置(即，主轴和探针相对于机器的位置)的瞬时读取。这从在用于机器的移动的伺服控制环路中提供位置反馈信息的机器的测量装置(例如，编码器)中获取。使用此种系统的缺点在于，测量过程相对缓慢，从而在需要大量测量点的情况下导致较长的测量时间。

还已知模拟测量探针(通常还被称为扫描探针)。接触式模拟/扫描探针通常包括用于接触工件表面的触针，以及在测量触针相对于探针主体的偏转的探针内的换能器。在第4,084,323号美国专利(麦克默特里)中示出实例。在使用时，模拟探针相对于工件的表面移动，使得触针扫描表面并且获取探针换能器的输出端的连续读数。将探针偏转输出和机器位置输出组合允许获得坐标数据，由此允许在整个扫描中以大量点发现工件表面的位置。因此，与实际可能使用接触触发式探针相比，模拟探针允许获取工件表面形式的更详细测量。将理解，在此类扫描操作期间，探针(例如，触针，例如，触针尖端)相对于工件的表面不断地滑动。

触针通常包括意图用于在测量期间接触工件/加工品的触针尖端。通常，触针尖端是球形的且制造为高精度，并且经校准以确保受控直径，这对于确保使用触针获得的测量值的准确性可能是非常重要的。触针尖端的形状/尺寸变化，甚至微米级的较小变化可能会对获得的测量值的准确性具有显著不利影响。

如在WO2005/015121中提出，已发现通过接触式探针的扫描可以产生可以影响探针/触针/触针尖端的计量性能的三个现象：

1.磨料磨损；

2.残渣产生和/或集合；

3.粘着磨损(还被称为粘着)。

在扫描操作期间，当材料从触针尖端移除时，磨料磨损引起扫描触针尖端的形式改变。在检验中，残渣产生和集合引起触针尖端或零件的表面上的自由地或松散地粘着的颗粒。当正进行检验的来自零件的材料粘附到触针尖端时发生粘着磨损(粘着)。这与残渣产生/集合的不同之处在于，材料非常强烈地粘着(例如，其可以与触针尖端的材料以化学方式粘合)并且累积集中于触针的接触面积的区域中。当测量氧化层尚未完全形成于表面上的新机械加工的金属(例如，铝)时尤其如此。

所有三种类型的磨损/粘着可以影响触针尖端的形状/大小，并且因此不利地影响测量操作的准确性。已发现粘着磨损在沿着零件的表面扫描时是尤其严重的问题并且可能将触针的使用寿命减小至仅几米。机床尤其如此，因为设计用于机床的探针可以具有更高的触针弹簧力(例如，与坐标测量机CMM相比以处理探针所暴露的相对较大振动和力)并且还(如上所述)因为通常在机械加工不久之后以及在有时间在表面上形成氧化层之前测量零件。

本发明提供一种使用测量探针来检验机床上的加工品的改进的方法，所述方法包括在测量期间在测量探针与加工品之间的接触点处形成流体流。

根据本发明的第一方面，提供一种检验机床上的加工品的方法，所述方法包括：沿着待检验的加工品的表面扫描安装在机床上的探针以获得/收集测量数据；其特征在于，所述方法包括在所述扫描期间至少在探针与加工品之间的相互作用点处供应流体流。

已发现供应流体流将显著增加探针/触针/触针尖端的使用寿命(在我们的实验中，已设法将探针/触针/触针尖端的使用寿命从10m(米)增加至20km(千米)，增加2000倍)。此种作用可以归功于流体流的润滑作用。此外，我们发现这对测量准确性不存在不利影响。实际上，由于显著减少磨损和粘着(具体而言，粘着磨损)，可以提高扫描操作的准确性。

将理解，至少一个流体流装置可以提供流体流。流体流装置可以包括用于传递已经和/或天然地在机床的操作环境内的流体流以便使流体流处于探针与加工品之间的相互作用点处的装置。举例来说，流体流装置可以包括用于移动机床的操作环境内的流体(例如，空气等的气体)的流体移位装置，例如，风扇。

流体流装置可以包括至少一个出口，例如，流体通过其离开流体流装置以便使流体流处于探针与加工品之间的相互作用点处的出口。所述出口可以包括至少一个开口、多孔部件、穿孔部件和/或流体可渗透膜，或类似者，流体可以通过这些部件引入到机床的操作环境中。

流体流装置可以包括至少一个出口，流体通过所述出口引入到机床的操作环境中以便使流体流处于探针与加工品之间的相互作用点处。

流体流装置可以是定向的。具体而言，流体流装置可以具有可以用于引导流体的至少一个喷嘴或类似者。在所述扫描期间，可以通过至少一个流体流装置朝向探针与加工品之间的相互作用点引导流体。流体可以被直接引导至探针与加工品之间的相互作用点处。流体可以通过至少一个流体流装置被引导至探针与加工品之间的接触点附近。任选地，在所述扫描期间，流体可以通过至少一个流体流装置被引导至与探针与加工品之间的实际相互作用点分离但充分接近的点处，以便在所述扫描期间使流体流至少处于探针与加工品之间的相互作用点处。

流体流装置可以包括用于存储与本发明的方法一起使用的流体的至少一个流体储槽。流体流装置可以包括用于将流体从流体储槽供应到至少一个出口的至少一个泵。流体流装置可以包括至少一个流体调节器，所述流体调节器在本发明的方法期间用于调节所使用的流体。流体调节器可以包括至少一个过滤器，所述过滤器经配置以在本发明的方法期间从流体中清除污染物。流体调节器可以包括至少一个温度调节器，用于在本发明的方法期间将流体的温度控制在(例如)预定温度的预定范围内。

探针可以包括流体流装置的至少一部分。举例来说，探针可以包括至少一个出口，流体从所述出口引入操作环境以便在探针与加工品之间的相互作用点处形成流体流。例如，探针可以包括至少一个喷嘴，流体从所述喷嘴，例如朝向探针与加工品之间的接触点附近喷射，例如直接在所述接触点处喷射。任选地，探针可以包括至少一个穿孔或多孔组件，流体通过所述穿孔或多孔组件引入到机床的操作环境中以便使流体流处于探针与加工品之间的相互作用点处。举例来说，探针可以包括从探针主体延伸的触针。触针可以包括意图用于在测量操作期间接触加工品的尖端。触针和/或触针尖端可以是穿孔的和/或多孔的。因此，这可以有助于流体流出到机床的操作环境中以便使流体流处于探针与加工品之间的相互作用点处。因此，可能需要提供管道来将流体供应到触针和/或触针尖端。这可以提供于探针本身内，例如，提供于触针中。探针可以包括用于存储与本发明的方法一起使用的流体的至少一个流体储槽。探针可以包括用于将流体传送到流体流装置的至少一个出口的至少一个管道。

任选地，流体流装置独立于探针。因此，可以独立地/与探针分离地提供任何出口、储槽、管道和任何其它相关联组件。这可以表示本发明可以与标准的已知探针一起使用。因此，流体流装置的所有组件可以提供于机床中与探针分离的零件上。

将理解，需要加工品与探针之间的相对移动以便使探针扫描加工品。加工品可以经配置以移动同时探针在机床内保持静止。举例来说，机床可以经配置以在至少一个维度上，任选地在至少两个相互垂直的维度上，例如在至少三个相互垂直的维度上移动加工品。机床可以经配置以在至少一个旋转自由度上(例如，约至少一个轴)，任选地在两个旋转自由度上(例如，约至少两个相互垂直的轴)，例如在三个旋转自由度上(例如，约至少三个相互垂直的轴)移动加工品。因此，加工品可以经配置以在机床的操作环境内移动。

任选地，至少一些相对移动以及任选地所有相对移动可以通过探针的移动来实现。举例来说，机床可以经配置以在至少一个维度上，任选地在至少两个相互垂直的维度上，例如在至少三个相互垂直的维度上移动探针。机床可以经配置以在至少一个旋转自由度上(例如，约至少一个轴)，任选地两个旋转自由度上(例如，约至少两个相互垂直的轴)，例如在三个旋转自由度上(例如，约至少三个相互垂直的轴)移动探针。因此，探针可以经配置以在机床的操作环境内移动。

因此，所述方法可以包括通过上文描述的方式中的任一个移动加工品以实现加工品与探针之间的相对移动和/或移动探针以实现探针与加工品之间的相对移动。

所述方法可以包括在所述扫描期间移动流体流装置的至少一部分，例如，其至少一个出口。所述方法可以包括至少在所述扫描期间使流体流装置的至少一部分(例如，其至少一个出口)跟随探针的任何移动。所述方法可以包括在所述扫描期间保持流体流装置的至少一部分(例如，其至少一个出口)与探针之间的恒定位置和/或定向关系。这样可以便在所述扫描期间保持流体相对于探针与加工品之间的相互作用点离开流体流装置(例如，离开其至少一个出口)的恒定方向。这可以通过包括至少一个出口的探针实现。任选地，至少一个出口可以安装到机床中影响探针的移动的零件上。因此，流体流装置可以包括至少一个出口(例如，流体从所述出口喷射出)，所述出口附接到机床中随着探针的移动而移动的零件上。举例来说，至少一个出口可以安装到机床的主轴上，探针在所述扫描期间安装到所述主轴上；和/或影响主轴的移动的托架上。

将理解，可以提供一个以上出口。在这种情况下，所述出口中的仅一个、一些或所有出口可以经配置以通过上文描述的方式中的任一个在机床的环境内移动。举例来说，一个或多个可以固定在机床的操作环境内并且一个或多个可以在机床的操作环境内可移动。

机床可以包括在机械加工操作期间用于供应冷却剂以冷却机器刀具的冷却系统。所述方法可以包括在所述扫描期间机床的冷却系统供应所述流体流。机床的冷却系统可以包括用于从冷却剂中过滤污染物的过滤器。机床可以包括两个或两个以上冷却系统。至少一个可以在工件的机械加工期间使用并且至少一个其它冷却系统可以在工件的测量期间使用。两个或两个以上冷却系统可以包括单独的冷却剂储槽并且任选地使用不同冷却剂。

流体可以是液体。液体可以为冷却剂。流体可以是在机械加工操作期间由机床使用的流体。例如，流体/液体可以是在机械加工操作期间由机床使用的冷却剂。冷却剂可以是水基冷却剂、油基冷却剂，或实际上通常在机床上使用的多种液体或乳胶中的任一个。优选地，液体在探针与加工品之间的相互作用点之间提供润滑。

流体可以是气体。流体流装置可以包括压缩气体源。流体可以是液体和气体的组合。流体可以是湿气。

探针可以是测量探针，具体而言维度测量探针(即，用于获得维度测量的探针)。探针可以包括用于接触加工品的可偏转触针。可偏转触针可以在一个维度上，例如在两个相互垂直的维度上，例如在三个相互垂直的维度上可偏转。如上所述，触针可以包括意图用于在所述扫描期间接触加工品的触针尖端。触针尖端可以是球形的。探针可以在至少一个维度上，在两个相互垂直的维度上，例如在至少三个相互垂直的维度上检测和/或测量触针偏转。任选地，探针可以监视触针偏转的程度并且当检测到匹配预定标准的偏转，例如超出预定阈值，例如大于或小于预定阈值时(或甚至例如当信号在，例如，由上限阈值和下限阈值界定的)预定公差带外部时)或例如当检测到预定偏转标志时，提供和/或改变输出信号。探针可以经配置以输出触针的偏转程度的测量。探针可以输出针对其中探针检测偏转的每一维度的单独测量。任选地，探针可以提供针对其中探针可以测量的维度中的至少两个(任选地至少三个维度)的集体测量。

因此，将理解，探针可以是通常被称为接触触发式探针的探针或者可以是通常被称为扫描探针(也被称为模拟探针)的探针。

所述方法可以包括将探针装载到机床的主轴中。将理解，主轴是机床的一部分，在机械加工操作期间刀具可以被装载到机床中以便对加工品进行机械加工。因此，所述方法可以包括将探针装载到机床的主轴中来替代机器刀具。所述方法可以包括(例如)使用安装在主轴中的刀具对加工品进行机械加工。所述机械加工可以在所述扫描之前、在所述扫描期间和/或在所述扫描之后完成。所述机械加工可以包括至少一个流体流装置朝向刀具引导流体，例如，液体，具体而言例如，冷却剂。在所述机械加工期间使用的流体流装置可以与在所述扫描期间使用的流体装置相同。

根据本发明的另一方面，提供一种用于检验加工品的设备，其包括：机床；安装在机床上的探针；流体流装置；其中所述设备经配置使得在其中沿着机床中的加工品的表面扫描探针的测量操作期间，流体流装置经操作以使流体流至少处于探针与加工品之间的相互作用点处。

根据本发明的另一方面，提供一种检验机床上的加工品的方法，其包括：沿着待检验的加工品的表面扫描安装在机床上的探针以获得测量数据；其特征在于，在所述扫描期间进行检验的加工品的至少一部分浸没在液体内。

根据本发明的又另一方面，提供一种检验机床上的加工品的方法，其包括：使用安装在机床上的探针来检验目标以获得测量数据；其特征在于，所述方法包括例如，在加工品的检验期间使液体穿过探针。

根据本发明的另一方面，提供一种包括机床以及安装在机床上用于检验加工品的探针的设备，所述探针包括至少一个液体管道，并且所述设备包括用于提供通过探针的液体流的液体流装置。液体流装置可以提供于探针的外部。

同样地，根据本发明的另一方面，提供一种用于检验目标的探针，其特征在于，所述探针包括液体可以穿过(例如，在检验操作期间穿过)的至少一个液体管道。

探针可以是接触触发式探针或扫描式探针。探针可以是接触式探针或非接触式探针(例如，光测量探针)。

将理解，上文结合本发明的第一方面描述的特征还与这些其它实施例相关。例如，探针可以包括至少一个管道出口，管道中的液体可以通过所述管道出口离开探针进入其中正使用探针的环境中(例如，到正检验的加工品上)。至少一个管道出口可以提供于探针主体、触针和/或触针尖端中。探针可以包括液体储槽。任选地，至少一个液体管道包括至少一个管道入口，液体通过所述管道入口供应到探针。至少一个管道入口/出口可以包括至少一个开口、孔、穿孔和/或多孔部件。

根据上文描述的实施例，液体可以是受温度控制的。根据上文描述的实施例，液体可以是冷却剂。液体(例如，冷却剂)可以通过在加工品的机械加工期间使用的液体流装置/供给系统(例如，冷却系统)供应。

现将参考以下附图描述本发明的实施例，其中：

图1是示出用于机床的系统结构的示意图；

图2是说明使用来自机床的冷却系统的冷却剂实施本发明的第一方式的示意图；

图3是说明其中可以使用本发明的实例过程中涉及的步骤的流程图；

图4a和图4b是说明使用从通过探针提供的储槽中供应的液体实施本发明的替代方式的示意图；

图5是说明使用气流而不是液体实施本发明的另一方法的示意图；以及

图6是说明涉及扫描加工品同时该加工品至少部分地浸没在液体中的替代解决方案的示意图。

参考图1，示出机床设备2，其包括机床4、控制器6、PC 8和发射器/接收器接口10。机床4包括用于移动主轴12的电机(未示出)，该主轴在机械加工操作期间固持机器刀具(例如，钻头)，但如图1所示，在测量操作期间可以相对于位于工作台15上的工件16固持探针，例如，模拟探针14(也被称作扫描探针)。使用编码器(未示出)或类似者通过已知方式准确地测量主轴12(以及因此模拟探针14)的位置。此类测量提供在机器坐标系统(x,y,z)中界定的主轴位置数据。数字控制器(NC)18(其为控制器6的一部分)控制主轴12在机床的工作区内的x、y、z移动并且还接收关于主轴位置的数据。

将理解，在替代实施例中，任一或所有x、y和z维度中的相对移动可以通过工作台15相对于主轴12的移动提供。此外，模拟探针14和工件16的相对旋转移动可以通过主轴12的零件(例如，安装在主轴12上的旋转/铰接头部)和/或工作台15的零件(例如，转台)提供。此外，移动可以受限于更少的维度，例如，仅x和/或y。再者，所描述的实施例包括笛卡尔机床，然而应理解这并不一定如此且可以是(例如)非笛卡尔机床。再者，包含车床和并联机器的多种其它不同类型的机床是已知的且可以与本发明一起使用。

在所描述的实施例中，模拟探针14是接触式模拟探针，其包括探针主体20、从探针主体20延伸的工件接触触针22并且在触针22的远端处具有呈工件接触尖端24形式(其在这种情况下呈球形触针球的形式)的表面检测区。模拟探针14在探针几何结构系统(a、b、c)中测量触针22的偏转。(然而，将理解，这并不一定如此，并且举例来说模拟探针可以仅在1个或2个维度中测量偏转，或甚至提供指示偏转程度的输出，而不需要偏转方向的任何指示)。探针14还包括与发射器/接收器接口10(例如，通过无线电、光学或其它无线传输机构)无线地通信的发射器/接收器(未示出)。在WO2012/098355中更详细地描述与本发明一起使用的用于机床的此种探针。

根据多种常规机床，在测量操作期间，NC 18控制模拟探针14和工件16的相对移动。关于主轴12/模拟探针14的x、y、z位置的测量数据(从测量机床的x、y、z轴(以及任何旋转轴)的位置的编码器中接收)与触针偏转数据(通过无线发射器/接收器接口10从模拟探针14中接收)组合以便提供工件测量数据。

根据本发明，在该扫描期间，至少在接触式模拟探针与加工品之间的相互作用点处提供流体流。这可以通过下文说明的多种不同方式实施。

首先参考图1和图2，示出冷却系统30的喷嘴32。通常与多个机床4的情况一样，提供冷却系统30，该冷却系统经配置以将冷却剂供应到在机械加工操作期间装载到主轴12中的机器刀具(未示出)，以便避免机器刀具过热以及有助于在操作期间从机械加工场所清除切屑和其它残渣。冷却系统包括冷却剂的储槽34，在机械加工操作期间，该冷却剂通过将朝向机器刀具与工件之间的相互作用点喷射的第一管道36被泵送到喷嘴32。使用的冷却剂落到机床4的底部，其随后通过第二管道40返回到调节系统38。在所描述的实施例中，调节系统38从冷却剂中过滤切屑和其它污染物并且还在使冷却剂返回到储槽34之前调节冷却剂的温度，使得该温度被控制在预定温度的预定范围内。将理解，调节系统38可以执行额外或替代功能。任选地，可能不需要调节系统，和/或可以绕开调节系统。

在所描述的实施例中，喷嘴32和主轴12两个固定到共用托架44上，该共用托架的移动可以在NC 18的控制下通过电机(未示出)来实现(并且该共用托架的位置可以通过编码器(未示出)确定且被报告给控制器6)。因此，喷嘴32和主轴12一起移动，使得喷嘴32总是朝向装载到主轴12中的任何组件引导冷却剂。这并不一定如此并且举例来说，喷嘴32可以相对于主轴12独立地可移动。在这种情况下，该喷嘴可以设置在其自身的可移动托架上并且可以经配置以跟随主轴12。任选地，喷嘴32可以在机床4内固定为静止的。此外，将理解，可以提供多个喷嘴(以及实际上多个单独的冷却系统)；该喷嘴中的一个、一些或所有喷嘴可以经配置以固定以与主轴12一起移动，和/或相对于主轴12独立地可移动，和/或在机床4内固定为静止的，或其任何组合。喷嘴32可以是刚性的或者可以是柔性的，使得其喷射方向可以通过用户弯曲喷嘴32来改变。

发明人已发现，在机械加工操作期间用于冷却机器刀具的相同冷却系统30以及甚至相同冷却剂可以用于显著减少与使用接触式模拟探针的扫描测量操作相关联的磨损和残渣粘着的问题，并且因此增加接触式模拟探针/触针/触针尖端的工作使用寿命，例如，增加多达2000倍。例如，实验已示出触针尖端的工作使用寿命可以从10m(米)的典型距离增加至20km(千米)。

因此，如图2中所说明，冷却系统30可以经操作，使得冷却剂42可以从喷嘴32喷出，同时通过与工件16的表面接触的触针尖端24沿着工件16扫描模拟探针14，以便收集测量数据。冷却剂42的此种喷射在触针尖端24与工件16之间的相互作用点处引起冷却剂流，已发现这显著减少磨损和粘着，具体而言上述粘着磨损。

图3说明其中可以使用本发明的方法的实例过程100。该过程开始于步骤102，在该步骤处使用机床主轴12中的机器刀具执行机械加工操作以使工件成形。这可以涉及执行完整的机械加工操作以便将工件机械加工成既定的成品形状，或执行机械加工操作的仅一部分使得既定/需要随后的机械加工步骤来完成工件的最终成形。将理解，可以在加载到NC18中的程序的控制下执行机械加工操作。一旦已完成步骤102的机械加工操作，模拟探针14就装载到机床的主轴12中来取代机器刀具。这可以在NC 18的控制下自动地完成。同样，在加载到NC 18中的程序的控制下，在步骤106处启动和执行测量过程，该测量过程涉及控制模拟探针14和工件16的相对移动以便使触针尖端24被沿着工件的表面拖动，从而引起触针相对于探针主体20的偏转。偏转程度被记录且通过接口10被报告给控制器6并且随后与主轴12/模拟探针14位置信息组合(例如，在控制器6和/或PC 8中)。过程中的此步骤106还涉及同时操作冷却系统30以使以便在触针尖端24与工件16之间的相互作用点处以及至少在紧密地围绕相互作用点的区域中形成冷却剂流。冷却剂42可以被连续地泵送或任选地被间歇地泵送，以便在扫描测量操作期间在触针尖端24与工件16之间的相互作用点处形成冷却剂流42。一旦已完成测量操作，在步骤108处就确定是否需要任何其它机械加工。如果到目前为止已执行完整的机械加工过程的仅仅一部分，和/或如果在测量过程106期间获得的测量指示需要额外的机械加工以使工件16符合预定要求，那么可能需要进一步机械加工。如果需要更多机械加工，那么在步骤110处机器刀具被装载到机床的主轴12中并且随后控制继续回到步骤102。如果不需要更多机械加工，那么随后过程结束。

在上述实施例中，冷却剂用作液体以在触针尖端24与工件16之间的相互作用点处形成流体流。然而，这并不一定如此并且除了冷却剂之外可使用液体，例如，润滑油，或水。此外，在测量过程期间用于供应液体/冷却剂的系统不必与在机械加工操作期间使用的冷却系统30相同。再者，可以使用气体来代替液体。

结合其它附图描述实施本发明的替代方式的实例。举例来说，如图4a和图4b中所说明，液体可以通过模拟探针14供应到触针尖端24与工件16之间的相互作用点处。举例来说，在图4a中，探针24可以包括其自身的液体储槽46，在测量操作期间该储槽释放液体48，使得其朝向工件16沿着触针22和尖端24向下流动。如图4b中所说明，模拟探针14可以包括一个或多个喷嘴50，该喷嘴可以用于朝向触针尖端24与工件16之间的相互作用点喷射液体48。液体48可以存储在探针14内的储槽中。任选地，在图4a和图4b的实施例中，液体48可以存储在模拟探针14外部的储槽内并且通过管道供应到模拟探针14。储槽可以是冷却系统的储槽34。在这种情况下，管道可以穿过主轴12和模拟探针14。

在上述实施例中，液体用于在触针尖端24与工件16之间的相互作用点处形成流体流。然而，这并不一定如此。举例来说，替代地可以使用呈气体形式的流体，包含例如湿气(例如，包括暂停在其中的液体的气体)。举例来说，如图5所示，用于朝向触针尖端24与工件16之间的相互作用点引导气流或湿气的喷嘴52可以附接到托架44上。(将理解，与图2的实施例的喷嘴32相同，可以提供一个以上喷嘴，并且如果存在多个喷嘴，那么喷嘴可以相对于主轴12固定、相对于主轴12独立地可移动、相对于机床固定、或其任何组合)。喷嘴52可以包括装置，例如，泵或风扇，以朝向触针尖端24与工件16之间的相互作用点的区域传递机床的环境内的气体流。任选地，可以提供气体源，例如，压缩气体罐，并且喷嘴连接到气体源且经配置以从此处朝向触针尖端24与工件16之间的相互作用点引导气体。

在图2、图4b和图5的上述实施例中，喷嘴可以经配置使得该喷嘴排出的流体被直接朝向模拟探针14与工件16之间的接触点引导。任选地，喷嘴(或在存在多个喷嘴的情况下喷嘴中的至少一个)可以被引导至远离但仍充分接近模拟探针14与工件16之间的接触点的点处，以便在接触点处提供流体流。

图6中示出本文中描述的替代实施例。在这种情况下，工件16浸没在装在容器56中的液体54中，例如，水、冷却剂(例如，机床冷却剂，例如，如在工件的机械加工期间使用的机床冷却剂)、油，而不是将流体流供应到触针尖端24与工件16之间的相互作用点的区域处。可能工件16进行机械加工同时浸没在液体(任选地相同液体54)中或者可能工件16在机械加工步骤之后和在测量步骤之前浸没在液体54中。模拟探针14随后用于沿着工件16的表面扫描以便围绕工件16收集测量数据。此外，已发现此技术显著减少不利磨损和粘着，例如，粘着磨损并且因此显著增加模拟探针的使用寿命。将理解，其中可以使用此技术的实例过程将非常类似于图3中示出的过程，除了步骤106将涉及通过浸没在液体中的工件16执行测量操作之外。

在图6的实施例中，完全浸没工件16。然而，这并不一定如此。举例来说，工件可以仅部分浸没，在模拟探针14接触工件16的一部分时正进行测量的工件16的该部分被浸没。

将理解，高度示意性地说明机床、探针、控制系统以及它们的多个相关联组件，以便有助于明确地描述本发明，并且将理解，可以提供多个额外和/或替代组件。

在上述实施例中，探针是模拟(或扫描)探针，但这并不一定如此。举例来说，探针可以是围绕工件的表面进行扫描的接触触发式探针(例如，以查看如果该探针偏斜/触发，那么哪些可以用于指示工件中的缺陷)。

如图4(a)和(b)的实施例中示出，液体可以穿过探针。在这种情况下，也已发现这在非扫描式探针中可能是非常有用的，例如，离散点测量探针，例如，接触触发式探针(或“双状态”探针)。使液体穿过探针还可能对非接触式探针有用。此外，可以通过使液体穿过探针，而不使液体进入探针的操作环境(例如，不穿出探针到达正测量的加工品上)来实现益处。举例来说，例如，出于温度控制目的，液体可以仅通过探针流通。在这种情况下，可以通过机床设备提供已穿过探针中的管道回到调节系统38和/或储槽34的流体返回路径。

Claims (10)

1.一种检验机床上的加工品的方法，其包括：

沿着待检验的所述加工品的表面扫描安装在所述机床上的接触式探针，同时在所述扫描期间保持所述接触式探针与所述加工品的表面之间的滑动接触；

其特征在于，所述方法包括在所述扫描期间至少在所述接触式探针与所述加工品之间的相互作用点处供应流体流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述扫描期间通过至少一个流体流装置朝向所述接触式探针与所述加工品之间的所述相互作用点引导所述流体。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述扫描期间所述流体通过至少一个所述流体流装置被引导至与所述接触式探针与所述加工品之间的实际相互作用点分离但充分接近的点处，以便在所述扫描期间使流体流至少处于所述接触式探针与所述加工品之间的所述相互作用点处。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述流体流装置独立于所述接触式探针。

5.根据权利要求4所述的方法，其中至少所述流体流装置包括至少一个出口，所述出口至少在所述扫描期间跟随所述接触式探针的移动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中至少一个所述出口附接到所述机床中随所述接触式探针的移动而移动的零件上。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述机床包括在机械加工操作期间用于供应冷却剂以冷却机器刀具的冷却系统，并且其中所述方法包括在所述扫描期间所述冷却系统供应所述流体流。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体是液体。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触式探针包括用于与工件接触的可偏转触针，并且经配置以输出所述触针的偏转程度的测量。

10.一种用于检验加工品的设备，其包括：

机床；

安装在所述机床上的接触式探针；

流体流装置；

其中所述设备经配置使得在其中沿着所述机床中的加工品的表面扫描所述接触式探针、同时在所述扫描期间保持所述接触式探针与所述加工品的表面之间的滑动接触的测量操作期间，所述流体流装置经操作以使流体流至少处于所述接触式探针与所述加工品之间的相互作用点处。