CN107407557B - 附接至坐标测量装置的可移动部分上的旋转装置的校准 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对附接至坐标测量装置的可移动部分上的旋转装置进行校准的方法，该旋转装置具有：第一部分，该第一部分紧固到该坐标测量装置的该可移动部分上；以及第二部分，该第二部分相对于该第一部分可以围绕该旋转装置的旋转轴线旋转，用于测量工件的测量传感器可以附接至该第二部分上，其中，该旋转装置或连接至该第二部分上的本体通过操作该坐标测量装置的驱动系统来被移动至位置确定装置的局部区域，该位置测量装置连接至该坐标测量装置的基座上，通过该位置确定装置的至少一个传感器确定该旋转装置的、或连接至该第二部分上的该本体的相对于该位置确定装置的位置，并且考虑所确定的位置来校准该旋转装置。

Description

附接至坐标测量装置的可移动部分上的旋转装置的校准

技术领域

本发明涉及用于对安装在坐标测量机的可移动部分上的旋转装置进行校准的方法和设备。

背景技术

已知使用坐标测量机(缩写为CMM)来确定工件的坐标。在此，在一些情况下，使用旋转装置可以将安装在CMM的可移动部分上的传感器进入不同的旋转位置。进而安装在旋转装置上的传感器可以例如是用于探针探测工件表面的触觉探针，也就是说当与该表面接触时，使用坐标测量机的测量系统确定触觉探针的位置(例如，通过使用安装在旋转装置上并且支承探针的测量头)，并且由此来确定所探针探测到的表面点的坐标。然而，可替代地或此外，其他传感器(例如，光学传感器、电容式传感器和/或磁传感器)被安排在旋转装置上以便测量工件。

由于多种不同原因，需要对旋转装置进行校准。具体地，通过校准，确定或检查了旋转装置的几何形状及其相对于坐标测量机的可移动部分的相对位置和/或相对取向。然而，这些变量可能随时间和/或由于旋转装置在坐标测量机上的安装相对于早前操作状态的更新而改变。几何形状随时间推移的改变(也就是说形状和/或尺寸的变化)可能是由于温度的变化和由于磨损。因此应重复进行校准。

这些变化在不同旋转位置上可能具有不同的影响。这可能是尤其由于以下事实：对于不同的旋转位置而言，旋转轴线的取向和/或位置随时间推移而不同地变化，或者对于旋转位置相对于多条旋转轴线的这些不同组合而言，旋转装置的所述多条旋转轴线的取向和/或位置随时间推移而不同地变化。通常，围绕相应旋转轴线的旋转运动不是理想的旋转运动。例如，旋转装置的旋转轴线的取向在旋转装置的相对于彼此可围绕旋转轴线运动的那两个部分的相对运动过程中变化。

因此，对于旋转装置的校准，习惯将这样的旋转装置带到多个不同的旋转位置并且在各自情况下习惯捕捉用于校准的测量信息。这种增大的测量支出是校准是漫长过程的主因，这在具有多条旋转轴线(例如，所谓的旋转/枢转关节)的旋转装置的情况下仍然会花费明显更长的时间，因为为了捕捉测量信息，关于旋转轴线之一的不同旋转位置与关于另一旋转轴线的不同旋转位置相组合。如果边界条件(特别是温度分布)在校准过程中变化，则较长的持续时间引起额外的校准不准确。例如从EP 1 624 282 A2中已知旋转/枢转关节。

已知校准本体、特别是球体紧固到固持装置上，该固持装置与有待测量的工件一起通过CMM定位在CMM的基座上。特别是如果固持装置和校准本体不受温度变化的影响、或者仅受到轻微影响，则校准本体形成良好的位置参照。通过安装在旋转装置上的传感器，校准本体被探针以触觉方式在该校准本体的表面上的不同点探针探测以便进行校准，或者被以非接触方式扫描，并且根据测量系统的测量值确定校准本体的至少一个特征点的坐标。旋转装置的几何形状的变化、及其相对于CMM的可移动部分的相对位置和/或相对取向的变化导致特征点的位置与其预期位置的明显偏差。因此，可以利用关于这些偏差的信息来校准旋转装置。例如从WO 2009/152962 A2中已知用于固持校准本体的固持装置、和用于校准CMM的测量传感器的方法。

由于在校准本体的多个表面点处捕捉测量信息，所以在旋转装置情况下校准支出特别高。为了考虑几何形状的变化，可以特别利用计算模型。这样的计算模型常常具有多个参数，为了确定这些参数，要求大量测量值。例如，通过校准来初始化所述类型的计算模型。具体地，计算模型的起始值通过校准来确定。例如，通过测量随时间推移的温度变化和/或测量在多个不同地点处的温度梯度或温度差，可以获得该计算模型的进一步信息，并且可以通过计算模型来计算自初始化之后已经发生的几何形状的变化。

具体地，对于旋转装置的校准，始终利用同一探针，该探针连接至旋转装置上并且通过该探针来探针探测校准本体的表面。

发明内容

本发明的目的是详细说明用于对安装在坐标测量机的可移动部分上的旋转装置进行校准的方法和设备，通过其，可以减少校准的支出。

提出的是，除了坐标测量机(缩写为CMM)的测量系统之外，针对旋转装置的校准还使用位置确定装置。位置确定装置连接至CMM的基座上。在CMM的测量操作过程中，有待测量的工件也具体地直接或间接(例如，经由旋转台)连接至该基座上(例如，测量台)。位置确定装置可以直接或经由进一步的部件间接连接至该基座上。间接连接可以例如具有移动装置(例如，旋转装置)，通过该移动装置可以使得位置确定装置相对于基座移动。然而，移动装置具体是与CMM的通过其来移动CMM的可移动部分(其上安装了旋转装置)的驱动系统相独立的。另外，CMM的可移动部分可以独立于该移动装置而移动。因此，位置确定装置可以在移动旋转装置时通过可移动部分的运动而保持在同一运动位置上。

基座(例如，有待测量的工件安装在其上的测量台)可以是位置固定的基座，例如门架式设计坐标测量机就是这样的情况。这意味着基座在CMM的可移动部分移动以便移动旋转装置时不移动。然而，CMM的其上附接了旋转装置的那部分可以可替代地或此外借助于可移动的基座而是可相对于所述基座移动的。例如具有可移动测量台的CMM就是这种情况。因此，CMM的可移动部分可以仅借助于基座是可相对于可移动部分移动的而是可相对于基座移动的。

位置确定装置具有被设计用于确定旋转装置相对于位置确定装置的相对位置的至少一个传感器。具体地，传感器可以被设计成用于确定特别是在传感器的确定方向上旋转装置或连接至该旋转装置上的本体到所述位置确定装置的传感器或到其某一其他部分的距离。可以例如确定相对位置是在于传感器确认旋转装置、或连接至其上的本体相对于位置确定装置位于预定义的预期位置。可替代地或此外，传感器可以被设计和/或用于测量相对位置以及特别是距离。在这种情况下，位置确定装置的传感器可以在位置确定装置的空间区域内根据旋转装置、或连接至其上的本体实际所处的相对位置来生成相对位置的不同测量值。该空间区域是旋转装置、或连接至其上的本体可以处于其中使得传感器可以测量相对位置的那个区域。例如，传感器被校准和/或被认可用于在该空间区域内进行测量，和/或传感器仅在该空间区域内提供特别的测量结果(也就是说在该空间区域内的任何位置提供特别地赋予该位置的单独测量值)。

位置确定装置优选地具有多个传感器。这使得可能冗余地并且因此以更大的可靠性确定相对位置、和/或可以相对于不同的确定方向来确定相对位置。具体地，因此使用多个传感器可以确定关于两个或三个线性运动自由度(也就是说在各自情况下相对于在确定方向上延伸的一条直线的自由度)的相对位置，其中，这些自由度相互独立。然而，位置确定装置可以可替代地具有例如用于确定关于多于三个旋转和/或线性运动自由度的相对位置的传感器。

具有至少一个传感器的位置确定装置准许尤其以所述方式确定旋转装置相对于该位置确定装置的相对位置。如果位置确定装置相对于基座的位置和/或取向是已知的，则通过所确定的相对位置还可以确定旋转装置相对于基座的对应位置。这进而可以用于校准旋转装置。具体地，在此可以遵循与在通过测量校准物体来校准旋转装置时使用的方法相类似的方法。例如，在通过安排在旋转装置上的触觉探针在不同表面点处探针探测校准球体之后，可以确定球体中心点。球体中心点的位置代表所探针探测的表面点的位置的均值。如果旋转装置的几何形状、或其在坐标测量机的可移动部分上的位置和/或取向已经变化，则通过探针探测或通过非接触式扫描校准球体来确定球体中心点的对应的变化后的位置。在附加位置确定装置情况下，这与旋转装置相对于位置确定装置的变化后的相对位置相对应。例如，位置校正值可能被计算为等于早前位置值与变化后的位置值之间的差。然而，相对位置的确定结果还可以用于校正CMM的其余运动机构，例如，作为指导缺陷校正，也即是说间接地校准旋转装置。

如已经提到的，旋转装置相对于CMM的可移动部分的位置和/或取向可能变化。具体地，如果可移动部分连接至替换旋转装置的转换接口上，则重新装配同一旋转装置引起改变的位置和/或取向。具体地，存在转换接口，在这些转换接口情况下，旋转装置的安装在转换接口上的那部分的围绕虚拟旋转轴线(其是例如转换接口的对称轴线)的旋转位置可能改变。实际上，发生例如一个弧秒的范围的变化。例如，如果触针被安排在旋转装置上，则该触针的柄部纵向轴线相对于虚拟旋转轴线横向延伸，在柄部长度在10cm范围内的情况下，旋转位置变化一弧秒引起触针的探针元件在一微米的约一半范围内的位置偏差。在可以使用位置确定装置在短时间内进行的校准的情况下，这样的位置偏差可以通过校准来快速得到补偿。校准可以以极少的支出来重复进行。

如果CMM已经关机而现在正准备操作，则温度变化相对快并且出现相对陡的温度梯度。如果旋转装置在这个预热阶段被校准，则预期校准误差比在预热阶段之后更大。使用位置确定装置的快速校准使得可以在预热阶段重复进行校准。具体地，甚至在预热阶段之后，校准可以进行一次或反复进行，而不会大幅度缩短可供用于测量操作的时间。使用这个实例，可以展示的是使用位置确定装置的校准可以与通过探针探测和/或扫描校准物体的校准相组合。例如，首先，通过探针探测和/或扫描校准本体来进行校准，并且在此之前、过程中和/或之后，通过位置确定装置进行校准。如果可以假设状态在执行这两种类型校准之间没有显著变化，则通过探针探测和/或扫描校准本体进行的校准形成使用位置确定装置的校准的参考值。通过重复使用位置确定装置的校准，可以快速确定旋转装置的几何形状、位置和/或取向已经如何相对于参考时间而变化。使用位置确定装置校准还可以在探针探测和/或扫描校准本体的多个不同表面点的实例之间进行。

对安装在坐标测量机的可移动部分上的旋转装置的校准应概括地理解为是指获得与旋转装置的几何形状(例如，旋转装置的长度和/或不同旋转轴线的相对位置)相关的和/或与其相对于该坐标测量机的可移动部分的相对位置(例如，在用于联接不同旋转装置的转变板上的位置)和/或其取向(例如，旋转轴线的取向)相关的信息，其中，所获得的信息可供用于使用旋转装置的CMM的操作。

具体地，提出了以下内容：用于对安装在坐标测量机的可移动部分上的旋转装置进行校准的方法，该旋转装置具有：第一部分，该第一部分紧固到该坐标测量机的该可移动部分上；以及第二部分，该第二部分相对于该第一部分可围绕该旋转装置的旋转轴线旋转并且用于测量工件的测量传感器可安装在该第二部分上，其中

-该旋转装置、或连接至该第二部分上的本体通过该坐标测量机的驱动系统的操作而移动到连接至该坐标测量机的基座上的位置确定装置的空间区域中，

-该旋转装置的相对于该位置确定装置的位置(例如，该第二部分的位置)、或连接至该第二部分上的该本体的相对于该位置确定装置的位置通过该位置确定装置的至少一个传感器来确定，并且

-考虑所确定的位置来校准该旋转装置。

还提出了用于对安装在坐标测量机的可移动部分上的旋转装置进行校准的设备，其中，该设备具有：

-该坐标测量机，其中，该坐标测量机具有基座，该可移动部分通过该坐标测量机的驱动系统的操作而可相对于该基座移动，

-该旋转装置，该旋转装置以第一部分安装在该坐标测量装置的该可移动部分上并且该旋转装置具有第二部分，该第二部分相对于该第一部分可围绕该旋转装置的旋转轴线旋转并且用于测量工件的测量传感器可安装在该第二部分上，

-该坐标测量机的测量系统，该测量系统在该坐标测量机为了确定工件的坐标而进行的测量操作过程中测量该可移动部分的运动位置，

-位置确定装置，除了该坐标测量机的该测量系统之外还提供了该位置确定装置，该位置确定装置连接至该坐标测量机的该基座上并且具有用于确定该旋转装置的位置(例如，该第二部分的位置)或连接至该第二部分上的本体的位置的至少一个位置传感器，

-该坐标测量机的控制器，该控制器被设计成用于通过该坐标测量机的该驱动系统的操作来将该旋转装置、或连接至该第二部分上的该本体移入该位置确定装置的空间区域中，从而使得通过所述至少一个位置传感器来确定该旋转装置的相对于该位置确定装置的位置(例如，该第二部分的位置)、或连接至该第二部分上的该本体的相对于该位置确定装置的位置，

-校准装置，该校准装置被设计成用于考虑所确定的位置来校准该旋转装置。

在使用位置确定装置的校准过程中，如以上已经描述，可能发生旋转装置由于其几何形状的变化、其相对于坐标测量机(缩写为CMM)的可移动部分的相对位置和/或其相对于该可移动部分的相对取向的变化而相对于位置确定装置位于与之前(在上一次校准过程中)不同的相对位置上，并且这接着由位置确定装置来测量。因此，与探针探测和/或扫描校准本体相比，获得两种不同的测量原理，然而这些原理还可以彼此组合。

根据一个测量原理，类似于在探针探测和/或扫描校准本体过程中的方法，该旋转装置或连接至其上的本体相对于该基座或相对于该位置测量装置始终以相同的相对位置来定位，并且从CMM的测量系统中获得校准所需要的信息。在一个具体实施例中，该旋转装置、或连接至其上的该本体被移动到该位置确定装置的坐标系的预定义位置上，并且通过该坐标测量机的测量系统，在该旋转装置、或连接至其上的该本体位于该预定义位置的同时，测量其上安装有旋转装置的该可移动部分位于什么运动位置，该测量系统是除了该位置确定装置之外额外提供的并且该测量系统在该坐标测量机为了确定工件的坐标而进行的测量操作过程中测量该可移动部分的运动位置。考虑所测得的运动位置来校准该旋转装置。这对应于该设备的实施例，在该实施例中，该控制器被设计成用于将该旋转装置、或连接至其上的该本体移动到该位置确定装置的坐标系的预定位置，其中，该坐标测量机的该测量系统被设计成用于在该旋转装置、或连接至其上的该本体位于该预定义位置的同时测量其上安装有该旋转装置的该可移动部分位于什么运动位置，并且其中，该校准装置被设计成用于考虑所测得的运动位置来校准该旋转装置。

根据该第二测量原理，该旋转装置或连接至其上的该本体在不同的校准过程中始终以该CMM的可移动部分的相同运动位置来定位，这可能相对于该位置确定装置引起变化后的相对位置。由该CMM的测量系统提供的测量信息来确定运动位置。如所提到的，所述测量原理还可以与该第一测量原理组合。在组合的情况下，具体是以下情况：CMM的测量系统和位置确定装置的至少一个传感器二者各自生成至少一个测量值，根据所述测量值，该CMM的可移动部分的运动位置和该旋转装置的位置、或连接至其上的本体的位置可以被确定并且用于校准。

在该第二测量原理的一项具体细化中，其上安装有该旋转装置的该可移动部分被移入该坐标测量机的坐标系的预定义位置，并且在该预定义位置上，确定该旋转装置的、或连接至其上的该本体的相对于该位置确定装置的位置。这对应于该设备的实施例，在该实施例中，该控制器被设计成用于将其上安装有该旋转装置的该可移动部分移入该坐标测量机的坐标系的预定义位置，并且其中，该位置确定装置被设计成用于在该预定义位置上，确定该旋转装置的、或连接至其上的该本体的相对于该位置确定装置的位置。

由于在两个测量原理中的每个测量原理的实现方式中，并且还有在两个测量原理的组合的情况下，该旋转装置、或连接至其上的本体仅必须被定位在该位置确定装置的空间区域的单个位置处以便获得该旋转装置的校准所需的信息(该信息由该位置确定装置的所述至少一个传感器提供)，就节省了与在不同的表面点探针探测和/或扫描校准物体相关的时间。因此特别是可以更快速和/或更频繁地进行校准。具体地，类似于已知使用校准本体的旋转装置的校准中的方法，相对于该旋转装置的至少一条旋转轴线将该旋转装置带到不同的旋转位置，或者对于每个所述旋转位置，或者对于相对于多条旋转轴线的旋转位置的组合，该旋转装置、或连接至该第二部分上的本体被定位在该位置确定装置的空间区域中，并且以此方式获得校准信息。具体地，对于每个旋转位置或对于相对于不同旋转轴线的每个旋转位置的组合，仅针对该位置确定装置的空间区域的单个位置获得校准信息。

具体地，为此目的，该控制器执行可以被称为位置调节的过程。该控制器从该位置确定装置中接收关于该旋转装置的、或连接至其上的本体的当前相对位置的信息，并利用所述信息将该旋转装置、或连接至其上的本体移到该位置确定装置的坐标系的预定义位置上。可替代地，该控制器或该旋转装置或连接至其上的本体可以例如沿预定义运动路径(例如螺旋状运动路径)在该位置确定装置的空间区域内移动，该预定义位置很可能位于该运动路径上。如果已经到达该预定义位置，则该位置确定装置向CMM的测量系统生成信号，并且测量系统的这些当前测量值或该当前测量值被检测为与该旋转装置、或连接至其上的本体在该位置确定装置的坐标系中的预定义位置相对应的运动位置。第一测量原理还具有以下优点：该位置确定装置的至少一个传感器不需要针对在这个空间区域中的正确测量来校准。其仅仅必须被设计成用于精确确定预定义位置。缺点是CMM的测量系统的测量误差会歪曲所获得的校准信息。

在第二测量原理的情况下，通过该位置确定装置的所述至少一个传感器进行的相对位置的精确测量是有必要的。这可以例如通过传感器的校准来实现。例如，如果连接至该旋转装置上的本体是球体或球冠，并且该位置确定装置具有在不同确定方向上进行测量的至少两个传感器，因为确定方向没有被定向成垂直于该球体或在该球体上捕捉的表面点没有位于距穿过球体中心点的竖直方向一个完整球体半径距离处，所以可能出现测量误差。然而，有利的是，CMM的测量系统的测量误差受到CMM的坐标系中的、使得其上安装有该旋转装置的可移动部分进入的预定义位置的再现能力的限制。

所述两种测量原理、还以及其组合涉及该旋转装置的单个旋转位置。如上所述，然而，在许多情况下需要在旋转装置的不同旋转位置处的校准信息，或者这至少产生更好的校准结果。上述方法因此优选地在旋转装置的不同旋转位置处进行，和/或该设备被相应地设计。

对于该位置确定装置的所述至少一个传感器，可以利用不同类型的传感器。具体地，所述至少一个传感器可以是具有触觉探针探测动作的传感器，也就是说通过与该位置确定装置的、具有触觉探针探测动作的所述至少一个传感器的接触来确定安装在CMM的可移动部分上的旋转装置的、或连接至所述旋转装置上的本体的相对于该位置确定装置的相对位置。例如，类似于坐标测量机上的触觉探针，具有触觉探针探测动作的传感器可以弹性地偏离出静止位置，例如对抗弹簧作用，并且可以由此来确定相对位置。优选的是具有触觉探针探测动作的传感器的运动使用空气支承件来实现，并且因此摩擦小。具体地，如果在传感器测量相对位置的同时探针相对于位置确定装置被带到预定义位置上，则因此最小化滞后效应。

然而，优选的是位置确定装置的至少一个传感器是以非接触方式进行操作的传感器。这具有以下优点：所述确定没有力(这些力由于位置确定而额外地产生)作用在旋转装置上或作用在连接至该旋转装置上的本体上。如果在CMM的正常操作过程中，触觉探针安装在旋转装置上，另一方面可能有利的是在一些情况下与在用于确定工件坐标的正常操作过程中起作用的力相似的力在用于校准目的的位置确定过程中作用在旋转装置上。

即使以非接触方式确定位置，致动器仍然可以被提供或用于模拟在旋转装置的正常操作过程中作用的力。致动器将对应的力施加在旋转装置上或施加在连接至该旋转装置上的本体上。具体地，该致动器可以被安排在该位置确定装置的位置处。一种可能性在于将致动器紧固到该位置确定装置的至少一个传感器安装在其上的同一固持器上。

具体地，在被动测量的测量头安装在旋转装置上并且在该测量头上安装用于触觉探针探测物体的探针的情况下，不同的重力可能由于测量头固有的质量而以取决于旋转装置的旋转位置的方式起作用。所述重力可以具体引起探针偏离出其静止位置，这由于探针与有待探针探测的物体之间的探针探测力而不会发生。相比之下，主动测量头、也就是说通过安装在其上的探针可以在物体上产生探针探测力的测量头具有补偿固有重力的可能性。除了测量头的可移动部分，安装在测量头上的一个或多个探针的质量也对固有重力有贡献。

具体地，如果位置确定装置的所述至少一个传感器以非接触方式确定位置并因此在位置确定装置与旋转装置或连接至该旋转装置上的本体之间没有力作用，则可以确定固有重力在测量头上还可选地以及在安装在该测量头上的至少一个探针上的作用。为此目的，可以将旋转装置带到不同的旋转位置(如果旋转装置具有多条旋转轴线，则这还适用于旋转位置的组合)，并且在各自情况下可以确定位置。在没有考虑固有重力的情况下预期的与位置相关的差异可能是由于所述固有重力。可以以此方式确定固有重力的影响。

特别优选的是位置确定装置的所述至少一个传感器是以非接触方式进行测量的距离传感器。具体地，距离传感器具有确定方向，该确定方向还可以被称为测量方向。在这个确定方向上，确定到被安排在位置确定装置的空间区域中的物体的距离。该确定方向对应于空间中的直线。除了所述方向以外，该直线的位置也是重要的。

光学非接触式测量传感器、特别是激光干涉仪是尤其高度适合的。特别优选地利用多波长激光干涉仪，也就是说利用不同波长的激光辐射的传感器。这些激光干涉仪具有特别宽的测量范围，其中唯一地检测到有待确定的物体的距离。这种唯一性范围可以等于位置确定装置的空间区域的对应长度，也就是说该空间区域在确定方向上具有距离测量的唯一性范围的长度。市场上可买到具有若干mm唯一性范围和在10nm范围内的分辨率的合适的多波长激光干涉仪。位置确定装置的大空间区域具有以下优点：具有不同几何形状的旋转装置可以相继被校准，和/或同一旋转装置可以使用同一位置确定装置以简单的方式在不同的旋转位置上被校准。

通过多波长激光干涉仪或某个其他非接触式测量距离的传感器，可以测量安排在位置确定装置的空间区域内的旋转装置、或安排在该旋转装置上的本体到传感器或到某个其他参考点的距离。例如，在通过位置确定装置进行的第一校准过程中，可以确定旋转装置的或该本体的距离和因此的相对位置。随后，该旋转装置或该本体从位置确定装置的空间区域内被移出，并且该旋转装置用于例如CMM的正常测量操作。在稍后的时间点，该旋转装置或该本体被再次移入该位置确定装置的空间区域内，并且通过所述至少一个传感器再次确定该旋转装置或该本体的距离或相对位置。由此，具体地，相对于第一校准的相对位置(相对于位置确定装置和/或相对于CMM的测量系统)的变化被确定并用于例如旋转装置的更新的校准。这种方法具有以下优点：通过位置确定装置进行的位置确定的系统性误差或偏差值对结果没有影响。具体地，位置确定装置的所述至少一个传感器在旋转装置的或本体的位置的第一确定与第二确定之间继续保持运行。可替代地，在第一位置确定之后、在为了第二位置确定而将旋转装置或本体再次移入位置确定装置的空间区域内之前重启所述至少一个传感器的运行。

以非接触方式进行测量的进一步可能类型的距离传感器是电容式传感器或涡电流传感器。在这些情况下，至少旋转装置的、或安排在该旋转装置上的本体的有待相对于位置确定装置确定相对位置的那部分必须是导电的。该部分的表面上可以装备有导电层，例如可以已经通过气相淀积被涂覆上金属。可替代地或此外，该部分或该本体可以例如具有例如导电金属芯。具体地，为了位置确定目的，导电的本体可以被安排在旋转装置上。该本体例如是球体或球冠。在这种情况下，可以通过位置确定装置的多个传感器以简单的方式、具体地与使用球形校准本体的已知校准方法相类似地确定球体的中心点。

进一步合适类型的传感器是生成二维数字图像的激光三角测量法扫描器或相机、特别是数码相机。可替代地，该相机可以是TOF(飞行时间)相机，该相机针对矩阵行中的或二维图像矩阵中的每个图像元素来捕捉与定位在位置确定装置的空间区域内的物体相关的距离信息。

如果旋转装置的或安排在该旋转装置上的本体的一部分是磁性的并具有例如永磁体，则所述至少一个传感器可以是霍尔传感器或磁阻传感器。可替代地或此外，出于将用于确定工件坐标的传感器联接至坐标测量机上和与其解除联接的目的，旋转装置可以具有紧固接口，例如所谓的转换板。在许多情况下，这些接口装备有磁体，因为将传感器固持在CMM上的紧固力是磁力。在这种情况下，接口的磁性部分可以就其相对位置而言由位置确定装置的所述磁性传感器之一来确定。

该位置确定装置优选地具有至少两个传感器，通过所述传感器，确定该旋转装置的、或安排在该旋转装置上的该本体的相对于该位置确定装置的位置，其中，所述至少两个传感器中的每个传感器具有确定方向，在该确定方向上，确定该旋转装置的、或该本体的相对于该位置确定装置的位置，并且其中，所述至少两个传感器的确定方向成对彼此垂直地延伸。如将更详细讨论的，对应于确定方向的直线没有完全相交，而是靠近地延伸经过彼此。具有至少两个或至少三个传感器的设备可以被称为笛卡儿传感器设备，类似于笛卡儿坐标系，这些传感器的确定方向成对彼此垂直地延伸。在两个这样的传感器情况下，关于两个相对相互独立的运动自由度方面确定相对位置，并且在三个这样的传感器情况下，关于三个相互独立的线性运动自由度来确定所述相对位置。这些设备可以被简称为2D和3D传感器设备。然而，并不迫切需要两个或三个传感器的确定方向成对彼此垂直来获得二维或三维位置信息。

优选地，旋转装置的、或安排在该旋转装置上的本体的有待相对于位置确定装置测量相对位置的那部分被移入该位置确定装置的、确定方向相交的那个区域内，也就是说二维或三维传感器设备的确定方向穿过的区域。在球形本体的情况下，球体的中心点优选地定位在确定方向的交点处。

具体地，位置确定装置具有固持该位置确定装置的至少一个传感器的固持器。具体地，取决于位置确定装置的实施例，固持器可以固持两个到五个传感器。如果固持器对确定方向没有朝共同的交点定向而是例如彼此平行并且在彼此相距一定距离处延伸的至少两个传感器加以固持，则可以不仅确定旋转装置相对于位置确定装置的相对位置、或安排在该旋转装置上的本体相对于位置确定装置的相对位置、而且还确定该旋转装置的或该本体的取向。例如，不同传感器的确定方向可以被定向成朝该旋转装置的或该本体的圆柱部分的不同纵向区段，并且可以确定该圆柱部分的取向和相对位置。为了能够在两个方向上测量相对于该圆柱部分的纵向轴线的横向取向，使用四个传感器，其中例如在各自情况下，两个传感器具有朝该圆柱部分的同一部分定向的确定方向。例如，朝该圆柱部分的同一部分并因此朝位置确定装置的空间区域中的同一目标区定向的这些传感器的确定方向彼此垂直延伸。进一步的第五传感器的确定方向可以朝该圆柱部分的所述纵向轴线定向，其中，所述传感器的确定方向具体朝两个传感器对的确定方向的交点定向，这两个传感器对的确定方向在各自情况下朝圆柱部分的共同部分或朝同一目标区定向。

具体地，固持器可以固定连接至CMM的基座上。可替代地，如已经提到的，固持器可以通过移动装置连接至该基座上，使得固持器相对于基座的运动位置和因此位置确定装置的传感器相对于基座的运动位置是可调的。例如，在上述四个或五个传感器的情况下，旋转装置的旋转轴线可以与所述纵向轴线重合，也就是说在各自情况下，两对确定方向朝同一目标区定向的传感器可以围绕该旋转轴线旋转。具体地，在旋转装置的不同旋转位置情况下，这种设备使得旋转装置、或安排在该旋转装置上的本体可以以无阻碍的方式被移入位置确定装置的空间区域中。

如上所述，旋转装置可以具有不只一条旋转轴线，而是多条旋转轴线(例如，在旋转/枢转关节情况下，两条旋转轴线)。具体地，旋转轴线就运动学方面而言被串联安排，也就是说旋转装置的第二部分可相对于第一部分围绕旋转装置的第一旋转轴线旋转，并且旋转装置的第三部分可相对于第二部分围绕旋转装置的第二旋转轴线旋转。在两条旋转轴线在运动学上串联的情况下，CMM的传感器连接至第三部分上，使得该第三部分相对于第二旋转轴线的旋转位置通过该第三部分的旋转位置被唯一地确定。如果在所述类型的旋转装置情况下，连接至第二部分上的本体被移入位置确定装置的空间区域中来获得校准信息，则在两条旋转轴线在运动学上相对于彼此串联安排的情况下，该本体优选地连接至该第三部分上，并且所述本体相对于第二旋转轴线的旋转位置通过该第三部分相对于该第二旋转轴线的旋转位置被唯一地确定。在多于两条旋转轴线在运动学上相对于彼此串联安排的情况下，该本体优选地连接至旋转装置的可通过围绕相对于彼此串联安排的旋转轴线中的最后一条旋转轴线旋转而旋转的那部分上。在两条旋转轴线相对于彼此串联安排的情况下，最后一条旋转轴线是第二旋转轴线。在三条旋转轴线相对于彼此串联安排的情况下，最后一条旋转轴线是第三旋转轴线。

在旋转轴线相对于彼此串联安排的情况下，传感器正常情况下直接或间接紧固到通过最后一条旋转轴线的旋转而可旋转运动的那部分上。所述传感器的旋转位置正常情况下通过旋转装置的围绕最后一条旋转轴线可旋转运动的那部分的旋转位置来确定。被安排在位置确定装置的空间区域中来获得校准信息的本体优选地(尤其没有经由旋转装置的旋转轴线间接地)连接至旋转装置的与CMM的传感器或与用于紧固传感器的接口相同的部分上。例如，当传感器没有紧固到用于紧固传感器的接口上时，该本体可以紧固到该接口上。这不仅适用于旋转装置具有多条旋转轴线的情况，而且还适用于旋转装置具有单条旋转轴线的情况。在这种情况下，用于紧固传感器的接口连接至第二部分上，并且该接口的旋转位置由该第二部分的旋转位置唯一地限定。可替代地，该本体可以与传感器同时连接至旋转装置上，例如在该旋转装置具有单条旋转轴线的情况下连接至该旋转装置的第二部分上或者在该旋转装置具有在运动学上串联的多条旋转轴线的情况下连接至该旋转装置的最后部分上。如果该本体连接至该旋转装置的最后部分(在旋转装置具有单条轴线的情况下，该旋转装置的第二部分)上并且所述本体相对于最后一条旋转轴线的旋转位置由该最后部分的旋转位置唯一地限定，就可以借助于该本体被定位在位置确定装置的空间区域内并且在所述状态下获得校准信息来以简单的方式校准整个旋转装置。如果本体没有连接至最后部分(例如，传感器或某个其他本体)但是旋转装置本身的最后部分被定位在位置确定装置的空间区域内并且在所述状态下获得校准信息，则对应的情形适用。在旋转装置的至少两条旋转轴线相对于彼此串联安排的情况下，这具有以下优点：可以关于所有旋转轴线以简单的方式校准旋转装置。然而，不应排除在多条旋转轴线在运动学上相对于彼此串联安排的情况下，该本体可以不连接到最后部分，而是连接到旋转装置的相对于第一部分仅围绕这些旋转轴线中的一些旋转轴线旋转运动的部分上，或可替代地，代替该本体，安排在该旋转装置的第一部分与最后部分之间并且将相对于第一部分仅围绕一些旋转轴线旋转运动的所述部分可以安排在位置确定装置的空间区域中，并且可以在所述状态下获得校准信息。

具体地，还可以使用位置确定装置不仅校准旋转装置、而且还校准安排在旋转装置上的传感器(例如触觉探针)，其中，该传感器经由该旋转装置的至少一条旋转轴线可旋转运动地连接至该旋转装置的第一部分上。具体地，该传感器可以连接至该旋转装置的最后部分上，并且该传感器相对于该旋转装置的最后旋转轴线的旋转位置可以由最后部分相对于该旋转装置的最后旋转轴线的旋转位置来唯一地确定。

具体地，可以借助于将传感器、或连接至该传感器上的本体带到位置确定装置的空间区域中并且确定该传感器的、或连接该传感器上的本体的位置来同时获得用于校准旋转装置和传感器两者的校准信息。这因此提供共用的校准信息，因为传感器的或连接至该传感器的本体的位置取决于旋转装置的位置和几何形状以及该传感器的位置和几何形状。如果使用连接至传感器上的本体，则这至少在至少经由传感器的部分区段连接至旋转装置上时适用，并且因此至少所述传感器的所述部分区段共同决定该本体的位置。

旋转装置、或连接至该旋转装置上的本体可以移入位置确定装置的空间区域中并在所述至少一个传感器确定相对位置的同时保持固定。然而，还可以在所述至少一个传感器确定相对位置时不断移动探针或探针的部分。这种不断的移动根据已经描述的测量原理之一可以是例如螺旋状运动。然而，还可以使得探针或探针的部分不断移动经过所述至少一个传感器并且具体地在一侧进入该空间区域而在相反侧再次离开该空间区域。

有利的是在CMM的操作的不变化的边界条件(特别是温度条件)下反复进行相对位置的确定。这使得特别是可以例如通过将单独测量的位置值进行平均来消除位置确定的随机误差。

固持器优选地由具有低热膨胀系数的材料构成。实例是金属合金，例如像钢铁学会VDEh的1.3912号材料、或纤维纵向方向遵循螺旋形路径的纤维加强型塑料。可替代地或此外，如果收集到与温度相关的对应信息，则温度波动或温度梯度对位置确定装置和特别是对其固持器的影响可以通过计算来得到校正。例如，在简单的情况下，可以测量固持器的温度还可选地以及固持器的周围环境的温度。

优选地寻求定位在基座上的固持器具有尽可能小的高度。以此方式，在CMM的测量操作过程中，固持器不构成大多数运动的障碍物。另一方面，有利的是位置确定装置的具体传感器(该传感器的确定方向水平地延伸)在CMM的操作过程中定位在高于基座(该旋转装置也位于该基座上)的高度水平上。

具体地，位置确定装置(例如，固持器)可以具有用于确定位置确定装置在CMM的操作区域中的位置和/或取向的至少一个区域。所述区域可以被设计为特征区域或人工制品。这可以例如是固持器的拐角区域或固持器的切口或变形部分(例如凹陷)。所述至少一个区域可以通过安排在CMM的可移动部分上的传感器尤其优选地在多个表面点处被扫描到、例如可以通过触觉探针被探针探测，并且以此方式可以确定位置确定装置的位置和/或取向。具体地，使用关于位置确定装置的几何形状的附加信息，旋转装置或连接至该旋转装置上的本体于是就可以被移入位置确定装置的空间区域中，以便确定相对于该位置确定装置的相对位置。该特征区域的或该人工制品的位置也可以通过传感器进行扫描来被反复地确定，以便确定热漂移的影响。下面将描述使用位置确定装置的传感器来确定热漂移的另一种方式。

可替代地或此外，为了确定位置确定装置在CMM的操作区域中的位置和/或取向，可以将旋转装置、或连接至该旋转装置上的本体移入位置确定装置的空间区域中。特别是借助于所述至少一个传感器确定旋转装置的或连接至该旋转装置上的本体的相对位置来检测该旋转装置、或连接至该旋转装置上的本体已经到达该空间区域的事实。在确定方向彼此相交的多个传感器情况下，可以确定位置确定装置的位置，并且在传感器的确定方向交叉的不同区域的情况下，也可以借助于将探针移入交点的区域中或移入多个交点的区域中并且传感器生成对应的确定信号来确定位置确定装置的取向。具体地，如果对交点所指定的传感器全都测得最小可能的(至少大致)相等距离，则旋转装置、或连接至该旋转装置上的本体(例如球体)恰好位于确定方向的交点处。稍后，为了校准旋转装置，可以将旋转装置、或连接至该旋转装置上的本体再次移动到如此发现的位置确定装置的位置和/或取向上。

总之，可以提到以下优点：具体地，可以通过位置确定装置高度准确地确定本体(是球体或球冠)的位置。如果以非接触方式测量旋转装置的相对位置、或连接至该旋转装置上的本体的相对位置，则旋转装置上没有受到可能歪曲测量值的任何力的作用。于是情况还是：没有发生不希望的变形、和没有出现滞后效应。并且，位置确定装置的传感器与旋转装置或连接至该旋转装置上的本体之间没有产生摩擦。由于对于任何旋转位置或旋转位置的组合而言，旋转装置的、或连接至该旋转装置上的本体的仅一个相对位置必须由位置确定装置来确定，所以关于通过探针探测校准物体的多个点进行的校准，该方法可以非常快速地实施。还已知使用彼此平行定向的三对圆柱表面的经典方法，其中，在各自情况下与同一对中的两个圆柱表面都建立起同时接触。然而，在此，由于摩擦或变形，可能出现不希望的误差。在根据本发明的方法的情况下，可以以简单的方式确定就希望的运动自由度而言旋转装置的、或连接至该旋转装置上的本体的相对位置和可选地取向。仅仅需要提供对应数量的传感器作为位置确定装置的一部分，并且传感器仅仅必须被与有待确定的运动自由度相对应地定向。该方法尤其高度适合于确定球状本体的位置。具体地，在工具中心点(TCP)运动的情况下，关于通过在不同表面点探针探测校准本体进行的校准，运动路径被缩短。

具体地，藉由旋转装置安排在CMM的可移动部分上的探针在已经确定该探针在位置确定装置的空间区域中的相对位置并且已经与该旋转装置一起被校准之后用于探针探测工件并由此确定工件的坐标。优选地，在探针探测工件之后，使用位置确定装置来重复校准。

本发明不局限于使用单个位置确定装置。例如，多个这样的位置确定装置可以被安排在该探针的运动范围内的不同位置处。如果旋转装置相对于相应位置确定装置的相对位置通过每个位置确定装置被至少确定一次，则特别是可以确定CMM的系统性误差、例如运动误差。运动误差可以例如是垂直性误差，也就是说CMM的运动轴线与理想相互垂直延伸构型的偏差。

旋转装置的校准还以及操作可能很大程度上受到安装在该旋转装置上的装置的、特别是安装在旋转装置的最后部分上的、并且其上进而安装有例如传感器(如触觉探针)的测量头的重力的影响。然而，测量头的重力通常明显大于探针的重力。由于多种不同原因，可能希望校准其上没有安装测量头的旋转装置。例如，可能需要在另一个CMM上使用测量头。为了在与使用测量头的过程中的条件相同的条件下尽可能校准旋转装置，因此另一个物体(代替物体)而不是测量头可以被安排在旋转装置上，该物体具有与测量头相同的质量。如果可以在旋转装置上操作不同的测量头，就可以用质量相同的不同替代物体来相继地进行校准。例如，本体另外可以安装在相应的替代物体上并且因此紧固到旋转装置上，为了获得校准信息，在各自情况下将该本体带到位置确定装置的空间区域中。该本体可以例如具有球体或球冠的形状。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的示例性实施例。在附图中的单独图中：

图1示出了具有门架式设计的坐标测量机，

图2示意性地示出了具有三个传感器的位置确定装置的侧视图，这些传感器的确定方向与笛卡儿坐标系的坐标轴相对应地定向，其中，探针的探针球体大致位于所述三个确定方向的交点，

图3示出了与图2中的相似的设备，然而其中，位置确定装置具有两个附加传感器，这些传感器的确定方向以二维笛卡尔坐标系的坐标轴的方式相交，其中，这两个附加传感器的确定方向在所述三个其他传感器中的两个传感器的确定方向上平行延伸，

图4示意性地示出了CMM的基座的侧视图，图2的位置确定装置和校准球体安排在该基座上，

图5示出了位置确定装置的两个传感器、以及探针球体，这些传感器的确定方向以二维笛卡尔坐标系的坐标轴的方式彼此相交，该探针球体的半径由这些传感器来确定，

图6示意性地示出了与图2中的相似的设备，然而其中，旋转装置上安排有探针，该探针的探针元件上的柄部纵向轴线不与该旋转装置的旋转轴线重合，并且

图7示意性地示出了与图2中的相似的设备，然而其中，旋转装置上安排有探针，该探针的柄部纵向轴线成角度，从而使得该探针柄部的在探针球体上的区段相对于该旋转装置的旋转轴线横向地延伸，并且其中，该旋转装置的可相对于该旋转装置的第一部分围绕该旋转装置的旋转轴线旋转的第二部分上安排有本体，该本体被定位在位置确定装置的空间区域中，并且另外，在旋转装置的第二部分上安排有测量头，探针通过该测量头连接至该第二部分上。

具体实施方式

图1描绘的具有门架式设计的坐标测量机(CMM)11包括被设计成为测量台的基座1，立柱2、3以在具有坐标轴X-Y-Z的笛卡尔坐标系的Y方向上可移动的方式安排该基座上。立柱2、3与横梁4一起形成CMM 11的门架。横梁4以其相反两端分别连接至立柱2和3上。电动马达(没有以任何更多细节加以描绘)引起立柱2和3在Y方向上的线性运动。在此，例如，一个电动马达与这两个立柱2、3的中每个立柱相关联。

横梁4与横向滑动件7相组合，该横向滑动件是可通过空气支承件沿横梁4来沿笛卡儿坐标系的X方向移动的。横向滑动件7相对于横梁4的当前位置可以基于分划刻度6来确定。横梁4在X方向上的运动由进一步的电动马达来驱动。

可在竖直方向上运动的套筒轴8安装在横向滑动件7上并且以其下端经由安装装置5、10连接至旋转装置9上。探针12以可互换的方式安排在旋转装置9上，该探针在其自由端具有探针球体13，作为用于以触觉方式探针探测物体的探针元件。旋转装置9具有相对于彼此可围绕旋转装置9的旋转轴线R旋转的第一部分9a和第二部分9b。具体地，在第二部分9b到探针12的过渡区域中，可以安排有测量探针12偏出其静止位置的偏离量的测量头(没有任何更详细地展示)。套筒轴8可以相对于横向滑动件7在笛卡尔坐标系的Z方向上以由进一步的电动马达驱动的方式移动。通过该示例性实施例中的全部四个电动马达，探针12可以因此移动到横梁4下面和基座1上方的、位于由立柱2、3限定的中间空间内的任何点。

另外，旋转装置9展现出所述围绕旋转轴线R的可移动性。因此，不仅可以通过在方向X、Y、Z上的直线运动来定位探针球体13的位置、而且还可以调整探针柄部12的纵向轴线的取向。在所展示的示例性实施例中，旋转轴线R在Z方向上延伸，而探针柄部12的纵向轴线在X-Y平面内延伸。然而，其他构型是可能的。例如，旋转装置的旋转轴线可以被不同地定向。可替代地或此外，探针的纵向轴线可以被不同地定向。可替代地或此外，旋转装置另外可以具有两条或更多条旋转轴线，这些旋转轴线具体地在运动学上相对于彼此串联安排。在一个示例性实施例中，第一旋转轴线在图1展示的坐标测量机的Z方向上延伸，而第二旋转轴线在X-Y平面内延伸。例如，在这种情况下，探针被安排在旋转装置上，从而使得其探针纵向轴线不在第二旋转轴线的方向上延伸。这使得探针纵向轴线可以通过围绕第一和第二旋转轴线旋转来不同地定向。

CMM 11具有测量系统(在图1中没有任何更详细地展示)，该测量系统用于测量立柱2、3在Y方向上的当前运动位置、横向滑动件7在X方向上的当前运动位置、以及套筒轴8在Z方向上的当前运动位置。在该测量系统中，仅展示了分划刻度6，该分划刻度沿横梁在X方向上延伸。例如，在横向滑动件7中，安排有与分划刻度相交并准许确定横向滑动件7在X方向上的位置的至少一个读取头。对应的分划刻度和读取头还可以被提供用于确定立柱2、3在Y方向上的位置和用于确定套筒轴8相对于横向滑动件7在Z方向上的位置。

这仅仅是具有可移动部分的CMM的一个实例，旋转装置安排在该可移动部分上。其他实例是具有柱式桥架型设计的CMM、和具有可移动测量台的CMM。在这种情况下，情况就是仅测量台主动地移动。然而，这同样引起探针相对于测量台、相对于安排在测量台上的有待测量的工件、和相对于安排在所述工件上的位置确定装置的相对运动。

例如，通过探针12在校准本体(图1中未展示)上的校准，可以确定探针球体13的中心点相对于套筒轴8的位置。在校准过程中，可以使得旋转装置处于不同的旋转位置，借此，改变探针12的取向。另一种可能性在于不使用旋转装置的情况下校准探针。例如，可以将旋转装置从套筒轴上解除联接，并且替代以可以将探针直接联接至套筒轴上。可替代地或此外，可以使用先前已知的关于安排在套筒轴8上的部分(包括旋转装置)的尺寸的信息来相对于套筒轴8确定探针球体13的中心点。

然而，确定探针球体13的中心点相对于套筒轴的位置仅构成一种类型的探针12校准。替代方案例如包括通过校准来确定探针12的某个其他点(例如，探针球体13上的具体表面点)。另外，可以仅仅出于检查和可能的校正关于探针的几何形状、位置和/或取向的现有的先前信息的目的来进行校准。先前的信息还可以具体包括早先校准的结果。另外，探针球体的中心点的位置或探针的某个其他具体点的位置不需要相对于套筒轴来确定，而是可以例如相对于基座上的具体点(例如，CMM的坐标系的原点)来确定。

图1中的矩形示意性地展示了CMM 11的控制器50，该控制器控制CMM 11的操作并且具体地控制其上安装了旋转装置9的可移动部分(在这种情况下，例如套筒轴8)的运动。该控制器(例如，具有数据处理器的计算单元)还可以执行校准装置的功能，该校准装置根据从位置确定装置14获得的和从CMM 11的测量系统获得的信息来校准旋转装置9并可选地还校准探针以便进行进一步操作。

位置确定装置14被安排在基座1上、在基座1的在图1的右侧展示的边缘附近。在所展示的示例性实施例中，位置确定装置14具有两个传感器15、16，通过这些传感器，可以确定安装在旋转装置9上的探针12、或安排在旋转装置9上的某个其他本体、或直接是该旋转装置的一部分相对于位置确定装置14的相对位置。例如，代替探针/传感器或除了探针/传感器之外，也可以将本体直接安装在具有单条旋转轴线的旋转装置的第二部分上。下面，给出了对获得用于校准旋转装置9的校准信息的描述，其中，探针12安排在旋转装置9上并且探针12的探针球体13被带到位置确定装置14的空间区域中。可替代地，如上所述，可以出于获得校准信息的目的将旋转装置的一部分、或连接至该旋转装置上的某个其他本体带到该空间区域中。

安排在位置确定装置14的侧向向上突出部分中的第一传感器15例如被设计成使得当探针球体13位于与第一传感器15相邻并且在第二传感器16上方的空间区域中时，该第一传感器可以测量在X方向上到安排在其附近的部分的、并因此是到探针球体13的距离，该第二传感器被集成到位置确定装置14的底座中。第二传感器16被设计成用于确定在Z方向上到安排在其上方的部分的距离。

另一个位置确定装置可以除了第一传感器15和第二传感器16之外还具有第三传感器(例如，在进一步的侧向向上突出的部分中)，该第三传感器被设计成用于测量在Y方向上到被安排在所述第三传感器附近的部分的距离。在此，这三个传感器的确定方向(并且在位置确定装置14、两个传感器15、16的情况下)离共同点尽可能近地相交。然而实践中，通常的情况是未实现共同的交点。而是，不同传感器的确定方向以尽可能小的间距延伸经过彼此，如偏斜直线的情况一样。因此，优选的是通过校准来确定单独传感器的确定方向。例如，呈球体或球冠形式的校准本体可以相对于确定方向被横向地移动，并且可以确定校准本体的、到有待校准确定方向的传感器的距离为最小的位置。在这个位置上，确定方向垂直于该球体的或该球冠的表面延伸。例如，用于校准并且不利用位置确定装置的该传感器或这些传感器的测量系统将校准本体的位置并且因此传感器的确定结果、传感器的确定方向的位置一起输出。一确定每个传感器的确定方向，就还可以例如确定确定方向在一个点相交的精确程度、或对应的直线之间在空间中的剩余距离有多大。替代该校准或除此之外，传感器的确定方向可以被调整为使得它们在共同的交点相交或尽可能近地延伸经过共同点。

图2中展示的位置确定装置例如构成图1的位置确定装置14的改型，其具有用于确定旋转装置的或连接至该旋转装置上的本体(具体是探针球体)的相对位置的三个传感器。固持器20固持所述三个传感器15、16、17，使得这些传感器的确定方向在空间中以基本上不变的方式延伸。第一传感器15被固持在固持器20的侧向向上突出的部分中，从而使得所述第一传感器的确定方向在附图的平面中从右到左水平地延伸。第二传感器16被固持器20固持在较低位置处。所述第二传感器的确定方向在附图的平面中在竖直方向上延伸。图2中仅用虚线圆指示了第三传感器17。所述第三传感器由固持器20的在所展示的探针12的探针球体13后面向上突出的区域固持。所述第三传感器的确定方向垂直于该图的平面延伸。传感器15、16、17的三个确定方向大致在共同点处相交，该共同点可以被视为与这些确定方向相对应的三个笛卡儿坐标轴的交点。

图2示意性地展示了坐标测量机的旋转装置9，在该旋转装置上安排了探针12(例如，图1的探针12)。在所展示的实例中，探针柄部的纵向轴线在竖直方向上延伸。具体地，如果旋转装置9具有至少两条旋转轴线，则探针柄部的纵向轴线可以取决于旋转装置的旋转位置而朝几乎任何希望的方向定向。探针球体13因此可以例如在图2的图示中通过探针柄部来固持，该探针柄部从右侧或从前部延伸到位置确定装置的空间区域。

这基本上还对应地适用于图3中展示的位置确定装置34的变型，然而，该位置确定装置也适合于确定探针的、或安排在所述位置确定装置的空间区域中的某个其他本体的取向。如果旋转装置位于除图3中所示的之外的旋转位置上，则在该设备的可选实施例中，还可以通过进一步的旋转装置(图3中未展示)使位置确定装置34旋转，从而使得取向的确定是有可能的。

位置确定装置34具有五个传感器15、16、17、18、19，这些传感器用于确定旋转装置的、探针的、或安排在该旋转装置上的某个其他本体的相对于位置确定装置34的相对位置。在该图示的下部区域中，位置确定装置34与图2中所展示的位置确定装置24相同。然而，固持器30的向上突出的部分比图2中的情况向上延伸得更远。在第一传感器15上方的第四传感器18被固持在固持器30的侧向向上突出的部分中，该第四传感器的确定方向平行于第一传感器15的确定方向并且在其竖直上方延伸。在固持器30的在探针22后面向上突出的那部分中，第五传感器19被安排在第三传感器17上方，其中，第五传感器19的确定方向平行于第三传感器17的确定方向并且在其竖直上方延伸。第四传感器18的确定方向和第五传感器19的确定方向在位于第一传感器15的确定方向与第三传感器17的确定方向的交点竖直上方的交点处彼此相交。

虽然第一传感器15、第二传感器16和第三传感器17用于就本体的第一部分相对于单独传感器15、16、17的相对位置方面确定该本体的第一部分(在该示例性实施例中，该第一部分是探针22的探针球体13)，第四传感器18和第五传感器19用于关于本体的第二部分相对于传感器18、19的相对位置而言确定该本体的第二部分。在该示例性实施例中，所展示的探针22在第四传感器18的和第五传感器19的确定方向的交点处具有环形珠23，该环形珠具有的横截面积在横截面上是半圆形的并且在外面围绕探针22的柄部延伸。所展示的探针22进而由CMM的探针固持器9固持。

位置确定装置34因此使得可以不仅确定探针的相对位置而且还确定其在空间中的取向。另外，探针柄部的长度相对于早前测量值的变化可以由位置确定装置34独立地确定。为此目的，例如情况是确定探针13的中心点的位置和环形珠23的中心点的位置。为此目的，可以在竖直方向上移动探针22，从而使得例如首先将探针球体的中心点定位在第一、第二和第三传感器15、16、17的交点处、随后将环形珠23的中心点定位在第四和第五传感器18、19的确定方向的交点处。可替代地，可以仅仅大致将探针球体的中心点安排在下部三个传感器15、16、17的确定方向的交点处，并且同时，可以仅仅大致将环形珠23的中心点安排在上部两个传感器18、19的交点处。在这种情况下，预期传感器的确定方向将不会恰好垂直于探针球体13的和环形珠23的相应球面而延伸。为了确定这些中心点的位置，可以可选地使用关于探针的几何形状的现有知识。

使用位置确定装置，可以确定CMM的热漂移，并且可以在短时间内容易地校正和特别是补偿热漂移的影响。热漂移应被理解为是指CMM的几何形状由于温度变化而引起的变化。例如，借助于指明CMM的每个点在位置固定的坐标系中的位置变化，可以针对该点指明热漂移。具体地，所述坐标系的原点可以被放置在位置确定装置的一个位置处，例如三个传感器的交点处，这些传感器的确定方向基本上恰好在共同交点处彼此相交。

现在将基于图4描述用于确定热漂移的方法和设备的示例性实施例。图4示出了位于基座1上的位置确定装置24、具体是图2的位置确定装置24、以及固持在具有底座43和臂42的固持器上的校准球体41。在该CMM中，以两个不同位置、具体地以第一位置和以第二位置仅展示了旋转装置9、与由其固持的探针12，在第一位置，探针12的探针球体13探针探测校准球体41的表面，在该第二位置，探针球体13位于位置确定装置24的空间区域(测量区域)中。取决于旋转装置9的旋转位置，探针柄部的纵向轴线也可以与在图V中所展示的不同地定向。

例如，在CMM开机之后的预热阶段期间，具体情况是探针12被以旋转装置9的不同旋转位置(并且因此具体以探针柄部的不同取向)用于探针探测校准球体41上的多个表面点，并且具体地可以根据探针探测结果来确定校准球体41的中心点的位置，并且还使探针、具体地与其探针球体13一起带到位置确定装置24的空间区域中。具体地，以尤其从校准球体41的探针探测的测量结果已知的方式校准旋转装置9(还可选地以及探针12)，并且使用位置确定装置24的相对位置确定、或探针12的相对位置的多次确定形成对随后在CMM的进一步预热阶段期间或CMM的操作过程中的热漂移确定的参考值。如果寻求确定热漂移随进一步时间推移的影响，将探针12、具体地与其探针球体13一起带到位置确定装置24的空间区域中，并且确定探针12相对于位置确定装置24的相对位置。具体地，在旋转装置的相同旋转位置处，与提到的参考的测量结果相关地设定通过CMM的测量系统获得探针12的相对位置的和/或位置的变化。如果例如探针球体的中心点的位置相对于该参考值变化0.5μm，此变化可以被视为热漂移的结果，并且可以例如在CMM的操作过程中进行对应的校正。可替代地或此外，在CMM的预热阶段中特别是可以多次检测由于热漂移引起的变化，并且可以只有在热漂移引起旋转装置的位置进一步显著变化时才能够操作CMM。例如，可以预先限定每个时间间隔内探针的、或旋转装置的位置由于热漂移引起的变化的极限值。如果低于所述极限值，则能够操作CMM。可替代地或此外，使用位置确定装置确定的位置变化或某个其他变量可以作为时间的数学变量首先被确定多次，然后可以在未来推演所述数学函数的进一步过程。由此，也可以确定可以预期到何时有CMM的准确测量操作的足够恒定的操作状态。例如，也将所述预先限定的极限值考虑在此确定中。

可替代地或此外，如果使用位置确定装置确定的热漂移满足预先限定的判据(例如，如果超过每个时间间隔内探针的位置变化的预先限定的极限值)，则另外可以触发除了通过使用位置确定装置之外进行的旋转装置的校准(例如，通过校准球体41的多个表面点的更新的探针探测)。在这种方法的一个变体中，以取决于通过位置确定装置进行位置确定的结果的方式限定通过单独使用位置确定装置之外进行的旋转装置校准的重复频率。

相反地，预先限定的事件的发生可能触发旋转装置的、使用位置确定装置的位置确定。例如，这样预先限定的事件可以包括来自对CMM的周围环境的监测的至少一个测量变量以预先限定的方式变化。例如，监测CMM的周围环境的温度，并且该事件包括温度相对于早前时间点变化到预先限定的程度。可替代地或此外，在多个点测量环境温度，并且该事件包括在不同温度测量位置之间确定大于预先限定的极限值的温度差。进一步的可能事件包括发生旋转装置或探针与在探针的运动范围内的物体的无意中碰撞。

对于带有作为探针元件的探针球体的探针的校准而言重要的变量是探针球体半径。这对应地适用于连接至旋转装置上并且出于获得校准信息的目的而被带到位置确定装置的空间区域中的球形本体。具体地，使用位置确定装置的、确定方向与笛卡儿坐标系相对应的至少两个传感器(优选地使用三个这样的传感器)，可以以简单的方式并且在短时间内确定球体半径，如基于图5的实例更详细讨论的。图5的示例性实施例示出了相同位置确定装置的仅两个传感器15、16的情况。可替代地，第三传感器可以是位置确定装置的部分，其中，该传感器的确定方向垂直于另外两个传感器15、16的确定方向而延伸并基本上恰好在其交点处与后者的确定方向相交。

图5中以虚线展示了第一传感器15的确定方向25和第二传感器16的确定方向26。在所展示的状态下，这些确定方向在探针球体13的中心点相交。另外，沿两个确定方向25、26在各自情况下展示了探针球体的半径R。为了到达探针球体13相对于传感器15、16的所展示的相对位置，CMM(图5中未展示)移动探针球体13，直到到达该位置为止。具体地，可以沿螺旋路径进行运动，或者可以相对于仅确定方向25、26之一来移动探针球体，直到该确定方向穿过该探针球体的中心点，并且之后针对进一步的确定方向或多个进一步的确定方向来遵循相同的方法。

当已经到达所展示的相对位置时，相应传感器15、16确定的到探针球体13的距离是探针球体的半径R的测量值。由于确定方向25、26的交点是已知的并且探针球体13的中心点位于该交点处，所以在各自情况下有必要从探针球体中心点的已知距离中减去到球体表面的距离的测量值以便获得探针球体的半径R。由于探针球体的半径在现实探针球体的情况下是不恒定的(也就是说球体不是理想的球体)，所以单独传感器15、16的测量值可能产生不同的探针球体半径。

如果探针球体半径是已知的，则其可以例如用于探针的后续校准。然而，可替代地，探针球体半径可以具体地通过探针探测校准本体来确定。

图6与图2相似地示出了其上安排有探针52的旋转装置，然而，该探针所具有的探针柄部53具有双重角轮廓。在该示例性实施例中，探针柄部53的安装在探针52的探针球体13上的区段平行于旋转装置9的旋转轴线R延伸，但所述区段的纵向轴线不与旋转轴线R重合。在旋转装置9围绕旋转轴线R旋转的过程中，所述柄部区段的纵向轴线因此改变其位置但不改变其取向。因此，如果将探针球体13带到位置确定装置24的空间区域中，并且以旋转装置9的在各自情况下不同旋转位置确定探针球体13的位置，就获得了用于校准旋转装置的校准信息，借此，还可以校正旋转装置的运动误差(例如，由于旋转轴线的取向的变化引起的)。为了将探针球体13带到该空间区域中各自情况下的不同旋转位置上，就改变了旋转装置9的位置(这是优选的)或者改变了位置确定装置24的位置。

以上已经引用的EP 1 624 282 A2披露了例如数学计算模型，通过该数学计算模型，校正单元可以校正旋转/枢转装置(也就是说双轴线旋转装置)的误差。具体地，这样的模型的方程被阐述为所引用的文献的第26段中的方程3。该方程和因此计算模型针对关节的旋转轴线中的每个旋转轴线包括从相应旋转轴线上的点到安装在该关节上的探针的探针球体中心点的距离矢量。在对旋转装置和安装在该旋转装置上的探针同时校准的情况下，基于校准信息针对所安装的探针在各自情况下单独计算所述矢量。

迄今情况一直是，为了获得校准信息，已经将该旋转装置带到不同的旋转位置上，并且在各自情况下，在所述旋转位置上，在多个表面点处探针探测图4中展示的校准本体(例如像校准球体41)。典型地，为此目的，设定相对于旋转装置的同一旋转轴线的十二个旋转位置，并且针对每个旋转位置，探针探测校准本体的至少六个表面点。这个过程花费的时间范围从3分钟到5分钟。

根据本发明，使用位置确定装置，如果在每个旋转位置上将探针球体带到位置确定装置的空间区域中并且确定探针球体的位置就足够了。因此，记录校准信息的过程仅花费几秒钟。具体地，在各自情况下使用了图2和图4的位置确定装置24，该位置确定装置具有确定方向沿笛卡尔坐标系的轴线延伸的三个传感器。

在如此获得校准信息的情况下，与探针探测了校准本体的表面点之后的情况一样，可以计算该模型的有待确定的参数。具体地，可以根据校准信息计算所述从旋转装置的旋转轴线上的相应点到探针球体的中心点的距离矢量。如果当探针球体的中心点例如在上述方法的一个变型中相对于位置确定装置始终位于预先限定的点处的同时确定探针球体的位置，则甚至可以简单地进行此计算。

作为在与之前在探针探测校准本体的多个表面的情况下相同的旋转位处获得校准信息的替代方案，可以将探针球体带到位置确定装置(和其所确定的位置)的空间区域中比之前数量更多的旋转位置上。以此方式，可以提高校准的准确度。

图7示出了与图2中的相似的设备。具体地，具有固持器20和传感器15、16和17的位置确定装置24可以如图2中所展示的和如基于图2所描述的进行设计。

作为CMM的部分，图7仅展示了旋转装置69，该旋转装置安装在CMM的可移动部分(图7中未展示)上。旋转装置69具有第一部分69a和相对于第一部分69a可围绕旋转装置69的旋转轴线R旋转的第二部分69b，该旋转轴线在示例性实施例中在竖直方向上延伸。在该示例性实施例中，第二部分69b位于第一部分69a下方。进而，测量头67位于第二部分69b下方，该测量头以共同旋转的方式安装在第二部分69b上(也就是说仅与第二部分69b一起可围绕旋转轴线R旋转)。另外，探针61以共同旋转的方式安排在测量头67上，该探针的柄部从测量头67开始首先以其纵向轴线竖直向下延伸、然后弯曲并以其纵向轴线相对于竖直方向呈90°角延伸。用于触觉探针探测物体的、具体为了确定物体的相应探针探测的表面点的坐标的目的的探针球体13位于该柄部的自由端上。由于测量头67和探针61以共同旋转的方式安装在第二部分69b上，所以第二部分69b相对于第一部分69a围绕旋转轴线R的旋转引起探针柄部在该柄部的成角度区段中的纵向轴线围绕旋转轴线R旋转。关于图1中展示的坐标系，这意味着所述纵向轴线在X-Y平面中延伸，并且在所述平面内，围绕垂直于所述平面延伸的旋转轴线R旋转。

另外，球形本体63通过柄部62紧固到第二部分69b上，该球形本体在CMM的所展示的运动状态下被定位在位置确定装置24的空间区域中。由于用于确定用于校准旋转装置的校准信息的本体紧固至该旋转装置的第二部分上，所以没有必要为了获得校准信息而将探针紧固到旋转装置上。与图7中所展示的相比，因此，为了旋转装置的校准，可以将测量头67还以及探针61从旋转装置69上解除联接。具体地，可以将不同的测量头和/或不同的探针联接至旋转装置69的第二部分69b上，同时使得本体63安排在位置确定装置24的空间区域中。可替代地，有可能在旋转装置的第二部分上不安排测量头和探针。进而，如以上已经描述的，代替测量头67，可以将相同质量的物体安排在第二部分69b上。

代替图7中的具有单条旋转轴线R的旋转装置69，可以在CMM上安装具有不同地定向的单条旋转轴线、或具有多条旋转轴线的某种其他旋转装置。然而，优选的是，本体在各自情况下被安排在旋转装置的第二部分上(在单条旋转轴线情况下)或被安排在旋转装置的最后部分上(在多条旋转轴线情况下)，从而使得不必为获得校准信息而将探针联接至旋转装置上。并且，该本体能够使以相同方式获得校准信息成为可能，即使例如不同的探针和/或测量头相继地安排在旋转装置上也是如此。因此可以将本体带到旋转装置的空间区域中，并且可以获得与旋转装置有关的校准信息，甚至是在出于执行在任何操作阶段中确定工件的坐标的不同的测量任务的目的而更换测量头和/或探针之后(例如，在各自情况下，在装配不同的测量头和/或探针之后)。

Claims (12)

1.用于对安装在坐标测量机(11)的可移动部分(8)上的旋转装置(9)进行校准的方法，该旋转装置具有：第一部分(9a)，该第一部分紧固到该坐标测量机(11)的该可移动部分(8)上；以及第二部分(9b)，该第二部分相对于该第一部分(9a)可围绕该旋转装置(9)的旋转轴线(R)旋转并且用于测量工件的测量传感器(12)可安装在该第二部分上，其中，

-该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的本体(13)通过该坐标测量机(11)的驱动系统的操作而移动到连接至该坐标测量机(11)的基座(1)上的位置确定装置(14)的空间区域中，

-该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置通过该位置确定装置(14)的至少一个传感器(15，16)来确定，

-将该旋转装置(9)带到不同的旋转位置，并且在所述不同的旋转位置上，在各自情况下，在该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)位于该位置确定装置(14)的该空间区域中的同时通过该位置确定装置(14)的所述至少一个传感器(15，l6)来确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，并且

-考虑通过该位置确定装置(14)的所述至少一个传感器(15，16)确定的位置来校准该旋转装置(9)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)被移动到该位置确定装置(14)的坐标系的预定义位置上，并且通过该坐标测量机(11)的测量系统(6)，在该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)位于该预定义位置的同时，测量其上安装有旋转装置(9)的该可移动部分(8)位于什么运动位置，该测量系统是除了该位置确定装置(14)之外额外提供的并且该测量系统在该坐标测量机(11)为了确定工件的坐标而进行的测量操作过程中测量该可移动部分(8)的运动位置，并且其中，考虑所测得的运动位置来校准该旋转装置(9)。

3.如权利要求l所述的方法，其中，其上安装有该旋转装置(9)的该可移动部分被移入该坐标测量机(11)的坐标系的预定义位置，并且在该预定义位置上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置。

4.如权利要求l至3之一所述的方法，其中，该位置确定装置(14)的所述至少一个传感器(15，16)是以非接触方式进行测量的距离传感器。

5.如权利要求l至3之一所述的方法，其中，该位置确定装置(14)具有至少两个传感器(15，l6)，通过所述传感器，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，其中，所述至少两个传感器(15，l6)中的每个传感器具有确定方向(25，26)，在该确定方向上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，并且其中，所述至少两个传感器(15，16)的这些确定方向(25，26)成对彼此垂直地延伸。

6.如权利要求4所述的方法，其中，该位置确定装置(14)具有至少两个传感器(15，l6)，通过所述传感器，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，其中，所述至少两个传感器(15，l6)中的每个传感器具有确定方向(25，26)，在该确定方向上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，并且其中，所述至少两个传感器(15，l6)的这些确定方向(25，26)成对彼此垂直地延伸。

7.用于对安装在坐标测量机(11)的可移动部分(8)上的旋转装置(9)进行校准的设备，其中，该设备具有：

-该坐标测量机(11)，其中，该坐标测量机(11)具有基座(1)，该可移动部分(8)通过该坐标测量机(11)的驱动系统的操作而可相对于该基座移动，

-该旋转装置(9)，该旋转装置以第一部分(9a)安装在该坐标测量机(11)的该可移动部分(8)上并且该旋转装置具有第二部分(9b)，该第二部分相对于该第一部分(9a)可围绕该旋转装置(9)的旋转轴线(R)旋转并且用于测量工件的测量传感器(12)可安装在该第二部分上，

-该坐标测量机(11)的测量系统，该测量系统在该坐标测量机(11)为了确定工件的坐标而进行的测量操作过程中测量该可移动部分(8)的运动位置，

-位置确定装置(14)，除了该坐标测量机(11)的该测量系统之外还提供了该位置确定装置，该位置确定装置连接至该坐标测量机(11)的该基座上并且具有用于确定该旋转装置(9)的位置或连接至该第二部分(9b)上的本体(13)的位置的至少一个位置传感器(15，16)，

-该坐标测量机(11)的控制器(50)，该控制器被设计成用于通过该坐标测量机(11)的该驱动系统的操作来将该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)移入该位置确定装置(14)的空间区域中，从而使得通过所述至少一个位置传感器(15，16)来确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，

其中，该控制器(50)被设计成用于将该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)定位在该位置确定装置(14)的该空间区域中，即在各自情况下定位在该旋转装置(9)的不同旋转位置之一上，从而使得，在各自情况下，在不同旋转位置中的该旋转位置上，在该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)位于该位置确定装置(14)的该空间区域中的同时通过所述至少一个传感器(15，16)来确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，以及

-校准装置，该校准装置被设计成用于考虑所确定的位置来校准该旋转装置(9)。

8.如权利要求7所述的设备，其中，该控制器(50)被设计成用于将该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)移动到该位置确定装置(14)的坐标系的预定位置，其中，该坐标测量机(11)的该测量系统被设计成用于在该旋转装置(9)、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)位于该预定义位置的同时测量其上安装有该旋转装置(9)的该可移动部分(8)位于什么运动位置，并且其中，该校准装置被设计成用于考虑所测得的运动位置来校准该旋转装置(9)。

9.如权利要求8所述的设备，其中，该控制器(50)被设计成用于将其上安装有该旋转装置(9)的该可移动部分(8)移入该坐标测量机(11)的坐标系的预定义位置，并且其中，该位置确定装置(14)被设计成用于在该预定义位置上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置。

10.如权利要求7至9之一所述的设备，其中，该位置确定装置(14)的所述至少一个传感器(15，16)是以非接触方式进行测量的距离传感器。

11.如权利要求7至9之一所述的设备，其中，该位置确定装置(14)具有至少两个传感器(15，l6)，通过所述传感器，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，其中，所述至少两个传感器(15，16)中的每个传感器具有确定方向(25，26)，在该确定方向上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，并且其中，所述至少两个传感器(15，16)的这些确定方向(25，26)成对彼此垂直地延伸。

12.如权利要求l0所述的设备，其中，该位置确定装置(14)具有至少两个传感器(15，l6)，通过所述传感器，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，其中，所述至少两个传感器(15，16)中的每个传感器具有确定方向(25，26)，在该确定方向上，确定该旋转装置(9)的、或连接至该第二部分(9b)上的该本体(13)的相对于该位置确定装置(14)的位置，并且其中，所述至少两个传感器(15，l6)的这些确定方向(25，26)成对彼此垂直地延伸。