CN111183333A - 坐标测量机探针识别设备和方法 - Google Patents

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CN111183333A CN201880063968.5A CN201880063968A CN111183333A CN 111183333 A CN111183333 A CN 111183333A CN 201880063968 A CN201880063968 A CN 201880063968A CN 111183333 A CN111183333 A CN 111183333A
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M·科希科
M·马里亚尼
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Abstract

一种坐标测量机***具有：底座，其被配置为支撑工件；可移动部，其被配置为相对于所述底座移动；以及控制***，其被配置为控制所述底座和/或所述可移动部的移动。所述***还具有一组探针，所述一组探针中每一个被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接。每个探针被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接，并且具有带远端和近端的轴。所述近端具有用于与所述可移动测量部联接的区域，而所述远端具有被配置为与所述工件相互作用的区域，所述探针中的每一个还具有在所述轴上的视觉识别标志。所述视觉识别标志被编码以识别所述探针的至少一种特性。具体地，所述标志被编码为三进制标志或四进制标志。

Description

坐标测量机探针识别设备和方法
优先权
本专利申请要求2017年10月2日提交的、将Gurpreet Singh、Milan Kocic和Michael Mariani命名为发明人的名称为“PROBE IDENTIFICATION APPARATUS ANDMETHOD”的美国临时专利申请第62/566,644号的优先权，该美国临时专利申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。
技术领域
本发明的例示性实施方式总体上涉及坐标测量机，并且更具体地，本发明的各种实施方式涉及与坐标测量机一起使用的识别探针。
背景技术
坐标测量机(CMM)被广泛用于准确测量各种各样不同类型的工件/物体。例如，CMM可测量飞机发动机部件、手术工具和枪管的关键尺寸。精确且准确的测量有助于确保它们的基础***(诸如，在飞机部件的情况下，飞机)按规定操作。
CMM常常使用一个或更多个触觉或光学探针测量物体。正确识别正确的探针对于准确测量会是至关重要的。
发明内容
按照本发明的一个实施方式，一种坐标测量机***具有：底座，其被配置为支撑工件；可移动部，其被配置为相对于所述底座移动；以及控制***，其被配置为控制所述底座和/或所述可移动部的移动。所述***还具有一组探针，所述一组探针中的每一个被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接。所述一组探针中的每一个被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接，并且具有带远端和近端的轴。所述近端具有用于与所述可移动测量部联接的区域，而所述远端具有被配置为与所述工件相互作用的区域，所述探针中的每一个还具有在所述轴上的视觉识别标志。所述视觉识别标志被编码以识别所述探针的至少一种特性。具体地，所述标志被编码为三进制标志或四进制标志。
在一些实施方式中，所述识别标志包括沿着所述轴间隔开的多个条带。所述多个条带可包括第一颜色的至少一个条带和第二颜色的第二条带，所述第二颜色与所述第一颜色形成对照，还有其他。例如，所述轴可具有轴颜色，并且所述第二颜色可以是所述轴颜色。作为另一示例，给定条带具有所述第二颜色，并且该第二条带被界定和限定在所述第一颜色的第一条带和第三条带之间。
所述多个条带可包括具有第一厚度的第一条带和具有第二厚度的第二条带。所述第一厚度与所述第二厚度可不同。此外，作为三进制标志或四进制标志，所述多个条带包括五个条带或七个条带。
所述探针还可包括也在所述轴上的校准条带，所述校准条带具有与所述多个条带成规定尺寸关系的校准厚度。所述校准条带可从所述轴的所述远端延伸到所述轴上的规定点。
按照另一个实施方式，一种用于与坐标测量机的可移动部联接的探针具有带远端和近端的轴。所述近端具有用于与所述坐标测量机的可移动部联接的区域，而所述远端具有被配置为与将由所述坐标测量机测量的工件相互作用的区域。例如，所述远端可具有用于光学测量的红宝石球或光学器件。所述探针还具有被编码以识别所述探针的至少一种特性的视觉识别标志。所述标志优选地被编码为三进制标志或四进制标志。
按照其他实施方式，一种识别探针的方法提供了一种探针，该探针具有带远端和近端的轴并且在所述轴上的识别所述探针的识别标志。如在以上讨论的实施方式中，标志是三进制标志或四进制标志。然后，该方法使视觉装置捕获标志，并且将捕获的标志与标志密钥进行比较从而识别探针。
本发明的例示性实施方式被实现为计算机程序产品，该计算机程序产品具有其上带有计算机可读程序代码的计算机可用介质。计算机可读代码可以被计算机***依据常规过程读取和利用。
附图说明
根据就在下方总结的参照附图讨论的以下“具体实施方式”，本领域的技术人员应该更充分地理解本发明的各种实施方式的优点。
图1A示意性示出了可按照本发明的例示性实施方式配置的坐标测量机(CMM)。
图1B示意性示出了可与图1A的CMM一起使用的用户界面。
图2示意性示出了按照第一实施方式配置的CMM探针。
图3示意性示出了按照第二实施方式配置的CMM探针。
图4示意性示出了按照第三实施方式配置的CMM探针。
图5示意性示出了按照第四实施方式配置的CMM探针。
图6示意性示出了具有按照例示性实施方式配置的多个探针的CMM。
图7示意性示出了可实现本发明的例示性实施方式的CMM的一些部分。
图8示出了按照本发明的例示性实施方式的选择探针的过程。
具体实施方式
在例示性实施方式中，坐标测量机探针在其表面积很小的外表面上带有识别它的标志。为此，标志优选地包括厚度不同的一个或更多个条带。为了使不同厚度最小化并且限制条带的总数，标志可包括使用三进制或四进制编码的条带。因此，视觉***可更容易地分辨出标志，以识别探针。因此，这种功能使得各种各样低成本视觉***能够用来准确识别标志。以下，讨论例示性实施方式的细节。
图1A示意性示出了可按照例示性实施方式配置的一种类型的坐标测量机10(即，CMM***，以下也被称为“CMM 10”)。实际上，该CMM 10只是可实现各种实施方式的多种不同类型的CMM中的一种。因此，这种CMM并非旨在限制所有实施方式。
如本领域的技术人员所知道的，CMM 10测量在其机架/底座(被称为“底座101”)上的物体11(或工件)，机架/底座可由花岗岩或其他材料形成。通常，底座101限定X-Y平面，X-Y平面通常平行于支撑CMM 10的地板的平面。在例示性实施方式中，底座101支撑旋转台14，旋转台14使物体11相对于底座101可控制地旋转(在下面讨论)。
为了测量物体11，CMM 10具有可移动特征16(例如，支架103和其他部件)，可移动特征16被布置成使与可移动臂20联接的诸如探针18A(例如，被识别为参考数18A的一个或更多个接触或非接触(例如，光学)探针)这样的测量装置18移动。另选地，一些实施方式使底座101相对于静止的测量装置18移动。无论哪种方式，CMM 10的可移动特征16都操纵测量装置18和物体11的相对位置，以获得所期望的测量值。在任一种情况下，可移动特征16(和下面讨论的它的臂20)都能相对于底座101移动。
CMM 10具有控制和协调其移动和活动的控制***22(在图1A中被示意性示出为“控制器22”)，控制***22可在CMM 10内部，在CMM 10外部，或者具有内部部件和外部部件二者。控制***22优选地包括诸如专用硬件***和/或计算机处理器硬件这样的硬件，还有其他。计算机处理器可包括诸如购自Intel公司的集成电路微处理器的Intel“Core i7”系列的成员这样的微处理器或诸如得自Texas Instruments Incorporated的数字信号处理器集成电路的TMS320C66x系列的成员这样的数字信号处理器，还有其他。该计算机处理器具有机载数字存储器，机载数字存储器用于存储数据和/或计算机代码，计算机代码包括用于实现控制***操作和方法中的一些或全部的指令。另选地，或另外地，计算机处理器能可操作地联接到诸如RAM或ROM这样的其他数字存储器或用于存储此计算机代码和/或控制数据的可编程存储器电路。
另选地，或另外地，一些实施方式将CMM 10与外部计算机***24(“主机计算机24”)联接。尽管图1A将计算机***24示出为控制***的一部分，但是本领域的技术人员应当理解，它可与控制***22分离。以类似于控制***22的方式，主机计算机24具有诸如上述计算机处理器这样的计算机处理器以及与CMM 10的处理器通信的计算机存储器。存储器被配置为保存能够由其处理器执行的非暂态计算机指令，和/或存储非暂态数据，非暂态数据诸如为：1)用于在测量扫描期间引导测量装置18的扫描路径数据；和/或2)由于对底座101上的物体11进行测量而获取的数据。
主机计算机***24可以被实现为台式计算机、塔式计算机或膝上型计算机(诸如，购自Dell Inc.的那些)或甚至平板计算机(诸如，购自Apple Inc.的IPAD)中的一者或二者，还有其他。主机计算机24可以经由诸如以太网线缆这样的硬连线连接或者经由诸如Bluetooth链路或WiFi链路这样的无线链路联接到CMM 10。作为控制***22的一部分，主机计算机24可例如包括在使用或校准期间控制CMM 10的软件，和/或可包括被配置为处理在校准过程期间获取的数据的软件。另外，主机计算机24可包括被配置为允许用户手动或自动操作CMM 10的用户界面。
因为它们的相对位置通常是由可移动特征16的动作来确定的，所以CMM 10可被认为了解底座101、旋转台14、旋转台上的物体11和测量装置18的相对位置。更特别地，控制***22和/或计算机***24可控制和存储关于可移动特征16的运动的信息。替代地或另外，一些实施方式的可移动特征16包括传感器，传感器感测底座101和/或测量装置18的位置，并且将该数据报告给控制***22和/或计算机***24。可以依据CMM 10上的点所参考的一维、二维(例如，X-Y；X-Z；Y-Z)或三维(X-Y-Z)坐标系，记录关于CMM 10的底座101和/或测量装置18的运动和位置的信息。
CMM 10可以具有不止三个自由度；即，在该示例中，具有比X、Y和Z方向上更多的自由度。例如，臂20的端部可包括腕机构60(例如，参见以下讨论的图6)，腕机构60使测量装置18/18A旋转，从而提供多达三个以上的自由度。
一些CMM 100还包括手动用户界面125，如图1B中示意性例示的。手动界面125可使用户能够改变测量装置18或底座101/旋转台14(例如，相对于彼此)的位置，并且记录与测量装置18或底座101/旋转台14的位置相关的数据，还有其他作用。为此，手动用户界面125可具有允许用户手动操作CMM 10的控制按钮125A和操纵杆或旋钮125B。界面125还可具有显示窗口125C(例如，液晶显示器)，显示窗口125C用于示出***位置并且对测量装置18或底座101的某些功能和位置进行编程。当然，手动界面125可具有多个其他部件，因此，该图中示出的部件125A-125C仅用于例示性目的。其他实施方式可省略该手动界面125。在例示性实施方式中，由于测量过程通常是自动化的，因此可以不使用该界面125。
在移动台式CMM 10中，例如，也可经由控制按钮125A使测量装置18移动。如此，可移动特征16可响应于手动控制，或者在内部计算机处理器的控制下，以使底座101和/或测量装置18(例如，机械CMM 10中的机械探针或激光探针)相对于彼此移动。因此，该布置许可从各种角度和各种位置将被测量物体11呈现给测量装置18。
图2至图6示意性示出了按照本发明的例示性实施方式配置的各种不同探针18A。如上所述，这些探针18A可以是触觉探针、光学探针或CMM领域中已知的其他探针。本领域的技术人员还可将探针称为“顶端”或“测针”。然而，为了简单起见，该讨论仅将它们称为探针。
个体探针18A常常是大小不同的探针18A系列中的成员。例如，一系列的探针18A可具有不同的轴长度和轴厚度，以测量各种不同的物体11。可基于要使用的CMM10的类型和/或正测量的物体/工件11来选择它们。在任一种情况下，都可能由于它们有限的大小和表面积的不足，因此本发明人已知的现有技术中的探针不带大小识别标记。替代地，技术人员测量探针，或者将其置于识别其大小的壳体或支架中。为了确保探针的大小精确，技术人员使用校准好的卡尺或类似装置来物理测量现有技术的探针，这可能是麻烦的，容易出错的并且是费时的。此外，现有技术的探针可能不能高效地用于自动化过程中，该自动化过程自动选择用于CMM过程的探针。发明人意识到这些问题，作为响应，开发出尽管探针的表面积有限，也使视觉***72(例如，参见下面讨论的图7)能够相对容易地识别探针的***。
为此，图2示意性示出了按照本发明的例示性实施方式配置的触觉探针18A。与许多其他探针一样，该探针18A具有由金属或其他刚性材料形成的圆柱形轴200，圆柱形轴200具有近端(即，CMM 10的图中的顶部)和远端(即，图中的底部)。为了与CMM 10的可移动臂联接，轴200的近端具有一体的联接毂202。以对应的方式，轴200的远端具有用于接触正被测量物体11的球体204，球体204由诸如红宝石材料这样的硬质材料形成。
按照例示性实施方式，轴200具有专门被配置为高效且有效地识别轴200的识别标志；即，标志提供编码后的数据，该编码后的数据一旦被获得，就使用户或逻辑能够确定关于探针18A的信息，诸如探针18A的长度和/或直径。作为附加示例，该信息可对使用户或逻辑能够获得其他信息(诸如探针18A的原点、制造商、拥有方或其他信息)的数据进行编码。
例示性实施方式以供视觉***72能更容易读取的方式产生识别标志。为此，在例示性实施方式中，识别标志优选地采用对应于三进制或四进制的视觉形式。该视觉识别标志可以以诸如通过加成(涂料或沉积材料)和/或减成过程(例如，蚀刻)这样的各种方式中的任一种来形成。在图2的示例中，探针18A在轴200上有五个整体条带206，从而对三进制数进行编码。在该实施方式中，条带206中的三个以不透明颜色(例如，黑色)形成，而其他两个条带206由两个不透明条带206之间的间隔形成。因此，仅由该空间形成的条带206是轴200的表面颜色(以下被称为具有“透明”颜色)。然而，其他实施方式可使用不同的不透明颜色(例如，黑色、蓝色、绿色等)的条带206，和/或可以将条带加工到轴200中。
形成编码值的每个条带206具有规定的厚度(即，其沿着轴200的纵轴的长度)。然而，该规定的厚度是三个不同厚度之一。出于例示性目的，图2突出显示了从不透明条带206的顶部到底部的三种大小。具体地：
·最厚条带206(值为2)；
·中间厚度条带206(值为1)；
·薄条带206(值为0)。
因此，图2的识别标志被认为是三进制数21100进行编码，三进制数21100等于十进制中的198。因此，图2的探针18A具有等于198的识别标志。因此，技术人员或逻辑可访问识别多个不同探针18A的表或数据库，所述多个不同探针18A包括由数198识别的探针。然后，逻辑或技术人员可使用该表来获知探针18A的大小。
另选地，逻辑或技术人员可需要诸如由图2的数198识别的探针18A这样的特定探针18A。然后，逻辑或技术人员可简单地通过扫描或查看多个探针18A上的识别标志来定位所需的探针18A。这些探针18A可在CMM 10附近，或者在场外存储位置。然后，可获得由数字198识别的探针18A，然后将其与CMM 10联接以用于测量操作。
无论是识别探针18A还是寻找具有特定识别标志的探针18A，各种实施方式要么手动查看识别标志，要么使用视觉***72扫描识别标志。无论哪种方式，发明人都意识到，使用较高进制可给任一种方法的准确性带来困难—尤其是对于分辨率较低的视觉***72。具体来，三进制仅需要针对各种带的三个不同厚度，并且有五个数字位，使得能够有多达242种可能的探针类型。较高进制可使得更多可能的探针类型用于相同数量的条带。然而，不期望的是，较高进制需要更大的条带厚度。因此，由于各种扫描仪和视觉***72的限制，使用较高进制会造成错误。因此，这些较高进制会不期望地降低视觉***72的信噪比，从而需要较高质量(通常较高成本)的光学器件。
一些实施方式测量条带206，以确定编码后的数据。然而，其他实施方式仅比较条带206的厚度，以确定编码后的识别信息。然而，当所有条带206都具有相同大小时，后一种方法会带来一些问题。为了避免该问题，例示性实施方式在轴200中添加了校准条带208。具体地，该校准条带208具有可与所有条带206进行比较的已知厚度。例如，在图2中，可将校准条带208设置为一个单位，并且三进制可具有与校准条带208相同的厚度、两倍的校准条带厚度或三倍的校准条带厚度。因此，校准条带208充当内置标尺，倚靠该标尺进行简单的测量。
校准条带208可沿着轴200处于各种不同位置中的任一个处。一个实施方式将校准条带208定位在轴200的远端附近。在一些实施方式中，校准条带208从轴200的远端延伸到第一最远侧不透明条带206。例如，在图2至图5中，校准条带208延伸从轴200的远侧顶端到最接近不透明条带206的起点的距离。如此，在测量校准条带208之后，逻辑可使用其长度作为提供精确校准信息的公式的输入(例如，对于最小厚度条带206，将该长度除以4)。
在该示例中，校准条带208仅是轴的本色，并且比条带206中的许多大。因此，如同其他条带206，在此实施方式中，校准条带208可被认为是透明的—其具有轴200的颜色。然而，一些实施方式可用不透明材料形成校准条带208，如图2中所示。其他实施方式可将校准条带208定位在不同的位置处，诸如在轴200的近端或在它们之间的某个点处。如所述的，该校准条带208可以是不透明或透明的(即，不透明条带的颜色并且由不透明条带在其顶部和底部上界定的)。
然而，一些实施方式可将校准条带直接形成在用于识别数的条带/标志中—从而将校准信息直接集成在条带本身中(即，它形成条带的一部分)。为了简单起见，图3示出了两种不同类型的此类自校准条带。应该注意，这两种不同类型的条带206/208以及图3的非自校准条带208不必具有所有三种不同类型的条带。然而，一些实施方式可包括诸如自校准条带206/208和非自校准条带208这样的两种或更多种不同类型的标志，以使得能够使用不同的视觉***72。例如，探针200可具有第一非自校准标志组和两个自校准标志组，以通过三个不同的***进行识别。
图3的两个不同的自校准条带206A和206B仅仅是这种条带的两个示例。如所示出的，这两个条带具有不同的厚度，有不同的台阶部。在这些示例中，条带206A和206B的最薄台阶部用作校准部，并且最厚部用于识别三进制数(或如下讨论的四进制数)。优选地，该图案围绕探针周期性重复，以达到视觉***72最大可视化的程度。
因此，对于条带206A，视觉***72可将作为校准部的薄台阶部成像，然后确认最宽台阶部是校准部宽度的两倍。因此，最宽部识别用于该条带的三进制数。以类似的方式，对于条带206B，最宽阶梯部是校准条带大小的四倍。因此，视觉***72可使用最宽台阶部来识别用于该条带的三进制数。
发明人意识到，尽管由于附加条带厚度要求而具有更多的出错可能性，但是四进制也可提供令人满意的结果。图3示意性示出了图2的探针18A，但用的是四进制。因此，该示例示出了四种不同条带厚度。使用具有五个数字位的四进制有利地启用了多达1023种可能的探针类型，是类似的三进制的选项的四倍以上。如果使用不透明条带206，则图3的四进制可只需要4个数字位来启用多达255种可能的类型。
实际上，这些图不一定是按比例绘制的。但是，这些图示出了轴200具有非常小的表面积以供印刷与轴200相关的识别标志。即使它们只有两个厚度，例如二进制的常规条形码有可能会产生许多条带206，将这些条带206安装在较小探针18A上可能是困难的。因此，三进制和四进制是优选的。尽管如此，其他实施方式也可应用于其他进制和其他类型的标志。例如，条带206可以环绕轴200，或者仅部分地围绕轴200延伸。其他实施方式可使用不同的形状(例如，虚线)，存在视觉***72难以获取它们图像的风险。
一些实施方式可改变识别标志的除了条带厚度以外的某个其他参数。例如，一些实施方式可改变颜色并保持条带厚度一致。其他可按某种其他方式改变标志的形状。一些实施方式可直接在条带206内进行编码。例如，每个条带206可具有用某些数据编码的规定图案。这种编码方案可与其他带206分开使用，或者与其他条带206组合使用。
应该重申，对触觉探针18A的讨论仅是示例。其他实施方式应用于其他类型的探针18A。图4和图5分别示出了使用三进制识别标志的第一光学探针18A和使用四进制识别标志的第二光学探针18A。
图6示意性示出了具有按照例示性实施方式配置的多个探针/测针的CMM。在该示例中，可移动臂20(-Z挑杆)具有先前提到的腕60，腕部60支撑一个或更多个可支撑多个探针18A的延伸部或转接器65。本领域的技术人员可使用这些延伸部65将该示例扩展到各种不同的多探针配置。
一些实施方式超出了诸如图1A和图1B中的CMM 10这样的CMM。例如，一些实施方式适应用于加成打印机机器、CNC机器以及使用探针18A的其他装置。
图7示意性示出了可实现本发明的例示性实施方式的CMM的一些部分。这些部件中的每一个都通过任何常规的互连机构可操作地连接。图7简单示出了连通各部件的总线。本领域的技术人员应该理解，这种概括的表示可被修改为包括其他常规的直接或间接连接。因此，对总线的讨论不旨在限制各种实施方式。
实际上，应该注意，图7仅示意性示出了这些部件中的每一个。本领域的技术人员应该理解，可按诸如通过跨一个或更多个功能部件使用硬件、软件或硬件和软件的组合这样的各种常规方式来实现这些部件中的每一个。例如，可使用执行固件的多个微处理器来实现比较器74。作为另一示例，可使用一个或更多个专用集成电路(即，“ASIC”)和相关软件，或ASIC、分立电子元件(例如，晶体管)和微处理器的组合来实现比较器74。因此，图7的单个框中的比较器74和其他部件的呈现只是出于简化目的。事实上，在一些实施方式中，图7的比较器74分布于多个不同的机器—不必分布在同一外壳或底盘内。
应当重申，图7的呈现是实际坐标测量机的大幅简化呈现。本领域的技术人员应该理解，这种装置具有许多其他的物理部件和功能部件。因此，该讨论绝不旨在暗示图7代表坐标测量机的所有元件。
如所示出的，除了之前所述的用于将成像的视觉识别标志与诸如数据库70中的一些标志密钥这样的一些已知数据进行比较的比较器74之外，坐标测量机还具有可对探针上的所述的视觉识别标志进行成像/捕获的视觉***72。视觉***72可以：a)被集成到坐标测量机中；b)与坐标测量机分离；c)具有既是坐标测量机10的一部分又与之分离的部分；和/或d)能可拆卸地与坐标测量机10联接。例如，视觉***72可以是在很大程度上不与坐标测量机10连接的手持装置。作为对比示例，视觉***72可以是集成到坐标测量机10中的较大视觉***72的一部分，并且可用于多种附加功能(例如，定位工件)。图7还示出了图1的先前所述的控制器22，控制器22在接收到成像的视觉识别标志之后执行多种附加功能。
图8示出了按照本发明的例示性实施方式的从一组的一个或更多个探针中选择探针18A的过程。应该注意，该过程大幅简化了正常会用于选择探针18A的较长过程。因此，该过程可具有许多步骤。另外，这些步骤中的一些可按与所示出顺序不同的顺序或同时地执行。因此，本领域的技术人员可酌情修改该过程。此外，如以上和以下所述的，所述的某些功能部件仅仅是可使用的某些结构的示例。本领域的技术人员可根据应用和其他限制而选择合适的功能部件。因此，对特定功能部件的讨论不旨在限制所有实施方式。
图8的过程开始于步骤800，步骤800将视觉***72引向一组探针18A中的给定探针18A上的标志。在例示性实施方式中，CMM 10是***中的能与一组不同的探针18A一起使用的部分，每个探针可适合于特定的工件。例如，具有细长轴的触觉探针18A可能更适合与具有细长孔的工件一起使用。因此，与之前所述的探针18A相比，具有宽和/或短轴的探针18A有可能是不太期望的。
在将视觉***72引向标志之后，该过程对标志进行成像。当使用被编码为三进制数和/或四进制数的标志时，视觉***72可具有灵敏度比对较高进制编码后的标志(例如，五进制或六进制)进行成像所需的灵敏度低的扫描仪。因此，信噪比可有利地在较低成本的容易访问的成像***的情况下保持在合理公差内中，并且仍然提供令人满意的结果。
然后，步骤804分析标志。首先，在使用条带206和208的实施方式中，控制器22可使用校准条带208(无论它被集成到条带206中还是与条带206分离)与沿着轴的各个条带206进行比较，以解码、计算或确定通过条带206编码的数。然后，步骤806可调用控制器22将解码后的标志与某个“标志密钥”-存储在数据库70中的规定数数据进行比较。例如，数据库70可具有带多个数的表，其中每个数都与特定的探针长度、宽度和探针类型(例如，触觉或非接触探针)(还有其他)关联。作为另一示例，控制器22可具有将解码后的视觉标志应用于算法或公式以与一组探针中的一个相匹配的逻辑。
在步骤806中识别探针之后，步骤808确定刚被识别的探针18A是否应该与坐标测量机10联接。换句话说，步骤808可使用控制器22来确定被识别的探针18A是否适于或被期望用于测量特定工件。如若不然，该过程可针对该组中的另一探针18A(如果剩下有的话)进行重复。然而，如果探针18A是合适的或期望的探针18A，则探针18A可与坐标测量机10的可移动部联接。为此，探针18A的近端可按常规方式可去除地联接到可移动臂20(例如，使用磁体和/或机械联接机构)。
因此，例示性实施方式可适当地标记/识别在CMM探针18A上可用的有限占用面积，从而使得能够自动和/或更有效地使用基础的坐标测量机10。
本发明的各种实施方式可至少部分地以任何常规的计算机编程语言来实现。例如，一些实施方式可用过程编程语言(例如，“C”)或面向对象的编程语言(例如，“C++”)来实现。本发明的其他实施方式可被实现为预先配置的独立硬件元件和/或预编程的硬件元件(例如，专用集成电路、FPGA和数字信号处理器)或其他相关部件。
在替代实施方式中，所公开的设备和方法(例如，参见上述的各种流程图)可被实现为用于计算机***的计算机程序产品。此实现方式可包括都固定在诸如计算机可读介质(例如，软盘、CD-ROM、ROM或固定盘)这样的有形、非暂态介质上的一系列计算机指令。这系列计算机指令可实施本文中相对于该***先前描述的功能中的全部或部分。
本领域的技术人员应该理解，这些计算机指令可以用于许多计算机体系结构或操作***的多种编程语言来编写。此外，这些指令可被存储在诸如半导体、磁、光学或其他存储装置的任何存储装置中，并且可使用诸如光学、红外、微波或其他传输技术的任何通信技术进行传输。
此计算机程序产品可被作为附着印刷或电子文献的可去除介质分布(例如，紧缩套装软件)，预加载有计算机***(例如，在***ROM或固定盘上)或通过网络(例如，互联网或万维网)从服务器或电子公告板分布，还有其他方式。事实上，一些实施方式可按软件即服务模型(“SAAS”)或云计算模型来实现。当然，本发明的一些实施方式可被实现为软件(例如，计算机程序产品)和硬件的组合。本发明的其他实施方式被实现为全部是硬件或全部是软件。
尽管以上讨论公开了本发明的各种示例性实施方式，但是应该清楚，本领域的技术人员可进行各种修改，这些修改将在不脱离本发明的真实范围的情况下实现本发明的一些优点。

Claims (29)

1.一种坐标测量机***，该坐标测量机***包括：
底座，其被配置为支撑工件；
可移动部，其被配置为相对于所述底座移动；
控制***，其被配置为控制所述底座和/或所述可移动部的移动；以及
一组探针，所述一组探针中的每一个被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接，所述一组探针中的每一个被配置为能与所述可移动测量部可去除地联接，所述一组探针中的每一个具有带远端和近端的轴，所述近端具有用于与所述可移动测量部联接的区域，所述远端具有被配置为与所述工件相互作用的区域，所述探针中的每一个还具有在所述轴上的视觉识别标志，所述视觉识别标志被编码以识别所述探针的至少一种特性，所述标志被编码为三进制标志或四进制标志。
2.根据权利要求1所述的坐标测量机***，其中，所述识别标志包括沿着所述轴间隔开的多个条带。
3.根据权利要求2所述的坐标测量机***，其中，所述多个条带包括第一颜色的至少一个条带和第二颜色的第二条带，所述第二颜色与所述第一颜色形成对照。
4.根据权利要求3所述的坐标测量机***，其中，所述轴具有轴颜色，所述第二颜色是所述轴颜色。
5.根据权利要求2所述的坐标测量机***，其中，所述多个条带中的至少一个包括集成的校准部。
6.根据权利要求2所述的坐标测量机***，其中，所述多个条带包括具有第一厚度的第一条带和具有第二厚度的第二条带，所述第一厚度与所述第二厚度不同。
7.根据权利要求2所述的坐标测量机***，其中，所述多个条带包括五个条带或七个条带。
8.根据权利要求2所述的坐标测量机***，所述坐标测量机***还包括在所述轴上的校准条带，所述校准条带具有与所述多个条带成规定尺寸关系的校准厚度。
9.一种用于与坐标测量机的可移动部联接的探针，该探针包括：
轴，其具有远端和近端，所述近端具有用于与所述坐标测量机的可移动部联接的区域，所述远端具有被配置为与将由所述坐标测量机测量的工件相互作用的区域；以及
在所述轴上的视觉识别标志，所述视觉识别标志被编码以识别所述探针的至少一种特性，所述标志被编码为三进制标志或四进制标志。
10.根据权利要求9所述的探针，其中，所述识别标志包括沿着所述轴间隔开的多个条带。
11.根据权利要求10所述的探针，其中，所述多个条带包括第一颜色的至少一个条带和第二颜色的第二条带，所述第二颜色与所述第一颜色形成对照。
12.根据权利要求11所述的探针，其中，所述轴具有轴颜色，所述第二颜色是所述轴颜色。
13.根据权利要求10所述的探针，其中，所述多个条带中的至少一个包括集成的校准部。
14.根据权利要求10所述的探针，其中，所述多个条带包括具有第一厚度的第一条带和具有第二厚度的第二条带，所述第一厚度与所述第二厚度不同。
15.根据权利要求10所述的探针，其中，所述多个条带包括五个条带或七个条带。
16.根据权利要求10所述的探针，所述探针还包括在所述轴上的校准条带，所述校准条带具有与所述多个条带成规定尺寸关系的校准厚度。
17.根据权利要求16所述的探针，其中，所述校准条带从所述轴的远端延伸到所述轴上的规定点。
18.一种识别在坐标测量机上使用的探针的方法，该方法包括：
提供与所述坐标测量机一起使用的CMM探针，所述CMM探针具有带远端和近端的轴，所述轴具有识别所述探针的特性的视觉识别标志，所述识别标志是三进制标志或四进制标志；
将视觉装置引向所述CMM探针；
使用所述视觉装置对所述标志进行成像；并且
使用成像的所述标志来识别所述探针的特性。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，识别包括识别所述探针的长度、所述探针的厚度或所述探针的长度和厚度二者。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述视觉装置包括作为所述坐标测量机的一部分的视觉***。
21.根据权利要求18所述的方法，进一步地，其中，所述坐标测量机包括可移动部，在对所述标志进行成像时，所述CMM探针与所述坐标测量机的可移动部脱离，所述坐标测量机需要具有特定特性的特定探针，所述方法还包括：
确定识别出的所述特性是否与所述特定特性相符；并且
在确定识别出的所述特性与所述特定特性相符之后，将所述CMM探针联接到所述坐标测量机的可移动部。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，使用包括将成像的所述标志与标志密钥进行比较，以识别所述探针的特性。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述探针具有在所述轴上的校准条带，所述方法包括将捕获的所述标志与所述校准条带进行比较。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述识别标志包括沿着所述轴间隔开的多个条带，所述校准条带与所述多个条带中的一个成整体。
25.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括访问数据库，以将捕获的所述标志与多个标志密钥进行比较，所述数据库包括标志密钥的表。
26.根据权利要求18所述的方法，其中，所述识别标志包括沿着所述轴间隔开的多个条带。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述多个条带包括第一颜色的至少一个条带和第二颜色的第二条带，所述第二颜色与所述第一颜色形成对照。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述轴具有轴颜色，所述第二颜色是所述轴颜色。
29.根据权利要求26所述的方法，其中，所述多个条带包括具有第一厚度的第一条带和具有第二厚度的第二条带，所述第一厚度与所述第二厚度不同。
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