DE10102383A1 - Verfahren und Einrichtung zur Messung der Rundheit - Google Patents

Abstract

Ein Exzentrizitätseinstellmotor (83) ist in einem Exzentrizitätseinstellgerät (17) vorgesehen, der die Exzentrizität eines Werkstücks einstellt. Weiterhin ist ein Kippeinstellmotor (86) in einem Kippeinstellgerät (18) vorgesehen, das die Verkippung des Werkstücks einstellt. Ein Prozessor (2) berechnet die Exzentrizität und die Verkippung des Werkstücks, und auf dieser Grundlage steuert eine Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung (105, 106) die Motoren (83, 86) so, daß die Exzentrizität und die Verkippung des Werkstücks kompensiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Einrichtung zur Messung der Rundheit eines Werkstücks. Insbesondere betrifft sie eine Einrichtung zur Messung der Rundheit sowie ein Verfahren zum Zentrieren und zum Nivellieren, welche eine verbesserte Genauigkeit und Funktionsfähigkeit beim Kompensieren einer Exzentrizität (Zentrierung) und Schrägstellung (Nivellierung) des Werkstücks aufweisen.

Eine Rundheitsmeßeinrichtung wird dazu verwendet, die Rundheit eines zylindrischen oder rohrförmigen Werkstücks zu messen. Das Werkstück wird auf einem Tisch angebracht, um eine Umfangsoberfläche (eine Innen- oder Außenoberfläche) des Werkstücks mit einem Detektor abzutasten, während der Tisch oder der Detektor selbst um das Werkstück herum gedreht wird. Der Detektor weist einen mechanischen Meßbereich (Hub) von üblicherweise etwa 1 mm auf und einen elektrischen Meßbereich, der kleiner wird, wenn die Empfindlichkeit (Vergrößerung) erhöht wird. Dies hängt hauptsächlich von Beschränkungen in Bezug auf die Leistung eines A/D-Wandlers (Bitbreite) ab. Wenn das Zentrum des Werkstücks vom Drehzentrum des Tisches oder des Detektors zum Zeitpunkt der Messung abweicht, so muß der Detektor einen erheblich größeren Hub aufweisen (zumindest doppelt so groß wie die Exzentrizität). Dies führt dazu, daß der Detektor bei einem zu großen Hub nicht mehr messen kann, da anderenfalls die Empfindlichkeit aus den voranstehend geschilderten Gründen nicht erhöht werden kann. Daher ist im wesentlichen eine exakte Zentrierung dazu erforderlich, eine Messung mit hoher Empfindlichkeit durchzuführen. Weiterhin führt, wenn die Rundheit an mehreren Orten entlang der Höhe des Werkstücks gemessen wird, eine Verkippung oder Schrägstellung des axialen Zentrums des Werkstücks ebenfalls zu einer Exzentrizität, und ist dann ebenfalls eine Nivellierung erforderlich.

Aus den voranstehenden Gründen ist ein Tisch zur Aufnahme des darauf angebrachten Werkstücks mit Mechanismen zum Zentrieren und Nivellieren versehen (beispielsweise wie in den japanischen Patenten Nr. 2,569,390 und Nr. 2 628 122 beschrieben). Der Zentriermechanismus weist Mechanismen zum Bewegen des Tisches entlang der X- und Y-Achse jeweils senkrecht zum axialen Zentrum des Werkstücks auf (wobei die Z-Achse die Vertikalachse ist). Diese Zentrierungsachsen werden nachstehend als CX- bzw. CY-Achse bezeichnet. Der Nivelliermechanismus weist Mechanismen zum Positionieren des Tisches auf einer kugelförmigen Basis und zum Drücken des Tisches entlang der Richtung der X- und der Y-Achse auf, damit er entlang der kugelförmigen Basis gleitet. Diese Nivellierungsachsen werden nachstehend als LX- bzw. LY-Achse bezeichnet.

Beim Zentrieren und Nivellieren wird das Werkstück zuerst auf dem Tisch angebracht, und verfolgt der Detektor den Umfang des Werkstücks, um das Werkstück an einem Ort innerhalb des Hubes des Detektors zu positionieren. Die Höhe des Detektors in dieser Situation wird mit ZA bezeichnet. In dieser Situation wird eine Messung durchgeführt, um Daten zu sammeln, aus welchen eine Gruppe von Zentrumskoordinaten des Werkstücks in der Höhe ZA abgeleitet wird. Dann wird der Detektor in einer Höhe von ZB angeordnet, und wird eine andere, entsprechende Messung durchgeführt, um Daten zu sammeln, aus welchen eine andere Gruppe von Zentrumskoordinaten des Werkstücks in der Höhe ZB abgeleitet wird. Aus diesen Gruppen von Zentrumskoordinaten des Werkstücks in den Höhen ZA und ZB werden das Ausmaß der Zentrierung (das Ausmaß der Kompensation der Exzentrizität) und das Ausmaß der Nivellierung (das Ausmaß der Kompensation der Schrägstellung) des Werkstücks in Richtung der X- und der Y-Achse berechnet und angezeigt. Die Zentrier- und Nivelliermechanismen weisen Mikrometerköpfe auf. Daher können diese Mechanismen von Hand betätigt werden, auf der Grundlage der angezeigten Ausmaße der Kompensation, um das Zentrieren und Nivellieren durchzuführen, während Anzeigen auf den Mikrometerköpfen abgelesen werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche erheblich einfacher zu betätigen ist, und eine verbesserte Genauigkeit in Bezug auf das Zentrieren und das Nivellieren aufweist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Einrichtung zur Messung der Rundheit und eines Verfahrens zum Zentrieren und Nivellieren, mit welchen eine genaue Zentrierung und Nivellierung durchgeführt werden kann, wodurch der Zeitraum verringert wird, der für Tätigkeiten in Bezug auf das Einrichten erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Einrichtung zur Messung der Rundheit zur Verfügung, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche aufweist, deren Rundheit gemessen werden soll; eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks; eine Drehantriebsvorrichtung für den Drehantrieb entweder des Tisches oder der Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt; eine Exzentrizitätseinstellvorrichtung zur Einstellung der Exzentrizität des Werkstücks, wobei die Exzentrizitätseinstellvorrichtung einen Exzentrizitätseinstellmotor zum Bewegen des Tisches in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Drehantriebsvorrichtung aufweist; eine Kippeinstellvorrichtung zur Einstellung einer Verkippung des Werkstücks auf die Drehachse, wobei die Kippeinstellvorrichtung einen Kippeinstellmotor aufweist, um den Tisch zu neigen; eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Exzentrizität und der Verkippung des Werkstücks aus den Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt wurden; und eine Exzentrizitäts/Verkippungskompensationsvorrichtung zum Antrieb des Exzentrizitätseinstellmotors und des Kippeinstellmotors auf der Grundlage der Exzentrizität und der Verkippung, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten werden, um die Exzentrizität und die Verkippung zu kompensieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Exzentrizitätseinstellmotor und der Kippeinstellmotor jeweils in der Vorrichtung zur Einstellung der Exzentrizität des Werkstücks bzw. der Vorrichtung zur Einstellung der Verkippung des Werkstücks vorgesehen. Darüber hinaus treibt die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung diese Motoren auf der Grundlage der Exzentrizität und der Verkippung des Werkstücks an, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten werden, um die Exzentrizität und die Verkippung des Werkstücks zu kompensieren. Hierdurch wird verhindert, daß komplizierte Handbetätigungsvorgänge und Anpassungsfehler in Bezug auf Handbetätigungen auftreten, und können das Betriebsverhalten und die Anpassungsgenauigkeit wirksam verbessert werden.

Die Motoren können durch einen offenen Regelkreis gesteuert werden, jedoch weist vorzugsweise die Einrichtung eine Detektorvorrichtung zur Feststellung des Ausmaßes von Bewegungen des Tisches in einer Ebene senkrecht zur Drehachse und in einer Kipprichtung um die Drehachse auf. In diesem Fall treibt die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung den Exzentrizitätseinstellmotor und den Kippeinstellmotor unter Verwendung des Ausmaßes der Bewegungen des Tisches an, das von der Detektorvorrichtung festgestellt wird, mit entsprechender Rückkopplung. Hierdurch wird ermöglicht, daß durch Rückkopplungsregelung exakte Operationen zum Zentrieren und Nivellieren durchgeführt werden können.

Wenn die Exzentrizität und die Verkippung des Werkstücks durch die Berechnungsvorrichtung erhalten werden, können beispielsweise folgende Maßnahmen wirksam sein. Die Berechnungsvorrichtung berechnet zum Beispiel Zentrumskoordinaten des Werkstücks, das auf dem Tisch angebracht ist, an mehreren Orten entlang der Drehachse aus den Verschiebungen in Bezug auf die Orte der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die durch die Verschiebungsdetektorvorrichtung gemessen werden. Dann berechnet sie die Exzentrizität und die Verkippung auf der Grundlage der Zentrumskoordinaten.

Die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung kann den Exzentrizitätseinstellmotor und den Kippeinstellmotor gleichzeitig antreiben, um die erforderliche Kompensationszeit weiter zu verringern.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Messung der Rundheit zur Verfügung, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche aufweist, deren Rundheit gemessen werden soll; eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks; eine Drehantriebsvorrichtung für den Drehantrieb entweder des Tisches oder der Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt; eine Exzentrizitätseinstellvorrichtung zur Einstellung einer Exzentrizität des Werkstücks, wobei die Exzentrizitätseinstellvorrichtung eine Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Exzentrizität durch Feststellung eines Ausmaßes der Bewegung des Tisches aufweist, wenn er in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Drehantriebsvorrichtung bewegt wird eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Exzentrizität des Werkstücks aus den Verschiebungen bezüglich der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt werden, und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der eingestellten Exzentrizität, die von der Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Exzentrizität festgestellt wird, sowie der Exzentrizität, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten wird, als Ausmaß der Kompensation der Exzentrizität.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß der Betätigung, das bei der Exzentrizitätseinstellvorrichtung erfolgt, festgestellt und als eingestellte Exzentrizität von der Vorrichtung zur Feststellung der eingestellten Exzentrizität angezeigt. Die Exzentrizitätseinstellung kann daher exakt durchgeführt werden. Hierdurch wird das Erfordernis ausgeschaltet, Zentrieroperationen zu wiederholen, und kann die Zeit für die Vorbereitung vor einer tatsächlichen Messung verkürzt werden, was die Handhabbarkeit verbessert.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Messung der Rundheit zur Verfügung, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche mit einer Rundheit aufweist, die gemessen werden soll; eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen der Umfangsoberfläche des Werkstücks; eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt; eine Kippeinstellvorrichtung zur Einstellung einer Verkippung des Werkstücks in Bezug auf die Drehachse, wobei die Kippeinstellvorrichtung eine Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Verkippung durch Feststellung eines Ausmaßes der Bewegung des Tisches aufweist, wenn dieser geneigt ist; eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Verkippung des Werkstücks aus den Verschiebungen der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt werden; und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der eingestellten Verkippung, die von der Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Verkippung festgestellt wird, sowie der Verkippung, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten wird, als Ausmaß der Kompensation der Verkippung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß der Betätigung der Kippeinstellvorrichtung festgestellt, und als eingestellte Verkippung durch die Vorrichtung zur Feststellung der eingestellten Verkippung angezeigt. Daher kann die Kippeinstellung exakt durchgeführt werden. Hierdurch wird das Erfordernis ausgeschaltet, Nivellierungsvorgänge zu wiederholen, und kann die Zeit zur Vorbereitung vor einer tatsächlichen Messung verringert werden, was die Handhabbarkeit verbessert.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Messung der Rundheit zur Verfügung, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks; eine Detektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf dem Werkstück, welches eine Umfangsoberfläche mit einer Rundheit aufweist, die gemessen werden soll; eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Detektorvorrichtung um eine Drehachse; und eine Zentriervorrichtung zum Erhalten einer Exzentrizität des Werkstücks gegenüber der Drehachse und zum Kompensieren der Exzentrizität bei Messung der Rundheit. In diesem Fall erhält die Zentriervorrichtung einen Winkelfehler zwischen einer Betätigungsrichtung der Zentrierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung, und zentriert das Werkstück auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Exzentrizität.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Einrichtung zur Messung der Rundheit zur Verfügung, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks; eine Detektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen des Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche mit einer Rundheit aufweist, die gemessen werden soll; eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Detektorvorrichtung um eine Drehachse; und eine Nivelliervorrichtung, um eine Verkippung des Werkstücks bezüglich der Drehachse zu erhalten, und die Verkippung bei der Messung der Rundheit zu kompensieren. In diesem Fall erhält die Nivelliervorrichtung einen Winkelfehler zwischen einer Betätigungsrichtung der Nivellierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung, und nivelliert das Werkstück auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Verkippung.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung bei der Messung der Rundheit, bei welcher entweder ein Werkstück oder eine Detektorvorrichtung zur Drehung um eine Drehachse durch eine Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird, um die Rundheit des Werkstücks durch die Detektorvorrichtung festzustellen, ein Verfahren zum Zentrieren zur Verfügung, um eine Exzentrizität des Werkstücks gegenüber der Drehachse zu erhalten, um die Exzentrizität zu kompensieren. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Ermitteln eines Winkelfehlers zwischen einer Betätigungsrichtung und der Zentrierung, und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung; und Zentrieren des Werkstücks auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Exzentrizität.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung bei einer Messung der Rundheit, bei der entweder ein Werkstück oder eine Detektorvorrichtung zur Drehung um eine Drehachse durch eine Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird, um die Rundheit des Werkstücks durch die Detektorvorrichtung zu messen, ein Verfahren zum Nivellieren zur Verfügung, um eine Verkippung des Werkstücks in Bezug auf die Drehachse zu erhalten, und die Verkippung zu kompensieren. Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte: Ermittlung eines Winkelfehlers zwischen einer Betätigungsrichtung der Nivellierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung; und Nivellieren des Werkstücks auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Verkippung.

Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich geworden sein sollte, können die Zentrierung und Nivellierung gemäß der vorliegenden Erfindung exakt und wirksam mit einem geringen Ausmaß an Betätigung erzielt werden, unter Berücksichtigung des vorher erhaltenen Winkelfehlers zwischen der Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung und der Betätigungsrichtung des Zentner- oder Nivelliervorgangs.

Der Winkelfehler kann aus Zentrumskoordinaten des Werkstücks berechnet werden, und bevor und nachdem das Werkstück um ein vorbestimmtes Ausmaß bewegt wurde, beispielsweise in Betätigungsrichtung der Zentrierung. Das Zentrieren oder die Nivellierung kann in Betätigungsrichtung der Zentrierung oder Nivellierung durchgeführt werden, wenn die Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung durch den Winkelfehler verschoben wird. Die Zentrierung oder Nivellierung kann auch nach einer Koordinatentransformation der Verkippung des Werkstücks in ein Koordinatensystem relativ zur Betätigungsrichtung der Zentrierung oder Nivellierung auf der Grundlage des Winkelfehlers durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Rundheitsmeßeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vertikale Querschnittsansicht eines Zentriertisches in dieser Rundheitsmeßeinrichtung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Zentriertisches entlang einer Linie A-A, gesehen in Richtung des Pfeils in Fig. 2;

Fig. 4 ein Blockschaltbild mit einer Darstellung von Signalflüssen und Informationsflüssen bei dieser Rundheitsmeßeinrichtung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Meßverfahrens bei dieser Rundheitsmeßeinrichtung;

Fig. 6 ein Verfahren zur Berechnung einer Exzentrizität und einer Verkippung bei diesem Meßverfahren;

Fig. 7A ein Verfahren zur Berechnung einer Exzentrizität und einer Verkippung bei diesem Meßverfahren;

Fig. 7B ein Verfahren zur Berechnung einer Exzentrizität und einer Verkippung bei diesem Meßverfahren;

Fig. 8 ein Blockschaltbild mit einer Darstellung der Flüsse von Signalen und von Information in einer Rundheitsmeßeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Erläuterung eines Winkelfehlers bei dieser Rundheitsmeßeinrichtung;

Fig. 10 ein Verfahren zur Messung des Winkelfehlers;

Fig. 11 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung einer Prozedur zur Berechnung und Speicherung des Winkelfehlers;

Fig. 12 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines Zentrierverfahrens unter Verwendung eines Phasenverschiebungsverfahrens, um den Winkelfehler zu kompensieren;

Fig. 13 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines Zentrierverfahrens, welches ein Koordinatentransformationsverfahren zur Kompensation des Winkelfehlers verwendet;

Fig. 14A das Koordinatentransformationsverfahren bei dem Zentrierverfahren von Fig. 13;

Fig. 14B das Koordinatentransformationsverfahren bei dem Zentrierverfahren von Fig. 13;

Fig. 15 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung eines Nivellierverfahrens, welches das Phasenverschiebungsverfahren zur Kompensation des Winkelfehlers verwendet;

Fig. 16 ein Flußdiagramm, welches ein Nivellierverfahren zeigt, das das Koordinatentransformationsverfahren zur Kompensation des Winkelfehlers verwendet; und

Fig. 17 ein Verfahren zur Kompensation eines Winkelfehlers, welcher einen Offset enthält, unter Verwendung der Koordinatentransformation.

Fig. 1 zeigt als Perspektivansicht das Aussehen einer Rundheitsmeßeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Rundheitsmeßeinrichtung weist ein Prüfgerät 1 oder den Körper der Meßeinrichtung auf, und einen Prozessor 2. Das Prüfgerät 1 weist eine Basis 3 auf, auf welcher ein Zentriertisch 5 vorgesehen ist, um ein zylindrisches oder rohrförmiges Werkstück 4 aufzunehmen, das auf dem Tisch angebracht ist, um es zu drehen. Das Prüfgerät 1 weist weiterhin einen Verschiebungsdetektor 6 auf, der radiale Verschiebungen auf einer Umfangsoberfläche des Werkstücks 4 feststellt, das auf dem Zentriertisch 5 angebracht ist, sowie eine Konsole 7, die zur Betätigung dieser Teile verwendet wird.

Der Zentriertisch 5 weist einen scheibenförmigen Tisch 11 und einen Drehantrieb 12 auf, der unterhalb des Tisches 11 angeordnet ist, um dessen Drehantrieb zu bewirken, und daher das auf dem Tisch 11 angebrachte Werkstück 4 zu drehen. An der Seite des Zentriertisches 5 sind Zentrierknöpfe 13, 14 zur Einstellung der Exzentrizität sowie Nivellierknöpfe 15, 16 zur Einstellung der Verkippung in einem Abstand von etwa 90 Grad entlang dem Umfang angeordnet. Diese Knöpfe 13 bis 16 dienen dazu, den Tisch 11 von Hand zu zentrieren und zu nivellieren.

Der Verschiebungsdetektor 6 ist folgendermaßen ausgebildet. Eine aufrechtstehende Säule 21 ist auf der Basis 3 vorgesehen und verläuft nach oben. Ein vertikal bewegliches Gleitstück 22 ist an der Säule 21 angebracht. Ein Arm 23 ist auf dem Gleitstück 22 vorgesehen. Der Arm 23 weist an seiner Spitze eine Sonde 24 auf, und wird in Querrichtung angetrieben, um die Sonde 24 in Berührung mit der Außenoberfläche des Werkstücks 4 zu bringen. Wenn daher das Werkstück 4 gedreht wird, kann der Detektor 6 Radialverschiebungen auf der Außenoberfläche des Werkstücks 4 feststellen, um entsprechende Meßdaten zur Verfügung zu stellen.

Die von dem Verschiebungsdetektor 6 erhaltenen Meßdaten werden dem Prozessor 2 eingegeben, der Zentrumskoordinaten und die Rundheit des Werkstücks 4 für einen gemessenen Querschnitt berechnet. Der Prozessor 2 enthält eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Exzentrizität und der Verkippung, die kompensiert werden sollen, und zu deren Anzeige auf einer Anzeige 32, auf der Grundlage von Betätigungen einer Konsole 31 zum Zeitpunkt einer vorläufigen Messung, vor einer tatsächlichen Messung. Weiterhin enthält der Prozessor 2 eine Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung zum Antrieb einer Exzentrizitätseinstellvorrichtung und einer Kippeinstellvorrichtung auf der Grundlage der erhaltenen Exzentrizität und Verkippung, wie dies nachstehend noch genauer erläutert wird.

Als nächstes werden Einzelheiten des Aufbaus des Zentriertisches 5 beschrieben.

Fig. 2 ist eine Vertikalschnittansicht des Zentriertisches 5, und Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A, gesehen in Richtung des Pfeils in Fig. 2.

Der Zentriertisch 5 ist so ausgebildet, daß er den Tisch 11 zur Aufnahme des auf ihm angebrachten Werkstücks 4 aufweist, den Drehantrieb 12 für den Drehantrieb des Werkstücks 4, und zusätzlich ein Exzentrizitätseinstellgerät 17 und ein Kippeinstellgerät 18, die innerhalb des Drehantriebs 12 vorgesehen sind. Der Drehantrieb 12 weist weiterhin eine rohrförmige Seitenwand 41 auf, die ein oberes Ende aufweist, das durch den Tisch 11 abgedeckt wird, eine bewegliche Basis 42 zum Schließen des unteren Endes der Wand, und eine Drehbasis 43 für den Drehantrieb dieser Teile. Die bewegliche Basis 42 ist auf der Drehbasis 43 über harte Kugeln 45 gelagert, die in einer Haltevorrichtung 44 gehaltert werden. Hierdurch kann der Hauptanteil des Zentriertisches 5 sich in jeder Richtung in der Horizontalebene bewegen.

Eine zentrale Bohrung 46 ist im Zentrum der beweglichen Basis 42 vorgesehen. Eine Drehwelle 47, die von dem Zentrum der Drehbasis 42 aus nach oben vorspringt, geht so durch die zentrale Bohrung 46 hindurch, daß zwischen diesen Teilen ein Spalt verbleibt. Ein rechteckiges Stück 48 ist auf dem oberen Ende der Drehwelle 47 angeordnet. Vier Verbindungsstangen 49 sind auf der beweglichen Basis 42 um die Drehwelle 47 herum vorgesehen. Eine scheibenförmige Kippbasis 50 wird auf oberen Enden der Verbindungsstange 49 gehaltert. Ein Kippring 51, in dem eine kugelförmige Ausnehmung vorgesehen ist, ist auf der Kippbasis 50 befestigt, und der Tisch 11 ist auf dem Kippring 51 angebracht. Ein kugelförmiger Vorsprung 52, der an die kugelförmige Ausnehmung des Kipprings 51 angepaßt ist, ist auf der unteren Oberfläche des Tisches 11 angeordnet. Eine Feder 53 ist zwischen dem Zentrum der unteren Oberfläche des Tisches 11 und dem Zentrum der Kippbasis 50 vorgesehen, um diese Teile elastisch gegeneinander vorzuspannen. Wenn der Tisch 11 seinen Ort entlang der kugelförmigen Oberfläche ändert, kann die Verkippung des Tisches 11 eingestellt werden. Das Exzentrizitätseinstellgerät 17 ist folgendermaßen aufgebaut. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Zentrierknöpfe 13 und 14 dazu vorgesehen, von Hand Exzentrizitäten entlang der CX- und der CY-Achse einzustellen, welche Exzentrizitätseinstellachsen darstellen (die CX-Achse und die CY-Achse verlaufen senkrecht zueinander). Eine Spindel 61 ist auf der Spitze des Zentrierknopfes 13 vorgesehen, und verläuft entlang der CX-Achse. Die Spindel 61 ist drehbar in einer Halterung 62 gehaltert, und bewegt sich in Querrichtung, wenn der Zentrierknopf 13 wie ein Mikrometerkopf gedreht wird. Die Spitze der Spindel 61 gelangt in Berührung mit einem beweglichen Abschnitt 64 einer Linearführung 63. Die Spitze des beweglichen Abschnitts 64 berührt das Stück 48 auf dem oberen Ende der Drehwelle 47. Die Spindel 61 ist mit einer Drehwelle eines Schrittmotors 83 über spielfreie Zahnräder 81 und 82 so gekuppelt, daß der Schrittmotor 83 die Antriebssteuerung der Spindel 61 durchführen kann. Der Zentrierknopf 14 ist ebenso wie voranstehend geschildert aufgebaut.

Das Kippeinstellgerät 18 ist folgendermaßen ausgebildet. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Nivellierknöpfe 15 und 16 dazu vorgesehen, von Hand die Verkippungen entlang der LX- und der LY-Achse einzustellen, welche Kippeinstellachsen darstellen (die LX-Achse und die LY-Achse verlaufen senkrecht zueinander). Eine Spindel 65 ist auf der Spitze des Nivellierknopfes 15 vorgesehen, und erstreckt sich ebenfalls entlang der LX-Achse. Die Spindel 65 ist drehbar in einer Halterung 66 gehaltert, und bewegt sich in Querrichtung, wenn der Nivellierknopf 15 wie ein Mikrometerkopf gedreht wird. Die Spitze der Spindel 65 liegt einem beweglichen Abschnitt 69 einer Linearführung 68 gegenüber, wobei sandwichartig dazwischen eine Kippbetätigungsstange 67 eingeschlossen ist, die von der unteren Oberfläche des Tisches 11 nach unten verläuft. Der bewegliche Abschnitt 69 weist einen Doppelrohraufbau auf, der durch das Ausfahren einer Feder 70 angetrieben wird. Die Spitze des beweglichen Abschnitts 69 drückt federelastisch auf das Stück 48. Eine Feder 71 übt eine Federvorspannung nach unten auf die Seite des Tisches 11 gegenüberliegend der Kippbetätigungsstange 67 aus. Die Spindel 65 ist mit einer Drehwelle eines Schrittmotors 86 über spielfreie Zahnräder 84 und 85 gekuppelt, so daß der Schrittmotor 86 die Antriebssteuerung der Spindel 65 durchführen kann. Der Nivellierknopf 16 ist ebenso wie voranstehend geschildert aufgebaut.

Eine Hauptskala 72 ist auf der unteren Oberfläche des beweglichen Abschnitts 64 der Linearführung 63 vorgesehen. Eine Indexskala 73 ist auf der beweglichen Basis 72 so angeordnet, daß sie nach unten der Hauptskala 72 gegenüberliegt. Diese Skalen 72 und 73 bilden einen Linearkodierer 74, der als Vorrichtung zur Feststellung einer Exzentrizität dient. Eine Hauptskala 75 ist an der oberen Oberfläche des beweglichen Abschnitts 69 der Linearführung 68 befestigt. Eine Indexskala 76 ist auf der beweglichen Basis 72 so befestigt, daß sie nach unten der Hauptskala 75 gegenüberliegt. Diese Skalen bilden einen weiteren Linearkodierer 77, der als Vorrichtung zur Feststellung einer Verkippung dient. Diese Linearkodierer 74 und 77 können das Ausmaß der Einstellung bezüglich der CX- und CY-Achse sowie bezüglich der LX- und der LY-Achse feststellen. Der Zentrierknopf 14 und der Nivellierknopf 16 sind ebenso aufgebaut wie der Zentrierknopf 13 bzw. der Nivellierknopf 15.

Eine Drehantriebsvorrichtung oder ein Motor 91, der eine Drehwelle aufweist, die mit der unteren Oberfläche der Drehbasis 43 gekuppelt ist, führt den Drehantrieb des gesamten Zentriertisches 5 durch. Ein Drehkodierer 92 ist mit der Drehwelle des Motors 91 gekuppelt, um den Drehwinkel des Zentriertisches 5 festzustellen.

Fig. 4 zeigt als Blockschaltbild die Flüsse von Signalen und von Information in der Rundheitsmeßeinrichtung. Der Prozessor 2 enthält derartige interne Funktionen wie eine Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101, eine Rundheitsberechnungsvorrichtung 102, eine Kippberechnungsvorrichtung 103, eine Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104, eine Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105 und eine Kippkompensationsvorrichtung 106. Der Verschiebungsdetektor 6 weist eine Verschiebungsdetektorvorrichtung 111 zur Feststellung von Verschiebungen auf der Oberfläche des Werkstücks 4 unter Verwendung der Sonde 24 auf, welche die Oberfläche des Werkstücks 4 abtastet. Weiterhin ist eine Sondenhebevorrichtung 112 für den Aufwärts/Abwärtsantrieb der Sonde 24 vorgesehen, und eine Sondentraversiervorrichtung 113 für den Vorwärts/Rückwärtsantrieb der Sonde 24. Die Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101 und die Rundheitsberechnungsvorrichtung 102 führen eine Antriebssteuerung der Sondenhebevorrichtung 112 und der Sondentraversiervorrichtung 113 in dem Verschiebungsdetektor 6 und des Motors 91 zum Drehantrieb des Zentriertisches 5 durch, um Meßdaten von der Verschiebungsdetektorvorrichtung 111 zu sammeln. Weiterhin sammeln sie Ausgangssignale von dem Drehkodierer 92, welche den gemessenen Daten entsprechen, und den Drehwinkel des Zentriertisches 5 angeben. Die Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet Zentralkoordinaten des Werkstücks 4 aus diesen Daten, und gibt sie an die Rundheitsberechnungsvorrichtung 102, die Kippberechnungsvorrichtung 103 und die Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 aus. Die Rundheitsberechnungsvorrichtung 102 berechnet die Rundheit des Werkstückes 4 auf der Grundlage der eingegebenen Daten. Die Kippberechnungsvorrichtung 103 und die Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 berechnen jeweils die Verkippung bzw. die Exzentrizität des Werkstücks 4 auf der Grundlage der Zentrumskoordinate, die von der Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101 erhalten werden.

Die Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105 treibt die Schrittmotoren 83 (CX-Achse) und 83 (CY-Achse) auf der Grundlage der Exzentrizität von der Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 an, und empfängt die Daten bezüglich der Bewegungen von den Linearkodierern 74 (CX-Achse) und 74 (CY-Achse) für die Antriebssteuerung der Schrittmotoren 73. Die Kippkompensationsvorrichtung 106 treibt die Schrittmotoren 86 (LX-Achse) und 86 (LY-Achse) auf der Grundlage der Verkippung von der Kippberechnungsvorrichtung 103 an, und empfängt die Daten bezüglich der Bewegungen von den Linearkodierern 77 (LX-Achse) und 77 (LY-Achse), um die Antriebssteuerung der Schrittmotoren 86 durchzuführen.

Als nächstes wird eine Rundheitsmeßeinrichtung beschrieben, welche die wie voranstehend geschildert ausgebildete Rundheitsmeßeinrichtung verwendet. Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Prozedur einer Rundheitsmessung. Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Tisch 11 des Zentriertisches 5 an einer Position angebracht, von der durch Beobachtung bestätigt wird, daß sie in der Nähe des Zentrums des Tisches liegt (S1). Dann wird der Verschiebungsdetektor 6 auf den gröbsten Bereich eingestellt (S2). Dann treibt die Sondenhebevorrichtung 112 das Gleitstück 22 an, um die Position der Spitze der Sonde 24 bezüglich der Z-Achse auf ZA in Fig. 6 einzustellen. Weiterhin bringt die Sondentraversiervorrichtung 113 die Spitze der Sonde 24 in Berührung mit einer Umfangsoberfläche des zu messenden Werkstücks 4. Dann dreht der Motor 91 den Zentriertisch 51 um eine Umdrehung, während die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 in dem Prozessor 2 Verschiebungsdaten von dem Verschiebungsdetektor 6 als Meßdaten sammelt. Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet die XY-Koordinaten (XA, YA) des Werkstücks in der Höhe ZA (S3). Danach treibt die Sondenhebevorrichtung 112 das Gleitstück 22 so an, daß die Position der Spitze der Sonde 24 bezüglich der Z-Achse auf ZB in Fig. 6 eingestellt wird. Weiterhin bringt die Sondentraversiervorrichtung 113 die Spitze der Sonde 24 in Berührung mit der Umfangsoberfläche des zu messenden Werkstücks 4. Dann dreht der Motor 91 den Zentriertisch 5 um eine Umdrehung, während die Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101 in dem Prozessor 2 Verschiebungsdaten von dem Verschiebungsdetektor 6 als Meßdaten sammelt. Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet die XY-Koordinaten (XB, YB) des Werkstück in der Höhe ZB (S4).

Sobald X-A-Koordinatenwerte der zentralen Punkte A, B in dem Werkstück 4 in der Höhe ZA, ZB erhalten wurden, stellen die Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 und die Kippberechnungsvorrichtung 103 in dem Prozessor 2 die Exzentrizität und Verkippung des Werkstücks 4 aus diesen Koordinatenwerten fest (S5). Es wird angenommen, daß der kugelförmige Vorsprung 52 und die kugelförmige Ausnehmung in dem in Fig. 2 gezeigten Kippring 51 ein Kugelzentrum K aufweisen, welches X-Y-Koordinatenwerte (XK, YK) aufweist, und eine Höhe 20 entlang der Z-Achse, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Dann gelangt ein Punkt O in der Höhe Z0 auf der Drehachse des Motors 91 in das Nivellierzentrum. Wenn für das Nivellierzentrum 0 angenommen wird, daß es X-Y- Koordinatenwerte (0,0) aufweist, so wird die Exzentrizität gleich (XK, YK), und kann diese, wie sofort aus den Fig. 7A und 7B deutlich wird, folgendermaßen erhalten werden:

XK = XA + (Z0-ZA) (XB-XA) / (ZB-ZA)
YK = YA + (Z0-ZA)(YB-YA) / (ZB-ZA)... (1)

In Bezug auf die Verkippung θX, θY, kann diese folgendermaßen erhalten werden, wie sofort aus den Fig. 7A und 7B deutlich wird:

θX = tan^-1 {(XB-XA) / (ZB-ZA)}
θY = tan^-1 {(YB-YA) / (ZB-ZA)}... (2)

Sobald die Exzentrizität (XK, YK) und die Verkippung θX, θY erhalten wurden, treiben die Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105 und die Kippkompensationsvorrichtung 106 in dem Prozessor 2 die Schrittmotoren 83, 86 so an, daß die Exzentrizität und die Verkippung minimiert werden, um sie zu kompensieren (S6). Wenn die Schrittmotoren 83 betrieben werden, werden ihre Drehantriebskräfte auf die Spindel 61 über die spielfreien Zahnräder 82 und 81 übertragen, wodurch die Spitze der Spindel 61 nach vorn/hinten bewegt wird, um den beweglichen Abschnitt 64 der Linearführung 63 entlang der CX- und der CY-Achse anzutreiben. Die Spitze des beweglichen Abschnitts 64 wird durch die federnde Abstoßung von der Feder 70 angetrieben, so daß sie das Stück 48 berührt. Das Stück 48 ist auf der Drehbasis 43 befestigt, und die bewegliche Basis 42 bewegt sich statt dessen entlang der CX- und der CY-Achse, wodurch die Exzentrizität XK, YK kompensiert wird. Wenn die Schrittmotoren 86 betrieben werden, werden ihre Drehantriebskräfte auf die Spindel 64 über die spielfreien Zahnräder 85 und 84 übertragen, um die Spitze der Spindel 65 nach vorn/hinten zu bewegen. Die Spitze der Spindel 65 bewegt den beweglichen Abschnitt 69 der Linearführung 68 vorwärts/rückwärts entlang der LX- bzw. LY-Achse über die Kippbetätigungsstange 67, so daß die Feder 70 zusammengedrückt wird oder sich aufweitet. Dies führt dazu, daß sich die Kippbetätigungsstange 67 vorwärts/rückwärts entlang der LX- bzw. LY-Achse bewegt, und den Tisch 11 um das Kegelzentrum K dreht, so daß sich der Tisch neigt.

Die Linearkodierer 74 und 77 stellen das jeweilige Ausmaß der Bewegungen entlang der CX-, CY-, LX- und LY-Achse fest und koppeln diese auf den Prozessor 2 zurück. Die Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105 und die Kippkompensationsvorrichtung 106 in dem Prozessor 2 beenden der Antrieb der Schrittmotoren 83 und 86, wenn das Ausmaß der rückgekoppelten Bewegung entlang jeder Achse die erhaltene Exzentrizität bzw. Verkippung erreicht. Durch die voranstehend geschilderten Operationen werden die Zentrierung und die Nivellierung beendet. Nach Einstellung des Bereiches des Verschiebungsdetektors 6 auf einen geeigneten Bereich beginnt dann die Rundheitsmeßeinrichtung 102 mit einer Rundheitsmessung (S7).

Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich geworden sein sollte, werden gemäß der vorliegenden Erfindung der Exzentrizitätseinstellmotor und der Kippeinstellmotor jeweils in der Vorrichtung zur Einstellung der Exzentrizität des Werkstücks bzw. der Vorrichtung zur Einstellung der Verkippung des Werkstücks vorgesehen. Die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtungen treiben diese Motoren auf der Grundlage der Exzentrizität und der Verkippung des Werkstücks an, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten werden, um die Exzentrizität und die Verkippung des Werkstücks zu kompensieren. Hierdurch wird das Auftreten komplizierter manueller Betätigungen und von Anpassungsfehlern bei manuellen Betätigungen verhindert, und kann die Handhabbarkeit und die Genauigkeit der Anpassung wirksam verbessert werden.

Bei einer Rundheitsmeßeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedes Ausmaß der Bewegungen entlang der CX-, CY-, LX- und LY-Achsen, die von den Linearkodierern 74 und 77 festgestellt werden, auf der Anzeige 32 des Prozessors 2 angezeigt. Die Exzentrizität und die Verkippung, die von der Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung bzw. Kippberechnungsvorrichtung berechnet werden, werden ebenfalls auf der Anzeige 32 als Ausmaß der Exzentrizitätskompensation (Zentrierung) und Verkippungskompensation (Nivellierung) angezeigt. Daher können eine exakte Zentrierung und Nivellierung sogar von Hand durch Betätigung der Zentrierknöpfe 13, 14 und der Nivellierknöpfe 15, 16 durchgeführt werden, so daß die festgestellten Ausmaße der Bewegungen an das jeweilige Ausmaß der Exzentrizitätskompensation und der Kippkompensation angepaßt sind. Hierdurch wird es ermöglicht, vorbereitende Aktivitäten vor der tatsächlichen Messung zu verringern, und den Wirkungsgrad der Messung zu erhöhen.

Als nächstes wird eine Rundheitsmeßeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei einer derartigen Rundheitsmeßeinrichtung stimmen manchmal die zur Berechnung angenommenen X- und Y-Achsen nicht mit den Betätigungsrichtungen der Zentrierung und Nivellierung (CX-, CY-, LX- und LY-Achsen) überein. Die für die Berechnung angenommenen X- und Y-Achsen (Winkelbezugsgrößen) enthalten die Richtung von 0 Grad, die von dem Drehkodierer in dem Drehmechanismus für den Tisch festgestellt wird, und eine Richtung senkrecht hierzu. Es ist eine beträchtliche Anzahl an Schritten dazu erforderlich, den Tisch (den Zentriertisch) so zusammenzubauen, daß die CY- und LX-Achse und die CY- und die LY-Achse der Mechanismen zum Zentrieren und Nivellieren exakt an die voranstehend angeführten X- und Y-Achsen angepaßt sind, wobei im allgemeinen ein geringer Winkelfehler vorhanden ist. In einem derartigen Fall ist es nicht einfach, die Sollgenauigkeit für die Zentrierung und die Nivellierung zu erreichen, ohne daß eine zeitaufwendige Wiederholung bei der Zentrierung und Nivellierung erforderlich wird. Die vorliegende Ausführungsform soll dieses Problem lösen. Dieselben Teile bei der vorliegenden Ausführungsform, die bereits voranstehend beschrieben wurden, werden hier nicht erneut beschrieben, sondern mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Rundheitsmeßeinrichtung ebenso ausgebildet, wie dies voranstehend geschildert wurde (Fig. 1 bis 3).

Fig. 8 zeigt als Blockschaltbild die Signal- und Informationsflüsse in der Rundheitsmeßeinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Prozessor 2 enthält derartige interne Funktionen wie eine Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung 101, eine Rundheitsberechnungsvorrichtung 102, eine Kippberechnungsvorrichtung 103, eine Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104, eine Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105, und eine Kippkompensationsvorrichtung 106. Weiterhin weist der Prozessor 2 eine Winkelfehlerberechnungsvorrichtung 107 und eine Winkelfehlerspeichervorrichtung 108 auf. Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet Zentrumskoordinaten des Werkstücks 4 aus diesen Daten und gibt sie an die Rundheitsberechnungsvorrichtung 102, die Kippberechnungsvorrichtung 103, die Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 und an die Winkelfehlerberechnungsvorrichtung 107 aus. Die Winkelfehlerberechnungsvorrichtung 107 berechnet einen Winkelfehler zwischen der Winkelbezugsgröße (0 Grad) des Drehkodierers 92 und der CX-Achse. Die Winkelfehlerspeichervorrichtung 108 weist einen nicht­ flüchtigen Speicher auf, beispielsweise ein EEPROM, um den erhaltenen Winkelfehler zu speichern. Die Kippberechnungsvorrichtung 103 und die Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung 104 berechnen jeweils die Exzentrizität bzw. Verkippung des Werkstücks auf der Grundlage der Zentrumskoordinaten, die durch die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 erhalten werden, und des Winkelfehlers, der in der Winkelfehlerspeichervorrichtung 108 gespeichert ist. Die übrigen Blöcke in Fig. 8 sind ebenso ausgebildet wie in Fig. 4.

Als nächstes wird ein Rundheitsmeßverfahren beschrieben, welches die wie voranstehend geschildert ausgebildete Rundheitsmeßeinrichtung verwendet. Fig. 9 zeigt einen Winkelfehler eines Koordinatensystems (CX, CY, LX, LY) des Zentriertisches 5 in Bezug auf ein Meßkoordinatensystem X, Y auf der Grundlage der Winkelbezugsgröße des Drehkodierers 92. Genauer gesagt weisen die Zentrierrichtungen CX, CY und die Nivellierrichtungen LX, LY jeweils individuelle Winkelfehler in Bezug auf das Meßkoordinatensystem X, Y auf. Zur Vereinfachung wird allerdings jetzt angenommen, daß die CX- und CY-Achse nicht von der LX- und CY-Achse abweichen, und daß die CX- und die CY-Achse jeweils die LX- und die CY-Achse in exakt rechtem Winkel im Ursprung des Meßkoordinatensystems kreuzen. Der Winkelfehler θ0 wird daher durch den Winkel zwischen der X-Achse des Meßkoordinatensystems und der CX- Achse des Zentriertisches 5 repräsentiert.

Fig. 10 erläutert ein Verfahren zum Erhalten des Winkelfehlers θ0. Wie gezeigt können, wenn das Werkstück 4 in Richtung der CX-Achse bewegt wird, Exzentrizitäten (Dx1, Dy1) und (Dx2, Dy2) des Zentrums des Werkstückes 4 vor und nach der Messung in Bezug auf das Meßkoordinatensystem X, Y gemessen werden. Daher kann man den Winkelfehler θ0 aus folgender Gleichung erhalten:

θ0 = tan^-1 {(Dy2-Dy1) / (Dx2-Dx1)}... (3)

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, welches eine Prozedur zur Berechnung und Speicherung des Winkelfehlers zeigt. Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Tisch 11 des Zentriertisches 5 angebracht (S101). Dann wird das Zentrum des Werkstücks 4 unter visueller Beobachtung in der Nähe des Drehzentrums des Zentriertisches 5 positioniert, durch Betätigung der Zentrierknäpfe 13, 14 (SiO₂). Dann wird die Spitze der Sonde 24 des Verschiebungsdetektors 6 so bewegt, daß sie eine Umfangsoberfläche des Werkstücks 4 berührt, bei dem die Messung erfolgen soll. Dann dreht der Motor 91 den Zentriertisch 51 um eine Drehung, während die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 102 in dem Prozessor 2 Verschiebungsdaten von dem Verschiebungsdetektor 6 als Meßdaten sammelt. Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet Zentrumskoordinaten des Werkstücks 4 als Exzentrizität (Dx1, Dy1) (S103). Dann wird der Zentriertisch 5 um ein bestimmtes Ausmaß entlang einer der Achsen verschoben, beispielsweise entlang der CX-Achse, um dann dieselbe Rundheitsmessung wie voranstehend geschildert zu wiederholen (S104). Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 berechnet die Zentrumskoordinaten des Werkstücks 4 als andere Exzentrizität (Dx2, Dy2) (S105). Der Winkelfehler θ0 kann aus den Exzentrizitäten (Dx1, Dy1) und (Dx2, Dy2) berechnet werden, auf der Grundlage der voranstehenden Gleichung (3) (S106). Der Winkelfehler θ0 wird in einem nicht-flüchtigen Speicher, beispielsweise einem EEPROM, gespeichert, oder in einem externen Speicher, etwa einer Festplatte und einer Floppy-Disk (S107).

Als nächstes werden Zentrieroperationen betrachtet, welche ein Phasenverschiebungsverfahren umfassen, das den Winkelfehler 60 vorher in Winkelrichtung verschiebt, und dann die Zentrierung durchführt: und weiterhin wird ein Koordinatentransformationsverfahren betrachtet, das eine Exzentrizität in dem Meßkoordinatensystem berechnet, das um den Winkelfehler θ0 geneigt ist.

Fig. 12 zeigt als Flußdiagramm ein Zentrierverfahren, welches das Phasenverschiebungsverfahren verwendet.

Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Zentriertisch 5 angebracht (S11). Dann werden unter Phasenverschiebung des Meßkoordinatensystems um den Winkelfehler θ0 die Zentrumskoordinaten des Werkstücks 4 gemessen (S12). Die Beziehung zwischen einem Polarkoordinatensystem (R, Q) und dem Meßkoordinatensystem P (r, q) in dem Zentriertisch 5 wird durch folgende Beziehungen dargestellt:

R = r

Q = q + θ0... (4)

Als nächstes wird eine Exzentrizität (Dx, Dy) berechnet, die in das Zentriertischkoordinatensystem transformiert wurde (S13). Dann wird der Zentriertisch 5 um die erhaltene Exzentrizität (Dx, Dy) bewegt (S14). Diese Bewegung kann unter Verwendung der Zentrierknöpfe 13, 14 durchgeführt werden, die von Hand betätigt werden können. Alternativ hierzu kann die Bewegung automatisch unter Verwendung der Schrittmotoren 83 durchgeführt werden, die durch die Exzentrizitätskompensationsvorrichtung 105 in dem Prozessor 2 gesteuert werden können.

Fig. 13 zeigt als Flußdiagramm ein Zentrierverfahren, das mit dem Koordinatentransformationsverfahren arbeitet.

Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Zentriertisch 5 angebracht (S21). Dann wird die Rundheit des Werkstücks 4 gemessen (S22). Zentrumskoordinaten werden aus dem Meßergebnis als Exzentrizität (dx, dy) in dem Meßkoordinatensystem berechnet (S23). Aus der Exzentrizität (dx, dy) wird eine Exzentrizität (Dx, Dy) in dem Zentriertischkoordinatensystem berechnet, wie dies in den Fig. 14A-B gezeigt ist, mit Hilfe der nachstehend angegebenen Koordinatentransformationsberechnung (S24). Dann wird der Zentriertisch 5 um die erhaltene Exzentrizität (Dx, Dy) bewegt (S25).

Dx = dx × cosθ0 + dy × sinθ0

Dy = -dx × sinθ0 + dy × cosθ0... (5)

Als nächstes werden Nivellieroperationen betrachtet. Die CX- und LX-Achsen sind auf einer geraden Linie vorhanden, und auch die CY- und LY-Achsen sind auf einer geraden Linie vorhanden. Weiterhin kreuzen die CX- und CY-Achse jeweils die LX- bzw. LY-Achse in rechtem Winkel. Eine Winkelkompensation der CX- und CY-Achsen kann daher zwangsläufig die Winkel der LX- und LY-Achsen kompensieren.

Eine Verkippung kann aus zwei Gruppen von Zentrumskoordinaten des Werkstücks 4 erhalten werden, nämlich A (XA, YA) und B (XB, YB), die an zwei unterschiedlichen Punkten entlang der Höhe (Z-Achse) des Werkstücks 4 erhalten werden, entsprechend Gleichung (2) bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform.

In Bezug auf Nivelliervorgänge können das Phasenverschiebungsverfahren und das Koordinatentransformationsverfahren ebenfalls eingesetzt werden.

Fig. 15 zeigt als Flußdiagramm ein Nivellierverfahren, welches das Phasenverschiebungsverfahren verwendet.

Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Zentriertisch 5 angebracht (S31). Dann wird durch Phasenverschiebung des Meßkoordinatensystems um den Winkelfehler θ0 dieses in das Koordinatensystem des Zentriertisches 5 transformiert. Daraufhin treibt die Sondenhebevorrichtung 112 das Gleitstück 22 so an, daß die Position der Spitze der Sonde 24 entlang der Z-Achse auf ZA in Fig. 6 eingestellt wird. Weiterhin bringt die Sondentraversiervorrichtung 113 die Spitze der Sonde 24 in Berührung mit einer Umfangsoberfläche des Werkstücks 4, bei welchem die Messung erfolgen soll. Dann dreht der Motor 91 den Zentriertisch 51 um eine Umdrehung, um die Rundheit zu messen (S32). Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 in dem Prozessor 2 erhält Verschiebungsdaten von dem Verschiebungsdetektor 6 als Meßdaten und berechnet X-Y-Koordinaten (XA, YA) des Zentrums A in dem Werkstück 4 entlang der Höhe ZA als Exzentrizität (S33). Daraufhin treibt die Sondenhebevorrichtung 112 das Gleitstück 22 um L = ZB-ZA an, um die Position der Spitze der Sonde 24 entlang der Z-Achse auf ZB in Fig. 6 einzustellen (S34). Weiterhin bringt die Sondentraversiervorrichtung 113 die Spitze der Sonde 24 in Berührung mit einer Umfangsoberfläche des Werkstücks 4, bei welchem die Messung erfolgen soll. Dann dreht der Motor 91 den Zentriertisch 51 um eine Umdrehung, um die Rundheit zu messen (S35). Die Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung 101 in dem Prozessor 2 erhält Verschiebungsdaten von dem Verschiebungsdetektor 6 als Meßdaten, und berechnet X-Y-Koordinaten (XB, YB) des Zentrums B in dem Werkstück 4 entlang der Höhe ZB als weitere Exzentrizität (S36).

Sobald die X-Y-Koordinaten der Zentrumspunkte A, B in der Höhe ZA bzw. ZB ermittelt wurden, berechnet die Kippberechnungsvorrichtung 103 in dem Prozessor 2 eine Verkippung (θX, θY) auf der Grundlage von Gleichung (2) (S37). Sobald die Verkippung (θX, θY) ermittelt wurde, kompensiert die Kippkompensationsvorrichtung 106 in dem Prozessor 2 die Verkippung dadurch, daß sie minimiert wird, durch Betätigung von Hand, oder durch Antrieb der Schrittmotoren 86 (S38).

Fig. 16 zeigt als Flußdiagramm ein Nivellierverfahren, welches das Koordinatentransformationsverfahren verwendet.

Zuerst wird das Werkstück 4 auf dem Zentriertisch 5 angebracht (S41). Dann wird die Rundheit des Werkstücks 4 in der Höhe von ZA gemessen (S42). Zentrumskoordinaten werden aus dem Meßergebnis als Exzentrizität (xa, ya) in der Höhe ZA in dem Meßkoordinatensystem berechnet (S43). Darauf wird die Sonde 24 um L = ZB-ZA bewegt (S44), und wird die Rundheit des Werkstücks 4 in der Höhe von ZB gemessen (S45). Zentrumskoordinaten werden aus dem Meßergebnis als weitere Exzentrizität (xb, yb) des Werkstücks 4 in der Höhe ZB in dem Meßkoordinatensystem berechnet (S46).

Aus diesen Exzentrizitäten (xa, ya) und (xb, yb) werden Exzentrizitäten (XA, YA) und (XB, YB) in dem Zentriertischkoordinatensystem entsprechend der folgenden Koordinatentransformationsberechnung ermittelt (S47). Dann wird eine Verkippung (θX, θY) des Werkstücks 4 auf der Grundlage der so erhaltenen Exzentrizitäten (XA, YA) und (XB, YB) berechnet (S48), und wird die Verkippung des Zentriertisches 5 kompensiert (S49).

XA = xa × cosθ0 + ya sinθ0

YA = xa × sinθ0 + ya cosθ0

XB = xb × cosθ0 + yb sinθ0

YB = xb × sinθ0 + yb cosθ0... (6)

Bei den voranstehenden Ausführungsformen wird zur Vereinfachung nur der Winkelfehler 90 zwischen der C-Achse und der X-Achse festgestellt, und in Bezug auf andere Fehler, etwa den Winkelfehler zwischen der CY-Achse und der Y-Achse wird angenommen, daß er gleich dem Winkelfehler zwischen der CX-Achse und der X-Achse ist. Allerdings kann durch Bestimmung dieser Winkelfehler eine noch exaktere Nivellierung erzielt werden. In diesem Fall ist es erforderlich, die in dem Flußdiagramm von Fig. 11 dargestellten Schritte zweimal zu wiederholen: zuerst wird die CX-Achse ausgewählt, und dann die CY-Achse, für die "Verschiebung einer der Achsen" im Schritt S4.

Wenn es erforderlich ist, die Winkelfehler der LX- und der LY-Achse einzeln festzustellen, dann können die LX- und die LY-Achse getrennt verschoben werden. Es gibt eine geringfügige Einschränkung in Bezug auf die Höhe der Sonde 24, wenn eine Verschiebung der LX- und der LY-Achse erfolgt, um Winkelfehler festzustellen. Wenn die Höhe der Sonde 24 zu nahe an dem Nivellierpunkt K liegt, kann eine ausreichende Exzentrizität nicht erhalten werden. Daher ist es erforderlich, eine derartige Höhe der Sonde 24 auszuwählen, die signifikant von dem Nivellierpunkt K verschieden ist.

Diese Operation ergibt keine mechanische Exzentrizität, obwohl eine geänderte Verkippung offenbar zur selben Auswirkung führen kann wie die Exzentrizität. Die Winkelfehler in Richtung der Zentrierung (θ0X, θ0Y) und der Nivellierung (θ1X, θ1Y), die so erhalten werden, werden in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert.

Das voranstehend geschilderte Phasenverschiebungsverfahren beruht auf der Annahme, daß die CX-Achse die CY-Achse in rechtem Winkel kreuzt. Im Gegensatz hierzu kann das Koordinatentransformationsverfahren in jedem Fall eingesetzt werden, selbst wenn die CX-Achse nicht senkrecht zur CY-Achse verläuft. In diesem Fall kann eine Exzentrizität (Dx, Dy) folgendermaßen berechnet werden:

Dx = dx × cosθ0X + dy × sinθ0X

Dy = -dx × sinθ0X + dy × cosθ0X... (7)

wobei θ0X den Winkelfehler der X-Achse bezüglich der CX-Achse bezeichnet, und θ0Y den Winkelfehler der Y-Achse in Bezug auf die CY-Achse.

In einem Fall, in welchem der Winkelfehler sogar nicht nur eine Winkelkomponente aufweist, sondern auch eine Offsetkomponente, können ebenfalls die voranstehend angegebenen Gleichungen eingesetzt werden. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, ergibt sich das Ausmaß Dx der Kompensation in Bezug auf einen Sollpunkt P aus der Gleichung (5). Dieser Punkt ist ein Punkt, an welchem eine normale, die von einem Kreuzungspunkt zwischen der X-Achse und der Y-Achse ausgeht, auf die CX-Achse trifft. Es handelt sich daher um den Punkt am nächsten zum Drehzentrum auf der CX-Achse. Entsprechendes gilt für die CY-Achse.

Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen ist der Tisch 11 drehbar ausgebildet, und wird mit ihm die Zentrierung und Nivellierung durchgeführt. Wenn eine Rundheitsmeßeinrichtung dazu eingesetzt wird, ein schweres, ortsfestes Werkstück zu messen, während sich statt dessen der Verschiebungsdetektor 6 dreht, können Mechanismen zum Zentrieren und Nivellieren in einem Drehmechanismus auf der Seite des Detektors vorgesehen sein, um auf entsprechende Weise Winkelfehler zu kompensieren.

Wie aus den voranstehenden Ausführungsformen deutlich geworden sein sollte, können das Zentrieren und das Nivellieren gemäß der vorliegenden Erfindung exakt und wirksam mit wenigen Operationen unter Berücksichtigung eines vorher erhaltenen Winkelfehlers zwischen einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung und der Betätigungsrichtung bei dem Zentner- oder Nivelliervorgang erzielt werden.

Nachdem voranstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, werden Fachleuten auf diesem Gebiet andere Ausführungsformen und Abänderungen deutlich werden, die mit der Erfindung verträglich sind. Die Erfindung ist daher nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt, da sich Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.

[Fig. 4] FIGURENBESCHRIFTUNG

6

Verschiebungsdetektor

111

Verschiebungsdetektorvorrichtung

112

Sondenhebevorrichtung

113

Sondentraversiervorrichtung

91

Drehantriebsmotor

92

Drehkodierer

83

Schrittmotor (CX-Achse)

83

Schrittmotor (CY-Achse)

86

Schrittmotor (LX-Achse)

86

Schrittmotor (LY-Achse)

2

Prozessor

101

Zentralkoordinatenberechnungsvorrichtung

102

Rundheitsberechnungsvorrichtung

103

Kippberechnungsvorrichtung

104

Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung

105

Exzentrizitätskompensationsvorrichtung

106

Kippkompensationsvorrichtung

74

Linearkodierer (CX-Achse)

74

Linearkodierer (CY-Achse)

77

Linearkodierer (LX-Achse)

77

Linearkodierer (LA-Achse)

[Fig. 5]

S1 Werkstück auf Zentriertisch anbringen
S2 Verschiebungsdetektor auf groben Bereich einstellen
S3 Zentrumskoordinaten (XA, YA) des Werkstücks in Höhe ZA ermitteln
S4 Zentrumskoordinaten (XB, YB) des Werkstücks in Höhe ZB ermitteln
S5 Exzentrizität XK, YK und Verkippung θX, θY des Werkstücks ermitteln
S6 Exzentrizität und Verkippung kompensieren
S7 Rundheit messen
End Ende

[Fig. 8]

6

Verschiebungsdetektor

111

Verschiebungsdetektorvorrichtung

112

Sondenhebevorrichtung

113

Sondentraversiervorrichtung

91

Drehantriebsmotor

92

Drehkodierer

83

Schrittmotor (CX-Achse)

83

Schrittmotor (CY-Achse)

86

Schrittmotor (LX-Achse)

86

Schrittmotor (LY-Achse)

2

Prozessor

101

Zentrumskoordinatenberechnungsvorrichtung

102

Rundheitsberechnungsvorrichtung

103

Kippberechnungsvorrichtung

104

Exzentrizitätsberechnungsvorrichtung

105

Exzentrizitätskompensationsvorrichtung

106

Kippkompensationsvorrichtung

107

Winkelfehlerberechnungsvorrichtung

108

Winkelfehlerspeichervorrichtung

74

Linearkodierer (CX-Achse)

74

Linearkodierer (CY-Achse)

77

Linearkodierer (LX-Achse)

77

Linearkodierer (LA-Achse)

[Fig. 11]

S1 1. Vorbereitung
Werkstück auf Zentriertisch anbringen
S2 2. Zentrierung
Zentrum des Werkstücks nahe Drehzentrum des Zentriertisches einstellen
S3 3. Berechnung der Exzentrizität (Dx1, Dy1)
Messung der Rundheit zur Ermittlung der Exzentrizität (Dx1, Dy1)
S4 4. Verschiebung einer der Achsen
Verschiebung der CX-Achse des Zentriertisches um beliebiges Ausmaß
S5 5. Berechnung der Exzentrizität (Dx2, Dy2)
Messung der Rundheit zur Ermittlung der Exzentrizität (Dx2, Dy2)
S6 6. Berechnung des Winkelfehlers θ0

θ0 = Tan^-1 { (Dy2-Dy1) / (Dx2-Dx1)

S7 7. Speicherung des Winkelfehlers θ0
Speichern von θ0 in nicht-flüchtigem Speicher (etwa EEPROM)

[Fig. 12]

S11 1. Vorbereitung
Anbringung des Werkstücks auf dem Zentriertisch
S12 2. Phasenverschiebung um θ0
Phasenverschiebung von 0 Grad um θ0 und Messung der Rundheit
S13 3. Berechnung der Exzentrizität (Dx, Dy)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S14 4. Bewegung des Zentriertisches
Bewegung des Zentriertisches um Exzentrizität (Dx, Dy), transformiert in Zentriertischkoordinatensystem

[Fig. 13]

S21 1. Vorbereitung
Werkstück auf Zentriertisch anbringen
S22 2. Messung der Rundheit
Messung der Rundheit
S23 3. Berechnung der Exzentrizität (dx, dy)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S24 4. Berechnung der Exzentrizität (Dx, Dy)

Dx = dxCosθ0 + dysinθ0

Dy = dxsinθ0 + dyCosθ0

525 5. Bewegung des Zentriertisches
Bewegung des Zentriertisches um Exzentrizität (Dx, Dy), transformiert in das Zentriertischkoordinatensystem

[Fig. 15]

S31 1. Vorbereitung
Werkstück auf Zentriertisch anbringen
S32 2. Phasenverschiebung um θ0
Phasenverschiebung von 0 Grad um θ0 und Messung der Rundheit bei ZA
S33 3. Berechnung der Exzentrizität (XA, YA)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S34 4. Bewegung des Detektors um L ( = ZB - ZA)
Bewegung des Detektors um L entlang Achse des Drehzentrums
S35 5. Phasenverschiebung um θ0
Phasenverschiebung von 0 Grad um θ0 und Messung der Rundheit bei ZB
S36 6. Berechnung der Exzentrizität (XB, YB)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S37 7. Berechnung der Verkippung (θX, θY)
Berechne (θX, θY) auf (XA, YA) und (XB, YB), die vorher erhalten wurden
S38 8. Bewegung des Zentriertisches
Bewege Zentriertisch um Verkippung (θX, θY), transformiert in das Zentriertischkoordinatensystem

[Fig. 16]

S41 1. Vorbereitung
Anbringung des Werkstücks auf dem Zentriertisch
S42 2. Messung der Rundheit
Messe Rundheit bei ZA
S43 3. Berechnung der Exzentrizität (xa, ya)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S44 4. Bewegung des Detektors um L ( = ZB-ZA)
Bewege Detektor um L entlang Achse des Drehzentrums
S45 5. Messung der Rundheit
Messung der Rundheit bei ZB
S46 6. Berechnung der Exzentrizität (xb, yb)
Berechnung der Exzentrizität aus Meßdaten
S47 7. Berechnung der Exzentrizitäten (XA, YA) und (XB, YB)

X = xCosθ0 + ySinθ0

Y = xSinθ0 + yCosθ0

S48 8. Berechnung der Verkippung (θX, θY)
Berechne (θX, θY) aus (XA, YA) und (XB, YB), die vorher erhalten wurden
S49 9. Bewegung des Zentriertisches
Bewege Zentriertisch um Verkippung (θX, θY), transformiert in das Zentriertischkoordinatensystem
End Ende

Claims (16)

1. Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche aufweist:
einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche aufweist, deren Rundheit gemessen werden soll;
eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks;
eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt;
eine Exzentrizitätseinstellvorrichtung zur Einstellung einer Exzentrizität des Werkstücks, wobei die Exzentrizitätseinstellvorrichtung einen Exzentrizitätseinstellmotor aufweist, um den Tisch in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Drehantriebsvorrichtung zu bewegen;
eine Kippeinstellvorrichtung zur Einstellung einer Verkippung des Werkstücks bezüglich der Drehachse, wobei die Kippeinstellvorrichtung einen Kippeinstellmotor zum Neigen des Tisches aufweist;
eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Exzentrizität und der Verkippung des Werkstücks aus den Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt werden; und
Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtungen zum Antrieb des Exzentrizitätseinstellmotors und des Kippeinstellmotors auf der Grundlage der Exzentrizität bzw. der Verkippung, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten werden, um die Exzentrizität und die Verkippung zu kompensieren.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Detektorvorrichtung zur Feststellung des Ausmaßes von Bewegungen des Tisches in einer Ebene senkrecht zur Drehachse und in einer Kipprichtung bezüglich der Drehachse, wobei die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung den Exzentrizitätseinstellmotor und den Kippeinstellmotor unter Verwendung des Ausmaßes der Bewegungen des Tisches antreibt, das von der Detektorvorrichtung festgestellt wird, als Ausmaß der Rückkopplung.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsvorrichtung Zentrumskoordinaten des auf dem Tisch angebrachten Werkstücks an mehreren Orten entlang der Drehachse aus den Verschiebungen an den Orten der Umfangsoberfläche des Werkstücks berechnet, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung gemessen werden, und die Exzentrizität und die Verkippung auf der Grundlage der Zentrumskoordinaten berechnet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizitäts/Kippkompensationsvorrichtung den Exzentrizitätseinstellmotor und den Kippeinstellmotor gleichzeitig antreibt.

5. Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche aufweist:
einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche mit einer zu messenden Rundheit aufweist;
eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks;
eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt;
eine Exzentrizitätseinstellvorrichtung zur Einstellung der Exzentrizität des Werkstücks, wobei die Exzentrizitätseinstellvorrichtung eine Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Exzentrizität durch Feststellung des Ausmaßes der Bewegung des Tisches aufweist, wenn er in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Drehantriebsvorrichtung bewegt wird;
eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Exzentrizität des Werkstücks aus den Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt werden; und
eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der eingestellten Exzentrizität, die von der Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Exzentrizität festgestellt wird, und jener Exzentrizität, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten wird, als Ausmaß der Exzentrizitätskompensation.

6. Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche aufweist:
einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks, welches eine Umfangsoberfläche mit einer zu messenden Rundheit aufweist;
eine Verschiebungsdetektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks;
eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Verschiebungsdetektorvorrichtung auf solche Weise, daß die Verschiebungsdetektorvorrichtung die Verschiebungen entlang der Umfangsoberfläche des Werkstücks feststellt;
eine Kippeinstellvorrichtung zur Einstellung einer Verkippung des Werkstücks in Bezug auf die Drehachse, wobei die Kippeinstellvorrichtung eine Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Verkippung durch Feststellung des Ausmaßes der Bewegung des Tisches aufweist, wenn dieser geneigt wird;
eine Berechnungsvorrichtung zur Berechnung der Verkippung des Werkstücks aus den Verschiebungen auf der Umfangsoberfläche des Werkstücks, die von der Verschiebungsdetektorvorrichtung festgestellt werden; und
eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der eingestellten Verkippung, die von der Vorrichtung zur Feststellung einer eingestellten Verkippung festgestellt wird, und jener Verkippung, die von der Berechnungsvorrichtung erhalten wird, als Ausmaß der Kippkompensation.

7. Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche aufweist: einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks;
eine Detektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf dem Werkstück, wobei das Werkstück eine Umfangsoberfläche mit einer Rundheit aufweist, die gemessen werden soll;
eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Detektorvorrichtung um eine Drehachse; und
eine Zentriervorrichtung, um eine Exzentrizität des Werkstücks gegenüber der Drehachse zu erhalten, und die Exzentrizität bei der Messung der Rundheit zu kompensieren, wobei die Zentriervorrichtung einen Winkelfehler zwischen einer Betätigungsrichtung der Zentrierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung erhält, und die Zentriervorrichtung das Werkstück auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Exzentrizität zentriert.

8. Einrichtung zur Messung der Rundheit, welche aufweist:
einen Tisch zur Aufnahme eines darauf angebrachten Werkstücks;
eine Detektorvorrichtung zur Feststellung von Verschiebungen auf dem Werkstück, wobei das Werkstück eine Umfangsoberfläche mit einer Rundheit aufweist, die gemessen werden soll;
eine Drehantriebsvorrichtung zum Drehantrieb entweder des Tisches oder der Detektorvorrichtung um eine Drehachse; und
eine Nivelliervorrichtung, um eine Verkippung des Werkstücks bezüglich der Drehachse zu erhalten, und die Verkippung bei der Messung der Rundheit zu kompensieren, wobei die Nivelliervorrichtung einen Winkelfehler zwischen einer Betätigungsrichtung der Nivellierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung erhält, und die Nivelliervorrichtung das Werkstück auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Verkippung nivelliert.

9. Verfahren zur Messung der Rundheit, bei welchem entweder ein Werkstück oder eine Detektorvorrichtung zur Drehbewegung um eine Drehachse durch eine Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird, um die Rundheit des Werkstücks durch die Detektorvorrichtung zu messen, zum Zentrieren, um eine Exzentrizität des Werkstücks gegenüber der Drehachse zu erhalten, um die Exzentrizität zu kompensieren, mit folgenden Schritten:
Ermittlung eines Winkelfehlers zwischen einer Betätigungsrichtung der Zentrierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung; und
Zentrieren des Werkstücks auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Exzentrizität.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelfehler aus Zentrumskoordinaten des Werkstücks vor und nach der Bewegung des Werkstücks um ein vorbestimmtes Ausmaß in der Betätigungsrichtung der Zentrierung berechnet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung in der Betätigungsrichtung der Zentrierung durchgeführt wird, nachdem die Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung um den Winkelfehler verschoben wurde.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung nach einer Koordinatentransformation der Exzentrizität in dem Werkstück in ein Koordinatensystem relativ zu der Betätigungsrichtung der Zentrierung auf der Grundlage des Winkelfehlers durchgeführt wird.

13. Verfahren zur Messung der Rundheit, bei welchem entweder ein Werkstück oder eine Detektorvorrichtung zur Drehbewegung um eine Drehachse durch eine Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird, um die Rundheit des Werkstücks durch die Detektorvorrichtung zu messen, zum Nivellieren, um eine Verkippung des Werkstücks bezüglich der Drehachse zum Kompensieren der Verkippung zu erhalten, mit folgenden Schritten:
Erhalten eines Winkelfehlers zwischen einer Betätigungsrichtung der Nivellierung und einer Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung; und
Nivellieren des Werkstücks auf der Grundlage des Winkelfehlers und der Verkippung.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelfehler aus Zentrumskoordinaten des Werkstücks berechnet wird, bevor und nachdem das Werkstück um ein vorbestimmtes Ausmaß in der Betätigungsrichtung der Nivellierung bewegt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierung in der Betätigungsrichtung der Nivellierung durchgeführt wird, wenn die Winkelbezugsgröße der Drehantriebsvorrichtung um den Winkelfehler verschoben wurde.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierung nach einer Koordinatentransformation der Verkippung des Werkstücks in ein Koordinatensystem relativ zu der Betätigungsrichtung der Nivellierung auf der Grundlage des Winkelfehlers durchgeführt wird.