DD141061A1 - DEVICE FOR DETERMINING THE LOCATION AND DIMENSIONS OF OBJECTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestimmen der Lage und Abmessungen von Gegenständen, z.B. von Meßköpfen und Werkstücken bei Meß- und Werkzeugmaschinen, mit dem Ziel, Fehlereinflüsse beim Messen und Positionieren zu beseitigen. Die Aufgabe besteht darin, mittels Längen- und/oder Winkelraessungen die Lage von Gegenständen in bezug auf außerhalb der Maschine liegende Bezugspunkte und -strecken zu bestimmen. Das wird dadurch erreicht, daß auf einem, von der Maschine getrennten, ortsfesten Gestell Längen- und Winkelmeßelemente oder nur Längenmeßelemente in einem eigenen Koordinatensystem angeordnet sind, daß koppelnde Mittel zwischen einem zu bewegenden oder zu messenden Gegenstand und den Meßelementen derart vorgesehen sind, daß beim Verschieben des Gegenstandes innerhalb des Koordinatensystems der Maschine eine Zählrichtungsumkehr in den Meßelementen nicht erfolgt. - Fig.1 -The invention relates to a device for determining the position and dimensions of objects, e.g. of measuring heads and workpieces in measuring and machine tools, with the aim of error in the Eliminate measuring and positioning. The task is to by means of length and / or Winkelraessungen the position of objects with respect to off-machine reference points and to determine routes. This is achieved by the fact that on one, of the machine separated, fixed frame length and angle measuring or only length measuring elements in a separate coordinate system are arranged that coupling means between one moving or measured object and the measuring elements in such a way are provided that when moving the object within the Coordinate system of the machine a counting direction reversal in the Measuring elements not done. - Fig.1 -
Description
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Titel: Einrichtung zum Bestimmen der Lage und Abmessungen von Gegenständen Title: Device for determining the position and dimensions of objects
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestimmen der Lage und Abmessungen von Gegenständen, vorzugsweise von Werkstücken, Meßköpfen und Werkzeugen bei Werkzeugmaschinen und Koordinatenmeßmaschinen·The invention relates to a device for determining the position and dimensions of objects, preferably of workpieces, measuring heads and tools in machine tools and coordinate measuring machines.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen; Characteristic of the known technical solutions;
Die Werkzeugmaschinen und Koordinatenmeßmaschinen zum Bearbeiten und Messen von Werkstücken sind bekannterweise selbst MaßVerkörperungen, denen meistens das System rechtwinkliger, karthesischer Koordinaten zugrunde gelegt ist· Die Ablaufachsen (Führungen) der die Taster bzw» Werkzeuge tragenden Bauteile bestimmen zusammen mit den verwendeten Längenmeßeinrichtungen der einzelnen Achsen den Koordinatenursprung und den daran anschließenden Verstell- oder Meßbereich. So ist zum Beispiel in der Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb" tO7 <T974) Heft 11, S. 655-658, und auch in der DE-OS 2.231*644 eine Koordinatenmeßmaschine in Portalbauweise beschrieben, bei welcher ein Meß- oder Steuerkopf, entlang dreier karthesischer Koordinaten verschiebbar, in Führungen eines Gehäuses oder Gestells gelagert ist· Digitale Meßsysteme, die Stahlmaßstäbe abtasten,sind entlang dieser Pührungen angeordnet. Eine derartige Anordnung der die Verschiebung des Meßkopfes messenden "SystemeThe machine tools and coordinate measuring machines for machining and measuring workpieces are known to be MaßBerbörperungen, which is usually based on the system of rectangular Cartesian coordinates · The drainage axes (guides) of the probe or »tools bearing components determine together with the used length measuring devices of the individual axes Coordinate origin and the adjoining adjustment or measuring range. Thus, for example, in the magazine "Workshop and Operation" tO7 <T974) Issue 11, pp. 655-658, and also in DE-OS 2,231 * 644 a coordinate measuring machine in gantry design described in which a measuring or control head, along three Cartesian coordinates are displaceable, mounted in guides of a housing or frame · Digital measuring systems that scan steel scales are arranged along these guides. Such an arrangement of the displacement of the measuring head measuring "systems
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und eine derartige Anordnung der Maßverkörperungen ist mit Verstößen gegen das Komparatorprinzip (Fehler 1. Ordnung) in einer oder mehreren Koordinaten und Abweichungen von einem Geradlauf der Schlitten auf den Führungen sowie diversen Lageänderungen behaftet, die sich aus thermischen und elastischen Deformationen und Verschleißerscheinungen ergeben· Um alle diese Fehlerquellen und -einflüsse bei Koordinatenmeßmaschinen zu beseitigen bzw. in seinen Auswirkungen zu mindern, werden aufwendige Vorrichtungen zur Kompensierung der Fehler 1* Ordnung für eine oder mehrere Koordinatenachsen benötigt und ist höchste Präzision bei der Ausführung der Gehäuse oder Gestelle der Meß- und Werkzeugmaschinen und deren Führungen notwendig·and such an arrangement of the measuring standards is associated with violations of the comparator principle (1st order error) in one or more coordinates and deviations from a straight running of the carriages on the guides and various positional changes resulting from thermal and elastic deformations and signs of wear To eliminate all these sources of error and influences in coordinate measuring machines or to reduce their effects, complex devices for compensating the error 1 * order for one or more coordinate axes are required and is the highest precision in the execution of the housing or racks of the measuring and machine tools and their guides necessary ·
In der DD-PS 109.197 ist eine Vorrichtung zum Messen und Bearbeiten von Werkstücken beschrieben, bei der ein Y/erkzeughalter oder auch Meßkopf in wenigstens zwei Koordinatenrichtungen bewegbar und die Bewegung durch eine Meßeinrichtung meßbar ist. Dabei wird die Lagefixierung des Werkzeughalter3 oder Meßkopfes durch eine Meßeinrichtung mit Hilfe optischer Strahlung und lichtelektrischer Empfänger durchgeführt. Diese lichtelektrischen Empfänger sind am Werkzeughalter oder Meßkopf angeordnet. lichtablenkende Glieder,die der Bewegung des Meßkopfes entlang der Koordinaten auf besonderen Führungen im Maschinengehäuse folgen, sind vorgesehen. Obwohl die Führungen der optischen Glieder von den Führungen für den Meßkopf oder den Werkzeughalter getrennt sind, wirken sich doch durch Belastungen und Deformationen bedingte Einflüsse auf die geradlinige Bewegung der verfolgenden optischen Glieder aus. Desgleichen treten durch Ungenauigkeiten der optischen Glieder bedingte Winkelfehler auf, die über den Meßbereich hinweg nicht konstant sind und mit größerer Entfernung vom Koordinatenursprung ansteigen.In DD-PS 109.197 a device for measuring and processing of workpieces is described, in which a Y / erkzeughalter or measuring head movable in at least two coordinate directions and the movement is measurable by a measuring device. The position fixing of the Werkzeughalter3 or measuring head is performed by a measuring device using optical radiation and photoelectric receiver. These photoelectric receivers are arranged on the tool holder or measuring head. Light-deflecting members that follow the movement of the measuring head along the coordinates on special guides in the machine housing are provided. Although the guides of the optical members are separate from the guides for the measuring head or the tool holder, influences due to strains and deformations have an effect on the rectilinear motion of the tracking optical members. Similarly caused by inaccuracies of the optical elements conditional angle errors that are not constant over the measuring range and increase with greater distance from the coordinate origin.
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Diese Fehlerquellen vor allem bei den derzeitig bekannten Koordinatenmeßmaschinen erkennend, ist in der Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb" 103 (1970), Heft 9, S. 728 der Gedanke geäußert worden, zur weiteren Genauigkeitssteigerung bei derartigen Maschinen von festen Bezugspunkten außerhalb der Maschine auszugehen und die Entfernungen und damit die Position des Meßkopfes oder, bei Werkzeugmaschinen, des Werkzeuges von diesen Bezügspunkten aus zu messen. Hierzu würden sich Laserinterferoraeter anbieten, die mit der Lichtwellenlänge als Maßverkörperung arbeiten·' Tatsächlich ausgeführt wurden zwischenzeitlich derartige Meßmaschinen jedoch nicht·Recognizing these sources of error, especially in the currently known coordinate measuring machines, in the journal "Workshop and Operation" 103 (1970), No. 9, p. 728, the idea has been expressed to proceed to further increase the accuracy of such machines from fixed reference points outside the machine and to measure the distances and thus the position of the measuring head or, in the case of machine tools, of the tool from these reference points. For this purpose, laser interferometers would be used which work with the wavelength of light as a material measure. However, in the meantime such measuring machines have not actually been carried out.
Es ist der Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und Fehlereinflüsse bei Koordinatenmeß- und Werkzeugmaschinen zu vermindern«It is the purpose of the invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to reduce the influence of errors in coordinate measuring machines and machine tools «
Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Bestimmen der Lage und Abmessungen von Gegenständen an Koordinatenmeß- und Werkzeugmaschinen zu schaffen, welche mittels Längen- und/oder Winkelmessungen die Lage von Werkzeugen zur Bearbeitung oder die Lage von Meßköpfen zum Messen von Werkstücken im Bezug auf feste, außerhalb der Maschine liegende Bezugspunkte und -strecken ermittelt·The invention has for its object to provide a device for determining the position and dimensions of objects on Koordinatenmeß- and machine tools, which by means of length and / or angle measurements, the location of tools for machining or the position of measuring heads for measuring workpieces in relation determined on fixed reference points and distances outside the machine ·
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einem von der Koordinatenmeß- oder Werkzeugmaschine getrennten, ortsfesten Gestell Längen- und Winkelmeßelemente oder nur Längenmeßelemente in einem eigenen KoordinatensystemAccording to the invention, this object is achieved in that on a separate from the coordinate or machine tool, stationary frame length and Winkelmeßelemente or only length measuring elements in its own coordinate system
angeordnet sind, daß koppelnde Mittel zwischenare arranged, that coupling means between
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einem zu bewegenden oder zu messenden Gegenstand und den Meßelementen derart vorgesehen sind, daß beim Verschieben des Gegenstandes innerhalb des Koordinatensystems der Maschine eine Zählrichtungsumkehr in den Meßelementen nicht auftritt· Bei einer Einrichtung nach dem Triangulationsprinzip sind drei Winkeliaeßelemente an dem Gestell vorgesehen, von denen zwei in einem festen Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Achse zur Messung der relativen Winkelbewegungen in einer Ebene angeordnet sind, wobei das dritte Winkelmeßelement direkt am Gestell zur Messung der Drehung der Achse gelagert ist, und daß die auf der Achse vorgesehenen Winkelmeßgeräte durch mechanische koppelnde Mittel mit dem zu verschiebenden oder zu messenden Gegenstand verbunden sind.an object to be moved or measured and the measuring elements are provided such that when moving the object within the coordinate system of the machine a Zählrichtungsumkehr does not occur in the measuring elements · In a device according to the triangulation principle three Winkeliaeßelemente are provided on the frame, of which two in a fixed distance from each other on a common axis for measuring the relative angular movements are arranged in a plane, wherein the third Winkelmeßelement is mounted directly on the frame for measuring the rotation of the axis, and that provided on the axis Winkelmeßgeräte by mechanical coupling means with the sliding or to be measured object are connected.
Bei einer Einrichtung nach dem Trilaterationsprinzip sind drei vorzugsweise in einer Ebene auf dem Gestell angeordnete Längenmeßelemente vorgesehen, die durch mechanische koppelnde Mittel mit dem zu verschiebenden oder zu messenden Gegenstand verbunden und um zwei senkrecht zueinanderstehende Achsen schwenkbar sind.In a device according to the trilateration principle three preferably arranged in a plane on the frame length measuring elements are provided, which are connected by mechanical coupling means with the object to be moved or measured and pivotable about two mutually perpendicular axes.
Dabei sind die koppelnden Mittel an dem Gegenstand winkel- und in den Meßelementen längsbeweglich spielfrei gelagert· Vorteilhaft ist ferner, daß die die Meßelemente mit dem Gegenstand koppelnden Mittel lichtbündel sind und als Meßelemente interferometrische Meßsysteme vorgesehen sind·It is also advantageous that the means coupling the measuring elements to the object are light bundles and interferometric measuring systems are provided as measuring elements.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß ein Längenmeßelement und zwei, die Winke!bewegungen desselben um zwei senkrecht zueinanderstehende Achsen messende Winkelmeßelemehte undjein die Kopplung des Längenmeßelementes mit dem zu messenden Gegenstand bewirkenden. Maßstab vorgesehen sind.It is further advantageous that a length measuring element and two, the Winke! Movements thereof about two perpendicular axes measuring Winkelmeßelemehte andjein the coupling of the length measuring element with the object to be measured causing. Scale are provided.
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Durch die Trennung von Werkzeug- oder Meßmaschine von den Maßverkörperung darstellenen Winkel- oder Längenmeßelementen, die in fester Beziehung zu dem zu bewegenden oder zu messenden Gegenstand stehen, wird erreicht, daß die Meßergebnisse beeinflussende Wirkungen seitens der Maschine ausgeschaltet sind· Des weiteren wird eine günstigere Verteilung der die Messungen beeinflussenden Fehlerkomponenten erreichtt Fehler 1· OrdnuDg, wie sie bei Verletzung des Abbe * sehen Grundsatzes auftreten, sind bei einer derartigen Einrichtung weitestgehend ausgeschaltet. Durch die vorgenommene Entflechtung der Maschine von der Maßverkörperung ist eine separate Temperaturführung für die Meßelemente und den Gegenstand unaufwendiger durchführbar als für den ganzen die Maschine umfassenden Arbeitsraum. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei Anwendung der Erfindung, indem höchste Anforderungen an Genauigkeit, Steife und Verschleißverhalten der Führungen der Werkzeug- und Meßmas.chine entfallen, v/eil die durch die Maschine bedingten Fehlereinflüsse sich auf die Genauigkeit der Messungen nicht auswirken.By separating tool or measuring machine from the material measure represent angle or length measuring elements, which are in a fixed relationship to the object to be moved or measured, it is achieved that the measurement results influencing effects are switched off by the machine · Furthermore, a cheaper Distribution of Error Components Affecting the Measurements Achieves Error 1 · OrdnuDg, as they occur in violation of the Abbe principle, are largely eliminated in such a device. Due to the unbundling of the machine from the measuring standard, a separate temperature control for the measuring elements and the object is less expensively feasible than for the whole of the machine comprehensive workspace. Another advantage arises when using the invention by the highest demands on accuracy, stiffness and wear behavior of the guides of Werkzeug- und Meßmas.chine accounts, v / eil the error caused by the machine do not affect the accuracy of the measurements.
AusführunKSbeispiel Execution example
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below by exemplary embodiments. In the accompanying drawing show
Fig* 1 eine Werkzeugmaschine mit einer Meßeinrichtung nach dem Triangulationsprinzip,1 shows a machine tool with a measuring device according to the triangulation principle,
Fig. 2 die Anordnung von Meßelementen und eines mechanischen koppelnden Mittels bei der Einrichtung nach Fig· 1,FIG. 2 shows the arrangement of measuring elements and a mechanical coupling means in the device according to FIG. 1, FIG.
Fig. 3 einen Schnitt A-A durch die Anordnung nach Fig. 2, .3 shows a section A-A through the arrangement of FIG. 2,.
Fig. 4 eine Koordinatenmeßmaschine mit einerFig. 4 is a Koordinatenmeßmaschine with a
Meßeinrichtung nach dem Trilaterations-Measuring device after the trilateration
prinzip undprinciple and
Pig. 5 die Anordnung eines Meßelementes und eines mechanischen koppelnden Mittels bei der Einrichtung nach Pig* 4·Pig. 5 the arrangement of a measuring element and a mechanical coupling means in the device according to Pig * 4 ·
Pig· 1 zeigt eine Werkzeugmaschine in Ständerbauweise mit einer in drei Koordinaten beweglichen Werkzeug-" aufnahme 1 und mit einer nach dem Triangulationsprinzip aufgebauten, Winkelmeßelemente 2, 3» 4 umfassende Meßeinrichtung. Diese Winkelmeßelemente 2, 3, 4 sind, ein eigenes, von der Werkzeugmaschine getrenntes Koordinatensystem bildend, auf einem von der Maschine oder von dem Bewegungssystem für die Werkzeugaufnähme getrennten Gestell 5 angeordnet. Dabei sind die Winkelmeßelemente 2 und 4 auf einer gemeinsamen Achse 6 und einem konstanten Abstand zueinander und in einer Ebene gelagert. Das Winke1-meßelement 3 ist am Gestell 5 angeorrdnet und dient zur Messung der Drehung der Achse 6. Die Winke1-meßeleraente 2 und 4 sind durch koppelnde Mittel" 7 und 8, z.B. in Porm von Koppelstangen, mit einem Meßkopf 9 (zubewegender Gegenstand) verbunden, wobei sie in dem Meßkopf 9» wie es die Figuren 2 und 3 näher zeigen, in einem spielfreien Kardangelenk 10 und in den Winkelmeßelementen längsbeweglich spielfrei gelagert sind· Es ist günstig, wenn der Meßkopf 9 ausfahrbar ist. Im zurückgezogenen Zustand ist das Werkzeug 11 freigegeben. Danach besteht eine feste Maßbeziehung zwischen dem Werkzeug 11 und dem Kardan 10 und damit auch zum Meßkopf 9· Die Meßwerte der Winkelmeßelemente 2, 3 und 4 können in einem Rechner (nicht dargestellt) zur späteren Verarbeitung gespeichert v/erde ruPig · 1 shows a machine tool in a stand construction with a measuring device 1 which can be moved in three coordinates and with a measuring device constructed according to the principle of triangulation, comprising angle measuring elements 2, 3, 4. These angle measuring elements 2, 3, 4 are their own ones Forming a machine tool separated coordinate system, arranged on a separate from the machine or by the movement system for the tool holder frame 5. The Winkelmeßelemente 2 and 4 are mounted on a common axis 6 and a constant distance from each other and in a plane is rimmed on the frame 5 and is used to measure the rotation of the axis 6. The Winke1-Meßeleraente 2 and 4 are by coupling means "7 and 8, eg in Porm of coupling rods, connected to a measuring head 9 (object to be moved), wherein they are mounted in the measuring head 9, as shown in Figures 2 and 3 closer, in a backlash-free universal joint 10 and longitudinally movable in the Winkelmeßelementen · It is favorable when the measuring head 9 is extendable. In the retracted state, the tool 11 is released. Thereafter, there is a fixed dimensional relationship between the tool 11 and the gimbal 10 and thus also to the measuring head 9 · The measured values of the Winkelmeßelemente 2, 3 and 4 can be stored in a computer (not shown) for later processing v / erde ru
Im vorgeschalteten Zustand des Meßkopfes 9 ist es mit diesem möglich, ein in Bearbeitung befindliches Werkstück (nicht dargestellt) zu vermessen, ohne es von der Werkzeugmaschine zu entfernen* Es ist somit eine wirtschaftliche Bearbeitung und Prüfung der Werkstücke erzielbar, da naturgemäß ein Wiederaufspannen und Ausrichten des Werkstückes zwecks Weiter- oder NachbearbeitungIn the upstream state of the measuring head 9, it is possible with this, to measure a work in progress workpiece (not shown), without removing it from the machine tool * It is thus an economical processing and testing of the workpieces achievable, since naturally a re-tensioning and aligning of the workpiece for further or post-processing
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aufwendig und fehlerbehaftet ist·is complicated and error-prone ·
Pig. 4 zeigt eine Koordinatenmeßmaschine mit einem Meßkopf 12 und einer nach dem Trilaterationsprinzip arbeitenden Einrichtung zum Messen von Gegenständen. Dieser Meßkopf 12 ist mittels Schlitten 13, 14 und 15 in drei Koordinaten des Koordinatensystems der Meßmaschine gegenüber dem Mescbinentisch 16, auf welchen zwecks' Prüfung Werkstücke aufgebracht werden können, verschiebbar, was durch Pfeile in der Pig» dargestellt ist*Pig. 4 shows a coordinate measuring machine with a measuring head 12 and a device for measuring objects which works on the trilateration principle. This measuring head 12 is by means of slides 13, 14 and 15 in three coordinates of the coordinate system of the measuring machine relative to the Mescbinentisch 16, on which for the purpose of 'testing workpieces can be applied, displaced, which is represented by arrows in the Pig »
Die Koordinatenmeßmaschine besitzt ein Gestell 17, an dem um jeweils zwei senkrecht zueinanderstehenden Achsen 25, 26 (Pig. 5) schwenkbare Längenmeßelemente 18, 19 und 20 gelagert sind. Diese Meßelemente 18, 19 und 20 sind in einem konstanten Abstand zueinander angeordnet. Jedes dieser Meßelemente 18, 19 und 20 ist über einen Maßstab 21, 22, 23 mit dem Meßkopf 12'verbunden, wobei die Maßstäbe 21, 22 und 23 im Meßkopf 12 allseitig schwenkbar vorzugsweise in einem Kugelgelenk 24 (Pig. 5) spielfrei gelagert sind. In den Längenmeßelementen 18, 19, 20 sind die Maßstäbe 21, 22, 23 spielfrei verschiebbar gegenüber einem nicht dargestellten Abtastsystem.The coordinate measuring machine has a frame 17, on each of which pivotable length measuring elements 18, 19 and 20 are mounted about two mutually perpendicular axes 25, 26 (Pig. These measuring elements 18, 19 and 20 are arranged at a constant distance from each other. Each of these measuring elements 18, 19 and 20 is connected via a scale 21, 22, 23 with the measuring head 12 ', wherein the scales 21, 22 and 23 in the measuring head 12 are pivotally mounted on all sides preferably in a ball joint 24 (Pig , In the length measuring elements 18, 19, 20, the scales 21, 22, 23 are displaced backlash against a scanning system, not shown.
Bei dieser Einrichtung wird die meßtechnische Qualität geometrisch von den Maßstäben 21, 22, 23, dem Meßkopf 12 und den Längenmeßelementen 18, 19, 20 bestimmt. Es ist vorteilhaft, die Längenmeßelemente 18, 19, 20 an Gestell 17 so anzuordnen, daß sie Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreieckes bilden, weil dadurch eine gute Zugänglichkeit zu dem Raum über dem Tisch der Meßmaschine gewährleistet wird.In this device, the metrological quality is determined geometrically by the scales 21, 22, 23, the measuring head 12 and the length measuring elements 18, 19, 20. It is advantageous to arrange the length measuring elements 18, 19, 20 on frame 17 so that they form vertices of a right-angled triangle, because this ensures good accessibility to the space above the table of the measuring machine.
-β- 2 1 0 273-β- 2 1 0 273
Auch ist der rechentechnische Aufwand bei der Verknüpfung des Koordinatensystems der Maschine mit dem Koordinatensystem der Meßeinrichtung zur Berechnung der Position des Meßkopfes 12 aus den Meßwerten der längenmeßelerneUte 18, 19, 20 relativ gering· Eine Anordnung der Längenmeßelemente 18, 19, 20 ζ·Β· in den Eckpunkten eines gleichseitigen-Dreiecks würde dagegen wegen der ausgeglicheneren Fehlerverteilung günstiger sein·Also, the computational effort in the connection of the coordinate system of the machine with the coordinate system of the measuring device for calculating the position of the measuring head 12 from the measured values of the LängenmeßelerneUte 18, 19, 20 relatively low · An arrangement of the length measuring elements 18, 19, 20 ζ · · · in the vertices of an equilateral triangle, on the other hand, due to the more balanced error distribution, it would be more favorable
Wie aus beiden Ausführungsformen der Einrichtung ersichtlich, läßt sich die Position der Gegenstände mittels unterschiedlicher Meßelemente ermitteln· So ist eine Einrichtung gemäß der Erfindung zur Messung der Position oder Abmessungen von Gegenständen möglich, welche ein Längenmeßelernent mit am Gegenstand gelagertem Maßstab und zwei Winkelmeßelemnte umfaßt, wobei die Winkelmeßelemente die Winkelbewegungen des Längenmeßelementes um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen messen. Die Einrichtung würde die Position in einem sphärischen Koordinatensystem messen« Ein Rechn—er verknüpft hierbei das sphärische Koordinatensystem der Einrichtung mit einem ζ·Β· karthesischen Koordinatensystem der Meß- oder Werkzeugmaschine·As can be seen from both embodiments of the device, the position of the objects can be determined by means of different measuring elements. Thus, a device according to the invention for measuring the position or dimensions of objects is possible, comprising a length measuring element with a scale supported on the object and two angle measuring elements the angle measuring elements measure the angular movements of the length measuring element about two mutually perpendicular axes. The device would measure the position in a spherical coordinate system. A computer combines the spherical coordinate system of the device with a Cartesian coordinate system of the measuring or machine tool.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig*1 bis 5 sind mechanische koppelnde Elemente 7 und sowie die als solche Elemente dienende Maßstäbe 21, 22 und 23 vorgesehen· Zur Kopplung zwischen den Meßelementen der Einrichtung können auch Lichtbündel interferometrischer Meßsysteme (nicht dargestellt) dienen· In diesem Fall ist es vorteilhaft, interferometrische Wegmeßsysteme als Meßelemente vorzusehen, die auf der Basis der Erzeugung eines virtuellen Schnittpunktes derIn the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 5, mechanical coupling elements 7 and the scales 21, 22 and 23 serving as such elements are provided. For the coupling between the measuring elements of the device, light bundles of interferometric measuring systems (not shown) can also be used Case, it is advantageous to provide interferometric measuring systems as measuring elements, which on the basis of the generation of a virtual intersection of the
_9_ 210273_ 9 _ 210273
interferierenden Strahlungsbündel am Ort des zu messenden Gegenstandes arbeiten» Am Gegenstand ist dann ein Retroreflektor vorzusehen, der Lichtbündel aus einem relativ großen Raumwinkel in das Meßsystem zwecks Enrfernungsbestimmung zurückwirft» Die durch die Meßsysteme erzeugten:. Ausgangssignale werden rechentechnisch zur Berechneung der Position des Gegenstandes verarbeitet·Interfering radiation beam at the location of the object to be measured work »The object is then to provide a retroreflector, the light beam from a relatively large solid angle in the measuring system for determination of determination throws back» The generated by the measuring systems. Output signals are computationally processed to calculate the position of the object ·
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3208412A1 (en) * | 1981-05-15 | 1982-12-09 | D.E.A. Digital Electronic Automation S.p.A., 10024 Moncalieri, Torino | DIMENSION MEASURING SYSTEM WITH A NUMBER OF ACTUATORS, CONTROLLED BY A COMPUTER SYSTEM |
| DE3700139A1 (en) * | 1987-01-03 | 1988-07-14 | Friedemann Stuetz | Computer-controlled coordinate measuring device |
| WO1996036847A1 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Brown & Sharpe Manufacturing Company | Coordinate measuring machine having articulated arm |
| DE29618149U1 (en) | 1996-10-19 | 1996-12-05 | Physik Instrumente (PI) GmbH & Co, 76337 Waldbronn | Six-axis adjustment device |
| DE19534535A1 (en) * | 1995-09-18 | 1997-03-20 | Leitz Mestechnik Gmbh | Coordinate measuring machine |
| DE19703735C2 (en) * | 1997-01-31 | 2002-02-07 | Leitz Brown & Sharpe Mestechni | Variable element |
| GB2568459A (en) * | 2017-10-13 | 2019-05-22 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| WO2020128441A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Renishaw Plc | Manufacturing system and method |
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|---|---|---|---|---|
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-
1978
- 1978-12-29 DD DD78210273A patent/DD141061A1/en unknown
-
1979
- 1979-12-28 IT IT69490/79A patent/IT1121498B/en active
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3208412A1 (en) * | 1981-05-15 | 1982-12-09 | D.E.A. Digital Electronic Automation S.p.A., 10024 Moncalieri, Torino | DIMENSION MEASURING SYSTEM WITH A NUMBER OF ACTUATORS, CONTROLLED BY A COMPUTER SYSTEM |
| DE3700139A1 (en) * | 1987-01-03 | 1988-07-14 | Friedemann Stuetz | Computer-controlled coordinate measuring device |
| WO1996036847A1 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Brown & Sharpe Manufacturing Company | Coordinate measuring machine having articulated arm |
| DE19534535C2 (en) * | 1995-09-18 | 2000-05-31 | Leitz Mestechnik Gmbh | Coordinate measuring machine |
| DE19534535A1 (en) * | 1995-09-18 | 1997-03-20 | Leitz Mestechnik Gmbh | Coordinate measuring machine |
| US5909939A (en) * | 1995-09-18 | 1999-06-08 | Leitz-Brown & Sharpe Messtechnik Gmbh | High accuracy coordinate measuring machine having a plurality of length-adjustable legs |
| DE29618149U1 (en) | 1996-10-19 | 1996-12-05 | Physik Instrumente (PI) GmbH & Co, 76337 Waldbronn | Six-axis adjustment device |
| DE19703735C2 (en) * | 1997-01-31 | 2002-02-07 | Leitz Brown & Sharpe Mestechni | Variable element |
| GB2568459A (en) * | 2017-10-13 | 2019-05-22 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
| GB2568459B (en) * | 2017-10-13 | 2020-03-18 | Renishaw Plc | Coordinate positioning machine |
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