DE10016058A1 - Messvorrichtung und Verfahren zum Korrigieren von Fehlern bei einer Maschine - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung gibt eine Meßvorrichtung zum Messen von Positionen und Haltungen bei einer Maschine zum Korrigieren von Positionen und Haltungen eines Wirkorgans mittels einer Betätigungsvorrichtung sowie ein Fehlerkorrekturverfahren zum Korrigieren von Fehlern derselben an. Dabei sind mindestens drei Universalgelenk-Fixierelemente (2) an einer Basis (1) angebracht, die einen Meßbezugspunkt bildet; Stahlkugeln (3) sind als Universalgelenke an den jeweiligen Universalgelenk-Fixierelementen (2) angebracht; eine Stahlkugel (5) ist als Universalgelenk an einem Universalgelenk-Fixierelement (9) angebracht; ein Universalgelenk-Fixierelement (4) ist an einem zu messenden Gegenstand (7) angebracht, der von einem anderen Element gehalten ist; und eine Meßeinrichtung (6) ist zwischen den Stahlkugeln (3) und der Stahlkugel (5) angebracht. Unter Verwendung einer derartigen Anordnung werden räumliche Fehler eines Mechanismus in der Maschine geschätzt und auf der Basis von gemessenen Werten der Positionen und Haltungen des Wirkorgans korrigiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrich­ tung, mit der eine Position oder eine Position und eine Hal­ tung bzw. Stellung eines zu messenden Gegenstands gemessen werden können, sowie auf ein Verfahren zum Korrigieren von Fehlern in der Position oder in der Position und Haltung eines Wirkorgans einer Maschine zum Steuern der Positionen und Hal­ tungen des Wirkorgans mittels einer Betätigungseinrichtung.

Bei Maschinen, wie z. B. Werkzeugmaschinen oder Robotern zum Steuern von Positionen und Haltungen einer Hauptwelle, eines Werkzeugs, einer Hand oder von anderen Elementen (die im fol­ genden insgesamt als "Wirkorgan" bezeichnet werden) mittels einer Betätigungseinrichtung ist es äußerst schwierig, geome­ trische bzw. räumliche Fehler ihres Mechanismus auf Null zu bringen oder diese zu messen, so daß unter dem Einfluß derar­ tiger Fehler auch Fehler in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans vorhanden waren.

Zum Korrigieren solcher Fehler in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans wird gemäß der japanischen Patent-Offenlegungs­ schrift Nr. 4-211806 (1992) ein Wirkorgan eines Roboters in einer Vorrichtung positioniert, die eine Vielzahl bekannter Bezugspunkte aufweist, wobei eine vorhandene Position mittels eines Positionsdetektors erfaßt wird, der in dem Roboter vor­ gesehen ist, ein räumlicher Fehler des Mechanismus des Robo­ ters auf der Basis einer Verschiebung der erfaßten Position von einem vorab gemessenen Bezugspunkt geschätzt wird und durch Korrektur dieses Fehlers ein Fehler in der Position und der Haltung des Wirkorgans in entsprechender Weise korrigiert wird.

Bei der Durchführung der Korrektur von Fehlern hinsichtlich Positionen und Haltungen des Wirkorgans des vorstehend genann­ ten Roboters bestanden jedoch Nachteile darin, daß die ge­ nannte Vorrichtung mit hoher Genauigkeit hergestellt werden mußte und daß sich eine mit hoher Genauigkeit erfolgende Posi­ tionierung des Wirkorgans des Roboters in der Vorrichtung schwierig gestaltete. Außerdem war keine kompakte Meßvorrich­ tung zum Messen der Positionen und Haltungen von zu messenden Gegenständen verfügbar, die von einem anderen Element, wie z. B. dem Wirkorgan, gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung will die vorstehend genannten Pro­ bleme überwinden, und ein erstes Ziel derselben besteht darin, eine äußerst exakte und kompakte Meßvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, Positionen und Haltungen bzw. Stellungen eines zu messenden Gegenstands zu messen, der von einem an­ deren Element gehalten wird.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens zum Korrigieren von Fehlern in einer Maschine, wobei das Verfahren in der Lage ist, Positionen und Haltungen eines Wirkorgans mittels einer Betätigungseinrich­ tung zu korrigieren, wobei räumliche Fehler eines Mechanismus der Maschine auf der Basis eines Meßwerts geschätzt und korri­ giert werden, der mittels einer Meßeinrichtung erzielt wird, die in der Lage ist, Distanzen zwischen dem Wirkorgan und einem Fixierbereich der Maschine zu messen sowie Positionen oder Positionen und Haltungen eines Wirkorgans zu messen, um Fehler in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans zu kor­ rigieren.

Erreicht werden die genannten Ziele der vorliegenden Erfindung gemäß einem ersten Gesichtspunkt durch eine Meßvorrichtung, die folgendes aufweist: erste Universalgelenke; erste Fi­ xierelemente, an denen die ersten Universalgelenke anbringbar sind; eine Basis, an der mindestens drei erste Fixierelemente angebracht sind; ein zweites Universalgelenk; ein zweites Fi­ xierelement, das an einem zu messenden Gegenstand angebracht ist und an dem das zweite Universalgelenk anbringbar ist; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen den minde­ stens drei ersten Universalgelenken, die mittels der ersten Fixierelemente an der Basis angebracht sind, und dem zweiten Universalgelenk, das mittels des zweiten Fixierelements an dem zu messenden Gegenstand angebracht ist, wobei eine Position des zu messenden Gegenstands in bezug auf die Basis gemessen wird, indem die Distanzen zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken und dem zweiten Universalgelenk gemessen werden.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt gibt die Erfindung eine Meß­ vorrichtung an, die folgendes aufweist: ein erstes Universal­ gelenk; ein erstes Fixierelement, an dem das erste Universal­ gelenk anbringbar ist; einen Tisch, der an einer Basis ange­ bracht ist, an dem das erste Fixierelement anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist; eine Antriebs­ einrichtung, um den Tisch zur Positionierung antriebsmäßig zu bewegen; eine Detektionseinrichtung zum Erfassen einer Posi­ tion des Tisches; ein zweites Universalgelenk; ein zweites Fi­ xierelement, das an einem zu messenden Gegenstand angebracht ist und an dem das zweite Universalgelenk anbringbar ist; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen dem ersten Universalgelenk, das mittels des ersten Fixierelements an dem Tisch angebracht sind, und dem zweiten Universalgelenk, das mittels des zweiten Fixierelements an dem zu messenden Gegen­ stand angebracht ist, wobei eine Position des zu messenden Ge­ genstands in bezug auf die Basis gemessen wird, indem das er­ ste Universalgelenk durch Bewegen des Tisches an mindestens drei Punkten positioniert wird und die Distanzen zwischen dem ersten Universalgelenk an den jeweiligen Punkten und dem zwei­ ten Universalgelenk gemessen werden.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt gibt die Erfindung eine Meß­ vorrichtung an, die folgendes aufweist: erste Universalgelen­ ke; erste Fixierelemente, an denen die ersten Universalgelenke anbringbar sind; eine Basis, an der mindestens drei erste Fi­ xierelemente angebracht sind; zweite Universalgelenke; ein zweites Fixierelement, das an einem zu messenden Gegenstand angebracht ist und an dem mindestens drei zweite Universalge­ lenke anbringbar sind; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken, die mittels der ersten Fixierelemente an der Basis angebracht sind, und den mindestens drei zweiten Universalgelenken, die mittels des zweiten Fixierelements an dem zu messenden Gegen­ stand angebracht sind, wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands in bezug auf die Basis gemessen werden, indem jeweils die Distanzen zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken und den mindestens drei zweiten Universalgelenken gemessen werden.

Gemäß einem vierten Gesichtspunkt gibt die Erfindung eine Meß­ vorrichtung an, die folgendes aufweist: ein erstes Universal­ gelenk; ein erstes Fixierelement, an dem das erste Universal­ gelenk anbringbar ist; einen Tisch, der an einer Basis ange­ bracht ist, an dem das erste Fixierelement anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist; eine Antriebs­ einrichtung, um den Tisch zur Positionierung antriebsmäßig zu bewegen; eine Detektionseinrichtung zum Erfassen einer Posi­ tion des Tisches; zweite Universalgelenke; ein zweites Fi­ xierelement, das an einem zu messenden Gegenstand angebracht ist und an dem mindestens drei zweite Universalgelenke an­ bringbar sind; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen dem ersten Universalgelenk, das mittels des ersten Fixierelements an dem Tisch angebracht sind, und den minde­ stens drei zweiten Universalgelenken, die mittels des zweiten Fixierelements an dem zu messenden Gegenstand angebracht sind, wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegen­ stands in bezug auf die Basis gemessen werden, indem das erste Universalgelenk durch Bewegen des Tisches an mindestens drei Funkten positioniert wird und die Distanzen zwischen dem er­ sten Universalgelenk an den jeweiligen Punkten und den minde­ stens drei zweiten Universalgelenken gemessen werden.

Gemäß einem fünften Gesichtspunkt gibt die Erfindung eine Meß­ vorrichtung an, die folgendes aufweist: erste Universalgelen­ ke; erste Fixierelemente, an denen die ersten Universalgelenke anbringbar sind; eine Basis, an der mindestens drei erste Fi­ xierelemente angebracht sind; ein zweites Universalgelenk; ein zweites Fixierelement, das an einem zu messenden Gegenstand derart angebracht ist, daß es sich rotationsmäßig weiterschal­ ten läßt und an dem das zweite Universalgelenk in exzentri­ scher Weise in bezug auf eine zentrale Drehachse anbringbar ist; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken, die mittels der er­ sten Fixierelemente an der Basis angebracht sind, und dem zweiten Universalgelenk, das mittels des zweiten Fixierele­ ments an dem zu messenden Gegenstand angebracht ist, wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands in bezug auf die Basis gemessen werden, indem das zweite Univer­ salgelenk durch Drehbewegung des zweiten Fixierelements an mindestens drei Punkten positioniert wird und die Distanzen zwischen dem zweiten Universalgelenk und den mindestens drei ersten Universalgelenken gemessen werden.

Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt gibt die Erfindung eine Meßvorrichtung an, die folgendes aufweist: ein erstes Univer­ salgelenk; ein erstes Fixierelement, an dem das erste Univer­ salgelenk anbringbar ist; einen Tisch, der an einer Basis an­ gebracht ist, an dem das erste Fixierelement anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist; eine An­ triebseinrichtung, um den Tisch zur Positionierung antriebsmä­ ßig zu bewegen; eine Detektionseinrichtung zum Erfassen einer Position des Tisches; ein zweites Universalgelenk; ein zweites Fixierelement, das an einem zu messenden Gegenstand derart an­ gebracht ist, daß es sich rotationsmäßig weiterschalten läßt, und an dem das zweite Universalgelenk in exzentrischer Weise in bezug auf eine zentrale Drehachse anbringbar ist; und eine Meßeinrichtung, die angebracht ist zwischen dem ersten Univer­ salgelenk, das mittels des ersten Fixierelements an dem Tisch angebracht ist, und dem zweiten Universalgelenk, das mittels des zweiten Fixierelements an dem zu messenden Gegenstand an­ gebracht ist, wobei eine Position und eine Haltung des zu mes­ senden Gegenstands in bezug auf die Basis gemessen werden, in­ dem eine Distanz zwischen dem ersten Universalgelenk in jewei­ ligen Positionen, in denen es durch Bewegen des Tisches an mindestens drei Stellen positioniert worden ist, und dem zwei­ ten Universalgelenk in jeweiligen Positionen, in denen dieses durch Drehbewegung des zweiten Fixierelements an mindestens drei Stellen positioniert worden ist, gemessen werden.

Gemäß einem siebten Gesichtspunkt gibt die Erfindung ein Ver­ fahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis und eines Wirk­ organs an, das derart vorgesehen ist, daß es beweglich und in bezug auf die Basis positionierbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Positionieren des Wirkorgans in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen; Messen einer Distanz zwischen einem einzelnen Punkt an dem Wirkorgan und einem einzelnen Punkt an der Basis; Schätzen von räumli­ chen bzw. geometrischen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans mittels einer Be­ tätigungseinrichtung in einer derartigen Weise, daß Differen­ zen zwischen Werten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen erzielt worden sind, und den Sollwerten minimal wer­ den; sowie Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Hal­ tungen des Wirkorgans durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Korrekturwerte.

Gemäß einem achten Gesichtspunkt gibt die Erfindung ein Ver­ fahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis und eines Wirk­ organs an, das derart vorgesehen ist, daß es beweglich und in bezug auf die Basis positionierbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Positionieren des Wirkorgans in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen; jewei­ liges Messen der Distanzen zwischen einem einzelnen Punkt an dem Wirkorgan und drei Punkten an der Basis; Ermitteln von Po­ sitionen des Wirkorgans in der Vielzahl von beliebigen Posi­ tionen anhand des gemessenen Werts; Schätzen von räumlichen bzw. geometrischen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans mittels einer Betäti­ gungseinrichtung in einer derartigen Weise, daß Differenzen zwischen Werten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen erzielt worden sind, und den Sollwerten minimal wer­ den; sowie Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Hal­ tungen des Wirkorgans durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Korrekturwerte.

Gemäß einem neunten Gesichtspunkt gibt die Erfindung ein Ver­ fahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis und eines Wirk­ organs an, das derart vorgesehen ist, daß es beweglich und in bezug auf die Basis positionierbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Positionieren des Wirkorgans in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen; jewei­ liges Messen der Distanzen zwischen drei Punkten an dem Wirk­ organ und drei Punkten an der Basis; Ermitteln von Positionen des Wirkorgans in der Vielzahl von beliebigen Positionen an­ hand der gemessenen Werte; Schätzen von räumlichen bzw. geome­ trischen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans mittels einer Betätigungseinrich­ tung in einer derartigen Weise, daß Differenzen zwischen Wer­ ten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen er­ zielt worden sind, und den Sollwerten minimal werden; sowie Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Kor­ rekturwerte.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im fol­ genden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausfüh­ rungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zei­ gen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Meßvorrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Perspektivansicht eines dritten Ausführungsbei­ spiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Parallel-Mechanis­ mus;

Fig. 5 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungs­ form der Meßvorrichtung gemäß dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel;

Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines gegabelten Universalgelenks;

Fig. 7 eine Perspektivansicht eines vierten Ausführungsbei­ spiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Perspektivansicht eines fünften Ausführungsbei­ spiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Perspektivansicht eines sechsten Ausführungs­ beispiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 10 eine Ansicht zur Erläuterung einer Werkzeugmaschine mit Parallel-Mechanismus als ein Beispiel einer Ma­ schine, bei der eine Fehlerkorrektur gemäß der vor­ liegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 11 eine Perspektivansicht eines siebten Ausführungs­ beispiels einer Meßvorrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines Verfahrens zum Korrigieren von Fehlern bei der Meßvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 13 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Korrigieren von Fehlern gemäß einem achten Aus­ führungsbeispiels; und

Fig. 14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Korrigieren von Fehlern gemäß einem neunten Aus­ führungsbeispiel.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Er­ findung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher er­ läutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Perspektivansicht zur Erläu­ terung einer Meßvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung, das eine Meßvorrichtung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu messenden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB darstellt.

Drei Universalgelenk-Fixierelemente 2a, 2b, 2c sind an einer Basis 1 angebracht, die den Meßbezugspunkt OB aufweist, wobei Stahlkugeln 3a, 3b, 3c an jedem der drei Universalgelenk-Fi­ xierelemente 2a, 2b, 2c angebracht sind. Ein Universalgelenk- Fixierelement 4 ist an dem zu messenden Gegenstand 7 ange­ bracht, der von einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Element gehalten wird, und eine Stahlkugel 5 ist an dem Uni­ versalgelenk-Fixierelement 4 angebracht.

Eine Meßeinrichtung 6 ist z. B. durch eine Meßeinrichtung des sogenannten Doppelkugel-Stangen-Typs gebildet, deren beide En­ den magnetisch geladen sind und die Elemente zum Aufnehmen einer beliebigen der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c und der Stahlkugel 5 aufweist und durch magnetische Kraft zwischen einer beliebi­ gen der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c und der Stahlkugel 5 angebracht ist.

Die Stahlkugeln 3a, 3b, 3c und die Stahlkugel 5 wirken als Universalgelenke, und die durch magnetische Kraft angebrachte Meßeinrichtung 6 läßt sich in jeder beliebigen Richtung nei­ gen, wobei ein Zentrum durch den Mittelpunkt der jeweiligen Kugel gebildet wird.

Nachfolgend wird das Meßverfahren gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert. Die drei Universalgelenk-Fixierele­ mente 2a, 2b, 2c und die Stahlkugeln 3a, 3b, 3c sind an der Basis 1 angebracht, und Positionen der Mittelpunkte der Stahl­ kugeln 3a, 3b, 3c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB sind durch Messungen oder dergleichen vorab ermittelt worden und somit bekannt.

Ferner werden das Universalgelenk-Fixierelement 4 und die Stahlkugel 5 an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 wird durch Messung oder dergleichen vorab ermittelt.

Die Meßeinrichtung 6 wird zuerst zwischen der Stahlkugel 3a und der Stahlkugel 5 angebracht, um eine Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3a und der Stahlkugel 5 zu mes­ sen. Es werden jeweils die Distanzen zwischen den drei Punk­ ten, deren Positionen bekannt sind, sowie einem weiteren Punkt gemessen, und gemäß den Vorgaben der Dreipunkt-Messung zum Spezifizieren der Positionen dieser Punkte wird die Messung für jede der anderen Stahlkugeln 3b, 3c wiederholt, um eine Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3b und der Stahlkugel 5 sowie eine Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3c und der Stahlkugel 5 zu messen.

Die Position des Bezugspunkts OH des zu messenden Gegenstands 7 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB erhält man auf der Basis der gemessenen Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahl­ kugeln 3a, 3b, 3c und der Stahlkugel 5, der Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c in bezug auf den Meß­ bezugspunkt OB sowie der Position der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7.

Es ist darauf hinzuweisen, daß zum Verbessern der Meßgenauig­ keit die vorstehend genannten Messungen anstatt der vorstehend beschriebenen drei Mal auch mehr als vier Mal ausgeführt wer­ den können, um dadurch Mittelwerte derselben zu erhalten.

Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht einer Meßvorrichtung gemäß Einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu mes­ senden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB, wo­ bei in der Fig. 1 entsprechende Elemente mit den gleichen Be­ zugszeichen bezeichnet sind und auf eine nochmalige Beschrei­ bung dieser Elemente verzichtet wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Sattel 13 in ver­ schiebbarer Weise an der Basis 1 angebracht, die den Meßbe­ zugspunkt OB aufweist, wobei der Sattel 13 mittels eines Mo­ tors 11 in Richtung einer X-Achse beweglich ist und seine Position durch einen Positionsdetektor 12 erfaßt wird.

Weiterhin ist ein Tisch 8 in verschiebbarer Weise an dem Sat­ tel angebracht und mittels eines Motors 14 in Richtung einer Y-Achse beweglich, wobei seine Position durch einen Positions­ detektor 15 erfaßt wird. Ein Universalgelenk-Fixierelement 2 ist an dem Tisch 8 angebracht, und eine Stahlkugel 3 ist an dessen äußerem, freien Ende angebracht.

Die Stahlkugel 3 und das Universalgelenk-Fixierelement 2 las­ sen sich somit durch Bewegung des Sattels 13 mittels des Mo­ tors 11 sowie Bewegung des Tisches 8 mittels des Motors 14 in beliebigen Positionen in einer XY-Ebene anordnen. Eine Meßein­ richtung 6 ist durch magnetische Kraft zwischen der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 angebracht, die über ein Universalge­ lenk-Fixierelement 4 an dem zu messenden Gegenstand 7 ange­ bracht ist.

Nachfolgend wird das Meßverfahren gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert. Das Universalgelenk-Fixierelement 2 und die Stahlkugel 3 sind an dem Tisch 8 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB bei Positionierung des Tisches 8 in einer bestimmten Position wird vorab aufgrund von Messungen sowie mittels der Positionsdetektoren 12, 15 ermittelt.

Das Universalgelenk-Fixierelement 4 und die Stahlkugel 5 wer­ den an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Posi­ tion des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Be­ zugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 wird vorab durch Messungen oder dergleichen ermittelt.

Anschließend werden der Sattel 13 und der Tisch 8 durch den Motor 11 und den Motor 14 bewegt, um die Stahlkugel 3 auf dem Tisch in einer beliebigen Position anzuordnen, und die Posi­ tion des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meß­ bezugspunkt OB wird mittels der Positionsdetektoren 12, 15 er­ mittelt. Danach wird die Meßeinrichtung 6 zwischen der Stahl­ kugel 3 und der Stahlkugel 5 angebracht, um eine Distanz zwi­ schen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 zu messen.

Die Stahlkugel 3 wird in ähnlicher Weise bewegt, um die Posi­ tionen der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB und die Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 an drei beliebigen Punkten zu messen.

Die Position des Bezugspunkts OH des zu messenden Gegenstands in bezug auf den Meßbezugspunkt OB ergibt sich auf der Basis der jeweiligen Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahl­ kugel 3 und der Stahlkugel 5 an den Positionen der drei gemes­ senen Punkte, der Positionen des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB an den Positionen der drei Punkte sowie aufgrund der bekannten Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu mes­ senden Gegenstands 7.

Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht einer Meßvorrichtung gemäß Einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu messenden Gegen­ stands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB, wobei den vor­ ausgehenden Ausführungsbeispielen entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine noch­ malige Erläuterung derselben verzichtet wird.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Universalgelenk-Fi­ xierelement 9, an dem drei Stahlkugeln 5a, 5b, 5c angebracht sind, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht. Das Meßver­ fahren gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel wird nachfol­ gend erläutert. Es sind mindestens drei Universalgelenk-Fi­ xierelemente 2a, 2b, 2c und Stahlkugeln 3a, 3b, 3c auf der Basis 1 angebracht, und die Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB wer­ den vorab durch Messungen oder dergleichen ermittelt.

Außerdem ist das Universalgelenk-Fixierelement 9, an dem die Stahlkugeln 5 angebracht sind, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Positionen der Mittelpunkte der Stahlku­ geln 5a, 5b, 5c in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messen­ den Gegenstands 7 werden vorab durch Messungen oder derglei­ chen ermittelt.

Danach wird die Meßeinrichtung 6 zwischen der Stahlkugel 5a und der Stahlkugel 3a angebracht, um die Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 5a und der Stahlkugel 3a zu mes­ sen. Eine derartige Messung wird für jede der anderen Stahlku­ geln 3b, 3c wiederholt, um die Distanz zwischen den Mittel­ punkten der Stahlkugel 5a und der Stahlkugel 3b sowie der Stahlkugel 5a und der Stahlkugel 3c zu messen.

Die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5a in bezug auf den Meßbezugspunkt OB erhält man auf der Grundlage der gemes­ senen Distanzen zwischen den jeweiligen Mittelpunkten der Stahlkugel 5a und der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c sowie der Posi­ tionen der Mittelpunkte des Stahlkugeln 3a, 3b, 3c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB.

In ähnlicher Weise wird die Meßeinrichtung 6 zwischen den Stahlkugeln 5b, 5c und den Stahlkugeln 3a, 3b, 3c angebracht, um dadurch die Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 5b, 5c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB zu ermitteln.

Die Position und die Haltung des Bezugspunkts OH des zu mes­ senden Gegenstands 7 lassen sich somit aufgrund der ermittel­ ten Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 5a, 5b, 5c so­ wie der bekannten Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 5a, 5b, 5c in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 ermitteln.

Im folgenden wird ein Verfahren erläutert, das sich von der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise unterscheidet. Fig. 4 veranschaulicht positionsmäßige Beziehungen zwischen den Mit­ telpunkten von sechs Stahlkugeln 3, die an der Basis 1 ange­ bracht sind, sowie drei Stahlkugeln 5, die an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht sind, in Form eines Parallel-Mechanis­ mus mit sechs Freiheitsgraden.

In Fig. 4 stellen Kontrapositionen bzw. Eckpunkte B1, B2, B3, B4, B5, B6, die sich an einer feststehenden Gelenkeinrichtung TB befinden, die Mittelpunkte der sechs Stahlkugeln 3 dar, die an der Basis 1 angebracht sind, und Kontrapositionen bzw. Eck­ punkte P1, P2, P3, die sich an einer beweglichen Gelenkein­ richtung TP befinden, stellen die Mittelpunkte der drei Stahl­ kugeln 5 dar, die an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht sind, und Gelenkeinrichtungsstrecken L1, L2, L3, L4, L5, L6 stellen die Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlku­ geln 3 und der Stahlkugeln 5 dar, die jeweils mittels der Meßeinrichtung 6 zuvor gemessen worden sind.

Durch Ausführen einer progressiven Mechanismusumsetzung des Parallel-Mechanismus lassen sich die Position und die Neigung der beweglichen Gelenkeinrichtung TP auf der Basis der Längen der Gelenkeinrichtungsstrecken L1, L2, L3, L4, L5, L6 ermit­ teln.

Auf diese Weise können die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 auf der Basis der positionsmäßigen Be­ ziehungen zwischen dem Bezugspunkt OH des zu messenden Gegen­ stands 7, dem Universalgelenk-Fixierelement 9 und den drei Stahlkugeln 5a, 5b, 5c spezifiziert werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Anzahl der Kontrapositionen der feststehenden Gelenkeinrichtung TB mit B1 bis B6 auf sechs festgelegt worden ist, wobei es sich bei diesen jedoch auch um drei handeln kann, und daß die Anzahl der Kontrapositionen der beweglichen Gelenkeinrichtung TP mit P1 bis P3 auf drei fest­ gelegt worden ist, wobei es sich hierbei jedoch auch um sechs handeln kann.

Fig. 5 zeigt eine Perspektivansicht eines Beispiels einer Meß­ vorrichtung zum Messen einer Position des Bezugspunkts OH eines zu messenden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugs­ punkt OB sowie zum Messen einer Haltung des zu messenden Ge­ genstands 7 anhand der Distanzen zwischen den Mittelpunkten von sechs Stahlkugeln, die an einer Basis angebracht sind, so­ wie von sechs Stahlkugeln, die an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht sind.

Da es sich bei der Beziehung zwischen den Mittelpunkten der sechs Stahlkugeln 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f und den sechs Stahl­ kugeln 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f um einen Parallel-Mechanismus mit sechs Freiheitsgraden handelt, können die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 aufgrund der positions­ mäßigen Beziehung zwischen dem Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 und den sechs Stahlkugeln 5 spezifiziert werden, indem die Distanzen zwischen den Mittelpunkten der jeweiligen Stahlkugeln mittels Meßeinrichtungen 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f gemessen werden und eine progressive Mechanismusumsetzung des Parallel-Mechanismus aufgrund der gemessenen Werte durchge­ führt wird.

Falls die Anzahl der Kontrapositionen auf drei festgesetzt wird, dann wird ein gegabeltes Universalgelenk verwendet, das auf seiner einen Seite zwei Gelenkeinrichtungen aufweist. Fig. 6 zeigt ein gegabeltes, kugelförmiges Universalgelenk als ein Beispiel für ein solches gegabeltes Universalgelenk. Eine Ge­ lenkeinrichtung 21 ist an einer Fassung 22 angebracht, eine Gelenkeinrichtung 26 ist an einer Halbkugel 24 angebracht, die zwischen der Fassung 22 und einem Deckel 23 eingepaßt ist, und eine Gelenkeinrichtung 27 ist an einer Halbkugel 25 ange­ bracht.

Bei dieser Anordnung können die Halbkugel 24 und die Halbkugel 25 gegenseitige Rotationsbewegungen um derartige Achsen als Zentrum ausführen, die in bezug auf ihre jeweiligen Ebenen senkrecht sind und die sich durch die Mittelpunkte ihrer je­ weiligen Kreise erstrecken, und sie können in jeder beliebigen Richtung innerhalb der Fassung 22 geneigt werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das gegabelte Universalgelenk nicht auf das vorstehend beschriebene, kugelförmige Gelenk be­ schränkt ist, sondern es sich auch um eine Kombination von Ro­ tationslagern handeln kann.

Fig. 7 zeigt eine Perspektivansicht einer Meßvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu mes­ senden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB, wo­ bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und diese nicht nochmals erläutert werden.

Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, daß ein Universalgelenk- Fixierelement 9, an dem drei Stahlkugeln 5a, 5b, 5c angebracht sind, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht ist.

Ein Universalgelenk-Fixierelement 2 und eine Stahlkugel 3 sind an einem Tisch 8 angebracht, und eine Position der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB bei Positionierung des Tisches 8 in einer bestimmten Position wird vorab durch Mes­ sung sowie Positionsdetektoren 12, 15 ermittelt.

Ferner wird das Universalgelenk-Fixierelement 9, an dem die Stahlkugeln 5a, 5b, 5c angebracht sind, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 5a, 5b, 5c in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 werden vorab durch Messungen oder dergleichen ermittelt.

Die an dem Tisch 8 angebrachte Stahlkugel 3 wird dann ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel mittels eines Motors 11 und eines Motors 14 bewegt, und die Position des Mittel­ punkts der Stahlkugel 5a in bezug auf den Meßbezugspunkt OB erhält man dadurch, daß die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB an beliebigen Positionen von drei Punkten gemessen wird sowie die Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5a gemessen werden.

In ähnlicher Weise wird die Meßeinrichtung 6 zwischen den Stahlkugeln 5b, 5c und der Stahlkugel 3 angebracht, um jeweils die vorstehend beschriebenen Messungen auszuführen, um auf diese Weise die Positionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 5b, 5c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB zu ermitteln.

Die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich somit auf der Basis der ermittelten Positionen der Mittelpunkte der drei Stahlkugeln 5a, 5b, 5c sowie der bekann­ ten Positionen der drei Stahlkugeln 5a, 5b, 5c in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 erzielen.

Die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich unter der Voraussetzung spezifizieren, daß es sich bei den Beziehungen zwischen den Positionen des Mittelpunkts der Stahlkugel 3, die durch Bewegen des Tisches 8 an drei Punkten positioniert worden ist, und den drei an dem zu mes­ senden Gegenstand 7 angebrachten Stahlkugeln 5a, 5b, 5c um einen Parallel-Mechanismus mit sechs Freiheitsgraden handelt, sowie durch Ausführung einer progressiven Mechanismusumsetzung des Parallel-Mechanismus auf der Basis der unter Verwendung der Meßeinrichtung 6 gemessenen Distanzen zwischen dem Mittel­ punkt der Stahlkugel 3 an den drei Punkten und den Stahlkugeln 5a, 5b, 5c.

Fig. 8 zeigt eine Perspektivansicht einer Meßvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu mes­ senden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB, wo­ bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und diese nicht nochmals erläutert werden.

Zwar wird das Universalgelenk-Fixierelement 10, an dem die Stahlkugel 5 angebracht ist, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, jedoch unterscheidet sich das fünfte Ausführungs­ beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Universalgelenk-Fixierelement 10 oder der zu messende Gegen­ stand 7 mit einem Rotationsmechanismus versehen ist, der zur Ausführung einer Bewegung über einen Weiterschaltwinkelbereich in der Lage ist, und daß sich das Universalgelenk-Fixierele­ ment 10 um eine bestimmte zentrale Drehachse dreht und in einem beliebigen Winkel angeordnet werden kann.

Mindestens drei Universalgelenk-Fixierelemente 2a, 2b, 2c und Stahlkugeln 3a, 3b, 3c sind an der Basis 1 angebracht, und Po­ sitionen der Mittelpunkte der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c in bezug auf den Meßbezugspunkt OB werden vorab durch Messungen oder dergleichen ermittelt. Außerdem wird das Universalgelenk- Fixierelement 10, an dem die Stahlkugel 5 angebracht ist, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 wird vorab durch Messung oder dergleichen ermittelt.

Indem eine Beziehung zwischen dem Bezugspunkt des Universal­ gelenk-Fixierelements 10 und der zentralen Drehachse vorab er­ mittelt wird, läßt sich die Position des Mittelpunkts des Stahlkugel 5 auch dann ermitteln, wenn eine Positionierung in einem beliebigen Winkel vorgenommen wird. Es ist darauf hinzu­ weisen, daß die Stahlkugel 5 in bezug auf die zentrale Dreh­ achse exzentrisch an dem Universalgelenk-Fixierelement 10 an­ gebracht ist.

Das Universalgelenk-Fixierelement 10 wird zuerst in einem be­ liebigen Winkel angeordnet, die Distanzen zwischen den Mittel­ punkten der Stahlkugel 5 und den drei Stahlkugeln 3a, 3b, 3c werden mittels der Meßeinrichtung 6 gemessen, und man erhält eine Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB.

Danach wird das Universalgelenk-Fixierelement 10 zur Durchfüh­ rung ähnlicher Messungen in einem beliebigen Winkel positio­ niert, der von dem zuvor verwendeten Winkel verschieden ist, und es wird wiederholt eine Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB ermittelt.

Die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich anhand der Position des Mittelpunkts der Stahlku­ gel 5 an Positionen von drei Winkeln sowie anhand der bekann­ ten Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 ermitteln.

Die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich unter der Voraussetzung spezifizieren, daß es sich bei den Beziehungen zwischen den Positionen der Mittelpunkte der mindestens drei Stahlkugeln 3a, 3b, 3c, die an der Basis 1 angebracht sind, sowie der Stahlkugel 5, die an dem zu messen­ den Gegenstand 7 angebracht ist und in drei Winkeln positio­ niert worden ist, um einen Parallel-Mechanismus mit sechs Freiheitsgraden handelt, sowie durch Ausführung einer pro­ gressiven Mechanismusumsetzung des Parallel-Mechanismus auf der Basis der unter Verwendung der Meßeinrichtung 6 gemessenen Distanzen zwischen dem Mittelpunkten der Stahlkugeln 3a, 3b, 3c und der Stahlkugel 5 an den drei Punkten.

Fig. 9 zeigt eine Perspektivansicht einer Meßvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Messen einer Position eines Bezugspunkts OH eines zu mes­ senden Gegenstands 7 in bezug auf einen Meßbezugspunkt OB, wo­ bei den vorausgehenden Ausführungsbeispielen entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und diese nicht nochmals erläutert werden.

Zwar wird das Universalgelenk-Fixierelement 10, an dem die Stahlkugel 5 angebracht ist, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, jedoch unterscheidet sich das sechste Ausführungs­ beispiel von dem vierten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Universalgelenk-Fixierelement 10 oder der zu messende Gegen­ stand 7 mit einem Rotationsmechanismus versehen ist, der zur Ausführung einer Bewegung über einen Weiterschaltwinkelbereich in der Lage ist, und daß sich das Universalgelenk-Fixierele­ ment 10 um eine bestimmte zentrale Drehachse dreht und in einem beliebigen Winkel angeordnet werden kann.

Ein Universalgelenk-Fixierelement 2 und eine Stahlkugel 3 sind an einem Tisch 8 angebracht, und eine Position des Mittel­ punkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB bei Positionierung des Tisches 8 in einer bestimmten Position wird vorab durch Messung sowie mittels Positionsdetektoren 12, 15 ermittelt.

Ferner wird das Universalgelenk-Fixierelement 10, an dem die Stahlkugel 5 angebracht ist, an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 wird vorab durch Messung oder dergleichen ermittelt.

Indem vorab eine Beziehung zwischen dem Bezugspunkt des Uni­ versalgelenk-Fixierelements 10 und der zentralen Drehachse er­ mittelt wird, kann auch die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 ermittelt werden, wenn diese in einem beliebigen Winkel positioniert wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Stahlkugel 5 in bezug auf die zentrale Drehachse exzentrisch an dem Universalgelenk- Fixierelement 10 angebracht ist.

Das Universalgelenk-Fixierelement 10 wird zuerst in einem be­ liebigen Winkel angeordnet, die Stahlkugel 3 wird mittels des Motors 11 und des Motors 14 ähnlich wie bei dem vierten Aus­ führungsbeispiel bewegt, um die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB an drei belie­ bigen Punkten zu messen sowie eine Distanz zwischen den Mit­ telpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugeln 5 zu messen, um auf diese Weise eine Position des Mittelpunkts der Stahl­ kugel 5 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB zu ermitteln.

Danach wird das Universalgelenk-Fixierelement 10 zur Durchfüh­ rung ähnlicher Messungen in einem beliebigen Winkel positio­ niert, der von dem zuvor verwendeten Winkel verschieden ist, und es wird eine Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB ermittelt. Die Position und die Haltung des Bezugspunkts OH des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich anhand der Position des Mittelpunkts der Stahlku­ gel 5 an Positionen von drei Winkeln sowie anhand der bekann­ ten Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des zu messenden Gegenstands 7 ermitteln.

Die Position und die Haltung des zu messenden Gegenstands 7 lassen sich unter der Voraussetzung spezifizieren, daß es sich bei den Beziehungen zwischen den Positionen des Mittelpunkts der Stahlkugel 3, die durch Bewegen des Tisches 8 an drei Punkten positioniert worden ist, und der Stahlkugel 5, die an dem zu messenden Gegenstand 7 angebracht ist und in drei Win­ keln positioniert worden ist, um einen Parallel-Mechanismus mit sechs Freiheitsgraden handelt, sowie durch Ausführung einer progressiven Mechanismusumsetzung des Parallel-Mecha­ nismus auf der Basis der unter Verwendung der Meßeinrichtung 6 gemessenen Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 an drei Punkten sowie der Stahlkugel 5 an drei Punkten.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 6 können das Universalgelenk-Fixierelement 2 und die Basis 1 oder der Tisch 8 als Einheit bzw. einstückig ausgebildet sein, die Stahlkugel 3 kann direkt an der Basis 1 oder dem Tisch 8 angebracht sein, und das Universalgelenk-Fixierelement 2 kann mit der Stahlkugel 3 als Einheit ausgebildet sein.

Ferner kann das Universalgelenk-Fixierelement 4 oder das Uni­ versalgelenk-Fixierelement 9 oder das Universalgelenk-Fixier­ element 10 mit der Stahlkugel 5 als Einheit ausgebildet sein. Ferner können die Stahlkugel 3 und/oder die Stahlkugel 5 vorab an einem oder beiden Enden der Meßeinrichtung 6 angebracht werden, wobei in diesem Fall das Universalgelenk-Fixierelement und/oder das Universalgelenk-Fixierelement 4 oder das Uni­ versalgelenk-Fixierelement 9 oder das Universalgelenk- Fixierelement 10 mit einem Stahlkugel-Befestigungsbereich ver­ sehen ist, der magnetisch geladen ist.

Weiterhin kann es sich bei dem Universalgelenk-Fixierelement um eines handeln, das sich in jeder beliebigen Richtung neigen läßt und nicht auf eine Kombination aus einer Stahlkugel und einem magnetisch geladenen Aufnahmebereich begrenzt ist, son­ dern es kann sich auch um ein Gelenk handeln, bei dem mehrere Kugelgelenke oder Rotationsgelenke kombiniert sind.

Die Meßeinrichtung 6 ist zwar als Doppelkugel-Stange angegeben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf be­ grenzt, sondern es kann sich durch Vorsehen eines linearen Co­ dierers auch um eine Meßeinrichtung mit einem großen Meßbe­ reich handeln.

Bei Verwendung einer Meßeinrichtung in einer Anordnung, bei der mindestens drei Stahlkugeln 3a, 3b, 3c auf der Basis 1 an­ gebracht sind, kann eine Vielzahl von Meßeinrichtungen in der in Fig. 5 veranschaulichten Weise verwendet werden, um die Di­ stanzen zwischen den Mittelpunkten einer Vielzahl von Stahlku­ geln gleichzeitig zu messen.

Fig. 10 zeigt eine Perspektivansicht einer Werkzeugmaschine mit Parallel-Mechanismus vom Steward-Plattform-Typ mit einem Raum mit sechs Freiheitsgraden als ein Beispiel einer Maschine zum Steuern der Positionen und Haltungen eines Wirkorgans mit­ tels einer Betätigungseinrichtung, wie diese bei einem erfin­ dungsgemäßen Verfahren zum Korrigieren von Fehlern verwendet wird.

Ein Wirkorgan 32 mit einem Werkzeugbefestigungsbereich ist an einer Kugelspindel 34 mittels eines Universalgelenks 33 ange­ bracht, und die Kugelspindel 34 ist mittels eines Universal­ gelenks 35 an einem Rahmen 37 angebracht.

Eine Mutter der Kugelspindel 34 läßt sich durch einen Servomo­ tor 36 verdrehen, der an dem Universalgelenk 35 angebracht ist, und durch Andern der Länge der Kugelspindel 34 zwischen dem Universalgelenk 33 und dem Universalgelenk 35 lassen sich die Position und die Haltung der Wirkorgans 32 steuern.

An dem Wirkorgan 32 ist ein Werkzeug angebracht, und die Ver­ arbeitung erfolgt durch Plazieren eines zu verarbeitenden Ge­ genstands auf dem Tisch 31. Da der Tisch 31 und der Rahmen 37 feststehend sind, können sie als Einheit betrachtet werden.

Bei einer solchen Maschine treten geometrische bzw. räumliche Fehler (Parameterfehler) in bezug auf Einstellwerte auf, wie zum Beispiel Positionsfehler eines zentralen Drehpunkts des Universalgelenks 33 gegenüber einem Bezugspunkt des Wirkorgans 32, Positionsfehler eines zentralen Drehpunkts des Universal­ gelenks 35 oder Fehler hinsichtlich der Länge der Kugelspindel 34 zwischen dem Universalgelenk 33 und dem Universalgelenk 35, und Fehler sind auch in den Positionen und Haltungen des Wir­ korgans 32 im Hinblick auf Befehle vorhanden.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise sorgt für eine Korrektur von Fehlern in den Positionen und den Haltungen des Wirkorgans 32, indem diese Fehlerparameter geschätzt und korrigiert wer­ den.

Fig. 11 zeigt eine Perspektivansicht eines Beispiels einer Meßvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zum Messen einer Distanz zwischen einem Mittelpunkt einer Stahl­ kugel 3, die an einem Tisch 31 vorgesehen ist, und einem Mit­ telpunkt einer Stahlkugel 5, die an dem Wirkorgan 32 vorgese­ hen ist, wobei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spielen entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine nochmalige Beschreibung derselben verzichtet wird.

Ein Universalgelenk-Fixierelement 41 ist an dem Tisch 31 ange­ bracht, der einen Meßbezugspunkt OB bildet, und die Stahlkugel 3 ist an dem Universalgelenk-Fixierelement 41 angebracht. Ein Universalgelenk-Fixierelement 4 ist an dem Wirkorgan 32 ange­ bracht, das mittels eines in den Zeichnungen nicht dargestell­ ten Elements gehaltert ist, und die Stahlkugel 5 ist an dem Universalgelenk-Fixierelement 41 angebracht. Eine Meßeinrich­ tung 6, deren beide Enden magnetisch geladen sind, ist zwi­ schen der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 durch magnetische Kraft angebracht.

Die Stahlkugel 3 und die Stahlkugel 5 wirken als Universalge­ lenke, und die Meßeinrichtung 6, die durch magnetische Kraft angebracht worden ist, läßt sich in jeder beliebigen Richtung neigen, wobei der Mittelpunkt jeder Kugel ein Rotationszentrum bildet.

Das Meßverfahren gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Er­ findung wird nun anhand der Fig. 12 erläutert. Das Universal­ gelenk-Fixierelement 41 und die Stahlkugel 3 werden auf dem Tisch 31 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 3 in bezug auf den Meßbezugspunkt OB wird vorab durch Messen oder dergleichen ermittelt.

Ferner werden das Universalgelenk-Fixierelement 4 und die Stahlkugel 5 an dem Wirkorgan 32 angebracht, und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 in bezug auf den Bezugspunkt OH des Wirkorgans 32 wird vorab durch Messen oder dergleichen ermittelt.

In einem Schritt S1 wird die Meßeinrichtung 6 zwischen der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 angebracht, um die Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 zu messen. Die vorstehend erwähnten Messungen werden mehr­ mals wiederholt, indem die Positionen und die Haltungen des Wirkorgans 32 geändert werden, um eine Vielzahl von Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 zu messen.

In einem Schritt S2 werden Fehlerparameter aufgrund der Viel­ zahl der gemessenen Distanzen zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5 geschätzt. Ein Beispiel hierfür wird nachfolgend erläutert. Eine Gleichung zum Dar­ stellen der Tatsache, daß sich die Positionen und die Haltun­ gen des Wirkorgans 32 durch sich ändernde Fehlerparameter än­ dern, ist in Form der nachfolgenden Gleichung (1) dargestellt:

X = h(E) (1).

Darin bedeuten:
E: n (positive Zahl) Anzahl der Fehlerparameter;
X: Position und Haltung des Wirkorgans 32.

Wie vorstehend erläutert, kann aufgrund der Tatsache, daß die positionsmäßige Beziehung zwischen dem Bezugspunkt des Wirk­ organs 32 und dem Mittelpunkt der Stahlkugel 5 an der an dem Wirkorgan 32 angebrachten Meßeinrichtung bekannt ist, die Po­ sition des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 anhand der Position und der Haltung des Wirkorgans 32 mittels der nachfolgend ge­ nannten Gleichung (2) ermittelt werden:

Y = h'(E) (2).

Dabei bedeuten:
Y: die Position des Mittelpunkts der an dem Wirkorgang 32 angebrachten Stahlkugel 5 an der Meßeinrichtung.

Die nachfolgend genannte Gleichung (3) wird erfüllt, wenn der gemessene Wert für die Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3, die den Meßbezugspunkt aufweist, und dem Mittel­ punkt der Stahlkugel 5, die an dem Wirkorgan 32 angebracht ist, mit dem berechneten Wert identisch ist.

f(E) = mk2 - (Yk - 0)2 = 0 (3)

Dabei bedeuten:
mk: k-ter gemessener Wert (k = positive Zahl) (Distanz zwischen den Mittelpunkten der Stahlkugel 3 und der Stahlkugel 5);
Yk: Sollposition des Mittelpunkts der Stahlkugel 5 bei k-ter Meßzeit (k = positive Zahl);
0: Position des Meßbezugspunkts (Position des Mittel­ punkts der Stahlkugel 3).

Durch den Einfluß von Fehlerparametern wird Gleichung (3) in Wirklichkeit nicht Null.

Die Fehlerparameter werden somit durch numerische Berechnung derart ermittelt, daß F in der nachfolgenden Gleichung (4) für alle der gemessenen Werte minimal wird. Bei der numerischen Berechnung kann es sich zum Beispiel um die Newton-Raphson-Me­ thode handeln.

Die Fehlerparameter bei der vorstehend beschriebenen Werkzeug­ maschine mit Parallel-Mechanismus vom Steward-Plattform-Typ werden betrachtet als Position, die einen Fehler hinsichtlich des zentralen Drehpunkts des Universalgelenks 33 in bezug auf den Bezugspunkt des Wirkorgans 32 beinhaltet, als Position, die einen Fehler hinsichtlich des zentralen Drehpunkts des Universalgelenks 35 in bezug auf den Bezugspunkt der Maschine beinhaltet, sowie als Länge der Kugelspindel 34 zwischen dem Universalgelenk 33 und dem Universalgelenk 35, wobei eine Gruppe aus der Kugelspindel 34, dem Universalgelenk 33 und dem Universalgelenk 35 durch die nachfolgende Gleichung (5) be­ rechnet werden kann:

L1 = |Bi - Mx(Pi)| (5).

Dabei bedeuten:
i: 1 bis 6;
Pi: eine Position des zentralen Drehpunkts des Univer­ salgelenks 33, die einen Fehler in bezug auf den Bezugspunkt des Wirkorgans 32 beinhaltet;
X: Position und Haltung des Wirkorgans 32;
M: Operator, der in eine Position und Haltung X zu be­ wegen ist, die einen bestimmten Punkt spezifizieren;
Bi: eine Position des zentralen Drehpunkts jedes Univer­ salgelenks 35, die einen Fehler in bezug auf den Be­ zugspunkt der Maschine beinhaltet;
Li: eine Fehler beinhaltende Länge der Kugelspindel 34 zwischen dem Universalgelenk 33 und dem Universalge­ lenk 35.

Es ist darauf hinzuweisen, daß aufgrund der Tatsache, daß es sich bei Gleichung (5) um eine nicht-lineare, simultane Glei­ chung handelt, diese durch numerische Berechnung beispiels­ weise mit der Newton-Raphson-Methode gelöst wird, um die Posi­ tion und Haltung X des Wirkorgans 32 für einige Werte von Feh­ lerparametern zu ermitteln.

Diese Berechnung entspricht Gleichung (1), und die Position des Mittelpunkts der Stahlkugel 5, welche Gleichung (2) ent­ spricht, läßt sich dadurch ermitteln, daß Pi der Gleichung (5) als Position des zentralen Drehpunkts jedes Universalgelenks 33 in bezug auf den Mittelpunkt der Stahlkugel 5 gesetzt wird, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die positionsmäßige Bezie­ hung zwischen dem Bezugspunkt des Wirkorgans 32 und dem Mit­ telpunkt der Stahlkugel 5 an der an dem Wirkorgan 32 ange­ brachten Meßeinrichtung bekannt ist.

Durch Ausführung von Messungen durch beliebiges Variieren der Positionen und Haltungen des Wirkorgans 32 sowie durch Ausfüh­ rung einer numerischen Berechnung der Gleichung (4) unter Ver­ wendung der erzielten Meßwerte lassen sich die vorstehend be­ schriebenen Fehlerparameter ermitteln.

Durch Ausführen einer Korrektur dieser Fehlerparameter in einem Schritt S3 können Fehler in der Position und Haltung des Wirkorgans 32 korrigiert werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß auch nur eine Korrektur von Fehlern in der Position durch­ geführt werden kann, falls die der Fehlerkorrektur unterzogene Maschine keine Steuerung von Haltungen bzw. Stellungen vor­ nimmt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 erfolgt nun eine Beschreibung des Korrekturverfahrens gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem eine Korrektur von Fehlern in der Position und Haltung des Wirkorgans 32 ausgeführt wird, indem die Position des Wirkorgans 32 mittels der in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten Meßvorrichtung gemessen wird und die Fehlerparameter geschätzt sowie korrigiert werden.

In einem Schritt S11 und einem Schritt S12 werden die Positio­ nen und Haltungen des Wirkorgans 32 in bezug auf den Meßbe­ zugspunkt OB mehrere Male wiederholt gemessen, indem die Posi­ tionen des Wirkorgans 32 in der vorstehend beschriebenen Weise geändert werden.

In einem Schritt S13 werden Fehlerparameter aufgrund der Viel­ zahl der gemessenen Positionen des Wirkorgans 32 geschätzt. Ein Beispiel hierfür wird nachfolgend erläutert.

Gleichung (6) ist erfüllt, wenn die gemessenen Werte für die Positionen des Wirkorgans 32 und der berechnete Wert des Wirk­ organs 32 gemäß Gleichung (1) miteinander identisch sind.

g(E) = Tk - Xk = 0 (6).

Dabei bedeuten:
Tk: k-ter gemessener Wert der Position des Wirkorgans 32 (k = positive Zahl);
Xk: Sollposition (Positionsinformation) des Wirkorgans 32 zum Zeitpunkt der k-ten Messung (k = positive Zahl)

In Wirklichkeit wird Gleichung (6) durch die Einflüsse von Fehlerparametern nicht Null, und somit lassen sich die Fehler­ parameter E durch numerische Berechnung derart ermitteln, daß G in der nachfolgenden Gleichung (7) für alle der gemessenen Werte minimal wird.

In einem Schritt S14 können Fehler in der Position und Haltung des Wirkorgans 32 durch Korrigieren dieser Fehlerparameter korrigiert werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß auch nur eine Korrektur von Fehlern in der Position durchgeführt werden kann, falls die der Fehlerkorrektur unterzogene Maschine keine Steuerung von Haltungen vornimmt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 erfolgt nun eine Beschreibung des Korrekturverfahrens gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem eine Korrektur von Fehlern in der Position und Haltung des Wirkorgans 32 ausgeführt wird, indem die Position des Wirkorgans 32 mittels der in Fig. 3 oder Fig. 7 gezeigten Meßvorrichtung gemessen wird und die Fehlerparameter geschätzt sowie korrigiert werden.

In einem Schritt S21 und einem Schritt S22 werden die Positio­ nen und Haltungen des Wirkorgans 32 in bezug auf den Meßbe­ zugspunkt OB mehrere Male wiederholt gemessen, indem die Posi­ tionen des Wirkorgans 32 in der vorstehend beschriebenen Weise geändert werden.

In einem Schritt S23 werden simultane Gleichungen für eine für die Anzahl von Fehlerparametern E erforderliche Anzahl gelöst, bei denen es sich um unbekannte Anzahlen handelt, und zwar un­ ter Verwendung der Gleichung (1) sowie aus der Vielzahl der gemessenen Positionen und Haltungen des Wirkorgans 32 zum Schätzen von Fehlerparametern.

In diesem Fall müssen Lösungen X für eine erforderliche Anzahl von Gleichungen vorhanden sein. Das heißt, durch Ausführen von Messungen von Positionen und Haltungen des Wirkorgans 32 in einer erforderlichen Anzahl von Malen wird eine Berechnung auf der Basis dieser gemessenen Werte durchgeführt. Die vorstehend beschriebene Parallelmechanismus-Werkzeugmaschine macht zwar von Gleichung (5) Gebrauch, jedoch wird diese durch numerische Berechnung gelöst, da es sich um eine nicht-lineare, simultane Gleichung handelt.

Durch Korrigieren dieser Fehlerparameter in einem Schritt S24 lassen sich Fehler in den Positionen und Haltungen des Wirk­ organs 32 korrigieren.

Bei den vorstehenden Erläuterungen des Meßverfahrens wird zwar eine Werkzeugmaschine mit Parallel-Mechanismus des Steward- Plattform-Typs mit sechs Freiheitsgraden verwendet, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, jedoch ist die Maschine der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es kann sich auch um einen Roboter, eine Industriemaschine, eine Meßmaschine oder um eine Konstruktionsmaschine handeln.

Die Anzahl der Freiheitsgrade auch auch geringer als sechs sein. Ferner ist der Parallel-Mechanismus nicht auf einen von Steward-Plattform-Typ begrenzt, sondern es kann sich auch um einen Krümmungs-Typ oder einen Schiebe-Typ handeln. Ferner kann es sich auch um einen seriellen Mechanismus handeln.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, wird ge­ mäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Position eines zentralen Drehpunkts eines an einem zu messen­ den Gegenstand angebrachten Universalgelenks durch Dreipunkt­ messung anhand von zentralen Drehpunkten von mindestens drei Universalgelenken gemessen, die an einer Basis angebracht sind, die als Meßbezugspunkt dient, um die Position des zu messenden Gegenstands zu spezifizieren. Bei einer derartigen Anordnung lassen sich Positionen von zu messenden Gegenstän­ den, die beweglich vorgesehen sind, mit hoher Genauigkeit mes­ sen.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden Positionen von zentralen Drehpunkten von mindestens drei Universalgelenken, die an einem zu messenden Gegenstand angebracht sind, durch Dreipunktmessung anhand von zentralen Drehpunkten von mindestens drei Universalgelenken gemessen, die an einer Basis angebracht sind, die als Meßbezugspunkt dient, um die Position des zu messenden Gegenstands zu spezi­ fizieren.

Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Er­ findung können Fehler in den Positionen und Haltungen eines Wirkorgans korrigiert werden, indem räumliche Fehler in bezug auf Einstellwerte für einen Mechanismus einer Maschine ge­ schätzt werden, bei der Positionen und Haltungen des Wirk­ organs mittels einer Betätigungseinrichtung gesteuert werden.

Claims (9)

1. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - erste Universalgelenke (3a, 3b, 3c),
• - erste Fixierelemente (2a, 2b, 2c), an denen die ersten Universalgelenke (3a, 3b, 3c) anbringbar sind,
• - eine Basis (1), an der mindestens drei erste Fixier­ elemente (2a, 2b, 2c) angebracht sind,
• - ein zweites Universalgelenk (5),
• - ein zweites Fixierelement (4), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) angebracht ist und an dem das zweite Universalgelenk (5) anbringbar ist, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken (3a, 3b, 3c), die mittels der ersten Fixierelemente (2a, 2b, 2c) an der Basis (1) angebracht sind, und dem zweiten Uni­ versalgelenk (5), das mittels des zweiten Fixierele­ ments (4) an dem zu messenden Gegenstand (7) angebracht ist,
• - wobei eine Position des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen wird, indem die Di­ stanzen zwischen den mindestens drei ersten Universal­ gelenken (3a, 3b, 3c) und dem zweiten Universalgelenk (5) gemessen werden.

2. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - ein erstes Universalgelenk (3),
• - ein erstes Fixierelement (2), an dem das erste Univer­ salgelenk (3) anbringbar ist,
• - einen Tisch (8), der an einer Basis (1) angebracht ist, an dem das erste Fixierelement (2) anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist,
• - eine Antriebseinrichtung (11, 14), um den Tisch (8) zur Positionierung antriebsmäßig zu bewegen,
• - eine Detektionseinrichtung (12, 15) zum Erfassen einer Position des Tisches (8),
• - ein zweites Universalgelenk (5),
• - ein zweites Fixierelement (4), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) angebracht ist und an dem das zweite Universalgelenk (5) anbringbar ist, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen dem ersten Universalgelenk (3), das mittels des ersten Fixierelements (2) an dem Tisch (8) angebracht sind, und dem zweiten Universalgelenk (5), das mittels des zweiten Fixierelements (4) an dem zu messenden Gegen­ stand (7) angebracht ist,
• - wobei eine Position des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen wird, indem das erste Universalgelenk durch Bewegen des Tisches (8) an minde­ stens drei Punkten positioniert wird und die Distanzen zwischen dem ersten Universalgelenk (3) an den jeweili­ gen Punkten und dem zweiten Universalgelenk (5) gemes­ sen werden.

3. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - erste Universalgelenke (3a, 3b, 3c),
• - erste Fixierelemente (2a, 2b, 2c), an denen die ersten Universalgelenke (3a, 3b, 3c) anbringbar sind,
• - eine Basis (1), an der mindestens drei erste Fixier­ elemente (2a, 2b, 2c) angebracht sind,
• - zweite Universalgelenke (5a, 5b, 5c),
• - ein zweites Fixierelement (9), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) angebracht ist und an dem mindestens drei zweite Universalgelenke (5a, 5b, 5c) anbringbar sind, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken (3a, 3b, 3c), die mittels der ersten Fixierelemente (2a, 2b, 2c) an der Basis (1) angebracht sind, und den mindestens drei zweiten Universalgelenken (5a, 5b, 5c), die mit­ tels des zweiten Fixierelements (9) an dem zu messenden Gegenstand (7) angebracht sind,
• - wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen werden, indem jeweils die Distanzen zwischen den minde­ stens drei ersten Universalgelenken (3a, 3b, 3c) und den mindestens drei zweiten Universalgelenken (5a, 5b, 5c) gemessen werden.

4. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - ein erstes Universalgelenk (3),
• - ein erstes Fixierelement (2), an dem das erste Univer­ salgelenk (3) anbringbar ist,
• - einen Tisch (8), der an einer Basis (1) angebracht ist, an dem das erste Fixierelement (2) anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist,
• - eine Antriebseinrichtung (11, 14), um den Tisch (8) zur Positionierung antriebsmäßig zu bewegen,
• - eine Detektionseinrichtung (12, 15) zum Erfassen einer Position des Tisches (8),
• - zweite Universalgelenke (5a, 5b, 5c),
• - ein zweites Fixierelement (9), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) angebracht ist und an dem mindestens drei zweite Universalgelenke (5a, 5b, 5c) anbringbar sind, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen dem ersten Universalgelenk (3), das mittels des ersten Fixierelements (2) an dem Tisch (8) angebracht sind, und den mindestens drei zweiten Universalgelenken (5a, 5b, 5c), die mittels des zweiten Fixierelements (9) an dem zu messenden Gegenstand (7) angebracht sind,
• - wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen werden, indem das erste Universalgelenk (3) durch Bewe­ gen des Tisches (8) an mindestens drei Punkten positio­ niert wird und die Distanzen zwischen dem ersten Uni­ versalgelenk (3) an den jeweiligen Punkten und den min­ destens drei zweiten Universalgelenken (5a, 5b, 5c) ge­ messen werden.

5. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - erste Universalgelenke (3a, 3b, 3c),
• - erste Fixierelemente (2a, 2b, 2c), an denen die ersten Universalgelenke (3a, 3b, 3c) anbringbar sind,
• - eine Basis (1), an der mindestens drei erste Fi­ xierelemente (2a, 2b, 2c) angebracht sind,
• - ein zweites Universalgelenk (5),
• - ein zweites Fixierelement (10), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) derart angebracht ist, daß es sich rotationsmäßig weiterschalten läßt und an dem das zweite Universalgelenk (5) in exzentrischer Weise in bezug auf eine zentrale Drehachse anbringbar ist, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen den mindestens drei ersten Universalgelenken. (3a, 3b, 3c), die mittels der ersten Fixierelemente (2a, 2b, 2c) an der Basis (1) angebracht sind, und dem zweiten Uni­ versalgelenk (5), das mittels des zweiten Fixierele­ ments (10) an dem zu messenden Gegenstand (7) ange­ bracht ist,
• - wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen werden, indem das zweite Universalgelenk (5) durch Drehbewegung des zweiten Fixierelements (10) an minde­ stens drei Punkten positioniert wird und die Distanzen zwischen dem zweiten Universalgelenk (5) und den minde­ stens drei ersten Universalgelenken (3a, 3b, 3c) gemes­ sen werden.

6. Meßvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - ein erstes Universalgelenk (3),
• - ein erstes Fixierelement (2), an dem das erste Univer­ salgelenk (3) anbringbar ist,
• - einen Tisch (8), der an einer Basis (1) angebracht ist, an dem das erste Fixierelement (2) anbringbar ist und der in einer Ebene beliebig positionierbar ist,
• - eine Antriebseinrichtung (11, 14), um den Tisch (8) zur Positionierung antriebsmäßig zu bewegen,
• - eine Detektionseinrichtung (12, 15) zum Erfassen einer Position des Tisches (8),
• - ein zweites Universalgelenk (5),
• - ein zweites Fixierelement (10), das an einem zu messen­ den Gegenstand (7) derart angebracht ist, daß es sich rotationsmäßig weiterschalten läßt, und an dem das zweite Universalgelenk (5) in exzentrischer Weise in bezug auf eine zentrale Drehachse anbringbar ist, und
• - eine Meßeinrichtung (6), die angebracht ist zwischen dem ersten Universalgelenk (3), das mittels des ersten Fixierelements (2) an dem Tisch (8) angebracht ist, und dem zweiten Universalgelenk (5), das mittels des zwei­ ten Fixierelements (10) an dem zu messenden Gegenstand (7) angebracht ist,
• - wobei eine Position und eine Haltung des zu messenden Gegenstands (7) in bezug auf die Basis (1) gemessen werden, indem eine Distanz zwischen dem ersten Univer­ salgelenk (3) in jeweiligen Positionen, in denen es durch Bewegen des Tisches (8) an mindestens drei Stel­ len positioniert worden ist, und dem zweiten Universal­ gelenk (5) in jeweiligen Positionen, in denen dieses durch Drehbewegung des zweiten Fixierelements (10) an mindestens drei Stellen positioniert worden ist, gemes­ sen werden.

7. Verfahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis und eines Wirkorgans (32), das derart vorgesehen ist, daß es beweg­ lich und in bezug auf die Basis positionierbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Positionieren des Wirkorgans (32) in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen,
• - Messen einer Distanz zwischen einem einzelnen Punkt an dem Wirkorgan (32) und einem einzelnen Punkt an der Ba­ sis,
• - Schätzen von räumlichen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) mittels einer Betätigungseinrichtung in einer der­ artigen Weise, daß Differenzen zwischen Werten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen erzielt worden sind, und den Sollwerten minimal werden, sowie
• - Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Korrekturwerte.

8. Verfahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis (31) und eines Wirkorgans (32), das derart vorgesehen ist, daß es beweglich und in bezug auf die Basis (31) positionierbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Positionieren des Wirkorgans (32) in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen,
• - jeweiliges Messen der Distanzen zwischen einem einzel­ nen Punkt an dem Wirkorgan (32) und drei Punkten an der Basis (31),
• - Ermitteln von Positionen des Wirkorgans (32) in der Vielzahl von beliebigen Positionen anhand des gemesse­ nen Werts,
• - Schätzen von räumlichen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) mittels einer Betätigungseinrichtung in einer der­ artigen Weise, daß Differenzen zwischen Werten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen erzielt worden sind, und den Sollwerten minimal werden, sowie
• - Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Korrekturwerte.

9. Verfahren zum Korrigieren von Fehlern zwischen Sollwerten und Istpositionen sowie Isthaltungen einer Basis (31) und eines Wirkorgans (32), das derart vorgesehen ist, daß es beweglich und in bezug auf die Basis (31) positionierbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Positionieren des Wirkorgans (32) in einer Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen,
• - jeweiliges Messen der Distanzen zwischen drei Punkten an dem Wirkorgan (32) und drei Punkten an der Basis (31),
• - Ermitteln von Positionen des Wirkorgans (32) in der Vielzahl von beliebigen Positionen anhand des gemesse­ nen Werts,
• - Schätzen von räumlichen Fehlern einer Vorrichtung zum Steuern der Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) mittels einer Betätigungseinrichtung in einer der­ artigen Weise, daß Differenzen zwischen Werten, die durch Messen der Distanz zwischen den beiden Punkten in der Vielzahl von beliebigen Positionen und Haltungen erzielt worden sind, und den Sollwerten minimal werden, sowie
• - Korrigieren von Fehlern in den Positionen und Haltungen des Wirkorgans (32) durch Einsetzen dieser räumlichen Fehler als Korrekturwerte.