DE10335472A1

DE10335472A1 - Measurement and adjustment device has a positioning device for moving an exchangeable measurement head with a camera in three dimensions, said positioning device having a pivoting articulated arm

Info

Publication number: DE10335472A1
Application number: DE2003135472
Authority: DE
Inventors: Christian Pfau
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Priority date: 2003-08-02
Filing date: 2003-08-02
Publication date: 2005-02-17

Abstract

Measurement and adjustment device for measuring information relating to a workpiece or tool (10) has a measurement unit (12) that can be moved in at least two directions using a positioning device (16). The positioning device comprises at least an arm (18) coupled to the measurement unit via at least a linkage (20) about which at least one arm segment (22, 24) is free to pivot. An independent claim is included for a method for operating a measurement and or adjustment unit.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft ein Mess- und/oder Einstellgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a measuring and / or adjusting device according to Preamble of claim 1.

Aus der DE 195 45 802 A1 ist ein gattungsbildendes Mess- und Einstellgerät für ein in einer Aufnahmeeinrichtung eingespanntes Werkstück oder Werkzeug bekannt, das eine dreidimensional verstellbare Messeinheit mit einer Kamera aufweist. Es wird vorgeschlagen, die auswechselbare Messeinheit an einer Stellvorrichtung zu befestigen, die in drei Koordinatenrichtungen verstellbare Schlitten aufweist.From the DE 195 45 802 A1 is a generic measuring and setting device for a clamped in a receiving device workpiece or tool is known, which has a three-dimensionally adjustable measuring unit with a camera. It is proposed to attach the replaceable measuring unit to an adjusting device which has adjustable carriages in three coordinate directions.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein in einem weiten Bereich von Abmessungen und Proportionen eines Werkstücks oder Werkzeugs mit gesteigerter Flexibilität einsetzbares Mess- und/oder Einstellgerät bereitzustellen. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden Geräts bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of the Invention is in particular the object of a in a wide range of dimensions and proportions of a workpiece or tool with increased flexibility to provide usable measuring and / or setting device. It also exists the object is to provide an advantageous method for operating a corresponding device provide. It is according to the invention by the characteristics of the independent claims solved. Further embodiments emerge from the subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die Erfindung geht aus von einem Mess- und/oder Einstellgerät zur Erfassung von Informationen eines Werkstücks oder Werkzeugs mit einer über eine Stellvorrichtung zumindest in zwei Richtungen in ihrer Lage verstellbaren Messeinheit mit zumindest einer Kamera.The The invention is based on a measuring and / or setting device for detection information of a workpiece or tooling with one over one Adjusting device adjustable in position at least in two directions Measuring unit with at least one camera.

Es wird vorgeschlagen, dass die Stellvorrichtung wenigstens einen mit der Messeinheit gekoppelten Arm mit zumindest einem Gelenk aufweist, um das zumindest ein Armsegment schwenkbar ist. Dadurch ist vorteilhaft ein besonders flexibel für einen weiten Bereich von Abmessungen und Formen von Werkzeugen und Werkstücken einsetzbares Mess- und/oder Einstellgerät realisierbar. Das rotatorische Gelenk kann insbesondere vorteilhaft eine Verstellmöglichkeit durch lineare Schlitten ersetzen oder aber einen zusätzlichen Freiheitsgrad bilden. Durch den Einsatz einer Kamera können vorteilhaft zweidimensionale Bilder bzw. Informationen über ganze Abschnitte eines Werkzeugs oder Werkstücks gleichzeitig erfasst werden.It It is proposed that the adjusting device with at least one having the measuring unit coupled arm with at least one joint, about which at least one arm segment is pivotable. This is advantageous a particularly flexible for a wide range of dimensions and shapes of tools and workpieces usable measuring and / or setting device realized. The rotatory joint can be particularly advantageous adjustment by linear slide replace or an additional To form the degree of freedom. By using a camera can be beneficial two-dimensional images or information about entire sections of a Tool or workpiece be recorded at the same time.

Ein Armsegment soll als schwenkbar bezeichnet werden, wenn es drehbar um eine Achse gelagert ist, die einen Winkel zur Längserstreckung des Armsegments aufweist. In diesem Zusammenhang sollen als Kamera neben Kameras zur Erfassung von sichtbarem Licht auch solche bildgebenden Vorrichtungen bezeichnet werden, die nicht sichtbare Strahlung, wie zum Beispiel Röntgenstrahlung, ortsaufgelöst detektieren. Neben der Kamera kann die Messvorrichtung weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, ggf. austauschbare Messmodule, wie z.B. Laserentfernungsmesser, aufweisen. Die Messeinheit soll insbesondere manuell und/oder zumindest teilweise automatisiert gesteuert in zumindest zwei Richtungen verstellbar sein, wobei hier unter einer Richtung ein allgemeiner Freiheitsgrad verstanden werden soll.One Arm segment should be referred to as pivotable when it rotates is mounted about an axis which is at an angle to the longitudinal extent of Arm segments has. In this context, as a camera next to Cameras for detecting visible light and such imaging devices are called, the non-visible radiation, such as X-rays, spatially resolved detect. In addition to the camera, the measuring device can those skilled in the art as meaningful, possibly interchangeable measurement modules, such as. Laser rangefinder, exhibit. The measuring unit should in particular manually and / or at least partially automated controlled in be adjustable at least two directions, here under one Towards a general degree of freedom.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stellvorrichtung zumindest einen Sensor für eine Konfiguration des Arms aufweist. Dadurch kann vorteilhaft indirekt eine Lage der Messeinheit sensiert werden, so dass ein Umrechnen der erfassten Informationen, insbesondere auf ein bezüglich des Werkstücks oder Werkzeugs unbewegliches Koordinatensystem, ermöglicht werden kann. Dabei sind insbesondere Winkelsensoren für die Stellung von Gelenken vorteilhaft einsetzbar. Es ist allerdings auch eine direkte Sensierung der Lage der Kamera, etwa durch Marken in deren Blickfeld und eine Auswertung der von der Kamera übermittelten Bilder oder durch direkt an der Kamera angebrachte Entfernungssensoren, wie etwa Laser und/oder Laserreflektoren, denkbar.In Another embodiment of the invention proposes that the adjusting device at least one sensor for a configuration of the arm having. This can advantageously indirectly a position of the measuring unit be sensed, so that a conversion of the collected information, in particular to a respect of the workpiece or tool's immovable coordinate system can. In particular, angle sensors for the position of joints are can be used advantageously. However, it is also a direct sensation the location of the camera, such as through brands in their field of vision and a Evaluation of the transmitted from the camera Images or by distance sensors attached directly to the camera, such as lasers and / or laser reflectors, conceivable.

Zudem wird vorgeschlagen, dass der Arm zumindest zwei über ein Gelenk verbundene Armsegmente aufweist, wodurch vorteilhaft ein besonders flexibel einsetzbares Mess- und/oder Einstellgerät erreicht werden kann. Dabei kann der Arm besonders vorteilhaft über das Gelenk von einer gestreckten Konfiguration, in der die beiden Armsegmente in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, in eine eingeknickte Konfiguration, in der die beiden Armsegmente im Wesentlichen nebeneinander liegen, überführbar sein.moreover It is proposed that the arm has at least two arm segments connected by a joint has, which advantageously a particularly flexible applicable Measuring and / or setting device can be achieved. The arm can be particularly advantageous over the Joint of an elongated configuration in which the two arm segments longitudinal arranged one behind the other, in a folded configuration, in which the two arm segments are substantially adjacent to each other, be transferred.

Weist der Arm zumindest zwei Gelenke auf, kann vorteilhaft zusätzliche Bewegungsfreiheit erreicht werden und ein komfortabel ergonomisch zweidimensional verstellbares Gerät gebaut werden.has The arm at least two joints on, can be beneficial additional Freedom of movement can be achieved and a comfortable ergonomic two-dimensional adjustable device be built.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stellung zumindest eines Gelenks in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise abhängig von einer Stellung eines weiteren Gelenks ist. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere und komfortable Führung des Arms erreicht werden, und der Bewegungsspielraum des Arms kann auf vorteilhafte Konfigurationen eingeschränkt werden. Dabei ist eine abhängige Betätigung sowohl durch mechanische Kopplung der Gelenke, zum Beispiel über Getriebeglieder und/oder Drahtzüge, als auch durch eine software- und/oder hardwareseitig elektronisch implementierte Kopplung an ein zweites Gelenk denkbar.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the position of at least one joint in at least one operating state is at least partially dependent on a position of a further joint. As a result, a safe and comfortable guidance of the arm can advantageously be achieved, and the range of motion of the arm can be limited to advantageous configurations. In this case, a dependent actuation by both mechanical coupling of the Ge Steering, for example via gear members and / or wire trains, as well as by a software and / or hardware side electronically implemented coupling to a second joint conceivable.

Ein bedeutender Komfortgewinn und eine erhöhte Stabilität während eines Mess- und/oder Einstellvorgangs kann dadurch erreicht werden, dass die Stellvorrichtung zumindest eine Arretiervorrichtung für zumindest ein Gelenk aufweist. Eine Konfiguration des Arms kann vorteilhaft während einer Phase des Mess- und/oder Einstellvorgangs fixiert werden.One significant comfort gain and increased stability during one Measurement and / or adjustment process can be achieved by the Adjustment device at least one locking device for at least has a joint. A configuration of the arm can be advantageous while be fixed in a phase of the measuring and / or adjusting process.

Ist zudem die Kamera an einem freien Ende des Arms zumindest um eine Achse schwenkbar gelagert, kann eine Kamerastellung vorteilhaft an die Konfiguration des Arms angepasst werden.is In addition, the camera at a free end of the arm at least one Axis pivotally mounted, a camera position can be advantageous adapted to the configuration of the arm.

Weist das Mess- und/oder Einstellgerät zudem eine Vorrichtung auf, über die Verkippungen der Messeinheit relativ zu einem ausgezeichneten Koordinatensystem, insbesondere dem Ruhsystem des Werkzeugs oder Werkstücks, in wenigstens einem Betriebszustand zumindest teilweise ausgleichbar sind, können vorteilhaft durch eine Verkippung entstehende Drehungen des Kamerabilds und/oder perspektivische Verzerrungen ausgeglichen und/oder vermieden werden. Dabei sind unter Verkippungen Drehungen bezüglich eines Rumpfs des Mess- und/oder Einstellgeräts zu verstehen, die mit einer Bewegung der Messeinheit einhergehen können. Dabei ist sowohl eine mittels einer Recheneinheit realisierte, vollständig oder teilweise softwareseitige als auch eine zumindest teilweise mechanische, durch ein Nachführen der Kamera realisierte Kompensation der Verkippungen und/oder ihrer Effekte denkbar. Die Recheneinheit kann weiterhin zu einer Aufbereitung eines von der Kamera aufgenommenen Bildes mittels Bildverarbeitungs- und Mustererkennungsalgorithmen dienen. Eine Integration einer vollständig softwareseitigen Kompensation der Effekte der Verkippungen in einen umfassenderen Bildverarbeitungsalgorithmus kann ggf. besonders kostengünstig und einfach realisiert werden.has the measuring and / or setting device also a device on, about the tilting of the measuring unit relative to an excellent Coordinate system, in particular the rest system of the tool or Workpiece are at least partially compensable in at least one operating state, can advantageous by tilting resulting rotations of the camera image and / or perspective distortions compensated and / or avoided become. Here are under tilting rotations with respect to a Hull of the measuring and / or setting to understand, with a movement the measuring unit can go along. there is both a realized by means of a computing unit, completely or partly software as well as an at least partially mechanical, by a tracking the camera realized compensation of the tilting and / or their Effects conceivable. The arithmetic unit can continue to a preparation a picture taken by the camera by means of image processing and pattern recognition algorithms. An integration of a completely software-based Compensation of the effects of tilting in a more comprehensive Image processing algorithm may possibly be particularly inexpensive and easy to be realized.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Mess- und/oder Einstellgerät zumindest einen Aktuator aufweist, über den die Bewegung des Arms zumindest in einer Phase eines Mess- und/oder Einstellvorgangs zumindest teilweise automatisch gesteuert und/oder unterstützt ist. Dadurch kann eine präzise, schnelle und reproduzierbare Steuerung des Mess- und/oder Einstellvorgangs erreicht werden, und ein Bedienungsaufwand des Mess- und/oder Einstellgeräts kann vorteilhaft verkleinert werden. Dabei kann vorteilhaft durch eine geeignete, z.B. hydraulische, elektrische, federelastische und/oder durch Gegengewichte realisierte Vorrichtung erreicht werden, dass eine zu einer Bewegung des Arms durch den Aktuator oder durch einen Bediener aufzuwendende Kraft klein und/oder weitgehend unabhängig von einer Konfiguration des Arms ist.In Another embodiment of the invention proposes that the measuring and / or setting device has at least one actuator over which the movement of the arm at least partially at least in one phase of a measuring and / or adjusting process is automatically controlled and / or supported. This can be a precise, fast and reproducible control of the measuring and / or setting process can be achieved, and a user effort of the measuring and / or setting can be advantageously reduced. It can be advantageous by a suitable e.g. hydraulic, electric, elastic and / or counterweights Realized device can be achieved that one to one movement of the arm to be expended by the actuator or by an operator Force small and / or largely independent of a configuration of the arm is.

Weist das Mess- und/oder Einstellgerät zudem eine Lichtquelle auf, die über eine Einheit relativ zur Kamera bewegbar ist, kann vorteilhaft ein Abstand zwischen der Lichtquelle und der Kamera an eine Abmessung des Werkzeugs oder Werkstücks angepasst werden, und/oder es kann aus einer Abhängigkeit eines Verlaufs von Schattenkonturen von einem Einfallswinkel des Lichts auf eine dreidimensionale Form des Werkzeugs oder Werkstücks geschlossen werden. Die erfindungsgemäße Ausführung der Stellvorrichtung eignet sich sowohl für Mess- und/oder Einstellgeräte mit Auflichtverfahren als auch für solche mit Durchlichtverfahren. Auch ein in verschiedenen Modi bezüglich der Verwendung der Lichtquelle betätigbares Gerät ist denkbar.has the measuring and / or setting device In addition, a light source that over a unit is movable relative to the camera can be advantageous Distance between the light source and the camera to one dimension adapted to the tool or workpiece become, and / or it can from a dependence of a course of Shadow contours from an angle of incidence of light on a three-dimensional Shape of the tool or workpiece getting closed. The inventive design of the adjusting device is suitable for both measuring and / or adjusting devices with incident light method as also for those with transmitted light method. Also in different modes regarding the Use of light source actuated Device is conceivable.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Mess- und/oder Einstellgerät einen zum Ausgleich einer Verkippung drehbar gelagerten Handgriff zur Führung der Messeinheit aufweist. Dadurch wird ein komfortables Bedienen ermöglicht. Besonders vorteilhaft kann ein ergonomisch geformter und um zumindest eine Achse drehbar gelagerter Handgriff sein, der ein manuelles Führen der Messeinheit ermöglichen kann, ohne ein gleichzeitiges, einen natürlichen Bewegungsablauf hemmendes Verkippen einer Hand eines Bedieners erforderlich zu machen.In Another embodiment of the invention proposes that the measuring and / or setting device a rotatably mounted to compensate for a tilt handle to the leadership having the measuring unit. This will make a comfortable operation allows. Particularly advantageous may be an ergonomically shaped and at least an axis rotatably mounted handle, which is a manual guide the Enable measuring unit can, without a simultaneous, a natural movement inhibiting Tilting a hand of an operator to make necessary.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing is an embodiment represented the invention. The drawing, the description and the Claims included numerous features in combination. The skilled person will become the characteristics appropriately also individually consider and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Mess- und Einstellgerät in einer gestreckten Konfiguration, 1 a measuring and adjusting device in a stretched configuration,

2 das Mess- und Einstellgerät in einer Arbeitskonfiguration und 2 the measuring and setting device in a working configuration and

3 eine schematische Skizze zur Funktionsweise einer Stellvorrichtung des Mess- und Einstellgeräts aus 1 und 2. 3 a schematic diagram of the operation of an adjusting device of the measuring and setting from 1 and 2 ,

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

1 zeigt ein Mess- und Einstellgerät zur Erfassung von Informationen eines Werkstücks oder Werkzeugs 10 mit einem in einer Werkzeugaufnahme 50 eingespannten Werkzeug 10 in einer gestreckten Konfiguration. Auf einen Rumpf 52 ist ein Arm 18 einer Stellvorrichtung 16 montiert, wobei eine Montageposition in zwei horizontalen Richtungen justierbar ist. Der Arm 18 kann durch einen im Rumpf 52 integrierten Aktuator 36 über einen Hebel 70 automatisch bewegt werden (3). Ein Federmechanismus 56 kompensiert die Gravitationskräfte und stabilisiert den Arm 18 in verschiedenen einstellbaren Konfigurationen. Der Arm 18 weist ein Gelenk 20 auf, um das ein zweites Armsegment 22 relativ zu einem ersten Armsegment 24 um eine senkrecht zur Längserstreckung der Armsegmente 22, 24 des Arms 18 verlaufende Achse 28 schwenkbar ist. An einem freien Ende des zweites Armsegments 22 ist eine Messeinheit 12 mit einer Kamera 14 angeordnet. 1 shows a measuring and setting device for Capture information of a workpiece or tool 10 with one in a tool holder 50 clamped tool 10 in a stretched configuration. On a hull 52 is an arm 18 an adjusting device 16 mounted, wherein a mounting position in two horizontal directions is adjustable. The arm 18 can through one in the hull 52 integrated actuator 36 over a lever 70 be moved automatically ( 3 ). A spring mechanism 56 compensates the gravitational forces and stabilizes the arm 18 in different adjustable configurations. The arm 18 has a joint 20 on top of that a second arm segment 22 relative to a first arm segment 24 around a perpendicular to the longitudinal extension of the arm segments 22 . 24 of the arm 18 extending axis 28 is pivotable. At a free end of the second arm segment 22 is a measurement unit 12 with a camera 14 arranged.

An einem befestigungsseitigen Ende des Arms 18 weist dieser ein zweites Gelenk 58 auf, um das sich der gesamte Arm 18 um eine Achse 26, die parallel zur Achse 28 des Gelenks 20 verläuft, schwenken lässt. Durch die beiden Gelenke 20, 58 lässt sich die Messeinheit 12 in zwei Richtungen z, x verstellen, die ein Koordinatensystem 34 bilden, in dem der Rumpf 52 ruht.At a mounting end of the arm 18 this one has a second joint 58 on which the whole arm is 18 around an axis 26 parallel to the axis 28 of the joint 20 runs, lets swing. Through the two joints 20 . 58 leaves the measuring unit 12 in two directions z, x adjust, which is a coordinate system 34 form in which the hull 52 rests.

In einem Innenraum des Arms 18 verläuft ein Drahtzug 54 (3), über den die beiden Gelenke 20, 58 gekoppelt sind. Um dies zu erreichen, ist der Drahtzug 54 auf einer Kontur 60 des befestigungsseitigen Gelenks 58 teilweise aufgerollt und verläuft über eine Kontur 62 des Gelenks 20, um schließlich an einem Hebel 64 im Bereich des freien Endes des Arms 18 anzugreifen, wo der Drahtzug 54 teilweise auf dem als Stellschraube ausgebildeten Hebel 64 aufgerollt ist, mittels dessen eine Konfiguration des Arms 18 justiert werden kann. Durch die Schwerkraft wird über das zweite Armsegment 22 am Gelenk 20 ein Drehmoment ausgeübt, das über den Drahtzug 54 kompensiert wird und diesem eine Vorspannung verleiht. Durch die Kopplung der Gelenke 20, 58 mittels des Drahtzugs 54 ist eine Stellung β des Gelenks 20 durch eine Stellung α des Gelenks 58 bestimmt. Eine funktionale Form dieser Abhängigkeit zwischen den Stellungen β und α kann durch eine geeignete Wahl der Form der Konturen 60 und 62 bestimmt werden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführung ohne Drahtzug 54 denkbar, bei der die Stellungen α, β der Gelenke 20, 58 voneinander entkoppelt sind.In an interior of the arm 18 runs a wire train 54 ( 3 ), over which the two joints 20 . 58 are coupled. To achieve this, is the wire train 54 on a contour 60 of the fixing side joint 58 partially rolled up and runs over a contour 62 of the joint 20 finally to a lever 64 in the area of the free end of the arm 18 attack where the wire pull 54 partly on the lever designed as a set screw 64 by means of which a configuration of the arm 18 can be adjusted. By gravity is over the second arm segment 22 at the joint 20 a torque exerted on the wire pull 54 is compensated and this gives a bias. By coupling the joints 20 . 58 by means of the wire train 54 is a position β of the joint 20 by a position α of the joint 58 certainly. A functional form of this dependence between the positions β and α can be achieved by a suitable choice of the shape of the contours 60 and 62 be determined. Basically, however, is a version without wire draw 54 conceivable in which the positions α, β of the joints 20 . 58 are decoupled from each other.

Die Messeinheit 12 ist gabelförmig und weist an einem ersten Schenkel die Kamera 14 und an einem zweiten Schenkel eine Lichtquelle 42 auf. Der zweite Schenkel ist teleskopartig verlängerbar und bildet so eine Einheit 44, über die die Lichtquelle 42 relativ zur Kamera 14 beweglich ist und durch die sich der Abstand zwischen Kamera 14 und Lichtquelle 42 an die Abmessungen des Werkzeugs 10 anpassen lässt. Die Kamera 14 ist um eine Achse 40 schwenkbar gelagert. Die Achsen 26, 28, 40 verlaufen vorteilhaft senkrecht zu einer Schärfeebene der Kamera 14.The measuring unit 12 is fork-shaped and has the camera on a first leg 14 and on a second leg, a light source 42 on. The second leg is telescopically extendable and thus forms a unit 44 about which the light source 42 relative to the camera 14 is movable and by which the distance between camera 14 and light source 42 to the dimensions of the tool 10 can be adjusted. The camera 14 is about an axis 40 pivoted. The axes 26 . 28 . 40 advantageously extend perpendicular to a plane of sharpness of the camera 14 ,

Durch eine Vorrichtung 32, die einen nicht dargestellten Drahtzug aufweist und analog zu dem oben beschriebenen Mechanismus zur Kopplung der Stellungen α, β, ausgelegt ist, wird die Kamera 14 unabhängig von der Konfiguration des Arms 18 stets in einer im Wesentlichen horizontalen Position geführt, so dass Verkippungen γ der gesamten Messeinheit 12 und des Armsegments 22 relativ zum Bezugssystem des Rumpfs 52 und des Werkzeugs 10 teilweise mechanisch ausgeglichen werden. Im Betrieb wird der Arm 18 so positioniert, dass das Werkzeug 10 in der Mitte zwischen der Kamera 14 und der Lichtquelle 42 angeordnet ist. Eine Arretiervorrichtung 30 weist einen Druckknopf 72 auf, der seitlich einem als Handgriff 66, der zum manuellen Einstellen des Arms 18 dient, angeordnet ist. Durch ein drücken des Druckknopfes 72 wird die Arretiervorrichtung 30 betätigt und damit das Gelenk 20 und demzufolge der gesamte Arm 18 in der vorliegenden Konfiguration fixiert. Der Handgriff 66 ist ergonomisch geformt und mit leichtem Reibungswiderstand drehbar gelagert, so dass in jeder Konfiguration des Mess- und Einstellgeräts eine komfortable einhändige Bedienung derselben ermöglicht wird.Through a device 32 , which has a wire, not shown, and analogous to the above-described mechanism for coupling the positions α, β, is designed, the camera 14 regardless of the configuration of the arm 18 always guided in a substantially horizontal position, so that tilting γ of the entire measuring unit 12 and the arm segment 22 relative to the frame of reference of the hull 52 and the tool 10 partially mechanically balanced. In operation, the arm becomes 18 positioned so that the tool 10 in the middle between the camera 14 and the light source 42 is arranged. A locking device 30 has a push button 72 on the side as a handle 66 which allows for manual adjustment of the arm 18 serves, is arranged. By pressing the push button 72 becomes the locking device 30 pressed and thus the joint 20 and consequently the entire arm 18 fixed in the present configuration. The handle 66 is ergonomically shaped and rotatably mounted with a slight frictional resistance, so that in each configuration of the measuring and setting device a comfortable one-handed operation of the same is made possible.

Die Kamera 14 nimmt Schattenbilder des Werkzeugs 10 auf, die durch das Licht der Lichtquelle 42 über ein Objektiv auf einem Chip der Kamera 14 entstehen. Während des Betriebs wird die Werkzeugaufnahme 50 gedreht, so dass die Kamera 14 Schattenbilder aus verschiedenen Ansichtswinkeln aufnimmt. Aus diesen Schattenbildern werden mit bekannten numerischen Verfahren Eigenschaften des Werkzeugs 10 ermittelt. Dazu wird softwareseitig ein Feinausgleich von Verkippungen γ der Messeinheit 12 durchgeführt, bei dem in einem ersten Schritt das von der Kamera 14 erfasste Bild so weit gedreht wird, dass ein Fadenkreuz 68 an einer horizontalen und einer vertikalen Achse der Werkzeugaufnahme 50 ausgerichtet ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung, in der Verkippungen γ der Messeinheit 12 vollständig softwareseitig kompensiert werden, ist denkbar.The camera 14 takes silhouettes of the tool 10 on, by the light of the light source 42 via a lens on a chip of the camera 14 arise. During operation, the tool holder becomes 50 turned, leaving the camera 14 Silhouettes of different view angles tapes. From these shadow images become with well-known numerical procedures characteristics of the tool 10 determined. For this purpose, on the software side, a fine compensation of tiltings γ of the measuring unit 12 performed in the first step of the camera 14 captured image is rotated so far that a crosshair 68 on a horizontal and a vertical axis of the tool holder 50 is aligned. An embodiment of the invention, in the tilting γ of the measuring unit 12 can be fully compensated by the software, is conceivable.

Diesem Feinausgleich liegt eine Lage der Kamera 14 zu Grunde, die durch Sensoren 48 in den Gelenken 20, 58 ermittelt wird und die, wie die Bilder der Kamera 14, an eine im Rumpf 52 angeordnete Recheneinheit 38 übermittelt wird. Die Recheneinheit übermittelt das gedrehte und aufbereitete Bild an einen Monitor 46. In der Werkzeugaufnahme 50 wird anschließend in einer Einstellphase durch einen nicht dargestellten Mechanismus das Werkzeug 10 in eine Sollposition verschoben und in dieser Sollposition verspannt.This fine balance is a position of the camera 14 based on sensors 48 in the joints 20 . 58 is determined and which, like the pictures of the camera 14 , to one in the hull 52 arranged arithmetic unit 38 is transmitted. The arithmetic unit transmits the rotated and processed image to a monitor 46 , In the tool holder 50 is then in a setting phase by a mechanism, not shown, the tool 10 moved to a desired position and clamped in this nominal position.

1010: WerkzeugTool
1212: Messeinheitmeasuring unit
1414: Kameracamera
1616: Stellvorrichtunglocking device
1818: Armpoor
2020: Gelenkjoint
2222: Armsegmentarm segment
2424: Armsegmentarm segment
2626: Achseaxis
2828: Achseaxis
3030: Arretiervorrichtunglocking device
3232: Vorrichtungcontraption
3434: Koordinatensystemcoordinate system
3636: Aktuatoractuator
3838: Recheneinheitcomputer unit
4040: Achseaxis
4242: Lichtquellelight source
4444: Einheitunit
4646: Monitormonitor
4848: Sensorsensor
5050: Werkzeugaufnahmetool holder
5252: Rumpfhull
5454: DrahtzugDrahtzug
5656: Federmechanismusspring mechanism
5858: Gelenkjoint
6060: Konturcontour
6262: Konturcontour
6464: Hebellever
6666: Handgriffhandle
6868: Fadenkreuzcrosshairs
7070: Hebellever
7272: Druckknopfpush-button
xx: Richtungdirection
zz: Richtungdirection
αα: Stellungposition
ββ: Stellungposition
γγ: Verkippungtilt

Claims

Measuring and / or setting device for acquiring information of a workpiece or tool ( 10 ) with a via an adjusting device ( 16 ) at least in two directions (z, x) in its position adjustable measuring unit ( 12 ) with at least one camera ( 14 ), characterized in that the adjusting device ( 16 ) at least one with the measuring unit ( 12 ) coupled arm ( 18 ) with at least one joint ( 20 . 58 ) to the at least one arm segment ( 22 . 24 ) is pivotable.

Measuring and / or adjusting device according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 16 ) at least one sensor ( 48 ) for a configuration of the arm ( 18 ) having.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the arm ( 18 ) at least two via a joint ( 20 ) connected arm segments ( 22 . 24 ) having.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the arm ( 18 ) at least two joints ( 20 . 58 ) having.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the position (α) of at least one joint ( 20 ) in at least one operating state at least partially dependent on a position (β) of another joint ( 58 ).

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting device ( 16 ) at least one locking device ( 30 ) for at least one joint ( 20 ) having.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the camera ( 14 ) at a free end of the arm ( 18 ) at least about one axis ( 40 ) is pivotally mounted.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by a device ( 32 ), over the tilts (γ) of the measuring unit ( 12 ) relative to an excellent coordinate system ( 34 ) are at least partially compensated at least in an operating condition.

Measuring and / or adjusting device according to claim 8, characterized by a computing unit ( 38 ), the tiltings (γ) of the measuring unit ( 12 ) around at least one axis ( 40 ) is compensated for at least partially in at least one operating state on the software side.

Measuring and / or adjusting device at least according to claim 8, characterized in that the device ( 32 ) Tilting (γ) of the measuring unit ( 12 ) around at least one axis ( 40 ) is at least partially mechanically compensated in at least one operating state.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one actuator ( 36 ) about which the movement of the arm ( 18 ) is at least partially automatically controlled and / or supported at least in one phase of a measuring and / or adjusting operation.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by a light source ( 42 ), which is about one unit ( 44 ) relative to the camera ( 14 ) is movable.

Measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by a handle rotatably mounted to compensate for a tilt (γ) ( 66 ) for guiding the measuring unit ( 12 ).

Method for operating a measuring and / or adjusting device at least according to claim 9, wherein the arithmetic unit ( 38 ), the tiltings (γ) of the measuring unit ( 12 ) around at least one axis ( 40 ) is compensated for at least partially in at least one operating state on the software side.