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光学测量方法和装置

阅读：483发布：2021-05-31

专利汇可以提供光学测量方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且光学测量方法和装置，该光学测量装置包括：基准支承部(40)，其上安装有固定的头架 (57)和与该固定的头架(57)相对的可移动的尾架(60)，该尾架沿直线轴线(x)可移动以接近或离开头架(57)，以将要测量的工件保持在头架(57)与尾架(60)之间；和移动托架(100)，其沿直线轴线(x)可移动，具有将横穿x轴线的准直光束定向为被正被测量的工件遮挡的光源 (110)，还具有与光源(110)对准的光学检测器(120)，该光学检测器被设置为接收该准直光束的、没有被正被测量的工件遮挡的剩余光。该光学测量装置具有通过该光学测量装置上的按钮来触发的自动测量模式或单击模式(304)，并被设置为自动估计工件的特征和/或识别存在测量程序的工件。，下面是光学测量方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光学测量装置，该光学测量装置包括：基准支承部(40)，该基准支承部(40)上能安装要测量的工件；以及光学托架(100)，该光学托架(100)能够沿直线轴线(x)相对于要测量的所述工件移动，所述光学托架(100)具有光源(110)，该光源(110)用于将横穿所述x轴线的光束定向为要被正被测量的所述工件遮挡，该光学托架(100)还具有光学检测器(120)，该光学检测器(120)与所述光源(110)对准，并被设置为接收所述光束的、没有被正被测量的所述工件遮挡的剩余光，
该光学测量装置的特征在于，
处理单元(200)，该处理单元(200)被编程为实现自动测量功能，由此所述光学测量装置被驱动以从一端到另一端自动地扫描要测量的所述工件的轮廓，并且自动计算所有所述工件的横向尺寸和纵向尺寸。
2.根据前述权利要求所述的光学测量装置，其中，要测量的所述工件能安装在固定的头架(57)与和该固定的头架(57)相对的可移动的尾架(60)之间，要测量的所述工件沿所述x轴线的方向保持在所述头架(57)与所述尾架(60)之间。
3.根据前述权利要求所述的光学测量装置，其中，通过电动机按照旋转方式驱动所述头架，来使正被测量的所述工件旋转，以选择性地暴露要被所述光束扫描的表面，并且其中，所述处理单元被编程为驱动所述电动机并针对所述工件的多个角度方向来自动计算所述横向尺寸和所述纵向尺寸。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光学测量装置，其中，所述处理单元被设置为对正被测量的所述工件执行预扫描。
5.根据前述权利要求所述的光学测量装置，其中，所述处理单元被设置为搜索存储有多个程序的存储器，并确定所述预扫描中得到的轮廓是否与所述多个程序中的一个程序相对应。
6.根据权利要求4所述的光学测量装置，其中，所述处理单元被设置为根据所述预扫描中得到的轮廓来估计要测量的工件的特征。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光学测量装置，其中，在所述自动测量功能中，所述处理单元被编程为对正被测量的所述工件执行初步扫描，和/或检测是否已经按照倒转的方向插入正被测量的工件。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光学测量装置，其中，所述光束由能设置为多个亮度级的单色光的准直线组成。
9.一种扫描工件的轮廓的方法，该方法包括以下步骤：
将所述工件定位在固定的头架(57)与和该固定的头架相对的可移动的尾架(60)之间，所述工件沿x轴线的方向保持在所述头架(57)与所述尾架(60)之间；
对所述工件执行预扫描(310)，以得到预扫描轮廓；
搜索(312)存储有多个程序的存储器，并确定所述预扫描轮廓是否与所存储的多个程序中的一个程序相对应，或者根据预扫描轮廓来估计(304)要测量的工件的特征；
测量并显示在所述程序中指定的尺寸或者根据所述估计得到的尺寸。
10.根据前述权利要求所述的方法，其中，可通过对单个按钮的操作来触发该方法，或者通过软件触发器而无需进一步手工操作来触发该方法。
11.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述自动程序可以被定制为选择要扫描的特征，并根据所测量的特征来计算几何函数和统计分析。
12.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述程序能够在计算机存储器中存储所述自动程序中的测量和分析操作序列。
13.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述程序能够在计算机存储器中存储所测量的结果以供进一步的使用。

说明书全文

光学测量方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于各种组件的尺寸测量的光学测量装置，具体地而非排它地，这些组件包括例如在车床上加工(machine)的工件或具有旋转轴线的小工件或具有凸形的工件。

背景技术

[0002] 本领域公知的是，通过测量工件的利用光束投射所得到的阴影来得到尺寸测量。即使该技术还在许多情况下有用，但是该技术尤其适用于对具有旋转轴线并且具有凸形的工件进行测量；在这种情况下，可以根据利用阴影投射所得到的一个或更多个轮廓来得到所有尺寸。

[0003] 因为光学轮廓测量快速且有效率、不涉及物理接触、可以适用于许多不同的轮廓和形状，并且不需要各式各样的工具或探针(probe)，所以光学轮廓测量是一种用于测量工件以在困难环境下进行生产控制或测量的有吸引力的技术。轮廓测量机通常配备有具有两个相对的中心或心轴的传统的头架和尾架，因而可以容纳大多数车床加工(lathe-machined)的工件，而无需专用夹具(jig)或固定装置。

[0004] EP0507566公开了一种包括工件保持器(holder)的测量装置，该工件保持器用于将工件保持在两个中心之间并且相对于具有光源和光学检测器的光学测量系统平移该工件，以测量该工件的所投射的阴影。

[0005] US4854707描述了一种轮廓测量装置，其中将工件保持在两个中心之间，并且滑动光学台测量该工件的阴影的轮廓。

[0006] 然而，这些测量装置存在一系列限制。在许多情况下，它们是相对较重的机器，需要永久地固定安装并且占用较大的场地面积，不太适于小型和中型工场。在校准的状态下使用以及维护这些机器也较复杂，所以不能随意使用这些机器。

[0007] 本领域中公知的许多轮廓测量机在洁净实验室条件下提供高精度测量，但是在这些轮廓测量机被暴露于尘土、灰尘、浮质、振动以及温度变化的工作环境下，这些轮廓测量机的性能快速下降。

[0008] 因此，需要可以比公知的装置更紧凑地实现的、用于以光学方式测量工件的轮廓的机器。此外，需要对环境不太敏感(具体地说，对尘土、灰尘以及浮质不太敏感)的轮廓测量机。还需要比本领域公知的装置更容易使用和维护的轮廓测量机。

[0009] 满足一些或全部这些目的的轮廓测量机可以有利地在不具有针对洁净区域中的计量设施的空间或资源的许多小型或中型工场中被采用。本发明的目的是提出这种机器。

发明内容

[0010] 根据本发明，通过包括权利要求1的前序部分的特征的装置来实现这些目的，并且该装置的特征在于，直线导向器(rectilinear guide)仅限定固定在基准支承部上的测量装置的平移中的一个运动自由度，该基准支承部上可滑动地接合有光学台和尾架，而头架被设置在固定在基准表面上的头架支架(carrier)上，并且至少部分地悬挂在所述直线导向器上方，限定正被测量的工件的旋转中的第二运动自由度。附图说明

[0011] 利用通过示例的方式给出并通过附图例示的实施方式的说明，将更好地理解本发明，附图中：

[0012] 图1a至图1c按照多个视图示出了根据本发明一个方面的轮廓测量机或该机器的部件。图1b是局部分解图。

[0013] 图2例示尾架，该尾架用于将工件保持在本发明的方法所使用的轮廓测量装置中。

[0014] 图3示意性地示出图2的、具有光源和光学检测器的另选布置(arrangement)的装置。

[0015] 图4示意性地示出根据所述装置的优选变型的光束的轮廓。

[0016] 图5示意性地例示根据本发明一个方面的测量方法。

[0017] 图6示意性地示出执行本发明方法的步骤期间的显示单元的输出。

[0018] 图7示意性地示出光学测量的另一步骤期间的显示单元的输出。

具体实施方式

[0019] 图1a至图1c所示的轮廓测量机包括通过脚部(feet)32设置在合适表面上的外壳30。如同在下文中更清楚地看到的，该外壳30封闭并保护该测量机的所有元件，具体地说，包围并保护所有光学元件和位置编码器。本发明的装置可以根据情况实现为台面式(bench-top)单元或台阶底式(bench-floor)单元。

[0020] 本发明的测量机还包括向所有精密元件提供稳定基础的基准支承部40。该基准支承部40优选地具有细长板(elongated slab)的形状，并具有被校正得非常接近理想平面的基准面41。该基准支承部40通常由花岗岩或类似的坚硬且稳定的石头来实现，但是也可以由不同的材料(例如，钢)制成。

[0021] 基准面41承载直线导向器47，在这种情况下，固定到基准面41上的两个笔直平行的成型钢轨为轮廓测量机的运动元件提供滑动支承。导向器的数目不限于两个，而是可以根据需要来改变。直线导向器47限定直线测量主轴线x，理想的是，该直线测量主轴线x还平行于所测量的工件的轴线。

[0022] 头架保持器50也固定在支承部40的基准面41上。优选的是，头架保持器50被固定以使得允许根据需要经常对该头架保持器50进行重新对准(realignment)。在优选变型中，该头架保持器50被螺纹固定(screw)在基准支承部40上，并且通过插入各种厚度的薄垫片来精细地设置该头架保持器50的位置。然而，这不是唯一的可能。

[0023] 头架保持器优选地为L形(如图1a至图1c所示)，或者具有沿主轴线x的方向至少部分地与直线导向器47交叠的形状。如下文将说明的，这种布置允许至少一个滑动元件横穿(cross)头架52的平面。

[0024] 头架52被安装在头架保持器50的突出端部(overhanging end)上，并且在本发明的该变型中，该头架52包括用于与车床加工(lathed)工件的端面(end side)接合的中心尖端55。优选的是，该中心尖端55被安装在通过电动机58(优选地为DCC电动机)驱动的转盘57上，并且通过合适的编码器(未示出)来调节和记录该中心尖端55的位置。该转盘57使得工件旋转，并且按照特定取向测量轮廓。

[0025] 图2中更详细地示出的尾架60可滑动地安装在轨道47上，优选地通过仅允许沿x轴线平行移动的均衡底座(isostatic mount)来安装该尾架60。这可以通过三个滑动块(pad)来实现。优选的是，该尾架60的对准在这些滑动块之间可调节，并且该尾架60的中心可以精确地与x轴线对准。

[0026] 该尾架60包括作用在夹紧装置(jaw)62上的释放手柄61，根据手柄61的位置，该夹紧装置62锁定在中心轨道43(图1a所示)或支承部40上的等同元件上。尾架优选地具有与头架50上的中心尖端55相对的圆锥中心尖端65，以接合车床加工工件的端面。

[0027] 根据优选的变型例，这些夹紧装置62或其它合适的锁定元件可滑动地安装在尾架60中，并且该尾架60中的弹性元件(未示出)向后推(urge)这些夹紧装置62。当操作员放置第一工件以进行测量时，他沿正被测量的工件的方向推把手64，并将手柄61设置到闭合位置，将夹紧装置62锁定在中心轨道43上。尾架被弹性地约束为向前(即，朝向头架50)。操作员可以在不释放夹紧装置62的情况下通过对把手64进行操作(act on)来向后移动尾架60，去除正被测量的工件，并且将该正被测量的工件替换为另一个工件，接着释放把手64，由此尾架60弹性地返回至先前设置的位置。按照这种方式，可以测量一系列相同的工件，而无需每次修改尾架的位置。

[0028] 再次参照图1a至图1c，其上安装有尾架60的同一直线轨道47还被用于例如利用三个或更多个滑动块来引导托架(carriage)100，该托架100优选地也被设置在仅允许沿x轴线平行移动的均衡底座上。该托架100被交叉地安装在直线导向器47上，并且优选地相对于垂直方向具有小的倾角，以避免尘土和灰尘直接掉落在光学装置上，并且使正被测量的工件的重力变形最小。该托架100包括顶部上的光源110和底部上的光学检测器120。电动机130(优选为利用编码器控制的DCC电动机)通过皮带131并且通过滑轮132沿x轴线驱动托架100，或者按任何其它合适的方式驱动托架100。通过包括固定在支承部40的基准表面41上的尺150的高精度编码器(例如，光学编码器)来测量光学托架100的位置。

[0029] 光源110包括用于将横穿x轴线的准直光束定向为要被正被测量的工件遮挡的组件。优选的是，该光束被准直为窄带，以减少漫射光，并且是单色的，以抑制色差。例如可以通过狭缝(slit)170来获得准直。光学检测器120与光源110对准并被设置为接收没有被正被测量的工件遮挡的剩余光束，并将该剩余光束定向至光学检测器阵列(例如，包括一个或更多个CCD线性阵列)，由此可以在托架100在x轴线上的各个位置处确定工件的横向尺寸。

[0030] 有利的是，光源110的亮度(intensity)可以被设置为各个预定的级别，并且在不同的照度级别(level of illumination)上反复检查正被测量的工件。这在应用公知的光学原理对包括衍射、反射和模糊的各种误差源进行建模和修正方面是有用的。

[0031] 在图3所示意性地示出的本发明的变型中，托架100仅支承反射镜，例如45°反射镜47，而光源110和光学检测器120被固定在固定支承部40上。准直光束被平行于工件的x轴线定向，并且至少第一反射镜沿要测量的工件的横向方向重定向，接着至少另一反射镜将其余的光束重定向至光检测器。在该变型中，托架非常轻，移动性更好且更快，并且提高了时间准确度。图3示出在托架100的相对侧具有光学检测器120和光源110的结构，但是还可以通过将两个反射镜107中的任一个反射镜转动90°来使光学检测器120和光源110这两者位于托架100的同一侧。

[0032] 在优选的实施方式中，光束是V形光束，其中位移轴线的90°至270°之间的方向的开口以工件的中心轴线为中心，并且光检测器由一对对称的成角度的CCD线性阵列组成，该对CCD线性阵列被设置在工件的中心轴线的两侧，以各自接收所述光束的两个部分。这些光检测器被设置为以对于两侧相同的准确度并且以公共的中心点来进行测量。CCD的成角度的布置允许高分辨率的边缘测量。对来自这些阵列的输出进行分析并插值，以比一个像素更好。图4对此进行了示意性例示，图4示出了在与光轴O正交的平面中的CCD阵列64的布置和光束62的横截面。孔径角66在图4中为165°或170°，这些是典型的值。

[0033] 在一个变型中，该光束可以分离为两个光束，每一个光束针对正被测量的工件的每一侧边缘，并接着将该两个分离光束部分中的每一个重定向至公共的CCD阵列。在该变型中，另选地使用快门来切断这些分离光束，并且使用一个公共的光检测器来测量该工件的两侧。这种解决方案使得以速度降低为代价节省了一个CCD检测器，因为一个单一的CCD阵列被用于连续读取该工件的两侧。

[0034] 本发明的轮廓测量机包括可编程处理单元200，以沿轴线x驱动托架100，从光学检测器120收集一系列测量值(measure)，以及重构正被测量的工件的轮廓。

[0035] 可以在专利EP0507566(通过引用并入本文)中找到用于在光源110中对光进行准直并在光学检测器120中对剩余光进行测量的光学装置的细节，并且不进一步展开该光学装置的细节。具体地说，在本发明中，将该光学装置缩减至最小，以避免光学像差并简化调节。

[0036] 优选的是，本发明的轮廓测量机包括位置传感器，以检测托架100相对于尾架60和头架的位置，以避免任何碰撞，例如，当该托架100接近尾架时，处理单元可以减慢该托架100的运动。该处理单元优选地被编程为利用特定的位置信号以多个步骤来停止驱动该托架，以使得无论正被测量的工件的长度如何，尽可能快地驱动该扫描。

[0037] 该轮廓测量机包括：可编程处理单元200，其用于计算出结果；存储单元；屏幕，其用于显示这些结果；输出单元，其用于打印出这些结果并使得启动分拣机(sortingmachine)。

[0038] 在本发明的变型中，该轮廓测量机可以合并在更复杂的生产链中，并且可以通过机器人来进行操纵，在这种情况下，可以通过电磁系统来激活对要测量的工件的加载和释放，该电磁系统压缩尾架内部的弹簧，结果，该弹簧朝头架50的后方移动尾架60，以释放工件。

[0039] 根据本发明的一个方面，该可编程处理单元200包括用于实现自动测量功能的软件程序，也被称为“单击(one-click)”测量。优选地可以通过例如在显示在该轮廓测量机上的专门标记的“自动测量”按钮上的简单的手工动作、或者通过在定位正被测量的工件以后给定的延长功能、或者通过开关、或者通过踏板、或者通过在图形用户界面的类似标记的元件上的简单的手工动作(无需预先编程，该简单的手工动作告诉该轮廓测量机：该工件准备好被测量)、或者通过软件产生的触发条件来激活该软件。在优选变型中，该“自动测量”按钮是用于启动大多数或全部测量序列的多功能按钮，该“自动测量”按钮被标注为“开始”，并被设置在该轮廓测量机的机架(chassis)上的显著位置处，例如，图1b所示的按钮300。当自动测量功能起作用时，该轮廓测量机从一端至另一端自动地扫描插入在中心尖端
55与中心尖端65之间的工件的轮廓，并自动地计算该轮廓中所标识的截面的横向尺寸(诸如直径d1、d2、...)和纵向尺寸x1、x2、...，以及该工件在测量时的具体方向θ1、θ2、...。
在将工件放置在该轮廓测量机中时给出起始方向。可选的是，该程序可以根据需要来旋转该工件多次，每次针对各个预定的方向重复该测量。

[0040] 接着，可以将每一个测量的尺寸与该尺寸的具体位置和该尺寸的特定方向相关联，以构建正被测量的工件的3D表示。在2D表示中，只需要投影，而不使用方向。

[0041] 图5示出根据本发明一个方面的软件程序的流程图。该软件包括专门的单击模式(框305)，并且优选地包括被用于创建测量程序的、诸如设计者(composer)模式(框315)的其它模式，和/或被用于测试或重复预先记录的测量程序的重播模式(框333)。

[0042] 在初始化以后，该软件处于单击模式(框305)中。当按下“开始”按钮时(箭头308)，该软件开始预扫描处理310，该预扫描处理310沿包括在中心尖端55与中心尖端65之间的整个跨度驱动托架100，以得到所存在的任何工件的轮廓，并且确定最佳参数和扫描速度，以测量所关注的各个区域，例如，该工件的边缘、角度，或直线段(straight section)。

[0043] 优选的是，该可编程处理单元被设置为在其存储器中搜索：预扫描的结果是否对应于已知的工件的轮廓，以及是否已经针对该已知的工件将程序存储在该存储器中(测试312)。如果该测试成功，则执行所找到的程序，并在显示单元上再现该结果(框320)。优选的是，该自动扫描程序包括用于检测是否已经将工件按照倒转的方向插入该轮廓测量机的测试。在这种情况下，为了更好的准确结果，尤其当需要所有的长度都准确时，该处理单元警告操作员并且要求他按照正确的方向转动工件，或者如果可以接受(例如，仅需要直径)，则该处理单元倒转程序序列，以按照倒转的方向测量该工件。

[0044] 在一个变型中，该轮廓测量机能够在该轮廓测量机在预扫描中检测到倒转的工件时倒转扫描方向。

[0045] 如果测试312不成功，则该处理单元估计该工件的重要特征，例如，定位(localize)所有直线段和所有横向台阶(lateral step)，并计算和显示在该轮廓中所标识的截面的直径d1、d2、...和直线段的长度L1、L2、...。如果合适，则该程序对工件进行预扫描，使这些扫描参数(速度、光强度、获取速率等)与预扫描的结果相适应。

[0046] 计算光学装置的横向速度位移以产生尽可能精确地测量的尺寸变化。在大的尺寸变化的情况下，可以达到光学检测器的采样限制，并且在这种情况下，将横向速度降低，以在小的位移区域中对更多点进行采样。优选的是，使扫描速度自适应地与该尺寸变化斜率相匹配。

[0047] 在测量304以后，可以将该结果显示在屏幕上或进行打印，而无需操作员的任何其它动作。为使操作员的动作最少化，该处理全部是自动的。当完成该测量时，例如，操作员可以替换正被测量的工件，并对开始按钮进行操作，以执行下一次扫描。

[0048] 图6示出本发明的测量方法在单击测量304结束时的可能的输出。显示器的上部410包括工件的轮廓415的图形表示，其中，所估计的所有直径和长度(D01、D02、...；L01、L02、...)被表示为引注(quotation)。显示器的下部420按照列表格式示出测量值。当然，也可以是其它格式。

[0049] 在本发明的另一个变型中，该自动测量可以评估所需的横向速度，并接着可以在所关注的区域中改变光束的强度，以降低一些特定区域中的模糊效果和衍射。

[0050] 在本发明的另一个变型中，该自动测量可以是连续操作的序列程序，其中可以进行初步扫描(预扫描)，以确定工件的参数和所关注区域，并且根据该预扫描的结果，按照不同的专用扫描条件来对工件进行一次或更多次详细扫描。在该变型中，首先进行预扫描，以创建基准。在不同的关注区域中，可以进行详细扫描来作为后续操作，以测试工件的截面的圆度，例如，与该区域相对应地设置托架100，并逐步地或连续地旋转工件，同时按照各种角度测量横向尺寸。在该变型中，工件可以按照预定的角度顺时针地或逆时针地重复旋转，以按照该工件的不同方位进行一次以上的扫描。在该变型中，按照旋转进行分析的区域可以与其它一些区域相比较，以分析例如共同平行度(common parallelism)和/或圆柱或同心约束，并接着如同3D扫描器一样呈现(render)该结果。

[0051] 根据本发明的另一个方面，该自动测量模式被设置为能够在计算机存储器中存储与步骤304中所估计的特征相对应的测量和分析操作序列，以进一步使用或处理(elaboration)。优选的是，该自动测量模式还被设置为在计算机存储器中记录所测量的尺寸，以供将来使用和文件编制(documentation)。

[0052] 根据另一个变型，该自动测量模式可以被定制为选择要扫描的特征，例如，角度、圆度，或任何其它可测量的尺寸，并计算几何函数和统计分析。

[0053] 该程序可用于根据所测量的特征来分析工件的采样，并创建分析报告或计算几何函数。该程序可用于分析工件的生产，例如，作为10个工件的采样。针对分析目的，可以存储和再调用每一个测量结果，将这些测量结果单独地或者分组地存储在同一文件中，并允许针对分析目的的进一步操作。例如，可以针对预定数量的工件，从测量阶段到报告该采样自始至终进行自动化操作。本发明的另一个优点是，可以通过简化扫描处理来将分析的任务与扫描处理的任务分离。预扫描的轮廓是工件的不完善的图像，为了匹配所存储的信息，该预扫描的轮廓必须匹配已知的扫描轮廓的主要尺寸。在具有大的尺寸变化的区域的情况下，预扫描的轮廓与所存储的轮廓之间存在许多差异的风险非常大。在这种情况下，该程序简化这些尺寸以仅保持在较大区域中可观察到的可重复的尺寸，以创建该工件的小的掩模(mask)图像。该经简化的掩模图像还可以与所存储的轮廓相比较，以得知是否存在任何对应的经存储的程序序列。

[0054] 现在回到图5，该软件优选地包括设计者模式(框315)，该设计者模式被设置为创建和/或修改针对特定的工件的专用程序。该设计者模式优选地受密码保护(框316)，并且通过操作特定的“设计”按钮或图标来激活该设计者模式(箭头318)。框320与被设置为限定要测量的尺寸、这些要测量的尺寸的标称值以及准许误差的软件资源相对应，并且框322被用于测试该程序。

[0055] 根据设计者模式按下“开始”按钮(箭头350)保存该程序并且进入重播模式(框333)。也可以通过根据单击模式操作专门的重播按钮或的图标来激活该重播模式(箭头
352)。在重播模式中，在每次按下“开始”按钮时执行所加载的程序(箭头361和框360)。

[0056] 所保存的程序和所加载的程序可以包括可能超过单击模式的可能性的专门的指令和测量。具体地说，所保存的程序可以包括测量角度、偏心率、未对准，以及圆度的缺陷，并且优选地包括相对于预设标称值和准许误差来检查所测量的尺寸，并显示其是否合格的指示。

[0057] 图7是按照重播模式执行的程序的可能输出的示例。显示器的上部410按照图形的形式示出了所测量的轮廓以及该程序中指定的所有测量值。该示例示出了长度测量值L01-L05、直径测量值D01-D03，以及角度测量值A01。当然，也可以是其它测量值。直径测量值D03超出所指定的公差区间，并且优选地按照不同的格式(例如，按照不同的字体、颜色或尺寸)来显示直径测量值D03，使得可立即识别直径测量值D03。

[0058] 显示器的下部420按照列表形式示出了所测量的数据(在该图中，为简明起见，仅示出了直径)，同时示出了标称值、误差、公差区间，以及是否合格的标记。在该示例中，测量值D03超出所指定的公差，并且通过图形显示422以及不合格的标记来指示该测量值D03。该轮廓测量机优选地包括头架保持器50内部的校准体80，该校准体80具有开口59，以使得光束横穿头架保持器50，并测量该校准体80的尺寸。托架100可以与校准体80对准地移动超出头架55，因为头架保持器50突出在直线导向器47上方并且部分地与直线导向器
47交叠。校准处理在处理单元200的控制下优选地是自动的。该校准处理在通电时使用，以校正(align)CCD检测器和测量范围中的多个点的倾斜(slope)。该校准体由阶梯型边缘组成。该校准处理避免了针对温度变化的误差，并被称做“每日校准(daily cal)”。可以利用例如检测温度变化并触发新的校准处理的温度传感器来根据需要经常重复该校准处理。

[0059] 在本发明的一个变型中，可以在每次测量时对校准体进行测量，但是该测量与完全校准处理时的完整测量相比不太准确。这样做对于分析测量之间的温度变化是有用的，正常情况下，利用调节室(conditioning room)来限制温度变化，以使得不需要每次都进行这种测量。

[0060] 为了保护光源110和光学检测器120不受可能沉积在光学表面上的灰尘和其它物质的影响，将这些元件封闭在固定的外壳30中，该外壳30具有两个细长窗33，这两个细长窗33具有与x轴线基本平行的主轴线，以允许托架100的运动以及准直光束的通过。柔性带102和103围绕辊105连接为两个闭合环并通过托架100来驱动。柔性带102和103封闭细长窗的、不与托架100相对应的那些部分，并限制灰尘和微粒进入外壳30中。

[0061] 尾架60还包括保护舌部(protection tongue)66，该保护舌部66保护直线导向器47和光学尺150。

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