DE102005023467B4

DE102005023467B4 - Device for rotating a body and method for monitoring a load-related wobbling movement of a turntable loaded with a body

Info

Publication number: DE102005023467B4
Application number: DE102005023467.4A
Authority: DE
Inventors: Günter Grupp; Ernst Stumpp; Karl Schepperle; Eugen Aubele
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2025-05-21
Also published as: DE102005023467A1

Abstract

Verfahren zur Überwachung einer lastbedingten Taumelbewegung eines mit einem Körper belasteten Drehtischs (3), bei dem unter Drehung des Drehtischs (3) über einen vorgegebenen Winkelbereich aktuelle Taumelbewegungsdaten ermittelt werden, aus denen Werte eines Taumelfehlers des Drehtischs (3) ermittelt werden können, und aus den ermittelten Taumelbewegungsdaten unter Verwendung von Taumelfehlervergleichsdaten, die Werte eines für den unbelasteten Drehtisch (3) ermittelten Taumelfehlers wiedergeben, einen lastbedingten Taumelfehler oder eine durch diesen bestimmbare Größe beschreibende Daten ermittelt werden.Method for monitoring a load-related wobble movement of a turntable (3) loaded with a body, in which current wobble movement data are determined over a predetermined angular range while rotating the turntable (3), from which values of a wobble error of the turntable (3) can be determined, and from the determined wobble movement data using wobble error comparison data which reproduce the values of a wobble error determined for the unloaded turntable (3), a load-related wobble error or a data describing a variable that can be determined by this can be determined.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehung eines Körpers, die einen drehbar gelagerten Drehtisch aufweist, auf dem der Körper lagerbar ist, und ein Verfahren zur Überwachung einer lastbedingten Taumelbewegung eines mit einem Körper belasteten Drehtischs.The present invention relates to a device for rotating a body, which has a rotatably mounted turntable on which the body can be mounted, and a method for monitoring a load-induced wobbling movement of a turntable loaded with a body.

Vorrichtungen der oben genannten Art können dazu verwendet werden, auf diesen abgelegte Körper, insbesondere Werkstücke, in eine vorgegebene Lage zu bewegen, d.h. zu drehen oder zu schwenken. Beispielsweise kann ein Koordinatenmessgerät zur Erfassung einer Form eines Körpers eine solche Vorrichtung aufweisen, um den in seiner Form zu erfassenden Körper in definierte Lagen relativ zu anderen Komponenten des Koordinatenmessgeräts zu bringen. Idealerweise sollte der Drehtisch dazu unabhängig von dem Gewicht und der Lage des Körpers auf dem Drehtisch um eine vorgegebene, in ihrer Lage relativ zu dem Koordinatenmessgerät fixe Drehachse drehbar sein, wobei die Ablagefläche des Drehtischs, auf der der Körper abgelegt werden kann, genau orthogonal zu der vorgegebenen fixen Drehachse ausgerichtet ist.Devices of the type mentioned above can be used to move bodies, in particular workpieces, deposited on them into a predetermined position, i.e. to rotate or pivot them. For example, a coordinate measuring device for detecting a shape of a body can have such a device in order to bring the body to be detected in its shape into defined positions relative to other components of the coordinate measuring device. Ideally, the turntable should be able to rotate around a predetermined axis of rotation that is fixed in its position relative to the coordinate measuring machine, regardless of the weight and position of the body on the turntable, with the support surface of the turntable on which the body can be placed being exactly orthogonal is aligned with the specified fixed axis of rotation.

Tatsächlich können sich jedoch trotz sehr genauer Fertigung des Drehtischs und sehr präziser Lagerung desselben Abweichungen der Ausrichtung der Drehachse und der Ablagefläche des Drehtischs von den genannten idealen Bedingungen ergeben. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann zwar eine Art Kalibrierung bei der Produktion des Drehtischs durchgeführt werden, bei der die tatsächliche Bewegung des Drehtischs bzw. der Ablagefläche des Drehtischs ohne die Belastung durch einen auf dem Drehtisch abgelegten Körper erfasst wird. Die Abweichungen der Drehbewegung des Drehtischs von der idealen Drehbewegung um die vorgegebene Drehachse lassen sich dazu zerlegen in insgesamt sechs Einzelabweichungen, nämlich jeweils drei translatorische und drei rotatorische Abweichungen. Zu den translatorischen Abweichungen gehören unter anderem die Exzenterfehler, die dadurch entstehen, dass die tatsächliche Drehachse gegenüber der idealen Lage der Drehachse versetzt ist. Bei den rotatorischen Abweichungen kommt insbesondere Taumelbewegungen eine besondere Bedeutung zu. Eine Taumelbewegung entsteht dadurch, dass die tatsächliche Drehachse des Drehtischs bzw. der Ablagefläche gegenüber der vorgegebenen Drehachse in ihrer idealen Lage geneigt ist.In fact, however, in spite of the very precise manufacture of the turntable and the very precise mounting of the turntable, there may be deviations in the alignment of the axis of rotation and the support surface of the turntable from the ideal conditions mentioned. To increase the accuracy, a type of calibration can be carried out during the production of the turntable, in which the actual movement of the turntable or the support surface of the turntable is recorded without the load from a body placed on the turntable. The deviations of the rotary motion of the turntable from the ideal rotary motion about the given axis of rotation can be broken down into a total of six individual deviations, namely three translational and three rotary deviations. The translational deviations include, among other things, the eccentric errors that arise because the actual axis of rotation is offset from the ideal position of the axis of rotation. In the case of rotational deviations, tumbling movements in particular are of particular importance. A tumbling movement arises from the fact that the actual axis of rotation of the turntable or the storage surface is inclined in its ideal position with respect to the specified axis of rotation.

Aus der EP 0325924 B1 ist eine Rundlaufmesseinrichtung zur Ermittlung der Rundlauffehler der Lagerung eines Rotors, bei der ein Rundheitsnormal konzentrisch am Rotor befestigt ist und von Abtasteinheiten abgetastet wird, bekannt.From the EP 0325924 B1 a concentricity measuring device for determining the concentricity errors of the bearing of a rotor, in which a roundness standard is attached concentrically to the rotor and is scanned by scanning units, is known.

Um gegebenenfalls durch die exzentrische Bewegung und/oder die Taumelbewegung auftretende Fehler bei Messungen berücksichtigen und wenigstens teilweise kompensieren zu können oder sicherstellen zu können, dass der Taumelfehler bei einer Messung innerhalb vorgegebener Grenzen gehalten wird, wäre es wünschenswert, die tatsächliche Bewegung des Drehtischs bzw. dessen Abweichungen von der vorgegebenen idealen Bewegung für jede Beladung des Drehtischs mit einem Körper zu überwachen.In order to be able to take into account errors in measurements that may occur due to the eccentric movement and / or the wobbling movement and to be able to at least partially compensate for them or to be able to ensure that the wobble error is kept within specified limits during a measurement, it would be desirable to determine the actual movement of the turntable or the rotary table. monitor its deviations from the predetermined ideal movement for each load of the turntable with a body.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung einer Taumelbewegung eines mit einem Körper belasteten Drehtischs bereitzustellen, mittels dessen vor einer Benutzung des Drehtischs einfach Taumelbewegungen des Drehtischs, wie sie insbesondere durch Belastung mit einem darauf abgelegten Körper entstehen können, erfasst werden können, sowie eine Vorrichtung zur Drehung eines Körpers mit einem drehbar gelagerten Drehtisch bereitzustellen, mit der das Verfahren durchführbar ist.The present invention is therefore based on the object of providing a method for monitoring a tumbling movement of a turntable loaded with a body, by means of which, before the turntable is used, tumbling movements of the turntable, such as can arise in particular from loading a body placed on it, are recorded can, and to provide a device for rotating a body with a rotatably mounted turntable with which the method can be carried out.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung einer lastbedingten Taumelbewegung eines mit einem Körper belasteten Drehtischs, bei dem unter Drehung des Drehtischs über einen vorgegebenen Winkelbereich aktuelle Taumelbewegungsdaten ermittelt werden, aus denen Werte eines Taumelfehlers des Drehtischs ermittelt werden können, und aus den ermittelten aktuellen Taumelbewegungsdaten unter Verwendung von Taumelfehlervergleichsdaten, die Werte eines für den unbelasteten Drehtisch ermittelten Taumelfehlers des Drehtischs wiedergeben, einen lastbedingten Taumelfehler oder eine durch diesen bestimmbare Größe beschreibende Daten ermittelt werden.The object is achieved by a method for monitoring a load-related wobble movement of a turntable loaded with a body, in which current wobble movement data are determined by rotating the turntable over a predetermined angular range, from which values of a wobble error of the turntable can be determined, and from the current ones determined Tumbling movement data are determined using wobble error comparison data which reproduce values of a wobble error of the turntable determined for the unloaded rotary table, a load-related wobble error or a data describing a variable that can be determined by this.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Drehung eines Körpers mit einem drehbar gelagerten Drehtisch, einem Antrieb zum Drehen des Drehtischs, einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Taumelbewegungsdaten, aus denen Werte eines Taumelfehlers bei der Drehung des Drehtischs ermittelt werden können, und einer Datenverarbeitungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Antrieb so anzusteuern, dass der Drehtisch über einen vorgegebenen Winkelbereich gedreht wird, bei der Drehung mittels der Erfassungseinrichtung aktuelle Taumelbewegungsdaten ermittelt werden, die Werte eines Taumelfehlers des Drehtischs wiedergeben, und aus den ermittelten aktuellen Taumelbewegungsdaten unter Verwendung von Taumelfehlervergleichsdaten, die Werte eines für den unbelasteten Drehtisch ermittelten Taumelfehlers wiedergeben, einen lastbedingten Taumelfehler oder eine durch diesen bestimmbare Größe beschreibende Daten zu ermitteln.The object is further achieved by a device for rotating a body with a rotatably mounted turntable, a drive for rotating the turntable, a detection device for detecting wobble movement data from which values of a wobble can be determined when the turntable is rotated, and a data processing device, which is designed to control the drive so that the turntable is rotated over a predetermined angular range, during the rotation by means of the detection device current wobble movement data are determined, reproduce the values of a wobble error of the turntable, and from the determined current wobble movement data using wobble error comparison data, reproduce the values of a wobble error determined for the unloaded turntable, determine a load-related wobble error or a data describing a variable that can be determined by this.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zur Ermittlung von Taumelbewegungen, die bei der Benutzung des Drehtischs, also insbesondere bei einer Beladung mit einem zu drehenden Körper, auftreten bzw. auf die Benutzung zurückzuführen sind, entsprechende Bewegungsdaten für die Drehung des unbelasteten Drehtischs und für die Drehung des belasteten Drehtischs verwendet.In the method according to the invention and the device according to the invention, corresponding movement data for the rotation of the unloaded turntable are used to determine wobbling movements that occur when the turntable is used, i.e. in particular when it is loaded with a body to be rotated and used for rotating the loaded turntable.

Die Taumelfehlervergleichsdaten geben einen Taumelfehler des Drehtischs, gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehtischs, wieder. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet die Angabe, dass Daten eine Größe wiedergeben, dass die Daten die Werte der Größe unmittelbar oder den Werten der Größe eindeutig zugeordnete Werte, beispielsweise zu den Werte der Größe in bekannter Weise proportionale Werte, darstellen.The wobble error comparison data reproduce a wobble error of the turntable, possibly as a function of the angular position of the turntable. In the context of the present invention, the indication that data reproduce a quantity means that the data represent the values of the quantity directly or values uniquely assigned to the values of the quantity, for example values proportional to the values of the quantity in a known manner.

Die Winkelstellung des Drehtischs kann dabei durch einen Winkel für eine Drehung um eine ideale, vorgegebene Drehachse des Drehtischs, von der die momentane Drehachse des Drehtischs bedingt durch Taumel- und Exzentrizitätsfehler abweicht, relativ zu einer Referenzstellung des Drehtischs gegeben sein. Ist der Taumelfehler unabhängig von der Winkelstellung des Drehtischs um dessen Drehachse, genügt es dabei, nur den Fehler ohne die ausdrückliche Angabe von Winkeln bzw. Winkelstellungen zu verwenden. Darüber hinaus können noch Exzentrizitätsdaten, die den Exzentrizitätsfehler des Drehtischs bzw. der Drehtischbewegung wiedergeben, verwendet werden. Diese können, wie die Taumelfehlervergleichsdaten den Exzentrizitätsfehler insbesondere auch in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehtischs wiedergeben. Diese Daten können bei einer Kalibrierung des Drehtischs, beispielsweise beim Hersteller oder bei einer Wartung ermittelt und in einem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung abgelegt sein. Statt getrennter Daten für die Taumelbewegung und den Exzentrizitätsfehler können auch Bewegungsdaten des Drehtischs verwendet werden, aus denen die Taumelfehlervergleichsdaten und die Exzentrizitätsdaten ermittelbar sind.The angular position of the turntable can be given by an angle for a rotation around an ideal, predetermined axis of rotation of the turntable, from which the current axis of rotation of the turntable deviates due to wobble and eccentricity errors, relative to a reference position of the turntable. If the wobble error is independent of the angular position of the turntable about its axis of rotation, it is sufficient to use only the error without expressly specifying angles or angular positions. In addition, eccentricity data that reproduce the eccentricity error of the turntable or of the turntable movement can also be used. Like the wobble error comparison data, these can reproduce the eccentricity error in particular as a function of the angular position of the turntable. These data can be determined when the turntable is calibrated, for example by the manufacturer or during maintenance, and can be stored in a memory of the data processing device. Instead of separate data for the wobble movement and the eccentricity error, movement data of the turntable can also be used, from which the wobble error comparison data and the eccentricity data can be determined.

Zur Ermittlung eines lastbedingten Taumelfehlers werden für einen aktuellen vorgegebenen Belastungszustand des Drehtischs, beispielsweise durch Beladung bzw. Belastung mit einem Körper, Taumelbewegungsdaten ermittelt, aus den Werte des Taumelfehlers, gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehtischs, ermittelt werden können. Hierzu können insbesondere Daten erfasst werden, die die gesamte Bewegung des Drehtischs oder nur den zur Ermittlung von Taumelanteilen an der Bewegung notwendige Anteil der Bewegung des Drehtischs wiedergeben. Aus diesen Daten kann dann beispielsweise unter der Annahme, dass Exzentrizitätsfehler vernachlässigbar sind oder dass die Exzentrizitätsfehler von der Belastung des Drehtischs unabhängig sind und daher die Exzentrizitätsdaten für die unbelastete Drehbewegung des Drehtischs verwendet werden können, Taumelbewegungsdaten ermittelt werden.To determine a load-related wobble error, wobble movement data can be determined from the values of the wobble error, possibly depending on the angular position of the turntable, for a current predetermined load condition of the turntable, for example through loading or loading with a body. For this purpose, in particular, data can be recorded which reproduce the entire movement of the turntable or only the portion of the movement of the turntable that is necessary to determine the amount of wobble in the movement. From this data, for example, assuming that eccentricity errors are negligible or that the eccentricity errors are independent of the load on the turntable and therefore the eccentricity data can be used for the unloaded rotary movement of the turntable, wobble movement data can be determined.

Zur Erfassung entsprechender Daten dient bei der Vorrichtung die Erfassungseinrichtung, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, so dass diese Signale bzw. Daten der Erfassungseinrichtung auswerten kann. Die Erfassungseinrichtung braucht dabei nur Daten bzw. Signale bereitzustellen, aus denen die Taumelbewegung ermittelbar ist.In the device, the acquisition device, which is connected to the data processing device, is used to acquire corresponding data, so that it can evaluate signals or data from the acquisition device. The detection device only needs to provide data or signals from which the wobbling movement can be determined.

Zu der Ermittlung der Taumelbewegungsdaten wird der Drehtisch über eine vorgegebenen Winkelbereich gedreht. Bei der Vorrichtung steuert die Datenverarbeitungseinrichtung dazu den mit dieser verbundenen Antrieb so an, dass der Drehtisch über den vorgegebenen Winkelbereich gedreht wird. In entsprechenden verschiedenen Winkelstellungen des Drehtischs können dann mit der mit Erfassungseinrichtung entsprechende Bewegungsdaten erfasst werden. Auch diese Erfassung kann durch Ansteuerung der mit der Erfassungsvorrichtung verbundenen Datenverarbeitungseinrichtung ausgelöst werden. Die entsprechenden erfassten Daten können in der Datenverarbeitungseinrichtung abgespeichert sein.To determine the wobble movement data, the turntable is rotated over a predetermined angular range. In the case of the device, the data processing device controls the drive connected to it in such a way that the turntable is rotated over the specified angular range. In corresponding different angular positions of the turntable, the corresponding movement data can then be recorded with the recording device. This detection can also be triggered by activating the data processing device connected to the detection device. The corresponding recorded data can be stored in the data processing device.

Ein lastbedingter Taumelfehler, d.h. ein durch einen auf dem Drehtisch abgelegten, diesen belastenden Körper bedingte Änderung des Taumelfehlers des Drehtischs, oder eine aus diesem bestimmbare Größe kann nun in Abhängigkeit von den ermittelten aktuellen Taumelbewegungsdaten und den Taumelfehlervergleichsdaten, ermittelt ohne Belastung des Drehtischs, ermittelt werden. Insbesondere können beispielsweise entsprechende Abweichungen der Taumelbewegungsdaten von den Taumelfehlervergleichsdaten als lastbedingter Taumelfehler bestimmt werden.A load-related wobble, that is, a change in the wobble of the turntable caused by a body placed on the turntable and stressing it, or a variable that can be determined from this can now be determined as a function of the current wobble movement data determined and the wobble comparison data, determined without loading the turntable . In particular, for example, corresponding deviations of the wobble movement data from the wobble error comparison data can be determined as load-related wobble errors.

Die Vorrichtung verfügt dazu über die Datenverarbeitungseinrichtung, die insbesondere wenigstens einen Prozessor und einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher, in dem Instruktionen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Ausführung durch den Prozessor sowie die Taumelfehlervergleichsdaten gespeichert sind, besitzen kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann auch alternativ oder zusätzlich einen zur Steuerung der Vorrichtung verwendeten Prozessor und einen diesem zugeordneten Speicher (Firmware) umfassen. Die ermittelten den lastbedingten Taumelfehler oder die aus diesem bestimmbare Größe beschreibende Daten können gespeichert oder über geeignete Schnittstellen ausgegeben werden.For this purpose, the device has the data processing device, which in particular can have at least one processor and a memory connected to the processor, in which instructions for performing the method according to the invention when executed by the processor and the wobble comparison data are stored. The data processing device can alternatively or additionally comprise a processor used to control the device and a memory (firmware) assigned to it. The determined wobble error caused by the load or the data describing the variable that can be determined from this can be stored or output via suitable interfaces.

Die Erfindung ermöglicht es, mit nur geringem Aufwand, d.h. einer Drehung des mit dem Körper beladenen Drehtischs über den vorgegebenen Winkelbereich, automatisch den lastbedingten Taumelfehler oder die aus diesem bestimmbare Größe zu ermitteln, der bzw. die dann dazu verwendet werden kann, entsprechende Korrekturen in Bezug auf die tatsächliche Lage des Körpers gegenüber einer bei idealen Bedingungen angenommenen Lage des Körpers bei Drehung des Drehtischs wenigstens teilweise vorzunehmen oder beispielsweise den lastbedingten Taumelfehler oder die aus diesem bestimmbare Größe zu überwachen.The invention makes it possible to automatically determine the load-related wobble or the variable that can be determined from this, which can then be used to make corresponding corrections in Relation to the actual position of the body in relation to a position of the body assumed under ideal conditions to be carried out at least partially when the turntable is rotating or, for example, to monitor the load-related wobble or the variable that can be determined from this.

Grundsätzlich genügt es, dass der vorgegebene Winkelbereich so groß ist, dass der lastbedingte Taumelfehler hinreichend genau bestimmt werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Winkelbereich größer oder gleich 360° ist. Dadurch ist es möglich, den lastbedingten Taumelfehler für beliebige Winkelstellungen des Drehtischs zu ermitteln, so dass eine Überwachung der Taumelbewegung für beliebige Drehungen des Drehtischs möglich ist.In principle, it is sufficient that the specified angular range is so large that the load-related wobble can be determined with sufficient accuracy. However, it is preferred that the angular range is greater than or equal to 360 °. This makes it possible to determine the load-related wobble error for any angular positions of the turntable, so that the wobble movement can be monitored for any rotations of the turntable.

Die aktuellen Taumelbewegungsdaten können grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfasst werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass zur Ermittlung der aktuellen Taumelbewegungsdaten eine mit dem Drehtisch verbundene oder an diesem ausgebildete Maßverkörperung und wenigstens zwei unabhängig voneinander auslesbare Winkelgeber, die die Winkelstellung der Maßverkörperung erfassen, verwendet werden. Bei der Vorrichtung umfasst die Erfassungseinrichtung vorzugsweise wenigstens eine mit dem Drehtisch verbundene oder an diesem ausgebildete Maßverkörperung und wenigstens zwei unabhängig voneinander auslesbare Winkelgeber, die die Winkelstellung der Maßverkörperung erfassen. Diese Ausbildung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung hat den Vorteil, dass nur ein geringer apparativer Aufwand notwendig ist, um den lastbedingten Taumelfehler zu ermitteln. Die Winkelgeber ermitteln dabei die Winkelstellung der Maßverkörperung in Bezug auf deren Drehung in Verbindung mit der Drehung des Drehtischs.The current tumbling movement data can in principle be recorded in any way. However, it is preferred that to determine the current wobble movement data, a measuring standard connected to or formed on the turntable and at least two angle transmitters which can be read out independently of one another and which detect the angular position of the measuring standard are used. In the device, the detection device preferably comprises at least one measuring standard connected to or formed on the turntable and at least two angle sensors which can be read out independently of one another and which detect the angular position of the measuring standard. This embodiment of the method or the device has the advantage that only a small amount of equipment is required to determine the load-related wobble. The angle sensors determine the angular position of the material measure in relation to its rotation in connection with the rotation of the turntable.

Als aus dem lastbedingten Taumelfehler bestimmbare Größe kann grundsätzlich jede Größe verwendet werden, die unter Verwendung des Taumelfehlers ermittelbar ist. Deren Ermittlung braucht jedoch nicht aus den ermittelten, den lastbedingten Taumelfehler wiedergebenden Daten zu erfolgen, vielmehr kann beispielsweise die explizite Ermittlung des lastbedingten Taumelfehlers als überflüssiger Zwischenschritt auch ausgelassen oder ein ganz anderer Ermittlungsweg beschritten werden.In principle, any variable that can be determined using the wobble can be used as the variable that can be determined from the load-related wobble. However, it does not need to be determined from the determined data reproducing the load-related wobble; instead, for example, the explicit determination of the load-related wobble can also be omitted as a superfluous intermediate step or a completely different method of determination can be used.

Durch eine zu hohe exzentrische Belastung des Drehtischs kann dessen Lagerung beschädigt oder dessen Justierung verstellt werden. Es ist daher bevorzugt, dass die durch den lastbedingten Taumelfehler bestimmbare Größe ein Kippmoment auf den Drehtisch ist und insbesondere aus den den lastbedingten Taumelfehler beschreibenden Daten unter Verwendung von Kippsteifigkeitsdaten, die die Kippsteifigkeit einer Lagerung des Drehtischs wiedergeben, Kippmomentdaten ermittelt werden, die den Wert eines Kippmoments auf den Drehtisch wiedergeben. Bei der Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, dass die durch den Taumelfehler bestimmbare Größe ein Kippmoment auf den Drehtisch ist und insbesondere in der Datenverarbeitungseinrichtung Kippsteifigkeitsdaten, die die Kippsteifigkeit einer Lagerung des Drehtischs wiedergeben, gespeichert sind und die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, aus dem lastbedingten Taumelfehler unter Verwendung der Kippsteifigkeitsdaten Kippmomentdaten zu ermitteln, die den Wert eines Kippmoments auf den Drehtisch wiedergeben. Dies hat den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Änderung der Taumelbewegung gegenüber der Situation bei der Kalibrierung bei unbelastetem Drehtisch unmittelbar mit dem Gewicht und der Lage eines auf dem Drehtisch abgelegten Körpers gebracht werden kann, der das Kippmoment verursacht.Too high an eccentric load on the turntable can damage its mounting or its adjustment can be adjusted. It is therefore preferred that the variable that can be determined by the load-related wobble is a tilting moment on the turntable and, in particular, from the data describing the load-related wobble, using tilting rigidity data that reflect the tilting rigidity of a bearing of the turntable, tilting moment data are determined which have the value of a Reproduce the tilting moment on the turntable. In the device, it is preferred that the variable that can be determined by the wobble is a tilting moment on the turntable and, in particular, tilting rigidity data that reflect the tilting rigidity of a bearing of the turntable are stored in the data processing device and the data processing device is designed to use the load-related wobbling using the tilting rigidity data to determine tilting moment data which reflect the value of a tilting moment on the rotary table. This has the advantage that a change in the tumbling movement compared to the situation during calibration with an unloaded turntable can be brought about directly with the weight and position of a body placed on the turntable that causes the overturning moment.

Es ist weiter bevorzugt, dass, insbesondere automatisch, ein Warnsignal erzeugt wird, wenn der Wert des ermittelten lastbedingten Taumelfehlers oder der Wert des Kippmoments einen Grenzwert für den maximalen zulässigen lastbedingten Taumelfehler bzw. einen Grenzwert für das maximal zulässige Kippmoment überschreitet. Bei der Vorrichtung ist dazu vorzugsweise eine Warneinrichtung vorgesehen, die ein Warnsignal erzeugt, wenn der ermittelte lastbedingte Taumelfehler oder das ermittelte Kippmoment einen Grenzwert für den maximalen zulässigen lastbedingten Taumelfehler bzw. für das maximal zulässige Kippmoment überschreitet. Der entsprechende Grenzwert kann vorzugsweise so gewählt sein, dass eine Beschädigung der Vorrichtung, eine Dejustierung oder eine Unterschreitung einer vorgegebenen Positionierungsgenauigkeit vermieden wird. Der entsprechende Grenzwert kann dabei insbesondere in einer Speichereinrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung abgelegt sein. Diese Weiterbildung erlaubt es, eine Bedienperson auf ungünstige Betriebsbedingungen der Vorrichtung bzw. des Drehtischs automatisch hinzuweisen.It is further preferred that a warning signal is generated, in particular automatically, if the value of the determined load-related wobble error or the value of the tilting torque exceeds a limit value for the maximum permissible load-related wobble or a limit value for the maximum permissible tilting torque. In the device, a warning device is preferably provided that generates a warning signal if the determined load-related wobble or the determined tilting moment exceeds a limit value for the maximum permissible load-related wobble or for the maximum permissible tilting moment. The corresponding limit value can preferably be selected in such a way that damage to the device, misalignment or falling below a predetermined positioning accuracy is avoided. The corresponding limit value can in particular be stored in a memory device of the data processing device. This development allows an operator to automatically point out unfavorable operating conditions of the device or the turntable.

Grundsätzlich kann als Warnsignal ein beliebiges, von einer Bedienperson wahrnehmbares Signal abgegeben werden. Beispielsweise kann, wenn die Bedienperson während der Messung in physischem Kontakt mit einer Komponente der Vorrichtung steht, ein taktil wahrnehmbares Signal abgegeben werden. Häufig ist dies jedoch nicht der Fall, so dass eine oder beide der im Folgenden genannten Alternativen für Warnsignale verwendet werden können.In principle, any signal that can be perceived by an operator can be emitted as a warning signal. For example, if the operator is in physical contact with a component of the device during the measurement, a tactilely perceptible signal can be emitted. Often, however, this is not the case, so one or both of the alternatives mentioned below can be used for warning signals.

Nach einer ersten Alternative wird als Warnsignal ein akustisches Signal abgegeben. Die Warneinrichtung der Vorrichtung weist dazu vorzugsweise als Warnsignalausgabeeinrichtung einen Lautsprecher zur Ausgabe des Warnsignals auf. Diese Alternative hat den Vorzug, dass eine Bedienperson das Warnsignal einfach wahrnehmen kann, wenn sie sich nahe genug bei der Vorrichtung befindet, ohne dass sie die Vorrichtung zu beobachten braucht.According to a first alternative, an acoustic signal is emitted as a warning signal. For this purpose, the warning device of the device preferably has a loudspeaker as the warning signal output device for outputting the warning signal. This alternative has the advantage that an operator can easily perceive the warning signal when he is close enough to the device without having to observe the device.

Gemäß einer zweiten Alternative ist es bevorzugt, dass als Warnsignal ein visuell wahrnehmbares Warnsignal abgegeben wird. Die Warneinrichtung umfasst hierzu vorzugsweise als Warnsignalausgabeeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung, mittels derer als Warnsignal ein visuell wahrnehmbares Warnsignal abgebbar ist. Wie auch bei der Alternative zuvor kann die Warnsignalausgabeeinrichtung von der Datenverarbeitungseinrichtung angesteuert werden. Als Anzeigeeinrichtung kann eine einfache Warnleuchte oder beispielsweise ein Blinklicht dienen. Vorzugsweise wird als Anzeigeeinrichtung jedoch eine Anzeigeeinrichtung verwendet, die gleichzeitig zur Bedienung der Vorrichtung oder eines die Vorrichtung aufweisenden Geräts dient, beispielsweise ein Monitor.According to a second alternative, it is preferred that a visually perceptible warning signal is emitted as the warning signal. For this purpose, the warning device preferably comprises, as a warning signal output device, a display device by means of which a visually perceptible warning signal can be output as a warning signal. As in the previous alternative, the warning signal output device can be controlled by the data processing device. A simple warning light or, for example, a flashing light can serve as the display device. Preferably, however, a display device is used as the display device, which at the same time serves to operate the device or a device having the device, for example a monitor.

Der ermittelte lastbedingte Taumelfehler oder das ermittelte Kippmoment können alternativ oder zusätzlich noch auf andere Arten verwendet werden. Beispielsweise kann der ermittelte Wert des Kippmoments ausgegeben werden. Bei der Vorrichtung kann dazu eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen sein, über die auf Ansteuerung durch die Datenverarbeitungseinrichtung der Wert des Kippmoments ausgebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Bedienperson den Beladungszustand des Drehtischs einfach kontrollieren kann, auch wenn der Grenzwert nicht überschritten wird. Die Ausgabe kann dabei akustisch, insbesondere als Sprachausgabe, oder visuell, insbesondere über eine graphische Benutzerschnittstelle, erfolgen, wozu die Ausgabeeinrichtung dann entsprechend ausgebildet ist. Insbesondere bei visueller Ausgabe kann der Wert analog, d.h. graphisch, oder als Zahl angezeigt werden.The determined load-related wobble or the determined overturning moment can alternatively or additionally be used in other ways. For example, the determined value of the overturning moment can be output. In the device, an output device can be provided for this purpose, via which the value of the overturning torque can be output when controlled by the data processing device. This has the advantage that an operator can easily check the loading status of the turntable, even if the limit value is not exceeded. The output can take place acoustically, in particular as voice output, or visually, in particular via a graphical user interface, for which purpose the output device is then designed accordingly. Especially with visual output, the value can be displayed analog, i.e. graphically, or as a number.

Besonders bevorzugt wird der ermittelte Wert des Kippmoments im Vergleich zu dem Grenzwert für das maximal zulässige Kippmoment in graphischer Form angezeigt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind dazu die Ausgabe- und die Datenverarbeitungseinrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass der ermittelte Wert des Kippmoments im Vergleich zu dem Grenzwert des maximal zulässige Kippmoment in graphischer Form angezeigt wird. Insbesondere kann hierzu die Warneinrichtung zu einem Teil durch die Datenverarbeitungseinrichtung zusammen mit entsprechenden Instruktionen für eine graphische Benutzerschnittstelle gegeben sein, wobei als Anzeigeeinrichtung ein von der Datenverarbeitungseinrichtung angesteuerter Monitor verwendet wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine Bedienperson einfach erkennen kann, ob der Grenzwert schon näherungsweise erreicht oder überschritten ist, oder nicht. Damit wird eine Neupositionierung des Körpers ermöglicht, wenn dieser zu weit von der tatsächlichen Drehachse des Drehtischs entfernt angeordnet ist und dadurch ein großes, eine Taumelbewegung erzeugendes Kippmoment bewirkt. Beispielswiese kann das ermittelte Kippmoment in Form eines entsprechend dem Wert des Kippmoments in seiner Länge veränderlichen Balkens angezeigt werden, der bei Überschreitung des Maximalwerts eine entsprechende angezeigte Marke überschreitet.The determined value of the tilting moment is particularly preferably displayed in graphic form in comparison to the limit value for the maximum permissible tilting moment. In the device according to the invention, the output device and the data processing device are preferably designed such that the determined value of the tilting moment is displayed in graphic form compared to the limit value of the maximum permissible tilting moment. In particular, for this purpose the warning device can be given in part by the data processing device together with corresponding instructions for a graphical user interface, a monitor controlled by the data processing device being used as the display device. This embodiment has the advantage that an operator can easily see whether or not the limit value has already been approximately reached or exceeded. This enables the body to be repositioned if it is located too far away from the actual axis of rotation of the turntable, thereby causing a large tilting moment that produces a wobbling movement. For example, the determined overturning moment can be displayed in the form of a bar whose length is variable according to the value of the overturning moment and which exceeds a corresponding displayed mark when the maximum value is exceeded.

Wenn der Wert des ermittelten lastbedingten Taumelfehlers oder der Wert des Kippmoments den Grenzwert für den maximal zulässigen Taumelfehler bzw. für das maximal zulässige Kippmoment überschreitet, kann weiterhin auch der Antrieb automatisch abgeschaltet werden. Auf diese Weise kann eine Beschädigung der Lagerung bei unaufmerksamer Bedienung der Vorrichtung bzw. eines diese umfassenden Geräts sicher vermieden werden.If the value of the determined load-related wobble or the value of the tilting torque exceeds the limit value for the maximum permitted wobble or for the maximum permitted tilting torque, the drive can also be switched off automatically. In this way, damage to the bearing in the event of inattentive operation of the device or a device comprising it can be reliably avoided.

Alternativ oder zusätzlich zu der Ausgabe von Warnsignalen und/oder der Abschaltung des Antriebs ist es bevorzugt, dass, vorzugsweise in einer Ereignisdatei, Daten gespeichert werden, die den aktuellen Taumelfehler und/oder den ermittelten Wert des lastbedingten Taumelfehlers und/oder des ermittelten Kippmoments wiedergeben. Die Vorrichtung kann hierzu vorzugsweise eine Speichereinrichtung aufweisen, in der in einer Ereignisdatei Daten gespeichert werden, die den ermittelten Taumelfehler und/oder das ermittelte Kippmoment wiedergeben. Darüber hinaus können noch weitere Daten, beispielsweise das Datum und gegebenenfalls die Uhrzeit der Ermittlung der gespeicherten Daten und/oder eine die Bedienperson kennzeichnende Kennung gespeichert werden. Die Speicherung erfolgt dabei vorzugsweise unabhängig von Eingriffsmöglichkeiten einer Bedienperson. Die Daten bzw. die Ereignisdatei kann dann später ausgelesen werden, um Aussagen darüber treffen zu können, ob im Verlauf der Benutzung der Vorrichtung der Drehtisch einmal überlastet worden ist. Dies kann bei Auftreten von Lagerschäden hilfreich sein.As an alternative or in addition to the output of warning signals and / or the shutdown of the drive, it is preferred that data are stored, preferably in an event file, which reflect the current wobble and / or the determined value of the load-related wobble and / or the determined overturning torque . For this purpose, the device can preferably have a memory device in which data is stored in an event file which reproduces the determined wobble error and / or the determined overturning moment. In addition, further data, for example the date and possibly the time of determination of the stored data and / or an identifier identifying the operator, can be stored. The storage is preferably carried out independently of the intervention options of an operator. The data or the event file can then be read out later in order to be able to make statements as to whether the turntable has ever been overloaded in the course of using the device. This can be helpful if bearing damage occurs.

Der ermittelte lastbedingte Taumelfehler kann vorzugsweise dazu verwendet werden, den Antrieb des Drehtischs so anzusteuern, eine vorgegebene Soll-Stellung des Körpers auf dem Drehtisch trotz des Taumelfehlers erreicht wird. Dazu kann der Taumelfehler bzw. diesen wiedergefundene Daten gespeichert und von einer entsprechenden Anwendungssoftware verwendet werden. Soll der Körper auf dem Drehtisch vermessen werden, kann der lastbedingte Taumelfehler auch dazu verwendet werden, Messdaten, die vorzugsweise die Form oder Position wenigstens eines Bereichs des Körpers wiedergeben, unter Verwendung des lastbedingten Taumelfehlers zu korrigieren, bei deren Ermittlung ein Taumelfehler nicht oder nur der Taumelfehler ohne Last berücksichtigt wurde. Hierzu kann ein Anwendungsprogramm Instruktionen umfassen, die bei Ausführung des Programms ein Einlesen der den lastbedingten Taumelfehler wiedergebenden Daten und eine entsprechende Korrektur bewirken.The determined load-related wobble error can preferably be used to control the drive of the turntable in such a way that a predetermined target position of the body on the turntable is reached despite the wobble error. For this purpose, the wobble or data retrieved from it can be stored and used by appropriate application software. If the body is to be measured on the turntable, the load-related wobble can also be used to provide measurement data that preferably includes the shape or position of at least one area of the body reproduce, to correct using the load-related wobble, in the determination of which a wobble was not taken into account or only the wobble without load was taken into account. For this purpose, an application program can include instructions which, when the program is executed, cause the data representing the load-related wobble to be read in and a corresponding correction.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Beschleunigung des Drehtischs in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu dessen momentaner Drehachse oder einer vorgegebenen Richtung für die Drehachse ermittelt und in einer Ereignisdatei Daten gespeichert werden, die den Wert der ermittelten Beschleunigung wiedergeben. Die Vorrichtung weist hierzu vorzugsweise einen Beschleunigungssensor zur Ermittlung einer Beschleunigung des Drehtischs in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu dessen momentaner Drehachse oder einer vorgegebenen Richtung für die Drehachse auf. Auf diese Weise kann auch ein zu hartes, die Lagerung des Drehtischs beschädigendes Aufsetzen eines Körpers auf den Drehtisch einfach ermittelt werden, so dass auch ein zu hartes Aufsetzen des Körpers auf den Drehtisch als Grund für eine Beschädigung der Lagerung des Drehtischs oder einer der Justierung einfach erkannt werden kann. Insbesondere kann hierzu auch ein Vergleich der maximalen ermittelten Beschleunigung mit einem Grenzwert für die maximal zulässige Beschleunigung verglichen werden und das Vergleichsergebnis abgespeichert werden. Gegebenenfalls kann auch hier ein Warnsignal ausgegeben werden, wozu die zuvor genannten Alternativen verwendet werden können. Die von diesem ermittelten Beschleunigungsdaten bzw. -Signale können über die Datenverarbeitungseinrichtung abgespeichert werden, vorzugsweise in der gleichen Ereignisdatei wie die den lastbedingten Taumelfehler beschreibenden Daten.Furthermore, it is preferred that an acceleration of the turntable in a direction essentially parallel to its instantaneous axis of rotation or a predetermined direction for the axis of rotation is determined and data are stored in an event file which reflect the value of the determined acceleration. For this purpose, the device preferably has an acceleration sensor for determining an acceleration of the turntable in a direction essentially parallel to its instantaneous axis of rotation or a predetermined direction for the axis of rotation. In this way, too hard placing of a body on the turntable and damaging the support of the turntable can easily be determined, so that too hard placing of the body on the turntable is a simple reason for damage to the support of the turntable or one of the adjustments can be recognized. In particular, a comparison of the maximum determined acceleration can be compared with a limit value for the maximum permissible acceleration and the comparison result can be saved. If necessary, a warning signal can also be output here, for which purpose the alternatives mentioned above can be used. The acceleration data or signals determined by this can be stored via the data processing device, preferably in the same event file as the data describing the load-related wobble.

Vorzugsweise wird die Vorrichtung in einem Koordinatenmessgerät verwendet. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Koordinatenmessgerät mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The device is preferably used in a coordinate measuring machine. The invention therefore also relates to a coordinate measuring machine with a device according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden noch näher anhand der einzigen Zeichnung erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the single drawing.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.The single figure shows a schematic representation of a device according to the invention according to a preferred embodiment of the invention.

Eine in der Figur schematisch gezeigte Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Drehen eines Körpers 1 umfasst einen drehbar in einer Lagerung 2 gelagerten Drehtisch 3, einen Antrieb 4 zum Drehen des Drehtischs 3, eine Erfassungseinrichtung 5 zur Erfassung von Taumelbewegungsdaten, aus denen Werte eines Taumelfehlers bei der Drehung des Drehtischs 3 in Abhängigkeit von einer Winkelstellung φ des Drehtischs 3 ermittelt werden können, und eine Datenverarbeitungseinrichtung 6, die mit einer Anzeige- bzw. Ausgabeeinrichtung 7 in Form eines Monitors verbunden ist. Darüber hinaus ist ein mit der Datenverarbeitungseinrichtung 6 verbundener Beschleunigungssensor 8 vorgesehen, mittels dessen Beschleunigungen auf den Drehtisch 3 erfasst werden können.A device shown schematically in the figure according to a preferred embodiment of the invention for rotating a body 1 comprises a rotatable in a bearing 2 mounted turntable 3 , a drive 4th to rotate the turntable 3 , a detection device 5 for the acquisition of wobble movement data, from which values of a wobble error during the rotation of the turntable 3 depending on an angular position φ of the turntable 3 can be determined, and a data processing device 6th with a display or output device 7th connected in the form of a monitor. In addition, a with the data processing device 6th connected accelerometer 8th provided, by means of its accelerations on the turntable 3 can be recorded.

Der Drehtisch 3 verfügt über eine Ablagefläche 9 für den Körper 1 und kann mittels des Antriebs 4, einem Motor, insbesondere einem Elektromotor, gedreht werden.The turntable 3 has a shelf 9 for the body 1 and can by means of the drive 4th , a motor, in particular an electric motor, are rotated.

Idealerweise dreht sich der Drehtisch 3 um eine durch eine gestrichelte Linie gezeigt vorgegebene Drehachse D, wobei die Ablagefläche 9 orthogonal zu der vorgegebenen Drehachse D verläuft. Die durch eine durchgezogene Linie veranschaulichte tatsächliche momentane Drehachse D', um die sich die Ablagefläche 9 bzw. der Drehtisch 3 dreht, ist jedoch gegenüber der vorgegebenen Drehachse versetzt, was zu einer exzentrischen Bewegung führt, und gegenüber dieser gekippt, was zu einer Taumelbewegung führt.Ideally, the turntable will rotate 3 about a predetermined axis of rotation D shown by a dashed line, the storage area 9 runs orthogonally to the predetermined axis of rotation D. The actual instantaneous axis of rotation D ', which is illustrated by a solid line, around which the storage area is located 9 or the turntable 3 rotates, but is offset with respect to the predetermined axis of rotation, which leads to an eccentric movement, and tilts with respect to this, which leads to a wobbling movement.

Die Einrichtung 5 zur Erfassung von Taumelbewegungsdaten umfasst zwei unabhängig voneinander auslesbare, mit der Datenverarbeitungseinrichtung 6 verbundene Winkelgeber 11 und 11', mittels derer zusammen mit einer mit dem Drehtisch 3 lösbar, aber fest verbundenen Teilscheibe mit radialen Teilstrichen als nur schematisch gezeigten Maßverkörperung 10 Taumelbewegungsdaten erfassbar sind.The establishment 5 for the acquisition of tumbling motion data comprises two independently readable with the data processing device 6th connected angle encoder 11 and 11 ' , by means of which together with one with the turntable 3 detachable, but firmly connected graduated disk with radial graduation marks as a measuring standard shown only schematically 10 Tumbling motion data are detectable.

Der Beschleunigungssensor 8 erfasst Beschleunigungen in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Drehachse D, d.h. insbesondere Beschleunigungen des Drehtischs 3, die bei Beladung mit dem Körper 1 entstehen können.The accelerometer 8th detects accelerations in a direction essentially parallel to the axis of rotation D, ie in particular accelerations of the turntable 3 when loaded with the body 1 can arise.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 6 verfügt über einen Prozessor, Schnittstellen zu dem Antrieb 4, den Winkelgebern 11 und 11', dem Beschleunigungssensor 8 sowie der Anzeigeeinrichtung 7 und einen Speicher, in dem Instruktionen zur Durchführung eines Verfahrens zur Überwachung einer lastbedingten Taumelbewegung des Drehtischs 3 sowie Taumelfehlervergleichsdaten, Exzentrizitätsdaten, ein Kippsteifigkeitswert der Lagerung 2, ein Grenzwert für das maximal zulässige Kippmoment auf den Drehtisch 3 und ein Grenzwert für die maximal zulässige Beschleunigung des Drehtischs parallel zu der Drehachse D gespeichert sind.The data processing device 6th has a processor, interfaces to the drive 4th , the angle encoders 11 and 11 ' , the accelerometer 8th as well as the display device 7th and a memory in which instructions for carrying out a method for monitoring a load-related wobbling movement of the turntable 3 as well as wobble error comparison data, eccentricity data, a tilting stiffness value of the bearing 2 , a limit value for the maximum permissible overturning moment on the rotary table 3 and a limit value for the maximum permissible acceleration of the rotary table parallel to the axis of rotation D is stored.

Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Antrieb 4 so anzusteuern, dass der Drehtisch 3 über einen vorgegebenen Winkelbereich, im Beispiel eine volle Umdrehung des Drehtischs 3, also 360°, gedreht wird, und bei der Drehung mittels der Erfassungseinrichtung 5 aktuelle Taumelbewegungsdaten zu ermitteln, die Werte eines Taumelfehlers des Drehtischs 3 wiedergeben und aus den ermittelten aktuellen Taumelbewegungsdaten unter Verwendung von Taumelfehlervergleichsdaten, die Werte eines zu den unbelasteten Drehtisch 3 ermittelten Taumelfehlers des Drehtischs 3 wiedergeben, einen lastbedingten Taumelfehler beschreibende Taumelfehlerdaten zu ermitteln.In particular, the data processing device is designed to provide the drive 4th so to control that turntable 3 over a specified angular range, in the example a full turn of the turntable 3 , that is 360 °, is rotated, and during the rotation by means of the detection device 5 to determine current wobble movement data, the values of a wobble error of the rotary table 3 reproduce and from the determined current wobble movement data using wobble error comparison data, the values of a turntable to the unloaded 3 determined wobble of the turntable 3 reproduce to determine a load-related wobble describing wobble data.

Die Taumelfehlervergleichsdaten und die Exzentrizitätsdaten können bei unbelastetem Drehtisch 3 folgendermaßen ermittelt werden. Mit Hilfe eines Interferometers mit Planspiegel wird eine Erfassung von Lagedaten der Ablagefläche 9 des Drehtischs 3 in Abhängigkeit von der Winkelstellung φ des Drehtischs 3 durchgeführt, aus denen der Taumelfehler ohne Last und die Exzentrizitätsdaten berechnet werden können. Dazu wird ein Planspiegel auf der Ablagefläche des Drehtischs befestigt und mit dem Drehtisch gedreht, wobei in Abhängigkeit von der Winkelstellung interferometrisch mittels eines Laserstrahls die Lage, d.h. der Abstand von einem vorgegebenen Punkt, in einer Richtung parallel zur Achse D ermittelt wird. Die Winkelstellungen und die diesen zugeordneten Taumelfehler werden als Taumelfehlervergleichsdaten in dem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung 6 z.B. in einer Datei abgelegt.The wobble error comparison data and the eccentricity data can be used when the rotary table is unloaded 3 can be determined as follows. With the help of an interferometer with a plane mirror, position data of the storage area is recorded 9 of the turntable 3 depending on the angular position φ of the turntable 3 from which the wobble without load and the eccentricity data can be calculated. For this purpose, a plane mirror is attached to the support surface of the turntable and rotated with the turntable, the position, ie the distance from a specified point, in a direction parallel to the axis D being determined interferometrically by means of a laser beam as a function of the angular position. The angular positions and the wobble errors associated with them are stored as wobble error comparison data in the memory of the data processing device 6th eg stored in a file.

Weiterhin werden die Winkelgeber 11 und 11' bei Drehung des Drehtischs 3 um wenigstens eine Umdrehung bei den soeben genannten Winkelstellungen getrennt ausgelesen und die erfassten Daten den Winkelstellungen φ des Drehtischs 3 zugeordnet in dem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung 6, beispielsweise in der gleichen Datei wie die Taumelfehlervergleichsdaten, gespeichert.Furthermore, the angle sensors 11 and 11 ' when rotating the turntable 3 read out separately by at least one revolution for the angular positions just mentioned, and the recorded data correspond to the angular positions φ of the turntable 3 assigned in the memory of the data processing device 6th , for example, in the same file as the wobble comparison data.

Aus den getrennt erfassten Daten der Winkelgeber 11 und 11' kann der Exzenterfehler bzw. eine Fehljustage der Maßverkörperung 10 jeder Winkelstellung bzw. den entsprechenden Daten der Winkelgeber zugeordnet ebenfalls abgespeichert werden.The angle encoder from the separately recorded data 11 and 11 ' can be the eccentric error or a misalignment of the measuring standard 10 each angular position or the corresponding data of the angle encoder can also be stored.

Schließlich wird die Kippsteifigkeit der Lagerung 2 ermittelt und ebenfalls in der Datenverarbeitungseinrichtung 6 gespeichert. Weiterhin ist ein Grenzwert für ein maximal zulässiges Drehmoment in dem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung 6 gespeichert, der in Abhängigkeit von dem Aufbau der Lagerung 2 gewählt sein kann.Finally, the tilting rigidity of the storage 2 determined and also in the data processing device 6th saved. Furthermore, there is a limit value for a maximum permissible torque in the memory of the data processing device 6th stored, which depends on the structure of the storage 2 can be chosen.

Wird der Körper 1, beispielsweise ein Werkstück, auf den Drehtisch 1 gelegt, wird der Schwerpunkt des Körpers nicht exakt über der Drehachse D liegen, so dass ein durch eine Pfeil angedeutetes Kippmoment M auf den Drehtisch 3 wirkt, das zu einer Verkippung der momentanen Drehachse D' des Drehtischs 3 führt. Dieses Kippmoment M kann die maximale Kippsteifigkeit bzw. -festigkeit der Lagerung bzw. Mechanik übersteigen, was zu Beschädigungen an der Mechanik führen kann.Will the body 1 , for example a workpiece, on the turntable 1 placed, the center of gravity of the body will not lie exactly above the axis of rotation D, so that a tilting moment M indicated by an arrow on the turntable 3 acts that to a tilting of the momentary axis of rotation D 'of the turntable 3 leads. This tilting moment M can exceed the maximum tilting rigidity or strength of the bearing or mechanics, which can lead to damage to the mechanics.

Es werden daher auf einen entsprechenden Befehl über die Bediensoftware folgende Schritte eines Verfahrens nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Überwachung einer Taumelbewegung des Drehtischs 3 ausgeführt.In response to a corresponding command via the operating software, the following steps of a method according to a preferred embodiment of the invention for monitoring a wobbling movement of the turntable are therefore carried out 3 executed.

Mittels des Beschleunigungssensors 8 werden laufend aktuelle Beschleunigungsdaten erfasst, und es wird geprüft, ob die erfassten Beschleunigungswerte den in der Datenverarbeitungseinrichtung 6 gespeicherten Grenzwert für die maximal zulässige Beschleunigung übersteigen. Bei jeder Beladung wird die ermittelte maximale Beschleunigung des Drehtischs 3 und, falls aufgetreten, ein Überschreiten des Grenzwerts in eine Ereignisdatei geschrieben, in die auch der Name der Bedienperson sowie Datum und Uhrzeit der Beladung gespeichert werden.Using the accelerometer 8th Current acceleration data are continuously recorded, and a check is carried out to determine whether the acceleration values recorded correspond to those in the data processing device 6th exceed the stored limit value for the maximum permissible acceleration. The maximum acceleration of the turntable is determined for each load 3 and, if the limit value has been exceeded, written into an event file in which the name of the operator and the date and time of the loading are also saved.

Dann wird der Drehtisch 3 über einen vorgegebenen Winkelbereich, hier eine volle Umdrehung oder 360° gedreht, wobei die Winkelgeber 11 und 11' bei vorgegebenen Winkelstellungen ausgelesen und zusammen mit den Winkelstellungen als aktuelle Taumelbewegungsdaten gespeichert werden.Then the turntable 3 Rotated over a given angular range, here a full turn or 360 °, with the angle encoder 11 and 11 ' read out at predetermined angular positions and stored together with the angular positions as current tumbling motion data.

Aus den Taumelbewegungsdaten und den Taumelfehlervergleichsdaten werden unter Verwendung der Exzentrizitätsdaten Daten ermittelt, die einen lastbedingten Taumelfehler, entsprechend einer Lage einer Dreh- bzw. Taumelachse D', wiedergeben. Im Beispiel wird zur Ermittlung des Taumelfehlers die im Folgenden mit d_o bzw. di bezeichnete Differenz der Winkelzählerdaten bei gegebenem Drehwinkel φ bei unbelastetem bzw. belastetem Drehtisch 3 verwendet. Bei idealer Drehung hat diese Variable einen konstanten Wert. Werden Exzentrizitätsfehler aus der Differenz d_o bzw. d_l herausgerechnet, ergibt sich, bedingt durch die Taumelbewegung des Drehtischs ohne Last, eine Abhängigkeit der Differenz d_o vom Drehwinkel φ des Drehtischs 3 gemäß der folgenden Gleichung, in der A_o und B_o geeignete Konstanten sind: $d_{o} (φ) = A_{o} cos φ + B_{o} sin φ,$

d.h. eine harmonische Bewegung in eine Richtung parallel zur Achse D. Bei einer Belastung des Drehtischs mit einem Körper ergibt sich wiederum eine harmonische Abhängigkeit der Differenz d_l vom Drehwinkel φ, jedoch mit Koeffizienten A_l und B_l, die im allgemeinen gegenüber den Koeffizienten Ao und Bo verändert sind:

d_{l} (φ) = A_{l} cos φ + B_{l} sin φ .

From the wobble movement data and the wobble error comparison data, using the eccentricity data, data are determined which reproduce a load-related wobble error, corresponding to a position of a rotation or wobble axis D '. In the example, the difference in the angle counter data, referred to _{below as d o} or di, for a given angle of rotation is used to determine the wobble error φ with an unloaded or loaded turntable 3 used. With ideal rotation, this variable has a constant value. If eccentricity errors are calculated from the difference d _o or d _l , the result is a dependency of the difference d _o on the angle of rotation due to the wobbling motion of the turntable without load φ of the turntable 3 according to the following equation, where A _o and B _{o are} suitable constants:

d_{O} (φ) = {A.}_{O} cos φ + {B.}_{O} sin φ,

ie a harmonic movement in a direction parallel to the axis D. When the turntable is loaded with a body, there is in turn a harmonic dependence of the difference d _l on the angle of rotation φ , but with coefficients A _l and B _l , which are generally changed compared to the coefficients Ao and Bo:

d_{l} (φ) = {A.}_{l} cos φ + {B.}_{l} sin φ .

Der lastbedingte Taumelfehler kann nun dargestellt werden durch die Differenz d_l - do, d.h. entweder durch die Koeffizienten $\begin{array}{l} A_{Δ} = A_{l} - A_{o}, \\ B_{Δ} = B_{l} - B_{o} . \end{array}$

oder durch einen Taumelwinkel φ_T und eine Taumelamplitude C_T gemäß

tan φ_{T} = \frac{B_{Δ}}{A_{Δ}}

C_{T} = \sqrt{A_{Δ}^{2} + B_{Δ}^{2}}

The load-related wobble can now be represented by the difference d _l - do, ie either by the coefficients

\begin{array}{l} {A.}_{Δ} = {A.}_{l} - {A.}_{O}, \\ {B.}_{Δ} = {B.}_{l} - {B.}_{O} . \end{array}

or by a wobble angle φ _T and a wobble amplitude C _T according to

tan φ_{T} = \frac{{B.}_{Δ}}{{A.}_{Δ}}

{C.}_{T} = \sqrt{{A.}_{Δ}^{2} + {B.}_{Δ}^{2}}

Aus diesen Daten kann auch bei Bedarf die Neigung der tatsächlichen Dreh- bzw. Taumelachse D' ermittelt werden, wenn die Lagen der Winkelzähler 11 und 11' zu der Maßverkörperung bekannt sind.If necessary, the inclination of the actual rotational or wobble axis D 'can also be determined from this data if the positions of the angle counters 11 and 11 ' are known about the measuring standard.

Aus den den lastbedingten Taumelfehler beschreibenden Daten bzw. der neuen tatsächlichen aktuellen Lage der Drehachse D' kann mittels der gespeicherten Kippsteifigkeit nun das aktuelle Kippmoment ermittelt werden.From the data describing the load-related wobble or the new actual current position of the axis of rotation D ', the current tilting moment can now be determined by means of the stored tilting rigidity.

Der ermittelte lastbedingte Taumelfehler, das ermittelte Kippmoment und der Grenzwert für das maximal zulässige Kippmoment werden auf der Anzeigeeinrichtung 7 über eine graphische Benutzerschnittstelle graphisch dargestellt. Während der lastbedingte Taumelfehler numerisch dargestellt werden kann, kann zur Darstellung des Kippmoments ein Balken mit einer dem Verhältnis aus aktuell ermitteltem Kippmoment und Grenzwert für das maximal zulässige Kippmoment entsprechenden Länge angezeigt werden, wobei der Balken beispielsweise grün gefärbt ist, solange das Verhältnis kleiner als 1 ist, und als Warnmeldung rot, wenn es größer als 1 ist und der Grenzwert daher überschritten wird.The determined load-related wobble, the determined overturning moment and the limit value for the maximum permissible overturning moment are shown on the display device 7th graphically represented via a graphical user interface. While the load-related wobble can be displayed numerically, a bar with a length corresponding to the ratio of the currently determined overturning moment and the limit value for the maximum permissible overturning moment can be displayed to show the overturning moment, whereby the bar is colored green, for example, as long as the ratio is less than 1 and red as a warning message if it is greater than 1 and the limit value is therefore exceeded.

Die ermittelte Lage der Taumelachse bzw. der lastbedingte Taumelfehler und das ermittelte Kippmoment werden ebenfalls in der bereits erwähnten Ereignisdatei gespeichert.The determined position of the wobble axis or the load-related wobble error and the determined overturning moment are also stored in the event file already mentioned.

Weiterhin erfasst ein Anwendungsprogramm, das mittels der Vorrichtung den Körper in eine vorgegebene Lage bewegen soll, die den lastbedingten Taumelfehler wiedergebenden Daten und steuert unter Berücksichtigung des lastbedingten Taumelfehlers den Antrieb so an, dass eine vorgegebene Soll-Lage des Körpers möglichst gut erreicht wird.Furthermore, an application program, which is intended to move the body into a predetermined position by means of the device, records the data reproducing the load-related wobble and, taking into account the load-related wobble, controls the drive so that a predetermined target position of the body is achieved as well as possible.

Alternativ kann ein Anwendungsprogramm, das zur Vermessung des Körpers dient, bei der Auswertung von gemessenen Daten, die die Position und/oder Form wenigstens eines Teils des Körpers wiedergeben, die den lastbedingten Taumelfehler wiedergebenden Daten einlesen und bei der Auswertung unter Verwendung der eingelesenen Daten Korrekturen für den lastbedingten Taumelfehler vornehmen.Alternatively, an application program that is used to measure the body can read in the data reflecting the load-related wobble when evaluating measured data that reflect the position and / or shape of at least one part of the body, and make corrections during the evaluation using the read-in data for the load-related wobble.

Bei einer anderen Ausführungsform erfasst intelligente Firmware, also ein anderer Prozessor der Datenverarbeitungseinrichtung 6, der nur zur Steuerung der Vorrichtung, nicht aber zur Bedienung dient, im Hintergrund die erwähnten Daten und führt die Ermittlung des lastbedingten Taumelfehlers und des Kippmoments im Hintergrund, d.h. für eine Bedienperson nicht erkennbar, durch. Bei Überschreitung des Grenzwerts für das maximal zulässige Kippmoment erfolgt eine Meldung über die Bediensoftware, die auf der Anzeigeeinrichtung 7 angezeigt wird, sowie eine Registrierung in der Ereignisdatei, die dann ebenfalls für eine normale Bedienperson nicht erkennbar in einem der Steuerung zugeordneten Teil des Speichers der Datenverarbeitungseinrichtung 6 gespeichert ist.In another embodiment, intelligent firmware, that is to say another processor of the data processing device, detects 6th , which is only used to control the device, but not to operate, the data mentioned in the background and determines the load-related wobble and the overturning moment in the background, ie not visible to an operator. If the limit value for the maximum permissible overturning torque is exceeded, a message is sent via the operating software on the display device 7th is displayed, as well as a registration in the event file, which is then likewise not recognizable for a normal operator in a part of the memory of the data processing device assigned to the control 6th is stored.

Claims

Method for monitoring a load-related wobble movement of a turntable (3) loaded with a body, in which current wobble movement data are determined over a predetermined angular range while rotating the turntable (3), from which values of a wobble error of the turntable (3) can be determined, and from the determined wobble movement data using wobble error comparison data which reproduce the values of a wobble error determined for the unloaded turntable (3), a load-related wobble error or a data describing a variable that can be determined by this can be determined.

Procedure according to Claim 1 , in which a measuring standard (10) and at least two angle sensors (11, 11 ') which can be read out independently of one another and which detect the angular position of the measuring standard (10) are used to determine the current wobble movement data.

Procedure according to Claim 1 or Claim 2 , in which the variable that can be determined by the load-related wobble is a tilting moment on the turntable (3) and, in particular, from the data describing the load-related wobble, using tilting rigidity data that reflect the tilting rigidity of a bearing of the turntable (3), tilting moment data are determined which reflect the value of the overturning moment on the turntable (3).

Method according to one of the preceding claims, in which a warning signal is generated when the value of the determined load-related wobble error or the value of the tilting moment exceeds a limit value for the maximum permissible load-related wobble or a limit value for the maximum permissible tilting moment.

Procedure according to Claim 4 , in which a visually perceptible warning signal is emitted as a warning signal.

Procedure according to Claim 4 or 5 , in which the determined value of the overturning moment is displayed in graphic form compared to the limit value for the maximum permissible overturning moment.

Method according to one of the Claims 3 until 6th , in which data are stored that reflect the current wobble and / or the determined value of the load-related wobble and / or the determined overturning moment.

Method according to one of the preceding claims, in which an acceleration of the turntable (3) in a direction essentially parallel to its instantaneous axis of rotation or a predetermined direction for the axis of rotation is determined and data are stored in an event file which reflect the value of the determined acceleration.

Method according to one of the preceding claims, in which measurement data which reproduce the shape or position of a region of the body are corrected using the load-related wobble error.

Device for rotating a body with a rotatably mounted turntable (3), a drive for rotating the turntable (3), a detection device (5) for detecting wobble movement data from which values of a wobble error during rotation of the turntable (3) can be determined , and a data processing device (6) which is designed to control the drive so that the turntable (3) is rotated over a predetermined angular range, during the rotation by means of the detection device (5) current wobble movement data are determined, the values of a wobble error of the Turntable (3) reproduce, and from the determined current wobble movement data using wobble error comparison data reproduce the values of a wobble error determined for the unloaded turntable (3), to determine a load-related wobble or a data describing this determinable variable.

Device according to Claim 10 , in which the detection device (5) comprises at least one measuring standard (10) connected to or formed on the turntable (3) and at least two angle sensors (11, 11 ') which can be read out independently of one another and which detect the angular position of the measuring standard (10) .

Device according to Claim 10 or 11 , in which the variable that can be determined by the wobble error is a tilting moment on the turntable (3) and, in particular, tilting rigidity data that reflect the tilting rigidity of a bearing of the turntable (3) are stored in the data processing device (6), and the data processing device (6) for this is designed to determine tilting moment data from the data describing the load-related wobble using the tilting rigidity data, which reflect the value of the tilting moment on the turntable (3).

Device according to one of the Claims 10 until 12th in which a warning device (6, 7) is provided which generates a warning signal when the determined load-related wobble or the determined overturning moment exceeds a limit value for the maximum permissible load-related wobble or a limit value for the maximum permissible overturning moment.

Device according to Claim 13 in which the warning device comprises a display device (7) as a warning signal output device, by means of which a visually perceptible warning signal can be displayed as a warning signal.

Device according to Claim 12 or one of the Claims 13 or 14th and Claim 12 , in which an output device (7) is provided, via which the value of the overturning torque can be output when controlled by the data processing device (6).

Device according to Claim 15 , in which the output and the data processing device (6, 7) are designed so that the determined value of the overturning moment is displayed in graphic form compared to the limit value for the maximum permissible overturning moment.

Device according to one of the Claims 12 until 16 which has a memory device (6) in which data is stored which reproduce the determined wobble and / or the determined load-related wobble and / or the determined overturning moment.

Device according to one of the Claims 10 until 17th , in which an acceleration sensor (8) for determining an acceleration of the turntable (3) in a direction essentially parallel to the turntable momentary axis of rotation or predetermined direction is provided for the axis of rotation.