• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988009478A1
    申请号:PCT/EP1988/000450
    申请日:1988-05-20
    公开日:1988-12-01
    发明作者:Klaus Herzog
    申请人:Carl-Zeiss-Stiftung Handelnd Als Carl Zeiss；Carl Zeiss；
    IPC主号:G01B11-00
    专利说明:
    [0001] - i - Beschreibung :
    [0002] Koordinatenmeßgerät
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Koordinatenwerte eines Tastelementes sowie ein auf der Basis dieses Verfahrens arbeitendes Koordinatenmeßgerät.
    [0004] Mehrkoordinatenmeßgeräte g bt es in den verschiedensten Aus¬ führungsformen. Eine Übersicht über die unterschiedlichen Bau¬ formen gibt der Artikel von M. Dietsch und H. Lang in Feinwerk¬ technik und Meßtechnik 86 (1978) Seite 262-269. Allen darin beschriebenen Geräten liegt im Prinzip der gleiche Aufbau zu¬ grunde: Die Geräte bestehen aus drei senkrecht zueinander ange¬ ordneten und aufeinander aufbauenden Führungen, längs derer der Tastkopf verschiebbar ist, sowie drei den Führungen zuge¬ ordneten Linearmaßstäben.
    [0005] Da die erste Führung jeweils das Gewicht der darauf auf¬ bauenden, weiteren Führungen tragen muß, ist zur Erreichung einer ausreichend hohen Meßgenauigkeit eine stabi le Ausbi ldung für die Führungen erforderlich, die Deformationen während des Meßvorganges verhindert. Koordinatenmeßgeräte sind deshalb teure und aufwendige Präzisionsinstrumente.
    [0006] Es sind auch Koordinatenmeßgeräte bekannt, die nicht in einem kartesi sehen Koordinatensystem, sondern in Kugel- oder Zylinderkoordinaten messen. So ist z.B. in der GB-PS 14 98 009 ein Koordinatenmeßgerät beschrieben, bei dem der Tastkopf mittels dreier h ntereinander angeordneter Gelenke beweglich gehalten ist. Die Lage des Tastkopfes wird bei diesem Gerät mit Hilfe von in 'den Gelenken angeordneten Winkelgebern festgestellt. Ein ähnlich aufgebautes Koordinatenmeßgerät ist aus der US-PS 42 40 205 bekannt. Bei diesem Gerät ist der Tastkopf an einer vertikal verschiebbaren Pinole befestigt, die ihrerseits über drei Gelenke mit vertikal angeordneter Drehachse in einer Ebene geführt ist. Die Lage der Pinole in der Ebene wird mit Hilfe eines Maßstabes und eines Drehgebers gemessen.
    [0007] Auch bei diesen beiden letztgenannten Geräten, die statt Line¬ arführungen Drehachsen zur Führung des Tastkopfes verwenden, stützen sich die beweglichen Teile der Geräte aufeinander ab. Es werden deshalb Gegengewichte benötigt, mit denen die beweg¬ lichen Maschinenteile ausbalanc ert werden müssen, was das Gewicht und die Masse der bewegten Maschinenteile vergrößert. Außerdem ist es erforderl ch, die Lagerungen für die Drehachsen sehr stabil auszuführen, da sie jeweils das Gewicht der darauf aufbauenden Teile tragen müssen.
    [0008] Dennoch ist es nicht möglich, mit diesen Geräten ausreichend genaue Messungen durchzuführen, da die einzelnen Teile des Gelenkarmes während der Messungen wechselnden Lastverh ltnissen ausgesetzt sind und sich deshalb unkontrolliert deformieren.
    [0009] Desweiteren sind sogenannte Höhenmeßgeräte bekannt. Sie be¬ stehen aus einem in einer Ebene manuell frei verschiebbaren Träger, an dem ein Längenmeßtaster vertikal verschiebbar ge¬ führt ist. Mit dem der Führung zugeordneten Maßstab lassen sich allein die Höhen des Tasters über der Ebene an versc iedenen Stellen über der Ebene messen und in Relation bringen. Die Lage des Höhenmeßgerätes in dieser Ebene wird nicht erfaßt. Zudem ist der Tastkopf eines Höhenmeßgerätes wenn überhaupt dann nur entlang der Vertikalen auslenkbar.
    [0010] Diese bekannten Höhenmeßgeräte sind also keine Mehrkoordinaten¬ meßgeräte, da sie nur zur Messung in einer einzigen Dimension geeignet sind. Zwar ist auch schon ein Höhenmeßgerät bekannt geworden, das über eine Kul ssenführung in zwei Koordinaten geführt ist und dessen Lagekoordinaten in der Ebene durch den Kulissenführungen zugeordnete Maßstäbe ermittelt wird. Dieses Gerät entspricht jedoch wieder dem eingangs genannten, prinzipiellen Aufbau bekannter Meh rkoordi naten eßgeräte und besitzt deshalb u.a. den Nachteil, daß Rechtwin li gkei tsfeh ler der Führungen direkt in das Meßergebnis eingehen. Außerdem läßt sich dieses bekannte Gerät nicht drehen, so daß zusätzlich ein Drehtisch für das zu vermessende Werkstück benötigt wird.
    [0011] Aus der DE-OS 32 05 362 sowie der DE-OS 36 29 689 sind Koord natenmeßgeräte auf der Basis eines von Hand bzw. von einem Roboter über das zu vermessende Werkstück geführten Tastelementes bekannt, welches aus verschiedenen Richtungen mit Hilfe von Laser-Entfernungsmessern angemessen wird. Diese Geräte besitzen jedoch den Nachteil, daß die winkelmäßige Ausrichtung des Taste lementes nur unter hohem Aufwand und selbst dann nicht in jeder Lage im Meßraum bestimmt werden kann. Außerdem kann mit dem Tastelement das zu vermessende Werkstück nicht ohne weiteres umfahren werden, da dann zumindest einige der Meßstrahlen unterbrochen würden.
    [0012] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung der Koordinatenwerte eines Tastelementes anzugeben, das es erlaubt, mit möglichst geringem Aufwand eine Vielzahl verschiedener Meßaufgaben mit ausreichend hoher Genauigkeit in allen Raumrichtungen durchzuführen, sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Koordinatenmeßgerät zu schaffen.
    [0013] Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale gelöst.
    [0014] Die erfindungsgemäße Lösung besitzt mehrere Vortei le: Der Träger des Tastkopfes stützt sich auf einer ebenen Führungs¬ platte ab und kann dort frei manuell oder motorisch verschoben werden. Es ist deshalb möglich, die Lage dieses Trägers in der Ebene mit einem Gelenkarm und diesem zugeordneten Meßsystemen festzustel len, der keinerlei Gewicht zu tragen hat. Der Gelenk¬ arm wird einfach an einem Ende an der Führungsplatte und am anderen Ende am Träger angelenkt und kann sich auch beispiels¬ weise selbst über zusätzliche Luftlager auf der Führungsplatte abstützen. Es sind daher keine großdimensionierten Drehachsen oder Gegengewichte erforderlich, so daß die ganze Anordnung eine geringe Masse besitzt und leicht bewegt werden kann. Da der Gelenkarm selbst keine Lasten zu tragen hat, treten keine Verbiegungen im Gelenkarm auf, was der Meßgenauigkeit des Ge¬ rätes zugute kommt. Außerdem sind Rechtwink li gkei sfeh ler bei der Ermittlung der Ebenenkoordinaten vermieden, da keine aufeinander aufbauenden Führungen verwendet werden. Das Gerät ist zudem in der Ebene drehbar, so daß eine Vielzahl von Meßaufgaben auch ohne Drehtisch für das Werkstück gelöst werden können. Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht es, Koordinatenmeßgeräte in kompakter und vereinfachter Bauform bei gleichzeitig guter Zugänglichkeit des Meßraums zu schaffen.
    [0015] Der bzw. die Gelenkarme, mit denen der Träger an der Führungsplatte befestigt ist, kann auf unterschiedlicher Art und Weise ausgeführt werden. So ist es beispielsweise möglich, einen aus drei Drehachsen aufgebauten Gelenkarm oder einen aus zwei Drehachsen und einem Auszug variabler Länge aufgebauten Gelenkarm zu verwenden oder sogar zwei Gelenkarme vorzusehen. Die Lage des Trägers in der Ebene läßt sich ohne weiteres durch den Drehachsen zugeordnete Winkelgeber bzw. den Auszügen variabler Länge zugeordnete Maßstäbe ermitteln. Hierbei erfolgt die Berechnung der genauen Koordinatenwerte aus den Signalen der Meßwertgeber durch einen daran angesc lossenen elektro¬ nischen Rechner.
    [0016] Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der oder die Gelenk- arme am oberen Ende des Trägers angelenkt sind, wo sie nicht mit den auf der ebenen Führungsplatte aufgebauten Werk¬ stücken kollidieren können. Der Träger kann dann um 360° frei um das Werkstück herumgeführt werden, so daß ein separater Drehtisch für das Werkstück entbehrlich ist. - S" -
    [0017] Von besonderem Vortei l ist hierbei, wenn der Abstand zwischen der vertikalen Drehachse, an der die Gelenkarme angelenkt sind, und der Tastkugel möglichst gering ist. Denn je kleiner dieser Abstand ist, desto ungenauer kann das zur Messung dieses Dreh¬ winkels verwendete Winkelmeßsystem sein bzw. wird dann keine besonders hohe Auflösung für den Winkelgeber gefordert.
    [0018] Um diese Bedingung geometrisch einhalten zu können, besitzt der Träger zweckmäßig eine etwa C-förmige Gestalt, indem eine schlanke Säule auf einer im Querschnitt großflächigeren Grund¬ platte aufbaut. Am oberen Ende besitzt die Säule einen in Richtung des Taststifts vorstehenden Arm. An diesem ist das Drehgelenk angeordnet ist, über das die Gelenkarme an das Höhenmeßgerät angebunden sind.
    [0019] Außerdem ist dann der Werkstücktisch zweckmäßig mit einem mittig angeordneten, schlanken Fuß versehen, derart, daß der Träger mit seiner Grundplatte unter die Tischfläche und damit, nahe an das Werkstück heranfahren kann. Diese Form des Werk¬ stücktisches bietet außerdem weitere Vorteile. Denn der schlanke Fuß des Tisches kann als Bezugspunkt für den Gelenkarm dienen. Wenn dieser um den Fuß drehbar am Werkstück angelenkt ist, läßt sich der Träger ebenfalls um 360° frei um das Werk¬ stück herumführen.
    [0020] Zur Erreichung möglichst hoher Meßgenauigkeiten muß sicherge¬ stellt werden, daß keine Meßfehler infolge Verkippungen des Trägers um die vertikale Achse entstehen. Diese können kompensiert werden, indem entweder Meßsysteme in der Grund¬ platte des Trägers angeordnet werden, die den Abstand zur Führungsplatte messen, oder direkt die Neigung messende elektronische Waagen am Träger angebracht werden.
    [0021] Wenn man mit Sensoren arbeitet, die den Abstand zur Oberfläche der ebenen Führungsplatte messen, dann geht deren Genauigkeit bzw. die Abweichung ihrer Topographie von einer idealen Ebene in das Meßergebnis ein. Um diesen Einfluß zu eliminieren ist es zweckmäßig, die Topographie der ebenen Führungsplatte in einem separaten Korrektur lauf vorab zu ermitteln und als zweidimensiona le Korrekturmatri abzuspeichern.
    [0022] Das auf der Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitende Koordinatenmeßgerät kann sowohl handgeführt betrieben werden als auch mit einem Antrieb versehen werden, der den Träger in der Ebene verschiebt. Ein derartiger Antrieb sollte vorzugs¬ weise im Schwerpunkt des Trägers an diesem angreifen. Dies ermöglicht hohe Verfahrgeschwindi gkei ten und Beschleunigungen. Da ein solcher Antrieb eventuell jedoch .die freie Drehbarkeit des Trägers um 360° behindern kann, ist dann das Werkstück auf einem Drehtisch anzuordnen, damit die freie Zugänglichkeit von allen Richtungen aus gewährleistet ist, oder es wird mit zwei gleichartig aufgebauten Geräten beiderseits des festmontierten Werkstückes gemessen.
    [0023] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren 1-11 der beigefügten Zeichnungen.
    [0024] Figur 1 ist eine perspektivische Prinzipskizze der mechanischen Teile des erfindungsgemäßen Koordinaten¬ meßgerätes nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
    [0025] Figur 2 ist eine Prinzipskizze eines zweiten, bezüglich des Gelenkarmes abgewandelten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
    [0026] Figur 3 ist eine Prinzipskizze eines dritten Ausführungs- beispiels der Erfindung mit zwei Gelenkarmen;
    [0027] Figur 4 ist die Prinzipskizze eines vierten Ausführungsbei¬ spiels der Erfindung; Figur 5 ist die perspekt vische Prinzipskizze eines fünften, bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
    [0028] Figur 6 zeigt die Unterseite eines Teils des Lenkers (113) aus Figur 5;
    [0029] Figur 7 zeigt einen der Lenker (113) aus Figur 5 in der Seitenansi cht ;
    [0030] Figur 8a ist eine detailliertere Darstellung eines in Ver¬ bindung mit dem Gerät nach Figur 5 bzw. 6 alternativ verwendbaren i nterferomet ri sehen Gelenkarmes in einer vertikalen Ebene;
    [0031] Figur 8b zeigt den Gelenkarm aus Figur 8 in Aufsicht;
    [0032] Figur 9a ist eine vereinfachte Prinzipskizze, die den Gerätetyp nach Figur 5-8 in Aufsicht zeigt;
    [0033] Figur 9b ist eine vereinfachte Prinzipskizze, die den Gerätetyp nach Figur 5-8 in Seitenansicht zeigt;
    [0034] Figur 10 ist eine perspektivische Prinzipskizze eines motorisierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
    [0035] Das in Figur 1 dargestellte Koordinatenmeßgerät baut im wesentlichen auf einem Höhenmeßgerät (2) bekannter Bauart auf, das auf einer ebenen Granitplatte (1) verschiebbar ist. Ein solches Höhenmeßgerät besteht aus einer vertikalen Säule (3), entlang der ein Schlitten (4) in der Höhe, d.h. in Z-Richtung verschiebbar ist. Zur Messung der Z-Position trägt die S ule (3) einen Maßstab (8), der von einem in der Darstellung nicht sichtbaren photoelektrischen Gebersystem im Schlitten (4) abge¬ tastet wird. Im Schlitten (4) ist ein Arm (5) waagerecht ver¬ schiebbar gelagert. Der Arm (5) trägt an seinem Ende einen Taster (7) und kann mittels einer Klemmeinrichtung im Schlitten - 9 -
    [0036] (4) über den mit (6) bezeichneten Hebel festgeklemmt werden.
    [0037] Das Gewicht von Schlitten (4), Meßarm (5) und Tastkopf (7) ist über ein in der Säule C3) geführtes Gegengewicht aus- balanci ert.
    [0038] Damit das Höhenmeßgerät (2) reibungsfrei verschoben werden kann, stützt es sich über in der Basis 09) der Säule (3) integrierte Luftlager auf der Granitplatte (1) ab.
    [0039] Allerdings ist der Tastkopf (7) kein eindimensionaler Längen- meßtaster, sondern vielmehr ein in allen drei Richtungen an¬ sprechender 3D-Tastkopf z.B. des in der US-PS 41 77 568 be¬ schriebenen Typs.
    [0040] Das hier anhand von Figur 1 beschriebene Höhenmeßgerät ist bei gleichem Aufbau auch Bestandteil der Ausführungsbeispiele nach Figur 2-4.
    [0041] Wie bereits eingangs ausgeführt erfassen Höhenmeßgeräte allein die Höhen (Z) der vom Tastkopf (7) angetasteten Meßpunkte. Damit auch die Koordinatenwerte (X und Y) in der Ebene in der Granitplatte (1) meßtechnisch erfaßt werden, ist die Basis (9) des Höhenmeßgerätes (2) über einen Gelenkarm (18) mit der feststehenden Granitplatte (1) verbunden.
    [0042] Der Gelenkarm (18) besteht aus zwei Teilen, wobei der erste Teil mittels eines ersten Drehgebers (11) gegenüber einer an die Granitplatte (1) angesc raubten Halteplatte (10) drehbar gelagert ist, der zweite Teil mittels eines zweiten Drehgelenks (12) am ersten Teil befestigt ist und zusätzlich mittels eines dritten Drehgelenks (13) an die Grundplatte (9) des Höhenmeßge¬ rätes (2) angelenkt ist. Der Gelenkarm (18) erlaubt somit ein freies Verschieben des Höhenmeßgerätes (2) und hat keinerlei Lasten außer seinem eigenen Gewicht zu tragen. Er kann deshalb einschließl ch der Lager für die Drehgelenke (1 I,1__ und 13) kostengünstig hergestellt werden. Das Eigengewicht des Gelenk- armes (18) läßt sich außerdem durch ein unterhalb des Gelenkes (12) angebrachtes Luftlager abfangen, so daß während eines Meßvorganges es nicht zu wechselnden Lastverhä Ltni ssen in Bezug auf die Lager des Drehgelenkes kommt, d.h. die Bewegungen des Höhenmeßgerätes üben keine Kräfte auf die meßtechnisch relevanten Komponenten des Gerätes aus.
    [0043] In die drei Drehgelenke (11,12 und 13) sind drei Winkelencoder eingebaut, von denen die Wi nke Lste L Lungen o , und "J ~ der verdrehten bzw. verschwenkten Teile gemessen werden. Zusammen mit den bekannten Längen a-j und a2 der Teile zwischen den Dreh¬ achsen der Gelenke (11 und 12) bzw (12 und 13) und der Auszug¬ länge (l) des Meßarmes (5) des Höhenmeßgerätes ist die Lage der Tastkugel (19) am Taststift des Tastkopfes (7) eindeutig be¬ st i mmt .
    [0044] Die Drehgeber in den Gelenken (11,12 und 13) und das Geber¬ system für den Maßstab (8) am Höhenmeßgerät (2) sind an einen Rechner (17) angeschlossen, der aus den gewonnenen Winkeln c , -> , ^ , dem gemessenen Höhenwert (Z) und den vorab eingegebenen Parametern (a<|, 8 ) und (L) die Lage der Tastkuge Imi 11e (19) in kartesischen Koordinaten berechnet und anzeigt.
    [0045] Während die Längen a*] und a2 des Gelenkarmes (18) unveränder¬ lich sind und als Parameter fest im Rechner (17) abgespeichert werden können, ist die Auszuglänge (l) des Meßarmes (5) nach Lösen des Klemmhebels (6) veränderbar und läßt sich an unter¬ schiedlichen Meßaufgaben anpassen. Es ist jedoch nicht er¬ forderlich, die Auszuglänge (l) des Armes (5) mit einem zusätz¬ lichen Maßstab zu ermitteln. Das aus dem Höhenmeßgerät (2) und dem Gelenkarm (18) bestehende Koordinatenmeßgerä kann vielmehr nach einem Ändern der Auszuglänge (l) und wieder erfolgter Klemmung des Armes (5) unter Benutzung einer im Meßbereich des Meßgerätes angeordneten Kalibriervorrichtung neu kalibriert werden. Hierzu werden beispielsweise die Meßpunkte der ~ l o -
    [0046] Kalibriereinri chtung mehrmals aus deutlich unterschiedlichen Stellungen des Höhenmeßgerätes (2) angetastet. Durch Gleichsetzen der Meßwerte in den verschiedenen Stellungen läßt sich dann auf die unbekannte Auszuglänge (l) rückrechnen.
    [0047] Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Figur 1 in der Ausbildung des Gelenkarmes (28), mit dem das Höhenmeßgerät (2) an die Granitplatte (1) angelenkt ist. Der Gelenkarm (28) besteht aus einem Auszug (26) variabler Länge, der in einer Linearführung (22) gelagert ist. Die Führung (22) ist über ein erstes Drehgelenk (21) schwenkbar an einem an die Granitplatte angeschraubten Halteteil (20) befestigt, während der Auszug (26), der mit einem Längenmaßstab (24) versehen ist, über ein zweites Drehgelenk (23) mit der Basis des Höhenmeßgerätes (2) verbunden ist.
    [0048] In der Führung (22) für den Auszug (26) befindet sich ein Gebersystem (25) zur Abtastung des Maßstabes (24). Auch hier sind die Gelenke (21) und (23) mit Winkelencodern zur Messung der Drehwinkel O -] und O 2 zwischen Gelenkarm und Basis bzw. zwischen Basis und Höhenmeßgerät (2) versehen.
    [0049] Der Rechner (27) des Gerätes berechnet die Koordinaten (X,Y und Z) der Tastkugel des Tastkopfes am Höhenmeßgerät (2) aus den Meßwerten O -j und O 2 der Winkelgeber in den Drehgelenken (21 und 23), der gemessenen Auszuglänge r<| des Gelenkarmes (28) und der durch einen Kalibri ervorgang ermittelten Länge (l) des Meßarmes (5) am Höhenmeßgerät (2).
    [0050] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist ein Koordinatenmeßgerät dargestellt, welches mittels zweier Gelenkarme (38 und 48) des anhand von Figur 2 besc riebenen Typs die Position in der Ebene der Granitplatte bestimmt. Dazu trägt der über ein erstes Drehgelenk (31) mit dem Halteteil (30) und der Granitplatte schwenkbar verbundene Auszug (36) des ersten Gelenkarmes (38) einen ersten Längenmaßstab (34) und der ebenfalls über ein - / i - zweites Drehgelenk (41) gegenüber dem zweiten Haltetei l (40) schwenkbare Auszug (46) des zweiten Gelenkarmes (48) einen gleichartigen Längenmaßstab (44). Beide Maßstäbe werden von entsprechenden Gebern (35 und 45) in den Linearführungen (32 und 42) der Gelenkarme (38 und 48) abgetastet und liefern die Meßwerte (^) und i r für die Auszuglängen der beiden Gelenk¬ arme. Beide Gelenkarme sind an einem Ende unter einem festen Abstand b zueinander an der Granitplatte befestigt und mit einem doppelten Gelenk (33) mit gemeinsamer Drehachse an der Basis des Höhenmeßgerätes (2) angelenkt. Allein dem Gelenk (33) ist ein Winkelencoder zugeordnet, der den Drehwinkel des Höhen¬ meßgerätes (2) relativ zu einem der beiden Auszüge (36 oder 46) mißt.
    [0051] Mit Kenntnis des Basisabstandes (b) der beiden Gelenkarme und den Auszuglängen (r2) und (^), die ein Dreieck mit bekannten Seitenlängen bilden, ist die Lage der Drehachse des Gelenks (33) in der Ebene der Granitplatte eindeutig bestimmt. Von diesem Punkt ausgehend läßt sich die Lage der Tastkugel mit Hilfe des Meßwertes O des Winkelencoders im Drehgelenk (33) und der Auszuglänge (l) des Meßarmes des Höhenmeßgerätes (2) ermitteln. Die dazu nötigen t ri gonomet i sehen Berechnungen führt der Rechner (37) durch, an den die Ausgänge der genannten Meßwertgeber angeschlossen sind.
    [0052] In diesem Ausführungsbeispiel benötigen die Gelenkarme zwar mehr Platz und begrenzen den Bewegungsbereich und den nutzbaren Meßbereich des Gerätes, bieten jedoch den Vorteil einer größeren erzielbaren Genauigkeit.
    [0053] In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zur Messung der Ebenenkoordinaten (X,Y) verwendete Gelenkarm (58) am oberen Ende der Säule des Höhenmeßgerätes (2) angelenkt. Der Gelenkarm (58) besteht aus einer Stange, die mit einem Ende über ein erstes kardanisches Doppelgelenk (53) allseits beweg¬ lich am Höhenmeßgerät (2) befestigt ist. Die Stange (56) ist in einer ebenfalls kardanisch an einem zweiten Gelenk (52) ge¬ lagerten Hülse verschiebbar gelagert, die an dem über den Meßbereich inausragenden Teil (51) eines feststehenden Trägers (50) befestigt ist. In der Hülse befindet sich das Gebersystem für den an der Stange (56) angebrachten Linearmaßstab (54).
    [0054] Dem Kardangelenk (52) sind außerdem zwei Drehgeber zur Messung der Winkel ^j -| und ^2 zugeordnet, den die Stange (56) relativ zur Basis (1) des Höhenmeßgerätes (2) einnimmt. Weiterhin ist dem Gelenk (53) an der Oberseite des Höhenmeßgerätes (2) ein Drehgeber zur Messung des Winkels 3 zugeordnet, um den das Höhenmeßgerät um die Vertikale gedreht werden kann.
    [0055] Aus dem Längenmeßwert (. r^) des Maßstabes (54), den Winkeln l 1 ■ 2 ur| ^3 der Winkelencoder und dem Z-Wert des Maßstabes am Höhenmeßgerät (2) rechnet der Rechner (57) des Koordinaten¬ meßgerätes die kartesischen Koordinaten (X,Y und Z) der Tastkugel des Gerätes. Hierbei findet eine Umwandlung der Polarkoodinaten (^ ,^1 und ^2^ ^n eιn au^ d i Ebene der Granitplatte projiziertes kartesisches Koordinatensystem statt.
    [0056] Infolge der Anlenkung des Gelenkarmes (58) am oberen Erfde des Höhenmeßgerätes C2) ist dessen Beweglichkeit in der Ebene im Vergleich zu den dargestellten übrigen Ausführungsbei spielen am geringsten gestört.
    [0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eben¬ falls die Gelenkarme am oberen Ende des Höhenmeßgerätes ange¬ lenkt sind, ist in Figur 5 dargestellt. In diesem Ausführungs- beispiel besitzt das Höhenmeßgerät (102) im Vertikalschnitt eine etwa C-förmige .GestaIt, wobei den unteren Schenkel des C eine Basisplatte (109) bildet, auf der ein vertikaler Träger (103) aufbaut. An diesem Träger (103) ist ein Schlitten (104) für den Tastkopf (107) vertikal verschiebbar gelagert. Der Schlitten (104) ist mit einem Bügel (106) versehen, mit dessen Hi lfe das Gerät (102) auf einer ebenen Granitplatte (101) verschoben werden kann und der Tastkopf (107) in der Höhe verstellt werden kann.
    [0058] Das Oberteil (108) des Trägers (103) springt in Richtung auf die Taststiftspitze vor und bildet den oberen Schenkel des C. An diesem vorwärts ausragenden Tei l (108) sind die Lenker mit den Maßstäben zur Messung der Position des Höhenmeßgeräts in der Ebene (X,Y) drehbar angelenkt, wobei mit (A) die Drehachse bezeichnet ist. Die Lage der Drehachse ist hierbei so gewählt, daß sie durch den Mittelpunkt der Tastkugel (T^ am Tastkopf (107) geht bzw. nur einen geringen Abstand davon besitzt.
    [0059] An der Rückseite der Granitplatte (101) sind zwei Säulen (110) und (120) fest angebracht. Sie tragen beide an ihrer Oberseite ein Drehlager, über das die dort mit Haltern (111) und (121) befestigten Lenker (113) und (123) ähnlich wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 drehbar gehalten sind. Die Lenker (113) und (123) tragen wie aus der Figur 6 hervorgeht an ihrer Unterseite eine Maßstabstei Lung (119). Sie sind in dem am oberen Ende um die Achse (A) am Höhenmeßgerät drehbaren Führungsgehäusen (114) und (124) linear verschiebbar gelagert und stehen dort über die Vorderseite des Höhenmeßger tes (102) vor. Natürlich ist es auch möglich, die Lenker so anzubringen, daß sie nach hinten, über die Säulen (110) und (120) hinaus vorstehen.
    [0060] Bei geringeren Anforderungen an die Meßgenauigkeit läßt sich ein Vorstehen der Lenker überhaupt vermeiden, wenn anstelle der starren Lenker Meßbänder verwendet werden, die über eine Um¬ lenkrolle in das Innere der Säulen (110,120) geführt und von einer dort angebrachten Feder unter Spannung gehalten werden.
    [0061] An ihrem hinteren Ende tragen die Lenker (113,123) je ein Gegengewicht (112) bzw. (122). Mit Hilfe dieser Gegengewichte sind die Lenker (113) und (123) so ausbalanciert, daß sie kräftefrei auf der Oberseite des Trägers (103) aufliegen. Hier¬ durch sind wechselnde Lastverhältnisse vermieden, die andern¬ falls auftreten würden, wenn sich der Abstand zwischen dem Höhenmeßgerät (102) und den Säulen (110) bzw. (120) ändert.
    [0062] Die Art und Weise, in der die Säule (110) und das Höhenmeßgerät (102) durch den Lenker (113) verbunden sind, ist in Figur 7 nochmals deutlicher dargestellt. Im Teilschnitt erkennt man hier das Drehlager (117) an der Oberseite der Säule (110) sowie das Drehlager (129) im Oberteil (108) des Höhenmeßgerätes. Diesem letzteren Lager (129) ist ein Winkelencoder (128) zugeordnet, der die Drehlage des Höhenmeßgerätes (102) relativ zur Ausrichtung des Lenkers (113) mißt. Die Gehäuse (114) und (124), in denen die Lenker (113) und (123) längs geführt sind, enthalten außerdem ein photoelektrisches i nkrementa Les Gebersystem, von dem die Maßstabsteilung (119) in Figur 6) der in den Lenkern (113) und (123) enthaltenen Linearmaßstäbe abge¬ tastet wird.
    [0063] An ihrem oberen Ende sind die beiden Säulen (110) und (120) durch einen Stab (118) mit geringem thermischen Ausdehnungs¬ koeffizienten wie z.B. Invar miteinander verbunden. Diese Maßnahme spielt eine besondere Rolle, da de r Abstand der beiden Säulen bzw. der davon getragenen Drehpunkte, wie noch anhand von Figur 9a und 9b beschrieben werden wird, die Basis für die Messung der ebenen Koordinaten des Höhenmeßgerätes (102) bildet. Wenn zusätzlich sichergestellt ist, daß die Linearmaßstäbe ebenfalls aus Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, oder die thermische Ausdehnung des Stabes und der Maßstäbe durch eine Temperaturmessung erfaßt wird, läßt sich die Lage der Drehachse CA) bzw. des Höhenmeßgerätes in der Ebene (X,Y) mit sehr hoher Genauigkeit bestimmen.
    [0064] Das zu vermessende Werkstück ist in Figur 5 mit (117) bezeichnet. Es ruht auf einem Werkstücktisch, dessen Platte - ) s - (115) über einen mittig angebrachten, schlanken Fuß (116) auf der Granitplatte (101) befestigt ist. Durch diese Maßnahme und in Verbindung mit der freien Drehbarkeit des Höhenmeßgerätes unter den oben angebrachten Lenkern (113) und (123) ist es möglich, mit dem Höhenmeßgerät (102) um das Werkstück (117) vollständig herumzufahren bzw. das Werkstück von allen Seiten zu vermessen.
    [0065] Die angesprochene freie Drehbarkeit um 360° um das Werkstück herum läßt sich im übrigen auch bei den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erzielen. Erreicht wird das, indem dort ebenfalls ein Werkstücktisch mit einem einzelnen, mittig angebrachten Fuß im Meßbereich aufgestellt wird und die mit (10) bzw. (20) bezeichneten, festen Bezugspunkte für,den jewei ls einzelnen Gelenkarm nicht an den Rand des Meßbereiches, sondern unter den Tisch gelegt werden, so daß der Gelenkarm um den Tischfuß herum drehbar ist. Ein Anlenken am oberen Ende des Höhenmeßger tes erübrigt sich dann
    [0066] Mit einem Koordinatenmeßgerät des in Figur 5 beschriebenen Aufbaues können sehr viele Meßaufgaben gelöst werden, die bisher einen aufwendigen Rundtisch oder umständliche Tasterformen bzw. ein Dreh-Schwenk-Gelenk erforderten wie z.B. schräge Bohrungen in prismatischen Werkstücken oder Rotat i onstei le .
    [0067] Die Lenker (113) und (123) mit den Linearmaßstäben im Ausführungsbei spi e l nach Figur 5-7 können außerdem durch i nte rfero et ri sehe Längenmeßsysteme ersetzt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn große Meßlängen gewünscht werden, wobei dann die Lenker unhandlich lang werden. Ein für große Meßlängen modifiziertes Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 8a und 8b dargestellt. Danach befinden sich auf jeder der beiden Säulen am hinteren Ende der Grundplatte (101) auf einer drehbar gelagerten Platte (411) ein Lasergenerator (412) mit angesetztem Interfero ete rkopf (415) . In der Figur 8a bzw. 8b ist die betreffende Säule mit (410) bezeichnet. Auf das Drehlager (129) am oberen Teil (108) des Höhenmeßgerätes ist eine Trägerplatte (414) montiert auf der das vom Interferometer (415) angemessene Reflektorprisma (421) befestigt ist. Ein zweites Reflektorprisma (422) ist seinerseits drehbar auf dem Träger des Prismas (421) gelagert und wird von einem zweiten, hier nicht dargestellten Interferometer auf der anderen Säule angemessen. Die Tragplatte (414) wird mit Hilfe eines Spanndrahtes (416) immer so nachgeführt, daß der Meßstrahl (413) des Interferometers senkrecht auf das Reflektorprisma (421) auftrifft. Hierzu ist der Spanndraht (416) über die beiden Rollen (418) und (419) auf der drehbaren Platte (411) geführt. Die Spannung des Drahtes stellt ein Gegengewicht (420) sicher. Dieses ist in der hohlen Säule (410) geführt. Für das zweite Prisma (422) ist eine entsprechende Einrichtung zum Nachführen vorgesehen.
    [0068] Mit Hilfe der beiden .interfero etri sehen Meßstrahlen (413) und (423) kann die Lage der Drehachse (A) in der waagerechten Ebene (X,Y) aufgrund einfacher tr gonometr scher Beziehungen ein¬ deutig bestimmt werden. Dies wird unmittelbar aus Figur 9a ersichtlich. Dort ist der Abstand zwischen den beiden Dreh¬ achsen in den Säulen (110) und (120) mit (L) bezeichnet und die von den Maßstäben bzw. Interferometersystemen gemessenen Ab¬ stände von diesen Drehachsen zur Drehachse (A) am Höhenmeßgerät sind mit r4 bzw. rς bezeichnet.
    [0069] Zur Durchführung von Koordinatenmessungen ist es jedoch er¬ forderlich, die genaue Lage der Tastkugel (T^ in der Ebene zu kennen. Hierzu muß außerdem die Drehlage des Höhenmeßgerätes (102) bzw. des Trägers (103) bestimmt werden. Dies geschieht durch den Winkelgeber (128) (Figur 7 bzw. 8a), der den Winkel ^" zwischen der Taststiftachse und einem der beiden Lenker bzw. Meßstrahlen angibt. Danach ist es möglich, bei Kenntnis des Abstandes (l) zwischen Tastkugel (T^) und der Drehachse (A) Tastkugelkoordinaten (X und Y) in der Ebene zu bestimmen. Der ~ n -
    [0070] Abstand (l) ist in der Darstellung nach Figur 9a überhöht dargestellt. Es ist zweckmäßig, diesen Abstand möglichst klein zu halten, da dann für die Messung des Winkels 0 4 nur* ein preiswerter Geber mit geringer Auflösung benötigt wird, der keine hohe Meßgenauigkeit besitzen muß. Wenn diese Voraus¬ setzung nicht gegeben ist und mit Hilfe der Spanndrähte (416) die Referenz l ini e, gegen die der Winkelgeber (128) mißt, nicht ausreichend genau festgelegt wird, kann ein starrer Lenkerstab anstelle eines der Spanndrähte oder zusätzlich verwendet werden .
    [0071] Da sich die Tastkugel (T|<) unterhalb der durch die Meßstrahlen T und r5 aufgespannten Ebene befindet können Meßfehler auf¬ treten, wenn die Z-Führung für den Tastkopfträger (104) nicht stets lotrecht zu dieser Ebene ausgerichtet ist. Solche Ver¬ kippungen können beispielsweise durch dynamische Kräfte beim Bewegen des Höhenmeßgerätes hervorgerufen werden oder durch die mangelnde Ebenheit der GranitpLatte (101) bedingt sein, auf der das Höhenmeßgerät (102) mittels Luftlagern gleitet. Die ent¬ sprechenden Verhältnisse sind in der Seitenansicht nach Figur 9b anschaulich dargestellt. Es ergibt sich ein von der Höhe (Z) abhängiger Lagefehler der Tastkugel (T^) in der Ebene (X,Y) abhängig von dem mit o 4 bezeichneten Kippwinkel. Im dargestellten Beispiel ist der Kippwinkel (cκ.4) der einfacheren Darstellung halber in der Vertikalebene eingezeichnet, in der die Tast st i ftachse liegt. Es ist jedoch klar, daß Verkippungen nach allen Seiten auftreten können und deshalb auch die Komponente des Kippwinkels in der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene berücksichtigt werden muß.
    [0072] In einer zur Durchführung von hochgenauen Messungen geeigneten Ausführungsform sind wie in Figur 9a und Figur 9b dargestellt in die Grundplatte (109) des Höhenmeßgerätes (102) drei Induktiv- taster (M-j, M und M3) eingebaut, die den Abstand zur Oberfläche der Granitplatte (101) messen. Aus den Signalen dieser Induktivtaster Läßt sich der i ppwi nke lc 4 bzw. Lassen - 10 - sich die Korrekturkoordinaten X2_- ^2 ^ berechnen, die die Verkippung bezüglich der Lage in der Ebene (X,Y) hervorruft. Die Verkippung bewirkt außerdem einen Höhenfehler (Z- , der vom Abstand zwischen dem Z-Maßstab (108) und der Tastkugel (T^) abhängt. Auch dieser Korrekturwert kann mit Hilfe der Sensoren M-|,M2,M3) ermittelt werden. Die erforderlichen Berechnungen der Korrekturdaten werden in einem Rechner (127) durchgeführt. Diesem Rechner sind neben den Meßwerten der Induktivtaster M-j,M ,M3) die Meßwerte (r4, rς, $4 und Z) zugeführt, die von den Interferometern, den Winkelgeber (128) und vom Geber des Maßstabes (108) geliefert werden. Da die beschriebene Art der Korrektur des Kippfehlers voraussetzt, daß die Oberfläche der Platte (101) eben ist, ist im Speicher des Rechner (127) außer¬ dem eine zweidimensionale Korrekturmatrix abgespeichert, in der alle Ebenheitsabweichungen erfaßt sind. Die Erfassung der Eben¬ heitsabweichungen, d.h. die Topographie der Oberfläche der Platte (101) kann beispielsweise in einem einmaligen Kalibrier- lauf mit Hilfe von elektronischen Neigungsmessern ermittelt werden.
    [0073] In den bisherigen Ausführungsbeispielen sind allein handbe¬ diente Koordinatenmeßgeräte gemäß der Erfindung beschrieben worden, d.h. das jeweilige Höhenmeßgerät wurde von Hand über die Granitplatte bewegt. In der Figur 10 ist eine motorisierte Versionen dargestellt. Das Ausführungsbei spi el nach Figur 10 entspricht im wesentlichen dem handbedienten Gerät nach Figur 5. Gle chartige Teile werden nicht nochmals beschrieben und besitzen deshalb auch kein Bezugszeichen.
    [0074] An der Rückseite des Ständers (203) des motorisierten Meßge¬ rätes nach Figur 10 greift eine Schubstange (211) an. Die Schubstange (211) wird von einem Linearantrieb bewegt, der sich in einem Gehäuse (209) auf einem Schlitten (212) befindet, der seinerseits über einen zweiten L nearantri eb entlang eines Querträgers (208) zwischen den beiden Säulen (210) und (220) verschiebbar st. Die beiden Linearantriebe bewegen das Meßge¬ rät in der Ebene (X,Y) . - 13 -
    [0075] Die Schubstange (211) greift etwa in Höhe des Schwerpunktes des Höhenmeßgerätes an. Es kann deshalb schnell verfahren werden, ohne daß störende Kippmomente aufteten.
    [0076] Da es aufgrund des im Ausführungsbeispiel speziell darge¬ stellten Antriebes nicht möglich ist, von allen Seiten um das Werkstück herumzufahren, ist der Tisch (215) als Drehtisch oder als Schalttisch ausgebildet, der mehrere definierte Winkel¬ stellungen L_^ in Bezug auf die Grundplatte (201) einnehmen kann.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche: _- 2o —
    1. Verfahren zur Ermittlung der Koordinatenwerte eines Tastelementes, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Lagekoordinaten (X,Y) eines auf einer Grund¬ platte (101) waagerecht verschiebbaren Trägers für das Tastelement durch Längenmessung von zwei Punkten mit festem gegenseitigen Abstand (b,L) aus oder durch eine Abstands- und eine Winkelmessung bzw. mehrere Winkel¬ messungen von einem Punkt aus ermittelt werden, die Drehlage 04 des Trägers um eine vertikale Achse (A) durch einen Winkelgeber ermittelt wird, aus dem bekannten Abstand (l) zwischen der Drehachse (A) und dem Tastelement T^) sowie dem gemessenen Winkelwert (O4) Korrekturwerte (X-** , Y-]) für die ebenen Lage¬ koordinaten berechnet werden, die gemessenen ebenen Lagekoordinaten (X,Y) mit den Korrekturwerten (X-|,Y--|) verknüpft werden, und die Höhenkoordinate (Z) des im Träger (103) vertikal verschi ebli chen Tastelementes (T^ durch einen Maßstab (108) im Träger (103) ermittelt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieflage (c-t. des Trägers gegen die Vertikale (Z) durch Zusatzmeßeinrichtungen ermittelt wird und aus den Zusatz- ' meßwerten und dem gemessenen Höhenwert (Z) zweite Korrekturwerte berechnet werden und ebenfalls mit den gemessenen Lagekoordinaten (X,Y) bzw. mit der Höhenkoordinate (Z) verknüpft werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Schieflage (cχ-4) durch elektronische Neigungsmesser im Träger (103) erfolgt.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Schieflage ( x.4) durch mindestens drei be- - Z ) - abstandete Sensoren (M-*, 2, M3) im Fuß (109) des Trägers (103) erfolgt, die den Abstand zur ebenen Führung des Trägers messen.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Topographie der ebenen Führung (101) in einem separaten Meßprozess aufgenommen und als zwei di ensi ona le Korrekturmatrix gespeichert wird, und daß zur Ermittlung der Schieflage die Korrekturmatrix und die Meßwerte der Sensoren (M-*, M2, M3) verwendet werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Lagekoordinaten (X,Y) mit Hilfe von
    Laserinterfero etern (415) gemessen werden.
    7. Koordinatenmeßgerät auf der Basis eines in einer Ebene frei verschiebbaren Trägers (3,103,203), der einen vertikal ver¬ schiebbaren Tastkopf (7,107) und einen die vertikale Position (Z) des Tastkopfes messenden Maßstab (8,108) be¬ sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (7,107) einen in mehreren Raumrichtungen ansprechenden Taststift trägt und der Träger über mindestens einen Gelenkarm mit mindestens einem feststehenden Bezugspunkt (10;20;30,40;50;110,120;210,220) verbunden ist, wobei der Gelenkarm mehrere die Lage des Trägers in der Ebene messende Drehgeber bzw. Maßstäbe besitzt.
    8. Koordinatenmeßgerä nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Gelenkarm (18) aus drei Gelenken (11,12,13) besteht und den Gelenken Drehgeber (c ,f*> , ) zugeordnet sind.
    9. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Gelenkarm (28) aus zwei Gelenken (21,23) und einem Auszug (26) variabler Länge (r-j) besteht und den Gelenken Drehgeber ( ö-j , O 2-1 und d em Auszug ein Maßstab (24) zugeordnet sind.
    10. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwei Gelenkarme (38,48) mit jeweils zwei Gelenken (31 ,33;41,33) und je einem Auszug (36,46) variabler Länge (r2 f*3-) vorgesehen sind und jedem Auszug ein Maßstab (34,44) sowie mindestens einem Gelenk (33) ein Drehgeber (O3) zugeordnet ist.
    11. Koordinatenmeßgerät nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Gelenkarme (58,113,123) am oberen Ende des verschiebbaren Trägers (2,102) angelenkt sind.
    12. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Träger (103) um 360° frei unter dem bzw. den Lenkern drehbar ist.
    13. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die bzw. der Lenker " mittels eines Dreh¬ gelenkes am Träger (-103) befestigt ist, dessen vertikale Drehachse (A) durch die Tastkugel (T^) des am Höhen¬ meßgerätes befestigten Tastkopfes geht bzw. eine geringe Entfernung (l) von der Tastkugel (T|<) besitzt.
    14. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Träger (103) auf einer im Querschnitt großflächigeren Grundplatte (109) steht und im Verschiebe¬ bereich des Trägers ein Werkstücktisch (115) vorgesehen ist, der auf einem mittig angeordneten schlanken Fuß (11b) ruht, derart, daß der Träger mit seiner Grundplatte (109) unter die Tischfläche (115) fahren kann.
    15. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der feststehende Bezugspunkt der Fuß des Werkstücktisches ist und der Gelenkarm drehbar an diesem befestigt ist.
    16. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Gelenkarme (113,123) so ausbalanciert sind, daß sie im wesentlichen kräftefrei auf der Oberseite des Trägers (103) aufliegen.
    17. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die beiden Gelenkarme (113,123) mittels zweier vertikaler Ständer (110,120) an der ebenen Führung (101) des Trägers (103) befestigt sind und die
    Ständer an ihren oberen Enden durch einen starren Querstab (118) mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizien en befestigt sind.
    18. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 17, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Gelenkarme (113,123) über ihren Ver¬ bindungspunkt (A) an der Oberseite (108) des Trägers (103) hinaus vorstehen.
    19. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein erster Antrieb für die Vertikalver¬ schiebung (z) des Tastkopfes am Träger (203) und ein zweiter Antrieb (211) für die Hori zonta Lversch i ebung des Trägers vorgesehen ist.
    20. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 19, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der zweite Antrieb (211) in Höhe des Schwerpunktes des Trägers (203) an diesem angreift.
    21. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 19, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der zweite Antrieb ein zwischen zwei Stützen (210,220) an einer Seite des Meßbereiches des Koordinatenmeßgerätes gesetzter Linearantrieb (212) ist, der seinerseits einen zweiten, senkrecht dazu wirkenden Linear¬ antrieb (211) trägt und daß im Verschiebebereich des Trägers (203) ein Drehtisch (215) für das zu vermessende Werkstück angeordnet ist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    Peggs et al.1999|Design for a compact high-accuracy CMM
    US9435645B2|2016-09-06|Coordinate measuring machine | and method of compensating errors in a CMM
    US4691446A|1987-09-08|Three-dimensional position measuring apparatus
    US4945501A|1990-07-31|Method for determining position within the measuring volume of a coordinate measuring machine and the like and system therefor
    US6112423A|2000-09-05|Apparatus and method for calibrating a probe assembly of a measuring machine
    EP1893942B1|2010-04-14|Gerät und verfahren zur zurücksetzung einer gelenkarmkoordinatenmessmaschine
    US8537372B2|2013-09-17|Coordinate measuring machine | and method of compensating errors in a CMM
    Fan et al.1998|A six-degree-of-freedom measurement system for the motion accuracy of linear stages
    EP1423677B1|2006-11-15|Vorrichtung zum messen eines oberflächenprofils
    US4819195A|1989-04-04|Method for calibrating a coordinate measuring machine and the like and system therefor
    EP0790478B1|2001-12-19|Koordinatenmessgerät mit einem Taststift, dessen Orientierung einstellbar ist
    US5269067A|1993-12-14|Test specimens composed of rod segments for co-ordinate measuring instruments
    US6829838B1|2004-12-14|Temperature compensation system for a coordinate measuring machine
    US5259120A|1993-11-09|Calibration and measurement device
    KR101906942B1|2018-10-11|공구 중심점에 있는 보정 레이저 헤드를 사용하는 좌표 측정 기계의 보정 방법
    US4884348A|1989-12-05|Testing device and method of determining the uncertainty of measurement of coordinate-measuring instruments
    US6870605B2|2005-03-22|Method of measuring length and coordinates using laser tracking interferometric length measuring instruments
    EP1593930B1|2007-12-19|Vorrichtung und Verfahren zur Vermessung von Bauteilen
    JP5746121B2|2015-07-08|光学センサ付きの表面検出装置
    JP3083841B2|2000-09-04|６軸工作機械
    EP0317967B1|1994-06-22|Dreh-Schwenk-Einrichtung für Tastköpfe von Koordinatenmessgeräten
    EP0789833B1|2001-11-21|Kalibrierungssystem für koordinatenmessmaschine
    US5467289A|1995-11-14|Method of and an apparatus for measuring surface contour
    US5285397A|1994-02-08|Coordinate-measuring machine for non-contact measurement of objects
    EP0703517B1|2000-03-01|Verfahren zur Messung von Werkstücken mit einem handgeführten Koordinatenmessgerät
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0342267A1|1989-11-23|
    EP0317592B1|1993-03-03|
    DE3854200D1|1995-08-24|
    DE3878845D1|1993-04-08|
    EP0456276B1|1995-07-19|
    JPH02500388A|1990-02-08|
    DE3868056D1|1992-03-05|
    EP0456276A1|1991-11-13|
    DE3717459A1|1988-12-01|
    US4961267A|1990-10-09|
    EP0317592A1|1989-05-31|
    EP0342267B1|1992-01-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    GB191218297A|1912-08-08|1913-09-04|Robert Henry Clarke|Apparatus for Gauging the Position of and Directing Access to Points within Closed Surfaces.|
    GB2173311A|1985-03-20|1986-10-08|Ward William Carson|Digitizing equipment|
    EP0216041A2|1985-08-01|1987-04-01|BROWN &amp; SHARPE MANUFACTURING COMPANY|Verfahren und Vorrichtung zum dreidimensionalen Messen eines Objektes|DE3908760A1|1989-03-17|1990-10-11|Diehl Gmbh & Co|Messeinrichtung|
    US4964220A|1989-04-03|1990-10-23|The Warner & Swasey Company|Coordinate measuring machine with cover system|
    GB2452033A|2007-08-18|2009-02-25|Internat Metrology Systems Ltd|Portable multi-dimensional coordinate measuring machine|US3944798A|1974-04-18|1976-03-16|Eaton-Leonard Corporation|Method and apparatus for measuring direction|
    GB1498009A|1975-05-29|1978-01-18|Newall Eng|Measuring device|
    DE2712181C3|1977-03-19|1981-01-22|Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim||
    US4270277A|1978-04-10|1981-06-02|Asahi Seimitsu Kabushiki Kaisha|Universal parallel ruler with converted display of displacement|
    US4240205A|1979-08-20|1980-12-23|The Bendix Corporation|Coordinate measuring machine|
    FR2531205B1|1982-07-29|1984-11-30|Commissariat Energie Atomique||
    IT1179305B|1984-04-04|1987-09-16|Finike Italiana Marposs|Apparecchiatura per la misura di dimensioni, in particolare dimensioni diametrali e assiali di pezzi a simmetria di rotazione|
    JPS6111607A|1984-06-27|1986-01-20|Fujioka Seikou Kk|Automatic distance measuring instrument|DE3914849A1|1989-05-05|1990-11-08|Mauser Werke Oberndorf|Messeinrichtung|
    DE4005292A1|1990-02-20|1991-08-22|Zeiss Carl Fa|Koordinatenmessgeraet|
    US5201131A|1990-04-23|1993-04-13|Wilkins Larry C|Coordinate measuring machine|
    FR2662793B1|1990-05-30|1994-03-18|Renault Regie Nale Usines|Installation de mesure en continu des defauts de forme d'une piece, et procede de mesure mis en óoeuvre dans cette installation.|
    DE4226804A1|1991-08-14|1993-05-19|Delta Test Gmbh|Vorrichtung zur ermittlung der position von zu pruefenden rohren von rohrbuendelwaermeaustauschern|
    JP2574750Y2|1992-03-24|1998-06-18|三菱自動車工業株式会社|摺合せ検査装置|
    DE4238139C2|1992-11-12|2002-10-24|Zeiss Carl|Koordinatenmeßgerät|
    WO1995002801A1|1993-07-16|1995-01-26|Immersion Human Interface|Three-dimensional mechanical mouse|
    US6166723A|1995-11-17|2000-12-26|Immersion Corporation|Mouse interface device providing force feedback|
    US6697748B1|1995-08-07|2004-02-24|Immersion Corporation|Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object|
    US8508469B1|1995-12-01|2013-08-13|Immersion Corporation|Networked applications including haptic feedback|
    US6147674A|1995-12-01|2000-11-14|Immersion Corporation|Method and apparatus for designing force sensations in force feedback computer applications|
    US7027032B2|1995-12-01|2006-04-11|Immersion Corporation|Designing force sensations for force feedback computer applications|
    US5805140A|1993-07-16|1998-09-08|Immersion Corporation|High bandwidth force feedback interface using voice coils and flexures|
    US5691898A|1995-09-27|1997-11-25|Immersion Human Interface Corp.|Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications|
    US5724264A|1993-07-16|1998-03-03|Immersion Human Interface Corp.|Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object|
    US6028593A|1995-12-01|2000-02-22|Immersion Corporation|Method and apparatus for providing simulated physical interactions within computer generated environments|
    US6437771B1|1995-01-18|2002-08-20|Immersion Corporation|Force feedback device including flexure member between actuator and user object|
    US5739811A|1993-07-16|1998-04-14|Immersion Human Interface Corporation|Method and apparatus for controlling human-computer interface systems providing force feedback|
    US6704001B1|1995-11-17|2004-03-09|Immersion Corporation|Force feedback device including actuator with moving magnet|
    US6219032B1|1995-12-01|2001-04-17|Immersion Corporation|Method for providing force feedback to a user of an interface device based on interactions of a controlled cursor with graphical elements in a graphical user interface|
    US5959613A|1995-12-01|1999-09-28|Immersion Corporation|Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device|
    US5734373A|1993-07-16|1998-03-31|Immersion Human Interface Corporation|Method and apparatus for controlling force feedback interface systems utilizing a host computer|
    US5430537A|1993-09-03|1995-07-04|Dynamics Research Corporation|Light beam distance encoder|
    US5821920A|1994-07-14|1998-10-13|Immersion Human Interface Corporation|Control input device for interfacing an elongated flexible object with a computer system|
    DE4433917A1|1994-09-23|1996-03-28|Zeiss Carl Fa|Verfahren zur Messung von Werkstücken mit einem handgeführten Koordinatenmeßgerät|
    US5642469A|1994-11-03|1997-06-24|University Of Washington|Direct-drive manipulator for pen-based force display|
    US5731804A|1995-01-18|1998-03-24|Immersion Human Interface Corp.|Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems|
    US6850222B1|1995-01-18|2005-02-01|Immersion Corporation|Passive force feedback for computer interface devices|
    US5767839A|1995-01-18|1998-06-16|Immersion Human Interface Corporation|Method and apparatus for providing passive force feedback to human-computer interface systems|
    US6400352B1|1995-01-18|2002-06-04|Immersion Corporation|Mechanical and force transmission for force feedback devices|
    US5721566A|1995-01-18|1998-02-24|Immersion Human Interface Corp.|Method and apparatus for providing damping force feedback|
    US7113166B1|1995-06-09|2006-09-26|Immersion Corporation|Force feedback devices using fluid braking|
    SE508161C2|1995-03-30|1998-09-07|Asea Brown Boveri|Förfarande och anordning för kalibrering av rörelseaxlar hos en industrirobot|
    WO1996036847A1|1995-05-16|1996-11-21|Brown & Sharpe Manufacturing Company|Coordinate measuring machine having articulated arm|
    DE19534535C2|1995-09-18|2000-05-31|Leitz Mestechnik Gmbh|Koordinatenmeßmaschine|
    US6686911B1|1996-11-26|2004-02-03|Immersion Corporation|Control knob with control modes and force feedback|
    US7489309B2|1996-11-26|2009-02-10|Immersion Corporation|Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback|
    US6078308A|1995-12-13|2000-06-20|Immersion Corporation|Graphical click surfaces for force feedback applications to provide user selection using cursor interaction with a trigger position within a boundary of a graphical object|
    US6859819B1|1995-12-13|2005-02-22|Immersion Corporation|Force feedback enabled over a computer network|
    US6121743A|1996-03-22|2000-09-19|Genmark Automation, Inc.|Dual robotic arm end effectors having independent yaw motion|
    US5789890A|1996-03-22|1998-08-04|Genmark Automation|Robot having multiple degrees of freedom|
    US5758429A|1996-05-14|1998-06-02|Farzan; Farshad|Translation and rotation coupled positioning method and apparatus|
    US5740328A|1996-08-12|1998-04-14|The Regents Of The University Of California|Apparatus for robotic positional referencing and calibration|
    US6024576A|1996-09-06|2000-02-15|Immersion Corporation|Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems|
    US5828197A|1996-10-25|1998-10-27|Immersion Human Interface Corporation|Mechanical interface having multiple grounded actuators|
    US5825308A|1996-11-26|1998-10-20|Immersion Human Interface Corporation|Force feedback interface having isotonic and isometric functionality|
    US5956857A|1997-05-19|1999-09-28|Faro Technologies, Inc.|Mounting device for a coordinate measuring machine|
    FR2776373B1|1998-03-20|2000-05-26|Romain Granger|Dispositif de support mobile a reperage dynamique pour machine de mesure a bras articules|
    DE19821274A1|1998-05-13|1999-11-18|Zeiss Carl Fa|Koordinatenmeßgerät in Brückenbauweise|
    US6489741B1|1998-08-25|2002-12-03|Genmark Automation, Inc.|Robot motion compensation system|
    US6195618B1|1998-10-15|2001-02-27|Microscribe, Llc|Component position verification using a probe apparatus|
    US8177762B2|1998-12-07|2012-05-15|C. R. Bard, Inc.|Septum including at least one identifiable feature, access ports including same, and related methods|
    JP2000296485A|1999-04-15|2000-10-24|Minolta Co Ltd|マイクロマニピュレータ|
    FR2801965A1|1999-12-02|2001-06-08|Mecalix Controle Et Mesure|Dispositif de mesure en deux dimensions d'un profil d'une piece|
    US6298572B1|2000-01-10|2001-10-09|Mcauley Brian|Universal holding device for effectuating three dimensional measurement of a part and method of constructing such a holding device|
    AT409043B|2000-02-07|2002-05-27|Heinz Peter Dipl Brandstetter|Vorrichtung und verfahren zur zweidimensionalen positionsbestimmung|
    US6584379B1|2000-06-26|2003-06-24|Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.|Robot device and method of adjusting origin of robot|
    EP1364338A2|2000-10-27|2003-11-26|Makex Limited|Eingabevorrichtung mit taktiler rückkopplung|
    IL143255A|2001-05-20|2015-09-24|Simbionix Ltd|Endoscopic ultrasonography simulation|
    US7056123B2|2001-07-16|2006-06-06|Immersion Corporation|Interface apparatus with cable-driven force feedback and grounded actuators|
    DE50304135D1|2002-02-28|2006-08-17|Zeiss Ind Messtechnik Gmbh|Tastkopf für koordinaten-messgeräte|
    DE10313036B3|2003-03-24|2004-08-19|Klingelnberg Gmbh|Vorrichtung zum Erfassen der räumlichen Lage eines in einer Koordinatenachse verfahrbaren Schlittens|
    US7850456B2|2003-07-15|2010-12-14|Simbionix Ltd.|Surgical simulation device, system and method|
    SE527899C2|2004-12-15|2006-07-04|Hexagon Metrology Ab|Koordinatmätmaskin med inbördes förflyttbara ben|
    US8029482B2|2005-03-04|2011-10-04|C. R. Bard, Inc.|Systems and methods for radiographically identifying an access port|
    US7785302B2|2005-03-04|2010-08-31|C. R. Bard, Inc.|Access port identification systems and methods|
    US7947022B2|2005-03-04|2011-05-24|C. R. Bard, Inc.|Access port identification systems and methods|
    CN102271737B|2008-10-31|2016-02-17|C·R·巴德股份有限公司|用于提供对患者皮下进入的进入端口|
    US9474888B2|2005-03-04|2016-10-25|C. R. Bard, Inc.|Implantable access port including a sandwiched radiopaque insert|
    EP2308547B1|2005-04-27|2014-09-17|C.R. Bard, Inc.|Hochdruckzugangsport mit Septum|
    US10307581B2|2005-04-27|2019-06-04|C. R. Bard, Inc.|Reinforced septum for an implantable medical device|
    US8147455B2|2005-04-27|2012-04-03|C. R. Bard, Inc.|Infusion apparatuses and methods of use|
    FR2892333B1|2005-10-21|2008-01-11|Romer Soc Par Actions Simplifi|Systeme de reperage positionnel d'une machine tridimensionnelle de mesure ou d'usinage dans un referentiel fixe|
    ES2339150T5|2006-04-18|2015-11-10|Hexagon Metrology S.P.A.|Máquina de medición por coordenadas de brazo horizontal|
    US9265912B2|2006-11-08|2016-02-23|C. R. Bard, Inc.|Indicia informative of characteristics of insertable medical devices|
    US9642986B2|2006-11-08|2017-05-09|C. R. Bard, Inc.|Resource information key for an insertable medical device|
    US8543338B2|2007-01-16|2013-09-24|Simbionix Ltd.|System and method for performing computerized simulations for image-guided procedures using a patient specific model|
    WO2008087629A2|2007-01-16|2008-07-24|Simbionix Ltd.|Preoperative surgical simulation|
    US9579496B2|2007-11-07|2017-02-28|C. R. Bard, Inc.|Radiopaque and septum-based indicators for a multi-lumen implantable port|
    US7587834B2|2008-02-07|2009-09-15|Eaton Homer L|Motorized coordinate measuring device|
    SE533198C2|2008-02-14|2010-07-20|Hexagon Metrology Ab|Mätanordning med mäthuvud för kontrollmätning av föremål|
    US7971487B2|2008-05-02|2011-07-05|Carlen Controls, Inc.|Linear position transducer with wireless read head|
    US8932271B2|2008-11-13|2015-01-13|C. R. Bard, Inc.|Implantable medical devices including septum-based indicators|
    WO2010135764A1|2009-05-25|2010-12-02|Stephen Bruce Alexander|A volumetric measuring device|
    US8112896B2|2009-11-06|2012-02-14|Hexagon Metrology Ab|Articulated arm|
    ES2695907T3|2009-11-17|2019-01-11|Bard Inc C R|Puerto de acceso sobremoldeado que incluye características de anclaje e identificación|
    DE202010003152U1|2010-03-04|2011-09-07|Dmg Microset Gmbh|Vorrichtung zum Vermessen und/oder Einstellen eines Werkzeugs|
    USD643319S1|2010-03-29|2011-08-16|Hexagon Metrology Ab|Portable coordinate measurement machine|
    USD682416S1|2010-12-30|2013-05-14|C. R. Bard, Inc.|Implantable access port|
    USD676955S1|2010-12-30|2013-02-26|C. R. Bard, Inc.|Implantable access port|
    US9069355B2|2012-06-08|2015-06-30|Hexagon Technology Center Gmbh|System and method for a wireless feature pack|
    WO2015068152A1|2013-11-06|2015-05-14|Hexagon MetrologyLtd.|Method and system for analyzing spatial measuring data|
    US9581424B2|2014-12-09|2017-02-28|Tokyo Seimitsu Co., Ltd.|Roundness measuring apparatus|
    法律状态:
    1988-09-26| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988904524 Country of ref document: EP |
    1988-12-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1988-12-01| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB SE |
    1989-05-31| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988904524 Country of ref document: EP |
    1993-03-03| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988904524 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE19873717459|DE3717459A1|1987-05-23|1987-05-23|Handgefuehrtes koordinatenmessgeraet|
    DEP3717459.2||1987-05-23||DE19883878845| DE3878845D1|1987-05-23|1988-05-20|Koordinatenmessgeraet.|
    EP88115813A| EP0342267B1|1987-05-23|1988-09-26|Koordinatenmessgerät|
    EP91110737A| EP0456276B1|1987-05-23|1988-09-26|Koordinatenmessgerät|
    DE19883854200| DE3854200D1|1987-05-23|1988-09-26|Koordinatenmessgerät.|
    DE19883868056| DE3868056D1|1987-05-23|1988-09-26|Koordinatenmessgeraet.|
    [返回顶部]