DE102019205042A1

DE102019205042A1 - Device and method for positioning a sensor or sensor part

Info

Publication number: DE102019205042A1
Application number: DE102019205042.5A
Authority: DE
Inventors: Dominik Seitz; Malte Langmack; Tobias Held
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-10
Also published as: DE102019205042B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionierung eines Sensors (2) oder Sensorteils zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines Messobjekts, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Halteeinrichtung (3) für Linearantriebseinrichtungen (6a, 6b, 6c, 6a1,...,6c2), eine erste, eine zweite und mindestens eine dritte Linearantriebseinrichtung (6a, 6b, 6c) und mindestens ein Halteelement (6) für den Sensor (2) umfasst, wobei jede der Linearantriebseinrichtungen (6a, 6b, 6c, 6a1,... ,6c2) an der Halteeinrichtung (3) gelagert ist, wobei jede der Linearantriebseinrichtungen (6a, 6b, 6c, 6a1,...,6c2) mit dem Halteelement (8) mechanisch verbunden ist.The invention relates to a method and a device for positioning a sensor (2) or sensor part for generating measuring points when measuring an object to be measured, the device (1) at least one holding device (3) for linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2), a first, a second and at least one third linear drive device (6a, 6b, 6c) and at least one holding element (6) for the sensor (2), each of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) is mounted on the holding device (3), each of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) being mechanically connected to the holding element (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung eines Sensors oder Sensorteils zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines Messobjekts.The invention relates to a device and a method for positioning a sensor or sensor part for generating measurement points when measuring a measurement object.

Aus dem Stand der Technik bekannt sind Koordinatenmesseinrichtungen, die über sogenannte taktile Sensoren oder optische Sensoren ein Messobjekt vermessen können und hierzu Messpunkte erzeugen. Mittels der Koordinatenmesseinrichtung kann hierbei eine gewünschte Lage eines Sensors im Raum eingestellt werden.Coordinate measuring devices are known from the prior art, which can measure a measuring object using so-called tactile sensors or optical sensors and for this purpose generate measuring points. The coordinate measuring device can be used to set a desired position of a sensor in space.

Insbesondere bekannt sind Koordinatenmesseinrichtungen in einer sogenannten Ständer- oder Portalbauweise. Diese umfassen eine Positioniervorrichtung mit beweglichen Teilen, die entlang zumeist linearer Trajektorien bewegt werden können, wobei diese Trajektorien in verschiedene Raumrichtungen orientiert sind. Durch Bewegung der beweglichen Teile kann beispielsweise eine Positionierung entlang von drei voneinander verschiedenen Raumrichtungen, die insbesondere rechtwinklig zueinander orientiert sein können, erfolgen.In particular, coordinate measuring devices in a so-called column or portal design are known. These include a positioning device with movable parts that can be moved along mostly linear trajectories, these trajectories being oriented in different spatial directions. By moving the moving parts, for example, positioning can take place along three spatial directions which differ from one another and which can in particular be oriented at right angles to one another.

Grundsätzlich weisen die Positioniervorrichtungen dieser bekannten Koordinatenmesseinrichtungen eine sogenannte serielle Kinematik auf. Es ist bekannt, dass durch diese serielle Kinematik eine hohe Steifigkeit, eine hohe Positioniergenauigkeit bei der Positionierung des Sensors und somit eine hohe Genauigkeit bei der Erzeugung von Messpunkten erreicht werden kann.In principle, the positioning devices of these known coordinate measuring devices have so-called serial kinematics. It is known that this serial kinematics can achieve high rigidity, high positioning accuracy when positioning the sensor and thus high accuracy when generating measuring points.

Weiter bekannt ist die DE 195 34 535 C2 , die eine Koordinatenmessmaschine mit einem Positioniermechanismus offenbart, der an einem Grundgestell an wenigstens drei fest vorgesehen Anlenkpunkten allseitig schwenkbar gelagerte Beine umfasst, wobei wenigstens drei Beine in ihrer Länge verstellbar sind.Also known is the DE 195 34 535 C2 , which discloses a coordinate measuring machine with a positioning mechanism, which comprises legs mounted pivotably on all sides at at least three fixed articulation points on a base frame, at least three legs being adjustable in length.

Die US 2017/025853 A1 offenbart ein optisches Trackingsystem und optische Trackingverfahren, basierend auf passiven Markern.The US 2017/025853 A1 discloses an optical tracking system and optical tracking method based on passive markers.

Es ist wünschenswert, ein Gewicht, die Herstellungskosten sowie den benötigten Bauraumbedarf einer Vorrichtung zur Positionierung eines Sensors zur Erzeugung von Messpunkten zu reduzieren und eine Dynamik zu verbessern, insbesondere eine zeitlich schnellere Positionierung zu ermöglichen.It is desirable to reduce the weight, the manufacturing costs and the required installation space of a device for positioning a sensor for generating measuring points and to improve the dynamics, in particular to enable faster positioning.

Es stellt sich daher das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionierung eines Sensors oder Sensorteils zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines Messobjekts zu schaffen, welche einfach herzustellen ist, das Gewicht, die Herstellungskosten und den Bauraumbedarf reduzieren sowie eine schnelle und zuverlässige Positionierung des Sensors ermöglichen. Weiter stellt sich das Problem, eine Vorrichtung und ein Verfahren mit einstellbaren Arbeitsräumen und/oder einer hohen Beladungskazapität zu schaffen. Weiter stellt sich das Problem, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die eine zeitliche schnelle Vermessung mit verschiedenen Sensoren oder Sensorteilen, insbesondere einen zeitlich schnellen Wechseln von Sensoren oder Sensorteilen, ermöglicht. Weiter stellt sich das Problem, eine Vorrichtung und ein Verfahren mit erhöhter Messgenauigkeit zu schaffen.The technical problem therefore arises of creating a method and a device for positioning a sensor or sensor part for generating measuring points when measuring an object to be measured, which is easy to manufacture, reduces weight, manufacturing costs and installation space requirements, and is fast and reliable Enable positioning of the sensor. There is also the problem of creating a device and a method with adjustable working spaces and / or a high loading capacity. The problem also arises of creating a device and a method which enables rapid measurement over time with different sensors or sensor parts, in particular a rapid change of sensors or sensor parts over time. There is also the problem of creating a device and a method with increased measurement accuracy.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Gegenständen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from the objects with the features of the independent claims. Further advantageous configurations of the invention emerge from the subclaims.

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Positionierung eines Sensors oder Sensorteils zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines Messobjekts. Die Vorrichtung kann hierbei Teil einer Koordinatenmessvorrichtung bzw. -maschine sein. Die nachfolgenden Ausführungen bezüglich eines Sensors gelten, wenn nicht ausdrücklich anders dargestellt, auch für einen Sensorteil. Die Positionierung kann hierbei die Einstellung einer Raumlage des Sensors ermöglichen. Eine Raumlage kann eine Position und/oder eine Orientierung bezeichnen und kann nachfolgend auch als Lage bezeichnet werden.A device is proposed for positioning a sensor or sensor part for generating measuring points when measuring an object to be measured. The device can be part of a coordinate measuring device or machine. The following statements with regard to a sensor also apply to a sensor part, unless expressly stated otherwise. The positioning can make it possible to set a spatial position of the sensor. A spatial position can denote a position and / or an orientation and can also be referred to below as a position.

Die Raumlage kann hierbei in einem Referenzkoordinatensystem definiert bzw. auf dieses Referenzkoordinatensystem bezogen sein. In diesem Referenzkoordinatensystem kann beispielsweise eine Vertikalachse parallel und entgegengesetzt zur Richtung einer Gewichtskraft orientiert sein. Eine Längs- und eine Querachse des Referenzkoordinatensystems können senkrecht zueinander orientiert sein und eine Ebene aufspannen, die wiederum senkrecht zur Vertikalachse orientiert ist.The spatial position can be defined in a reference coordinate system or referred to this reference coordinate system. In this reference coordinate system, for example, a vertical axis can be oriented parallel and opposite to the direction of a weight force. A longitudinal and a transverse axis of the reference coordinate system can be oriented perpendicular to one another and span a plane which in turn is oriented perpendicular to the vertical axis.

Der Sensor kann hierbei ein optischer Sensor sein, der Messpunkte optisch erzeugt, also basierend auf optischen Messverfahren. Alternativ kann der Sensor auch ein taktiler Sensor sein, der Messpunkte durch Berührung des Messobjekts, also mittels kontaktierender Verfahren erzeugt.The sensor can be an optical sensor that generates measurement points optically, that is, based on optical measurement methods. Alternatively, the sensor can also be a tactile sensor that generates measurement points by touching the measurement object, that is, by means of contacting methods.

Der Sensorteil kann ein Teil des Sensors sein, insbesondere ein beweglicher Teil, der relativ zu einem stationären Teil des Sensors beweglich angeordnet ist, wobei der stationäre Teil an einer weiteren Halte- oder einer weiteren Positioniereinrichtung befestigt sein kann. Bei einem taktilen Sensor kann der Sensorteil insbesondere der Teil sein bzw. den Teil des Sensors umfassen, der das Messobjekt zur Erzeugung von Messpunkten berührt. Beispielsweise kann der Sensorteil einen Taster oder ein Tastelement, wie z.B. eine Tastkugel, umfassen. Bei einem optischen Sensor kann der Sensorteil insbesondere der Teil sein bzw. den Teil des Sensors umfassen, der zum Empfang von Strahlen vom Messobjekt zu Erzeugung von Messpunkten auf dieses ausgerichtet wird.The sensor part can be a part of the sensor, in particular a movable part which is arranged movably relative to a stationary part of the sensor, wherein the stationary part can be attached to a further holding device or a further positioning device. In the case of a tactile sensor, the sensor part can in particular be the part or comprise the part of the sensor that the measurement object is used for Generation of measuring points touched. For example, the sensor part can comprise a button or a feeler element, such as a feeler ball. In the case of an optical sensor, the sensor part can in particular be that part or comprise the part of the sensor that is aligned on the object to be measured in order to receive beams from the object to be measured in order to generate measuring points.

Mittels der Vorrichtung kann der Sensor in gewünschte Raumlagen positioniert werden. Bei einem Sensorteil kann mittels der Vorrichtung der Sensorteil in einer gewünschten Raumlage relativ zu einem stationären Teil des Sensors positioniert werden. Auch kann der Sensor mittels der Vorrichtung entlang gewünschter Trajektorien bewegt werden, insbesondere entlang einer durch einen Prüfplan vorgegebenen Trajektorie, wobei dann bei der Bewegung entlang der Trajektorien Messpunkte erzeugt werden können.The sensor can be positioned in the desired spatial positions by means of the device. In the case of a sensor part, the device can be used to position the sensor part in a desired spatial position relative to a stationary part of the sensor. The sensor can also be moved along desired trajectories by means of the device, in particular along a trajectory predetermined by a test plan, with measurement points then being able to be generated when moving along the trajectories.

Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Halteeinrichtung für Linearantriebseinrichtungen. Die Halteeinrichtung kann hierbei als Gestell ausgebildet sein oder ein Gestell umfassen. Weiter ist denkbar, dass ein Teil der Linearantriebseinrichtung ein Teil der Halteeinrichtung ausbildet. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert. Es ist möglich, dass die Halteeinrichtung eine Grundfläche aufweist, wobei eine Anzahl der Ecken der Grundfläche gleich der Anzahl an Linearantriebseinrichtungen ist. Auch kann die Halteeinrichtung eine Grundfläche aufweisen, die kreisförmig, oval oder mit einer weiteren geometrischen Form ausgebildet ist.The device comprises at least one holding device for linear drive devices. The holding device can be designed as a frame or comprise a frame. It is also conceivable that part of the linear drive device forms part of the holding device. This is explained in more detail below. It is possible for the holding device to have a base, the number of corners of the base being equal to the number of linear drive devices. The holding device can also have a base that is circular, oval or with a further geometric shape.

Die Halteeinrichtung kann an einer Grundplatte befestigt sein oder diese umfassen. Beispielsweise kann die Oberfläche der Grundplatte oder ein Teil davon die Grundfläche bilden. Die Grundplatte kann ein Messtisch sein oder von diesem ausgebildet werden. The holding device can be fastened to a base plate or comprise this. For example, the surface of the base plate or a part thereof can form the base area. The base plate can be a measuring table or can be formed by this.

Insbesondere kann die Grundplatte oder die Grundfläche zur Anordnung eines Messobjekts dienen. Dieses kann bei Anordnung auf der Grundplatte insbesondere in einem Arbeitsbereich der Vorrichtung angeordnet werden.In particular, the base plate or the base area can be used to arrange a measurement object. When arranged on the base plate, this can be arranged in particular in a working area of the device.

Eine Linearantriebseinrichtung kann insbesondere ein bewegliches Element umfassen, welcher/welches entlang einer linearen, also geradlinigen, Trajektorie bewegt werden kann. Das bewegliche Element kann also ein Teil der Linearantriebseinrichtung sein. Weiter kann eine Linearantriebseinrichtung einen Aktuator zur Erzeugung einer Antriebskraft umfassen, wobei der Begriff „Kraft“ im Sinne dieser Erfindung auch ein Drehmoment bezeichnen kann. Weiter kann eine Linearantriebseinrichtung mindestens ein Getriebeelement, mindestens ein Koppelelement und/oder mindestens ein Führungselement zur Bewegungsführung umfassen. Über ein Getriebe- oder ein Koppelelement kann das bewegliche Element, welches auch als Abtriebselement bezeichnet werden kann, mit dem Aktuator mechanisch gekoppelt sein. Mittels des Führungselements kann eine Bewegungsführung des beweglichen Teils erfolgen.A linear drive device can in particular comprise a movable element which can be moved along a linear, that is to say rectilinear, trajectory. The movable element can therefore be part of the linear drive device. Furthermore, a linear drive device can comprise an actuator for generating a drive force, the term “force” in the context of this invention also being able to denote a torque. Furthermore, a linear drive device can comprise at least one gear element, at least one coupling element and / or at least one guide element for guiding the movement. The movable element, which can also be referred to as an output element, can be mechanically coupled to the actuator via a transmission or a coupling element. The moving part can be guided by means of the guide element.

Weiter umfasst die Vorrichtung eine erste, eine zweite und mindestens eine dritte Linearantriebseinrichtung, wobei diese Linearantriebseinrichtungen voneinander verschieden sind.The device further comprises a first, a second and at least one third linear drive device, these linear drive devices being different from one another.

Weiter können die linearen Trajektorien entlang derer die beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen beweglichen ortsfest im Referenzkoordinatensystem angeordnet sein. Allerdings ist es auch vorstellbar, dass sich eine Raumlage dieser linearen Trajektorien während der Ausführung einer Linearbewegung im Referenzkoordinatensystem ändern.Furthermore, the linear trajectories along which the movable elements of the linear drive devices are movable can be arranged in a stationary manner in the reference coordinate system. However, it is also conceivable that a spatial position of these linear trajectories change during the execution of a linear movement in the reference coordinate system.

Sind die linearen Trajektorien ortsfest angeordnet, so können diese parallel zueinander orientiert sein. Allerdings sind auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen mindestens zwei voneinander verschiedene lineare Trajektorien nicht parallel zueinander orientiert sind, insbesondere windschief angeordnet sind oder sich in einem Punkt schneiden.If the linear trajectories are arranged in a stationary manner, they can be oriented parallel to one another. However, embodiments are also conceivable in which at least two mutually different linear trajectories are not oriented parallel to one another, in particular are arranged skewed or intersect at one point.

Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens ein Halteelement für den Sensor. Der Sensor kann an dem Halteelement befestigt sein oder befestigbar sein. So ist es vorstellbar, dass der Sensor unlösbar, also nicht zerstörungsfrei ablösbar, an dem Halteelement befestigt ist. Vorzugsweise ist der Sensor jedoch lösbar an dem Halteelement befestigt. Eine lösbare Verbindung kann z.B. eine Klemmverbindung, eine Rastverbindung, eine Schraubverbindung oder eine andersartig ausgestaltete lösbare Verbindung sein. Eine unlösbare Verbindung kann z.B. eine Klebverbindung, ein Schweißverbindung, eine Lötverbindung, eine Nietverbindung oder eine andersartig ausgestaltete unlösbare Verbindung sein.The device further comprises at least one holding element for the sensor. The sensor can be fastened to the holding element or can be fastened. It is thus conceivable that the sensor is attached to the holding element in a non-detachable manner, that is to say not detachable in a non-destructive manner. Preferably, however, the sensor is releasably attached to the holding element. A releasable connection can e.g. be a clamp connection, a latching connection, a screw connection or some other type of releasable connection. A permanent connection can e.g. be an adhesive connection, a welded connection, a soldered connection, a riveted connection or some other type of non-detachable connection.

Insbesondere kann der Sensor derart an dem Halteelement befestigbar sein, dass dieser im befestigten Zustand, also auch nach jeder Befestigung, eine vorbestimmte Lage in einem halteelementspezifischen Koordinatensystem aufweist. Somit wird eine wiederholgenaue Befestigung des Sensors an dem Halteelement ermöglicht.In particular, the sensor can be fastened to the holding element in such a way that it has a predetermined position in a holding element-specific coordinate system in the fastened state, that is to say also after each fastening. This enables the sensor to be fastened to the holding element with repeatable accuracy.

Das Halteelement kann hierfür entsprechende Befestigungs- und/oder Verbindungsmittel aufweisen, wobei diese derart ausgebildet und/oder angeordnet sein können, dass eine vorhergehend erläuterte Befestigung des Sensors ermöglicht wird. Selbstverständlich kann der Sensor entsprechende Befestigungs- und/oder Verbindungselemente aufweisen.For this purpose, the holding element can have appropriate fastening and / or connecting means, wherein these can be designed and / or arranged in such a way that a previously explained fastening of the sensor is made possible. Of course, the sensor can be appropriate Have fastening and / or connecting elements.

Es ist vorstellbar, dass der Sensor, insbesondere ein Sensorgehäuse, unmittelbar an dem Halteelement befestigt ist bzw. befestigbar ist. Allerdings ist es auch vorstellbar, dass der Sensor über mindestens ein Verbindungselement, also indirekt, an dem Halteelement befestigt/befestigbar ist. Im letzteren Fall kann insbesondere das Verbindungselement entsprechende Verbindungs- oder Befestigungselemente zur Verbindung mit dem Halteelement aufweisen.It is conceivable that the sensor, in particular a sensor housing, is fastened or can be fastened directly to the holding element. However, it is also conceivable that the sensor is fastened / can be fastened to the holding element via at least one connecting element, that is to say indirectly. In the latter case, in particular, the connecting element can have corresponding connecting or fastening elements for connecting to the holding element.

Das Halteelement kann insbesondere plattenförmig ausgebildet sein.The holding element can in particular be designed in the form of a plate.

Weiter sind die Linearantriebseinrichtungen oder zumindest ein Teil davon, z.B. die beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen, an der Halteeinrichtung gelagert, insbesondere über eine Lagereinrichtung. Beispielsweise kann eine Linearantriebseinrichtung über eine Drehlagereinrichtung an der Halteeinrichtung gelagert sein. Die Drehlagereinrichtung kann eine Relativdrehbewegung zwischen der Halteeinrichtung und einer Linearantriebseinrichtung, insbesondere dem beweglichen Element, ermöglichen. Die Relativdrehbewegung kann hierbei eine Drehbewegung mit genau einem Freiheitsgrad, genau zwei Freiheitsgraden oder genau drei Freiheitsgraden sein. Mit anderen Worten kann die Linearantriebseinrichtung um genau eine Drehachse, um genau zwei und voneinander verschiedene Drehachsen oder um genau drei und voneinander verschiedene Drehachsen drehbar an der Halteeinrichtung gelagert sein.Furthermore, the linear drive devices or at least a part thereof, e.g. the movable elements of the linear drive devices, mounted on the holding device, in particular via a bearing device. For example, a linear drive device can be mounted on the holding device via a rotary bearing device. The rotary bearing device can enable a relative rotational movement between the holding device and a linear drive device, in particular the movable element. The relative rotational movement can be a rotational movement with exactly one degree of freedom, exactly two degrees of freedom or exactly three degrees of freedom. In other words, the linear drive device can be mounted on the holding device so as to be rotatable about exactly one axis of rotation, about two axes of rotation that are different from one another, or about three axes of rotation that differ from one another.

Alternativ kann eine Linearantriebseinrichtung oder ein Teil davon linear beweglich an der Halteeinrichtung gelagert sein, insbesondere wenn ein Teil einer Linearantriebseinrichtung einen Teil der Halteeinrichtung bildet.Alternatively, a linear drive device or a part thereof can be mounted so as to be linearly movable on the holding device, in particular if part of a linear drive device forms part of the holding device.

Auch kann eine Linearantriebseinrichtung starr an der Halteeinrichtung gelagert sein.A linear drive device can also be mounted rigidly on the holding device.

Auch ist es möglich, dass eine Linearantriebseinrichtung frei beweglich an der Halteeinrichtung gelagert ist. Dass eine Linearantriebseinrichtung frei beweglich an der Halteeinrichtung gelagert sein kann, kann insbesondere bedeuten, dass die Linearantriebseinrichtung oder ein Teil davon mit zwei oder mehr Translationsfreiheitsgraden, insbesondere voneinander verschiedenen Translationsfreiheitsgraden, beweglich an der Halteeinrichtung gelagert ist.It is also possible for a linear drive device to be mounted on the holding device in a freely movable manner. The fact that a linear drive device can be freely movably mounted on the holding device can in particular mean that the linear drive device or a part thereof is movably mounted on the holding device with two or more degrees of translational freedom, in particular different degrees of translational freedom.

Weiter ist jede Linearantriebseinrichtungen, insbesondere jedes der beweglichen Elemente, jeweils mit dem Halteelement mechanisch verbunden oder an diesem gelagert. Insbesondere können die Linearantriebseinrichtungen über eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Drehlagereinrichtung, mit dem Halteelement mechanisch verbunden sein.Furthermore, each linear drive device, in particular each of the movable elements, is in each case mechanically connected to the holding element or is mounted on it. In particular, the linear drive devices can be mechanically connected to the holding element via a bearing device, in particular a rotary bearing device.

Entsprechend den vorhergehenden Ausführungen zur Lagerung einer Linearantriebseinrichtung an der Halteeinrichtung kann eine Linearantriebseinrichtung oder ein Teil davon um genau eine Drehachse, um genau zwei voneinander verschiedene Drehachsen, um genau drei voneinander verschiedene oder um mehr als drei voneinander verschiedene Drehachsen verdrehbar mit dem Halteelement mechanisch verbunden oder an diesem gelagert sein. Alternativ oder kumulativ ist es möglich, dass eine Linearantriebseinrichtung oder ein Teil davon mit genau einem Translationsfreiheitsgrad beweglich mit dem Haltelement mechanisch verbunden oder an diesem gelagert ist. Auch kann eine Linearantriebseinrichtung frei beweglich mit dem Halteelement verbunden sein oder an diesem gelagert sein.According to the preceding explanations for mounting a linear drive device on the holding device, a linear drive device or a part thereof can be mechanically connected to the holding element or rotatable about exactly one axis of rotation, about exactly two different axes of rotation, about three different or more than three different axes of rotation be stored on this. Alternatively or cumulatively, it is possible that a linear drive device or a part thereof is movably connected mechanically to the holding element or is mounted on it with exactly one degree of translational freedom. A linear drive device can also be connected to the holding element in a freely movable manner or be mounted on it.

Die Verbindungspunkte oder -abschnitte zur Verbindung der mindestens drei Linearantriebseinrichtungen mit dem Halteelement können hierbei an verschiedenen Positionen im halteelementspezifischen Koordinatensystem angeordnet sein.The connection points or sections for connecting the at least three linear drive devices to the holding element can here be arranged at different positions in the holding element-specific coordinate system.

Es ist möglich, dass das Halteelement zusätzlich an der Halteeinrichtung gelagert ist, wobei die Lagerung nicht über eine der Linearantriebseinrichtungen erfolgt, also unabhängig von diesen ist.It is possible that the holding element is additionally mounted on the holding device, the mounting not taking place via one of the linear drive devices, that is to say being independent of them.

Ist die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Positionierung eines Sensorteils, so können die Halteeinrichtung und die Linearantriebseinrichtungen Teil des Sensors sein. Der zu positionierende Sensorteil kann an dem Halteelement befestigt sein oder befestigbar sein.If the device is a device for positioning a sensor part, the holding device and the linear drive devices can be part of the sensor. The sensor part to be positioned can be fastened to the holding element or can be fastened.

In diesem Fall kann der stationäre Teil des Sensors die Halteeinrichtung und die gegebenenfalls vorhandene Grundplatte umfassenIn this case, the stationary part of the sensor can comprise the holding device and the base plate which may be present

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige und genaue Positionierbarkeit eines an dem Halteelement befestigten Sensors. Durch eine Einstellung einer Position der beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen, die auch als Abtriebselemente bezeichnet werden können, kann somit in vorteilhafter Weise eine Lage des Halteelements und somit auch eine Lage eines daran befestigten Sensors eingestellt werden. Eine Lage des Sensors im halteelementspezifischen Koordinatensystem kann hierbei vorbekannt oder durch die Ausbildung der entsprechenden Verbindungs-/Befestigungsmittel festgelegt sein. In diesem Fall kann eine gewünschte Lage des Sensors durch Einstellung der Lage des Halteelements eingestellt werden.The proposed device advantageously results in reliable and precise positioning of a sensor attached to the holding element. By setting a position of the movable elements of the linear drive devices, which can also be referred to as output elements, a position of the holding element and thus also a position of a sensor attached to it can be set in an advantageous manner. A position of the sensor in the holder element-specific coordinate system can be known in advance or can be defined by the design of the corresponding connection / fastening means. In this case, a desired position of the sensor can be set by adjusting the position of the holding element.

Ein Arbeitsraum der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Positionierung kann hierbei einen räumlichen Bereich bezeichnen, der die Positionen umfasst, in die der Sensor mittels der Vorrichtung positioniert werden kann. Auch kann der Arbeitsraum die Positionen bezeichnen, in der der Sensor mit einer oder mehreren vorbestimmten Orientierung(en) positioniert werden kann.A working space of the proposed device for positioning can denote a spatial area that includes the positions in which the sensor can be positioned by means of the device. The working space can also designate the positions in which the sensor can be positioned with one or more predetermined orientation (s).

Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht hierbei eine zeitlich schnelle Positionierung des Sensors. Weiter wird, insbesondere aufgrund der parallelen kinematischen Struktur der Vorrichtung, ein Gewicht, ein Bauraumbedarf und somit auch Kosten bei der Herstellung der Vorrichtung reduziert.The proposed device enables the sensor to be positioned quickly over time. Furthermore, in particular due to the parallel kinematic structure of the device, a weight, a space requirement and thus also costs in the manufacture of the device are reduced.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Linearantriebseinrichtung ein Linearführungselement und einen Schlitten, wobei der Schlitten linear beweglich an dem Linearführungselement gelagert ist. Der Schlitten kann hierbei das bewegliche Element der Linearantriebseinrichtung oder einen Teil davon bilden. Das Linearführungselement kann insbesondere ortsfest im vorhergehend erläuterten Referenzkoordinatensystem angeordnet sein. Weiter kann das Linearführungselement einen Teil der Halteeinrichtung bilden. Es ist z.B. vorstellbar, dass Ecken der Grundfläche der Halteeinrichtung durch Linearführungselemente und Kanten der Grundfläche durch Verbindungselemente der Linearführungselemente gebildet oder festgelegt werden.In a further embodiment, a linear drive device comprises a linear guide element and a slide, the slide being mounted on the linear guide element such that it can move linearly. The slide can here form the movable element of the linear drive device or a part thereof. The linear guide element can in particular be arranged in a stationary manner in the reference coordinate system explained above. The linear guide element can also form part of the holding device. It is e.g. conceivable that corners of the base of the holding device are formed or fixed by linear guide elements and edges of the base by connecting elements of the linear guide elements.

Beispielsweise ist es vorstellbar, dass das Linearführungselement stangenförmig ausgebildet ist. Weiter kann das Linearführungselement Führungsmittel zur Bewegungsführung der Bewegung des Schlittens aufweisen oder ausbilden, z.B. eine Führungsnut oder einen Führungssteg. Der Schlitten kann mit dem Halteelement mechanisch verbunden sein.For example, it is conceivable that the linear guide element is rod-shaped. Furthermore, the linear guide element can have or form guide means for guiding the movement of the carriage, e.g. a guide groove or a guide web. The carriage can be mechanically connected to the holding element.

Die Linearführungselemente können hierbei eine Längsachse, beispielsweise eine Symmetrieachse, aufweisen, wobei Längsachsen der Linearführungselemente im Referenzkoordinatensystem parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnet sind. Auch können, wie vorhergehend erläutert, die durch die Linearführungselemente festgelegten linearen Trajektorien parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnet sein.The linear guide elements can in this case have a longitudinal axis, for example an axis of symmetry, the longitudinal axes of the linear guide elements being arranged parallel to one another and spaced apart from one another in the reference coordinate system. As explained above, the linear trajectories defined by the linear guide elements can also be arranged parallel to one another and at a distance from one another.

Durch die Ausbildung der Linearantriebseinrichtungen mit einem Linearführungselement und einem Schlitten ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache Ausbildung der Linearantriebseinrichtungen, die eine schnelle und genaue Einstellung einer Position des beweglichen Elements entlang der linearen Trajektorie der entsprechenden Linearantriebseinrichtung ermöglicht.The design of the linear drive devices with a linear guide element and a slide advantageously results in a simple design of the linear drive devices which enables a position of the movable element to be set quickly and accurately along the linear trajectory of the corresponding linear drive device.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Linearantriebseinrichtung ein Koppelelement zur Verbindung des Schlittens und des Halteelements. Das Koppelelement, insbesondere ein erstes Ende des Koppelelements, kann hierbei mechanisch mit dem Halteelement verbunden sein, insbesondere über die vorhergehend erläuterte Lagereinrichtung. Weiter kann das Koppelelement, insbesondere ein weiteres Ende des Koppelelements, mechanisch mit dem Schlitten verbunden sein. Hierbei ist es möglich, dass das Koppelelement über eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Drehlagereinrichtung, mit dem Schlitten verbunden sein kann.In a further embodiment, a linear drive device comprises a coupling element for connecting the carriage and the holding element. The coupling element, in particular a first end of the coupling element, can in this case be mechanically connected to the holding element, in particular via the bearing device explained above. Furthermore, the coupling element, in particular a further end of the coupling element, can be mechanically connected to the slide. It is possible here for the coupling element to be connected to the slide via a bearing device, in particular a rotary bearing device.

Das Koppelelement kann stangenförmig ausgebildet sein. Weiter kann das Koppelelement eine vorbestimmte Länge aufweisen. Es ist möglich, dass die Längen der Koppelelemente aller Linearantriebseinrichtungen gleich sind. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Länge eines Koppelelements zumindest eine Linearantriebseinrichtung von der Länge/den Längen der Koppelelemente der weiteren Linearantriebseinrichtungen verschieden ist.The coupling element can be rod-shaped. Furthermore, the coupling element can have a predetermined length. It is possible that the lengths of the coupling elements of all linear drive devices are the same. Alternatively, however, it is also possible for the length of a coupling element of at least one linear drive device to differ from the length / lengths of the coupling elements of the further linear drive devices.

Durch das Koppelelement ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache mechanische Ausbildung der Vorrichtung zur Positionierung, die einen gewünschten Arbeitsraum, insbesondere eine gewünschte Größe, aufweist.The coupling element advantageously results in a simple mechanical design of the device for positioning, which has a desired working space, in particular a desired size.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Schlitten über eine Luftlagereinrichtung an dem Linearführungselement gelagert. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache und zuverlässige Lagerung sowie Linearführung und somit eine hohe Positioniergenauigkeit der Vorrichtung.In a further embodiment, a slide is mounted on the linear guide element via an air bearing device. This advantageously results in simple and reliable storage and linear guidance and thus high positioning accuracy of the device.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens ein Linearantriebseinrichtungspaar mit zwei Linearantriebseinrichtungen. Weiter ist zumindest ein bewegliches Element einer ersten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars mechanisch starr mit einem beweglichen Element einer zweiten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars verbindbar oder verbunden.In a further embodiment, the device comprises at least one linear drive device pair with two linear drive devices. Furthermore, at least one movable element of a first linear drive device of the linear drive device pair is mechanically rigidly connectable or connected to a movable element of a second linear drive device of the linear drive device pair.

In einem verbundenen Zustand sind die beweglichen Elemente mechanisch starr verbunden. In einem unverbundenen Zustand sind die beweglichen Elemente nicht mechanisch miteinander verbunden.In a connected state, the movable elements are mechanically rigidly connected. In an unconnected state, the movable elements are not mechanically connected to one another.

Die mechanische Verbindung kann hierbei über ein Verbindungselement des Linearantriebseinrichtungspaars hergestellt sein. Das Verbindungselement kann insbesondere stangenförmig ausgebildet sein. Das Verbindungselement kann hierbei mechanisch starr an den beweglichen Elementen befestigt sein. Sind die linearen Trajektorien, entlang derer sich die beweglichen Elemente der beiden Linearantriebseinrichtungen des Linearantriebseinrichtungspaars bewegen, räumlich ortsfest im Referenzkoordinatensystem angeordnet, so können diese insbesondere parallel zueinander orientiert sein. Weiter kann eine Verbindungslinie minimaler Länge der Trajektorien einen Arbeitsraum der Vorrichtung nicht schneiden, also außerhalb des Arbeitsraums angeordnet sein.The mechanical connection can be established via a connecting element of the pair of linear drive devices. The connecting element can in particular be designed in the shape of a rod. The connecting element can be mechanically rigidly attached to the movable elements. Are the linear trajectories along which the moving elements of the two move Moving linear drive devices of the pair of linear drive devices, spatially fixed in the reference coordinate system, so they can in particular be oriented parallel to one another. Furthermore, a connecting line of minimum length of the trajectories cannot intersect a working space of the device, that is to say can be arranged outside the working space.

Die mechanische Verbindung zwischen den beweglichen Teilen kann insbesondere eine lösbare Verbindung sein. Durch die mechanische Verbindung der beweglichen Teile wird gewährleistet, dass diese sich parallel und im gleichen Maße bewegen.The mechanical connection between the moving parts can in particular be a detachable connection. The mechanical connection of the moving parts ensures that they move in parallel and to the same extent.

Hierdurch ergibt sich im verbundenen Zustand in vorteilhafter Weise eine verbesserte Lastabtragung vom Halteelement über die Linearantriebseinrichtungen in die Halteeinrichtung aufgrund der Redundanz eine erhöhte Positioniergenauigkeit. Mit anderen Worten kann in vorteilhafter Weise eine Beladungskapazität der Vorrichtung erhöht werden.In the connected state, this advantageously results in an improved load transfer from the holding element via the linear drive devices into the holding device due to the redundancy and increased positioning accuracy. In other words, a loading capacity of the device can be increased in an advantageous manner.

Wird die mechanische Verbindung zwischen den beweglichen Teilen der Linearantriebseinrichtungen gelöst, so können sich die beweglichen Teile unabhängig voneinander bewegen. Im unverbundenen Zustand kann somit in vorteilhafter Weise die Menge an einstellbaren Positionen und/oder Orientierungen und somit auch ein Arbeitsraum vergrößert werden. Mit anderen Worten ist der Arbeitsraum der Vorrichtung zur Positionierung einstellbar.If the mechanical connection between the moving parts of the linear drive devices is released, the moving parts can move independently of one another. In the disconnected state, the number of adjustable positions and / or orientations and thus also a working space can advantageously be increased. In other words, the working space of the positioning device is adjustable.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung drei Linearantriebseinrichtungspaare. Im Fall von drei Linearantriebseinrichtungspaaren ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Vielzahl von Lagen im unverbundenen Zustand einstellbar sind.In a further embodiment, the device comprises three pairs of linear drive devices. In the case of three pairs of linear drive devices, the result is advantageously that a large number of positions can be set in the disconnected state.

Weiter ermöglicht die Bereitstellung der Vorrichtung zur Positionierung mit Linearantriebseinrichtungspaaren in vorteilhafter Weise, dass die Vorrichtung hinsichtlich der Menge an einstellbaren Positionen und/oder Orientierungen und somit hinsichtlich des Arbeitsraums konfigurierbar ist. Wird beispielsweise eine größere Menge an einstellbaren Positionen und/oder Orientierungen und somit ein großer Arbeitsraum gewünscht, so können die mechanischen Verbindungen zwischen den beweglichen Teilen eines Linearantriebseinrichtungspaars gelöst werden. Wird jedoch ein Betrieb mit einer im Vergleich geringeren Menge an einstellbaren Positionen und ein verminderter Energiebedarf beim Betrieb der Vorrichtung zur Positionierung gewünscht, so können die beweglichen Teile mechanisch verbunden werden und z.B. nur ein Aktor einer der beiden Linearantriebseinrichtungen eines Linearantriebseinrichtungspaars betrieben werden, der dann aufgrund der mechanischen Verbindung die Positionen beider beweglicher Elemente der Linearantriebseinrichtungen entlang der entsprechenden Trajektorien gemeinsam einstellt.Furthermore, the provision of the device for positioning with pairs of linear drive devices advantageously enables the device to be configurable with regard to the amount of adjustable positions and / or orientations and thus with regard to the working space. If, for example, a larger number of adjustable positions and / or orientations and thus a large working space is desired, the mechanical connections between the moving parts of a pair of linear drive devices can be released. However, if an operation with a comparatively smaller amount of adjustable positions and a reduced energy requirement when operating the positioning device is desired, the moving parts can be mechanically connected and e.g. only one actuator of one of the two linear drive devices of a linear drive device pair can be operated, which then jointly adjusts the positions of both movable elements of the linear drive devices along the corresponding trajectories due to the mechanical connection.

Somit wird in vorteilhafter Weise eine größere Flexibilität beim Betrieb der Vorrichtung erreicht.In this way, greater flexibility in the operation of the device is achieved in an advantageous manner.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Schlitten einer ersten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars mechanisch starr mit einem Schlitten einer zweiten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars verbindbar oder verbunden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige mechanische Verbindung zwischen den beweglichen Elementen der Linearantriebseinrichtungen derart, dass diese synchrone Bewegungen ausführen können.In a further embodiment, a slide of a first linear drive device of the linear drive device pair can be or is connected in a mechanically rigid manner to a slide of a second linear drive device of the linear drive device pair. This advantageously results in a reliable mechanical connection between the movable elements of the linear drive devices in such a way that they can execute synchronous movements.

Es ist weiter vorstellbar, dass ein Koppelelement einer ersten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars über eine elastische Verbindung, insbesondere über ein Federelement, z.B. eine Druck- oder Zugfeder, mit einem Koppelelement einer zweiten Linearantriebseinrichtung des Linearantriebseinrichtungspaars verbindbar oder verbunden ist. Hierbei kann ein Federelement vorgespannt sein. Die elastische Verbindung kann hierbei derart ausgelegt sein, dass sich die Koppelelemente mit ausgewählten, aber nicht zwingendermaßen allen, Freiheitsgraden ungehindert relativ zueinander bewegen können. Weiter kann die elastische Verbindung derart ausgelegt sein, dass sich die Koppelelemente mit mindestens einem weiteren ausgewählten Freiheitsgrad nur entgegen einer Federkraft relativ zueinander bewegen können.It is also conceivable that a coupling element of a first linear drive device of the linear drive device pair can be connected via an elastic connection, in particular via a spring element, e.g. a compression or tension spring, can be or is connected to a coupling element of a second linear drive device of the linear drive device pair. A spring element can be preloaded here. The elastic connection can be designed in such a way that the coupling elements can move unhindered relative to one another with selected, but not necessarily all, degrees of freedom. Furthermore, the elastic connection can be designed in such a way that the coupling elements can only move relative to one another against a spring force with at least one further selected degree of freedom.

Beispielsweise können die Koppelelemente über ein Federelement miteinander elastisch verbunden sein, dessen Federkraft senkrecht zu den Längsachsen der Koppelelemente orientiert ist und somit die Koppelelemente in Richtung der wirkenden Federkraft auseinanderdrücken oder zusammenziehen kann. Weiter kann das Federelement derart angeordnet und/oder ausgebildet sein, dass Relativbewegungen, die von der Bewegung in oder entgegen der Federkraftrichtung verschieden sind, zugelassen werden bzw. freigegeben sind.For example, the coupling elements can be elastically connected to one another via a spring element whose spring force is oriented perpendicular to the longitudinal axes of the coupling elements and can thus push the coupling elements apart or together in the direction of the acting spring force. Furthermore, the spring element can be arranged and / or designed in such a way that relative movements that differ from the movement in or against the direction of the spring force are permitted or released.

Durch die Federkraft ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Lagerspiel der Lagereinrichtungen, über die das Koppelelement am Halteelement und/oder an dem Schlitten gelagert ist, reduziert werden kann.The spring force results in an advantageous manner that a bearing play of the bearing devices, via which the coupling element is mounted on the holding element and / or on the slide, can be reduced.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Arbeitsraum der Vorrichtung einen Messbereich und einen Wechselbereich, wobei im Wechselbereich ein Sensormagazin angeordnet ist. Der Arbeitsraum der Vorrichtung wurde vorhergehend bereits erläutert. Der Messbereich und der Wechselbereich können hierbei voneinander verschiedene Teilbereiche des Arbeitsraums bezeichnen. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass der Wechselbereich einen zusammenhängenden Bereich des Arbeitsraums bildet, der 50 %, 40 %, 20 % oder 10 % des Arbeitsraums oder weniger einnimmt. Ein Sensormagazin bezeichnet hierbei eine Vorrichtung zur Halterung verschiedener Sensoren.In a further embodiment, a working space of the device comprises a measuring area and a changing area, a sensor magazine being arranged in the changing area. The working space of the device has already been explained above. The measuring range and the changing range can denote different sub-areas of the workspace. For example, it is conceivable that the changing area forms a contiguous area of the work space that takes up 50%, 40%, 20% or 10% of the work space or less. A sensor magazine refers to a device for holding various sensors.

Es ist aber auch möglich, dass sich ein Teilbereich des Messbereichs mit einem Teilbereich des Wechselbereichs überschneidet.However, it is also possible that a sub-area of the measuring range overlaps with a sub-area of the changing area.

Insbesondere ist es möglich, das Halteelement im Wechselbereich derart zu positionieren, insbesondere im Wechselbereich, dass ein an dem Halteelement befestigter Sensor in das Sensormagazin eingesetzt oder eingebracht werden kann und/oder ein im Sensormagazin gehalterter Sensor an dem Halteelement befestigt werden kann.In particular, it is possible to position the holding element in the changing area, in particular in the changing area, so that a sensor attached to the holding element can be inserted or brought into the sensor magazine and / or a sensor held in the sensor magazine can be attached to the holding element.

Im Messbereich kann insbesondere ein Messobjekt anordenbar sein. Insbesondere kann im Messbereich ein Messobjekthalter, beispielsweise ein als Drehtisch ausgebildeter Halter, angeordnet sein.In particular, a measurement object can be arranged in the measurement area. In particular, a measurement object holder, for example a holder designed as a rotary table, can be arranged in the measurement area.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass zeitlich schnell und zuverlässig verschiedene Sensoren an dem Halteelement befestigt und zur Vermessung genutzt werden können.This advantageously results in the fact that different sensors can be quickly and reliably fastened to the holding element and used for measurement.

Hierdurch kann eine Zeitdauere zur Vermessung eines oder mehrerer Messobjekte in vorteilhafter Weise reduziert werden.This can advantageously reduce the time required to measure one or more measurement objects.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Wechselbereich Raumlagen des Halteelements, die sich einstellen, wenn sich mindestens zwei Schlitten in einer ersten Raumhälfte relativ zum Halteelement befinden, und der Messbereich Raumlagen des Halteelements, die sich einstellen, wenn sich mindestens zwei Schlitten in einer weiteren Raumhälfte relativ zum Halteelement befinden.In a further embodiment, the changing area comprises spatial positions of the holding element which are set when at least two carriages are located in a first half of the space relative to the holding element, and the measuring area includes spatial positions of the holding element which are set when at least two carriages are relatively in a further half of the space to the holding element.

Hierbei definiert das Halteelement zwei Raumhälften, wobei die Raumhälften durch eine Trennebene getrennt sind, die durch ein Referenzpunkt des Halteelements verläuft und senkrecht zu einer Längsachse eines Linearführungselements orientiert ist. Der Referenzpunkt kann ein Schwerpunkt, ein geometrischer Mittelpunkt oder ein weiterer, eindeutig definierbarer Punkt des Halteelements sein.Here, the holding element defines two space halves, the space halves being separated by a parting plane which runs through a reference point of the holding element and is oriented perpendicular to a longitudinal axis of a linear guide element. The reference point can be a center of gravity, a geometric center point or another clearly definable point of the holding element.

Ist die Längsachse eines Linearführungselements beispielsweise parallel zu einer Vertikalachse, so können in Bezug auf diese Vertikalachse die erste Raumhälfte beispielsweise unter dem Halteelement und die weitere Raumhälfte über dem Halteelement angeordnet sein.If the longitudinal axis of a linear guide element is, for example, parallel to a vertical axis, the first space half can be arranged, for example, below the holding element and the further space half above the holding element in relation to this vertical axis.

Bei parallelen Kinematiken kann die Möglichkeit existieren, dass bei gleichen Positionsmengen voneinander verschiedene Lagen des Halteelements eingestellt bzw. bedingt sind. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Vorwärtsrechnung, also die Bestimmung der Lage bei vorgegebenen Positionen der Linearantriebseinrichtungen, nicht eindeutig ist.In the case of parallel kinematics, there may be the possibility that, given the same quantity of positions, different positions of the holding element are set or conditioned. In other words, this means that a forward calculation, that is to say the determination of the position at predetermined positions of the linear drive devices, is not unambiguous.

Befinden sich jedoch die Schlitten in einer bestimmten Raumhälfte relativ zum Halteelement, so kann diese Informationen genutzt werden, um die Raumlage des Halteelements eindeutig in Abhängigkeit der Positionsmenge zu bestimmen.However, if the carriages are in a certain half of the space relative to the holding element, this information can be used to clearly determine the spatial position of the holding element as a function of the quantity of positions.

In der vorgeschlagenen Ausführungsform ergibt sich somit in vorteilhafter Weise, dass sowohl im Wechselbereich als auch im Messbereich eine eindeutige Vorwärtsrechnung erfolgen kann, wodurch die Steuerung der Positioniereinrichtung erleichtert wird. Weiter wird durch die Aufteilung in Mess- und Wechselbereich sichergestellt, dass im Messbereich kein Sensormagazin und somit kein die Positionierung bei der Vermessung einschränkendes Bauelement angeordnet ist.In the proposed embodiment, the result is thus advantageously that a clear forward calculation can take place both in the changing area and in the measuring area, whereby the control of the positioning device is facilitated. The division into measuring and changing areas also ensures that there is no sensor magazine in the measuring area and therefore no component that restricts the positioning during the measurement.

Es ist möglich, dass eine Information über die relative Anordnung zwischen den Schlitten und dem Halteelement bestimmt wird, beispielsweise sensorgestützt. So kann die Vorrichtung beispielsweise einen Drehwinkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels zwischen Schlitten und Koppelelement und/oder einen Drehwinkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels zwischen Koppelelement und Halteelement umfassen, wobei in Abhängigkeit des/der erfassten Drehwinkel/s bestimmt werden kann, ob sich der über das Koppelelement mit dem Halteelement verbundene Schlitten in der erläuterten ersten oder in der erläuterten weiteren Raumhälfte befindet. Selbstverständlich können auch andere Verfahren zur Bestimmung dieser relativen Anordnung durchgeführt werden.It is possible that information about the relative arrangement between the carriage and the holding element is determined, for example with the aid of sensors. For example, the device can include a rotation angle sensor for detecting a rotation angle between the slide and the coupling element and / or a rotation angle sensor for detecting a rotation angle between the coupling element and the holding element, it being possible to determine, depending on the rotation angle (s) detected, whether the via the coupling element with the holding element connected carriage is located in the explained first or in the explained further half of the room. Of course, other methods for determining this relative arrangement can also be carried out.

Es ist weiter möglich, dass ein Zusammenhang zwischen einer Positionsmenge der Positionen der Linearantriebseinrichtungen und einer Lage des Halteelements im Wechselbereich eindeutig ist. Eine Position einer Linearantriebseinrichtung kann hierbei eine Position des beweglichen Elements der Linearantriebseinrichtung entlang der linearen Trajektorie bezeichnen, die der Linearantriebseinrichtung zugeordnet ist.It is also possible that a relationship between a position quantity of the positions of the linear drive devices and a position of the holding element in the changing area is clear. A position of a linear drive device can denote a position of the movable element of the linear drive device along the linear trajectory that is assigned to the linear drive device.

Somit kann für jede Lage des Halteelements im Wechselbereich nur eine einzige Positionsmenge der Linearantriebseinrichtungen existieren, die zur Positionierung des Halteelements in der jeweiligen Lage einzustellen sind. Mit anderen Worte kann eine Lage des Halteelements im Wechselbereich nicht mit verschiedenen Positionsmengen eingestellt werden.Thus, for each position of the holding element in the changing area, only a single set of positions of the linear drive devices can exist, which are to be set for positioning the holding element in the respective position. In other words, a position of the holding element in the changing area cannot be set with different position quantities.

Bei parallelen Kinematiken kann die Möglichkeit existieren, dass verschiedene Positionsmengen die gleiche Lage des Halteelements einstellen bzw. bedingen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Rückwärtsrechnung, also die Bestimmung der Positionen der Linearantriebseinrichtungen bei vorgegebener Lage, nicht eindeutig ist.With parallel kinematics, there may be the possibility that different quantities of positions set or cause the same position of the holding element. In other words, this means that a backward calculation, that is to say the determination of the positions of the linear drive devices for a given position, is not unambiguous.

Alternativ oder kumulativ ist ein Zusammenhang zwischen einer Positionsmenge der Positionen der Linearantriebseinrichtungen und einer Lage des Halteelements in zumindest einem Teilbereich des Messbereichs uneindeutig. Dies bedeutet, dass der Messbereich Lagen des Halteelements (und somit des Sensors) umfasst, die durch verschiedene Positionsmengen der Linearantriebseinrichtungen eingestellt werden können. Mit anderen Worte kann eine Lage des Halteelements im Messbereich mit verschiedenen Positionsmengen eingestellt werden.Alternatively or cumulatively, a relationship between a position set of the positions of the linear drive devices and a position of the holding element in at least a partial area of the measuring area is ambiguous. This means that the measuring range includes positions of the holding element (and thus of the sensor) which can be set by different amounts of positions of the linear drive devices. In other words, a position of the holding element in the measuring area can be set with different amounts of positions.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Lageerfassungseinrichtung zur Erfassung einer Lage des Halteelements oder eines an dem Halteelement befestigten Sensors. Die Lage des Halteelements kann hierbei in dem vorhergehend erläuterten Referenzkoordinatensystem erfasst werden. Die Lageerfassungseinrichtung ermöglicht hierbei die Erfassung der Lage des Halteelements oder des Sensors unabhängig von einer aktuellen Position der Linearantriebseinrichtungen beziehungsweise unabhängig von einer Information über die aktuelle Position. Insbesondere kann die Lageerfassungseinrichtung die Lage des Halteelements oder des Sensors unmittelbar erfassen. Allerdings ist es auch möglich, die Lage des Halteelements oder des Sensors in Abhängigkeit von mindestens einer erfassten Größe zu bestimmen, die von einer Position einer Linearantriebseinrichtung verschieden ist.In a further embodiment, the device comprises a position detection device for detecting a position of the holding element or of a sensor attached to the holding element. The position of the holding element can be recorded in the reference coordinate system explained above. The position detection device enables the position of the holding element or the sensor to be detected independently of a current position of the linear drive devices or independently of information about the current position. In particular, the position detection device can directly detect the position of the holding element or the sensor. However, it is also possible to determine the position of the holding element or the sensor as a function of at least one detected variable which is different from a position of a linear drive device.

Somit kann die Vorrichtung zwei Lageerfassungseinrichtungen umfassen, nämlich eine Lageerfassungseinrichtung, die die Lage des Halteelements oder des Sensors in Abhängigkeit der Positionen der Linearantriebseinrichtungen erfasst oder bestimmt, insbesondere über eine sogenannte Vorwärtsrechnung, und eine weitere Lageerfassungseinrichtung, die eine Lageerfassung unabhängig von aktuellen Positionen der Linearantriebseinrichtungen ermöglicht. Eine Vorwärtsrechnung bezeichnet hierbei die Bestimmung einer Lage des Halteelements oder des Sensors in Abhängigkeit der Positionen der Linearantriebseinrichtungen.Thus, the device can comprise two position detection devices, namely a position detection device that detects or determines the position of the holding element or the sensor as a function of the positions of the linear drive devices, in particular using a so-called forward calculation, and another position detection device that detects the position independently of the current positions of the linear drive devices enables. A forward calculation denotes the determination of a position of the holding element or the sensor as a function of the positions of the linear drive devices.

Eine Lageerfassungseinrichtung kann hierbei eine aktive Lageerfassung oder eine passive Lageerfassung ermöglichen.A position detection device can enable active position detection or passive position detection.

Verschiedene Prinzipien zur Lageerfassung sind hierbei vorstellbar. So kann die Lageerfassungseinrichtung beispielsweise eine optische Lageerfassungseinrichtung, eine magnetische Lageerfassungseinrichtung oder eine davon verschiedene, gemäß einem weiteren physikalischen Erfassungsprinzip arbeitende Lageerfassungseinrichtung sein. Different principles for position detection are conceivable here. Thus, the position detection device can be, for example, an optical position detection device, a magnetic position detection device or a position detection device different therefrom and operating according to a further physical detection principle.

Auch kann die Lageerfassungseinrichtung dazu dienen, die vorhergehend erläuterte Information über die relative Anordnung zwischen den Schlitten und dem Halteelement zu bestimmen.The position detection device can also serve to determine the previously explained information about the relative arrangement between the carriage and the holding element.

Generell ist es möglich, dass ein Element der Lageerfassungseinrichtung an der Halteeinrichtung angeordnet ist. Weiter kann ein Element oder ein weiteres Element der Lageerfassungseinrichtung an dem Halteelement angeordnet sein.In general, it is possible for an element of the position detection device to be arranged on the holding device. Furthermore, an element or a further element of the position detection device can be arranged on the holding element.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine aktuelle Lage des Halteelements und somit auch des Sensors zuverlässig und genau erfasst werden kann. Die derart erfasste Lage kann dann wiederum genutzt werden, um eine erhöhte Messgenauigkeit zu erreichen.This results in an advantageous manner that a current position of the holding element and thus also of the sensor can be reliably and precisely detected. The position recorded in this way can then in turn be used to achieve increased measurement accuracy.

Insbesondere ist es somit möglich, Fehlbewegungen der Linearantriebseinrichtungen, die sich somit auch auf die aktuelle Lage des Sensors auswirken, zuverlässig zu identifizieren und gegebenenfalls zu korrigieren. Auch ist es möglich, einen Fehler der Messpunkte zu identifizieren und gegebenenfalls zu korrigieren.In particular, it is thus possible to reliably identify and, if necessary, correct incorrect movements of the linear drive devices, which thus also affect the current position of the sensor. It is also possible to identify an error in the measuring points and to correct it if necessary.

So ist es beispielsweise zur geradlinigen Bewegung des Sensors notwendig, mehrere, insbesondere alle, Linearantriebseinrichtungen zu betreiben. Somit überlagern sich Fehlbewegungen der einzelnen Linearantriebseinrichtungen zu einem unerwünschten Gesamtfehler bei der Positionierung des Sensors. Insbesondere kann es nicht möglich sein, den Beitrag der durch eine einzelne Linearantriebseinrichtung erzeugten Bewegung zu einem Positionierfehler zu ermitteln. Durch die vorgeschlagene Verwendung einer Lageerfassungseinrichtung ist jedoch in vorteilhafter Weise eine solche Bestimmung nicht mehr notwendig.For example, in order to move the sensor in a straight line, it is necessary to operate several, in particular all, linear drive devices. Thus, incorrect movements of the individual linear drive devices are superimposed to form an undesirable overall error in the positioning of the sensor. In particular, it may not be possible to determine the contribution of the movement generated by a single linear drive device to a positioning error. However, due to the proposed use of a position detection device, such a determination is advantageously no longer necessary.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lageerfassungseinrichtung eine optische Lageerfassungseinrichtung. Die optische Lageerfassungseinrichtung kann mindestens eine Bilderfassungseinrichtung, insbesondere eine als CCD-Kamera oder CMOS-Kamera, ausgebildet sein. Weiter kann die Lageerfassungseinrichtung mindestens ein Markerelement, vorzugsweise eine Markeranordnung, die mehrere Markerelemente umfasst, umfassen. Ein Markerelement kann hierbei als zweidimensionales Markerelement ausgebildet sein.In a preferred embodiment, the position detection device is an optical position detection device. The optical position detection device can be designed as at least one image detection device, in particular one as a CCD camera or CMOS camera. Furthermore, the position detection device can comprise at least one marker element, preferably a marker arrangement which comprises several marker elements. A marker element can be designed as a two-dimensional marker element.

Ein Markerelement kann beispielsweise einen elliptischen Markerkörper oder eine elliptische Markerfläche und ein geometrisches Zentrum dieses Markerkörpers oder dieser Markerfläche aufweist. Hierbei umfasst der Begriff „elliptisch“ auch eine kreisförmige Ausbildung.A marker element can, for example, be an elliptical marker body or an elliptical marker surface and a geometric center this marker body or this marker surface. The term “elliptical” also includes a circular design.

Der Markerkörper oder die Markerfläche, die auch als innerer Markerkörper bzw. als innerer Markerkörper bezeichnet werden kann, ist gefüllt mit Farbspektrumspunkten, die radial mit Bezug auf das geometrische Zentrum verteilt sind. Ein Farbwert von jedem Farbspektrumspunkt des Markerkörpers/der Markerfläche kann in Abhängigkeit eines Winkels zwischen einer horizontalen Linie durch das geometrische Zentrum und einer weiteren Linie durch das geometrische Zentrum und den entsprechenden Farbspektrumspunkt bestimmt werden. Mit anderen Worten kann eine Zuordnung, insbesondere eine eineindeutige Zuordnung, z.B. ein funktioneller Zusammenhang, zwischen dem Farbspektrumswert und dem Winkel sowie dem Abstand des Farbspektrumspunkt vom geometrischen Zentrum existieren. Der Winkel und Abstand können in Form von Polarkoordinaten gegeben sein.The marker body or the marker surface, which can also be referred to as the inner marker body or as the inner marker body, is filled with color spectrum points that are distributed radially with respect to the geometric center. A color value of each color spectrum point of the marker body / marker surface can be determined as a function of an angle between a horizontal line through the geometric center and a further line through the geometric center and the corresponding color spectrum point. In other words, an assignment, in particular a one-to-one assignment, e.g. a functional relationship exists between the color spectrum value and the angle as well as the distance of the color spectrum point from the geometric center. The angle and distance can be given in the form of polar coordinates.

Werden mindestens zwei derartig ausgebildete Markerelemente, insbesondere eines Targets, in dem Abbild abgebildet, so können in einem weiteren Verfahrensschritt bildbasiert Kanten dieser mindestens zwei Markerelemente, insbesondere der Markerkörper bzw. Markerflächen, detektiert werden. In einem weiteren Verfahrensschritt können dann Blobs in der Menge der detektierten Kanten detektiert werden. Blobs können hierbei zusammenhängende Regionen in dem Abbild bezeichnen.If at least two marker elements designed in this way, in particular a target, are mapped in the image, then in a further method step, image-based edges of these at least two marker elements, in particular the marker bodies or marker areas, can be detected. In a further process step, blobs can then be detected in the set of detected edges. Blobs can denote contiguous regions in the image.

Weiter können in der Menge von detektierten Blobs Ellipsen detektiert werden. In einem weiteren Verfahrensschritt können sinusförmige Muster in jeder detektierten Ellipse ausgewertet werden. Weiter kann dann auf Grundlage dieser Auswertung eine zweidimensionale Lage der mindestens zwei Markerelemente bestimmt und dann eine dreidimensionale Lage in Abhängigkeit der zweidimensionalen Dimensionen bestimmt werden.Furthermore, ellipses can be detected in the set of detected blobs. In a further process step, sinusoidal patterns can be evaluated in each detected ellipse. Furthermore, on the basis of this evaluation, a two-dimensional position of the at least two marker elements can then be determined and then a three-dimensional position can be determined as a function of the two-dimensional dimensions.

In den notwendigen Schritten zur Detektion, insbesondere von Kanten, Blobs, Ellipsen und sinusförmigen Mustern, können Verfahren der Bildverarbeitung angewendet werden, die dem Fachmann bekannt sind.In the steps necessary for the detection, in particular of edges, blobs, ellipses and sinusoidal patterns, image processing methods known to the person skilled in the art can be used.

Eine derartige Bestimmung der dreidimensionalen Position ist in der eingangs erläuterten US 2017/025853 A1 beschrieben, wobei auf die entsprechende Offenbarung vollumfänglich Bezug genommen wird. Mit anderen Worten ist der Offenbarungsgehalt der US 2017/025853 A1 vollumfänglich Bestandteil dieser Offenbarung.Such a determination of the three-dimensional position is explained in the introduction US 2017/025853 A1 described, reference being made in full to the corresponding disclosure. In other words, the revelation is the US 2017/025853 A1 fully part of this disclosure.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine zuverlässige und genaue, aber auch einfach bereitzustellende Lageerfassung gewährleistet.This advantageously ensures a reliable and precise, but also easy to provide position detection.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Bilderfassungseinrichtung der optischen Lageerfassungseinrichtung an der Halteeinrichtung angeordnet. Insbesondere kann die Bilderfassungseinrichtung an dem vorhergehend erläuterten Gestell angeordnet sein.In a further embodiment, at least one image acquisition device of the optical position acquisition device is arranged on the holding device. In particular, the image capture device can be arranged on the frame explained above.

Insbesondere kann die Bilderfassungseinrichtung derart an der Halteeinrichtung angeordnet sein, dass ein Erfassungsbereich der Bilderfassungseinrichtung den Arbeitsraum der Vorrichtung zur Positionierung umfasst. Auch ist vorstellbar, dass der Erfassungsbereich nur einen Teil des Arbeitsraums, nicht aber den gesamten Arbeitsraum umfasst. Beispielsweise kann der Erfassungsbereich den vorhergehend erläuterten Messbereich, nicht aber den vorhergehend erläuterten Wechselbereich umfassen.In particular, the image capturing device can be arranged on the holding device in such a way that a capturing area of the image capturing device comprises the working space of the device for positioning. It is also conceivable that the detection area only encompasses part of the work space, but not the entire work space. For example, the detection area can encompass the previously explained measurement area, but not the previously explained alternating area.

Weiter kann die Bilderfassungseinrichtung derart an der Halteeinrichtung befestigt sein, dass sie außerhalb eines Arbeitsraums der Vorrichtung angeordnet ist.Furthermore, the image capturing device can be fastened to the holding device in such a way that it is arranged outside a work space of the device.

Auch ist es möglich, dass die Bilderfassungseinrichtung an einem Linearführungselement angeordnet ist. Alternativ kann eine Bilderfassungseinrichtung an einem Verbindungselement zur mechanischen Verbindung von zwei Linearführungselementen angeordnet sein. Das Verbindungselement kann hierbei ebenfalls stangenförmig ausgebildet sein.It is also possible for the image capture device to be arranged on a linear guide element. Alternatively, an image acquisition device can be arranged on a connecting element for the mechanical connection of two linear guide elements. The connecting element can also be designed as a rod.

Es ist möglich, dass eine Bilderfassungseinrichtung beweglich, insbesondere linear beweglich und/oder verdrehbar an der Halteeinrichtung befestigt ist. Auch ist vorstellbar, dass die Vorrichtung zur Positionierung mindestens einen weiteren Aktor zur Einstellung einer Lage der Bilderfassungseinrichtung, insbesondere relativ zur Halteeinrichtung, umfasst.It is possible for an image capturing device to be attached to the holding device in a movable, in particular linearly movable and / or rotatable manner. It is also conceivable that the device for positioning comprises at least one further actuator for setting a position of the image capturing device, in particular relative to the holding device.

Durch die Befestigung der Bilderfassungseinrichtung an der Halteeinrichtung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine bauraumreduzierende Ausbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Positionierung, wobei gleichzeitig aufgrund der zusätzlichen Lageerfassungseinrichtung eine verbesserte Messgenauigkeit ermöglicht wird.The fastening of the image acquisition device to the holding device advantageously results in a construction-space-reducing design of the proposed device for positioning, with improved measuring accuracy being made possible at the same time due to the additional position acquisition device.

Mittels der Lageerfassungseinrichtung kann eine Lage des Halteelements oder des Sensors, insbesondere im Referenzkoordinatensystem, erfasst werden. Lageinformationen, also Informationen zu dieser Lage, können dann genutzt werden, um ein Messergebnis zu korrigieren. Beispielsweise können Koordinaten eines Messpunkts in Abhängigkeit der durch die Lageerfassungseinrichtung erfassten Lage korrigiert werden. Alternativ oder kumulativ kann die Lageinformation genutzt werden, um die Genauigkeit der Positionierung zu verbessern, insbesondere durch eine Nachpositionierung.A position of the holding element or of the sensor, in particular in the reference coordinate system, can be detected by means of the position detection device. Location information, that is, information on this location, can then be used to correct a measurement result. For example, the coordinates of a measuring point can be determined as a function of the ones detected by the position detection device Position to be corrected. Alternatively or cumulatively, the position information can be used to improve the accuracy of the positioning, in particular by repositioning.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Marker des optischen Lageerfassungssystems am Halteelement befestigt. Es ist insbesondere möglich, dass ein Sensor an einer Vorder- oder Oberseite des Halteelements und der Marker an einer Rück- oder Unterseite des Halteelements angeordnet ist. Hierbei kann die Vorderseite eine erste Seite des Halteelements und die Rückseite eine der ersten Seite gegenüberliegende Seite des Halteelements bezeichnen. Ein Marker kann hierbei lösbar oder unlösbar am Halteelement befestigt sein. Ist ein Marker lösbar an dem Halteelement befestigt, so kann das Halteelement Befestigungselemente/-mittel zur Befestigung eines Markers aufweisen oder ausbilden, beispielsweise Steckelemente, Rastelemente, Klemmelemente oder Schraubelemente, beispielsweise ein Innen- oder Außengewi ndeabsch nitt.In a further embodiment, at least one marker of the optical position detection system is attached to the holding element. It is in particular possible that a sensor is arranged on a front or top side of the holding element and the marker is arranged on a rear or underside of the holding element. Here, the front side can denote a first side of the holding element and the rear side can denote a side of the holding element opposite the first side. A marker can be attached to the holding element in a detachable or non-detachable manner. If a marker is detachably fastened to the holding element, the holding element can have or form fastening elements / means for fastening a marker, for example plug-in elements, latching elements, clamping elements or screw elements, for example an inner or outer thread section.

Vorzugsweise sind mehrere Marker, insbesondere mindestens drei Marker, am Haltelement befestigt. Hierbei ist es möglich, dass die Marker an verschiedenen Positionen im halteelementspezifischen Koordinatensystem am Halteelement befestigt sind. Alternativ oder kumulativ können die Marker mit verschiedenen Orientierungen bezogen auf das halteelementspezifische Koordinatensystem am Halteelement befestigt sein. Weiter ist es möglich, dass verschiedene Marker mit verschiedenen Abständen von einer Oberfläche des Halteelements angeordnet sind.A plurality of markers, in particular at least three markers, are preferably attached to the holding element. It is possible here for the markers to be attached to the holding element at different positions in the holding element-specific coordinate system. Alternatively or cumulatively, the markers can be attached to the holding element with different orientations based on the holding element-specific coordinate system. It is also possible for different markers to be arranged at different distances from a surface of the holding element.

Weiter ist es möglich, mindestens einen oder mehrere Marker an einem Schlitten anzuordnen, insbesondere um - wie vorhergehend erläutert - eine Relativanordnung zwischen dem Schlitten und dem Halteelement zu bestimmen.It is also possible to arrange at least one or more markers on a slide, in particular in order - as explained above - to determine a relative arrangement between the slide and the holding element.

Weiter ist es möglich, mindestens einen oder mehrere Marker auf einer Grundplatte oder Grundfläche der Vorrichtung anzuordnen. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass auch eine Relativbewegung zwischen der Grundplatte oder der Grundfläche (und somit auch einem darauf angeordneten Werkstück) und der Lageerfassungseinrichtung bzw. Elementen der Lageerfassungseinrichtung zu erfassen. Dies wiederum kann z.B. zur Anpassung eines Prüfplans und somit auch zur Verbesserung der Messgenauigkeit verwendet werden.It is also possible to arrange at least one or more markers on a base plate or base of the device. This advantageously results in a relative movement between the base plate or the base surface (and thus also a workpiece arranged thereon) and the position detection device or elements of the position detection device to be detected. This in turn can e.g. can be used to adapt a test plan and thus also to improve the measurement accuracy.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine bauraumreduzierende Ausbildung der Vorrichtung zur Positionierung, wobei eine zuverlässige Lageerfassung und somit - wie vorhergehend erläutert - eine hohe Messgenauigkeit gewährleistet ist.This advantageously results in a design of the device for positioning that reduces installation space, with reliable position detection and thus - as explained above - high measurement accuracy being ensured.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Speichereinrichtung, wobei in der Speichereinrichtung mindestens eine Positionsmenge von Positionen der Linearantriebseinrichtungen und ein dieser Positionsmenge zugeordneter Korrekturwert gespeichert sind. Alternativ oder kumulativ ist in der Speichereinrichtung mindestens eine Lage des Halteelements oder eines an dem Halteelement angeordneten Sensors und ein dieser Lage zugeordneter Korrekturwert gespeichert.In a further embodiment, the device comprises a memory device, at least one position set of positions of the linear drive devices and a correction value assigned to this position set being stored in the memory device. Alternatively or cumulatively, at least one position of the holding element or of a sensor arranged on the holding element and a correction value assigned to this position are stored in the memory device.

Die Speichereinrichtung kann beispielsweise als RAM-Speichereinrichtung oder ROM-Speichereinrichtung oder sonstige, davon verschiedene Speichereinrichtung ausgebildet sein.The memory device can be designed, for example, as a RAM memory device or ROM memory device or other memory device different therefrom.

Ein einer Positionsmenge oder einer Lage zugeordneter Korrekturwert kann beispielsweise in einem Kalibriervorgang, also vor einem (Mess-)Betrieb der Vorrichtung zur Positionierung, bestimmt werden und in der Speichereinrichtung gespeichert werden. Der Korrekturwert kann insbesondere eine Abweichung der Ist-Lage des Halteelements, insbesondere im vorhergehend erläuterten Referenzkoordinatensystem, von einer Soll-Lage kodieren, wenn die Positionen der Positionsmenge der Linearantriebseinrichtungen eingestellt sind bzw. die Lage des Halteelements eingestellt ist. Dieser Korrekturwert ermöglicht, wie vorhergehend bereits in Bezug auf die erfasste Lage erläutert, eine Korrektur eines Messpunkts und/oder eine Korrektur der eingestellten Position.A correction value assigned to a position set or a position can be determined, for example, in a calibration process, that is to say before (measuring) operation of the device for positioning, and stored in the memory device. The correction value can in particular encode a deviation of the actual position of the holding element, in particular in the reference coordinate system explained above, from a target position when the positions of the position set of the linear drive devices are set or the position of the holding element is set. As already explained above with regard to the detected position, this correction value enables a measurement point to be corrected and / or the set position to be corrected.

Ist die Zuordnung zwischen einer Lage des Halteelements oder eines an dem Halteelement befestigten Sensors und einer Positionsmenge nicht eindeutig, so kann in der Speichereinrichtung mindestens eine weitere Information gespeichert werden, wobei die weitere Information der Positionsmenge zugeordnet ist und eine eindeutige Bestimmung der Lage ermöglicht. Beispielsweise kann die Information zeitlich vorhergehende Positionswerte der Positionen der Positionsmenge kodieren. Auch kann die Information z.B. die vorhergehend erläuterte relative Anordnung zwischen Halteelement und Schlitten kodieren. In diesem Fall kann im Kalibriervorgang zusätzlich zur Positionsmenge auch eine Information über die Raumlage der Schlitten relativ zum Haltelement bestimmt und gespeichert werden, wobei der Korrekturwert dann der Gesamtheit aus Positionsmenge und dieser Information zugeordnet wird.If the assignment between a position of the holding element or a sensor attached to the holding element and a position quantity is ambiguous, at least one additional piece of information can be stored in the memory device, the further information being assigned to the position quantity and enabling the position to be clearly determined. For example, the information can encode temporally preceding position values of the positions of the position set. The information can also e.g. encode the previously explained relative arrangement between holding element and slide. In this case, in addition to the position quantity, information about the spatial position of the slide relative to the holding element can also be determined and stored in the calibration process, the correction value then being assigned to the entirety of the position quantity and this information.

Es ist jedoch nicht zwingend, dass die Information zur eindeutigen Bestimmung in einer Speichereinrichtung gespeichert sein muss. Auch kann die Information von einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Linearantriebseinrichtungen bereitgestellt werden.However, it is not imperative that the information has to be stored in a memory device for unambiguous determination. The information can also be provided by a control device for controlling the linear drive devices.

Weiter kann die Vorrichtung eine Auswerte- und Steuereinrichtung umfassen. Diese kann insbesondere als Recheneinrichtung ausgebildet sein oder eine solche umfassen. Eine Recheneinrichtung kann hierbei z.B. als Mikrocontroller oder integrierte Schaltung ausgebildet sein. Mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung kann z.B. eine oder alle Linearantriebseinrichtung(en) gesteuert werden, insbesondere zur Einstellung einer Position der Linearantriebseinrichtung(en) und somit zur Einstellung einer Lage des Halteelements oder des Sensors.The device can furthermore comprise an evaluation and control device. This can in particular be designed as a computing device or comprise such a device. A computing device can be designed as a microcontroller or an integrated circuit, for example. By means of the evaluation and control device, for example, one or all of the linear drive device (s) can be controlled, in particular for setting a position of the linear drive device (s) and thus for setting a position of the holding element or the sensor.

Weiter kann mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung oder einer davon verschiedenen, weiteren Steuer- und Auswerteeinrichtung eine Lage des Halteelements oder des Sensors bestimmt werden.Furthermore, a position of the holding element or the sensor can be determined by means of the control and evaluation device or a further control and evaluation device different therefrom.

Weiter kann mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung oder einer davon verschiedenen, weiteren Steuer- und Auswerteeinrichtung die Positionskorrektur oder die Korrektur des Messpunkts durchgeführt werden.Furthermore, the position correction or the correction of the measuring point can be carried out by means of the control and evaluation device or a further control and evaluation device different therefrom.

Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Positionierung eines Sensors oder eines Sensorteils zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines Messobjekts mittels einer Vorrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. In dem Verfahren wird zur Positionierung des Sensors eine Position jeder Linearantriebseinrichtung eingestellt. Insbesondere kann die Positionierung in Abhängigkeit einer Soll-Lage des Sensors erfolgen. In diesem Fall kann also eine Position jeder Linearantriebseinrichtung in Abhängigkeit dieser Soll-Lage bestimmt und eingestellt werden. Es ist beispielsweise möglich, dass in Abhängigkeit einer Soll-Lage des Sensors und in Abhängigkeit eines vorgekannten, beispielsweise kalibrierten, Zusammenhangs zwischen Soll-Lage des Sensors oder eines Referenzpunktes des Sensors, beispielsweise eines Antastpunkts, eine Soll-Lage des Halteelements bestimmt wird, wobei in Abhängigkeit der Soll-Lage des Halteelements dann die Position jeder Linearantriebseinrichtung bestimmt und eingestellt wird. Die Positionen der Linearantriebseinrichtungen können hierbei über die vorhergehend erläuterte Rückwärtsrechnung bestimmt werden.A method for positioning a sensor or a sensor part for generating measuring points when measuring a measuring object by means of a device according to one of the embodiments described in this disclosure is also proposed. In the method, a position of each linear drive device is set for positioning the sensor. In particular, the positioning can take place as a function of a target position of the sensor. In this case, a position of each linear drive device can be determined and set as a function of this target position. It is possible, for example, that a desired position of the holding element is determined as a function of a desired position of the sensor and as a function of a previously known, for example calibrated, relationship between the desired position of the sensor or a reference point of the sensor, for example a contact point, wherein The position of each linear drive device is then determined and set as a function of the desired position of the holding element. The positions of the linear drive devices can be determined using the previously explained backward calculation.

Insbesondere kann die Position jeder Linearantriebseinrichtung eine Position des Schlittens entlang des erläuterten Linearführungselements sein.In particular, the position of each linear drive device can be a position of the slide along the explained linear guide element.

Umfasst die Vorrichtung ein Linearantriebseinrichtungspaar, so kann die Position einer Linearantriebseinrichtung der beiden Linearantriebseinrichtungen eines Linearantriebseinrichtungspaars eingestellt werden, insbesondere durch entsprechendes Betreiben des Aktors einer der Linearantriebseinrichtungen. In diesem Fall kann der Aktor der verbleibenden Linearantriebseinrichtung bei der Positionierung nicht betrieben werden. Dies ist insbesondere im verbundenen Zustand der Linearantriebseinrichtungen möglich.If the device comprises a linear drive device pair, the position of a linear drive device of the two linear drive devices of a linear drive device pair can be adjusted, in particular by correspondingly operating the actuator of one of the linear drive devices. In this case, the actuator of the remaining linear drive device cannot be operated during positioning. This is possible in particular when the linear drive devices are connected.

Alternativ ist es, insbesondere im unverbundenen Zustand, aber auch im verbundenen Zustand, möglich, die Positionen beider Linearantriebseinrichtungen eines Linearantriebseinrichtungspaars durch Betreiben der Aktoren beider Linearantriebseinrichtungen einzustellen. Hierbei können die Positionen abhängig oder unabhängig voneinander eingestellt werden. Beispielsweise können jeweils gleiche Positionen oder gleiche Positionsänderungen bei der Positionierung eingestellt werden. Alternatively, in particular in the disconnected state, but also in the connected state, it is possible to set the positions of both linear drive devices of a linear drive device pair by operating the actuators of both linear drive devices. The positions can be set depending on or independently of one another. For example, the same positions or the same position changes can be set during positioning.

Alternativ können voneinander verschiedene Positionen oder voneinander verschiedene Positionsänderungen bei der Positionierung eingestellt werden.Alternatively, positions that are different from one another or position changes that are different from one another can be set during positioning.

Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die genaue, zuverlässige und schnelle Positionierung eines Sensors zur Erzeugung von Messpunkten.The method advantageously enables the precise, reliable and rapid positioning of a sensor for generating measuring points.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Lage des Halteelements oder eines an dem Halteelement befestigten Sensors erfasst, insbesondere mittels einer wie vorhergehend erläuterten Lageerfassungseinrichtung zur Erfassung der Lage des Halteelements oder des Sensors.In a further embodiment, the position of the holding element or of a sensor attached to the holding element is detected, in particular by means of a position detection device, as explained above, for detecting the position of the holding element or the sensor.

Weiter wird eine Positionskorrektur durchgeführt, beispielsweise indem die Position einer oder mehrerer Linearantriebseinrichtung(en) verändert wird. Alternativ oder kumulativ kann eine Korrektur eines durch den Sensor erfassten Messpunkts in Abhängigkeit der erfassten Lage durchgeführt werden. Dies und entsprechende Vorteile wurden vorhergehend bereits erläutert.A position correction is also carried out, for example by changing the position of one or more linear drive device (s). Alternatively or cumulatively, a measurement point detected by the sensor can be corrected as a function of the detected position. This and corresponding advantages have already been explained above.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Positionen der Linearantriebseinrichtungen erfasst, wobei ein Korrekturwert bestimmt wird, der der Positionsmenge, die diese erfassten Positionen der Linearantriebseinrichtungen umfasst, zugeordnet ist und/oder wobei eine Lage des Halteelements und ein dieser Lage zugeordneter Korrekturwert bestimmt wird. Dieser Korrekturwert und die Positionsmenge können hierbei, wie vorhergehend erläutert, in einer Speichereinrichtung gespeichert sein. Weiter wird, wie ebenfalls vorhergehend bereits erläutert, eine Positionskorrektur und/oder eine Korrektur eines durch den Sensor erfassten Messpunkts in Abhängigkeit des Korrekturwerts durchgeführt.In a further embodiment, the positions of the linear drive devices are detected, a correction value being determined which is assigned to the set of positions that comprise these detected positions of the linear drive devices and / or a position of the holding element and a correction value assigned to this position are determined. As explained above, this correction value and the position quantity can be stored in a storage device. Furthermore, as also already explained above, a position correction and / or a correction of a measuring point detected by the sensor is carried out as a function of the correction value.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Positioniergenauigkeit bzw. eine erhöhte Messgenauigkeit bei der Erzeugung von Messpunkten.This advantageously results in increased positioning accuracy or increased measurement accuracy when generating measurement points.

Weiter beschrieben wird eine Koordinatenmesseinrichtung mit einer Vorrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung offenbarten Ausführungsformen. Die Koordinatenmesseinrichtung kann hierbei eine derartige Vorrichtung sowie einen Sensor umfassen, wobei der Sensor an dem Halteelement der Vorrichtung befestigt ist.A coordinate measuring device with a device according to one of the embodiments disclosed in this disclosure is further described. The coordinate measuring device can include such a device and a sensor, the sensor being attached to the holding element of the device.

Die Koordinatenmesseinrichtung kann zusätzlich eine weitere Positioniereinrichtung, beispielsweise eine als Gelenkarmroboter ausgebildete Positioniereinrichtung umfassen, wobei die Halteeinrichtung der vorgeschlagenen Vorrichtung an einem freien Ende der weiteren Positioniereinrichtung befestigt ist. In diesem Fall kann die Lage der Halteeinrichtung der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Positionierung durch die weitere Positioniereinrichtung eingestellt werden.The coordinate measuring device can additionally comprise a further positioning device, for example a positioning device designed as an articulated arm robot, the holding device of the proposed device being fastened to a free end of the further positioning device. In this case, the position of the holding device of the proposed device for positioning can be adjusted by the further positioning device.

Der Sensor, der am Halteelement befestigt werden kann, kann insbesondere ein so genannter VAST-Messkopf, z.B. ein VAST XXT-Messkopf, der Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH sein. Selbstverständlich können auch optische Sensoren. Insbesondere optische Messköpfe, am Halteelement befestigt werden. Allerdings ist es auch möglich, die Halteeinrichtung, die Linearantriebseinrichtungen und das Halteelement in einen der genannten Sensoren zu integrieren und nur einen Sensorteil, insbesondere den zur Berührung vorgesehenen oder den zur Strahlerfassung auf das Messobjekt auszurichtende Sensorteil, an dem Halteelement zu befestigen.The sensor, which can be attached to the holding element, can in particular be a so-called VAST measuring head, e.g. be a VAST XXT measuring head from Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH. Optical sensors can of course also be used. In particular, optical measuring heads are attached to the holding element. However, it is also possible to integrate the holding device, the linear drive devices and the holding element in one of the sensors mentioned and to attach only one sensor part, in particular the sensor part intended for contact or the sensor part to be aligned with the measurement object for beam detection, to the holding element.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung,
2 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung,
3a eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung in einem ersten Bewegungszustand,
3b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem weiteren Bewegungszustand,
3c eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem weiteren Bewegungszustand,
3d eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem weiteren Bewegungszustand,
4a eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Montagezustand,
4b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem weiteren Montagezustand,
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform,
6 eine schematische Darstellung eines modularen Systems mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
7a eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform,
7b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform,
8 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
9 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform,
10 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform,
11 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

The invention is explained in more detail using exemplary embodiments. The figures show:

1 a schematic representation of a device according to the invention for positioning,
2 another schematic representation of a device according to the invention for positioning,
3a a schematic representation of a device according to the invention for positioning in a first state of motion,
3b a schematic representation of a device according to the invention in a further state of motion,
3c a schematic representation of a device according to the invention in a further state of motion,
3d a schematic representation of a device according to the invention in a further state of motion,
4a a schematic representation of a device according to the invention in a first assembly state,
4b a schematic representation of a device according to the invention in a further assembly state,
5 a schematic representation of a device according to the invention in a further embodiment,
6th a schematic representation of a modular system with a device according to the invention,
7a a schematic representation of a device according to the invention in a further embodiment,
7b a schematic representation of a device according to the invention in a further embodiment,
8th a flow chart of a method according to the invention,
9 a flow chart of a method according to the invention in a further embodiment,
10 a flow chart of a method according to the invention in a further embodiment,
11 a schematic block diagram of a device according to the invention.

Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.In the following, the same reference symbols designate elements with the same or similar technical features.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Positionierung eines Sensors 2 (siehe z.B. 3a) zur Erzeugung von Messpunkten bei der Vermessung eines nicht dargestellten Messobjekts. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Halteeinrichtung 3 für Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Halteeinrichtung 3 eine Bodenplatte 4a und eine Deckenplatte 4b. Weiter umfasst die Halteeinrichtung 3 drei Verbindungselemente 5a, 5b, 5c zur Verbindung der Decken- und Bodenplatte 4a, 4b. Die Verbindungselemente 5a, 5b, 5c können stangenförmig ausgebildet sein. Diese sind mechanisch starr sowohl mit der Deckenplatte 4b als auch starr mit der Bodenplatte 4a verbunden. Die Verbindungselemente 5a, 5b, 5c sind hierbei parallel zueinander angeordnet. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention 1 for positioning a sensor 2 (see e.g. 3a) for generating measurement points when measuring a measurement object (not shown). The device 1 comprises a holding device 3 for linear drive devices 6a , 6b , 6c . In the in 1 The illustrated embodiment includes the holding device 3 a base plate 4a and a ceiling tile 4b . The holding device further comprises 3 three fasteners 5a , 5b , 5c for connecting the ceiling and floor panels 4a , 4b . The fasteners 5a , 5b , 5c can be rod-shaped. These are mechanically rigid with both the ceiling panel 4b as well as rigid with the base plate 4a connected. The fasteners 5a , 5b , 5c are arranged parallel to each other.

Die Verbindungselemente 5a, 5b, 5c bilden jeweils ein Linearführungselement einer Linearantriebseinrichtung 6a, 6b, 6c. Jede dieser Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c umfasst hierbei das jeweilige Linearführungselement, also das Verbindungselement 5a, 5b, 5c, und einen Schlitten 7a, 7b, 7c. Die Schlitten 7a, 7b, 7c sind hierbei linear beweglich an den Linearführungselementen gelagert.The fasteners 5a , 5b , 5c each form a linear guide element of a linear drive device 6a , 6b , 6c . Any of these linear drive devices 6a , 6b , 6c comprises the respective linear guide element, that is to say the connecting element 5a , 5b , 5c , and a sled 7a , 7b , 7c . The sleigh 7a , 7b , 7c are mounted on the linear guide elements so that they can move linearly.

Weiter dargestellt ist, dass die Vorrichtung 1 ein Halteelement 8 für den Sensor 2 umfasst, wobei das Halteelement 8 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildet ist. Weiter dargestellt ist, dass jede Linearantriebseinrichtung 6a, 6b, 6c Koppelelemente 9a1, 9a2, 9b1, 9b2, 9c1, 9c2 umfasst, wobei über diese Koppelelemente 9a1, ..., 9c2 die Schlitten 7a, 7b, 7c der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c mit dem Halteelement 8 mechanisch verbunden bzw. gekoppelt sind.It is also shown that the device 1 a retaining element 8th for the sensor 2 comprises, wherein the holding element 8th in the in 1 illustrated embodiment is plate-shaped. It is also shown that each linear drive device 6a , 6b , 6c Coupling elements 9a1 , 9a2 , 9b1 , 9b2 , 9c1 , 9c2 comprises, with these coupling elements 9a1 , ..., 9c2 the sledge 7a , 7b , 7c the linear drive devices 6a , 6b , 6c with the holding element 8th are mechanically connected or coupled.

Die Koppelelemente 9a1, ..., 9c2 sind hierbei stangenförmig ausgebildet. Es ist dargestellt, dass für jeder der Koppelelemente 9a1, ..., 9c2 ein erstes Ende eines Koppelelements 9a1, ..., 9c2 jeweils über eine Drehlagereinrichtung an dem Schlitten 7a, 7b, 7c gelagert sind, wobei die Drehlagereinrichtung eine Verdrehung um genau eine, genau zwei oder drei Raumachsen, die vorzugsweise voneinander verschieden sind, zulässt.The coupling elements 9a1 , ..., 9c2 are here designed as a rod. It is shown that for each of the coupling elements 9a1 , ..., 9c2 a first end of a coupling element 9a1 , ..., 9c2 each via a rotary bearing device on the slide 7a , 7b , 7c are stored, wherein the rotary bearing device allows a rotation about exactly one, exactly two or three spatial axes, which are preferably different from each other.

Ebenfalls ist dargestellt, dass ein weiteres Ende jedes Koppelelements 9a1, ...., 9c2 über eine weitere Drehlagereinrichtung an dem Halteelement 8 gelagert sind, wobei auch diese weitere Drehlagereinrichtungen eine Rotation um genau eine, genau zwei oder genau drei, vorzugsweise voneinander verschiedene, Drehachse(n) ermöglichen.It is also shown that another end of each coupling element 9a1 , ...., 9c2 via a further pivot bearing device on the holding element 8th are mounted, these further rotary bearing devices also allowing a rotation about exactly one, exactly two or exactly three, preferably mutually different, axis of rotation (s).

Weiter dargestellt ist ein Referenzkoordinatensystem mit einer Vertikalachse z, wobei diese Vertikalachse z parallel und entgegengesetzt zur Richtung einer Gewichtskraft orientiert sein kann. Durch den Richtungspfeil der Vertikalachse z ist eine Vertikalrichtung symbolisiert. Weiter dargestellt ist eine Längsachse x als auch eine Querachse y, wobei diese rechtwinklig zueinander orientiert sind und eine von der Längs- und der Querachse aufgespannte Ebene senkrecht zur Vertikalachse z orientiert ist. Durch die Richtungspfeile der Längsachse x und der Querachse y ist jeweils eine Längsrichtung als auch eine Querrichtung symbolisiert.Also shown is a reference coordinate system with a vertical axis z, it being possible for this vertical axis z to be oriented parallel and opposite to the direction of a weight force. A vertical direction is symbolized by the direction arrow of the vertical axis z. A longitudinal axis x and a transverse axis y are also shown, these being oriented at right angles to one another and a plane spanned by the longitudinal and the transverse axis being oriented perpendicular to the vertical axis z. The direction arrows of the longitudinal axis x and the transverse axis y each symbolize a longitudinal direction and a transverse direction.

Eine Oberfläche der Bodenplatte 4a als auch eine Oberfläche der Deckenplatte 4b können hierbei senkrecht zur Vertikalachse z orientiert sein. Weiter erstrecken sich die Verbindungselemente (und somit auch die Linearführungselemente 5a, 5b, 5c der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c) parallel zur Vertikalachse z.A surface of the floor slab 4a as well as a surface of the ceiling tile 4b can be oriented perpendicular to the vertical axis z. The connecting elements (and thus also the linear guide elements) extend further 5a , 5b , 5c the linear drive devices 6a , 6b , 6c) parallel to the vertical axis z.

Zur Positionierung eines Sensors 2 können die Schlitten 7a, 7b, 7c unabhängig voneinander entlang der Linearführungselemente 5a, 5b, 5c bewegt werden. Insbesondere können Positionen der Schlitten 7a, 7b, 7c entlang der Linearführungselemente 5a, 5b, 5c unabhängig voneinander eingestellt werden. Einer Positionsmenge, die die drei Positionen der Schlitten 7a, 7b, 7c der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c umfasst, ist hierbei eine Lage, also eine Position und/oder eine Orientierung, des Halteelements 8 zugeordnet, insbesondere im Referenzkoordinatensystem. Ist eine relative Lage des Sensors 2 zum Halteelement 8, also eine Lage des Sensors 2 in einem halteelementspezifischen oder halteelementfesten Koordinatensystem vorbekannt, so ist über die genannte Positionsmenge auch eine Lage des Sensors 2 im Referenzkoordinatensystem vorgegeben.For positioning a sensor 2 can the sled 7a , 7b , 7c independently of one another along the linear guide elements 5a , 5b , 5c be moved. In particular, positions of the slide 7a , 7b , 7c along the linear guide elements 5a , 5b , 5c can be set independently of each other. A set of positions representing the three positions of the slide 7a , 7b , 7c the linear drive devices 6a , 6b , 6c includes, here is a position, that is to say a position and / or an orientation, of the holding element 8th assigned, especially in the reference coordinate system. Is a relative position of the sensor 2 to the holding element 8th , i.e. a position of the sensor 2 In a coordinate system that is specific to the holding element or is fixed to the holding element, a position of the sensor is also known via the specified quantity of positions 2 specified in the reference coordinate system.

Über eine Vorwärtsrechnung ist es möglich, in Abhängigkeit der Positionen der Positionsmenge die Lage des Halteelements 8 bzw. des Sensors 2 zu bestimmen. Hierbei bilden die Positionen Eingangsgrößen für die genannte Vorwärtsrechnung, wobei die Ausgangsgröße die erläuterte Lage ist.Using a forward calculation, it is possible to determine the position of the holding element as a function of the positions of the position set 8th or the sensor 2 to determine. The positions here form input variables for the aforementioned forward calculation, the output variable being the position explained.

Bei einer Rückwärtsrechnung können in Abhängigkeit einer gewünschten Lage die Positionen der Schlitten 7a, 7b, 7c der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c bestimmt werden. Hierbei bildet die gewünschte Lage die Eingangsgröße und die Positionen der Positionsmenge die Ausgangsgrößen.In a backward calculation, the positions of the carriages can be determined depending on a desired position 7a , 7b , 7c the linear drive devices 6a , 6b , 6c to be determined. The desired position forms the input variable and the positions of the position quantity form the output variables.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform umfassen die Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c nur jeweils ein Koppelelement 9a, 9b, 9c zur mechanischen Verbindung der Schlitten 7a, 7b, 7c mit dem Halteelement 8. 2 shows a schematic representation of a device according to the invention 1 in a further embodiment. In contrast to the in 1 The illustrated embodiment include the linear drive devices 6a , 6b , 6c only one coupling element at a time 9a , 9b , 9c for mechanical connection of the slide 7a , 7b , 7c with the holding element 8th .

Weiter dargestellt ist eine Position pa des Schlittens 7a der ersten Linearantriebseinrichtung 6a entlang des Linearführungselements 5a. Entsprechend dargestellt ist eine Position pb des Schlittens 7b der zweiten Linearantriebseinrichtung 6b entlang des zweiten Linearführungselements 5b und eine Position pc des Schlittens 7c der dritten Linearantriebseinrichtung 6c entlang des dritten Linearführungselements 5c. Die Positionsmenge zur Bestimmung der Lage des Halteelements 8 und somit des Sensors 2 umfasst die erste Position pa, die zweite Position pb und die dritte Position pc.Another position is shown pa of the sled 7a the first linear drive device 6a along the linear guide element 5a . One position is shown accordingly pb of the sled 7b the second linear drive device 6b along the second linear guide element 5b and a position pc of the sled 7c the third linear drive device 6c along the third linear guide element 5c . The position quantity for determining the position of the holding element 8th and thus the sensor 2 includes the first position pa , the second position pb and the third position pc .

Es ist möglich, dass die Schlitten 7a, 7b, 7c luftgelagert an Linearführungselementen gelagert sind.It is possible that the sledge 7a , 7b , 7c are mounted on linear guide elements with air bearings.

Die 3a bis 3d zeigen eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Positionierung eines Sensors 2 in verschiedenen Bewegungszuständen der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, wobei in verschiedenen Bewegungszuständen verschiedenen Positionen pa, pb, pc (siehe 2) der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c eingestellt sein können.The 3a to 3d show a schematic representation of a device according to the invention 1 for positioning a sensor 2 in different movement states of the linear drive devices 6a , 6b , 6c , being in different states of motion different positions pa , pb , pc (please refer 2 ) of the linear drive devices 6a , 6b , 6c can be set.

Die in 3a, 3b, 3c und 3d dargestellte Vorrichtung 1 ist hierbei wie die in 2 dargestellte Vorrichtung 1 ausgebildet. Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Sensor 2 zur Erzeugung von Messpunkten an dem Halteelement 8 befestigt. Der Sensor 2 kann insbesondere ein taktiler Sensor zur Erzeugung von Messpunkten sein. Insbesondere kann der Sensor 2 einen Taststift umfassen.In the 3a , 3b , 3c and 3d illustrated device 1 is like the one in 2 illustrated device 1 educated. In contrast to the in 2 The illustrated embodiment of the device is a sensor 2 for generating measuring points on the holding element 8th attached. The sensor 2 can in particular be a tactile sensor for generating measuring points. In particular, the sensor 2 include a stylus.

Weiter dargestellt ist ein Messbereich MB und ein Wechselbereich WB eines Arbeitsraums der Vorrichtung 1. Hierbei ist dargestellt, dass sich der Wechselbereich WB entlang der Vertikalachse z hinter dem Messbereich MB angeordnet ist. Insbesondere werden Messbereich MB und Wechselbereich WB durch eine Trennebene 10 getrennt. Im Wechselbereich WB ist ein Sensormagazin 11 angeordnet, wobei weitere Sensoren 2a, 2b am/im Wechselmagazin angeordnet bzw. befestigt sein können. Hierbei ist dargestellt, dass ein erster weiterer Sensor 2a ein optischer Sensor ist und ein zweiter weiterer Sensor 2b ein weiterer taktiler Sensor mit einem Taststift ist. Im Messbereich MB kann ein zu vermessendes Messobjekt angeordnet werden.A measuring range MB and an alternating range are also shown WB a working space of the device 1 . It is shown here that the change area WB is arranged along the vertical axis z behind the measuring range MB. In particular, measuring range MB and changing range WB through a parting plane 10 Cut. In the changing area WB is a sensor magazine 11 arranged, with further sensors 2a , 2 B can be arranged or fastened on / in the interchangeable magazine. It is shown here that a first further sensor 2a is an optical sensor and a second further sensor 2 B Another tactile sensor is with a stylus. A measuring object to be measured can be arranged in the measuring range MB.

Der Wechselbereich WB kann hierbei insbesondere Raumlagen des Halteelements 8 umfassen, die sich einstellen, wenn sich mindestens zwei Schlitten 7a, 7b, 7c in einer ersten Raumhälfte relativ zum Halteelement 8 befinden, wobei die erste Raumhälfte in Bezug auf die dargestellte Vertikalachse z unter dem Haltelement 8 angeordnet ist.The changing area WB can here in particular spatial positions of the holding element 8th include that adjust when there are at least two carriages 7a , 7b , 7c in a first half of the space relative to the holding element 8th are located, the first half of the space with respect to the illustrated vertical axis z under the holding element 8th is arranged.

Der Messbereich MB kann Raumlagen des Halteelements 8 umfassen, die sich einstellen, wenn sich mindestens zwei Schlitten 7a, 7b, 7c in einer weiteren Raumhälfte in Bezug auf die dargestellte Vertikalachse z über dem Halteelement 8 befinden.The measuring range MB can spatial positions of the holding element 8th include that adjust when there are at least two carriages 7a , 7b , 7c in a further half of the space in relation to the illustrated vertical axis z above the holding element 8th are located.

Die Raumhälften sind durch eine weitere Trennebene festgelegt sind, die durch einen geometrischen Mittelpunkt des Halteelements 8 verläuft und senkrecht zur Vertikalachse z ist.The halves of the space are defined by a further parting plane, which is defined by a geometric center point of the holding element 8th and is perpendicular to the vertical axis z.

Es ist möglich, dass sich Wechselbereich WB und Messbereich MB überschneiden, insbesondere für Positionsmengen mit Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c der Vorrichtung 1, die die gleiche Lage des Halteelements 8 bedingen, wobei jedoch die sich in diesen Positionsmengen ergebenden relative Anordnungen zwischen Schlitten 7a, 7b, 7c und Halteelement 8 in Bezug auf die erläuterten Raumhälften voneinander verschieden sind.It is possible that changing area WB and measuring range MB overlap, especially for item quantities with items pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c the device 1 that have the same position of the retaining element 8th condition, but the relative arrangements between carriages resulting in these position quantities 7a , 7b , 7c and holding element 8th are different from one another with regard to the explained space halves.

In den 3a bis 3d ist dargestellt, wie das Halteelement 8 mit dem daran befestigten Sensor 2 von dem Messbereich MB in den Wechselbereich WB bewegt wird, um den aktuell am Halteelement befestigten Sensor 2 zu tauschen, also diesen am Sensormagazin 11 zu befestigen und einen der weiteren Sensoren 2a, 2b aufzunehmen.In the 3a to 3d is shown how the retaining element 8th with the attached sensor 2 from the measuring range MB to the changing range WB is moved to the sensor currently attached to the holding element 2 to swap, so this on the sensor magazine 11 to attach and one of the other sensors 2a , 2 B record.

In 3a ist hierbei ein Bewegungsausgangszustand, in den 3b, 3c jeweils ein Zwischenzustand und in 3d ein Endzustand dargestellt.In 3a is a movement starting state in which 3b , 3c each an intermediate state and in 3d a final state is shown.

Hierbei ist dargestellt, dass ein Zusammenhang zwischen einer Positionsmenge mit Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c der Vorrichtung 1 und einer Lage des Halteelements 8 im Messbereich uneindeutig sein kann, insbesondere für eine Lage im Messbereich MB. Insbesondere ist in 3a und 3c jeweils ein Bewegungszustand der Vorrichtung 1 dargestellt, in denen das Halteelement 8 die gleiche Lage einnimmt bzw. in der gleichen Lage positioniert ist, wobei sich jedoch die Positionen pa, pb, pc der beiden Positionsmengen zur Einstellung dieser Lage voneinander unterscheiden.It is shown here that a relationship between a set of items and items pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c the device 1 and a position of the holding element 8th can be ambiguous in the measuring range, in particular for a position in the measuring range MB. In particular, in 3a and 3c each a state of motion of the device 1 shown in which the retaining element 8th occupies the same position or is positioned in the same position, but the positions pa , pb , pc of the two item sets for setting this position differ from one another.

Um das Halteelement 8 aus dem in 3a dargestellten Bewegungsausgangszustand der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, in dem das Halteelement 8 im Messbereich MB angeordnet ist, in den Wechselbereich WB zu bewegen, wird das Halteelement 8 durch Betrieb und Positionierung der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, insbesondere durch Bewegung der Schlitten 7a, 7b, 7c (siehe 2), entlang der Linearführungselemente 5a, 5b, 5c in den in 3b dargestellten Bewegungs(zwischen)zustand überführt, wobei sich die Lage des Halteelements 8 ändert. Aus diesem ersten Bewegungszwischenzustand kann dann das Halteelement 8 in die gleiche Lage wie dem in 3a dargestellten Ausgangsbewegungszustand überführt werden, wobei jedoch der Bewegungszustand der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, insbesondere die Positionen pa, pb, pc der Positionsmenge der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c in diesem weiteren Bewegungszwischenzustand von den Positionen pa, pb, pc des in 3a dargestellten Bewegungs(ausgangs)zustand verschieden sind. Hiernach kann das Halteelement 8 aus dem Messbereich MB in den Wechselbereich WB bewegt werden, wobei in 3d ein Bewegungsendzustand dargestellt ist, in dem das Haltelement 8 mit dem Sensor 2 im Wechselbereich WB angeordnet ist.To the retaining element 8th from the in 3a illustrated movement starting state of the linear drive devices 6a , 6b , 6c , in which the holding element 8th is arranged in the measuring area MB, in the changing area WB to move, the holding element 8th by operating and positioning the linear drive devices 6a , 6b , 6c , especially by moving the slide 7a , 7b , 7c (please refer 2 ), along the linear guide elements 5a , 5b , 5c in the in 3b shown movement (intermediate) state transferred, the position of the holding element 8th changes. From this first intermediate movement state, the holding element can then 8th in the same position as that in 3a are transferred output state of motion shown, but the state of motion of the linear drive devices 6a , 6b , 6c , especially the positions pa , pb , pc the position quantity of the linear drive devices 6a , 6b , 6c in this further intermediate state of motion from the positions pa , pb , pc of the in 3a shown movement (initial) state are different. After that, the holding element 8th from the measuring range MB to the changing range WB be moved, with in 3d a movement end state is shown in which the holding element 8th with the sensor 2 in the changing area WB is arranged.

Somit kann die Vorrichtung 1 derart ausgebildet sein, dass eine Bewegung des Halteelements 8 von dem Messbereich MB in den Wechselbereich WB nur aus einer von zwei voneinander verschiedenen Positionsmengen möglich ist, wobei den beiden Positionsmengen jeweils die gleiche Lage des Halteelements 8 zugeordnet ist, also das Halteelement 8 bei Einstellung der Positionen pa, pb, pc dieser Positionsmengen jeweils die gleiche Lage einnimmt.Thus, the device 1 be designed such that a movement of the holding element 8th from the measuring range MB to the changing range WB is only possible from one of two different item sets, with the two item sets each having the same position of the holding element 8th is assigned, so the holding element 8th when setting the positions pa , pb , pc this position sets each occupies the same position.

Auch kann die Vorrichtung 1 derart ausgebildet sei, dass das Halteelement 8 aus einer Lage im Messbereich, der verschiedene Positionsmengen zugeordnet sind, nur dann aus einem Bewegungszustand mit einer ersten Positionsmenge in den Wechselbereich bewegt werden kann, indem während der Bewegung ein Bewegungszustand mit einer weiteren Positionsmenge der verschiedenen Positionsmengen eingestellt wird.The device can also 1 be designed such that the holding element 8th can only be moved from a movement state with a first position amount into the change area from a position in the measuring area to which different position sets are assigned by setting a movement state with a further position set of the different position sets during the movement.

Dies kann anschaulich als „Umklappen“ der Linearantriebseinrichtungen, insbesondere der beweglichen Teile der Linearantriebseinrichtungen, beschrieben werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein durch die kinematische Struktur der Vorrichtung gesicherte Aufteilung in Messbereich MB und Wechselbereich WB und sowie die Möglichkeit, einen Wechselbereich WB mit einem Sensormagazin in Vertikalrichtung z über/unter dem Messbereich MB anzuordnen, wodurch wiederum kein Platz im Messbereich MB, insbesondere entlang von Richtungen quer zur Vertikalrichtung z benötigt wird, um dort aus- oder einzuwechselnde Sensoren anzuordnen. Hieraus kann eine gewünschte Größe des Messbereichs, insbesondere entlang der genannten Richtungen, sichergestellt werden.This can clearly be described as “folding over” the linear drive devices, in particular the moving parts of the linear drive devices. This advantageously results in a division into measuring area MB and changing area secured by the kinematic structure of the device WB and as well as the possibility of a changing area WB with a sensor magazine in the vertical direction z above / below the measuring area MB, which in turn means that no space is required in the measuring area MB, in particular along directions transverse to the vertical direction z, in order to arrange sensors to be replaced or replaced there. A desired size of the measurement area, in particular along the directions mentioned, can be ensured from this.

Die Pfeile in 3b, 3c, 3d stellen hierbei die jeweiligen Bewegungsrichtungen der Linearantriebseinrichtungen, insbesondere der beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, dar, in die diese beweglichen Elemente bewegt werden müssen, um die in diesen Figuren dargestellten Bewegungszustände einzunehmen.The arrows in 3b , 3c , 3d represent the respective directions of movement of the linear drive devices, in particular of the movable elements of the linear drive devices 6a , 6b , 6c , represents in which these movable elements must be moved in order to assume the movement states shown in these figures.

4a zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform in einem ersten Montagezustand. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 drei Linearführungselemente 5a, 5b, 5c zur Bewegungsführung von Schlitten 7a, 7b, 7c. Diese Linearführungselemente 5a, 5b, 5c sind wiederum durch Verbindungselemente 11 mechanisch starr miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 11 zur mechanischen Verbindung der Linearführungselemente 5a, 5b, 5c können hierbei ebenfalls stangenförmig ausgebildet sein. In 4a ist dargestellt, dass eine Bodenfläche der Vorrichtung 1 zur Lagerung der Vorrichtung 1 auf einem Fundament durch ein erstes Linearführungselement 5a, ein zweites Linearführungselement 5b sowie durch die beiden Verbindungselemente 11 ausgebildet wird, die die verschiedenen Enden der beiden Linearführungselemente 5a, 5b miteinander verbinden. In 4b ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem weiteren Montagezustand dargestellt, wobei die Vorrichtung 1 entsprechend der in 4a dargestellten Vorrichtung ausgebildet ist. Im Unterschied zu der in 4a dargestellten Vorrichtung 1 wird die Bodenfläche durch Verbindungselemente 11 zur Verbindung der Linearführungselemente 5a, 5b, 5c und nicht durch Linearführungselemente 5a, 5b, 5c gebildet. 4a shows a schematic representation of a device according to the invention 1 in a further embodiment in a first assembly state. In contrast to the in 1 The illustrated embodiment comprises the device 1 three linear guide elements 5a , 5b , 5c for the motion control of slides 7a , 7b , 7c . These linear guide elements 5a , 5b , 5c are in turn by fasteners 11 mechanically rigidly connected to one another. The fasteners 11 for the mechanical connection of the linear guide elements 5a , 5b , 5c can also be made rod-shaped. In 4a is shown that a bottom surface of the device 1 for storing the device 1 on a foundation by a first linear guide element 5a , a second linear guide element 5b as well as by the two connecting elements 11 is formed which the different ends of the two linear guide elements 5a , 5b connect with each other. In 4b is a schematic representation of a device according to the invention 1 shown in a further assembly state, the device 1 according to the in 4a shown device is formed. In contrast to the in 4a device shown 1 the floor area is secured by fasteners 11 for connecting the linear guide elements 5a , 5b , 5c and not by linear guide elements 5a , 5b , 5c educated.

Die in 4a und 4b dargestellte Vorrichtung 1 ermöglicht in vorteilhafter Weise die Bereitstellung verschiedener Arbeitsräume in Bezug auf ein gemeinsames Koordinatensystem, insbesondere ein Referenzkoordinatensystem. So weist der von der Vorrichtung 1 in dem in 4a dargestellten Montagezustand bereitgestellte Arbeitsraum eine größere Länge entlang der Längsachse x als der von der Vorrichtung 1 in dem in 4b dargestellten Montagezustand auf. Entsprechend weist der Arbeitsraum der Vorrichtung 1 in dem in 4b dargestellten Montagezustand eine größere Höhe entlang der Vertikalachse z als der Arbeitsraum der Vorrichtung 1 in dem in 4a dargestellten Montagezustand auf.In the 4a and 4b illustrated device 1 advantageously enables the provision of different work spaces with respect to a common coordinate system, in particular a reference coordinate system. So the one from the device 1 in the in 4a illustrated assembly state provided working space a greater length along the longitudinal axis x than that of the device 1 in the in 4b assembly state shown. The working space of the device has a corresponding configuration 1 in the in 4b assembly state shown a greater height along the vertical axis z than the working space of the device 1 in the in 4a assembly state shown.

Somit wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, ein Arbeitsraum an eine Messaufgabe, insbesondere ein zu vermessendes Messobjekt, anzupassen.This advantageously makes it possible to adapt a workspace to a measurement task, in particular a measurement object to be measured.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform. Dargestellt ist eine Bodenplatte 4a. Weiter dargestellt ist, dass die Vorrichtung 1 drei Linearantriebseinrichtungspaare umfasst. Ein erstes Linearantriebseinrichtungspaar umfasst eine erste Linearantriebseinrichtung 6a1 und eine zweite Linearantriebseinrichtung 6a2, die jeweils ein Linearführungselement 5a1, 5a2 und einen Schlitten 7a1, 7a2 umfassen. Entsprechend umfasst ein zweites Linearantriebseinrichtungspaar eine erste Linearantriebseinrichtung 6b1 und eine zweite Linearantriebseinrichtung 6b2, die ebenfalls jeweils ein Linearführungselement 5b1, 5b2 und einen Schlitten 7b1, 7b2 aufweisen. Ein drittes Linearantriebseinrichtungspaar umfasst eine erste Linearantriebseinrichtung 6c1 und eine zweite Linearantriebseinrichtung 6c2, die jeweils wiederum ein Linearführungselement 5c1, 5c2 und einen Schlitten 7c1, 7c2 umfassen. 5 shows a schematic representation of a device according to the invention 1 in a further embodiment. A base plate is shown 4a . It is also shown that the device 1 comprises three pairs of linear drive devices. A first linear drive device pair comprises a first linear drive device 6a1 and a second linear drive device 6a2 , each with a linear guide element 5a1 , 5a2 and a sled 7a1 , 7a2 include. Correspondingly, a second pair of linear drive devices comprises a first linear drive device 6b1 and a second linear drive device 6b2 , which also each have a linear guide element 5b1 , 5b2 and a sled 7b1 , 7b2 exhibit. A third linear drive device pair comprises a first linear drive device 6c1 and a second linear drive device 6c2 , each in turn a linear guide element 5c1 , 5c2 and a carriage 7c1, 7c2 include.

Dargestellt ist, dass die Linearführungselemente 5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, 5c2 parallel zueinander angeordnet sind. Auch erstrecken sich diese Linearführungselemente 5a1, ..., 5c2 parallel zur Vertikalachse z. Weiter dargestellt ist, dass eine Verbindungslinie minimaler Distanz zwischen den Linearführungselementen 5a1, 5a2, ..., 5c1, 5c2 eines Linearantriebseinrichtungspaars den Arbeitsraum der Vorrichtung 1 nicht schneidet.It is shown that the linear guide elements 5a1 , 5a2 , 5b1 , 5b2 , 5c1 , 5c2 are arranged parallel to each other. These linear guide elements also extend 5a1 , ..., 5c2 parallel to the vertical axis z. It is also shown that a connecting line of minimal distance between the linear guide elements 5a1 , 5a2 , ..., 5c1 , 5c2 a pair of linear drive devices, the working space of the device 1 does not cut.

Weiter dargestellt ist, dass der Schlitten 7a1 der ersten Linearantriebseinrichtung 6a1 des ersten Linearantriebseinrichtungspaars über ein erstes Koppelelement 9a1 mit dem Halteelement 8 mechanisch verbunden ist. Hierbei kann das Koppelelement 9a1 jeweils - wie vorhergehend bereits erläutert - über Drehlagereinrichtungen sowohl an dem Schlitten 7a1 als auch an dem Halteelement 8 gelagert sein. Entsprechend sind auch die Schlitten 7a2, ..., 7c2 der Linearantriebseinrichtungen 6a2, ..., 6c2 über Koppelelemente 9a2, 9b1, 9b2, 9c1, 9c2 mit dem Halteelement 8 verbunden.It is also shown that the slide 7a1 the first linear drive device 6a1 of the first pair of linear drive devices via a first coupling element 9a1 with the holding element 8th is mechanically connected. Here, the coupling element 9a1 in each case - as already explained above - via rotary bearing devices both on the slide 7a1 as well as on the holding element 8th be stored. The sledges are accordingly 7a2 , ..., 7c2 the linear drive devices 6a2 , ..., 6c2 via coupling elements 9a2 , 9b1 , 9b2 , 9c1 , 9c2 with the holding element 8th connected.

Hierbei ist zumindest ein bewegliches Teil der ersten Linearantriebseinrichtung 6a1 des ersten Linearantriebseinrichtungspaars mechanisch starr mit einem beweglichen Teil der zweiten Linearantriebseinrichtung 6a2 dieses ersten Linearantriebseinrichtungspaars verbindbar oder verbunden. Beispielsweise können Schlitten 7a1, 7a2 dieser Linearantriebseinrichtungen 6a1, 6a2 mechanisch starr miteinander verbindbar oder verbunden sein. Alternativ oder kumulativ können Koppelelemente 9a1, 9a2 dieser Linearantriebseinrichtungen 6a1, 6a2 mechanisch starr miteinander verbunden sein.Here, at least one movable part is the first linear drive device 6a1 of the first linear drive device pair mechanically rigid with a movable part of the second linear drive device 6a2 this first linear drive device pair connectable or connected. For example, sledges 7a1 , 7a2 these linear drive devices 6a1 , 6a2 be mechanically rigidly connected or connected to one another. Alternatively or cumulatively, coupling elements 9a1 , 9a2 these linear drive devices 6a1 , 6a2 be mechanically rigidly connected to each other.

Entsprechend können auch die beweglichen Elemente Linearantriebseinrichtungen 6b1, 6b2, 6c1, 6c2 der weiteren Linearantriebseinrichtungspaare mechanisch starr miteinander verbindbar oder verbunden sein.Correspondingly, the movable elements can also be linear drive devices 6b1 , 6b2 , 6c1 , 6c2 of the further pairs of linear drive devices can be mechanically rigidly connected or connected to one another.

In einem mechanisch verbundenen Zustand ist es möglich, dass ein Aktor nur einer der beiden Linearantriebseinrichtungen 6a1, ..., 6c2 eines Linearantriebseinrichtungspaars betrieben wird, um eine gewünschte Position der beiden beweglichen Elemente, also Schlitten 7a1, ..., 7c2, eines Linearantriebseinrichtungspaars einzustellen. Alternativ ist es jedoch selbstverständlich auch möglich, Aktoren beider Linearantriebseinrichtungen 6a1, ..., 6c2 zur Einstellung einer gewünschten Position zu betreiben.In a mechanically connected state, it is possible that an actuator is only one of the two linear drive devices 6a1 , ..., 6c2 a linear drive device pair is operated to a desired position of the two movable elements, that is to say carriages 7a1 , ..., 7c2 to set a pair of linear drive devices. Alternatively, however, it is of course also possible to use actuators of both linear drive devices 6a1 , ..., 6c2 to operate to set a desired position.

In einem mechanisch unverbundenen Zustand können die Positionen der beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen 6a1, ..., 6c2 unabhängig voneinander eingestellt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung des Arbeitsraums, also der Menge von einstellbaren Positionen und Orientierungen.In a mechanically disconnected state, the positions of the movable elements of the linear drive devices 6a1 , ..., 6c2 can be set independently of each other. This advantageously results in an enlargement of the working space, that is to say the amount of adjustable positions and orientations.

In 5 ist weiter ein durch einen gestrichelten Kreis umfasster Detailausschnitt des Halteelements 8 dargestellt. Hierbei ist ein halteelementspezifisches bzw. halteelementfestes Koordinatensystem dargestellt, welches eine Vertikalachse z8, eine Längsachse x8 und eine Querachse y8 umfasst. Die Achsen x8, y8, z8 sind hierbei senkrecht zueinander orientiert. Durch gekrümmte Pfeile ist dargestellt, dass durch Einstellung der Positionen der beweglichen Elemente der Linearantriebseinrichtungen 6a1, ..., 6c2 das Halteelement 8 um die Achsen x8, y8, z8 herum und entlang dieser Achsen x8, y8, z8 bewegt werden kann.In 5 is also a detail section of the holding element enclosed by a dashed circle 8th shown. Here, a holding element-specific or holding element fixed coordinate system is shown, which comprises a vertical axis z8, a longitudinal axis x8 and a transverse axis y8. The axes x8, y8, z8 are oriented perpendicular to one another. Curved arrows show that by setting the positions of the movable elements of the linear drive devices 6a1 , ..., 6c2 the retaining element 8th can be moved around the axes x8, y8, z8 and along these axes x8, y8, z8.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines modularen Messsystems mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Das System kann eine Koordinatenmesseinrichtung bilden. Das in 6 dargestellte System umfasst eine weitere Positioniereinrichtung 12, die beispielsweise als Gelenkarmroboter ausgebildet sein kann. An einer Endeffektorschnittstelle 13 des Gelenkarmroboters kann die vorgeschlagene Vorrichtung 1 zur Positionierung eines Sensors 2 angeordnet werden. Beispielsweise kann eine Bodenplatte 4a der Vorrichtung 1 an der Endeffektorschnittstelle 13 befestigt, beispielsweise angeschraubt oder angeflanscht, werden. Weiter kann ein Sensor 2, beispielsweise ein taktiler Sensor, an dem Halteelement 8 der Vorrichtung 1 befestigt werden. 6th shows a schematic representation of a modular measuring system with a device according to the invention 1 . The system can form a coordinate measuring device. This in 6th The system shown comprises a further positioning device 12 which can be designed as an articulated arm robot, for example. At an end effector interface 13 of the articulated arm robot can use the proposed device 1 for positioning a sensor 2 to be ordered. For example, a base plate 4a the device 1 at the end effector interface 13 attached, for example screwed or flanged. A sensor can also be used 2 , for example a tactile sensor, on the holding element 8th the device 1 attached.

Nicht dargestellt ist, dass die Vorrichtung 1 Teil des Sensors 2 bzw. in diesen verbaut sein kann und somit zur Positionierung der dargestellten Tastkugel des Sensors 2 dienen kann. In diesem Fall kann der Sensor 2 an der Endeffektorschnittstelle 13 der weiteren Positioniereinrichtung 12 angeordnet werden, insbesondere die Halteeinrichtung 3. Weiter kann die Tastkugel oder ein Taster mit Tastkugel an dem Halteelement 8 befestigt werden.It is not shown that the device 1 Part of the sensor 2 or can be built into these and thus for positioning the probe ball of the sensor shown 2 can serve. In this case the sensor can 2 at the end effector interface 13 the further positioning device 12 are arranged, in particular the holding device 3 . The probe ball or a button with a probe ball can also be attached to the holding element 8th attached.

7a zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform. Hierbei ist die in 7a dargestellte Vorrichtung entsprechend der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 ausgebildet. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die in 7a dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 keine Deckenplatte 4b (siehe 1), sondern einen Deckenring 14 zur mechanischen Verbindung von Linearführungselementen 5a, 5b, 5c. Der Deckenring 14 bildet hierbei ein Teil der Halteeinrichtung 3 der Vorrichtung 1. 7a shows a schematic representation of a device according to the invention 1 in a further embodiment. The in 7a device shown according to the in 1 device shown 1 educated. In contrast to the in 1 The embodiment shown includes the in 7a illustrated embodiment of the device 1 no ceiling plate 4b (please refer 1 ), but a ceiling ring 14th for the mechanical connection of linear guide elements 5a , 5b , 5c . The ceiling ring 14th forms part of the holding device 3 the device 1 .

Selbstverständlich sind auch Ausbildungsformen vorstellbar, die von der Ausbildung als Deckenring 14 verschieden sind.Of course, training forms are also conceivable, those of training as a ceiling ring 14th are different.

Weiter dargestellt ist, dass die Vorrichtung 1 eine Lageerfassungseinrichtung zur Erfassung einer Lage des Halteelementes 8, insbesondere im Referenzkoordinatensystem, umfasst. Die Lageerfassungseinrichtung ist als optische Lageerfassungseinrichtung ausgebildet und umfasst mehrere Bilderfassungseinrichtungen 15 sowie mehrere optisch erfassbare Marker 16, die eine Markeranordnung bilden.It is also shown that the device 1 a position detection device for detecting a position of the holding element 8th , in particular in the reference coordinate system. The position detection device is designed as an optical position detection device and comprises several image detection devices 15th as well as several optically detectable markers 16 that form a marker array.

Dargestellt ist, dass die Bilderfassungseinrichtungen 15, die beispielsweise als Kameras, insbesondere CMOS- oder CCD-Kameras, ausgebildet sein können, an der Halteeinrichtung 3 befestigt bzw. gelagert sind. Insbesondere können die Bilderfassungseinrichtungen 15 an dem Deckenring 14, also einem Verbindungselement zur mechanischen Verbindung von Linearführungselementen 5a, b, 5c, befestigt sein. Alternativ oder kumulativ können Bilderfassungseinrichtungen 15 an einem Linearführungselement 5a, 5b, 5c befestigt sein. Vorzugsweise sind jedoch Bilderfassungseinrichtungen 15 an dem Verbindungselement, nicht jedoch an einem Linearführungselement 5a, 5b, 5c angeordnet.It is shown that the image capturing devices 15th , which can be designed, for example, as cameras, in particular CMOS or CCD cameras, on the holding device 3 are attached or stored. In particular, the image acquisition devices 15th on the ceiling ring 14th , so a connecting element to the mechanical Connection of linear guide elements 5a, b , 5c , be attached. Alternatively or cumulatively, image capturing devices 15th on a linear guide element 5a , 5b , 5c be attached. However, image capturing devices are preferred 15th on the connecting element, but not on a linear guide element 5a , 5b , 5c arranged.

Durch die Bilderfassungseinrichtungen 15 sind die Marker 16 der Markeranordnung optisch erfassbar, also in vorzugsweise zweidimensionale Abbilder abbildbar. Aus einer Steuereinrichtung 17, die beispielsweise als Mikrocontroller oder integrierte Schaltung ausgeführt sein kann, kann dann in Abhängigkeit der erzeugten Abbilder die Lage der Marker 16 bzw. der von den Markern 16 gebildeten Markeranordnung und somit auch die Lage des Halteelements 8 bestimmt werden. Die Bilderfassungseinrichtungen 15 sind hierbei dementsprechend angeordnet.Through the image capture devices 15th are the markers 16 the marker arrangement can be detected optically, that is to say can be represented in preferably two-dimensional images. From a control device 17th , which can be implemented as a microcontroller or integrated circuit, for example, the position of the markers can then, depending on the images generated 16 or that of the markers 16 formed marker arrangement and thus also the position of the holding element 8th to be determined. The image capture devices 15th are arranged accordingly.

Somit ist es möglich, die Lage des Halteelements 8 und somit auch eines an dem Halteelement 8 befestigten Sensors 2 unabhängig von den Positionswerten der Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c (siehe 1 und 2) zu bestimmen. Mit anderen Worten kann eine Lage des Halteelements 8 und somit auch eines daran befestigten Sensors 2 unabhängig von einer Vorwärtsrechnung bestimmt werden.It is thus possible to change the position of the holding element 8th and thus also one on the holding element 8th attached sensor 2 regardless of the position values of the positions pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c (please refer 1 and 2 ) to be determined. In other words, a position of the holding element 8th and thus also a sensor attached to it 2 can be determined independently of a forward calculation.

Es ist möglich, dass in Abhängigkeit der mittels der Lageerfassungseinrichtung erfassten Lage des Halteelements 8 eine Abweichung der Ist-Lage des Halteelements 8 (die durch die Lageerfassungseinrichtung erfasst/bestimmt wird) von einer Soll-Lage zu bestimmen. Diese Abweichung kann dann zur Korrektur genutzt werden. Insbesondere kann eine Positionsregelung der Positionen der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c (siehe 1 und 2) derart durchgeführt werden, dass die Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Lage minimiert wird. Alternativ oder kumulativ kann ein von dem Sensor 2 erzeugter Messwert, beispielsweise Koordinaten eines Messpunkts, in Abhängigkeit der Abweichung zwischen Ist-Lage und Soll-Lage korrigiert werden. Insbesondere kann der Messwert derart korrigiert werden, dass Koordinaten des Messpunkts den tatsächlichen Ist-Koordinaten des Sensors 2 bzw. des Antastpunkts entsprechen.It is possible that depending on the position of the holding element detected by means of the position detection device 8th a deviation in the actual position of the holding element 8th (which is detected / determined by the position detection device) from a target position. This deviation can then be used for correction. In particular, it is possible to regulate the position of the positions of the linear drive devices 6a , 6b , 6c (please refer 1 and 2 ) be carried out in such a way that the deviation of the actual position from the target position is minimized. Alternatively or cumulatively, one of the sensor 2 generated measured value, for example coordinates of a measuring point, can be corrected as a function of the deviation between the actual position and the target position. In particular, the measured value can be corrected in such a way that the coordinates of the measuring point correspond to the actual actual coordinates of the sensor 2 or the touch point.

7b zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform. Die Vorrichtung 1 ist hierbei entsprechend der in 7a dargestellten Ausführungsform ausgebildet. Im Unterschied zu der in 7a dargestellten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 keine Lageerfassungseinrichtung und somit auch keine Bilderfassungseinrichtungen 15. In 7b ist hierbei die Vorrichtung 1 in einem Kalibrierzustand dargestellt. In dem Kalibrierzustand kann ein Kalibrierelement, insbesondere ein als Kalibrierplatte ausgebildetes Kalibrierelement 18, an einem ortsfest angeordneten Teil der Vorrichtung 1, beispielsweise der Bodenplatte 4a, befestigt werden. An dem Halteelement 8 kann eine Bilderfassungseinrichtung 19, beispielsweise ebenfalls eine Kamera, befestigt werden. An/auf dem Kalibrierelement 18 können Kalibriermarken angeordnet werden, die optisch erfassbar sind und die eine vorbekannte räumliche Relativanordnung zueinander aufweisen. 7b shows a schematic representation of a device according to the invention 1 in a further embodiment. The device 1 is according to the in 7a illustrated embodiment formed. In contrast to the in 7a The illustrated embodiment comprises the device 1 no position detection device and therefore also no image detection devices 15th . In 7b here is the device 1 shown in a calibration state. In the calibration state, a calibration element, in particular a calibration element designed as a calibration plate, can be used 18th , on a stationary part of the device 1 , for example the base plate 4a , be attached. On the holding element 8th can be an image capture device 19th , for example also a camera, can be attached. On / on the calibration element 18th calibration marks can be arranged, which can be optically detected and which have a previously known spatial arrangement relative to one another.

Während des Kalibriervorgangs kann das Halteelement 8 mit der daran angeordneten Bilderfassungseinrichtung 19 in verschiedene Lagen bewegt werden. Hierbei wird eine Soll-Lage vorgeben und, z.B. über ein Rückwärtsrechnung, eine Positionsmenge zur Einstellung der Soll-Lage bestimmt. Nach Einstellung der Positionen pa, pb, pc (siehe 2) dieser Positionsmenge stellt sich dann eine Ist-Lage ein. Aufgrund von Toleranzen und Umgebungseinflüssen kann jedoch die tatsächliche Ist-Lage von der Soll-Lage abweichen. In jeder der derart eingestellten Lagen kann mittels der Bilderfassungseinrichtung 19 ein Abbild des Kalibrierelements 18 erzeugt werden. Durch dem Fachmann bekannte Verfahren der Bildverarbeitung kann dann bildbasiert eine Abweichung der Ist-Lage, aus der das Abbild erzeugt wurde, von der Soll-Lage bestimmt werden, insbesondere durch einen Vergleich des aus der Ist-Lage erzeugten Abbilds mit einem rechnerisch bestimmten/simulierten aus der Soll-Lage erzeugten Soll-Abbild.During the calibration process, the holding element 8th with the image capturing device arranged thereon 19th be moved in different positions. Here, a target position is specified and, for example, a backward calculation is used to determine a quantity of positions for setting the target position. After setting the positions pa , pb , pc (please refer 2 ) This position set then results in an actual position. However, due to tolerances and environmental influences, the actual actual position may differ from the target position. In each of the positions set in this way, the image capturing device 19th an image of the calibration element 18th be generated. Using image processing methods known to those skilled in the art, a deviation of the actual position from which the image was generated from the target position can then be determined image-based, in particular by comparing the image generated from the actual position with a computationally determined / simulated image Target image generated from the target position.

Diese Abweichung kann dann in einem nachfolgenden Messbetrieb wie vorhergehend erläutert als Korrekturwert genutzt werden, beispielsweise zur Positionsregelung und/oder zur Messpunktkorrektur.This deviation can then be used as a correction value in a subsequent measuring operation, as explained above, for example for position control and / or for measuring point correction.

8 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Positionierung eines Sensors 2 (siehe z.B. 3a). In einem ersten Schritt S1 wird eine Soll-Lage des Sensors 2 ermittelt. Weiter kann im ersten Schritt S1 eine Positionsmenge von Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c einer vorgeschlagenen Vorrichtung 1 (siehe z.B. 1) bestimmt werden, die dieser Soll-Lage zugeordnet sind. 8th shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for positioning a sensor 2 (see e.g. 3a) . In a first step S1 becomes a target position of the sensor 2 determined. You can continue in the first step S1 an item set of items pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c a proposed device 1 (see e.g. 1 ) that are assigned to this target position.

In einem zweiten Schritt S2 kann dann eine entsprechende Position pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c eingestellt werden.In a second step S2 can then take a corresponding position pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c can be set.

9 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform. Das in 9 dargestellte Verfahren umfasst hierbei drei Schritte S1, S2, S3, wobei die ersten beiden Schritte S1, S2 den in 8 dargestellten Schritten S1, S2 entsprechen. In einem dritten Schritt S3 wird mittels einer Lageerfassungseinrichtung eine Ist-Lage des Sensors 2 bestimmt. In einem vierten Schritt S4 kann dann eine Abweichung zwischen der Ist-Lage und der vorhergehend erläuterten Soll-Lage bestimmt werden und, wie ebenfalls vorhergehend erläutert, eine Korrektur der Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c und/oder eine Korrektur des vom Sensor 2 erzeugten Messwerts durchgeführt werden. 9 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention in a further embodiment. This in 9 The method shown here comprises three steps S1 , S2 , S3 , taking the first two steps S1 , S2 the in 8th illustrated steps S1 , S2 correspond. In a third step S3 an actual position of the sensor is obtained by means of a position detection device 2 certainly. In a fourth step S4 a deviation between the actual position and the previously explained target position can then be determined and, as also explained above, a correction of the positions pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c and / or a correction of the sensor 2 generated measured value.

10 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Ausführungsform. Wie das in 9 dargestellte Verfahren umfasst das in 10 dargestellte Verfahren vier Verfahrensschritte S1, S2, S3, S4. Im Unterschied zu der in 9 dargestellten Ausführungsform wird in einem dritten Schritt S3 in Abhängigkeit der Soll-Lage oder in Abhängigkeit einer Positionsmenge von eingestellten Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c ein Korrekturwert bestimmt, beispielsweise aus einer Speichereinrichtung abgerufen, wobei in der Speichereinrichtung verschiedene Lagen bzw. verschiedene Positionsmengen und diesen verschiedenen Lagen zugeordnete Korrekturwerte abgespeichert sind. In einem vierten Schritt S4 kann dann der Korrekturwert zur Positionskorrektur und/oder zur Korrektur des Messwerts genutzt werden. 10 shows a flow chart of a method according to the invention in a further embodiment. Like that in 9 The method presented in 10 illustrated method four process steps S1 , S2 , S3 , S4 . In contrast to the in 9 illustrated embodiment is in a third step S3 depending on the target position or depending on a position quantity of set positions pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c a correction value is determined, for example retrieved from a memory device, with different positions or different sets of positions and correction values assigned to these different positions being stored in the memory device. In a fourth step S4 the correction value can then be used for position correction and / or for correcting the measured value.

11 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In der in 11 dargestellten Ausführungsform ist eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 20 der Vorrichtung 1 dargestellt. Diese ist signal- und/oder datentechnisch mit den Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c (siehe z.B. 1), insbesondere mit Aktoren dieser Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c, verbunden. Mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung 20 können die Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c betrieben werden, insbesondere gewünschte Positionen eingestellt werden. Hierzu kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 20, die beispielsweise als Mikrocontroller oder integrierte Schaltung ausgeführt sein kann, in Abhängigkeit einer Soll-Lage eines Sensors 2 SollPositionen der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c bestimmen und entsprechende Steuersignale zum Betrieb der Aktoren der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c erzeugen. 11 shows a schematic block diagram of a device according to the invention 1 . In the in 11 The embodiment shown is a control and evaluation device 20th the device 1 shown. This is signal and / or data technology with the linear drive devices 6a , 6b , 6c (see e.g. 1 ), in particular with actuators of these linear drive devices 6a , 6b , 6c , connected. By means of the control and evaluation device 20th can the linear drive devices 6a , 6b , 6c are operated, in particular desired positions are set. The control and evaluation device 20th , which can be implemented as a microcontroller or integrated circuit, for example, depending on a target position of a sensor 2 Target positions of the linear drive devices 6a , 6b , 6c determine and appropriate control signals for operating the actuators of the linear drive devices 6a , 6b , 6c produce.

Weiter dargestellt ist eine Lageerfassungseinrichtung 21, die ebenfalls signal- und/oder datentechnisch mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 20 verbunden sein kann. Die Erfassungseinrichtung 21 kann hierbei eine weitere Auswerteeinrichtung, die beispielsweise ebenfalls als Mikrocontroller oder integrierte Schaltung ausgeführt sein kann, umfassen. Mittels der Lageerfassungseinrichtung 21 ist eine Ist-Lage des Halteelements 8 bzw. eines an dem Halteelement 8 befestigten Sensors 2 bestimmbar. Diese ist dann an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 20 übertragbar. Weiter kann dann mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung 20 eine Positionskorrektur und/oder eine Korrektur eines vom Sensor 2 erzeugten Messwerts erfolgen.A position detection device is also shown 21st , which are also in terms of signal and / or data technology with the control and evaluation device 20th can be connected. The detection device 21st can include a further evaluation device, which for example can also be designed as a microcontroller or integrated circuit. By means of the position detection device 21st is an actual position of the holding element 8th or one on the holding element 8th attached sensor 2 determinable. This is then sent to the control and evaluation device 20th transferable. The control and evaluation device can then be used further 20th a position correction and / or a correction of one of the sensor 2 generated measured value.

Alternativ oder kumulativ kann die Vorrichtung 1 eine in 11 gestrichelt dargestellte Speichereinrichtung 22 umfassen, wobei in der Speichereinrichtung 22 Lagen des Halteelements 8 bzw. des Sensors 2 und diesen Lagen zugeordnete Korrekturwerte oder Positionsmengen von Positionen pa, pb, pc der Linearantriebseinrichtungen 6a, 6b, 6c und diesen Positionsmengen zugeordnete Korrekturwerte gespeichert sein können. Diese können dann im Betrieb von der Steuer- und Auswerteinrichtung 20 abgerufen werden, um - wie vorhergehend bereits erläutert - eine Positionskorrektur und/oder eine Korrektur eines erzeugten Messwerts durchzuführen.Alternatively or cumulatively, the device 1 one in 11 memory device shown in dashed lines 22nd comprise, in the storage device 22nd Positions of the holding element 8th or the sensor 2 and correction values or position sets of positions assigned to these positions pa , pb , pc the linear drive devices 6a , 6b , 6c and correction values assigned to these position sets can be stored. These can then be used by the control and evaluation device during operation 20th can be called up in order - as already explained above - to carry out a position correction and / or a correction of a generated measured value.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19534535 C2 [0005]
US 2017025853 A1 [0006, 0093]

Claims

Device for positioning a sensor (2) or sensor part for generating measuring points when measuring an object to be measured, the device (1) having at least one holding device (3) for linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2), a first, a second and at least one third linear drive device (6a, 6b, 6c) and at least one holding element (6) for the sensor (2), each of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2 ) is mounted on the holding device (3), each of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) being mechanically connected to the holding element (8).

Device according to Claim 1 , characterized in that a linear drive device (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2), a linear guide element (5a, 5b, 5c, 5a1, ..., 5c2) and a slide (7a, 7b, 7c, 7a1 , ..., 7c2), which is linearly movably mounted on the linear guide element (5a, 5b, 5c, 5a1, ..., 5c2).

Device according to Claim 2 , characterized in that a linear drive device (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) a coupling element (9a, 9b, 9c, 9a1, ..., 9c2) for connecting the slide (7a, 7b, 7c, 7a1, ..., 7c2) and the holding element (8).

Device according to Claim 2 or 3 , characterized in that a slide (7a, 7b, 7c, 7a1, ..., 7c2) is mounted on the linear guide element (5a, 5b, 5c, 5a1, ..., 5c2) via an air bearing device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) comprises at least one linear drive device pair with two linear drive devices (6a1, 6a2, 6b1, 6b2, 6c1, 6c2), at least one movable element of a first linear drive device (6a1, 6b1, 6c1) of the pair of linear drive devices can be or is mechanically rigidly connected to a movable element of a second linear drive device (6a2, 6b2, 6c2) of the pair of linear drive devices.

Device according to Claim 5 , characterized in that the device (1) comprises three linear drive device pairs.

Device according to Claim 5 or 6th , characterized in that a slide (7a1, 7b1, 7c1) of a first linear drive device (6a1, 6b1, 6c1) of the pair of linear drive devices is mechanically rigid with a slide (7a2, 7b2, 7c2) of a second linear drive device (6a2, 6b2, 6c2) of the pair of linear drive devices connectable or connected and / or that a coupling element (9a1, 9b1, 9c1) of a first linear drive device (6a1, 6b1, 6c1) of the pair of linear drive devices is mechanically rigid with a coupling element (9a2, 9b2, 9c2) of a second linear drive device (6a2, 6b2, 6c2 ) of the linear drive device pair is connectable or connected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a working space of the device comprises a measuring area (MB) and a changing area (WB), a sensor magazine (11) being arranged in the changing area (WB).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the changing area (WB) comprises spatial positions of the holding element (6) which are set when at least two carriages (7a, 7b, 7c, 7a1, ..., 7c2) are in one first space half are located relative to the holding element (8), and the measuring area (MB) comprises spatial positions of the holding element (8) which are set when at least two carriages (7a, 7b, 7c, 7a1, ..., 7c2) are in one further half of the space are located relative to the holding element (8).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises at least one position detection device (21) for detecting a position of the holding element (8) or of a sensor (2) attached to the holding element (8).

Device according to Claim 10 , characterized in that the position detection device is an optical position detection device.

Device according to Claim 11 , characterized in that at least one image acquisition device (15) of the optical position acquisition device is arranged on the holding device (3).

Device according to one of the Claims 11 to 12 , characterized in that at least one marker (16) of the optical position detection system is attached to the holding element (8).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a memory device (22), wherein in the memory device (22) at least one position set of positions (pa, pb, pc) of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) and a correction value assigned to this position quantity and / or at least one position of the holding element (8) or a sensor (2) arranged on the holding element (8) and a correction value assigned to this position are stored.

Method for positioning a sensor (2) or sensor part for generating measuring points when measuring an object to be measured by means of a device (1) according to one of the Claims 1 to 14th wherein a position (pa, pb, pc) of each linear drive device (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) is set.

Procedure according to Claim 15 , characterized in that the position of the holding element (8) or of a sensor (2) attached to the holding element (8) is detected, a position correction and / or a correction of a measuring point detected by the sensor (2) depending on the detected position is carried out.

Procedure according to Claim 16 , characterized in that the positions (pa, pb, pc) of the linear drive devices (6a, 6b, 6c, 6a1, ..., 6c2) are detected, a correction value being determined which corresponds to the quantity of positions which these detected positions (pa , pb, pc) and / or a position of the holding element (8) and a correction value assigned to this position being determined, a position correction and / or a correction of a measuring point detected by the sensor (2) depending on the correction value is carried out.