DE10027106A1

DE10027106A1 - Verfahren und Einrichtung zur Kalibrierung von bewegbaren Vorrichtungen mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter

Info

Publication number: DE10027106A1
Application number: DE2000127106
Authority: DE
Inventors: Michael Schwaar; Jan Kirchner
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-13

Abstract

Verfahren und Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit einem Messkörper, der in der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung angeordnet wird, wobei zumindest eine Messstelle des Messkörpers zumindest zwei Messabschnitte aufweist, und eine Prüfeinrichtung an einem Teil der Vorrichtung angebracht wird, die relativ zu dem Messkörper bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung zumindest zwei Prüfabschnitte aufweist, die mit zwei Messabschnitten zusammenwirken, und die Vorrichtung bewegt wird, bis die Prüfabschnitte der Prüfeinrichtung eine definierte Lage bezüglich der Messabschnitte der Messstelle einnehmen, und Lageparameter, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Messstelle repräsentieren, erfasst und der Messstelle zugeordnet werden und eine Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten erfasst werden, wobei Bewegungsgleichungen die das Bewegungsverhalten der Vorrichtung repräsentieren, in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter und der erfassten Lage der zwei Prüfabschnitte korrigiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung von beweg baren Vorrichtungen mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometriepara meter.

Solche Vorrichtungen werden zur Handhabung oder zur Fertigung von Werkstücken eingesetzt, beispielsweise in Werkzeugmaschinen. Im Zuge der Automatisierung kön nen Werkstücke aufgrund eines vorgegebenen Ablaufprogramms, das die Auswahl der Werkzeuge sowie die Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück steuert, hergestellt werden. Solche Steuerungen berücksichtigen für die Bestimmung von Steuergrößen der Werkstück/Werkzeug-Relativbewegung Geometrieparameter der zu steuernden Vorrichtung selbst.

Aufgrund von Fertigungs- und Montageungenauigkeiten sind diese Geometriepara meter allerdings nicht exakt bekannt, sondern vielmehr mit Toleranzen (Maß-, Lage- und Winkeltoleranzen) behaftet. Aus diesen Toleranzen resultieren Abweichungen der Kinematik der bewegbaren Vorrichtung, was sich wiederum in Ungenauigkeiten der Relativbewegung bezüglich des zu fertigenden bzw. zu handhabenden Werkstü ckes niederschlägt.

In der älteren DE 196 36 099 A1 ist beispielsweise eine Hexapod-Lagerungseinrich tung vorgeschlagen, bei der ein bewegbarer Träger über sechs Streben an einem Rahmen aufgehängt ist. Des weiteren ist aus der älteren DE 196 36 102 A1 ein Ver fahren zur Steuerung der Bewegung eines Trägers bekannt, bei dem die Vorgabe der Bewegung sowie die Regelung der Bewegung des Trägers in einem Orthogonal- Koordinatensystem erfolgt, wohingegen die Stellglieder zur Bewegung des Trägers ein weiteres, in dem konkreten Fall ein nicht-orthogonales, Koordinatensystem definie ren. Bei einer Parametertransformation zwischen den beiden Koordinatensystemen müssen für die Bewegung der Vorrichtung relevante Geometrieparameter, d. h. vor allem Lage-, Längen- und Winkelmaße der Vorrichtung berücksichtigt werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass Toleranzen der Geometrieparameter zu Transformati onsfehlern und damit zu Fehlern in der Kinematik des Trägers führen.

Zur exakten Bestimmung der Geometrieparameter, z. B. zur Ermittlung der genauen Lage der Gelenkpunkte einer Hexapod-Lagerung, muss die bewegbare Vorrichtung kalibriert werden.

Der Gedanke, bewegbare Vorrichtungen oder Mechanismen hinsichtlich der exakten Bestimmung der Lage ausgewählter, die Kinematik bestimmender Parameter festzu legen (zu kalibrieren), ist im Bereich der Werkzeugmaschinen generell bekannt. Die bisher angewendeten Kalibrierverfahren eignen sich jedoch nicht für komplexe Vor richtungsstrukturen, da für diese eine hohe Anzahl von Parametern gleichzeitig be stimmt werden müssen. Insbesondere eignen sich die bekannten Kalibrierverfahren nicht für das Gebiet von Parallelstrukturen wie die genannten Hexapod-Lagerungen.

Gegenwärtig sind Verfahren bekannt, bei denen diejenigen Maschinenelemente einer Vorrichtung, die lediglich kleine Abmessungen aufweisen, im ausgebauten Zustand separat vermessen werden. Auf diese Weise wird ein Teil der für das Bewegungsver halten der Vorrichtung relevanten Geometrieparameter ermittelt, wobei jedoch Monta geungenauigkeiten nicht berücksichtigt werden. In einem zweiten Schritt wird dann die Vorrichtung im zusammengebauten Zustand vermessen, indem beispielsweise ein in seinen Abmessungen genau bekannter Prüfkörper mit einem Messtaster abgetastet wird. Dieses Verfahren ist dahingehend nachteilig, dass ein separates mehrachsiges Vermessen von Geometrieparametern, beispielsweise Gelenkpunkten, mit unver meidlichen Fehlern behaftet ist. Durch die anschließende Montage der Vorrichtung werden weitere Ungenauigkeiten erzeugt, die mit den Messungen des zweiten Schrittes nicht mehr erkannt werden können.

Weiterhin ist bekannt, mit mehreren Abtastorganen unterschiedlicher Länge zu ar beiten. Bei diesem Verfahren tritt jedoch der Nachteil auf, dass durch den Wechsel der Abtastorgane bei einer starken Verkopplung der Kinematik der zu bewegenden Vorrichtung bereits kleine Messfehler, die beispielsweise durch den Wechsel der Taster verursacht werden, zu großen Abweichungen bei der Bestimmung der Fehler größen der Geometrieparameter führen.

Aus der älteren deutschen Patentanmeldung 198 58 145.8 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren einer bewegbaren Vorrichtung, wie beispielsweise ei nem Hexapod, mit unbestimmten Geometrieparametern bekannt. Bei dieser Vorrich tung wird ein Abtastorgan an dem bewegbaren Teil der Vorrichtung montiert und wirkt mit einem auf der Vorrichtung montierten Prüfkörper zusammen. Dieser Prüfkörper weist mehrere Messstellen auf, wobei jede Messstelle im wesentlichen eine genau de finierte Ebene umfasst. Das Prüforgan definiert eine Prüfebene, die mit der jeweiligen Ebene der Messstelle zusammenwirkt.

Das Prüforgan ist ein Abtastorgan und wird durch die Vorrichtung bewegt, bis dieses Abtastorgan eine Referenzstellung bezüglich der Messstelle einnimmt. Dazu wird das Abtastorgan auf die Messstelle zu bewegt, bis durch einen Kontakt ein Impuls erzeugt wird, der anzeigt, dass das Abtastorgan die Messstelle berührt hat. Die bewegbare Vorrichtung korrigiert daraufhin die Lage der Ebene des Abtastorgans so lange, bis die Referenzstellung erreicht wird. In dieser Position wird ein Lageparameter der Vor richtung erfasst und zur Korrektur der Bewegungsgleichungen der bewegbaren Vor richtung verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ka librierung von bewegbaren Vorrichtungen mit mindestens einem teilweise unbe stimmten Geometrieparameter anzugeben, mit dem eine genaue kinematische Be schreibung des Bewegungsverhaltens der bewegbaren Vorrichtung ermöglicht wird.

Gemäß dem Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrich tung mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter mit den fol genden Verfahrensschritten:

a) Anordnen eines Messkörpers in der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung, wobei zumindest eine Messstelle des Messkörpers zumindest zwei Messab schnitte aufweist
b) Anbringen einer Prüfeinrichtung an einem Teil der Vorrichtung, der relativ zu dem Messkörper bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung zumindest zwei Prüf abschnitte aufweist, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Mess abschnitten des Messkörper vorgesehen sind;
c) Bewegen der Vorrichtung, bis die Prüfabschnitte der Prüfeinrichtung eine defi nierte Lage bezüglich der Messabschnitte der Messstelle einnehmen;
d) Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Messstelle repräsentieren und Zuordnen dieser Lageparameter zu der Mess stelle;
e) Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messab schnitten;
f) Ermittlung von Korrekturwerten für Geometrieparameter von Bewegungsglei chungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle und der erfassten Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten, wobei die Bewegungsgleichungen das Bewegungsverhalten der Vorrichtung repräsentieren;
g) Korrigieren der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte.

Dadurch wird ein einfaches Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung, insbesondere einem Hexapod, geschaffen wobei zwei Prüfeinrichtungen mit zwei Messstellen zusammenwirken um der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung im montierten Zustand zu korrigieren und somit die Vorrichtung zu kalibrieren.

In bevorzugter Weise werden die jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten, d. h. die Lage des ersten Prüfabschnitts relativ zu dem ersten Messabschnitt und die Lage des zweiten Prüfabschnitts relativ zu dem zweiten Messabschnitt, gleichzeitig erfasst.

In bevorzugter Weise wird die relative Lage der Prüfabschnitte bezüglich senkrecht zu einander gerichteten Koordinatenachsen erfasst.

In bevorzugter Weise werden die jeweiligen Lageparameter und die jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten bei unbewegter Vorrich tung erfasst. Dadurch wird eine hohe Genauigkeit erreicht, da dynamische Fehlerein flüsse wie Schwingungen in der Vorrichtung keinen Einfluss haben.

In bevorzugter Weise erfolgt das Erfassen der jeweiligen Lage der zwei Prüfab schnitte relativ zu den zwei Messabschnitten berührungslos. Dadurch wird auf vorteil hafte Weise vermieden, dass das elastische Verhalten der Vorrichtung einen Einfluss auf den Messvorgang hat. Weiterhin ist es nicht notwendig das elastische Verhalten der Prüfeinrichtung und des Messkörpers zu berücksichtigen. Durch das berührungs lose Verfahren gibt es keinen Verschleiß an den einzelnen Teilen, wodurch die Ge nauigkeit auch über einen längeren Nutzungszeitraum erhalten bleibt.

In bevorzugter Weise werden die Verfahrensschritte (c) bis (e) für weitere Messab schnitte der Messstelle bzw. weiterer Messstellen wiederholt. Dadurch werden mehre re Geometrieparameter der Vorrichtung bzw. der Bewegungsraum der Vorrichtung kalibriert.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung bewegt, bis die Prüfabschnitte der Prüfeinrichtung in einem Bereich der Messabschnitte der Mess stelle positioniert sind; danach werden die jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte zu den Messabschnitten erfasst und die Position der Prüfeinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Abstände korrigiert; anschließend werden die jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte zu den Messabschnitten in der korrigierten Position der Prüfeinrichtung und die Korrektur der Position der Prüfeinrichtung wiederholt bis die erfassten Ab stände eine vorgegebene Bedingung erfüllen, wobei die Prüfeinrichtung die definierte Lage bezüglich der Messabschnitte der Messstelle einnimmt; danach werden die La geparameter erfasst, wenn die erfassten Abstände die vorgegebene Bedingung er füllen. Durch die Korrektur der Position der Vorrichtung nimmt die Prüfeinrichtung eine vorbestimmte genau definierte Lage bezüglich der Messstelle ein und der tatsächliche Abstand der Prüfabschnitte zu den Messabschnitten ist zur Korrektur der Bewe gungsgleichungen nicht mehr notwendig bzw. in vorgegebener Weise in dem Kor rekturschritt berücksichtigt.

In bevorzugter Weise ist eine Mehrzahl von Messabschnitten an der Messstelle vor gesehen, wobei die zumindest zwei Prüfabschnitte der Prüfeinrichtung gleichzeitig mit zumindest zwei Messabschnitten der Messstelle zusammenwirken, und zumindest ei ner der Prüfabschnitte relativ zu der bewegbaren Vorrichtung bewegt wird, wobei die ser zumindest eine Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung mit einem weiteren Messab schnitt zusammenwirkt, und die Lageparameter erfasst werden, wenn die Prüfein richtung in einer definierten Lage relativ zu der Mehrzahl der Messabschnitte ist. Ge mäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Messstelle im wesentlichen würfelförmig ausgebildet und Seitenflächen der würfelförmigen Messstelle bilden je weils einen der Messabschnitte, wobei benachbarte Messabschnitte senkrecht zuein ander angeordnet sind, und ein erster Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung mit einer ers ten Seitenfläche der würfelförmigen Messstelle zusammenwirkt wobei ein zweiter Prüfabschnitt um eine Achse im wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenfläche jeweils um 90° gedreht wird und der zweite Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung nachein ander mit einer zweiten bis fünften Seitenfläche, die jeweils senkrecht zu ersten Sei tenfläche angeordnet sind, zusammenwirkt um die bewegbare Vorrichtung bezüglich 6 Raumkoordinaten zu kalibrieren. Dadurch kann auf einfache Weise die bewegbare Vorrichtung mit einer Prüfeinrichtung mit zwei Prüfabschnitten bezüglich der 6 Raum koordinaten kalibriert werden.

In bevorzugter Weise sind die Seitenflächen der würfelförmigen Messstelle im we sentlichen senkrecht zu Koordinatenachsen der bewegbaren Vorrichtung vorgesehen. Dadurch wird der Berechnungsaufwand für die Kalibrierung gering gehalten.

In bevorzugter Weise wird das Verfahren zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrich tung durchgeführt und anschließend die bewegbare Vorrichtung verdreht und/oder geneigt; diese Verdrehung und/oder Neigung der bewegbaren Vorrichtung wird durch ein Verdrehen und/oder Neigen der Prüfeinrichtung relativ zu der bewegbaren Vor richtung kompensiert, wobei die Prüfabschnitte mit den Messabschnitten der ersten Durchführung des Verfahrens zusammenwirken; anschließend wird eine zweites Mal das Verfahren zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrichtung durchgeführt, wobei die bewegbare Vorrichtung in der verdrehten und/oder geneigten Lage bezüglich der La ge der ersten Durchführung des Verfahrens ist. Dadurch kann bei gleichem Messkör per die Vorrichtung in unterschiedlichsten Arbeitslagen kalibriert werden.

In bevorzugter Weise wird das Verfahren zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrich tung in verschiedenen Ebenen eines Bewegungsraums der Vorrichtung durchgeführt.

Gemäß dem Vorrichtungsaspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vor richtung mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter mit: einem Messkörper, der in der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung anbringbar ist, wobei der Messkörper zumindest eine Messstelle mit zumindest zwei Messab schnitten aufweist; einer Prüfeinrichtung, die an einem Teil der Vorrichtung anbring bar ist, der relativ zu dem Messkörper bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung zumin dest zwei Prüfabschnitte aufweist, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Messabschnitten des Messkörper vorgesehen sind; einer Steuereinrichtung zum Be wegen der Vorrichtung, bis die Prüfabschnitte der Prüfeinrichtung eine definierte Lage bezüglich der Messabschnitte der Messstelle einnehmen; einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Mess stelle repräsentieren und zum Zuordnen dieser Lageparameter zu der Messstelle; ei ner Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten; einer Ermittlungseinrichtung zum Ermittlung von Korrek turwerten für Bewegungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte relativ zu den zwei Messabschnitten; einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bewe gungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte.

In bevorzugter Weise sind die Prüfabschnitte im wesentlichen senkrecht zueinander gerichtet. Die zwei Messabschnitte sind benachbart zueinander vorgesehen.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Prüfabschnitte jeweils einen Messsensor auf. Die Messsensoren sind berührungslose Abstandsmesssenso ren.

In bevorzugter Weise ist Prüfeinrichtung schwenkbar bezüglich der bewegbaren Vor richtung vorgesehen.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenstück zwischen der Prüfeinrichtung und der bewegbaren Vorrichtung vorgesehen. Dieses Zwischenstück dient zur Montage der Prüfeinrichtung an der bewegbaren Vorrichtung unter einem vorgegebenen Winkel.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient das Zwischenstück zur Mon tage der Prüfeinrichtung an der bewegbaren Vorrichtung mit einem vorgegebenen Abstand.

In bevorzugter Weise weist der Messkörper eine Mehrzahl von Messstellen auf, wobei die Messstellen in einem Bewegungsraum der Vorrichtung vorgesehen sind. Dieser Messkörper weist in bevorzugter Weise einen plattenförmigen Abschnitt auf, der in ei ner Ebene des Bewegungsraums der bewegbaren Vorrichtung anbringbar ist, wobei eine Seitenfläche des plattenförmigen Abschnitts sich im wesentlichen senkrecht zu einer Koordinatenachse der bewegbaren Vorrichtung erstreckt, und eine Mehrzahl von gleichartigen Messstellen an der Seitenfläche des plattenförmigen Abschnitts an geordnet sind.

In bevorzugter Weise sind die Messabschnitte im wesentlichen ebene Flächen. Diese ebene Flächen sind jeweils im wesentlichen senkrecht bezüglich von Koordinatenach sen der bewegbaren Vorrichtung vorgesehen.

In bevorzugter Weise sind benachbarte Messabschnitte einer Messstelle im wesentli chen senkrecht zueinander angeordnet.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist eine Messstelle im wesentli chen 6 Messabschnitte auf, die paarweise gegenüberliegend vorgesehen sind.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Messstelle würfel- oder quaderförmig ausgebildet, wobei Seitenflächen der würfel- oder quaderförmigen Messstelle jeweils einen Messabschnitt bilden.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Prüfeinrichtung drei Prüf abschnitte auf, die zum Zusammenwirken mit drei Messabschnitten des Messkörper vorgesehen sind, wobei zwei der Messabschnitte des Messkörpers im wesentlichen parallel zueinander gegenüberliegend vorgesehen sind, und zwei der Prüfabschnitte, die mit den zwei parallelen Messabschnitten zusammenwirken im wesentlichen gege nüberliegend angeordnet sind, und der weitere Prüfabschnitt im wesentlichen senk recht zu den beiden anderen Prüfabschnitten gerichtet ist, und zum Zusammenwirken mit einem weiteren Messabschnitt vorgesehen ist, der benachbart und senkrecht zu den zwei parallelen Messabschnitten vorgesehen ist.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Prüfeinrichtung drei Prüfabschnitte auf, die jeweils senkrecht zueinander gerichtet sind, und zum gleichzeitigen Zusammenwirken mit drei Messabschnitten des Messkörper vorgese hen sind, wobei die drei Messabschnitte benachbart und jeweils senkrecht zueinander vorgesehen sind.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Prüfeinrichtung drei Prüfabschnitte auf, wobei zwei Prüfabschnitte parallel zueinander gerichtet sind und zum Zusammenwirken mit einem Messabschnitt vorgesehen sind, und der weite re Prüfabschnitt senkrecht zu den zwei Prüfabschnitten gerichtet ist und zum Zusam menwirken mit einem weiteren Messabschnitt vorgesehen ist, wobei die zwei Messab schnitte benachbart und senkrecht zueinander vorgesehen sind.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Ver bindung mit den dazugehörigen Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Messstelle in Verbindung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung;

Fig. 2 einen Messkörper bzw. eine Messplatte mit einer Mehrzahl von Mess stellen, die zur Befestigung an der zu kalibrierenden, montierten Vor richtung vorgesehen ist;

Fig. 3a-c einen Teil der Kalibriermessung gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel;

Fig. 4 eine Messstelle in Verbindung mit einer Varianten des ersten Ausfüh rungsbeispieles;

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung;

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung;

Fig. 7 eine Messstelle in Verbindung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung;

Fig. 8a und b eine weitere Variante gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine würfel- oder quaderförmige Messstelle 3 mit ebenen Seitenflächen 3a bis 3e. Diese Seitenflächen 3a bis 3e dienen als Messabschnitte zur Kalibrierung einer nicht gezeigten bewegbaren Vorrichtung, wie beispielsweise einem Hexapod. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind benachbarte ebene Messabschnitte jeweils senkrecht zueinander vorgesehen. Durch die würfel- bzw. quaderförmige Ausgestaltung der Messstelle sind gegenüberliegende Messabschnitte als parallele Flächen vorgesehen. Die in Fig. 1 gezeigte Messstelle 3 weist vier Seitenflächen 3a bis 3d und eine Stirnfläche 3e auf.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind derartige würfel- oder quaderförmige Mess stellen 3 auf einer Messplatte 7 angeordnet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Messplatte 7 dient als Messkörper, der in der zu kalibrierenden, montierten Vorrich tung (nicht gezeigt) angebracht wird. Die jeweiligen gleichartigen Messstellen 3 befin den sich dabei in einem Bewegungs- bzw. Arbeitsraum der Vorrichtung. Wie in Fig. 2 gezeigt, befinden sich die einzelnen Messstellen 3 im wesentlichen in einer Ebene auf der Messplatte 7 und im montierten Zustand der Messplatte 7 in bevorzugter Weise in einer Ebene des Bewegungs- oder Arbeitsraumes der montierten Vorrichtung. Die einzelnen ebenen Flächen der Messstelle 3, d. h. der Messabschnitte 3a bis 3e (s. Fig. 1) und die ebenen Flächen, d. h. die Messabschnitte der weiteren Messstellen (s. Fig. 2) erstrecken sich gemäß dem Ausführungsbeispiel im wesentlichen senkrecht zu den jeweiligen Koordinatenachsen bzw. Hauptachsen der bewegbaren Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt weiterhin eine Prüfeinrichtung 10, die bezüglich der Messstelle 3 positio niert ist. Die Prüfeinrichtung 10 ist an dem bewegbaren Teil der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung (nicht gezeigt), wie beispielsweise der Werkzeugspindel einer Hexapodwerkzeugmaschine, befestigt. Die Prüfeinrichtung 10 umfasst ein Schwenk element 11, das in bevorzugter Weise entlang der Spindelachse angeordnet ist. An diesem Schwenkelement 11 sind zwei Prüfabschnitte 1 und 2 befestigt. Diese Prüfab schnitte 1 und 2 sind in genau definierter Lage bezüglich dem Schwenkelement 11 an diesem gelagert. Die Prüfabschnitte 1, 2 sind im wesentlichen senkrecht zueinander gerichtet. Die geometrischen Abmessungen der Prüfeinrichtung insbesondere die La ge der Prüfabschnitte 1 und 2 werden beispielsweise in einer Koordinatenmessma schine exakt ermittelt.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Prüfabschnitte 1 und 2 jeweils be rührungslose Abstandsmesssensoren, um den Abstand der Prüfabschnitte 1 und 2 zu den Messabschnitten 3a bis 3e zu erfassen, wie dies später noch genauer erläutert wird.

Fig. 1 zeigt eine erste Position der Prüfeinrichtung 10 bezüglich der Messstelle 3. Dabei ist der Abstandssensor 1 benachbart zu dem ebenen Messabschnitt 3b ange ordnet. Dieser Abstandssensor 1 kann somit den senkrechten Abstand des Sensors zu dem Messabschnitt 3b erfassen. Der zweite Abstandsmesssensor 2 ist benachbart zu der Stirnfläche 3e angeordnet (wie dies beispielsweise auch aus Fig. 4 deutlich wird). Der zweite Abstandssensor 2 kann somit den senkrechten Abstand des Sen sors von dem Messabschnitt 3e erfassen. Die zwei Abstandsmesssensoren 1 und 2 wirken somit mit zwei benachbarten, zueinander senkrechten ebenen Messabschnit ten 3b und 3e zusammen und können den jeweiligen senkrechten Abstand zu diesen erfassen.

Ausgehend von Fig. 1 wird nachfolgend das Kalibrierverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Gemäß diesem Verfahren wird zunächst die Messplatte 7 mit den Messstellen 3 in dem Arbeitsraum der zu kalibrierenden, mon tierten Vorrichtung, wie beispielsweise einer Hexapodbearbeitungsmaschine, mon tiert. Anschließend wird die Prüfeinrichtung 10 an dem bewegbaren Teil der Vorrich tung, wie beispielsweise der Werkzeugspindel befestigt. Anschließend wird die Vor richtung bewegt, bis die Prüfeinrichtung 10 eine definierte Lage bezüglich der Mess stelle 3 einnimmt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. In dieser Lage wird gleichzeitig der Messsensors 2 von der ebenen Stirnfläche 3e erfasst. Die Erfassung dieser Abstände erfolgt bei stehender Vorrichtung und ohne dass einer der Sensoren 1 oder 2 die Messstelle berührt. Da die Lage der einzelnen Messsensoren 1 und 2 bezüglich der Prüfeinrichtung 10 genau bekannt ist, können aus den erfassten Abständen die Lage der Prüfeinrichtung 10 und somit die Lageparameter in zwei Koordinaten erfasst bzw. ermittelt werden. Weiterhin werden die Lageparameter der Vorrichtung; bei Hexapo den sind dies die Strebenlängen; erfast und zu der Messstelle zugeordnet. Die er fassten Abstände und die Lageparameter dienen der Ermittlung von Korrekturwerten für Geometrieparameter entsprechender Bewegungsgleichungen der Vorrichtung, wobei die Bewegungsgleichungen das Bewegungsverhalten der Vorrichtung reprä sentieren. Mit diesen ermittelten Korrekturwerten können die Bewegungsgleichungen der Vorrichtung korrigiert und somit die montierte Vorrichtung kalibriert werden. Um die Vorrichtung vollständig zu kalibrieren, müssen die Korrekturwerte mehrerer Mess stellen 3 der Messplatte 7 bekannt sein. Korrekturwerte können aber bereits aus einer Messstelle gewonnen werden.

Durch die beiden Abstandsmesssensoren 1 und 2, die mit den senkrecht zueinander angeordneten ebenen Messabschnitten 3b und 3e zusammenwirken, können gleich zeitig zwei Parameter der bewegbaren Vorrichtung erfasst und kalibriert werden. Wie bereits erläutert, sind in bevorzugter Weise die ebenen Messabschnitte der Mess stelle 3 jeweils senkrecht zu den Koordinatenachsen der Vorrichtung angeordnet. Somit lassen sich auf einfache Weise gleichzeitig zwei Parameter bezüglich zweier senkrecht zueinander gerichteten Koordinatenachsen der Vorrichtung kalibrieren. Somit wird ein Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindes tens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter geschaffen, das die folgen den Verfahrensschritten aufweist:

a) Anordnen eines Messkörpers 7 in der zu kalibrierenden, montierten Vorrich tung, wobei zumindest eine Messstelle 3 des Messkörpers 7 zumindest zwei Messabschnitte 3a-e aufweist;
b) Anbringen einer Prüfeinrichtung an einem Teil der Vorrichtung, der relativ zu dem Messkörper 7 bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung 10 zumindest zwei Prüfabschnitte 1, 2 aufweist, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Messabschnitten 3a-e des Messkörper 7 vorgesehen sind
c) Bewegen der Vorrichtung, bis die Prüfabschnitte 1, 2 der Prüfeinrichtung 10 ei ne definierte Lage bezüglich der Messabschnitte 3a-e der Messstelle 3 ein nehmen;
d) Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Messstelle 3 repräsentieren und Zuordnen dieser Lageparameter zu der Messstelle 3;
e) Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2 relativ zu den zwei Messab schnitten 3a-e;
f) Ermittlung von Korrekturwerten für Geometrieparameter von Bewegungsglei chungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle 3 und der erfassten Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2 relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-e), wobei die Bewegungsgleichungen das Bewe gungsverhalten der Vorrichtung (4) repräsentieren;
g) Korrigieren der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung 4 in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte.

Wie nachfolgend noch erläutert, wird dieses Verfahren an anderen Messstellen wie derholt, um die bewegbare Vorrichtung vollständig bezüglich ihres Arbeitsraums zu kalibrieren.

Dieses Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung erfasst gleichzeitig die jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2 relativ zu den zwei Messabschnitten 3a-e. Mit dem beschriebenen Verfahren lässt sich die Erfassung und Kalibrierung von zwei Koordinatenwerten im wesentlichen gleichzeitig durchführen, wobei diese Koor dinatenwerte im wesentlichen senkrecht zueinander gerichtet sind.

Bei der erläuterten Kalibrierung werden die erfassten Abstände der Sensoren bzw. der Prüfabschnitte 1 und 2 zu den Flächen bzw. den Abschnitten 3b und 3e zur Kor rektur in den Bewegungsgleichungen verwendet. Um die Berechnung zu vereinfa chen und den Einfluss von Messfehlern zu reduzieren kann das Verfahren wie folgt ergänzt werden.

Zunächst wird die Prüfeinrichtung 10, wie bereits erläutert, bezüglich der Messstelle 3 positioniert und die Abstände der Abstandsmesssensoren 1 und 2 von den Messab schnitten 2b und 3e erfasst. Diese erfassten Abstände werden mit vorgegebenen ge speicherten Abstandswerten verglichen und eine Abweichung von diesen wird ermit telt. In Abhängigkeit dieser Abweichung wird die bewegbare Vorrichtung neu positio niert, um diese Abweichung auszugleichen. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis die Abweichung innerhalb eines zulässigen Bereiches ist, d. h. die Prüfein richtung 10 und somit die bewegbare Vorrichtung mit hinreichender Genauigkeit in ei ner vorgegebenen Lage bezüglich der Messstelle 3 positioniert ist. Durch diese Posi tionierung der Vorrichtung und die bekannte Position der Messstelle 3 lässt sich nun auf einfache Weise die Kalibrierung der montierten bewegbaren Vorrichtung durch führen, ohne dass die jeweils erfassten Abstandswerte in die Berechnung eingeführt werden müssen.

Durch das iterative Vorgehen haben Skalierungsfehler im Messbereich der Sensoren bei der Erfassung der Abstände keinen Einfluss auf die Kalibrierung der Vorrichtung. Die Messbereiche der Sensoren müssen somit nicht kalibriert oder geeicht werden.

Dadurch wird das genannte Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter gemäß dem Ausführungsbeispiel in bevorzugter Weise wie folgt durchgeführt:

Bewegen der Vorrichtung, bis die Prüfabschnitte 1, 2 der Prüfeinrichtung 10 in einem Bereich der Messabschnitte 3a-e der Messstelle 3 positioniert sind. Erfassen von je weiligen Abständen der Prüfabschnitte 1, 2 zu den Messabschnitten 3a-e; Korrigieren der Position der Prüfeinrichtung 10 in Abhängigkeit der erfassten Abstände. Erfassen von jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte 1, 2 zu den Messabschnitten 3a-e in der korrigierten Position der Prüfeinrichtung 10; Wiederholen der Korrektur der Position der Prüfeinrichtung 10 bis die erfassten Abstände eine vorgegebene Bedingung er füllen, wobei die Prüfeinrichtung 10 die definierte Lage bezüglich der Messabschnitte 3a-e der Messstelle 3 einnimmt. Erfassen der Lageparametern, wenn die erfassten Abstände die vorgegebene Bedingung erfüllen. Damit können die Korrekturwerte für Geometrieparameter von Bewegungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle 3 und der erfassten Lage der zwei Prüf abschnitte 1, 2 relativ zu den zwei Messabschnitten 3a-e ermittelt werden, wobei die erfasste Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2 relativ zu den zwei Messabschnitten der in Abhängigkeit der erfassten Abstände korrigierten Lage einspricht. Die Bewegungs gleichungen, die das Bewegungsverhalten der Vorrichtung 4 repräsentieren, werden in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte korrigiert.

Nachfolgend wird in Verbindung mit Fig. 1 und 3 das Verfahren zur Erfassung von allen sechs Raumkoordinaten gemäß dem Ausführungsbeispiel erläutert.

In dem Verfahren zur Kalibrierung der Vorrichtung bezüglich aller sechs Raumkoordi naten wird die Prüfeinrichtung 10 zunächst, wie in Fig. 1 gezeigt, bezüglich der Mess-Stelle 3 positioniert. In dieser Position erfasst der Abstandssensor 1 den Ab stand zu dem ebenen Messabschnitt 3b und der Abstandssensor 2 den Abstand zu dem ebenen Messabschnitt 3e. Anschließend wird die Prüfeinrichtung 10 um 90° ge dreht, wie dies in Fig. 3a gezeigt ist. In dieser Position erfasst der Abstandssensor 1 den Abstand zum ebenen Messabschnitt 3c und der Abstandssensor 2 erneut den Abstand zum ebenen Messabschnitt 3e an einer anderen Stelle (bezüglich Fig. 1). Anschließend wird die Prüfeinrichtung 10 erneut um 90° gedreht, wie dies in Fig. 3b gezeigt ist. In dieser Position erfasst der Abstandssensor 1 den Abstand zu dem ebe nen Messabschnitt 3d und der Abstandssensor 2 erneut den Abstand zu dem ebenen Messabschnitt 3e, jedoch an einer weiteren Stelle. Anschließend wird die Prüfeinrich tung 10 erneut um 90° gedreht, wie dies in Fig. 3c gezeigt ist. In dieser Position er fasst der Abstandssensor 1 den Abstand zu dem ebenen Messabschnitt 3a und der Abstandssensor 2 erneut den Abstand zu dem ebenen Messabschnitt 3e.

Ein besonderer Vorteil der Kalibrierung bezüglich aller sechs Raumkoordinaten (sechsachsiges Messen) besteht darin, dass damit die Lage der Vorrichtung vollstän dig bestimmt ist. Damit gibt es bei der Berechnung der korrigierten Bewegungsglei chungen keine Wechselwirkung der Korrekturwerte für die einzelnen Elemente der Vorrichtung (bei Hexapoden die einzelnen Streben) mehr.

Bei diesen aufeinanderfolgenden Messungen wird lediglich die Prüfeinrichtung 10 be wegt, d. h. um das Schwenkelement 11 gedreht, während die zu kalibrierende Vor richtung in ihrer Lage verbleibt. Alternativ zu dem Schwenkelement 11 kann diese Drehung der Prüfeinrichtung 10 auch durch einen entsprechend steuerbare Werk zeugspindel durchgeführt werden, an der die Prüfeinrichtung 10 gelagert ist.

Die Lageparameter, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Messstelle 3 reprä sentieren, werden erfasst und dieser Messstelle zugeordnet. Aus den erfassten Ab ständen und den Lageparametern werden Korrekturwerte ermittelt, um die Geomet rieparameter der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung zu korrigieren. Durch die aufeinanderfolgende Erfassung von jeweils zwei Abständen zur Ermittlung von jeweils zwei Korrekturwerten, lassen sich insgesamt die Korrekturwerte bezüglich aller sechs Raumkoordinaten bestimmen und die Bewegungsgleichungen entsprechend korrigie ren, um die bewegbare Vorrichtung zu kalibrieren.

Dazu sind eine Mehrzahl von Messabschnitten 3a-e an der Messstelle 3 vorgesehen. Die zwei Prüfabschnitte 1, 2 mit den Abstandssensoren der Prüfeinrichtung 10 wirken gleichzeitig mit zwei der Messabschnitte 3a-e der Messstelle 3 zusammen. Einer der Prüfabschnitte 1 wird relativ zu der bewegbaren Vorrichtung bewegt. Dieser eine Prüfabschnitt 1 der Prüfeinrichtung 10 wirkt mit einem weiteren der Messabschnitt 3a- e zusammen, und die Lageparametern werden erfasst, wenn die Prüfeinrichtung 10 in einer definierten Lage relativ zu der Mehrzahl der Messabschnitte 3a-e ist.

Gemäß einer Variante dieses Verfahrens nach dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren, wie in Verbindung mit Fig. 1 und 3a bis 3c beschrieben, durchgeführt und die jeweiligen Abstände erfasst. Diese erfassten Abstände werden mit jeweils vorgegebenen Abständen verglichen und in Abhängigkeit von der Abweichung wird die Position der bewegbaren Vorrichtung korrigiert und die vorgenannten Verfahrens schritte erneut durchgeführt. Die neu erfassten Abstände werden erneut mit den je weiligen vorgegebenen Abständen verglichen und die Position der Vorrichtung wieder entsprechend der Abweichung korrigiert. Diese Verfahrensschritte werden so lange wiederholt, bis die Abstände, die durch die Sensoren 1 und 2 erfasst werden, mit hin reichender Genauigkeit den jeweils vorgegebenen Abständen entsprechen, so dass die Prüfeinrichtung 10 in definierter Lage, d. h. in gewisser Weise symmetrisch zu den Messabschnitten 3a bis 3d und in gewisser Weise senkrecht zu dem Messabschnitt 3e, positioniert ist. In dieser definierten Lage der Prüfeinrichtung 10 zu der Messstelle 3 werden die Lageparameter der bewegbaren Vorrichtung erfasst, und die Korrektur der jeweiligen Bewegungsgleichungen der bewegbaren Vorrichtung bezüglich dieser Messstelle vereinfacht sich, da diese Korrektur in Abhängigkeit der vorgegebenen Abstände durchgeführt wird.

Durch das iterative Vorgehen und die Symmetriebedingung wirken sich Skalierungs fehler der Sensoren nicht auf das Kalibrierergebnis aus. Die Sensoren müssen somit nicht kalibriert oder geeicht werden.

Die vorgenannten Kalibrierschritte werden in entsprechender Weise für die weiteren Messstellen durchgeführt, wie sie beispielsweise auf der Messplatte 7 (s. Fig. 2) in ei ner Ebene des Bewegungsraumes des zu kalibrierenden bewegbaren Vorrichtung angeordnet sind. Damit kann die bewegbare Vorrichtung bezüglich des Arbeitsrau mes kalibriert werden.

Für die vollständige Ermittlung der gesuchten Größen zur Kalibrierung der bewegba ren Vorrichtung werden weitere Messungen mit unterschiedlicher Stellung des End effektors, beispielsweise der Werkzeugspindel, durchgeführt. Dazu wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der Endeffektor 4 der bewegbaren Vorrichtung um einen vorgegebenen Win kel geneigt. Um den gleichen Messkörper 7 mit den Messstellen 3 verwenden zu kön nen, wird diese Neigung durch ein Zwischenstück 6 ausgeglichen, das zwischen dem Endeffektor 4 und der Prüfeinrichtung 10 montiert wird. Dieses Zwischenstück weist einen vorgegebenen Winkel auf, der dem Neigungswinkel des Endeffektors 4 ent spricht. Nachfolgend werden die jeweiligen Verfahrensschritte, wie vorgenannt, durchgeführt, um die bewegbare Vorrichtung mit geneigtem Endeffektor 4 zu kalibrie ren.

Dabei wird das Verfahren zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrichtung ein erstes mal durchgeführt. Anschließend wird die bewegbare Vorrichtung, z. B. die Werkzeugspin del verdreht und/oder geneigt. Dieser Verdrehung und/oder Neigung der bewegbaren Vorrichtung wird durch ein Verdrehen und/oder Neigen der Prüfeinrichtung 10 relativ zu der bewegbaren Vorrichtung 4, beispielsweise durch das Zwischenstück kompen siert, so dass die Prüfabschnitte 1, 2 erneut direkt mit den Messabschnitten 3a-e der ersten Durchführung des Verfahrens zusammenwirken können. Das Verfahren zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrichtung wird in entsprechender Weise ein zweites mal durchgeführt, wobei die bewegbare Vorrichtung in der verdrehten und/oder ge neigten Lage bezüglich der Lage der ersten Durchführung des Verfahrens ist.

Alternativ zu dem Zwischenstück 6 kann auch eine modifizierte Messplatte 7 verwen det werden, die entsprechend geneigte Würfel oder quaderförmige Messstellen 3 aufweist.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung gezeigt. In die sem Ausführungsbeispiel sind zwei Abstandsmesssensoren 1a, 1b zum gleichzeitigen Zusammenwirken mit dem ebenen Messabschnitt 3b vorgesehen. Die übrigen Merk male der Prüfeinrichtung und die Verfahrensschritte dieses zweiten Ausführungsbei spiels entsprechen denen in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel ge nannten Merkmalen bzw. Verfahrensschritte, so dass eine erneute Erläuterung nicht notwendig ist. Die Abstandsmesssensoren 1a, 1b sind parallel zu einander gerichtet und senkrecht zu dem Abstandssensor 2 gerichtet.

Durch die zwei Sensoren 1a, 1b, die jeweils mit einer Seite des Würfels 3 zusam menwirken, lässt sich die Genauigkeit des Kalibrierverfahrens weiter verbessern und das Verfahren entsprechend vereinfachen.

Insbesondere bei der Korrektur der Position der Prüfeinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Abstände lässt sich eine entsprechende Positionskorrektur bezüglich der Seitenfläche des Würfels bereits bei dem ersten Verfahrensschritt durchführen.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung gezeigt. In die sem Ausführungsbeispiel sind zwei Abstandsmesssensoren 1a, 1b jeweils zum gleichzeitigen Zusammenwirken mit zwei benachbarten Messabschnitten 3a und 3b vorgesehen, und der weitere Abstandssensor 2 zum Zusammenwirken mit dem be nachbarten Messabschnitt 3e vorgesehen. Dadurch wirken die drei Abstandsmess sensoren 1a, 1b und 2 mit drei benachbarten senkrecht zueinander angeordneten Messabschnitten zusammen. Die Prüfabschnitte 2, 1a, 1b bzw. die Abstandsmess sensoren sind im wesentlichen senkrecht zueinander gerichtet.

Die übrigen Merkmale der Prüfeinrichtung und die Verfahrensschritte dieses zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen denen in Verbindung mit dem ersten Ausfüh rungsbeispiel genannten Merkmalen bzw. Verfahrensschritte, so dass eine erneute Erläuterung nicht notwendig ist. Durch die drei Messsensoren 1a, 1b, und 2 lässt sich die Genauigkeit des Kalibrierverfahrens weiter verbessern und das Verfahren ent sprechend vereinfachen.

Insbesondere bei der Korrektur der Position der Prüfeinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Abstände lässt sich eine entsprechende Positionskorrektur bezüglich der Seitenflächen des Würfels bereits bei dem ersten Verfahrensschritt durchführen.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung gezeigt. Die Messstelle 3 des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist pilzförmig ausgebildet, so dass die Messstelle im wesentlichen 6 paarweise gegenüberliegende Messabschnitte 3a-f aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Abstandsmesssensoren 2a, 2b jeweils zum Zusammenwirken mit zwei gegenüberliegenden parallelen Messab schnitten 3e und 3f vorgesehen, und der weitere Abstandssensor 1 zum Zusammen wirken mit dem benachbarten Messabschnitt 3b vorgesehen. Die zwei Abstands messsensoren 2a, 2b sind senkrecht zu dem Abstandsmesssensor 1 gerichtet. Da durch wirken die drei Abstandsmesssensoren 2a, 2b und 1 mit drei benachbarten Messabschnitten zusammen.

Die übrigen Merkmale der Prüfeinrichtung und die Verfahrensschritte dieses zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen denen in Verbindung mit dem ersten Ausfüh rungsbeispiel genannten Merkmalen bzw. Verfahrensschritte, so dass eine erneute Erläuterung nicht notwendig ist. Durch die drei Messsensoren 2a, 2b, und 1 lässt sich die Genauigkeit des Kalibrierverfahrens weiter verbessern und das Verfahren ent sprechend vereinfachen.

Fig. 8a und 8b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, das geeignet ist die beweg bare, montierte Vorrichtung in mehreren Ebenen des Arbeitsraums zu kalibrieren. Da zu wird auf die Messstelle 3 ein Endmaß 6 (siehe Fig. 8a) aufgelegt, das etwa die gleiche Länge wie ein Verlängerungsstück 9 (siehe Fig. 8b) für die Prüfeinrichtung 10 hat. Der Endeffektor 4 wird über das Endmaß 6 gefahren und die Abstände zu dem Endmaß 6 werden erfasst. Danach wird das Endmaß 6 entfernt und zwischen dem Endeffektor 6 und der Prüfeinrichtung 10 wird das Verlängerungsstück 9 eingefügt. Danach wird, ohne dass der Endeffektor 4 bewegt wird, der Abstand zur würfelförmi gen Messstelle 3 gemessen. Dadurch lässt sich die Länge des Verlängerungsstückes 9 sehr genau bestimmen.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen eine Einrichtung zur Kalibrierung ei ner bewegbaren Vorrichtung mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geomet rieparameter mit einem Messkörper 7, der in der zu kalibrierenden, montierten Vor richtung anbringbar ist, wobei der Messkörpers 7 zumindest eine Messstelle 3 mit zu mindest zwei Messabschnitten 3a-f aufweist. Einer Prüfeinrichtung 10, die an einem Teil der Vorrichtung beispielsweise einem Endeffektor 4 anbringbar ist, der relativ zu dem Messkörper 7 bewegbar ist. Die Prüfeinrichtung 10 weist zumindest zwei Prüfab schnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b auf, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Messabschnitten 3a-f des Messkörper 7 vorgesehen sind.

Eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) ist zum Bewegen der Vorrichtung vorgesehen, bis die Prüfabschnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b der Prüfeinrichtung 10 eine definierte Lage bezüglich der Messabschnitte 3a-f der Messstelle 3 einnehmen.

Eine Erfassungseinrichtung (nicht gezeigt) ist zum Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung an dieser Messstelle 3 repräsentieren vorgesehen. Diese Lageparameter werden der Messstelle 3 zugeordnet. Eine Erfassungseinrich tung (nicht gezeigt) ist zum Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b relativ zu den zwei Messabschnitten 3a-f vorgesehen.

Einer Ermittlungseinrichtung (nicht gezeigt) ist zum Ermitteln von Korrekturwerten für Bewegungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle 3 der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b relativ zu den zwei Messabschnitten 3a-f vorgesehen. Eine Korrektureinrichtung (nicht gezeigt) ist zum Korrigieren der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung in Abhängig keit der ermittelten Korrekturwerte vorgesehen.

Die Prüfeinrichtung 10 ist schwenkbar bezüglich der bewegbaren Vorrichtung vorge sehen.

Die Messstelle 3 ist im wesentlichen würfelförmig ausgebildet und Seitenflächen der würfelförmigen Messstelle 3 bilden jeweils einen der Messabschnitte 3a-d, wobei be nachbarte Messabschnitte 3a-f senkrecht zueinander angeordnet sind.

Ein erster Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung 10 wirkt mit einer ersten Seitenfläche der würfelförmigen Messstelle 3 zusammen. Ein zweiter Prüfabschnitt wird um eine Achse im wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenfläche jeweils um 90° gedreht, so dass der zweite Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung 10 nacheinander mit einer zweiten bis fünften Seitenfläche, die jeweils senkrecht zu ersten Seitenfläche angeordnet sind, zusammenwirkt.

In jeder dieser 90°-Positionen der Prüfeinrichtung werden die jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b zu den Messabschnitten 3a-f durch die Ab standsmesssensoren jeweils gleichzeitig erfasst. In Abhängigkeit der erfassten Ab stände wird die Position der Prüfeinrichtung 10 korrigiert. In der korrigierten Position der Prüfeinrichtung 10 werden die jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte 1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b zu den Messabschnitten 3a-f erneut erfasst, und die Korrektur der Position der Prüfeinrichtung 10 durchgeführt, bis die erfassten Abstände eine vorgegebene Bedingung erfüllen, so dass die Prüfeinrichtung 10 eine definierte Lage, z. B. symmet risch oder zentrisch bezüglich der Messabschnitte 3a-f der Messstelle 3 einnimmt. In dieser Lage werden der Lageparametern der Vorrichtung erfasst und die Bewegungsgleichungen entsprechend der bekannten Daten der Messstelle korrigiert um die bewegbare Vorrichtung (4) bezüglich 6 Raumkoordinaten zu kalibrieren.

Claims

1. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter mit den folgenden Verfahrens schritten:

a) Anordnen eines Messkörpers (7) in der zu kalibrierenden, montierten Vorrich tung (4), wobei zumindest eine Messstelle (3) des Messkörpers (7) zumindest zwei Messabschnitte (3a-f) aufweist;
b) Anbringen einer Prüfeinrichtung an einem Teil der Vorrichtung (4), der relativ zu dem Messkörper (7) bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung (10) zumindest zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Messabschnitten (3a-f) des Messkörper (7) vorgese hen sind;
c) Bewegen der Vorrichtung (4), bis die Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) der Prüfeinrichtung (10) eine definierte Lage bezüglich der Messabschnitte (3a-f) der Messstelle (3) einnehmen;
d) Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung (4) an dieser Messstelle (3) repräsentieren und Zuordnen dieser Lageparameter zu der Messstelle (3);
e) Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f);
f) Ermittlung von Korrekturwerten für Geometrieparameter von Bewegungsglei chungen der Vorrichtung (4) in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle (3) und der erfassten Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f), wobei die Bewegungsglei chungen das Bewegungsverhalten der Vorrichtung (4) repräsentieren;
g) Korrigieren der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung (4) in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte.

2. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch gleichzeitiges Erfassen der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f).

3. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die relative Lage der Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) bezüg lich senkrecht zueinander gerichteter Koordinatenachsen erfasst werden.

4. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der jeweiligen Lagepara meter und das Erfassen der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f) bei unbewegter Vorrichtung (4) erfolgt.

5. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f) berührungslos erfolgt.

6. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte durch Einsetzen der erfassten Lageparameter für die Messstelle (3) und der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f) in die Bewegungsgleichungen ermittelt werden.

7. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 6, gekennzeichnet durch Wiederholen der Verfahrensschritte (c) bis (e) für weitere Messabschnitte (3a-f) der Messstelle (3) bzw. weiterer Messstellen.

8. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 7, gekennzeichnet durch
Bewegen der Vorrichtung (4), bis die Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) der Prüfein richtung (10) in einem Bereich der Messabschnitte (3a-f) der Messstelle (3) positio niert sind;
Erfassen von jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) zu den Messabschnitten (3a-f);
Korrigieren der Position der Prüfeinrichtung (10) in Abhängigkeit der erfassten Ab stände;
Erfassen von jeweiligen Abständen der Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) zu den Messabschnitten (3a-f) in der korrigierten Position der Prüfeinrichtung (10);
Wiederholen der Korrektur der Position der Prüfeinrichtung (10) bis die erfassten Ab stände eine vorgegebene Bedingung erfüllen, wobei die Prüfeinrichtung (10) die defi nierte Lage bezüglich der Messabschnitte (3a-f) der Messstelle (3) einnimmt;
Erfassen der Lageparametern, wenn die erfassten Abstände die vorgegebene Bedin gung erfüllen.

9. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Messabschnitten (3a-f) an der Messstelle (3) vorgesehen sind, wobei die zumindest zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) der Prüfeinrichtung (10) gleichzeitig mit zumindest zwei Messab schnitten (3a-f) der Messstelle (3) zusammenwirken, und zumindest einer der Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu der bewegbaren Vorrichtung (4) bewegt wird, wobei dieser zumindest eine Prüfabschnitt (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) der Prüfeinrichtung (10) mit einem weiteren Messabschnitt (3a-f) zusammenwirkt, und die Lageparame tern erfasst werden, wenn die Prüfeinrichtung (10) in einer definierten Lage relativ zu der Mehrzahl der Messabschnitte (3a-f) ist.

10. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (3) im wesentlichen wür felförmig ausgebildet ist und Seitenflächen der würfelförmigen Messstelle (3) jeweils einen der Messabschnitte (3a-f) bilden, wobei benachbarte Messabschnitte (3a-f) senkrecht zueinander angeordnet sind, und ein erster Prüfabschnitt der Prüfeinrich tung (10) mit einer ersten Seitenfläche der würfelförmigen Messstelle (3) zusammen wirkt wobei ein zweiter Prüfabschnitt um eine Achse im wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenfläche jeweils um 90° gedreht wird und der zweite Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung (10) nacheinander mit einer zweiten bis fünften Seitenfläche, die je weils senkrecht zu ersten Seitenfläche angeordnet sind, zusammenwirkt um die be wegbare Vorrichtung (4) bezüglich 6 Raumkoordinaten zu kalibrieren.

11. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Seitenflächen der würfelförmigen Messstelle (3) im wesentli chen senkrecht zu Koordinatenachsen der bewegbaren Vorrichtung (4) vorgesehen sind.

12. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Kalibrierung der be wegbaren Vorrichtung (4) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 bezüglich weiterer Messstellen, die auf dem Messkörper (7) in einem Bewegungsraum der Vor richtung (4) vorgesehen sind, durchgeführt wird.

13. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 12, gekennzeichnet durch

- eine erste Durchführung des Verfahrens zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrich tung (4) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12;
- Verdrehen und/oder Neigen dar bewegbaren Vorrichtung (4);
- Kompensieren dieser Verdrehung und/oder Neigung der bewegbaren Vorrichtung (4) durch ein Verdrehen und/oder Neigen der Prüfeinrichtung (10) relativ zu der bewegbaren Vorrichtung (4), wobei die Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) mit den Messabschnitten (3a-f) der ersten Durchführung des Verfahrens zusammenwirken;
- eine zweite Durchführung des Verfahrens zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrich tung (4) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die bewegbare Vor richtung (4) in der verdrehten und/oder geneigten Lage bezüglich der Lage der ersten Durchführung des Verfahrens ist.

14. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 13, gekennzeichnet durch Durchführen des Verfahrens zur Kalibrierung der bewegbaren Vorrichtung (4) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 in verschiedenen Ebenen eines Bewegungsraums der Vorrichtung (4).

15. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (10) drei Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die zum Zusammenwirken mit drei Messab schnitten (3a-f) des Messkörper (7) vorgesehen sind.

16. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 15, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei der Messabschnitte (3a-f) des Messkörpers (7) im wesentli chen parallel zueinander vorgesehen sind, und zwei der Prüfabschnitte (1, 2a, 2b), die mit den zwei parallelen Messabschnitten (3a-f) zusammenwirken im wesentlichen ge genüberliegend angeordnet sind.

17. Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 15, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei Prüfabschnitte (2, 1a, 1b) mit einem Messabschnitt zu sammenwirken.

18. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter mit:
einem Messkörper (7), der in der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung (4) anbringbar ist, wobei der Messkörpers (7) zumindest eine Messstelle (3) mit zumin dest zwei Messabschnitten (3a-f) aufweist;
einer Prüfeinrichtung (10), die an einem Teil der Vorrichtung (4) anbringbar ist, der relativ zu dem Messkörper (7) bewegbar ist, wobei die Prüfeinrichtung (10) zumindest zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die zum Zusammenwirken mit den zumindest zwei Messabschnitten (3a-f) des Messkörper (7) vorgesehen sind;
einer Steuereinrichtung zum Bewegen der Vorrichtung (4), bis die Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) der Prüfeinrichtung (10) eine definierte Lage bezüglich der Messabschnitte (3a-f) der Messstelle (3) einnehmen;
einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Lageparametern, welche die Lage der Vorrichtung (4) an dieser Messstelle (3) repräsentieren und zum Zuordnen dieser Lageparameter zu der Messstelle (3);
einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f);
einer Ermittlungseinrichtung zum Ermittlung von Korrekturwerten für Bewe gungsgleichungen der Vorrichtung (4) in Abhängigkeit der erfassten Lageparameter für die Messstelle (3) der jeweiligen Lage der zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) relativ zu den zwei Messabschnitten (3a-f);
einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bewegungsgleichungen der Vorrichtung (4) in Abhängigkeit der ermittelten Korrekturwerte.

19. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, dass die Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) im wesentlichen senk recht zueinander gerichtet sind.

20. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Messabschnitte (3a-f) benachbart zueinander vorgesehen sind.

21. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung (4) mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der An sprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) jeweils einen Messsensor aufweisen.

22. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 21, dadurch ge kennzeichnet, dass die Messsensoren berührungslose Abstandsmesssensoren sind.

23. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (10) schwenkbar bezüglich der bewegbaren Vorrichtung (4) vorgesehen ist.

24. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenstück (6, 7) zwischen der Prüfeinrichtung (10) und der bewegbaren Vorrichtung (4) vorgesehen ist.

25. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, dass das Zwischenstück (6) zur Montage der Prüfeinrichtung (10) an der bewegbaren Vorrichtung (4) unter einem vorgegebenen Winkel vorgesehen ist.

26. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 24 oder 25, da durch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7) zur Montage der Prüfeinrichtung (10) an der bewegbaren Vorrichtung (4) mit einem vorgegebenen Abstand vorgese hen ist.

27. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (7) eine Mehrzahl von Messstellen aufweist, wobei die Messstellen in einem Bewegungsraum der Vor richtung (4) vorgesehen sind.

28. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (7) einen plattenför migen Abschnitt aufweist, der in einer Ebene des Bewegungsraums der bewegbaren Vorrichtung (4) anbringbar ist, wobei eine Seitenfläche des plattenförmigen Abschnitts sich im wesentlichen senkrecht zu einer Koordinatenachse der bewegbaren Vorrich tung (4) erstreckt, und eine Mehrzahl von gleichartigen Messstellen an der Seitenflä che des plattenförmigen Abschnitts angeordnet sind.

29. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Messabschnitte (3a-f) im wesent lichen ebene Flächen sind.

30. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach Anspruch 29, dadurch ge kennzeichnet, dass die ebene Flächen jeweils im wesentlichen senkrecht bezüglich von Koordinatenachsen der bewegbaren Vorrichtung (4) vorgesehen sind.

31. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Messabschnitte (3a-f) einer Messstelle (3) im wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind.

32. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstelle (3) im wesentlichen 6 Messabschnitte (3a-f) aufweist, die paarweise gegenüberliegend vorgesehen sind.

33. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (3) würfel- oder qua derförmig ausgebildet ist, wobei Seitenflächen der würfel- oder quaderförmigen Mess stelle (3) jeweils einen Messabschnitt bilden.

34. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (10) drei Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die zum Zusammenwirken mit drei Messab schnitten (3a-f) des Messkörper (7) vorgesehen sind, wobei zwei der Messabschnitte (3a-f) des Messkörpers (7) im wesentlichen parallel zueinander gegenüberliegend vorgesehen sind, und zwei der Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b), die mit den zwei parallelen Messabschnitten (3a-f) zusammenwirken im wesentlichen gegenüberlie gend angeordnet sind, und der weitere Prüfabschnitt im wesentlichen senkrecht zu den beiden anderen Prüfabschnitten (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) gerichtet ist, und zum Zu sammenwirken mit einem weiteren Messabschnitt vorgesehen ist, der benachbart und senkrecht zu den zwei parallelen Messabschnitten (3a-f) vorgesehen ist.

35. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (10) drei Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die jeweils senkrecht zueinander gerichtet sind, und zum Zusammenwirken mit drei Messabschnitten (3a-f) des Messkörper (7) vor gesehen sind, wobei die drei Messabschnitte (3a-f) benachbart und jeweils senkrecht zueinander vorgesehen sind.

36. Einrichtung zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens ei nem teilweise unbestimmten Geometrieparameter nach zumindest einem der Ansprü che 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (10) drei Prüfab schnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, wobei zwei Prüfabschnitte (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) parallel zueinander gerichtet sind und zum Zusammenwirken mit einem Messab schnitt vorgesehen sind, und der weitere Prüfabschnitt senkrecht zu den zwei Prüfab schnitten (1, 2, 1a, 1b, 2a, 2b) gerichtet ist und zum Zusammenwirken mit einem wei teren Messabschnitt vorgesehen ist, wobei die zwei Messabschnitte (3a-f) benachbart und senkrecht zueinander vorgesehen sind.