(57)【要約】  タッチトリガー、または、アナログプローブなどの測定プローブ（１２、１１０、２５０）が説明され、それは、振れ可能なスタイラス部（１４）と、スタイラスの振れデータを遠隔プローブインターフェイス（２０、１０４、２５４）に送信するための無線通信ユニット（１８）とを含む。無線通信ユニット（１８）は、スタイラスの振れデータ，および，プローブのアイデンティティコードを含むデジタルデータのパケットを送信するように配置される。無線通信ユニット（１８）により、利用者によって前記プローブのアイデンティティコードが、設定可能とされる。測定プローブ（１２、１１０、２５０）は、無線周波数（ＲＦ）のスペクトラム拡散リンク（１０６）で、関連するプローブインターフェイス（２０、１０４、２５４）と通信し得る。
2009507240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ可能なスタイラス部と、スタイラスの振れデータを遠隔プローブインターフェイスに送信するための無線通信ユニットとを含む測定プローブであって、
前記無線通信ユニットは、スタイラスの振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含むデジタルデータのパケットを送信するように配置され、
前記無線通信ユニットにより、前記プローブアイデンティティコードが、利用者によって設定可能されることを特徴とする測定プローブ。
【請求項２】
前記無線通信ユニットは、少なくとも１つのクローンアイデンティティコードを遠隔プローブインターフェイスから取得することができる受信モードで配置され得る請求項１に記載の測定プローブ。
【請求項３】
前記利用者は、前記プローブアイデンティティコードとして送信するために少なくとも１つのクローンアイデンティティコードを選択することができる請求項２に記載の測定プローブ。
【請求項４】
前記無線通信ユニットはユニークアイデンティティコードを記憶し、前記利用者は、該ユニークアイデンティティコードが前記プローブアイデンティティコードとして送信されるべきかどうかを選択することができる請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項５】
前記無線通信ユニットは、複数の固有のアイデンティティコードを記憶し、前記利用者は、前記プローブアイデンティティコードとして送信するために該固有のアイデンティティコードのいずれかひとつを選択することができる請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項６】
前記無線通信ユニットは、少なくとも１０個の固有のアイデンティティコードを記憶する請求項５に記載の測定プローブ。
【請求項７】
前記無線通信ユニットは、少なくとも１６個の固有のアイデンティティコードを記憶する請求項６に記載の測定プローブ。
【請求項８】
前記プローブアイデンティティコードとして送信されるべき前記アイデンティティコードを利用者が選択できるようにする一体型選択手段を含む請求項３乃至請求項７のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項９】
前記一体型選択手段は、前記振れ可能なスタイラス部を含む請求項８に記載の測定プローブ。
【請求項１０】
前記デジタルデータのパケットの一部として送信されるべき前記プローブアイデンティティコードに関して利用者に情報を通信する手段を含む請求項１乃至請求項９のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１１】
情報を通信する前記手段は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む請求項１０に記載の測定プローブ。
【請求項１２】
前記無線通信ユニットは、無線周波数で作動する請求項１乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１３】
前記無線通信ユニットは、前記測定プローブと遠隔インターフェイスとの間にスペクトラム拡散無線リンクをもたらす請求項１２に記載の測定プローブ。
【請求項１４】
前記スペクトラム拡散無線リンクは、周波数ホッピングリンクおよび直接シーケンスリンクのうちの少なくとも一方を含む請求項１３に記載の測定プローブ。
【請求項１５】
前記デジタルデータのパケットは、タイミングデータおよびバッテリ状態データの少なくとも一方を含む付加的なデータを含む請求項１乃至請求項１４のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１６】
タッチトリガープローブを含む請求項１乃至請求項１５のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１７】
アナログプローブを含む請求項１乃至請求項１６のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１８】
前記スタイラス部は、着脱式スタイラスを保持するスタイラスのホルダーを含む請求項１乃至請求項１７のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項１９】
必要に応じて前記プローブを「オン」および「オフ」に自動的に切り替える起動装置を含み、前記起動装置は、前記無線通信ユニットと分離している請求項１乃至請求項１８のうちのいずれかに記載の測定プローブ。
【請求項２０】
１つ以上の測定プローブからのスタイラスの振れデータを受信するためのプローブインターフェイスであって、前記１つ以上の測定プローブの各々は、プローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを送信するように配置され、
前記インターフェイスは、複数のアイデンティティコードを記憶するように構成されることを特徴とするプローブインターフェイス。
【請求項２１】
複数の測定プローブからのデータを非同時に受信し、
前記インターフェイスは、該インターフェイスによって記憶されたアイデンティティコードと一致するプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットだけを読み取るように構成される請求項２０に記載のインターフェイス。
【請求項２２】
複数の予めプログラムされた固有のアイデンティティコードが記憶される請求項２０または請求項２１に記載のインターフェイス。
【請求項２３】
測定プローブからのアイデンティティコードを受信するための手段を含む請求項２０乃至請求項２２のうちのいずれかに記載のインターフェイス。
【請求項２４】
アイデンティティコードを測定プローブに送信するための手段を含む請求項２０乃至請求項２３のうちのいずれかに記載のインターフェイス。
【請求項２５】
請求項１乃至請求項１９のうちのいずれかに記載の少なくとも１つの測定プローブと、該少なくとも１つの測定プローブからのスタイラスの振れデータを受信するための少なくとも１つのプローブインターフェイスとを含む座標位置決め機械用のキット。
【請求項２６】
複数の測定プローブを含み、各測定プローブは、同じプローブアイデンティティコードを有するデータのパケットを出力するように構成されることを特徴とする請求項２５に記載のキット。
【請求項２７】
複数のプローブインターフェイスを含む請求項２５または請求項２６に記載のキット。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのプローブインターフェイスは、請求項２０乃至請求項２４のうちのいずれかに記載の少なくとも１つのプローブインターフェイスを含む請求項２５乃至請求呼応２７のうちのいずれかに記載のキット。
【請求項２９】
請求項１乃至請求項１９のうちのいずれかに記載の少なくとも一つの測定プローブと、請求項２０乃至請求項２４のうちのいずれかに記載のインターフェイス、および、請求項２５乃至請求項２８のうちのいずれかに記載のキットとを組み込む座標位置決め機械。
【請求項３０】
スタイラスの振れデータを生成するための振れ可能なスタイラス部と、スタイラスの振れデータを遠隔プローブインターフェイスに送信するための無線通信ユニットであって、使用時に、スタイラスの振れデータと、プローブアイデンティティコードとを含むデジタルデータのパケットを送信するように配置される無線通信ユニットとを含む測定プローブを選ぶステップ（ｉ）を含む測定プローブの使用方法であって、
前記プローブアイデンティティコードを設定するステップ（ｉｉ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
少なくとも１つのプローブインターフェイスおよび複数の測定プローブを含む測定装置であって、
前記測定プローブの各々は、スタイラスの振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含むデジタルデータのパケットを前記プローブインターフェイスに非同時に送信するように配置され、
前記複数の測定プローブの各々は、使用時に、同じプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを出力するように構成される測定装置。
【請求項３２】
複数のプローブインターフェイスおよび少なくとも１つの測定プローブを含む測定装置であって、
前記少なくとも１つの測定プローブは、スタイラスの振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含むデジタルデータのパケットを前記複数のプローブインターフェイスに送信するように配置され、
前記複数のプローブインターフェイスの各々は、使用時に、前記プローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを読み取るように構成される測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標測定機（ＣＭＭ）、工作機械、手動式座標測定アーム、および検査ロボットなどの座標測定装置で使用する測定プローブに関する。特に、本発明は、そのような測定プローブ用の無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
座標測定装置は、しばしば、測定装置、例えばタッチトリガープローブを備え、その測定装置は、表面と接触するとき、トリガー信号を送出することによって測定プロセス中に加工物または他の物体の形状を確定する。測定プローブは、表面との接触で振れ、トリガー信号を生成するスタイラスを有する。このトリガー信号が、プローブの位置、したがって、表面を示すスケールまたは他の測定手段の出力を停止 するために使用される。
【０００３】
いくつかの状況では、例えば、プローブを機械コントローラに直接配線することが難しい場合、通常、インターフェイスを介してプローブ信号を機械コントローラに通信するのに無線送信システムが使用される。システム間の干渉のために、ある環境で１つより多いシステムがある場合、問題が生じることがある。従来から、これは、各プローブ−インターフェイス対が異なる周波数に設定されている固定周波数帯システムを使用することによって解決された。別のプローブまたはインターフェイスの使用が必要になった場合には、それは単に同じ固定周波数帯に設定されなければならなかった。しかし、送信システムが固定周波数帯に設定される場合、無線送信システムの場合のウォーキートーキーのような他の発生源からの干渉がデータ脱落をもたらすような問題になる。
【０００４】
前述の干渉問題への一解決策は、周波数ホッピングリンクなどのスペクトラム拡散無線リンクを使用することであり、プローブおよびインターフェイスが同期シーケンスのチャネルを切り替える。そのようなシステムの例が、国際公開第２００４／０５７５５２号公報（特許文献１）（Ｒｅｎｉｓｈａｗ  ｐｌｃ）に示されている。そのようなリンクを確立しながらプローブとインターフェイスとの間の実時間データ転送を可能にするため、プローブおよびインターフェイスは、専ら、一緒に対にされる。この対にすることは、プローブ製造中に、各測定プローブにユニークアイデンティティコード（ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｃｏｄｅ）を割り当てることによって達成される。このユニークＩＤコードは、プローブによって送信されるデジタルデータの各パケットに含まれる。最初の「対にする」処置は、利用者が行い、インターフェイスはそれと共に使用すべきプローブのユニークアイデンティティコードを学習する。対にした後、インターフェイスは、対にされたプローブのユニークアイデンティティコードを含む通信だけを処理することになる。これにより、プローブおよびインターフェイスが、他のインターフェイスまたはプローブからの通信を受信しないようにされ、それによって多数のインターフェイス／プローブ対を近接して作動させることができる。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５７５５２号公報
【特許文献２】欧州特許第１３７３９９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
国際公開第２００４／０５７５５２号公報（特許文献１）に記載されたシステムにより、信頼できる通信を単一のプローブとインターフェイスとの間に確立することができるが、それは欠点を有している。とりわけ、特許文献１の装置では、所定のインターフェイスと共に異なるプローブを使用する必要があるたびに、「対にする」処置を利用者が行う必要がある。これは、例えば、様々なタイプの形体の測定を可能にするためにいくつかの異なるプローブを単一のインターフェイスと共に非同時に使用する場合、全く不便となることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、測定プローブは、振れ可能スタイラス部と、スタイラスの振れデータを遠隔プローブインターフェイスに送信する無線通信ユニットとを含み、前記無線通信ユニットは、スタイラスの振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含むデジタルデータのパケットを送信するように配置され、前記無線通信ユニットにより、前記プローブアイデンティティコードが、利用者によって設定可能とされることを特徴とする。
【０００８】
したがって、本発明は、スタイラス振れデータ（例えば、起動イベントに関するデータ）をデジタルデータのパケットの形態で遠隔プローブインターフェイスに送信する無線（例えば、スペクトラム拡散）通信ユニットを含む測定プローブ、例えば、タッチトリガープローブまたはアナログプローブを提供する。必要とされるデジタルデータのパケットだけが関連するプローブインターフェイスによって読み取られるようにするために、各データのパケットはプローブアイデンティティ（ＩＤ）コードを含む。無線通信ユニットにより、利用者は、送信されたデータのパケットに含まれるプローブアイデンティティコードを設定することができる。以下でより詳細に説明されるように、例えば、いくつかの予めプログラムされた固有のアイデンティティコード（ＩＤｓ）からプローブＩＤコードを選択することによって、および／または遠隔プローブインターフェイスから測定プローブにクローンアイデンティティコード（ＩＤｃ）をロードすることによって、利用者は、プローブアイデンティティコードを設定することができる。
【０００９】
本発明のプローブは、単一の工場設定の（すなわち、固定した）プローブＩＤコードを有する、特許文献１に記載されたタイプの従来技術のプローブに比べていくつかの利点を有する。特に、本発明は、近傍に配置された他のインターフェイスおよびプローブシステムとの干渉が依然としてないようにしながら複数の測定プローブを単一のプローブインターフェイスと共に非同時に使用することを可能にする。
【００１０】
したがって、本発明は、座標測定装置（例えば、工作機械）を単一のプローブインターフェイスおよび多数の測定プローブに適合させることができる。様々な測定プローブは、例えば、様々な加工物または加工物の様々な形体を調査するために選択される様々な長さまたは形状のスタイラスを有することがある。これらの測定プローブの各々は工具交換デバイスに格納され、次に、必要とされる測定プローブは、それを使用して測定を行いたいときに機械スピンドルに装着することができる。したがって、利用者は機械に関連した全ての測定プローブを設定してデータのパケットを送信することができ、そのデータのパケットは同じプローブアイデンティティコードを含み、それによってプローブインターフェイスは測定プローブのいずれから生じたデータのパケットも読み取ることができる。従来技術のシステムと異なり、これにより、異なるプローブからのデータをインターフェイスが収集することになるたびに「対形成」操作を行う必要なしに、プローブのいずれの（非同時の）使用も可能になる。
【００１１】
有利には、無線通信ユニットは、少なくとも１つのクローンアイデンティティコードを遠隔プローブインターフェイスから取得することができる受信モードにすることができる。これにより、対操作を行うことができ、１つまたは複数のプローブＩＤコードがプローブインターフェイスから測定プローブにロードされる。クローンＩＤコードは、プローブインターフェイスに恒久的にプログラムされているか、または別の測定プローブからそのインターフェイスにロードされたアイデンティティコードとすることができる。例えば、クローンＩＤコードは、別の測定プローブのユニークアイデンティティコードのコピーとすることができる。
【００１２】
測定プローブは、好都合には、利用者がプローブアイデンティティコードとして送信するために少なくとも１つのクローンアイデンティティコードを選択できるように構成することができる。例えば、プローブアイデンティティコード（すなわち、各データのパケットで送信されるコード）をクローンアイデンティティコードとプローブにより記憶された他のアイデンティティコードとの間で切り替えることができるようにしてもよい。
【００１３】
無線通信ユニットは、有利には、１つのユニークアイデンティティコードまたは１つより多いユニークアイデンティティコードを記憶することができる。好ましくは、次に、利用者は、前記ユニークアイデンティティコードが前記プローブアイデンティティコードとして送信されるべきかどうかを選択できる。そのような構成では、測定プローブは、好都合には、プローブアイデンティティコードがユニークアイデンティティコードである「マスター」モードと、記憶されたクローンアイデンティティコードがプローブアイデンティティプローブとして出力される「クローン」モードとの間で切り替えることができる。
【００１４】
無線通信ユニットは、好都合には、複数の固有のアイデンティティコードを記憶することができ、利用者はその複数の固有のアイデンティティコードの任意のものを前記プローブアイデンティティコードとして出力するように無線通信ユニットを設定することができる。これらの固有のアイデンティティコードは、その他に測定プローブの無線通信ユニットによってさらに記憶することができる任意の他のコード（例えば、クローンアイデンティティコードまたはユニークアイデンティティコード）とすることができる。
【００１５】
好ましくは、無線通信ユニットは、少なくとも２つ、少なくとも５つ、または少なくとも１０個の固有のアイデンティティコードを記憶する。より好ましくは、無線通信ユニットは、１６個の固有のアイデンティティコードを記憶する。これらの固有のアイデンティティコード（ＩＤｓ）は、製品範囲にわたって標準化することができる。例えば、１６個のＩＤｓコードの組を一連の測定プローブとインターフェイスの製品に対して標準として使用することができる。
【００１６】
そのような測定プローブと共に使用することを目的とするインターフェイスは、対にする処置をシステムセットアップ中に必要としないように同じ固有のアイデンティティ（ＩＤｓ）コードで予めプログラムすることもできる。次に、エンドユーザーは、または供給業者さえも、座標測定装置へのインストールに先立って測定プローブおよびインターフェイスを同じアイデンティティコードに設定することができる。
【００１７】
測定プローブが一度に１つより多いアイデンティティコードを記憶できる場合（例えば、それがユニーク、クローン、および／または固有のアイデンティティコードを記憶する場合）、測定プローブは、異なるアイデンティティコード間を切り替える選択手段を含むように構成することができる。したがって、プローブは、有利には、一体型選択手段（例えば、プローブ搭載型スイッチまたはセンサ）を含み、それにより、利用者は前記プローブアイデンティティコードとして送信されるべきアイデンティティコードを選択することができる。そのような一体型選択手段を備えると、プローブアイデンティティコードを設定するためにプローブへのいかなる種類の通信リンクも設定する必要がない。
【００１８】
好都合には、一体型選択手段は、振れ可能スタイラス部を含む。したがって、プローブは欧州特許第１３７３９９５号公報（特許文献２）（Ｒｅｎｉｓｈａｗ  ｐｌｃ）に記載されたトリガー論理システム（Ｔｒｉｇｇｅｒ  Ｌｏｇｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）を含むことができる。すなわち、プローブはプログラム可能モード（例えば、バッテリ挿入時）に入るように構成することができ、スタイラスの手動振れ（トリガーリング）を使用して、必要とされるプローブアイデンティティコードを選択する、かつ／またはプローブをクローンアイデンティティコード受信用の受信モードにすることができる。
【００１９】
好ましくは、プローブは、前記デジタルデータのパケットの一部として送信されるべきプローブアイデンティティコードに関して利用者に情報を通信する手段も含む。例えば、プローブは、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。これらのＬＥＤは、異なる色とすることができ、選択されたプローブアイデンティティコードを識別するシーケンスで点滅するように構成することができ、例えば、ＬＥＤは、どの固有のアイデンティティコード（例えば、ＩＤｓ１からＩＤｓ１６）が設定されたかを示すコードシーケンスを点滅することができる。
【００２０】
有利には、測定プローブの無線通信ユニットは無線周波数（ＲＦ）で作動する（すなわち、送信し、かつ／または、受信する）。好ましくは、無線通信ユニットは、前記測定プローブと遠隔インターフェイスとの間に（半二重）スペクトラム拡散無線リンクを備える。好都合には、スペクトラム拡散無線リンクは、周波数ホッピングリンクおよび直接シーケンスリンクの少なくとも一方を含む。あるいは、無線通信ユニットは、非ＲＦ周波数で、例えば光波長（赤外線または紫外線を含む）で作動することができる。
【００２１】
前述のように、無線通信ユニットによって送信されたデータのパケットはスタイラス振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含む。データのパケットは付加的なデータ、例えば、タイミングデータ（例えば、タイムスタンプトリガーイベントに対する）およびバッテリ状態データの少なくとも一方をさらに含むことができる。
【００２２】
測定プローブは、好都合には、タッチトリガープローブとすることができる。次に、振れ可能スタイラス部は、タッチトリガー機構を含むことができ、スタイラス振れデータは、トリガー状態（例えば、トリガーまたは固定された）データを含むことができる。
【００２３】
あるいは、測定プローブは、アナログプローブまたは走査式プローブとすることができる。アナログプローブでは、振れ可能スタイラス部は、スタイラス振れを測定する手段（例えば、１つまたは複数の歪みゲージ）を含み、前記スタイラス振れデータは、スタイラス振れの量に関する情報を含むことができる。
【００２４】
測定プローブは、着脱式スタイラスを保持するスタイラスホルダーを含むスタイラス部を有することができる。すなわち、スタイラスは、測定プローブの本体に脱着可能にすることができ、測定プローブ自体と別に販売することができる。あるいは、スタイラス部は、プローブに恒久的に固定された加工物接触式スタイラスを含むことができる。
【００２５】
上記のように、本発明の多数の測定プローブをプローブインターフェイスと共に使用することができる。そのような構成では、どの時点でもわずか１つの測定プローブがデータを送信することが好ましい（すなわち、プローブはデータのパケットを非同時に送信することが好ましい）。どの時点でも必要とされるプローブだけをオンに切り替えるために、プローブは、有利には、必要に応じてプローブを「オン」および「オフ」に自動的に切り替える起動装置を含み、この起動装置は、無線通信ユニットと分離している。起動装置はシャンクスイッチまたはスピンスイッチを含むことができ、そのスイッチが工作機械スピンドル内で上げられるかまたはそれによって回転される場合のみ測定プローブはオンに切り替えられる。これにより、どの時点でも１つのプローブだけがデータのパケットを絶えず能動的に送信することが保証される。
【００２６】
本発明の第２の態様によれば、１つまたは複数の測定プローブからのスタイラス振れデータを受信するためのプローブインターフェイスが設けられ、前記１つまたは複数の測定プローブの各々は、プローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを送信するように構成され、前記インターフェイスは、複数のアイデンティティコードを記憶するように構成されることを特徴とする。好ましくは、このインターフェイスは、記憶されたアイデンティティコードと一致するプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットだけを読み取る。
【００２７】
単一のアイデンティティコードしか記憶することができない従来技術のプローブインターフェイスと異なり、本発明のプローブインターフェイスは、複数のアイデンティティコードを記憶することができる。そのようなインターフェイスを備えることは、決して本質的ではないが、複数の測定プローブ（前述のものなど）がインターフェイスと共に使用されることになる場合有利である。
【００２８】
有利には、インターフェイスは、１つまたは複数の固有のアイデンティティコードを記憶するために予めプログラムするかまたは工場設定することができる。これらの固有のアイデンティティコードは、１つまたは複数の関連する測定プローブによって記憶された固有のアイデンティティコードに対応することができる。インターフェイスは、測定プローブからのプローブアイデンティティコードを受信し、記憶する手段を含むこともできる。
【００２９】
好都合には、インターフェイスは複数の測定プローブからのデータを非同時に受信するように構成され、前記インターフェイスは、そのインターフェイスによって記憶されているアイデンティティコードの１つまたは複数に対応するプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットだけを読み取るように構成される。例えば、プローブインターフェイスは記憶されたアイデンティティコードのうちの選択されたものを含むデータのパケットを読み取るように構成することができる。あるいは、プローブインターフェイスは、複数の記憶されたアイデンティティコードのうちのいずれかまたは任意のサブセットを含むデータのパケットを読み取るように構成することができる。
【００３０】
好ましい実施例では、インターフェイスは、複数のアイデンティティコードを記憶し、前記複数の記憶されたアイデンティティコードの任意のものに対応するプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを読み取るように構成することができる。このように、プローブインターフェイスは、１つより多い測定プローブと対になり、それらからのデータを非同時に読み取ることができる。インターフェイスに関連した測定プローブは、同じまたは異なるプローブアイデンティティコードを有するデータのパケットを送信することができ、例えば、インターフェイスは本発明の第１の態様によるプローブおよび／または特許文献１で以前に記載されたタイプの工場設定プローブアイデンティティコードを有するプローブと共に使用することができる。
【００３１】
好都合には、インターフェイスによって記憶された１つまたは複数のアイデンティティコードを関連する測定プローブにロードすることができる。したがって、インターフェイスは、アイデンティティコードを関連する測定プローブに送信する手段を含むことができ、例えば、インターフェイスは、「クローン」モードで作動している本発明の第１の態様による測定プローブにアイデンティティコードを送信することができる。
【００３２】
有利には、プローブインターフェイスは、無線周波数（ＲＦ）で作動する（すなわち、送信しかつ／または受信する）。好ましくは、インターフェイスは（半二重）スペクトラム拡散無線リンクによって関連する測定プローブと通信する。好都合には、スペクトラム拡散無線リンクは、周波数ホッピングリンクおよび直接シーケンスリンクの少なくとも一方を含む。あるいは、無線通信ユニットは、非ＲＦ周波数で、例えば光波長（赤外線または紫外線を含む）で作動することができる。インターフェイスは、制御コンピュータと通信するために（例えば、ハードワイヤード）リンクを有することもできる。
【００３３】
複数のそのようなプローブインターフェイスは、好都合には、１つまたは複数の測定プローブからのデータを読み取るために組み合わせて使用することもできる。
【００３４】
本発明の第３態様によれば、座標位置決め機械用のキットが、本発明の第１の態様による少なくとも１つの測定プローブと、前記少なくとも１つの測定プローブからのスタイラス振れデータを受信するための少なくとも１つのプローブインターフェイスとを含む。キットは、工作機械などの座標測定装置を備えるかまたはそれに組み込むことができる。
【００３５】
有利には、キットは、複数の測定プローブを含み、各測定プローブは、同じプローブアイデンティティコードを有するデータのパケットを出力するように構成される。例えば、各測定プローブは同じ固有のアイデンティティコードを含むデータのパケットを出力するように設定することができる。
【００３６】
キットの少なくとも１つのプローブインターフェイスは、ある１つのプローブアイデンティティコードまたは複数のプローブアイデンティティコードを含むデータだけを読み取るように構成することができ、例えば、プローブインターフェイスは、キットの少なくとも１つの測定プローブによって出力されるプローブアイデンティティコードだけを認識することができる。プローブインターフェイスは、１つまたは複数の事前定義されたプローブアイデンティティコードを記憶することができ（例えば、それは前述のタイプの１つまたは複数の固有のアイデンティティコードを記憶することができる）、および／または、それは、キットの少なくとも１つの測定プローブから受信されたプローブアイデンティティコードを受信し記憶するように構成することができる。
【００３７】
キットは、有利には、複数のプローブインターフェイスを含み、その各々は、前記少なくとも１つの測定プローブからのスタイラス振れデータを受信するために座標測定装置の異なる場所に配置することができる。多数のプローブインターフェイスを備えると、プローブが、機械の様々な部分に移動するとき、データを少なくとも１つの測定プローブから読み取ることができる。これは、キットが大きい座標測定装置に取り付けられ、測定プローブと特定のインターフェイスとの間の信号経路が機械の他の部分によって妨害されることがある場合に特に有利である。多数のプローブインターフェイスを使用する場合、稼働中の測定プローブからの最強または最高品質の信号を受信するプローブインターフェイスを介して測定目的で使用されるプローブデータを収集することができる。あるいは、１つより多いインターフェイスからのプローブデータを組み合わせることができる。
【００３８】
キットが単一の測定プローブおよび複数のプローブインターフェイスを含む場合、各プローブインターフェイスは、その単一の測定プローブのプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットだけを読み取るように構成することができる。キットが複数の測定プローブを含む場合、各測定プローブは、有利には、同じプローブアイデンティティコードを有するデータのパケットを出力するように構成することができる。範囲内にあれば、各プローブインターフェイスは複数の測定プローブのうちのいずれか１つのデータのパケットを読み取ることができる。したがって、このキットは、１つまたは多数のプローブインターフェイスが単一のプローブからのデータまたは（非同時に）多数のプローブからのデータを受信することができる測定装置を提供することができる。
【００３９】
有利には、キットの少なくとも１つのプローブインターフェイスは本発明の第２の態様によるプローブインターフェイスを含み、あるいは、既知のタイプのプローブインターフェイスを備えることができる。
【００４０】
本発明は、前述のタイプの測定プローブ、インターフェイス、またはキットを組み込む座標測定装置にも適用される。
【００４１】
本発明の第４の態様によれば、測定プローブを使用する方法は、振れ可能スタイラス部と、スタイラス振れデータを遠隔プローブインターフェイスに送信するための無線通信ユニットであって、使用時に、スタイラス振れデータと、プローブアイデンティティコードとを含むデジタルデータのパケットを送信するように配置される無線通信ユニットとを含む測定プローブを選ぶステップ（ｉ）を含む測定プローブの使用方法であって、プローブアイデンティティコードを設定するステップ（ｉｉ）を含むことを特徴とする。ステップ（ｉｉ）は、複数の固有のアイデンティティコードの任意のものからプローブＩＤコードを選択することおよび／またはプローブインターフェイスからクローンアイデンティティコードを受信することを含むことができる。
【００４２】
本発明の第５の態様によれば、測定装置は、少なくとも１つのプローブインターフェイスおよび複数の測定プローブを含み、前記測定プローブは、デジタルデータのパケットをプローブインターフェイスに非同時に送信するように構成され、前記デジタルデータのパケットはスタイラス振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含み、複数の測定プローブの各々は使用時に同じプローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを出力するように構成される。プローブインターフェイスおよび測定プローブはスペクトラム拡散無線リンクを介して通信することができる。有利には、デジタルデータのパケットを受信するように複数のプローブインターフェイスを備えることができる。
【００４３】
本発明の第６の態様によれば、測定装置は、複数のプローブインターフェイスおよび少なくとも１つの測定プローブを含み、前記少なくとも１つの測定プローブは、デジタルデータのパケットを複数のプローブインターフェイスに送信するように構成され、前記デジタルデータのパケットはスタイラス振れデータおよびプローブアイデンティティコードを含み、複数のプローブインターフェイスの各々は使用時に前記プローブアイデンティティコードを含むデータのパケットを読み取るように構成される。この装置は、有利には、複数の測定プローブを含むことができる。
【００４４】
次に、本発明は添付図面を参照しながら一例によって説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１は、スピンドル、即ち、クイル１２を介して装置１００に一端で接続され、末端でチップ１６を有する振れ可能なスタイラス１４に接続される測定用プローブ１０を有する座標測定装置１００を示す。信号送信システムは、２つの部分からなり、プローブステーション、即ち、無線通信ユニット１８は、プローブ１０に接続され、機械ステーション、即ち、インターフェイス２０は、機械２２の固定部分に取り付けられ、機械コントローラ２４に接続される。
【００４６】
シリアル２値データの個別パッケージなどの既知の形態でデータを送るスペクトラム拡散リンク、この場合、周波数ホッピング無線通信リンクを使用して、データは、プローブステーション１８と機械ステーション２０との間で送信される。
【００４７】
機械１００は、ホルダー３０に取り付けられる２つのさらなるプローブ３２、３４を備える。プローブ１０とスピンドル１２との間の継ぎ手を切り離し、当技術分野で知られている方法でプローブを手動または自動で交換することによって、２つのさらなるプローブ３２、３４は、現在使用されているプローブ１０と交換可能とされる。
【００４８】
機械ステーション２０、および、第１、即ち、マスタープローブ（この例ではプローブ１０）は、ステーション２０が、プローブ１０が専用アイデンティティコード（ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｃｏｄｅ）ＩＤｅを供給することにより応答するハンドシェーク通信を送信することによって共に対とされる。このＩＤｅは、機械ステーション２０に記憶され、現行システムでは、このステーションは、そのアイデンティティコードを有するプローブに応答するだけである。プローブと通信するために、機械ステーションは、ＩＤｅを探し選ぶ利用可能なチャネルの各々を調べ、見つけられた場合、機械ステーションは、そのＩＤｅを伴って送信されるデータを受け入れる。これは、参照により本明細書の一部を構成する国際特許出願第ＷＯ２００４／０５７５５２号（特許文献１）においてより詳細に説明されている。
【００４９】
機械ステーション２０が様々なプローブと通信できるようにするために、この実施例では、プローブ３２、３４は、２つのアイデンティティフィールド（ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｆｉｅｌｄｓ）を備える。
【００５０】
第１のフィールドＩＤｅは，製造時にプローブに割り当てられる専用アイデンティティコードである。第２のフィールドＩＤｃは，クローンアイデンティティフィールドであり、それは当初、情報が格納されていない空の状態である。機械１００が一度に１つのプローブだけ使用可能であるとき、機械ステーションに対し第１のプローブ、即ち、マスタープローブに見えるように第２のプローブを複製することによって、第１のプローブは、第２のプローブと交換することができる。これは、第１のフィールドＩＤｅをステーションに対し与える代わりに、プローブが対になった機械ステーション２０に最初に導入されるとき、それらはステーションに記憶されたアイデンティティコードを第２のフィールドＩＤｃに受け入れるように、代替的なプローブ３２、３４を「クローンモード」に設定することによって達成される。プローブ３２、３４がマスタープローブ１０に対し複製され、即ち、マスタープローブ１０に従属されたならば、プローブは、全て交換され、ステーションと共に使用することができる。
【００５１】
何らかの理由で、異なるステーションと共にクローンプローブのうちの１つを使用することが所望される場合、プローブはクローンモードから専用モードに切り替えられ、新しいステーションと対になることができるか、またはクローンアイデンティティコードがメモリから消去され、前述のように入力された新しい第２のフィールドＩＤｃとすることができる。
【００５２】
代替的な実施例では、複製される専用アイデンティティコードＩＤｅをマスタープローブが与える代わりに、インターフェイス、即ち、機械コントローラが、それを与える。次に、図２を参照すると、第１のプローブ５０および機械ステーション６０が共に対とされる場合、機械ステーション６０は、その専用アイデンティティコードＩＤｅを第１のプローブ５０に送信し、このアイデンティティコードは、第１のプローブ５０のクローンアイデンティティフィールド（ＩＤｃ）に記憶される。この処理は、さらなるプローブ５２、５４に対して繰り返される。この実施例では、全てのプローブ５０、５２、５４が「クローンモード」にある。
【００５３】
図３は、無線送信リンク１０６を介してプローブ１１０と通信する機械ステーション１０４を示す。プローブ１１０は、ユニークアイデンティティ（ｕｎｉｑｕｅ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ）（ＩＤｅ）、および１６個の固有のアイデンティティコードＩＤｓ１乃至ＩＤｓ１６を備える。マスタープローブ、および、クローンプローブを有する代わりに、特定の機械ステーションと共に使用されることになる各プローブは、同じアイデンティティコードＩＤｓに設定される。第１のプローブは、通常の方法で機械ステーションと対にされ、機械ステーションは、選択されたアイデンティティコードＩＤｓを記憶する。機械ステーションは、そのアイデンティティコードＩＤｓに設定されたどの他のプローブとも通信することになる。
【００５４】
機械環境において、１組以上の組のインターフェイスおよびプローブがある場合、それらは、クロストークを防止するように、それぞれ、異なるアイデンティティコードＩＤｓに設定され得る。
【００５５】
図４は、別の実施例を示し、それによって、機械ステーション２０４が、ユニークアイデンティティコードＩＤｅおよびさらに１組の固有のアイデンティティコードＩＤｓを割り当てられる。この例では、機械ステーション２０４およびプローブ２００は、そのユニークアイデンティティＩＤｅまたは選択された場合はその複数の組のアイデンティティコードＩＤｓのうちの１つの組を供給することによって機械ステーション２０４がそれに応答するハンドシェーク通信を送信するプローブ２００により、共に対にされる。この２つを共に対にするために、このＩＤは、プローブ２００内のクローンアイデンティティフィールドＩＤｃに記憶される。さらなる複数のプローブが、同じ方法で同じ機械ステーションと対にすることができ、必要ならば、付加的な機械ステーションが、同じ固有のアイデンティティコードを使用するように設定され得る。
【００５６】
図５は、さらに本発明のさらなる実施例を示す。この実施例では、インターフェイス２５４は、多くの異なるプローブアイデンティティコード、例えば、１０個（ＩＤ１乃至ＩＤ１０）のコードを記憶可能とされるバッファ２５６を備えている。インターフェイスがプローブと対になる場合、そのプローブ２５０のコードＩＤｅは、バッファ２５６のすぐ次の空き領域に記憶される。バッファが最大限度となる場合、最も古いかまたは最初の入力のコードが上書きされる。インターフェイスがこの実施例においてプローブと通信しようとする場合、インターフェイスは、順に記憶される各アイデンティティについての利用可能なチャネルの各々を調べる。
【００５７】
例えば、大きな測定機に、多くのインターフェイス、即ち、ステーションと、、使用される多くのプローブとが、ある状況では、最も簡単な操作モードは、専用コード、固有のコード、またはクローンコードであろうとなかろうと、同じアイデンティティコードを割り当てられた各機械コントローラおよびプローブを有することである。
【００５８】
全ての場合において、最小限必要な条件は、全てのプローブが全ての機械ステーションのアイデンティティコードを知っているか、または全ての機械ステーションが、全てのプローブのアイデンティティコードを知っているという点にある。
【００５９】
本発明は周波数ホッピングスペクトラム拡散リンクを使用して説明されたが、他のスペクトラム拡散システム、例えば、直接シーケンスを使用することができる。通信リンクは無線である必要はなく、代わりに他の周波数による送信を使用することができる。
【００６０】
所定の特定の一例は、タッチトリガープローブを使用しているが、しかしながら、本発明はアナログプローブに、スキャニングプローブに、および測定機、例えば、ボールバーと共に使用される他のセンサに同様に適用可能である。所定の一例では、機械ステーション、即ち、インターフェイス、および、機械コントローラは、別個の物として示されたが、実際にはこれらの２つは組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による座標測定装置を概略的に示す図である。
【図２】本発明の代替的な実施例を概略的に示す図である。
【図３】本発明のさらなる実施例を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示す図である。
【図５】本発明の代替的な実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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