CN107976153B - 用于测量机床中工具的测量系统 - Google Patents

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Abstract

一种非接触或接触测量式测量系统，所述测量系统具有多用途接口插座用于容纳和连接具有光发送器部和光接收器部的非接触或接触测量式测量设备，用于确定机床中工具的位置或者旋转工具的最长刃口。所述多用途接口插座具有下列特征：至少一个机械止挡，对应于所述测量设备上的对应止挡，用于在所述多用途接口插座上容纳和反复放置所述测量设备；和所述多用途接口插座上的至少一个第二流体转接点，其对应所述测量设备上的第一流体转接点。

Description

用于测量机床中工具的测量系统
技术领域
下面说明一种用于非接触(contactless)或接触(tactile)测量机床(machinetool)中的工具的测量系统。这些类型的测量系统将使用在机械切削或材料移除加工(例如铣削(milling)、车削(turning)、磨削(grinding)、刨削(planning)、钻孔(drilling)、锥形扩孔(countersinking)、铰孔(reaming)、侵蚀(eroding)等)中，也使用在具有静止或旋转工具的组合的车床(lathe machine)/铣床或铣床/镟床(turning machine)中。所述测量系统的特征和性能在权利要求中限定；然而，描述和附图也公开了所述测量系统及其各个方面的特征。
背景技术
以前的用于对工具进行测量的激光系统具有一个或多个气动供给和排出管线，用于提供密封空气、控制激光通路和清洁工具等。另外，它们需要电气管线以提供电力供给和操作信号(控制系统的电压供给、激光引发、测量信号等)。它们适用于机床中的接触测量式测量系统。
这种类型的测量系统常常安装在机床的工作台上，在机床的工作空间内部。为了保持工作空间尽可能未被占用还或者为了避免形成其中正在移动的工具可能碰撞的区域，在一些设计中，所述测量系统也经由枢转或线性单元移动到位于工作空间内的测量位置中，并且在工具上执行测量操作后，所述测量系统移回到所述工作空间外部的停放位置/中性位置中。在较简单的变型中，如果在某些生产工艺中在惯常基础上不需要所述测量系统，则所述测量系统作为一个整体被拆卸。
这些测量系统通常代表机床的工作空间中占面积的妨碍外形(interferencecontour)，并且限制可使用的空间，或者它们代表恒定的碰撞风险。因而，这些测量系统容易受到被大型工件、夹具还或者工具损坏的风险。另外，它们需要所述机床的工作空间中的一条或多条管线。
设置、铺设和安装所述供给和控制管线(压缩空气和电气管线)代表了显著水平的工作量，也尤其是对于可移动或可枢转的测量系统；所述测量系统的精确配合的安装以及所述气动/电气连接器(electrical connector)的连接也是复杂的。通常需要多条气动管线和多条电气管线来将所述测量系统连接到所述机床的机器控制器。
来自MICRO-EPSILON Eltrotec GmbH(www.micro-epsilon.com)的optoCONTROL1200/1201光量传感器用于间隙(gap)、边缘和光量测量，并且由光源和单独的接收器单元组成。控制电子系统容纳在所述接收器壳体中。所述接收器单元和所述光源能够相互独立地安装，并且经由单独的供给和输出缆线操作。在该测量系统中不设置气压源(pneumaticsupply)。
来自m&h Inprocess Messtechnik GmbH(www.mh-inprocess.com)的具有红外数据发送器的可互换的Pick Up Tool Setter(挑选工具设定器)35.40，代表不具有妨碍外形或缆线的方式。该接触测量系统可在法兰安装(flange-mounted)在工作台侧的可互换保持器中手动或自动更换。所述测量系统被从外侧推动到自定中心台架(self-centeringmounting)中并接合于此。在对所述工具进行接触测量后，所述测量系统可以从所述台架(mounting)拉出。同样地，在该测量系统中不设置气动管线；因此，它只在有限程度上可以与此处考虑类型的测量系统相比较。
例如从DE 10 2008 017 349 A1已知形式为激光测量部分的非接触测量工具扫描器。这种测量系统用于测量机床中的工具。所述测量系统具有光阻挡系统，例如用于确定机床中工具的位置或者旋转工具的最长刃口。所述测量系统具有气动控制器，所述气动控制器用于在测量系统中提供压缩空气来用于各种功能(清洁激光束发送器和激光束接收器，打开/关闭所述激光束发送器和激光束接收器前部的保护盖)，和至少一个用于操作所述光阻挡系统(light barrier system)的电子控制器，用于从所述光阻挡系统接收测量信号，用于将测量信号在信号传送介质中传递到所述机器控制器，并且用于向所述气动控制器提供控制信号。从引用的文献中已知用于非接触式测量机床中工具的测量系统的一个变型，该变型由于借助于流体电变换器(fluid electrical converter)提供电能而在不具有电气连接器(electrical connector)的情形下进行管理，所述流体电变换器由气压源供给压缩空气，因为其它原因而需要所述气压源。这降低了复杂性，并且减少了电气连接中的任何错误源。
发明内容
在此基础上，本发明的目的是提供一种简单、可靠地操作用于测量机床中的静止或旋转材料移除工具的测量系统的方式。
该目的通过权利要求1中阐述的非接触或接触测量式测量系统实现，所述非接触或接触测量式测量系统具有用于容纳和连接光阻挡测量系统或者接触测量探测器的多用途接口插座，所述光阻挡测量系统具有光发送器部和光接收器部，所述测量系统用于确定机床中工具的位置或者用于确定机床中旋转工具的最长刃口，或者用于机床中的其他测量任务。在下面的讨论中，不具有多用途接口插座的非接触或接触测量式测量系统也称作测量设备。
所述多用途接口插座具有下列特征：
至少一个机械止挡(mechanical stop)，所述机械止挡对应于所述测量设备上的对应止挡(counterstop)，用于在所述多用途接口插座上容纳和反复放置所述测量设备；和
所述多用途接口插座上的至少一个第二流体转接点(fluid transfer point)，所述第二流体转接点对应于所述测量设备上的第一流体转接点。
该多用途接口插座提供所述机床的机器控制器和所述测量设备之间的机械连接，(可能的电/光信号连接)，和/或气动流体连接。机械接口具有用户友好的设计，例如为螺钉、掣子(detent)、旋转或夹持固定结构，或者为燕尾接合连接部或者卡口连接部。该接口提供机械可重复的测量设备放置。预拉伸销(pretensioned pin)或定位销(dowel pin)能够补偿所述多用途接口插座和所述测量设备之间的相当小的配合公差(tolerance)。弹簧钢板或磁连接件(magnetic coupling)也可用作连接部件。为此目的，所述多用途接口插座可具有一个或多个接触表面，优选表面抛光的接触表面，或者一个或多个优选弹性定准销(resilient alignment pin)。
所述机械止挡可设计成，使得所述测量设备在旋转180°的两个不同方向上连接到所述多用途接口插座。
在所述多用途接口插座中，在一个变型中，所述第二信号转接点具有第一接触点和第二接触点，并且每个都具有多个触头。这些触头可以是电的(欧姆的)和/或光纤辅助的连接器或触头。所述第一接触点和所述第二接触点彼此间隔开，并且一个接触点的多个触头相对于另一接触点的多个触头关于两个接触点的中心点对称地布置。所述测量设备具有直径方向上相对的第一接触点和第二接触点。因而能够在旋转180°的两个不同方向上将所述测量设备非常方便地连接到所述多用途接口插座。由于两个直径方向上相对的第一接触点和第二接触点，信号/供电电压触头平行设置。因为每个信号传输进行两次，这也在操作过程中减少了配置错误。输送相当大电流的线(例如电源)根据需要，经由2×2、2×3或更多单独的触头进行转接(transfer)。
在作为触头转接(transfer)的一个实施方式中，为连接到所述测量设备，该多用途接口插座在一侧(测量设备或插座)上具有含镀金接触点的印刷电路板，并且在相应侧(插座或测量设备)上具有含接触销或接触弹簧的电路板。混合形式在该分布中也是可能的。所述接触销或接触弹簧可以经由表面装置技术(SMT)钎焊、铆接，或钎焊在其中或其上；所述接触销也可具有弹性设计。所述印刷电路板转接/接纳所述信号线和供给线到所述接触销或接触弹簧和接触点，或者从所述接触销或接触弹簧和接触点转接/接纳所述信号线和供给线。在一个优选变型中，所述弹性触点位于所述测量设备的底侧上，并且所述接触表面位于所述多用途接口插座的顶侧上。
而且，所述多用途接口插座具有密封装置，其中所述密封装置围绕所述信号转接点和所述流体转接点，并且对应所述测量设备的侧接触表面和下接触表面。这个密封装置可设计为密封环。当安装所述测量设备时，所述密封环使冷却剂和污物远离所述接口。
当所述测量设备未连接到所述多用途接口插座时，具有暴露的电/光纤触点的特定电路板在所述转接点的区域中形成所述测量设备的外皮和所述多用途接口插座的外皮。为此目的，所述电路板设计为无开口，并且以防流体/防粉尘的方式安装在所述插座或测量设备壳体中。因而，当所述测量设备没有对接(dock)在所述多用途接口插座上，粉尘、冷却剂或润滑剂不能进入所述测量设备的壳体内部或者所述多用途接口插座的壳体内部。
上面提及的所述弹簧接触销包含具有间隙的可移动部分。当所述多用途接口插座的转接点暴露(即所述测量设备没有对接在其上)时，如果碎屑、粉尘或冷却剂应到达所述接口，在其安装(mounting)中实际上不可能清洁所述具有间隙的接触销。为了防止这些污染物的穿透，在不同的变型中，提供了借助于一个或多个密封薄膜形成的密封接触点。这样设计的接口与所述测量设备/多用途接口插座的壳体分别一起形成基本上完全密封且容易清洁的表面。
在所述接口插座和所述测量设备上的两个接触点因而可以具有对外部密封的设计。在一个变型中，为此目的设置了SMT可钎焊的弹簧接触销块。在另一变型中，使用了SMT钎焊的或铆接的接触弹簧。所述触头借助于柔性薄膜进行密封，其中单个触头被嵌入所述柔性薄膜中，或者所述柔性薄膜在侧面紧密地包围所述单个触头。当所述测量设备未被安装时，所述转接接口因此被密封而阻止冷却剂渗透。当(优选所述测量设备上的)所述触头借助于所述柔性薄膜进行密封时，润滑剂或冷却剂不能进入所述接触销部分之间的空间中。
为了清洁，在所述测量设备安装在所述多用途接口插座上之前，在例如冷却剂到达接触点的情况下，这些系统可以通过喷嘴容易地被清洁(无尘无油)的压缩空气吹走，或者用布擦拭。
附加的密封薄膜保护所述触头免受冷却剂污染并且简化所述电气接口的清洁。
接口区域的利用密封装置(密封环)和从外部密封两个接触点的上述接口区域的密封之间存在差异；可以提供一个作为另一个的替代，或者二者都提供。
在一个变型中，所述多用途接口插座具有气动控制器，所述气动控制器包括例如阀、节流阀、止回阀(check valve)、过滤膜盒(filter capsule)，和/或减压器等的气动部件，用于提供在气动致动的光阻挡系统中用于各种功能的加压流体，例如用于所述光阻挡系统中光束的封闭光阑。这个变型的一个优点是所述多用途接口插座需要仅仅一个单一流体源。从这样一个流体源，在所述多功能接口插座中经由三个流体转接点对所述光阻挡测量(light barrier measuring system)系统提供清洁、封闭活塞，和密封空气的功能。在多用途接口插座不包含气动部件的变型中，对光阻挡测量系统进行清洁、封闭活塞和密封空气的功能的气动控制器，位于所述光阻挡测量系统中或所述多用途接口插座上游。在第一种情形中，在所述多用途接口插座中需要仅仅一个流体源和一个流体转接点。在第二种情形中，在所述多用途接口插座中设置三个单独的用于清洁、封闭活塞，和密封空气功能的流体源，以及三个相应的流体转接点。
在另一变型中，在所述气动控制器之外或者替代所述气动控制器，设置电子控制器用于提供控制信号以操作所述光阻挡系统、从所述光阻挡系统接收测量信号、在信号传送介质中将测量信号传递到所述机器控制器，和/或向所述多用途接口插座中的所述气动控制器提供控制信号。所述多用途接口插座可在其侧部之一和/或底表面上具有不同的连接部。在另一变型中，所述多用途接口插座可设有面向工作台(machine table)的密封装置。所述多用途接口插座因而可容易地安装在所述工作台上，并且在制造操作过程中也可以保持在那里。通过使用所述多用途接口插座，在许多应用中，非常容易将所述测量设备安装在工作台、托架上，或者CNC机的工作空间中。
所述多用途接口插座用作机床上的预安装件，并且代表机床的简单准备选项(preparation option)。在机床启动前，所述多用途接口插座可以完全挂载(mount)和安装(install)在机床中，并连接到所述机器控制器。因而，尽管在机房中存在非常严酷的环境条件，使用者也容易使用所述测量设备并且直接使所述测量设备工作。因而用户能够在不危及所述系统的密封性并且不必确保所述工作台被密封的条件下适应测量设备。由于所述多用途接口插座，所述测量系统能够被使用者快速且容易地更换。
在另一变型中，所述测量设备经由气动管线通过所述多用途接口插座进行供给，在激光测量部分的情形中还直接经由所述接口，供给位于所述测量设备或所述多用途接口插座上的用于工具清洁的空气喷嘴。因而，不需要额外的外部管线。另外，代替所述激光测量部分，在具有或不具有用于清洁所述测量表面的空气喷嘴的条件下，所述多用途接口插座可容纳接触工具探测器(tactile tool probe)。
特别地，在所述测量设备的激光测量部分被气动操作的封闭活塞或封闭光阑保护而不被污染的一个变型中，所述封闭活塞的阀通风(valve vent)和/或废气(exhaust air)被供给到所述用于清洁工具的空气喷嘴。因而，在所述测量设备或多用途接口插座上不需要额外的废气管或额外的废气开口。因而有利地避免了在位于机床的严重地含有烟雾、流体或固体的加工空间中的所述测量设备或所述多用途接口插座上不得不设有废气口。相反地，所述气动控制系统通过被安装在用于清洁工具的空气喷嘴中的止回阀(checkvalve)有效地防止润滑剂或冷却剂的渗透。
在另一变型中，建立从机房到机器控制器的电气连接的电气管线，被设计成使得废气能够通过所述电气管线排出。这例如可经由被集成到缆线中的细空气管进行。
当测量设备未安装在所述多用途接口插座上时，可提供覆盖(i)电气和/或光纤信号转接点、(ii)流体转接点和(iii)密封装置的单独的盖板来保护所述接口。
为了供给所述流体喷吹设备(fluid blowing device)，所述气动控制器可具有可通过电致动信号进行作用的第一电磁致动开关阀；所述第一电磁致动开关阀可以以受控方式将压缩空气传递到所述流体喷吹设备的一个或多个空气出口，例如用于清洁待测量的工具。该开关阀可具有电磁致动的通流(throughflow)位置和弹簧加载的阻塞位置，其中在电磁致动的通流位置中，喷吹空气出口被供给压缩空气；在弹簧加载的阻塞位置中，没有压缩空气到达所述喷吹空气出口。
为了在所述测量光束的区域中供给密封空气，所述气动控制器可具有通过致动信号进行作用的第二电磁致动开关阀。该第二电磁致动开关阀可允许压缩空气在用于测量光束的通路口以受控方式离开，从而外来杂质不能进入所述(激光)光束的光束路径。所述第二电磁致动开关阀可具有弹簧加载的阻塞位置和电磁致动的通流位置，其中，在所述弹簧加载的阻塞位置中，没有压缩空气、或通过低压作用的压缩空气、或在低体积流量时提供的压缩空气，能够在用于测量光束的通路口离开；在所述电磁致动的通流位置中，在较高压力或者较高体积流量时提供的压缩空气可以在所述用于测量光束的通路口离开。
为了向至少一个保护/封闭设备供给流体，所述气动控制器可具有通过致动信号进行作用的第三电磁致动开关阀。所述封闭光阑或封闭活塞可位于所述保护/封闭设备中。该电磁致动开关阀以受控方式将压缩空气输送到一个或多个滑动件。该开关阀可具有弹簧加载的阻塞位置和电磁致动的通流位置，其中在所述弹簧加载的阻塞位置中，没有压缩空气到达在所述光阻挡系统的光发送器部和光接收器部处的所述滑动件，从而测量光束不能通过；在电磁致动的通流位置中，所述滑动件被供给压缩空气，从而所述测量光束能够通过。
在另一变型中，用于光路的所述至少一个保护/封闭设备可拆卸地连接到所述激光测量部分。为此目的，在每个情形中，气动操作的封闭活塞位于包含光束通过口的附件中。所述附件设有旋转、滑动或掣子连接部，其中所述旋转、滑动或掣子连接部被配置成与所述激光测量部分的支持结构处的相应连接部配合。在所述附件的一个变型中，所述气动操作的封闭活塞和所述光束通过口的定位方式是，在所述附件和所述激光测量部分在多用途接口插座上的安装状态中，与对于所述多用途接口插座(的下端)相比，所述光束通过口更靠近所述激光测量部分的支持结构的特定腿部的自由端(上端)。在所述附件的一个变型中，所述附件在它的更靠近所述上端的侧上具有斜壁。利用集成的封闭活塞，这与所述附件的立方形设计相比或者与由基本上呈直角的子部件形成的所述激光测量部分的支持结构相比，增加了被容纳在机床的心轴中的沉入深度。
在一个变型中，所述附件设有旋转-掣子连接部，其中围绕光束通过口的带具有环形的、径向向外突出的凸缘，且所述凸缘沿它的周缘具有中断部。所述凸缘与它的中断部一起选定尺寸，使得通过插入和扭曲，所述凸缘可与所述激光测量部分的支持结构的特定腿部中正好相对地形成的开口密封接合。所述支持结构上的附件的旋转-掣子连接部可在两个旋转方向上拆卸或锁定。这允许所述激光测量部分的支持结构上的附件被安装/拆卸，甚至靠近妨碍外形(interference contour)，例如工作空间的壁。
密封件位于封闭活塞和所述激光测量部分的支持结构之间。该密封件一方面围绕所述附件的光束通过口，且另一方面，相对于所述光束通过口径向偏移，围绕用于工作介质(例如压缩空气)的气动连接件。
所述封闭活塞具有轴颈(journal)，并且受到弹性组件的载荷，从而在所述封闭活塞的中性位置中，所述轴颈相对于所述光束通过口的方向横向地封闭所述附件的光束通过口。由于所述气动连接件，所述工作介质(operating medium)流入工作室(work chamber)，而所述工作室围绕纵向可移位的被导向的封闭活塞。在一个变型中，所述封闭活塞和/或筒孔设有涂层/抛光的运行表面(running surface)以防止磨损。所述封闭活塞具有朝向所述弹簧组件而密封所述工作室的环形凸缘。为此目的，设置由密封橡胶制成的活塞密封件。所述工作室被供给工作介质以便使所述封闭活塞不占用所述附件的光束通过口。所述封闭活塞因而克服所述弹簧组件的力进行移动，从而所述轴颈不占用所述光束通过口。容纳所述弹簧组件的弹簧室被封闭，并因而免于被污物污染。所述封闭活塞具有阀功能，经由所述封闭活塞，所述弹簧室的通风在所述活塞开启期间受到控制。空气通过所述活塞中的通道逸出，并且被供给到密封空气。该通道在所述封闭活塞的中性位置中被封闭，并且在所述封闭活塞行经移位路径后不被占用。当所述光束通过口被所述封闭活塞的锁定轴颈封闭时，所述弹簧室经由该通道通风；否则，将出现负压。
在一个变型中，位于所述封闭活塞和所述激光测量部分的支持结构之间的密封件设计为橡胶模制件，并且起补偿公差(tolerance)、密封阻止污染和/或对气动转接(transfer)进行密封的弹性元件的功能。而且，在另一变型中，所述密封件具有用于在它的使用位置中固定所述附件的旋转位置的掣子元件。由于在使用位置中的锁定，确保污染保护盖以中心指向地安装在所述附件中，即使所述附件不易接近或不容易盲装(pooraccessibility or blind mounting)。
作为这种掣子(detent)元件的变型，腹板(web)整体地形成在所述橡胶模制件上，并且设置成与被引入到所述支持结构的壳体表面中的沟槽(groove)或空腔(hollowcavity)接合。作为这种掣子元件的另一变型，提供金属圆筒，所述金属圆筒通过橡胶模制件推入到所述壳体沟槽中，其中所述橡胶模制件在这里用作压力弹簧。这导致比前述变型中更紧地锁定。第三变型使用单独的弹性掣子元件。在这种情形中，塑料模制件或冲压/弯曲夹子或弹簧加载的掣子球被压入，与被引入到所述支持结构的壳体表面中的沟槽或空腔接合。
在一个变型中，这里存在的密封件具有不同的横截面形状。这导致具有不同的接触压力的区域。因而可实现与所述支持结构的壳体表面均匀接触，即使当所述附件通过旋转、滑动或掣子连接部非对称地固定时。
在另一变型中，用于非接触测量的测量系统包括光阻挡测量系统，所述光阻挡测量系统具有光发送器和光接收器，所述用于非接触测量的测量系统具有与所述光发送器和/或光接收器结合的光学透镜装置，用于使来自所述光发送器的光束整形和聚焦于所述光接收器。所述光学透镜装置容纳在透镜架中。所述透镜架具有分别呈筒形的内套筒和外套筒，所述透镜装置被插入到所述内套筒中，而所述内套筒至少部分地被所述外套筒包围。所述透镜架与所述透镜装置一起容纳在所述光发送器和/或所述光接收器的壁中。
该光学装置允许实现光学反馈(APC)，其中所述光发射器产生的光功率的一部分照射到被集成于所述光发射器中的光电元件中，并且该光电元件产生与所产生的光功率成比例的电流。与所产生的光功率成比例的该电流被用于调整通过所述光发射器的正向电流。替代地，通过将所述正向电流保持在一定值，恒定电流(ACC)流过所述光发射器(lightemitter)。
输出被调整的或输出被稳定的激光二极管用作所述光发射器。来自所述激光二极管的光轴向偏移地供给到所述光学透镜装置(optical lens arrangement)。该光学透镜装置具有例如玻璃或塑料或者这两种材料的组合制成的球面透镜或非球面透镜。所述光学透镜装置还可以是光衍射元件。所述光学透镜装置使通过的光准直(collimate)、发散或会聚。所述光的扩散通过被插入到所述光学透镜装置中或可被布置在所述光学透镜装置下游的光阑进行定界。通过使用所述光阑实现旋转对称或部分旋转对称的强度分布或圆形光束轮廓。在所述光阑的下游，所述光通过玻璃或塑料或这两种材料的组合制成的球面透镜或非球面透镜、或光衍射元件，被准直、发散或聚焦于期望的焦点位置上。所述光学透镜装置可被设计为单透镜、双合透镜或三合透镜。
在一个变型中，该光学透镜装置设置安装套筒(mounting sleeve)，所述安装套筒除固定所述透镜外，还可用作用于定界(delimiting)激光束的光阑。所述透镜可不用力或几乎不用力就被插入到该内套筒或者安装套筒中。所述内套筒因而几何固定所述透镜装置和/或用作定界所述光束的光阑。与常规透镜架(lens mount)相反，利用这里建议的方式，所述透镜(也没有塑料)可精确且没有游隙地安装在中心；由于很少部件需要安装，这允许使用按压操作简单、快速地组装。
在一个变型中，所述内套筒和/或所述外套筒具有在纵向方向上延伸的弱化(weakening)和/或膨胀(expansion)区。在一个变型中，所述内套筒和/或所述外套筒具有分布在内周缘和/或外周缘上的径向向内指向的压点。所述透镜装置的透镜因此插入到所述内套筒中。所述外套筒的内横截面和所述内套筒的外横截面相对于彼此选定尺寸，使得所述外套筒在径向方向上挤压所述内套筒抵靠所述透镜。在具有多个透镜的另一变型中，也可以为所述多个透镜中的每个透镜提供单独的内套筒。在这个变型中，所述透镜相对于彼此的布置通过相应内套筒在所述外套筒中的容纳来确定。
内部挤压点或挤压脊施压于透镜外直径，并且由于它们的塑性变形而形成透镜外表面的密封夹持。与常规透镜安装相反，这种易于安装的装置无需螺钉或夹持环就可以进行管理。两个套筒不需要粘合；所述部分容易制造，并且整个装置只需要少量部件。
所述内套筒的几何设计和材料选择影响作用于所述透镜上的力。应力被引入到玻璃体中，所述应力足够高，从而实现可靠地固定和可选地密封而在所述透镜上不产生碎屑或不引起光学畸变。
为了能够在许多不同公差的构造中补偿单个部件的制造公差并且使施压于所述透镜和外套筒上的压力保持在期望的范围内，选择的材料要在安装过程中塑性变形但仍维持充足的残余应力。
所述外套筒在一端上可具有至少一个插入斜面，优选具有2°至15°的斜面角，特别优选地，具有4°至10°的斜面角。当也可用作整个光学装置的壳体的所述外套筒被滑过或按压其上时，所述内套筒(安装套筒)收缩。这些“平缓地倾斜”的插入斜面便于所述套筒在所述透镜上滑动。所述透镜因而从外部被夹持。
所述内套筒和/或外套筒可以由具有不同强度或延展性的材料，例如铝、塑料、有色金属、铅、形状记忆合金制成，在每种情况下具有不同的硬度，并且所述内套筒和/或外套筒具有塑性和可弹性变形的不同部分。所述内套筒以及所述外套筒可设有用于尺寸选定以及用于强度、弹性和变形性的连续建模的弱化点(缩陷、凹部、狭缝、开口等)。由橡胶或塑料制成的额外插入的密封元件或粘合剂可设置在所述透镜和所述内套筒之间和/或设置在所述内套筒和所述外套筒之间，或者设置在所述透镜和所述外套筒之间。由于所述安装套筒的挤压力，导致密封所述透镜和所述外套筒。由橡胶或塑料制成的额外插入的密封元件在这里可提供额外的密封。最后，为了无游隙地挤压，所述外套筒和所述透镜装置之间的任何间隙可填充粘合剂来代替使用所述密封元件。为了无游隙地挤压，剩余间隙也可填充塑料以便增加强度和提供额外的密封。
这里展示的光学透镜装置与光发送器和/或光接收器结合地设置在透镜架中的方式允许精确、快速且操作可靠的透镜组件。在所述透镜架中所述光学透镜装置和密封件的机械固定可以在单一工作步骤中实现。因而完全实现所述光学部件的稳定的、无游隙(play-free)的安装，并且完整地安装的装置对振动不敏感。所需部件的数量很少是由间隔环或螺纹夹持环等的分配造成的。
该测量系统的其它特征、性能、优点和可能的修改在下面的描述中参照附图进行解释。
附图说明
图1以侧视示意图显示呈非接触测量光阻挡形式的测量设备。
图2以俯视示意图显示图1的测量设备的多用途接口插座。
图3以侧视示意图显示图2的多用途接口插座。
图4a以从一侧观察的截面示意图显示图2的多用途接口插座的电信号转接点的第一变型。
图4b以立体示意图显示对于图4a的第二变型的SMT弹簧触头的不同变型。
图4c以从一侧观察的截面示意图显示图2的多用途接口插座的电信号转接点的第二变型。
图4d以从一侧观察的截面示意图显示图2的多用途接口插座的电信号转接点的第三变型。
图4e以从一侧观察的截面示意图显示图2的多用途接口插座的电信号转接点的第四变型。
图5以从一侧观察的截面示意图显示具有用于测量设备的气动操作的封闭活塞处于封闭位置的附件。
图6以从一侧观察的截面示意图显示具有用于测量设备的气动操作的封闭活塞处于通流位置的附件。
图7以俯视示意图显示图5的附件。图5和6是沿图7中线A-A剖切图7中的附件的截面图。
图8显示用于支持元件上的附件的掣子元件的一个变型。
图9显示支持结构的腿部中的透镜架的第一变型。
图10显示透镜架的第二变型。
具体实施方式
图1显示用于对机床中的静止和旋转工具进行非接触测量的测量设备10。所述机床可以是例如铣床/镟床(turning machine)或者车床(lathe machine)/铣床，用于机械切削或材料移除加工的工具被夹持在其中。静止工具是例如用于车削(turning)操作的可转位切削刀具，并且旋转工具是例如钻头或铣刀。
为了高精度(例如1微米或更小)地测量这两种类型的工具，测量设备10装配有光阻挡系统12，其中光阻挡系统12用于确定机床中工具(未示出)的位置或用于确定机床中旋转工具(未示出)的最长刃口。
在接触测量式测量设备中，对于不同的测量任务，所述工具被机床移动经过测量设备的触针或者从测量设备的触针移离。光阻挡系统12及其多个方面在下面进行更详细地解释。然而，不涉及光路的特殊特征的多个方面仍然适用于接触测量式测量设备。
测量设备(光阻挡测量系统)10中的光阻挡系统12被分成光发送器部14和光接收器部16，其中光发送器部14和光接收器部16中的每个分别与测量设备10的基本上U形支持结构22的腿部18、20结合。如图1所示，光发送器部14和光接收器部16位于U形支持结构22的相应腿部18、20中。光发送器部14和光接收器部16彼此面对，并且光束24，在当前示例中是激光束，穿过相应的通路口14a、16a(在图1中未示出)，从光发送器部14到达光接收器部16。测量设备10的基本上U形支持结构22由多个立方体部分组装。
为了确定机床中工具的位置或旋转工具的最长刃口，根据(几个测量规范中的)一个测量规范，可旋转驱动的工具被定位于光阻挡系统12的激光测量光束24中，使得激光的光路(beam path)被所述工具中断。接着，所述工具相对于测量光束24以优选的恒定速度移离所述光路。所述工具移动到测量光束24不再被所述工具中断的位置中。替代地，所述测量也可通过推动来进行；所述旋转工具由此位于测量光束24的外部，并且一旦测量光束24被遮蔽(obscured)就产生测量信号。
用于信号整形和中继信号到机床的机器控制器的信号电子电路(未更详细地示出)容纳在光接收器部16的壳体内部。所述信号电子电路用于从光阻挡系统12接收测量信号，并且将所述测量信号中继到机器控制器(未更详细地示出)。
与要被供给压缩空气的测量系统10的部件相连接的气动连接部，设置在U形支持结构22的两个腿部18、20之间的连接块30中。
如图2所示，多用途接口插座300设置成与机床的机器控制器通信，即根据机器控制器的请求，将测量信号从光阻挡系统12发送到机器控制器，并且设置成电气和气动控制所述用于测量的测量系统。
该多用途接口插座300具有机械止挡310，其对应于测量设备10的对应止挡，用于将所述测量设备容纳和反复放置在多用途接口插座300上。在这个变型中，止挡310由相对于彼此成直角地位于顶侧上的四个插孔(receptacle)310组成，用于位于测量设备10的基部上的轴颈40。
该多用途接口插座300具有两个第二信号转接点320a、320b，其对应于光阻挡测量系统上的第一信号转接点50a、50b。信号转接点50a、320a是电触头，并且信号转接点50b、320b是光纤触头。
另外，该多用途接口插座300具有位于多用途接口插座300上的第二流体转接点330，其对应于光阻挡测量系统上的第一流体转接点56。
该多用途接口插座300因而形成在机床的机器控制器和测量系统之间的机械连接、电/光信号连接，和/或气动流体连接。除上述变型外，所述机械接口也可以设计为例如螺钉、掣子、旋转或夹持固定结构，或者设计为燕尾连接或卡口连接部。该接口提供可机械地重复的测量设备放置。
在其它变型中，轴颈40也可设计成预拉伸销(pretensioned pin)、定准销(alignment pin)或者定位销。它们因而能够补偿多用途接口插座和光阻挡测量系统之间的相当小的公差。在进一步的变型中，多用途接口插座300也可具有一个或多个表面抛光的接触表面，其与所述测量系统上相应地成型的对应面配合。
由于单个转接点关于中心(在当前情形中，中心气动连接部)的点对称布置，所述机械止挡设计成使得测量设备10在旋转180°的两个不同方向上连接到多用途接口插座300。
对于多用途接口插座300，在图2和3所示的变型中，第二信号转接点具有第一和第二接触点(contact point)320a，每个接触点320a都具有多个触头(contact)a、b、c。这些触头a、b、c是电(欧姆)触头。另外，两个信号转接点50b、320b可选地设计成光纤触头。第一和第二接触点320a彼此间隔开，并且一个接触点320a的多个触头a、b、c相对于另一接触点320a的多个触头a、b、c关于两个接触点之间的中心(在当前情形中，在第二流体转接点330的中心)点对称地定位。
光阻挡测量系统10具有正好相对的第一接触点50a和第二接触点50b。因而在旋转180°的两个不同方向上能够将光阻挡测量系统10连接到多用途接口插座300。为此目的，测量系统10的轴颈40插入到插孔310中，从而测量系统10的第一接触点50a和第二接触点50b分别电接触和光学接触多用途接口插座300的第一接触点320a和第二接触点320b。在一个设计中，测量设备10上的电路板PCB和多用途接口插座300上的电路板PCB分别形成密封面。测量设备10的第一接触点50a与第二接触点50b和多用途接口插座300的第一接触点和第二接触点被钎焊到该电路板PCB上。硬塑料制成的机械框架414包围所述触头。电路板PCB具有(未更详细地示出的)铜轨迹(track)，所述接触点的结合触头经由铜轨迹进行组合并且中继电信号/供给电压。电路板PCB和载板或壳体部416用于密封测量设备10和多用途接口插座300。这种方式也可使用标准弹簧接触销或这样的多个块来实现。
图4a示出电接触点的一个变型。这些电接触点通过多个管状接触销400形成，多个管状接触销400通过压缩弹簧402预加应力(pretensioned)，并容纳在套筒404中。每个接触销400在它的自由端上具有接触件。单个电接触销通过包围它们的塑料模制件414彼此间隔开，并且借助于所述印刷电路板PCB在壳体416中固定在适当位置。
图4b显示SMT适配的接触弹簧的不同变型，其中所述SMT适配的接触弹簧代替通过压缩弹簧402预加应力的管状接触销400。
代替上述该接触领域，图4c显示基于SMT适配的在侧视图中呈大约Z字形的接触弹簧的密封的变型。图4d显示被插入到橡胶模制件410中并被实施为铆接接触的接触垫450，并且在这个变型中，经由在侧视图中大约呈z字形的接触弹簧455接触电路板PCB上没有详细示出的铜轨迹。所述电接触点被塑料模制件414包围。由于覆盖橡胶模制件410，所述电接触点可利用压缩空气容易地排污。因而，可以确保在测量设备10在多用途接口插座400上的安装过程中，没有金属碎屑、冷却剂滴等出现在接触点处或者引起机械止挡、电接触点或流体转接点损坏。
图4e显示电接触点的另一变型。在这个变型中，通过压缩弹簧402预加应力的多个接触销400容纳在套筒404中。每个接触销400具有蘑菇形接触件406，接触件406具有缩窄部(constriction)408，并类似于图4d中接触垫450的。覆盖橡胶模制件410在应力作用下容纳在这个缩窄部408中，并且也包围其它接触销400的缩窄408。橡胶模制件410在它的外边缘412向下弯曲。电接触点(electrical contact point)被从外部密封，使得只有蘑菇形接触件406被暴露。所述单个电接触点利用该包围的塑料模制件414彼此间隔开并且固定就位。由于覆盖橡胶模制件410，所述电接触点可以容易地用压缩空气吹气除污(blow off)。因而，在多用途接口插座400上安装测量设备10的过程中，没有干扰金属碎屑、冷却剂滴等存在于接触点或金属止挡处。
在一个变型中，多用途接口插座300或测量系统10的支持结构(supportstructure)22具有气动控制器600，其中气动控制器600包括诸如阀600a、节流阀或减压器600b、止回阀600c、过滤器膜盒(filter capsule)600d等的气动部件，用于提供在光阻挡系统中用于多种功能的压缩流体。如果多用途接口插座300包含气动控制器600，则为每个所述气动功能提供流体转接点。
例如，这些功能中的一个是要用气动致动的封闭光阑，用于光阻挡系统中的测量光束24。该封闭光阑(细节参见下面图5、6的描述)安装在测量系统10的U形支持结构22的两个腿部18、20上的每个附件36、38(见图1)中。这些气动功能中的另一个是流体喷吹设备，所述流体喷吹设备具有空气喷嘴60(见图1)，其用于从用于清洁待测量的工具以及用于清洁测量探测器组件的探测器表面(在接触测量设备情形中)的流体喷吹设备供给大约2至10巴的清洁压缩空气到所述探测器元件上的测量位置和/或所述测量光束的区域中(在非接触测量式测量设备情形中)。进一步的气动功能是位于所述光阻挡系统中的所述光发送器部和/或光接收器部中的空气屏障。
除气动控制器600外，多用途接口插座300具有电子控制器650，其用于提供操作所述光阻挡系统的控制信号、接收来自所述光阻挡系统的测量信号、在信号传送介质中传递测量信号到所述机器控制器，和/或为所述多用途接口插座中的气动控制器提供控制信号。多用途接口插座300具有电气连接部340和气动连接部350。在另一变型中，所述激光电子系统容纳在激光系统22中。用于所述气动阀的电控制器容纳在多用途接口插座300中。用于气动阀的电控制器也可容纳在激光测量系统10中。
在图1至3所示的变型中，测量系统10经由穿过多用途接口插座300的气动管线330、330a、330b供给，气动管线330、330a、330b中的一个经由多用途接口插座300也向位于测量系统10处的用于工具清洁的空气喷嘴60供给压缩空气。在图3所示的变型中，所述气动阀容纳在多用途接口插座300中。在这种情形中，三个气动转载点330、330a、330b同样设计为可转动180°。
图5至7例示用于测量系统的气动封闭活塞或封闭光阑700的一个变型，其中气动封闭活塞或封闭光阑700保护所述激光测量部分免受污染。这种封闭活塞位于附件36、38的每一个中。图5显示封闭活塞700位于它的封闭位置中，和图6显示封闭活塞700位于它的通流位置中。图5和6是沿图7中线A-A的图7中附件的剖面图。
用于这种类型的激光系统的常规防污染盖(soiling protection cover)容易用螺纹拧上(screw on)。根据在应用中存在的污染物负载的密度和密封空气的清洁度，防污染盖必须被移除并清洁光束射入/射出点。这是耗费时间的，并且需要工具。本文提供的在测量系统10上的封闭活塞/封闭光阑700具有旋转、滑动、卡口连接等，可以不用工具就可被移除和安装。
在测量系统的延长的非工作状态时间期间，这些封闭光阑700阻止粉尘、碎屑、钻孔流体等能够渗透到用于测量光束的通过口。附件36、38中的每一个具有卡口连接部(bayonet coupling)702，其中卡口连接部702可锁定在顺时针方向和逆时针方向位置中以便将特定附件36、38安装在相应的腿部18、20上。该卡口连接部702包围通过口704，激光束可通过该通过口704进入和离开。所述密封空气也被引导通过该通过口。通过口704具有横向于它的纵向延伸部的阻塞通道706，其中锥形的锁定轴颈708可纵向移位地被容纳。锁定轴颈708在它的下端上具有环形凸缘710，存在于向外封闭的弹簧室712中的压缩弹簧714抵靠环形凸缘710向下作用，以便将锁定轴颈708推到它的封闭位置中(图5)。环形凸缘710在它的顶侧上承载密封环716，而密封环716对压力室718定界。该压力室718具有与相应腿部18、20上的相应连接件连通的流体通道720，以便将压缩空气以受控的方式从多用途接口插座300引入到压力室718中或者将压缩空气从压力室718排出。
锁定轴颈708具有从弹簧室712延伸到侧向出口724的中央通道722。当压力室718中的压缩空气将锁定轴颈708从它的封闭位置推动到它的通流位置中时，弹簧室712中的空气将被压缩，这是不利的。对外部开放的弹簧室712承受碎屑、粉尘等渗透的风险。因此，当锁定轴颈708离开它的封闭位置时，弹簧室712通过锁定轴颈708通风到通过口704中。上部密封件在行进大约1mm后离开阻塞通道706的筒形部。结果，围绕锁定轴颈708形成阻塞通道706中的环形间隙730，从而空气能够从弹簧室712逸出并进入到通过口704中。当封闭光阑700被打开时，该通过口704从相应的腿部18、20供给压缩空气；所述压缩空气能够通过所述通过口704逸出，并且同样阻止碎屑、粉尘等渗透。因而，测量光束的通过口704在阻塞位置中也被密封，并且在通流位置中打开，其中，保护/封闭设备在所述光阻挡系统的光发送器部或光接收器部处被供给压缩空气，从而所述测量光束能够在它的通道口处进入和离开，而没有干扰物质能够渗透。在另一变型中，阀位置通过锁定轴颈708的短柱形端形成，内部通气通道在中性位置中插入到密封件中。在锁定轴颈708行进一短路径后，所述通气通道通过所述密封件不再占用它的中性位置(neutral position)，从而空气能够从弹簧室712逸出并且进入通过口704中。当封闭光阑700打开时，该通过口704同样从相应的腿部18、20供给压缩空气；所述压缩空气能够通过所述通过口704逸出，并且同样防止碎屑、粉尘等渗透。
密封件800在两个腿部18、20处布置在具有封闭活塞700的附件36、38中的每个和测量系统10的U形支持结构22之间。该密封件800一方面围绕附件36、38的光束通过口和密封空气通过口704，并且另一方面，关于光束通过口704径向偏移，围绕流体通道720，而流体通道720与相应的用于压缩空气的气动连接件连通(communicate)。另外，所述密封件包围光纤810，用于显示测量系统10的操作状态。
密封件800设计为橡胶模制件，并且用于公差补偿，密封以阻止污物，和针对气动转接进行密封。公差补偿在这里是指防污染盖固定的不同变型，因为一些实施例(例如卡口或燕尾槽)需要弹性元件。密封件800的密封部802用作掣子元件，以将所述附件的旋转位置固定在其使用位置中。当所述附件围绕光束通过口704扭曲时，该密封部802与所述卡口锁接合以锁定到U形支持结构22的两个腿部18、20上(未详细示出的)形状正好相对的槽中，因而固定所述附件在特定腿部18、20上的位置。由于该密封腹板(sealing web)与所述槽在使用位置中的接合，确保所述附件中防污染盖的正确安装。
在图8中，作为这种掣子元件的进一步变型，设置金属筒850，其中，金属筒850在U形支持结构22的两个腿部18、20处通过橡胶模制件800推到槽860中，而橡胶模制件800在这里用作压力弹簧。这导致比上面描述的变型更相当牢固地锁定。
在一个变型中，这里存在的密封件具有不同的横截面形状。这导致具有不同接触压力的区域。因而即使当所述附件通过旋转、滑动或掣子连接非对称地固定时，也可以实现与所述支持结构的壳体表面均匀接触。
如图1中和图5至7中所示，所述光束通过口位于所述附件中，使得在所述附件位于激光测量部分上的安装状态中，相比多用途接口插座300的下端部，所述光束通过口更接近激光测量部分10的支持结构22的特定腿部的自由上端部。所述附件在它的更靠近上端部的侧上具有倾斜的轮廓或壁780。如图5和6所示，所述倾斜的上壁由于它的弯曲的轮廓而使所述附件逐渐变细(taper)，使得图1中通过点划线表示的具有圆形路径FK的工具能够充分地到达激光束38。
所述测量系统在所述光阻挡测量系统中具有未详细示出的光发送器部和光接收器部。用于使来自所述光发送器部的(激光)光束整形且聚焦于所述光接收器部的光学透镜装置与所述光发送器相结合。所述光接收器在这里设计成不具有光学透镜装置，而只具有保护性玻璃和针孔光阑。图9示出其中所述光学透镜装置容纳在透镜架900中的多个变型中的一个。透镜架900具有外筒形套筒(outer cylindrical sleeve)902和内筒形套筒(innercylindrical sleeve)904。透镜装置906插入到内套筒904中，而内套筒904被外套筒902包围。透镜架900与所述透镜装置一起容纳在所述光发送器的壁中。代替所述透镜，非光活性的保护盘被插入到所述光接收器中。内套筒904在几何方面固定透镜装置906。所述内套筒还具有用于定界所述光束的光阑908。
在图9所示的变型中，外套筒902相对于内套筒904是刚性且尺寸方面稳定的，而内套筒904在被引入到外套筒902中时，发生弹性或塑性变形。为此目的，所述透镜的安装架(mount)具有拱形设计，从而使得具有凸拱横截面的环将特定透镜夹持在其拐角(corner)处附近。在其中心，所述环具有最大的直径，由此推压外套筒902的内壁。内套筒904由于所述安装架(mount)的拱形而能够变形。因而实现弱化区/膨胀区(weakening/expansionzone)910、912，其被设计为径向向外或向内方向的压点分布在内套筒和/或外套筒上的内周缘和外周缘处。
所述透镜装置的透镜被插入到内套筒904中。外套筒902的内横截面和内套筒904的外横截面相对于彼此选定尺寸，使得所述外套筒沿径向方向推动所述内套筒抵靠所述透镜。
图10显示了一个变型，其中提供一体地形成在内套筒上的密封唇(sealing lip)以代替单独的密封件。在这个变型中，透镜装置906的每个透镜具有单独的内套筒904a、904b。在这种情形下，所述透镜在所述外套筒中的空间结构(configuration)决定它们相对于彼此的位置。用于定界所述光束的光阑908也可以单独地插入到所述外套筒中，或者可以是所述内套筒之一的一部分。
外套筒902具有插入斜面914，所述插入斜面914具有大约8°的斜面角。这便于所述外套筒在所述内套筒上滑动。在所示变型中，所述内套筒和所述外套筒由具有不同强度或延展性的塑料材料制成，并且所述内套筒和外套筒具有可塑性和可弹性变形的不同部分。也可使用铝或一些其它材料代替塑料。在另一变型中，额外插入的由橡胶或塑料制成的密封元件916，或者粘合剂设置在所述透镜和所述内套筒之间和设置在所述内套筒和所述外套筒之间，或者设置在所述两个透镜之一和外套筒902之间。
以下描述的变型及其设计和操作方面仅用于更好地理解结构、操作模式和属性；但是它们并非将本公开限制于示例性实施例。这些附图有时是示意性的，并且为了阐明功能、操作原理、技术实施例和特征，有时以显著放大来说明重要的属性和效果。在图中或说明书中公开的任何操作模式、任何原理、任何技术实施例和任何特征可以与包含在本公开或其结果中的任何权利要求、文本和其他附图中的任何特征、其它操作模式、原理、技术实施例和特征自由地任意地组合，从而所有可想到的组合可以与所描述的变型相关联。此外，还包括文中即在说明书的任何部分、权利要求书中任何单独陈述的组合，以及文本、权利要求和附图中的各种变型之间的组合。此外，权利要求不限制任何所述特征与彼此的公开内容，以及由此的组合选项。所有公开的特征也单独地或者与所有其他特征相互组合地在本文中明确公开。

Claims (9)

1.一种非接触或接触测量式测量系统，所述非接触或接触测量式测量系统具有多用途接口插座用于容纳和连接具有光发送器部和光接收器部的非接触或接触测量式测量设备，用于确定机床中工具的位置或者旋转工具的最长刃口，其中所述多用途接口插座具有下列特征：
至少一个机械止挡，所述至少一个机械止挡对应于所述测量设备上的对应止挡，用于在所述多用途接口插座上容纳和反复放置所述测量设备，其中
所述机械止挡设计成，使得所述测量设备在旋转180°的两个不同方向上连接到所述多用途接口插座；和
两个第二信号转接点，对应于所述测量设备上的两个第一信号转接点，两个第二信号转接点每个具有两个接触点，每个接触点具有多个电的和/或光纤辅助的连接器或触头，其中
两个接触点彼此间隔开，并且其中一个接触点的多个连接器或触头相对于另一接触点的多个连接器或触头关于两个接触点的中心点对称地布置；和
所述多用途接口插座上的至少一个第二流体转接点，所述第二流体转接点对应于所述测量设备上的第一流体转接点，其中第二流体转接点设置在两个接触点之间的中心。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，
所述机械止挡具有一个或多个
表面抛光的接触表面；或
弹性定准销；或
燕尾槽或卡口连接部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统，其中，
所述多用途接口插座具有
气动控制器，所述气动控制器包括阀、节流阀、止回阀、过滤膜盒和/或减压器，
用于提供在光阻挡系统中用于多种功能的加压流体；和/或
电子控制器，
用于提供控制信号以操作所述测量设备，
用于从所述测量设备接收测量信号，
用于在信号传送介质将测量信号传递到机器控制器，和/或
用于向所述气动控制器提供控制信号，和/或
其中，所述多用途接口插座在其侧部之一和/或底表面上具有不同的连接部，用于传送信号或介质。
4.根据权利要求1或2所述的测量系统，其中，
所述多用途接口插座中的气动控制器(600)以受控方式供给压缩空气或一些其他加压流体介质到
i.流体喷吹设备，所述流体喷吹设备与所述测量设备结合，用于清洁待测量的工具，和/或
ii.被设计为光阻挡测量系统的测量设备的测量光束(24)的区域中的密封空气，和/或
iii.在被设计为光阻挡测量系统的测量设备的光发送器部(14)和/或光接收器部(16)处的保护/封闭设备。
5.根据权利要求4所述的测量系统，其中，
为了供给所述流体喷吹设备，所述气动控制器(600)具有通过电致动信号进行作用的第一电磁致动开关阀，其中所述第一电磁致动开关阀以受控方式将压缩空气输送到一个或多个空气出口；和/或
为了在所述测量光束(24)的区域中供给密封空气，所述气动控制器(600)具有通过致动信号作用的第二电磁致动开关阀；和/或
为了供给所述保护/封闭设备，所述气动控制器(600)具有通过致动信号进行作用的第三电磁致动开关阀。
6.根据权利要求1或2所述的测量系统，其中，
气动管线经由所述多用途接口插座向位于所述测量系统或所述多用途接口插座处的用于工具清洁的空气喷嘴供给。
7.根据权利要求1或2所述的测量系统，其中，
可移位的封闭活塞(700)位于包含光束通过口的附件(36、38)中，其中
当所述封闭活塞封闭时或当清洁空气断开时，通过建立电气连接的电气管线将用于清洁空气的封闭活塞(700)和/或气动致动增力阀的废气管线从机房通到机器控制器，或者
将用于清洁空气的所述封闭活塞(700)和/或所述气动致动增力阀的废气管线通到用于工具清洁的空气喷嘴，并且在所述空气喷嘴中设置安装好的止回阀。
8.一种多用途接口插座，所述多用途接口插座被配置成用于与光阻挡测量系统或接触测量探测器使用，并具有根据前述权利要求中任一项所述的特征。
9.一种光阻挡测量系统或一种接触测量探测器，所述光阻挡测量系统或接触测量探测器被配置成用于与多用途接口插座使用，并具有前述权利要求中任一项所述的特征。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3938141A1 (en) * 2019-03-13 2022-01-19 Renishaw PLC Measurement apparatus and method
CN110553601B (zh) * 2019-09-06 2021-05-18 长江存储科技有限责任公司 刻蚀结构的形貌分析方法及装置
CN113074613A (zh) * 2020-03-16 2021-07-06 江山市发发科技有限公司 杆体端面盲孔深度检测装置
CN111238345B (zh) * 2020-03-16 2021-08-17 长沙五量汽车配件有限公司 杆体端面盲孔深度检测方法
CN111895914B (zh) * 2020-06-10 2022-03-25 广东工业大学 一种基于双链式snap结构微腔阵列的位移传感系统
KR20220167158A (ko) * 2021-06-11 2022-12-20 (주)테크윙 소켓 세정장치 및 소켓 세정방법
WO2023237508A1 (fr) * 2022-06-10 2023-12-14 Petitpierre Sa Equipement de controle dimensionnel de pieces microtechniques dans un environnement pollué
CN116753805B (zh) * 2023-08-17 2023-12-08 国清环境发展有限公司 一种建筑工程用钢筋计量设备及计量方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561776A (en) * 1981-03-25 1985-12-31 Diffracto Ltd. Electro-optical sensors for tool and robotic inspection
DE3434461A1 (de) * 1984-09-20 1986-03-27 Roland Electronic Horst Nauditt GmbH, 7538 Keltern Optoelektronische werkzeugbruchueberwachung
DE4121764A1 (de) * 1991-07-01 1993-01-14 Pfisterer Elektrotech Karl Vorrichtung zum verbinden einer kabelmess- und pruefeinrichtung mit an eine gekapselte schaltanlage angeschlossenen kabeln
CN1182001A (zh) * 1996-11-11 1998-05-20 大隈公司 圆头槽铣刀球度的测量方法
DE10065585A1 (de) * 2000-12-28 2002-07-11 Ims Connector Systems Gmbh Steckverbindungsvorrichtung
DE10114827A1 (de) * 2001-03-26 2002-10-10 Harting Kgaa Steckverbinder bestehend aus Steckbuchse und Steckerteil
CN101842188A (zh) * 2007-09-17 2010-09-22 科诺普提卡股份有限公司 旋转零件的位置和变化的探测方法及设备
CN202141435U (zh) * 2010-07-08 2012-02-08 株式会社森精机制作所 工具长度测定装置
CN105075025A (zh) * 2013-02-25 2015-11-18 菲尼克斯电气公司 具有公差补偿部分的触点载体
CN106944878A (zh) * 2017-03-20 2017-07-14 深圳市美思美科智能科技股份有限公司 一种新型刀具刃角ccd检测系统及其方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3241710A1 (de) * 1982-11-11 1984-05-17 Diffracto Ltd., Windsor, Ontario Verfahren und vorrichtung zur pruefung von teilen oder werkstuecken
CH677892A5 (zh) 1988-12-21 1991-07-15 Rollomatic Sa
JPH04152051A (ja) * 1990-10-15 1992-05-26 Yamazaki Mazak Corp 自動加工装置
JPH06126596A (ja) * 1992-09-30 1994-05-10 Citizen Watch Co Ltd 数値制御旋盤のターレット刃物台
JPH07153534A (ja) * 1993-07-06 1995-06-16 Hitachi Maxell Ltd 回路基板の接続装置
US5564872A (en) * 1994-03-21 1996-10-15 Veil; Wilfried Implement for machine tools and process for generating electric power in one such implement
DE4417057C5 (de) * 1994-05-14 2004-07-29 Wolfgang Madlener Meßtaster
US5841662A (en) * 1996-07-31 1998-11-24 Coburn Optical Industries, Inc. Method and apparatus for chucked work piece recognition
US6496273B1 (en) 1999-05-05 2002-12-17 Renishaw Plc Position determining apparatus for coordinate positioning machine
US6635894B1 (en) * 1999-11-22 2003-10-21 Renishaw Plc Optical measuring apparatus for measuring objects on machines
JP2001328049A (ja) * 2000-05-23 2001-11-27 Daishowa Seiki Co Ltd 刃物検知装置
DE20321113U1 (de) * 2002-12-11 2005-12-29 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Werkzeughaltevorrichtung
JP3923889B2 (ja) * 2002-12-11 2007-06-06 シチズン電子株式会社 表面実装型スプリングコネクタの製造方法
GB0229459D0 (en) 2002-12-19 2003-01-22 Renishaw Plc Tool analysis device and method
GB0317961D0 (en) * 2003-08-01 2003-09-03 Renishaw Plc Measuring device and method
DE502006008214D1 (de) * 2005-07-08 2010-12-16 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Tastkopf
US7335067B2 (en) * 2005-07-27 2008-02-26 Physical Optics Corporation Connector for harsh environments
WO2008003129A1 (en) * 2006-07-03 2008-01-10 Anca Pty Ltd Probe emulation and spatial property measurement in machine tools
DE102008017349A1 (de) 2008-04-04 2009-10-08 Blum-Novotest Gmbh Messsystem zur berührungslosen Messung an Werkzeugen
JP2011009025A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Shinko Electric Ind Co Ltd スプリング接続端子及びその実装方法
JP5822735B2 (ja) * 2012-01-16 2015-11-24 株式会社ヨコオ 防水機能付きスプリングコネクタ
TWI555997B (zh) * 2015-04-17 2016-11-01 原相科技股份有限公司 測距系統及測量距離的方法
DE102016013045A1 (de) * 2016-10-24 2018-04-26 Blum-Novotest Gmbh Messsystem zur Messung an Werkzeugen in einer Werkzeugmaschine
DE102016012725A1 (de) * 2016-10-24 2018-04-26 Blum-Novotest Gmbh Messsystem zur Messung an Werkzeugen in einer Werkzeugmaschine

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561776A (en) * 1981-03-25 1985-12-31 Diffracto Ltd. Electro-optical sensors for tool and robotic inspection
DE3434461A1 (de) * 1984-09-20 1986-03-27 Roland Electronic Horst Nauditt GmbH, 7538 Keltern Optoelektronische werkzeugbruchueberwachung
DE4121764A1 (de) * 1991-07-01 1993-01-14 Pfisterer Elektrotech Karl Vorrichtung zum verbinden einer kabelmess- und pruefeinrichtung mit an eine gekapselte schaltanlage angeschlossenen kabeln
CN1182001A (zh) * 1996-11-11 1998-05-20 大隈公司 圆头槽铣刀球度的测量方法
DE10065585A1 (de) * 2000-12-28 2002-07-11 Ims Connector Systems Gmbh Steckverbindungsvorrichtung
DE10114827A1 (de) * 2001-03-26 2002-10-10 Harting Kgaa Steckverbinder bestehend aus Steckbuchse und Steckerteil
CN101842188A (zh) * 2007-09-17 2010-09-22 科诺普提卡股份有限公司 旋转零件的位置和变化的探测方法及设备
CN202141435U (zh) * 2010-07-08 2012-02-08 株式会社森精机制作所 工具长度测定装置
CN105075025A (zh) * 2013-02-25 2015-11-18 菲尼克斯电气公司 具有公差补偿部分的触点载体
CN106944878A (zh) * 2017-03-20 2017-07-14 深圳市美思美科智能科技股份有限公司 一种新型刀具刃角ccd检测系统及其方法

Also Published As

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