CN107429997B - 用于确定测量对象的尺寸特性的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

为了确定具有多个几何元素的测量对象的尺寸特性，提供数据库，该数据库包含多个预定义的测量元素以及针对这些预定义的测量元素的多个典型测试特征。使得测量对象的示出了至少一个第一几何元素的可视显示可供使用。操作者可以基于可视显示来选择第一几何元素。然后显示适合于所选择的第一几何元素的测试特征。以此方式，从在数据库中的多个典型测试特征确定适合的测试特征。操作者可以选择所显示的、适合的测试特征。根据所选择的测试特征来创建定义的测量程序。然后，根据所定义的测量程序来记录在第一几何元素上的单独的测量值。根据这些单独的测量值来定义数值，其表示该第一几何元素的与所选择的测试特征相对应的尺寸特性。

Description

用于确定测量对象的尺寸特性的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定具有多个几何元素的测量对象的尺寸特性的方法和装置。
背景技术
EP 2 738 515 A1披露了呈坐标测量机的形式的这样的装置的一个典型实例。已知的坐标测量机具有工件接收座和CCD相机，该CCD相机能够在三个正交的空间方向上相对于工件接收座移动。CCD相机是测量头的一部分，该测量头可以被用于确定在测量对象上的所选择的测量点相对于参考坐标系的位置。通常，这样的装置被用于确定测量对象上的多个测量点的测量点坐标。基于所述测量点坐标，然后有可能确定该测量对象的尺寸特性，例如像，孔的直径或在该测量对象上的两个边缘之间的距离。
原则上，可以手动地控制该测量头使其相对于该测量对象的移动并且记录测量值。然而，在对工业生产产品的质量控制中，自动化测量顺序是希望的，使得可以尽可能快速并且可重复地测量相同类型的多个测量对象。创建自动化测量顺序要求关于坐标测量机的工作方式的基础知识以及如何最优地测量在测量对象上的不同几何元素的经验。此外，最佳的测量顺序可以取决于测量头的类型和/或在坐标测量机上可供使用的移动轴线而改变。就此而言，具有非接触式传感器的测量头(正如在EP 2 738 515 A1中的坐标测量机的情况下)例如可能要求与例如触感测量头(即，具有被配置成用于碰触测量对象上的所选择的测量点的探针元件的测量头)不同的测量顺序。
EP 2 738 515 A1提出，除了测量头上的CCD相机之外还使用广角监测相机。该广角监测相机被配置成用于记录来自鸟瞰视角的整个测量对象的图像。这个(另外的)图像被再现在操作者终端的显示器上，以便使操作者更容易地创建考虑到并且避免了测量头与测量对象之间的可能的碰撞的自动化测量顺序。然而此外，来自EP 2 738 515 A1的装置在创建测量顺序方面没有提供更广泛的支持并且因此要求操作者有渊博的知识和经验，以便针对特定的测量对象创建最佳的测量顺序。
在名称CALYPSO下，Carl Zeiss Industrielle Messtechnik公司提供用于创建自动化测量顺序并且用于处理获得的测量结果的软件。例如在题为“Einfach Messen undwas Sie dazu wissen sollten-Eine Fibel der Messtechnik”[“简单的测量以及为了实现简单的测量应了解的知识——测量学入门”](来自Carl Zeiss的序号：61212-2400101)的手册中描述了CALYPSO的基本原理。测量顺序是基于所谓的测试特征由CALYPSO创建的。测试特征表示测量对象上的所定义的几何元素(测量元素)的尺寸特性，例如像，孔的直径、圆柱形截面的圆度或这样的几何元素相对于参考坐标系的位置。为了量化关于几何元素的测试特征，通常需要检测在该几何元素上的多个测量点，使得可能要求记录多个单独的测量值来量化测试特征。通过测试特征的选择，CALYPSO创建控制指令，这些控制指令可以被用于自动地控制用于测量相关联的测量点的测量头。通过对测试特征的定向，CALYPSO使操作者更容易地创建测量顺序，因为这些测试特征通常对应于操作者可以从测量对象的技术图纸中推断出来的指示。此外，如果几何元素的对应的测量点坐标可供用于评估的话，CALYPSO能够自动识别具有所定义的标准几何形状的几何元素，例如像，圆形、圆柱形、长方形、直线等。
然而，为了创建自动测量顺序，操作者必须预先识别并定义测量对象上的所有这些测试特征，也就是说，创建测量顺序以在“案头”计划的过程中识别和定义所有要求测试的特征来开始。之后，操作者必须将测量对象上的所有这些几何元素指派给早先选择的测试特征。然后，操作者通过手动控制来按顺序执行旨在使得机器之后以自动的方式执行的所有测量步骤。即使通过这种方式CALYPSO已经使得创建自动测量顺序便利，但操作者仍必须具有相当多的技术知识和经验来创建合理的测量顺序。操作者的知识和经验尤其必须包括所使用的坐标测量机的单独的工作方式，以便获得尽可能有效地生成具有所希望的精度的所有测量值的测量顺序。
在名称“IM型号系列”下，Keyence Corporation公司提供了一种通过符号菜单来创建测量顺序的测量系统。在此，操作者也首先从符号菜单中选择单独的一般性测试特征。之后，在进一步的步骤中，操作者选择旨在以其确定先前选定的测试特征的具体的测量元素。基于测量对象的轮廓图像来记录这些测量值。即使基于所提供的、针对一般性测试特征的符号来选择测试特征对操作者而言非常方便，但这个已知的系统还要求关于测量对象上的单独的测量元素与在度量学上感兴趣的测试特征之间的联系的相当多的知识和经验。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是阐明一种在引言中提及的类型的方法和装置，该方法和装置可以简单并且快速地确定单独的测量对象的具有精度的尺寸特性，考虑到可供使用的传感器和测量装置的机器公差的情况下这些尺寸特性被优化。
根据本发明的第一方面，这个目的通过在引言中提及的类型的方法实现，该方法包括以下步骤：
-提供具有测量头的坐标测量机，该测量头用于记录表示在该测量对象上的至少一个测量点的位置的测量值，
-提供数据库，该数据库包含多个预定义的测量元素以及与这些预定义的测量元素相对应的多个典型测试特征，其中，来自该多个典型测试特征的每个典型测试特征表示至少一个预定义的测量元素的定义的尺寸特性，
-提供该测量对象的图形表示，该图形表示示出来自该多个几何元素的至少一个第一几何元素和一个第二几何元素，
-基于该图形表示来选择该第一几何元素，
-显示针对所选择的第一几何元素的适合的测试特征，其中，这些适合的测试特征是通过将所选择的第一几何元素指派给来自该多个预定义的测量元素的预定义的测量元素来从该多个典型测试特征中确定的，
-选择至少一个所显示的、适合的测试特征，其中，由于该选择，该至少一个所显示的、适合的测试特征变成针对该第一几何元素所选择的测试特征，
-取决于所选择的测试特征，以计算机辅助的方式优选自动地创建定义的测量顺序，
-借助于该测量头并且取决于所定义的测量顺序来记录在该第一几何元素上的单独测量值，并且
-取决于这些单独测量值来确定数值，其中，该数值表示该第一几何元素的与所选择的测试特征相对应的尺寸特性。
根据本发明的另一方面，这个目的通过在引言中提及的类型的装置实现，该装置包括用于固持该测量对象的工件接收座，包括测量头，该测量头能够相对于该工件接收座移动并且被配置成用于记录表示在该测量对象上的至少一个测量点的位置的测量值，包括评估和控制单元，该评估和控制单元取决于定义的测量顺序来相对于该工件接收座移动该测量头，并且包括图像显示设备，其中，该评估和控制单元具有数据库，该数据库包含多个预定义的测量元素以及与这些预定义的测量元素相对应的多个典型测试特征，其中，来自该多个典型测试特征的每个典型测试特征表示至少一个预定义的测量元素的定义的尺寸特性，其中，该评估和控制单元被配置成用于在该图像显示设备上显示该测量对象的图形表示，该图形表示示出来自该多个几何元素的至少一个第一几何元素和一个第二几何元素，其中，该评估和控制单元提供第一选择工具以便使得能够基于该图形显示有针对性地选择该第一几何元素，其中，该评估和控制单元还被配置成取决于该第一几何元素的选择来显示针对该第一几何元素的适合的测试特征，其中，该评估和控制单元取决于从该数据库中的该多个典型测试特征对该第一几何元素的选择来确定这些适合的测试特征，其中，该评估和控制单元还提供第二选择工具以便使得能够选择至少一个所显示的、适合的测试特征，其中，由于该选择，该至少一个所显示的、适合的测试特征变成所选择的测试特征，并且其中，取决于所选择的测试特征，该评估和控制单元还被配置成用于记录在该第一几何元素上的单独的测量值并且用于确定表示该第一几何元素的与所选择的测试特征相对应的尺寸特性的数值。
特别有利的是，本发明通过一种包括程序代码的计算机程序产品来实现，该计算机程序产品被配置成用于当在坐标测量机的评估和控制单元上运行该程序代码时执行具有所有步骤的上述方法。
该新型方法和该对应的装置使用存储有针对多个预定义的测试元素的典型测试特征的数据库。在该数据库中的这些典型测试特征不依赖于旨在通过该新型方法和该新型装置来测量的单独测量对象的具体几何元素。换言之，这些典型测试特征作为关于一般性的、数学上定义的标准几何形状的一般性测试特征被存储在该数据库中。通过举例，针对一般性的圆形测量元素的这些典型测试特征“圆直径”和“圆心位置”被存储在该数据库中，其中，圆直径作为不定的、可变的参数值而被包含在内。优选地，在该数据库中存储有必须以其控制坐标测量机的测量头来确定为了量化相应的典型测试特征所要求的所有测量点坐标的指令。然后，如果操作者基于所述具体测量对象选择具体测量对象上的第一单独的几何元素，则首先在该数据库中寻找同一类型的测量元素。之后，向操作者精确地提供了与所选择的几何元素相匹配的那些测试特征以用于进一步选择，这是通过以下事实实现的，即，所选择的几何元素被指派给该数据库中的相同类型的测量元素并且提供被指派给该数据库中的所述相同类型的测量元素的那些测试特征。在该数据库中，对来自该多个预定义的测量元素的每个预定义的测量元素指配了至少一个典型测试特征，使得如果操作者在图形表示中选择单独的几何元素(相对于该单独的几何元素，该数据库包含具有定义的标准几何形状的相同类型的测量元素)的话，就显示至少一个适合的测试特征。
该新型方法和对应的装置具有的优点是以有针对性的方式向操作者提供对单独的测量对象和所使用的坐标测量机和/或所使用的测量头而言是有意义的那些测试特征。通过选择所提供的并且因此适合于该单独的测量对象的测试特征，操作者可以非常快速并且简单地将所述适合的测试特征的量化传输到定义的测量顺序中。操作者尤其可以针对单独的测量对象创建单独的测量顺序而无需从多个一般性测试特征中预先作出先验决定。替代地，借助于该数据库，产生了自动的预选择并且向操作者提供了对早先选择的几何元素和所使用的测量头而言有意义的并且适合的那些测试特征。
在选择这些单独适合的测试特征之后，取决于所选择的测试特征、确切地说优选自动地通过在其上实施测量的坐标测量机的评估和控制单元为该单独的测量对象创建了定义的测量顺序。这个步骤包括基于该数据库来确定所有测量点和所有所要求的机器移动，以便借助于可供使用的测量头来精确地记录那些可以由其确定所选择的测试特征的数值的测量值。
优选地，相对于每个预定义的一般性测量元素，该数据库精确地包含那些可以用来记录所要求的测量点以用于对所指派的典型测试特征加以量化的一般性控制指令。因此，通过选择所提供的测试特征，该评估和控制单元借助于该数据库来按顺序配置这些一般性控制指令以获得用于测量所选择的几何元素的单独的控制指令。表示测量策略的配置例如可以包括确定(该测量头必须相对于该测量对象在一个或多个定义的方向上行进的)路径区段的长度和/或速度和/或(发生这的)轨迹。对于具有相机的光学测量头，该配置还可以包括单独设定相对于测量对象的光学工作距离。
通过该新型方法和该新型装置，操作者获得单独的测量顺序，该单独的测量顺序可以与具体的单独的测量对象相关地、最佳地考虑到该测量头特性和相对于工件接收座的可能的行进路径。操作者可以非常简单且有效地创建测量顺序，该测量顺序最佳地与测量头的特性以及待测量的几何元素相适配。因此，即使没有关于具体的测量机器的渊博的知识和经验，操作者也可以实现与快速的测量顺序相结合的高的测量精度。因此，完全实现了上述目的。
在本发明的一个优选实施例中，该数据库还包含多个预定义的链接元素，其中，每个预定义的链接元素表示与这些预定义的测量元素中的至少两者相关的定义的特性。
在这个实施例中，该数据库不仅包含关于单个的、预定义的测量元素的典型测试特征，而且包含在这样的测量元素之间的预定义的关系。通过举例，预定的链接元素可以表示在同类型的两个测量元素之间的对称点。进一步有利的链接元素是在两个测量元素之间的距离。该实施例简化了在复杂的测量对象上的复杂的测量。在优选的示例性实施例中，不仅向操作者提供了关于所选择的单独几何元素的单独测试特征，而且一旦操作者在测量对象的图形表示中已经选择了至少两个几何元素就提供适合且有意义的与多个几何元素相关的链接元素。
在另一个实施例中，因此，还基于该图形表示来选择该第二几何元素，并且基于该数据库来显示针对所选择的第一几何元素和第二几何元素的适合的链接元素。
在这个实施例中，一旦在该测量对象的图形表示中已经选择了至少两个几何元素，则操作者被提供了适合的链接元素以用于自动地创建定义的测量顺序。优选地，显示适合的测试特征和显示适合的链接元素同时进行，使得通过在表示中选择测试特征和链接元素，操作者非常快速且方便地完成复杂的测量顺序，在该测量顺序中仅一次性地测量所有要求的测量点并且避免测量两次。
在另一个实施例中，在该图形表示中图解地显示了针对所选择的第一几何元素(并且优选地也针对所选择的第二几何元素)适合的测试特征(并且优选地还有适合的链接元素)。优选地，在该图形表示中还图解地显示了所选择的测试特征和/或所选择的链接元素。
这个实施例提供了对总体上存在并且已经被选择的这些几何元素、以及适合的并且在适当时已经被选择的测试特征和/或链接元素的非常好的概览。因此，这个实施例简化了最佳的测量顺序的创建并且有助于避免导致不利的修正的错误。在一些示例性实施例中，测试特征和/或链接元素被显示成确定尺寸的箭头或以包含多个指示的集合的标记。有利地，彩色区分使操作者清楚：哪些测试特征已经被选择以及哪些测试特征仍被提供用于选择。
在另一个实施例中，在该图形表示中通过评估和控制单元来显示关于所选择的测试特征(和/或链接元素)的数值，该数值根据新型方法并且通过新型装置已确定。优选地，该评估和控制单元相对于所选择的每个测试特征和/或链接元素来融合相应的数值。
在这个实施例中，借助于该图形表示以及所获得的、针对先前选择的测试特征和/或链接元素的数值模拟了该测量对象的技术图纸的方式。这个实施例具有的优点是最终操作者除了“设定点”(也就是说，具有尺寸设定的技术图纸)之外还获得对应的“实际的”表示。在优选的示例性实施例中，原则上，该“实际的”表示与该设定点表示看起来相似，但是包含基于测量确定的“经测量的”数值以及(在一些示例性实施例中)彩色标识来指示在技术图纸或CAD数据与测量值之间的偏差。
在另一个实施例中，选择该第一几何元素和/或该至少一个所显示的、适合的测试特征的步骤包括在该测量对象的图形表示中进行选择。在一些优选的变体中，该装置包括具有触摸屏的图像显示设备，在该触摸屏上操作者可以通过触摸来直接地选择所显示的几何元素和/或测试特征和/或链接元素。可替代地或补充地，可以通过鼠标指针和/或相伴地经由PC键盘来在该图形表示中进行选择。在一些优选的示例性实施例中，由操作者单独地通过选择几何元素和测试特征和/或链接元素来创建该测量顺序。这有利地实现成无须操作者在菜单结构中选择几何元素、测试特征和/或链接元素，即，排他地通过在该图形表示中直接选择。
这个实施例能够使操作者特别简单且直观地选择几何元素、所提供的测试特征和/或链接元素。共同地表示所选择的几何元素和适合的测试特征和/或链接元素、以及在该图形表示中进行选择有效地防止了由于不利的测量顺序而导致的不必要的多次测量。因此，这个实施例特别有利于缩短的配置和测量时间。
在另一个实施例中，借助于该测量头来扫描(具体的)该测量对象以便提供该图形表示。该装置有利地具有能够记录并提供该测量对象的2D图像的、具有相机的测量头。然而，原则上，还可以通过触感测量头和/或例如通过X射线记录来创建该测量对象的图形表示。
这个实施例能够特别简单且快速地测量不可提供CAD数据的“未知的”测量对象。此外，这个实施例具有基于具体的测量对象来创建测量顺序的优点，使得可以在早期阶段考虑到与所提供的CAD数据的可能的偏差并且尤其可以避免在测量头与测量对象之间的碰撞。
在另一个实施例中，基于CAD数据来生成该测量对象的该图形表示。
这个实施例是特别有利的，以便简单并且快速地检查在工业生产系列产品与针对所述系列产品的规格之间的对应性。此外，这个实施例甚至可以在还没有提供测量对象的时间点创建用于自动测量的测量顺序。
在另一个实施例中，针对来自该多个几何元素的多个几何元素和/或针对多个所显示的、适合的测试特征重复这些选择步骤，并且取决于所有选择步骤自动地创建所定义的测量顺序。
有利地，在这个实施例中，借助于该新型方法和该对应的装置来创建整个测量顺序。作为其替代，在其他实施例中，可以通过该新型方法和该对应的装置来选择仅单个的几何元素、测试特征和/或链接元素。然而，与此相比，该优选的实施例能够实现特别简单且快速的测量而无需装置的操作者具有关于该装置的广泛的、详细的知识和经验。
在另一个实施例中，提供选择工具，并且当该选择工具被定位在该第一几何元素的区域中时，适合的测试特征在各自情况下被暂时地显示出(并且优选地还显示适合的链接元素)。
这个实施例包括一旦该选择工具被定位在对应的几何元素的区域中，就暂时地预览适合的测试特征和/或链接元素。只有通过有意识地选择所显示的测试特征和/或链接元素，后者才会被接受到定义的测量顺序中。该实施例可以简单并且快速地测量复杂的测量对象而无须操作者具有度量学上的渊博的知识和经验。
在另一个实施例中，基于该数据库自动地识别该测量对象的这些几何元素并且将其指派给这些预定义的测量元素以便显示这些适合的测试特征。
这个实施例还有利地有助于以下事实，坐标测量机的操作者(不具有关于该机器的渊博的知识)可以非常快速且简单地创建技术上最佳的测量顺序并且执行对应的测量。因此，可以特别简单且快速地确定测量对象的尺寸特性。
不言而喻，上述特征以及还有有待在以下解释的那些特征不但可以在各自情况下以指定的组合来使用，而且还可以以其他组合来使用或者它们单独使用而不脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的多个示例性实施例并且在以下的说明中对其进行更详细的说明。在附图中：
图1示出了可以附加地用于执行新型方法的新型装置的一个示例性实施例；
图2示出了测量对象的图形表示以用于说明该新型方法；
图3示出了图2的测量对象的图形表示，其中选择了第一几何元素；
图4示出了具有两个被选择的几何元素的图2的测量对象的图形表示；
图5示出了具有多个被选择的测试特征的图2的测量对象的图形表示；并且
图6示出了用于说明该新型方法的一个示例性实施例的流程图。
在图1中，根据新型方法运行的装置总体上用参考号10来命名。
具体实施方式
装置10包括具有工件接收座14(在此呈x-y组合台的形式)以及测量头16的坐标测量机12。测量头16被安排在立柱18上并且在此可以相对于工件接收座14在竖直方向上沿着立柱18移动。这个移动轴线通常被称为z轴。工件接收座14可以在被称为x轴和y轴的两个正交方向上相对于测量头16移动。总体上，在此测量头16可以因此在三个正交的空间方向上相对于工件接收座14移动以便在测量对象(在此未展示)上进行测量。在此，这三个正交的空间方向x、y、z张成机器坐标系，在一些示例性实施例中该机器坐标系用作针对测量点坐标的参考坐标系。
现有技术披露了用于坐标测量机的其他设计，例如，龙门式或桥式设计的坐标测量机。该新型装置和新型方法不受限于移动轴线的特定设计，并且因此代替坐标测量机12，还可以使用如下坐标测量机，其中以其他方式实现测量头16相对于工件接收座14的移动。原则上，测量头16相对于工件接收座14的移动可以被限制成小于三条移动轴线或者测量头16和/或工件接收座14可以具有其他移动轴线，例如，旋转轴线。
在这个示例性实施例中，测量头16具有光学传感器20，通过该光学传感器可以以非接触的方式对测量对象(在此未展示)进行测量。在一些示例性实施例中，光学传感器20包括相机和透镜以便记录测量对象的图像。此外，在这个实施例中，坐标测量机12还具有触感传感器22，该触感传感器可以被用于触碰测量对象上的测量点以便实施测量。
在此，坐标测量机12展现了针对该新型装置和新型方法的一个优选的示例性实施例。在其他示例性实施例中，该装置可以包括不同的测量头，例如，仅触感测量头或仅光学测量头。原则上，测量头16还可以包括电容测量传感器或例如是根据X射线原理运行的测量头。在所有优选的示例性实施例中，该测量头提供多个测量值，这些测量值表示在测量对象上的至少一个测量点相对于坐标测量系24的位置。
坐标测量机12具有控制单元26，借助于该控制单元，用于工件接收座14和测量头16的驱动器(在此未展示)被驱动来实施测量。此外，控制单元26采集测量头16的这些测量值并且使它们可供用于通过评估单元28来进一步评估。在所展示的示例性实施例中，评估单元28是其上运行配置和评估软件的PC。一方面，该配置和评估软件可以创建用于在测量对象上实施自动化测量的测量顺序。另一方面，该评估软件使得量化的测量结果以适合的方式可供操作者使用。
在此，评估单元28包括图像显示设备，在该图像显示设备上尤其可以显示测量对象的图形表示32。在一些优选的示例性实施例中，图形表示32借助于传感器20的相机生成，也就是说，该图形表示是待测量的对象的2D相机图像。在其他示例性实施例中，可以基于测量对象的CAD数据生成图像表示32，其中，这些CAD数据以本身已知的方式给送至评估单元28。在其他示例性实施例中，可设想的是，装置10包括特定相机以便生成测量对象的图形表示32，或者该图形表示与装置10分开地生成并且作为图像文件给送至评估单元28。
装置10具有数据库34，在该数据库中存储有多个预定义的测量元素36、多个典型测试特征38、以及关于预定义的测量元素36的多个典型链接元素39。在此，典型测试特征38和链接元素39被对应地指派给预定义的测量元素36，使得在各自情况下可以基于数据库34、相对于预定义的测量元素来确定典型测试特征和/或链接元素。预定义的测量元素尤其是可以以概述的方式借助于简单的数学公式描述的几何元素，例如像，圆柱形、平行六边形、棱锥、圆锥形、圆形、正方形、长方形、三角形、直线等。圆形的测量元素的典型测试特征是相对于参考坐标系的直径和圆心位置，该参考坐标系例如可以是装置10的坐标系24。
在优选的示例性实施例中，操作者可以借助于图像显示设备上的表示32来创建用于对测量对象进行测量的定义的测量顺序40并且将其传输(这在此用线42指示)给控制单元26。测量顺序40表示多个控制指令，这些控制指令致使控制单元26使测量头16相对于工件接收座14移动并且记录单独的测量值。借助于这些测量值，评估单元28对用于单独的测量对象的所选择的测试特征进行量化。
图2示出了具有多个几何元素的测量对象的简化的表示32a。通过举例，在此通过参考号46、48、50、52来命名一些几何元素。几何元素46、48例如是圆柱形的孔，而几何元素50是从观察平面竖直地突出的八角形的销。几何元素52例如是(在此通过举例仅示意性地展示的)测量对象的表面中的椭圆形的凹陷。
在图像显示设备30上显示了表示32a。然后，装置10的操作者可以以下文描述的方式来选择单独的几何元素，以便致使通过评估单元28自动地创建测量顺序40。
图3示出了与图2的表示32a相对应的表示32b。然而，操作者已经通过鼠标指针54在表示32b中选择了几何元素46。在优选的示例性实施例中，如基于图3中的几何元素46’展示的，所选择的几何元素在光学上被加高亮。在一些示例性实施例中，可以通过着色标记来实现这种光学上的加高亮。替代性地或补充地，在一些示例性实施例中，操作者可以经由其上显示了表示32的触摸屏来进行选择。
在优选的示例性实施例中，评估单元28的软件借助于数据库34来确定针对所选择的几何元素46’的典型测试特征。在一些示例性实施例中，因此，评估单元28具有检测在测量对象的图形表示32中的边缘的能力，以便自动识别该测量对象的几何元素。之后，评估单元28在数据库34中检索其形状与所识别的几何元素相对应的预定义的测量元素。一旦评估单元28已经识别到匹配的预定义的测量元素，该评估单元就基于数据库34选择所指派的典型测试特征并将它们图解地在图形表示32中针对所选择的几何元素46’加以显示。在图3的示例性展示中，适合的测试特征是该孔的直径56还以及该孔相对于坐标系24的x位置58a和y位置58b。
图4示出了与图3的表示32b相对应的另一个图形表示32c，但是是在操作者已经选择了另一个几何元素48’之后。针对另外选择的几何元素48’，评估单元28也借助于数据库34确定适合的测试特征60、62a和62b。此外，在这些优选的示例性实施例中，评估单元28针对该至少两个所选择的几何元素确定适合的链接元素。在这个示例性实施例中，一个适合的链接元素是在这两个所选择的几何元素46’、48’之间的相对距离64。在此，另一个适合的链接元素例如是这两个所选择的几何元素46’、48’的中点的横向偏移量66。另一个链接元素可以是在这两个所选择的几何元素46’、48’之间的对称的点68。总体上，链接元素是待测量的对象的、表示在测量对象上的两个或多个几何元素之间的空间关系的特征。
在图4的图形表示32c中，选择了该测量对象的两个几何元素并且评估单元28就所选择的几何元素46’、48’而言提供适合的测试特征56、58、60、62和链接元素64、66、68。通过与之相链接，图5示出了图形表示32d，其中操作者已经通过鼠标指针54选择了测试特征56’和60’以及所提供的链接元素68’。在优选的示例性实施例中，如在图5中示意性地指示的，所选择的测试特征和链接元素被加高亮。通过选择测试特征和/或链接元素，评估单元28将所选择的测试特征和/或链接元素接受到测量顺序40中。通过多次选择，操作者可以因此针对测量对象配置单独的测量顺序。
在优选的示例性实施例中，在完成所有选择步骤之后评估单元28通过以下事实自动地创建测量顺序40，即，评估单元28基于所选择的测试特征和/或链接元素并且还基于在数据库34中进一步预定义的信息来确定针对控制单元26的控制指令。之后，评估单元28将测量顺序40传输给控制单元以用于记录测量对象的所选择的几何元素的这些单独的测量值。随后，评估单元28从控制单元26读取所记录的测量值并且取决于所述测量值来针对所有所选择的测试特征和/或链接元素确定数值，其中，所述数值各自表示测量对象的与所选择的测试特征和/或链接元素相对应的尺寸特性。
下面参照图6再次展示了这种方法的一个优选的示例性实施例。根据步骤76，在这个示例性实施例中，首先记录该测量对象的图像。替代性地，可以从待测量对象的CAD数据中生成该图像或者可以以其他方式来提供该测量对象的图形表示，例如，作为X射线记录(例如，作为不依赖于生成传感器的点云)。
根据步骤78，随后按顺序来实施边缘检测；根据步骤80，识别在测量对象上的被认为是测量元素的几何元素。
根据步骤82，操作者随后在该图形表示中选择几何元素。根据步骤84，然后将针对所选择的几何元素的适合的测试特征提供给该操作者，其中，借助于数据库34来确定这些适合的测试特征。根据步骤86，操作者选择适合的测试特征；然后根据步骤88，该适合的测试特征被接受到该测量顺序中。之后，根据步骤90，做出决定是否旨在要选择进一步的几何元素和/或测试特征。如果是这种情况，可以根据环线92来执行进一步的选择步骤82、86。
在已经选择了所有希望的测试特征之后，最终完成测量顺序。这包括确定针对控制单元26的适合的控制指令，以用于记录那些对所选择的测试特征进行量化所要求的测量值。
根据步骤96，随后记录所要求的测量值；并且根据步骤98，基于所记录的测量值和输出(例如在图像显示设备30上)来量化所选择的测试特征。
正如已经提及的，在一些示例性实施例中，图像显示设备30可以包括触摸屏，并且可以通过在该触摸屏上“触摸”相应的元素来选择几何元素、测试特征和/或链接元素。
总体上，在所有优选的示例性实施例中，逻辑上有意义的测试特征和/或链接元素(取决于待测量对象的先前选择的几何元素)被直接在测量对象的图形表示中图解地显示出并且被提供给操作者以用于(进一步)选择。如果操作者选择不同的几何元素和/或进一步的几何元素，则被提供用于进一步选择的、对测试特征和/或链接元素的显示根据当前选择而发生改变。有利地，可以多次选择几何元素和/或测试特征和/或链接元素。特别优选的是，操作者仅通过对为此目的而提供的所显示的几何元素和测试特征和/或链接元素加以选择来创建测量顺序，而在过程中无需通过打开和关闭菜单来实施补充选择和/或配置。

Claims (11)

1.一种用于确定具有多个几何元素(46，48，50，52)的测量对象的尺寸特性的方法，该方法包括以下步骤：
-提供具有测量头(16)的坐标测量机(12)，该测量头用于记录表示在该测量对象上的至少一个测量点的位置的测量值，
-提供数据库(34)，该数据库包含多个预定义的测量元素(36)以及与这些预定义的测量元素(36)相对应的多个典型测试特征(38)，其中，来自该多个典型测试特征(38)的每个典型测试特征表示至少一个预定义的测量元素的定义的尺寸特性，
-提供该测量对象的图形表示(32)，该图形表示示出来自该多个几何元素(46，48，50，52)的至少一个第一几何元素和一个第二几何元素(46，48)，
-基于该图形表示(32)来选择这些几何元素(46，48)并且选择针对这些几何元素(46，48)的测试特征(56，58a，58b)，并且
-取决于这些测试特征以计算机辅助的方式创建定义的测量顺序(40)，
其特征在于，
选择步骤包括由操作者在该测量对象的该图形表示(32)中选择单独的几何元素，
其特征在于，如果该操作者选择该第一几何元素(46’)，则在该测量对象的该图形表示(32)中图解地显示针对该第一几何元素(46’)的适合的测试特征(56，58a，58b)，其中，这些适合的测试特征(56，58a，58b)是通过将所选择的第一几何元素(46’)指派给来自多个预定义的测量元素(36)的预定义的测量元素来从该多个典型测试特征(38)中确定的，并且其中，如果该操作者选择不同的几何元素和/或进一步的几何元素(48)，则被提供用于进一步选择的这些测试特征的显示取决于当前选择而改变，
其特征在于，由该操作者在该测量对象的该图形表示(32)中选择针对该第一几何元素(46’)的至少一个所显示的、适合的测试特征(56，58a，58b)，其中，由于该选择，该至少一个所显示的、适合的测试特征变成针对该第一几何元素(46)所选择的测试特征(56’)，并且
其特征在于，取决于所选择的测试特征(56’)以计算机辅助的方式来创建所定义的测量顺序(40)，
并且还包括以下进一步的步骤
-借助于该测量头(16)并且取决于所定义的测量顺序(40)来记录(96)在该第一几何元素(46)上的单独测量值，并且
-取决于这些单独测量值来确定(98)数值，其中，该数值表示该第一几何元素(46)的与所选择的测试特征(56’)相对应的尺寸特性。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该数据库(34)还包含多个预定义的链接元素(39)，并且其中，每个预定义的链接元素表示与这些预定义的测量元素(36)中的至少两者相关的定义的尺寸特性。
3.如权利要求2所述的方法，其中，还基于该图形表示(32)来选择该第二几何元素(48)，并且其中，基于该数据库(34)显示针对所选择的第一几何元素和第二几何元素(46’，48’)适合的链接元素(64，66，68)以用于进一步选择。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在该图形表示中显示了与所选择的测试特征(56’)相对应的该数值。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助于该测量头(16)来扫描该测量对象以便提供该图形表示(32)。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于CAD数据来生成该测量对象的该图形表示(32)。
7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，针对来自该多个几何元素的多个几何元素(46，48)和/或针对多个所显示的、适合的测试特征(56，58，60，62)重复这些选择步骤，并且其中，取决于所有选择步骤自动地创建所定义的测量顺序(40)。
8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，提供选择工具(54)，并且其中，当该选择工具(54)被定位在所显示的第一几何元素(46)的区域中时，适合的测试特征(56，58a，58b)在各自情况下被暂时地显示出。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于该数据库(34)自动地识别该测量对象的这些几何元素(46，48，50，52)并且将其指派给这些预定义的测量元素以便显示这些适合的测试特征。
10.一种用于确定具有多个几何元素(46，48，50，52)的测量对象的尺寸特性的装置，该装置包括用于固持该测量对象的工件接收座(14)，包括测量头(16)，该测量头能够相对于该工件接收座(14)移动并且被配置成用于记录表示在该测量对象上的至少一个测量点的位置的测量值，包括评估和控制单元(26，28)，该评估和控制单元取决于定义的测量顺序(40)来相对于该工件接收座(14)移动该测量头，并且包括图像显示设备(30)，其中，该评估和控制单元(26，28)具有数据库(34)，该数据库包含多个预定义的测量元素(36)以及与这些预定义的测量元素(36)相对应的多个典型测试特征(38)，其中，来自该多个典型测试特征(38)的每个典型测试特征表示至少一个预定义的测量元素的定义的尺寸特性，其中，该评估和控制单元(26，28)被配置成用于在该图像显示设备(30)上显示该测量对象的图形表示(32)，该图形表示示出来自该多个几何元素(46，48，50，52)的至少一个第一几何元素和一个第二几何元素(46，48)，其中，该评估和控制单元(26，28)提供第一选择工具(54)以便使得能够基于该图形显示(32)和对测试特征(56，58a，58b)的选择来选择这些几何元素(46，48)，并且其中，该评估和控制单元(26，28)还被配置成用于取决于这些所选择的测量特征来创建定义的测量顺序(40)，其特征在于，该第一选择工具(54)使得能够由操作者有针对性地选择在该测量对象的该图形表示(32)中的单独的几何元素，其特征在于，该评估和控制单元(26，28)还被配置成用于如果该操作者选择该第一几何元素(46’)，则在该测量对象的该图形表示(32)中图解地显示针对该第一几何元素(46)的适合的测试特征(56，58a，58b)，其中，该评估和控制单元(26，28)取决于从该数据库(34)中的该多个典型测试特征(38)的选择来确定这些适合的测试特征(56，58a，58b)，这是通过以下事实来实现，即所述评估和控制单元将所选择的第一几何元素(46’)指派给来自该多个预定义的测量元素(36)的预定义的测量元素，并且其中，如果该操作者选择不同的几何元素和/或进一步的几何元素(48)，则被提供用于进一步选择的这些测试特征的显示取决于当前选择而改变，其特征在于，该评估和控制单元(26，28)还提供第二选择工具以便使得操作者能够在该图形表示(32)中选择至少一个所显示的、适合的测试特征(56，58a，58b)，其中，由于该选择，该至少一个所显示的、适合的测试特征变成所选择的测试特征(56’)，并且其特征在于，取决于所选择的测试特征(56’)，该评估和控制单元(26，28)还被配置成用于记录在该第一几何元素(46)上的单独的测量值并且用于确定表示该第一几何元素(46)的与所选择的测试特征(56’)相对应的尺寸特性的数值。
11.一种包括程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品被配置成用于当在坐标测量机(12)的评估和控制单元(26，28)上运行该程序代码时执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
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