KR20200065016A

KR20200065016A - 좌표 측정기 프로브 식별 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20200065016A
Application number: KR1020207012000A
Authority: KR
Inventors: 거프리트 싱; 밀란 코식; 마이클 마리아니
Original assignee: 헥사곤 메트롤로지, 인크.
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-06-08
Also published as: JP2020536237A; CA3077699A1; WO2019070758A1; AU2018346236B2; EP3692334A1; CN111183333A; US20190107379A1; US10907949B2; AU2018346236A1; EP3692334B1

Abstract

본 발명의 좌표 측정기 시스템은, 작업물을 지지하도록 구성된 베이스, 베이스에 대해 이동하도록 구성된 가동부, 및 베이스 및/또는 가동부의 이동을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 갖는다. 시스템은 또한 각자가 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되는 프로브들의 세트를 갖는다. 각각의 프로브는 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되고, 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트를 갖는다. 근위 단부는 가동 측정부와 결합하기 위한 영역을 갖는 반면, 원위 단부는 작업물과 상호작용하도록 구성된 영역을 갖는다. 프로브들 각각은 또한 샤프트 상에 시각적 식별 표지를 갖는다. 시각적 식별 표지는 프로브의 적어도 하나의 특성을 식별하기 위해 인코딩된다. 구체적으로, 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지로서 인코딩된다.

Description

좌표 측정기 프로브 식별 장치 및 방법

우선권

본 특허 출원은 거프릿 싱(Gurpreet Singh), 밀란 코식(Milan Kocic) 및 마이클 마리아니(Michael Mariani)를 발명자로 하여 2017년 10월 2일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "프로브 식별 장치 및 방법(PROBE IDENTIFICATION APPARATUS AND METHOD)"인 미국 특허 가출원 제62/566,644호로부터 우선권을 주장하며, 그 개시 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다.

발명의 분야

본 발명의 예시적인 실시예들은 일반적으로 좌표 측정기들에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 다양한 실시예들은 좌표 측정기들과 함께 사용하기 위한 프로브들을 식별하는 것에 관한 것이다.

좌표 측정기(coordinate measuring machines, CMM)들은 폭넓고 다양한 상이한 유형의 작업물들/물체들을 정확하게 측정하기 위해 널리 사용된다. 예를 들어, CMM들은 항공기 엔진 컴포넌트들, 수술 도구들 및 포신들(gun barrels)의 임계 치수들을 측정할 수 있다. 정밀하고 정확한 측정들은 항공기 컴포넌트들의 경우에 항공기와 같은 그들의 기본 시스템들이 지정된 대로 동작하는 것을 보장하는 데 도움이 된다.

CMM들은 종종 하나 이상의 촉각(tactile) 또는 광학(optical) 프로브를 사용하여 물체를 측정한다. 올바른 프로브의 적절한 식별은 정확한 측정에 중요할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌표 측정기 시스템은 작업물을 지지하도록 구성된 베이스, 베이스에 대해 이동하도록 구성된 가동부(movable portion), 및 베이스 및/또는 가동부의 이동을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 갖는다. 시스템은 또한 각자가 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되는 프로브들의 세트를 갖는다. 프로브들의 세트 각각은 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되며, 원위 단부(distal end) 및 근위 단부(proximal end)를 갖는 샤프트를 갖는다. 근위 단부는 가동 측정부와 결합하기 위한 영역을 갖는 반면, 원위 단부는 작업물과 상호작용하도록 구성된 영역을 갖는다. 프로브들 각각은 또한 샤프트 상에 시각적 식별 표지(visual identification indicia)를 갖는다. 시각적 식별 표지는 프로브의 적어도 하나의 특성을 식별하기 위해 인코딩된다. 구체적으로, 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지(base 3 or base 4 indicia)로서 인코딩된다.

일부 실시예들에서, 식별 표지는 샤프트를 따라 이격된 복수의 스트라이프를 포함한다. 특히, 복수의 스트라이프는 제1 컬러의 적어도 하나의 스트라이프 및 제1 컬러와 대조하기 위한 제2 컬러의 제2 스트라이프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샤프트는 샤프트 컬러를 가질 수 있으며, 제2 컬러는 샤프트 컬러일 수 있다. 다른 예로서, 주어진 스트라이프는 제2 컬러를 가지며, 제2 스트라이프는 제1 컬러의 제1 및 제3 스트라이프들 사이에서 경계설정되고 정의된다.

복수의 스트라이프는 제1 두께를 갖는 제1 스트라이프 및 제2 두께를 갖는 제2 스트라이프를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 두께들은 상이할 수 있다. 또한, 베이스 3 또는 베이스 4 표지로서, 복수의 스트라이프는 5개의 스트라이프 또는 7개의 스트라이프를 포함한다.

프로브는 또한 샤프트 상에 복수의 스트라이프에 대한 규정된 치수 관계를 갖는 교정 두께를 갖는 교정 스트라이프(calibration stripe)도 가질 수 있다. 교정 스트라이프는 샤프트의 원위 단부로부터 샤프트 상의 규정된 지점까지 연장될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 좌표 측정기의 가동부와 결합하기 위한 프로브는 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트를 갖는다. 근위 단부는 좌표 측정기의 가동부와 결합하기 위한 영역을 갖는 반면, 원위 단부는 좌표 측정기에 의해 측정될 작업물과 상호작용하도록 구성된 영역을 갖는다. 예를 들어, 원위 단부는 광학 측정을 위한 루비 볼(ruby ball) 또는 옵틱스(optics)를 가질 수 있다. 프로브는 또한 프로브의 적어도 하나의 특성을 식별하기 위해 인코딩된 시각적 식별 표지를 갖는다. 표지는 바람직하게는 베이스 3 또는 베이스 4 표지로서 인코딩된다.

다른 실시예들에 따르면, 프로브를 식별하는 방법은, 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트 및 프로브를 식별하는 샤프트 상의 식별 표지를 갖는 프로브를 제공한다. 위에서 논의된 실시예에서와 같이, 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지이다. 이어서, 방법은 비전 디바이스(vision device)로 하여금 표지를 캡처하고, 캡처된 표지를 표지 키(indicia key)와 비교하여 프로브를 식별하게 한다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 사용가능 매체를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현된다. 컴퓨터 판독가능 코드는 전통적인 프로세스들에 따라 컴퓨터 시스템에 의해 판독되고 이용될 수 있다.

이 분야의 기술자들은 바로 아래에 요약된 도면들을 참조하여 논의되는 이하의 "예시적인 실시예들의 설명"으로부터 본 발명의 다양한 실시예들의 이점들을 더 충분히 이해해야 한다.
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 구성될 수 있는 좌표 측정기(CMM)를 개략적으로 도시한다.
도 1b는 도 1a의 CMM과 함께 사용될 수 있는 사용자 인터페이스를 개략적으로 도시한다.
도 2는 제1 실시예에 따라 구성된 CMM 프로브를 개략적으로 도시한다.
도 3은 제2 실시예에 따라 구성된 CMM 프로브를 개략적으로 도시한다.
도 4는 제3 실시예에 따라 구성된 CMM 프로브를 개략적으로 도시한다.
도 5는 제4 실시예에 따라 구성된 CMM 프로브를 개략적으로 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따라 구성된 다수의 프로브를 갖는 CMM을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예들을 구현할 수 있는 CMM의 일부 부분들을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 프로브를 선택하는 프로세스를 도시한다.

예시적인 실시예들에서, 좌표 측정기 프로브는 표면적을 거의 갖지 않는 그의 외부 표면 상에 그를 식별하는 표지를 갖는다. 이를 위해, 표지는 바람직하게는 다양한 두께들의 하나 이상의 스트라이프를 포함한다. 다양한 두께들을 최소화하고 스트라이프들의 총 수를 제한하기 위해, 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 넘버 시스템들(Base 3 or Base 4 number systems)을 사용하여 인코딩된 스트라이프들을 포함할 수 있다. 따라서, 비전 시스템들은 프로브를 식별하기 위해 표지를 더 쉽게 인식할 수 있다. 따라서, 이 기능은 표지를 정확하게 식별하기 위한 더 폭넓고 다양한 저비용 비전 시스템들을 가능하게 한다. 예시적인 실시예들의 상세들이 아래에서 논의된다.

도 1a는 예시적인 실시예들에 따라 구성될 수 있는 하나의 유형의 좌표 측정기(coordinate measuring machine; 10)(즉, 이하에서 "CMM(10)"으로도 지칭되는 CMM 시스템)를 개략적으로 도시한다. 실제로, 이 CMM(10)은 다양한 실시예들을 구현할 수 있는 다수의 상이한 유형의 CMM들 중 하나일 뿐이다. 따라서, 이러한 CMM은 모든 실시예들을 제한하도록 의도되지 않는다.

이 분야의 기술자들에 의해 알려진 바와 같이, CMM(10)은 화강암 또는 다른 재료로 형성될 수 있는 그의 베드/베이스("베이스(101)"라고 함) 상의 물체(11)(또는 작업물)를 측정한다. 일반적으로, 베이스(101)는 CMM(10)을 지지하는 바닥의 평면에 통상적으로 평행한 X-Y 평면을 정의한다. 예시적인 실시예들에서, 베이스(101)는 베이스(101)에 대해 물체(11)를 제어 가능하게 회전시키는 회전 테이블(14)을 지지한다(이하에서 논의됨).

물체(11)를 측정하기 위해, CMM(10)은 가동 암(20)과 결합된 프로브(18A)(예를 들어, 참조 번호 18A로서 식별된 하나 이상의 접촉 또는 비접촉(예를 들어, 광학) 프로브)와 같은 측정 디바이스(18)를 이동시키도록 배열된 가동 특징들(movable features, 16)(예를 들어, 캐리지(103) 및 다른 부품들)을 갖는다. 대안적으로, 일부 실시예들은 고정 측정 디바이스(18)에 대해 베이스(101)를 이동시킨다. 어느 방식이든, CMM(10)의 가동 특징들(16)은 원하는 측정을 획득하기 위해 측정 디바이스(18)와 물체(11)의 상대적 위치들을 조종한다. 어느 경우든, 가동 특징들(16)(및 아래에 논의되는 그의 암(20))은 베이스(101)에 대해 이동 가능하다.

CMM(10)은 그의 이동들 및 활동들을 제어하고 조정하는 제어 시스템(22)(도 1a에 "제어기(22)"로 개략적으로 도시됨)을 가지며, 이는 CMM(10)의 내부에 있거나, CMM(10)의 외부에 있거나, 내부 및 외부 컴포넌트들 둘 다를 가질 수 있다. 특히, 제어 시스템(22)은 바람직하게는 전용 하드웨어 시스템들 및/또는 컴퓨터 프로세서 하드웨어와 같은 하드웨어를 포함한다. 특히, 컴퓨터 프로세서는 인텔사로부터 입수 가능한 집적 회로 마이크로프로세서들의 인텔 "코어 i7" 패밀리의 멤버와 같은 마이크로프로세서, 또는 텍사스 인스트루먼트사로부터의 디지털 신호 프로세서 집적 회로들의 TMS320C66x 패밀리의 멤버와 같은 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로세서는 제어 시스템 동작들 및 방법들 중 일부 또는 전부를 구현하기 위한 명령어들을 포함하여, 데이터 및/또는 컴퓨터 코드를 저장하기 위한 온보드 디지털 메모리를 갖는다. 대안적으로 또는 추가로, 컴퓨터 프로세서는, 그러한 컴퓨터 코드 및/또는 제어 데이터를 저장하기 위한 프로그래밍 가능 메모리 회로, 또는 RAM 또는 ROM과 같은 다른 디지털 메모리에 동작 가능하게 결합될 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 일부 실시예들은 CMM(10)을 외부 컴퓨터 시스템(24)("호스트 컴퓨터(24)")과 결합한다. 도 1a가 컴퓨터 시스템(24)을 제어 시스템의 일부로서 도시하지만, 이 분야의 기술자들은 그것이 제어 시스템(22)으로부터 분리될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 제어 시스템(22)과 유사한 방식으로, 호스트 컴퓨터(24)는 전술한 것과 같은 컴퓨터 프로세서, 및 CMM(10)의 프로세서와 통신하는 컴퓨터 메모리를 갖는다. 메모리는 그의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 비일시적 컴퓨터 명령어들을 유지하고/하거나, 1) 측정 스캔 동안 측정 디바이스(18)를 안내하는 데 사용되는 스캔 경로 데이터 및/또는 2) 베이스(101) 상의 물체(11)의 측정들의 결과로서 획득된 데이터와 같은 비일시적 데이터를 저장하도록 구성된다.

특히, 호스트 컴퓨터 시스템(24)은 델사로부터 입수 가능한 것들과 같은 데스크탑 컴퓨터, 타워 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터, 또는 심지어는 애플사로부터 입수 가능한 아이패드(IPAD)와 같은 태블릿 컴퓨터 중 하나 또는 둘 다로서 구현될 수 있다. 호스트 컴퓨터(24)는 이더넷 케이블과 같은 유선 접속을 통해 또는 블루투스 링크 또는 와이파이 링크와 같은 무선 링크를 통해 CMM(10)에 결합될 수 있다. 제어 시스템(22)의 일부로서, 호스트 컴퓨터(24)는 예를 들어 사용 또는 교정 동안 CMM(10)을 제어하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있고/있거나, 교정 프로세스 동안 획득된 데이터를 처리하도록 구성된 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 호스트 컴퓨터(24)는 사용자가 CMM(10)을 수동으로 또는 자동으로 조작할 수 있게 하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.

CMM(10)은 베이스(101), 회전 테이블(14), 회전 테이블 상의 물체(11) 및 측정 디바이스(18)의 상대적 위치들에 관한 지식을 갖는 것으로 간주될 수 있는데, 이는 그들의 상대적 위치들이 통상적으로 가동 특징들(16)의 액션에 의해 결정되기 때문이다. 더 구체적으로, 제어 시스템(22) 및/또는 컴퓨터 시스템(24)은 가동 특징들(16)의 모션을 제어하고 모션에 관한 정보를 저장할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 일부 실시예들의 가동 특징들(16)은 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)의 위치들을 감지하고, 그러한 데이터를 제어 시스템(22) 및/또는 컴퓨터 시스템(24)에 보고하는 센서들을 포함한다. CMM(10)의 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)의 모션 및 위치에 관한 정보는 CMM(10) 상의 지점을 기준으로 하는 1차원, 2차원(예를 들어, X-Y; X-Z; Y-Z) 또는 3차원(X-Y-Z) 좌표계의 관점에서 기록될 수 있다.

CMM(10)은 3개보다 많은 자유도; 즉 이 예에서는 X, Y 및 Z 방향들에서보다 더 많은 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어, 암(20)의 단부는 측정 디바이스(18/18A)를 회전시키는 손목 메커니즘(wrist mechanism, 60)(예를 들어, 이하에서 논의되는 도 6 참조)을 포함할 수 있으며, 따라서 최대 3개 이상의 자유도를 제공할 수 있다.

일부 CMM들(100)은 또한 도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같은 수동 사용자 인터페이스(125)를 포함한다. 특히, 수동 인터페이스(125)는 사용자가 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)/회전 테이블(14)의 위치를 (예를 들어, 서로에 대해) 변경하고, 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)/회전 테이블(14)의 위치에 관한 데이터를 기록하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이를 위해, 수동 사용자 인터페이스(125)는 사용자가 CMM(10)을 수동으로 조작할 수 있게 하는 제어 버튼들(125A) 및 조이스틱들 또는 노브들(125B)을 가질 수 있다. 인터페이스(125)는 또한 시스템 위치들을 보여주고 측정 디바이스(18) 또는 베이스(101)의 소정 기능들 및 위치들을 프로그래밍하기 위한 디스플레이 윈도우(125C)(예를 들어, 액정 디스플레이)를 가질 수 있다. 물론, 수동 인터페이스(125)는 다수의 다른 컴포넌트를 가질 수 있고, 따라서 이 도면에 도시된 컴포넌트들(125A-125C)은 단지 예시를 위한 것이다. 다른 실시예들은 이 수동 인터페이스(125)를 생략할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 측정 프로세스는 통상적으로 자동화되기 때문에, 이 인터페이스(125)는 사용되지 않을 수 있다.

예를 들어, 이동 테이블 CMM(10)에서, 측정 디바이스(18)는 또한 제어 버튼들(125A)을 통해 이동 가능할 수 있다. 따라서, 가동 특징들(16)은 베이스(101) 및/또는 측정 디바이스(18)(예를 들어, 기계적 CMM(10) 내의 기계적 프로브 또는 레이저 프로브)를 서로에 대해 이동시키기 위해 수동 제어에 응답하거나 내부 컴퓨터 프로세서의 제어하에 있을 수 있다. 따라서, 이러한 배열은 측정되는 물체(11)가 다양한 각도들로부터 그리고 다양한 위치들에서 측정 디바이스(18)에 제시되는 것을 허용한다.

도 2-6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 구성된 다양한 상이한 프로브들(18A)을 개략적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 이러한 프로브들(18A)은 CMM 분야에 알려진 촉각 프로브들, 광학 프로브들 또는 기타 프로브들일 수 있다. 이 분야의 기술자들은 또한 프로브들을 "팁들(tips)" 또는 "스타일러스들(styli)"로서 지칭할 수 있다. 그러나, 간소화를 위해, 이 논의는 그들을 단지 프로브들로서 지칭한다.

개별 프로브들(18A)은 종종 상이한 크기들을 갖는 프로브들(18A)의 패밀리의 멤버들이다. 예를 들어, 패밀리의 프로브들(18A)은 다양한 상이한 물체들(11)을 측정하기 위해 상이한 샤프트 길이들 및 샤프트 두께들을 가질 수 있다. 그들은 사용될 CMM(10) 및/또는 측정되는 물체/작업물(11)의 유형에 기초하여 선택될 수 있다. 어느 경우에나, 본 발명자들에게 알려진 종래 기술의 프로브들은 잠재적으로 그들의 제한된 크기들 및 표면적 부족으로 인해 크기 식별 마킹들(size identification markings)을 갖지 못한다. 대신에, 기술자가 프로브를 측정하거나, 프로브가 그의 크기를 식별하는 케이스 또는 홀더에 위치된다. 정확한 크기의 프로브를 보장하기 위해, 기술자는 잘 교정된 캘리퍼스들(calipers) 또는 유사한 디바이스로 종래 기술의 프로브들을 물리적으로 측정하며, 이는 번거롭고, 에러가 발생하기 쉽고, 시간 소모적일 수 있다. 더욱이, 종래 기술의 프로브들은 CMM 프로세스들을 위한 프로브들을 자동으로 선택하는 자동화된 프로세스에서 효율적으로 사용 가능하지 않을 수 있다. 본 발명자들은 이러한 문제들을 인식하였고, 그에 응답하여, 비전 시스템들(72)(예를 들어, 아래에 논의되는 도 7 참조)이 프로브를 그의 제한된 표면적에도 불구하고 비교적 쉽게 식별할 수 있게 하는 시스템을 개발하였다.

이를 위해, 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 구성된 촉각 프로브(18A)를 개략적으로 도시한다. 많은 다른 프로브와 같이, 이 프로브(18A)는 근위 단부(즉, CMM(10)의 도면의 상부) 및 원위 단부(예를 들어, 도면의 하부)를 갖고 금속 또는 다른 단단한 재료(rigid material)로 형성된 원통형 샤프트(200)를 갖는다. CMM(10)의 가동 암과 결합하기 위해, 샤프트(200)의 근위 단부는 일체형 결합 허브(integral coupling hub, 202)를 갖는다. 대응하는 방식으로, 샤프트(200)의 원위 단부는 측정되는 물체(11)와 접촉하기 위해 루비 재료와 같은 딱딱한 재료로부터 형성된 구(sphere)(204)를 갖는다.

예시적인 실시예들에 따르면, 샤프트(200)는 샤프트(200)를 효율적으로 그리고 효과적으로 식별하도록 특별히 구성된 식별 표지를 갖는데; 즉, 표지는 획득되면 사용자 또는 로직이 프로브(18A)에 관한 정보, 예를 들어 그의 길이 및/또는 직경을 결정하는 것을 가능하게 하는 인코딩된 데이터를 제공한다. 추가 예들로서, 이 정보는 사용자 또는 로직이 프로브(18A)의 원산(origin), 제조자, 소유자 또는 다른 정보와 같은 다른 정보를 획득하는 것을 가능하게 하는 데이터를 인코딩할 수 있다.

예시적인 실시예들은 비전 시스템들(72)에 의해 더 용이하게 판독가능한 방식으로 식별 표지를 생성한다. 이를 위해, 예시적인 실시예들에서, 식별 표지는 바람직하게는 베이스 3 또는 베이스 4 넘버 시스템들에 대응하는 시각적 형태(visual form)이다. 이러한 시각적 식별 표지는 첨가(additive) 프로세스(페인트 또는 재료 퇴적(deposited material)) 및/또는 감산(subtractive) 프로세스(예를 들어, 에칭) 등과 같은 다양한 방식들 중 임의의 방식으로 형성될 수 있다. 도 2의 예에서, 프로브(18A)는 베이스 3의 넘버를 인코딩하는 샤프트(200) 상의 5개의 일체형 스트라이프(integral stripes, 206)를 갖는다. 이 실시예들에서의 스트라이프들(206) 중 3개는 불투명 컬러(예를 들어, 흑색)로 형성되는 반면, 2개의 나머지 스트라이프(206)는 2개의 불투명 스트라이프(206) 사이의 공간에 의해 형성된다. 따라서, 공간에 의해 형성된 스트라이프들(206)은 단순히 샤프트(200)의 표면 컬러(이하에서 "투명" 컬러를 갖는 것으로 지칭됨)이다. 그러나, 다른 실시예들은 상이한 불투명 컬러들(예를 들어, 흑색, 청색, 녹색 등)의 스트라이프들(206)을 사용할 수 있고/있거나, 스트라이프들을 샤프트(200) 내에 기계가공할 수 있다.

인코딩된 값을 형성하는 각각의 스트라이프(206)는 규정된 두께(즉, 샤프트(200)의 종축을 따른 그의 길이)를 갖는다. 그러나, 이러한 규정된 두께는 3개의 상이한 두께 중 하나이다. 예시의 목적으로, 도 2는 불투명 스트라이프들(206)의 상부에서 하부까지 이러한 3개의 크기를 강조한다. 특히:

가장 두꺼운 스트라이프(206)(2의 값);

중간 두께 스트라이프(206)(1의 값);

얇은 스트라이프(206)(0의 값).

따라서, 도 2의 식별 표지는 베이스 10의 198과 동일한 베이스 3 넘버 21100을 인코딩하는 것으로 간주된다. 따라서, 도 2의 프로브(18A)는 198과 동일한 식별 표지를 갖는다. 따라서, 기술자 또는 로직은 넘버 198에 의해 식별되는 프로브를 포함하는 복수의 상이한 프로브(18A)를 식별하는 테이블 또는 데이터베이스에 액세스할 수 있다. 이어서, 로직 또는 기술자는 그러한 테이블을 사용하여 프로브(18A)의 크기를 알 수 있다.

대안적으로, 로직 또는 기술자는 도 2의 넘버 198에 의해 식별된 프로브(18A)와 같은 특정 프로브(18A)를 필요로 할 수 있다. 이어서, 로직 또는 기술자는 단지 복수의 프로브(18A) 상의 식별 표지를 스캐닝 또는 관찰함으로써 필요한 프로브(18A)를 찾을 수 있다. 그러한 프로브들(18A)은 CMM(10)의 근방에 또는 떨어진 저장 위치(off-site storage location)에 있을 수 있다. 이어서, 넘버 198에 의해 식별된 프로브(18A)가 획득된 후에 측정 동작에서의 사용을 위해 CMM(10)과 결합될 수 있다.

프로브(18A)를 식별하든지 또는 특정 식별 표지를 갖는 프로브(18A)를 찾고 있든지, 다양한 실시예들은 수동으로 식별 표지를 관찰하거나 비전 시스템 들(72)을 사용하여 식별 표지를 스캐닝한다. 어느 쪽이든, 본 발명자들은 더 높은 베이스의 넘버링 시스템들의 사용이 어느 방법의 정확도에서도, 특히 더 낮은 해상도의 비전 시스템들(72)에서 어려움을 유발할 수 있다는 것을 인식하였다. 구체적으로, 베이스 3 넘버링 시스템은 다양한 밴드들(bands)에 대해 3개의 상이한 두께만을 요구하고, 5개의 디지트로 최대 242개의 가능한 프로브 유형을 가능하게 한다. 더 높은 베이스의 넘버링 시스템들은 동일한 수의 스트라이프에 대해 더 많은 가능한 프로브 유형을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 바람직하지 않게, 더 높은 베이스의 넘버 시스템들은 더 많은 스트라이프 두께를 요구한다. 따라서, 더 높은 베이스의 넘버링 시스템들을 사용하는 것은 다양한 스캐너들 및 비전 시스템들(72)의 제한들로 인해 에러들을 유발할 수 있다. 따라서, 이러한 더 높은 베이스의 넘버링 시스템들은 바람직하지 않게 비전 시스템들(72)의 신호 대 잡음비를 감소시킬 수 있고, 이는 더 높은 품질(및 종종 더 높은 비용)의 옵틱스를 요구한다.

일부 실시예들은 스트라이프들(206)을 측정하여 인코딩된 데이터를 결정한다. 그러나, 다른 실시예들은 단지 스트라이프들(206)의 두께들을 비교하여 인코딩된 식별 정보를 결정한다. 그러나, 이러한 후자의 방법은 모든 스트라이프들(206)이 동일한 크기일 때 몇몇 문제를 유발할 수 있다. 그러한 문제를 방지하기 위해, 예시적인 실시예들은 샤프트(200)에 교정 스트라이프(208)를 추가한다. 구체적으로, 이러한 교정 스트라이프(208)는 모든 스트라이프들(206)이 비교될 수 있는 알려진 두께를 갖는다. 예를 들어, 도 2에서, 교정 스트라이프(208)는 하나의 유닛으로 설정될 수 있고, 베이스 3 시스템은 교정 스트라이프(208)와 동일한 두께, 교정 스트라이프 두께의 2배 또는 교정 스트라이프 두께의 3배인 스트라이프들(206)을 가질 수 있다. 따라서, 교정 스트라이프(208)는 간단한 측정들을 하기 위한 내장된 자(built-in ruler)로서의 역할을 한다.

교정 스트라이프(208)는 샤프트(200)를 따라 다양한 상이한 위치들 중 임의의 위치에 위치될 수 있다. 일 실시예는 교정 스트라이프(208)를 샤프트(200)의 원위 단부 근처에 위치시킨다. 일부 실시예들에서, 교정 스트라이프(208)는 샤프트(200)의 원위 단부로부터 제1의 가장 원위의 불투명 스트라이프(206)까지 연장된다. 예를 들어, 도 2-5에서, 교정 스트라이프(208)는 샤프트(200)의 원위 첨단으로부터 가장 가까운 불투명 스트라이프(206)의 시작까지의 거리만큼 연장된다. 따라서, 교정 스트라이프(208)를 측정한 후에, 로직은 그의 길이를 정확한 교정 정보를 제공하는 공식(formula)으로의 입력으로서 사용할 수 있다(예를 들어, 가장 낮은 두께의 스트라이프(206)에 대해 길이를 4로 나눌 수 있다).

이 예에서, 교정 스트라이프(208)는 단지 고유한 샤프트 컬러이고, 많은 스트라이프(206)보다 크다. 따라서, 다른 스트라이프들(206)과 같이, 이러한 실시예에서의 교정 스트라이프(208)는 투명한 것으로 간주될 수 있고-그것은 샤프트(200)의 컬러를 갖는다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들은 불투명 재료로 교정 스트라이프(208)를 형성할 수 있다. 다른 실시예들은 교정 스트라이프(208)를 샤프트(200)의 근위 단부 또는 그 사이의 소정의 지점과 같은 상이한 위치에 위치시킬 수 있다. 언급된 바와 같이, 이러한 교정 스트라이프(208)는 불투명하거나 투명할 수 있다(즉, 불투명 스트라이프들의 컬러, 및 그의 상부 및 하부에서 불투명 스트라이프들에 의해 경계설정됨).

그러나, 일부 실시예들은 넘버를 식별하기 위해 사용되는 스트라이프들/표지들 내에 직접 교정 스트라이프를 형성할 수 있고- 따라서 교정 정보를 스트라이프 자체 내에 직접 통합할 수 있다(즉 교정 정보는 스트라이프의 일부를 형성한다). 간소화를 위해, 도 3은 2개의 상이한 유형의 그러한 자기교정 스트라이프들(self-calibrating stripes)을 도시한다. 이러한 2개의 상이한 유형의 스트라이프들(206/208)뿐만 아니라 도 3의 비-자기교정 스트라이프들(208)도 반드시 3개의 상이한 유형의 스트라이프들 모두를 가질 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 일부 실시예들은 상이한 비전 시스템들(72)의 사용을 가능하게 하기 위해 자기교정 스트라이프들(206/208) 및 비-자기교정 스트라이프들(208)과 같은 2개 이상의 상이한 유형의 표지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브(200)는 3개의 상이한 시스템에 의한 식별을 위해 제1 비-자기교정 표지 세트 및 2개의 자기교정 표지 세트를 가질 수 있다.

도 3의 2개의 상이한 자기교정 스트라이프(206A, 206B)는 그러한 스트라이프들의 2개의 예일 뿐이다. 도시된 바와 같이, 양 스트라이프는 상이한 단차 부분들을 갖는 다양한 두께들을 갖는다. 이러한 예들에서, 스트라이프들(206A, 206B)의 가장 얇은 단차 부분들은 교정 부분의 역할을 하고, 가장 두꺼운 부분은 베이스 3(또는 아래에 논의되는 바와 같이 베이스 4)의 넘버를 식별하는 역할을 한다. 이러한 패턴은 바람직하게는 비전 시스템들(72)에 의한 최대 시각화를 위해 가능한 정도로 프로브 주위에서 주기적으로 반복된다.

따라서, 스트라이프(206A)에 대해, 비전 시스템들(72)은 얇은 단차 부분을 교정 부분으로서 이미징할 수 있고, 이어서 가장 넓은 단차 부분이 교정 부분의 폭의 2배인 것을 인식할 수 있다. 따라서, 가장 넓은 부분은 그러한 스트라이프에 대한 베이스 3의 넘버를 식별한다. 유사한 방식으로, 스트라이프(206B)에 대해, 가장 넓은 단차 부분은 교정 스트라이프의 크기의 4배이다. 따라서, 비전 시스템(72)은 그러한 스트라이프에 대한 베이스 3 넘버를 식별하기 위해 가장 넓은 단차 부분을 사용할 수 있다.

본 발명자들은, 베이스 4 넘버링 시스템들이 또한 추가적인 스트라이프 두께 요구로 인해 더 많은 에러 가능성을 갖지만 만족스러운 결과들을 제공할 수 있다는 것을 인식하였다. 도 3은, 도 2의 그러나 베이스 4 넘버링 시스템을 갖는 프로브(18A)를 개략적으로 도시한다. 따라서, 이 예는 4개의 상이한 스트라이프 두께를 도시한다. 5개의 디지트를 갖는 베이스 4 넘버 시스템을 사용하는 것은 유리하게 최대 1023개의 가능한 프로브 유형을 가능하게 하며, 이는 유사한 베이스 3 시스템의 옵션들의 4배를 초과한다. 불투명 스트라이프들(206)을 사용하는 경우, 도 3의 베이스 4 시스템은 최대 255개의 가능한 유형을 가능하게 하기 위해 4개의 디지트만을 요구할 수 있다.

사실상, 도면들은 축척으로 그려진 것이 아니다. 그럼에도 불구하고, 이들 도면은 샤프트(200)가 샤프트(200)에 관련된 식별 표지를 인쇄하기 위한 매우 적은 표면적을 갖는다는 것을 보여준다. 이들이 2개의 두께만을 갖지만, 예를 들어 베이스 2인 전통적인 바코드는 더 작은 프로브들(18A) 상에 맞추기 어려울 수 있는 많은 스트라이프(206)를 생성할 가능성이 있을 것이다. 따라서, 베이스 3 및 4 넘버링 시스템들이 선호된다. 그에 불구하고, 다른 실시예들은 다른 넘버링 시스템들 및 다른 유형들의 표지에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스트라이프들(206)은 샤프트(200)를 둘러쌀 수 있거나, 샤프트(200) 주위에 부분적으로만 연장될 수 있다. 다른 실시예들은 상이한 형상들(예를 들어, 대시(dash)들)을 사용할 수 있는데, 이 경우에는 비전 시스템들(72)이 그러한 상이한 형상들의 이미지들을 획득하기 어려운 리스크가 있을 수 있다.

일부 실시예들은 스트라이프 두께 이외의 식별 표지의 소정의 다른 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 컬러들을 변경하고, 스트라이프 두께를 균일하게 유지할 수 있다. 다른 실시예들은 소정의 다른 방식으로 표지의 형상들을 변경할 수 있다. 일부 실시예들은 스트라이프들(206) 내에 직접 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 각각의 스트라이프(206)는 소정의 데이터로 인코딩된 규정된 패턴을 가질 수 있다. 이러한 인코딩 방식은 다른 밴드들(206)과 별개로 또는 다른 스트라이프들(206)과 조합하여 사용될 수 있다.

촉각 프로브들(18A)의 논의는 예시적일 뿐이라는 것이 반복 언급되어야 한다. 다른 실시예들은 다른 유형들의 프로브들(18A)에 적용된다. 도 4 및 5는 각각 베이스 3 식별 표지를 사용하는 제1 광학 프로브(18A) 및 베이스 4 식별 표지를 사용하는 제2 광학 프로브(18A)를 도시한다.

도 6은 예시적인 실시예들에 따라 구성된 다수의 프로브/스타일러스(18A)를 갖는 CMM을 개략적으로 도시한다. 이 예에서, 가동 암(20)(-Z 램)은 복수의 프로브(18A)를 지지할 수 있는 하나 이상의 연장부 또는 어댑터(65)를 지지하는 전술한 손목(wrist)(60)을 갖는다. 이 분야의 기술자들은 이 예를 이러한 연장부들(65)을 사용하여 다양한 상이한 멀티-프로브 구성들로 확장할 수 있다.

일부 실시예들은 도 1a 및 1b의 CMM(10)과 같은 CMM들을 넘어 확장된다. 예를 들어, 일부 실시예들은 적층 인쇄기들(additive printer machines), CNC 기계들, 및 프로브(18A)를 사용하는 다른 디바이스들에 적용된다.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예들을 구현할 수 있는 CMM의 일부 부분들을 개략적으로 도시한다. 이들 컴포넌트 각각은 임의의 전통적인 상호접속 메커니즘에 의해 동작 가능하게 접속된다. 도 7은 컴포넌트들 각각과 통신하는 버스를 간단히 도시한다. 이 분야의 기술자들은 이러한 일반화된 표현이 다른 전통적인 직접 또는 간접 접속들을 포함하도록 수정될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 버스에 대한 논의는 다양한 실시예들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

사실상, 도 7은 이러한 컴포넌트들 각각을 단지 개략적으로 도시한다는 점에 유의해야 한다. 이 분야의 기술자들은 이러한 컴포넌트들 각각이 하나 이상의 다른 기능적 컴포넌트에 걸쳐 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 사용하는 것과 같은 다양한 전통적인 방식들로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 비교기(74)는 펌웨어를 실행하는 복수의 마이크로프로세서를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 예로서, 비교기(74)는 하나 이상의 주문형 집적회로(즉, "ASIC") 및 관련 소프트웨어, 또는 ASIC들, 개별 전자 컴포넌트들(discrete electronic components)(예를 들어, 트랜지스터들) 및 마이크로프로세서들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 도 7의 단일 박스 내의 비교기(74) 및 다른 컴포넌트들의 표현은 단지 간소화를 위한 것이다. 실제로, 일부 실시예들에서, 도 7의 비교기(74)는, 반드시 동일한 하우징 또는 섀시 내에 있는 것이 아니라-복수의 상이한 기계에 걸쳐 분산된다.

도 7의 표현은 실제 좌표 측정기의 상당히 간소화된 표현이라는 것이 반복 언급되어야 한다. 이 분야의 기술자들은 그러한 디바이스가 많은 다른 물리적 및 기능적 컴포넌트를 갖는다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이 논의는 도 7이 좌표 측정기의 모든 요소들을 나타낸다는 것을 시사하도록 결코 의도되지 않는다.

도시된 바와 같이, 좌표 측정기는, 프로브(들) 상에 표시된 시각적 식별 표지를 이미징/캡처할 수 있는 비전 시스템(72)은 물론, 이미징된 시각적 식별 표지를 데이터베이스(70) 내의 소정의 표지 키와 같은 소정의 알려진 데이터와 비교하기 위한 전술한 비교기(74)를 갖는다. 비전 시스템(72)은 a) 좌표 측정기에 통합될 수 있고, b) 좌표 측정기로부터 분리될 수 있고, c) 좌표 측정기(10)의 일부일 뿐만 아니라 그로부터 분리된 부분들을 가질 수 있고/있거나, d) 좌표 측정기(10)와 착탈식으로 결합 가능할 수 있다. 예를 들어, 비전 시스템(72)은 좌표 측정기(10)와 대부분 접속되지 않는 핸드헬드 디바이스일 수 있다. 대조적인 예로서, 비전 시스템(72)은 좌표 측정기(10)에 통합된 더 큰 비전 시스템(72)의 일부일 수 있고, 복수의 추가적인 기능(예를 들어, 작업물을 찾는 기능)을 위해 사용될 수 있다. 도 7은 또한 이미징된 시각적 식별 표지의 수신 후에 다수의 추가 기능을 수행하는 도 1의 전술한 제어기(22)를 도시한다.

도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 하나 이상의 프로브의 세트로부터 프로브(18A)를 선택하는 프로세스를 도시한다. 이러한 프로세스는 프로브(18A)를 선택하기 위해 통상적으로 사용되는 더 긴 프로세스로부터 실질적으로 간소화된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 프로세스는 많은 단계를 가질 수 있다. 또한, 단계들 중 일부는 도시된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 따라서, 이 분야의 기술자들은 프로세스를 적절하게 수정할 수 있다. 더욱이, 위에 그리고 아래에 설명되는 바와 같이, 설명되는 소정의 기능적 컴포넌트들은 사용될 수 있는 소정 구조들의 예들일 뿐이다. 이 분야의 기술자들은 응용 및 다른 제약들에 따라 적절한 기능적 컴포넌트들을 선택할 수 있다. 따라서, 특정 기능 컴포넌트들의 논의는 모든 실시예들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

도 8의 프로세스는 프로브들(18A)의 세트 중 주어진 프로브(18A) 상의 표지를 향해 비전 시스템(72)을 지향시키는 단계 800에서 시작한다. 예시적인 실시예들에서, CMM(10)은 각자가 특정 작업물들에 대해 적절할 수 있는 상이한 프로브들(18A)의 세트와 함께 사용 가능한 시스템의 일부이다. 예를 들어, 길고 얇은 샤프트를 갖는 촉각 프로브(18A)는 길고 얇은 구멍을 갖는 작업물에 사용하기에 더 적절할 수 있다. 따라서, 넓고/넓거나 짧은 샤프트를 갖는 프로브(18A)는 전술한 프로브(18A)보다 덜 바람직할 가능성이 있다.

비전 시스템(72)을 표지로 지향시킨 후에, 프로세스는 표지를 이미징한다. 베이스 3 및/또는 베이스 4 넘버들로서 인코딩된 표지를 사용할 때, 비전 시스템(72)은 더 높은 인코딩된 표지(예를 들어, 베이스 5 또는 베이스 6)를 이미징하는 데 필요한 것들보다 낮은 감도의 스캐너들을 가질 수 있다. 따라서, 신호 대 잡음비는 유리하게 더 낮은 비용의, 쉽게 액세스 가능한 이미지 시스템들로 적당한 허용 한계들 내로 유지될 수 있고, 여전히 만족스러운 결과들을 제공할 수 있다.

이어서, 단계 804는 표지를 분석한다. 먼저, 스트라이프들(206, 208)을 사용하는 실시예에서, 제어기(22)는 교정 스트라이프(208)(이것이 스트라이프(들)(206)에 통합되든 또는 스트라이프들(206)로부터 분리되든)를 사용하여 샤프트를 따르는 다양한 스트라이프들(206)과 비교함으로써 스트라이프들(206)에 의해 인코딩된 넘버를 디코딩, 계산 또는 결정할 수 있다. 이어서, 단계 806은 제어기(22)를 호출하여, 디코딩된 표지를 소정의 "표지 키" - 데이터베이스(70)에 저장된 규정된 넘버 데이터 -와 비교할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(70)는 각자가, 특히 특정 프로브 길이들, 폭들 및 프로브 유형들(예를 들어, 촉각 또는 비접촉 프로브들)과 연관되는 복수의 넘버를 갖는 테이블을 가질 수 있다. 다른 예로서, 제어기(22)는 디코딩된 시각적 표지를 알고리즘 또는 공식에 적용하여 프로브들의 세트 중 하나의 프로브와 매칭시키는 로직을 가질 수 있다.

단계 806에서 프로브를 식별한 후, 단계 808은 방금 식별된 프로브(18A)가 좌표 측정기(10)와 결합되어야 하는지를 결정한다. 즉, 단계 808은 제어기(22)를 사용하여, 식별된 프로브(18A)가 특정 작업물을 측정하는 데 사용하기에 적절하거나 바람직한지를 결정할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 프로세스는 (임의의 프로브가 남아 있다면) 세트 내의 다른 프로브(18A)에 대해 반복될 수 있다. 그러나, 프로브(18A)가 적절한 또는 바람직한 프로브(18A)인 경우, 프로브(18A)는 좌표 측정기(10)의 가동부와 결합될 수 있다. 이를 위해, 프로브(18A)의 근위 단부는 (예를 들어, 자석들 및/또는 기계적 결합 메커니즘을 사용하여) 전통적인 방식으로 가동 암(20)에 착탈식으로 결합될 수 있다.

따라서, 예시적인 실시예들은 CMM 프로브(18A) 상의 이용 가능한 제한된 영역(real estate)을 적절히 마킹/식별할 수 있고, 이는 기본 좌표 측정기들(10)의 자동화되고/되거나 더 효과적인 사용을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 적어도 부분적으로는 임의의 전통적인 컴퓨터 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 절차적 프로그래밍 언어(예를 들어, "C")로 또는 객체 지향 프로그래밍 언어(예를 들어, "C++")로 구현될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들은 사전 구성된 독립형 하드웨어 요소(pre-configured, stand-along hardware element)로서 그리고/또는 사전 프로그래밍된 하드웨어 요소들(예를 들어, 주문형 집적 회로들, FPGA들, 및 디지털 신호 프로세서들) 또는 다른 관련 컴포넌트들로서 구현될 수 있다.

대안 실시예에서, 개시된 장치들 및 방법들(예를 들어, 전술한 다양한 흐름도들 참조)은 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 이러한 구현은 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM 또는 고정 디스크)와 같은 유형적인 비일시적 매체 상에 고정된 일련의 컴퓨터 명령어들을 포함할 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령어들은 시스템에 대하여 본 명세서에서 전술한 기능의 전부 또는 일부를 구현할 수 있다.

이 분야의 기술자들은 이러한 컴퓨터 명령어들이 많은 컴퓨터 아키텍처 또는 운영 체제와 함께 사용되도록 다수의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 이러한 명령어들은 반도체, 자기, 광학 또는 다른 메모리 디바이스들과 같은 임의의 메모리 디바이스에 저장될 수 있고, 광학, 적외선, 마이크로파 또는 다른 송신 기술들과 같은 임의의 통신 기술을 사용하여 송신될 수 있다.

특히, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 인쇄된 또는 전자 문서(예컨대, 축소 포장된 소프트웨어(shrink wrapped software))를 동반하는 이동식 매체로서 배포되거나, 컴퓨터 시스템에 (예컨대, 시스템 ROM 또는 고정형 디스크 상에) 사전 로딩되거나, 네트워크(예컨대, 인터넷 또는 월드 와이드 웹)를 통해 서버 또는 전자 게시판으로부터 배포될 수 있다. 실제로, 일부 실시예들은 "SAAS"(software-as-a-service model) 또는 클라우드 컴퓨팅 모델에서 구현될 수 있다. 물론, 본 발명의 일부 실시예들은 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품) 및 하드웨어 양자의 조합으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예들은 완전히 하드웨어로 또는 완전히 소프트웨어로서 구현된다.

위의 논의가 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들을 개시하지만, 이 분야의 기술자들은 본 발명의 진정한 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 이점들 중 일부를 달성하는 다양한 수정들을 행할 수 있다는 것이 명백해야 한다.

Claims

좌표 측정기 시스템으로서,
작업물을 지지하도록 구성된 베이스;
상기 베이스에 대해 이동하도록 구성된 가동부;
상기 베이스 및/또는 상기 가동부의 이동을 제어하도록 구성된 제어 시스템; 및
각자가 상기 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되는 프로브들의 세트
를 포함하고, 상기 프로브들의 세트 각각은 상기 가동 측정부와 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되고, 상기 프로브들의 세트 각각은 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트를 갖고, 상기 근위 단부는 상기 가동 측정부와 결합하기 위한 영역을 갖고, 상기 원위 단부는 상기 작업물과 상호작용하도록 구성된 영역을 가지며, 상기 프로브들 각각은 또한 상기 샤프트 상에 시각적 식별 표지를 갖고, 상기 시각적 식별 표지는 상기 프로브의 적어도 하나의 특성을 식별하기 위해 인코딩되고, 상기 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지로서 인코딩되는, 좌표 측정기 시스템.
제1항에 있어서, 상기 식별 표지는 상기 샤프트를 따라 이격된 복수의 스트라이프를 포함하는, 좌표 측정기 시스템.
제2항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 컬러의 적어도 하나의 스트라이프 및 상기 제1 컬러와 대조하기 위한 제2 컬러의 제2 스트라이프를 포함하는, 좌표 측정기 시스템.
제3항에 있어서, 상기 샤프트는 샤프트 컬러를 가지며, 상기 제2 컬러는 상기 샤프트 컬러인, 좌표 측정기 시스템.
제2항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프 중 적어도 하나는 통합된 교정 부분을 포함하는, 좌표 측정기 시스템.
제2항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 두께를 갖는 제1 스트라이프 및 제2 두께를 갖는 제2 스트라이프를 포함하며, 상기 제1 두께와 상기 제2 두께는 상이한, 좌표 측정기 시스템.
제2항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 5개의 스트라이프 또는 7개의 스트라이프를 포함하는, 좌표 측정기 시스템.
제2항에 있어서, 상기 샤프트 상에 교정 스트라이프를 더 포함하며, 상기 교정 스트라이프는 상기 복수의 스트라이프에 대한 규정된 치수 관계를 갖는 교정 두께를 갖는, 좌표 측정기 시스템.
좌표 측정기의 가동부와 결합하기 위한 프로브로서,
상기 프로브는:
원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트로서, 상기 근위 단부는 상기 좌표 측정기의 상기 가동부와 결합하기 위한 영역을 갖고, 상기 원위 단부는 상기 좌표 측정기에 의해 측정될 작업물과 상호작용하도록 구성된 영역을 갖는, 샤프트; 및
상기 샤프트 상의 시각적 식별 표지
를 포함하고, 상기 시각적 식별 표지는 상기 프로브의 적어도 하나의 특성을 식별하기 위해 인코딩되며, 상기 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지로서 인코딩되는, 프로브.
제9항에 있어서, 상기 식별 표지는 상기 샤프트를 따라 이격된 복수의 스트라이프를 포함하는, 프로브.
제10항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 컬러의 적어도 하나의 스트라이프 및 상기 제1 컬러와 대조하기 위한 제2 컬러의 제2 스트라이프를 포함하는, 프로브.
제11항에 있어서, 상기 샤프트는 샤프트 컬러를 가지며, 상기 제2 컬러는 상기 샤프트 컬러인, 프로브.
제10항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프 중 적어도 하나는 통합된 교정 부분을 포함하는, 프로브.
제10항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 두께를 갖는 제1 스트라이프 및 제2 두께를 갖는 제2 스트라이프를 포함하며, 상기 제1 두께와 상기 제2 두께는 상이한, 프로브.
제10항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 5개의 스트라이프 또는 7개의 스트라이프를 포함하는, 프로브.
제10항에 있어서, 상기 샤프트 상의 교정 스트라이프를 더 포함하며, 상기 교정 스트라이프는 상기 복수의 스트라이프에 대한 규정된 치수 관계를 갖는 교정 두께를 갖는, 프로브.
제16항에 있어서, 상기 교정 스트라이프는 상기 샤프트의 상기 원위 단부로부터 상기 샤프트 상의 규정된 지점까지 연장되는, 프로브.
좌표 측정기 상에서 사용하기 위한 프로브를 식별하는 방법으로서, 상기 방법은:
상기 좌표 측정기와 함께 사용하기 위한 CMM 프로브를 제공하는 단계로서, 상기 CMM 프로브는 원위 단부 및 근위 단부를 갖는 샤프트를 갖고, 상기 샤프트는 상기 프로브의 특성을 식별하는 시각적 식별 표지를 가지며, 상기 식별 표지는 베이스 3 또는 베이스 4 표지인, 단계;
비전 디바이스를 상기 CMM 프로브를 향해 지향시키는 단계;
상기 비전 디바이스를 사용하여 상기 표지를 이미징하는 단계; 및
상기 프로브의 특성을 식별하기 위하여 상기 이미징된 표지를 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 식별하는 단계는 상기 프로브의 길이, 상기 프로브의 두께, 또는 상기 프로브의 상기 길이 및 상기 두께 둘 다를 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 비전 디바이스는 상기 좌표 측정기의 일부인 비전 시스템을 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 좌표 측정기는 가동부를 포함하고, 상기 CMM 프로브는 상기 표지를 이미징할 때 상기 좌표 측정기의 상기 가동부와 결합 해제되고, 상기 좌표 측정기는 특정 특성을 갖는 특정 프로브를 요구하며, 상기 방법은:
상기 식별된 특성이 상기 특정 특성에 부합하는지를 결정하는 단계; 및
상기 식별된 특성이 상기 특정 특성에 부합하는 것으로 결정된 후에 상기 좌표 측정기의 상기 가동부에 상기 CMM 프로브를 결합하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 사용하는 단계는 상기 이미징된 표지를 표지 키와 비교하여 상기 프로브의 특성을 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 프로브는 상기 샤프트 상에 교정 스트라이프를 갖고, 상기 방법은 상기 캡처된 표지를 상기 교정 스트라이프와 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
제23항에 있어서, 상기 식별 표지는 상기 샤프트를 따라 이격된 복수의 스트라이프를 포함하고, 상기 교정 스트라이프는 상기 복수의 스트라이프 중 하나와 일체화되는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 캡처된 표지를 복수의 표지 키와 비교하기 위해 데이터베이스에 액세스하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터베이스는 표지 키들의 테이블을 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 식별 표지는 상기 샤프트를 따라 이격된 복수의 스트라이프를 포함하는, 방법.
제26항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 컬러의 적어도 하나의 스트라이프 및 상기 제1 컬러와 대조하기 위한 제2 컬러의 제2 스트라이프를 포함하는, 방법.
제27항에 있어서, 상기 샤프트는 샤프트 컬러를 가지며, 상기 제2 컬러는 상기 샤프트 컬러인, 방법.
제26항에 있어서, 상기 복수의 스트라이프는 제1 두께를 갖는 제1 스트라이프 및 제2 두께를 갖는 제2 스트라이프를 포함하며, 상기 제1 두께와 상기 제2 두께는 상이한, 방법.