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Die
Erfindung betrifft ein Messverfahren zur Messung eines körperlichen
Messobjekts mit insbesondere mindestens einer gekrümmten Oberfläche, bei
dem eine Messvorrichtung mit einem räumlich verstellbaren Messarm
ein Messobjekt vermisst, das an mehreren Auflagepunkten auf Stützstellen
aufliegt, die durch Stützlagereinrichtungen
einer Stützanordnung
gebildet sind, wobei eine an dem Messarm angeordnete Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
mindestens eine Stützstelle
vorgibt.
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Das
Messobjekt ist beispielsweise ein Fahrzeugteil eines Kraftfahrzeuges,
zum Beispiel eine Scheibe, die eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Die Stützlagereinrichtungen
der Stützanordnung werden
positioniert, sodass das Messobjekt auf die Stützlagereinrichtungen an den
vorgesehenen Stützstellen
aufgelegt werden kann.
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Ein
zumindest teilweise automatisiertes Messverfahren der eingangs genannten
Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 196 40 579 A1 bekannt.
Eine Messmaschine verstellt automatisiert Säulen mit vertikal verstellbaren
Stützstiften,
an deren oberen Ende eine Kugel befestigt ist. Die Messmaschine
ist zur Justierung der Stützen
ausgestaltet. Die Mess maschine verstellt mit Hilfe eines Greifwerkzeugs
die Stützen
an eine gewünschte
Stelle und klemmt sie sodann mittels Klemmmitteln an der gewünschten
Position fest und gibt sie frei, so dass das Messobjekt, insbesondere
eine Scheibe eines Automobils, auf der jeweiligen Stützstelle
aufgelegt werden kann. Die Einstellung der Stützstelle ist allerdings kompliziert,
weil mehrere Freiheitsgrade zu deren Positionierung vorhanden sind.
Mit der Kugel ist eine punktförmige
Auflagefläche
definierbar, die unter Umständen
zu einer punktuellen Überbelastung des
Messobjekts führen
kann. Durch die Säulenstruktur
der Stützstellen
sind die Einstellmöglichkeiten
zur Bildung der Stützstelle
eingeschränkt.
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Aus
der
DE 197 08 762
A1 ist eine teilweise manuell betriebene Messmaschine bekannt.
Die Messmaschine enthält
Säulen
15, die auf Basen befestigbar sind. Die jeweilige Basis kann auf
einer Bezugsoberfläche
X-Y-verschoben werden. Dies wird manuell oder mit Hilfe eines Positionswerkzeugs
bewerkstelligt. Die Säulen
werden an einer separaten Vorrichtung vorjustiert, bevor sie auf
der jeweiligen Basis montiert und in X-Y Richtung verschoben werden.
An Stelle der Vorrichtung kann auch die Messmaschine benutzt werden,
um die Vorkonfigurierung zu bewirken.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 196 42 557 A1 sind eine Messvorrichtung
bzw. ein zugehöriges
Messverfahren bekannt, bei denen Tragelemente in der Art der eingangs
beschriebenen Stützen
durch eine Messmaschine an Stützstellen positioniert
wird. An den Tragelementen sind oberseitig Messsonden zur Abtastung
eines später
aufgelegten Messobjektes vorhanden.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 196 18 283 A1 geht eine Messvorrichtung
hervor, die mittels eines prismatischen Eichkörpers justierbar ist.
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Eine
Justierung bekannter Stützlagereinrichtungen
für genaue
Messungen ist allerdings sehr aufwendig. Die Stützlagereinrichtungen enthalten
beispielsweise Justierschrauben zur Justierung des jeweiligen Stützlagers.
Wenn das Stützlager
in einer Dimension, beispielsweise einer X-Richtung, verstellt wird,
bewirkt dies zugleich üblicherweise
eine Verstellung in den jeweils anderen Richtungen, beispielsweise
der Y-Richtung und der Z-Richtung. Nach jedem Justiervorgang eines
Stützlagers
wird die jeweilige Stützstelle
mit Hilfe der Messvorrichtung, beispielsweise einer Ständermessmaschine oder
einer Portalmessmaschine, wieder eingemessen. Stellt man dabei eine
Soll-Ist-Abweichung bei der jeweiligen Stützstelle fest, ist ein Nachjustieren erforderlich.
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Der
Vorgang des Justierens und erneuten Einmessens mit Hilfe der Messvorrichtung
wird iterativ wiederholt, bis die Stützstelle die gewünschte Position
erreicht hat. Das Messobjekt wird üblicherweise an mehreren Stützstellen
durch entsprechende Stützlagereinrichtungen
gestützt,
sodass der vorgenannte iterative Justiervorgang mehrfach an den
jeweiligen Stützlagereinrichtungen
durchgeführt
werden muss. Dementsprechend aufwendig ist die Einrichtung der Stützanordnung,
sodass einmal justierte Stützanordnungen
meist nicht wieder abgebaut werden, sondern eingelagert werden.
Der dafür
erforderliche Lagerraum ist beträchtlich.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Messverfahren
sowie geeignete Vorrichtungen hierfür bereit zu stellen, die eine
flexible und genaue Definition der Stützoberfläche ermöglichn.
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Zur
Lösung
der Aufgabe ist ein Messverfahren gemäß der technischen Lehre des
Anspruchs 1 vorgesehen. Eine Messvorrichtung und eine Stützanordnung
gemäß der technischen
Lehre weiterer unabhängiger
Ansprüche
sind zur Durchführung
des Messverfahrens ausgestaltet.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung ist, dass mit Hilfe der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung,
die am Messarm angeordnet ist, die Stützstelle sozusagen vorgegeben
wird, sodass die der Stützstelle
zugeordnete Stützlagereinrichtung
zu dieser Stützstelle
sozusagen hin bewegt bzw. hin verstellt wird, bis sie an der Definitionsfläche der
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
zumindest teilweise anliegt und die Stützstelle bildet. Ohne einen
weiteren Justiervorgang ist dann die Stützlagereinrichtung an der gewünschten Position,
nämlich
der Stützstelle,
auf die später
das Messobjekt mit dem zugeordneten Auflagepunkt bzw. Auflagebereich
aufgelegt werden kann, positioniert. Die Stützlagereinrichtung wird, nachdem
sie zur Definitionsfläche
hin bewegt worden ist, zweckmäßigerweise
festgelegt.
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Die
erfindungsgemäße Stützlagereinrichtung weist
zur Bildung der Stützstelle
eine dreidimensional verformbare Stützoberfläche auf, wobei beispielsweise
ein verformbarer Kunststoff, ein aushärtender Kunststoff oder dergleichen
denkbar sind. Im Ausführungsbeispiel
wird eine Stützstiftanordnung
mit einer Vielzahl von Stützstiften
vorgestellt, die verstellbar ist und eine resultierende dreidimensionale
Stützoberfläche bilden
kann. Bei der erfindungsgemäßen Stützanordnung
ist eine derartige Stützlagereinrichtung
mit einer dreidimensionalen bzw. resultierenden dreidimensionalen
Stützoberfläche vorhanden.
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Die
Begriffe Auflagepunkt bzw. Stützstelle sind
so zu verstehen, dass der jeweilige Berührungsbereich zwischen dem
Messobjekt, zum Beispiel einem Kraftfahrzeug-Bauteil, und der Stützlagereinrichtung
zur Aufnahme der Auflagekräfte
ausreichend groß ist.
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Die
Stützoberfläche, auf
die das Messobjekt später
mit dem entsprechenden Auflagepunkt aufgelegt wird, ist an die Definitionsfläche der
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
anpassbar. Diese Definitionsfläche
ist vorzugsweise konkav, das heißt nach innen gewölbt. Die
Stützoberfläche bildet
dann eine entsprechende konvexe Form aus, ist sozusagen nach außen gewölbt, sodass
das Messobjekt im Bereich des zugeordneten Auflagepunkts nur an
diesem Auflagepunkt auf der Stützoberfläche aufliegt. Nach
Anpassung an die Definitionsfläche
der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
weist diese Stützoberfläche beispielsweise
eine ballige Gestalt auf.
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Die
Definitionsfläche
der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
hat zweckmäßigerweise
eine stärkere Wölbung als
der Auflagepunkt des Messobjekts, der der Stützstelle jeweils zugeordnet
ist. Durch diese Maßnahme
wird gewährleistet,
dass das Messobjekt nur an dem Auflagepunkt und nicht zusätzlich neben dem
Auflagepunkt auf der Stützlagereinrichtung
aufliegt. Die Definitionsfläche
ist beispielsweise im Wesentlichen negativ kugelförmig, das
heißt,
sie hat beispielsweise die Gestalt einer Innenoberfläche einer Kugel.
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Die
Stützstelle
ist vorteilhafterweise etwa dem Mittelpunkt der Definitionsfläche zugeordnet. Die
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
wird mit Hilfe des Messarmes bezüglich
der Stützstelle
so positioniert, dass der Mittelpunkt der Definitionsfläche sich etwa
an der Stützstelle
befindet. Es versteht sich, dass die Stützoberfläche der Stützlagereinrichtung nicht seitlich
an der Definitionsfläche
vorstehen sollte.
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Der
Messarm, dem z.B. geeignete Positioniermittel zugeordnet sind bzw.
der vorteilhafterweise einen Bestandteil von Positioniermitteln
der Messvorrichtung bildet, wird zweckmäßigerweise bezüglich der
jeweiligen Stützstelle
so positioniert, dass die Definitionsfläche, insbesondere der Mittelpunkt
der Definitionsfläche,
an der mindestens einen Stützstelle im
Wesentlichen senkrecht zu dieser orientiert ist. Es versteht sich,
dass je nach erlaubter Messtoleranz, nach Wölbung der Definitionsfläche oder
dergleichen auch eine Abweichung möglich ist. Beim nachfolgenden
Ausführungsbeispiel
ist beispielsweise eine Toleranz von 5° bezüglich der Normalenrichtung
tolerierbar.
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Die
Messvorrichtung ist zweckmäßigerweise mit
Hilfe der Daten, die die Stützstelle
jeweils beschreiben, parametrierbar. Diese Daten enthalten beispielsweise
dreidimensionale Positionsdaten der Stützstelle. Insbesondere zu dem
Zweck, dass die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
durch den Messarm in Normalenrichtung bezüglich der Stützstelle
positionierbar ist, ist es bevorzugt, dass die Stützstelle
ferner mit Hilfe von Tangentialdaten und/oder Daten eines Normalenvektors
oder sonstiger Vektoren zur Beschreibung der Stützstelle parametrierbar ist.
Die entsprechenden Daten werden beispielsweise aus CAD-Daten (CAD
= Computer Aided Design) entnommen, mit denen der entsprechende
Auflagepunkt des Messobjekts definiert ist.
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Während des
Vorgebens der Stützstelle durch
den Messarm bzw. die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
ist es zweckmäßig, den
Messarm und/oder die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
festzulegen, beispielsweise mit Hilfe einer Klemmeinrichtung. Dadurch
wird ein unbeabsichtigtes Verstellen des Messarms bzw. der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
vermieden.
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Zur
späteren
Vermessung des Messobjekts ist es zweckmäßig, anstelle der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
eine an sich bekannte Messeinrichtung mit einem entsprechenden Messkopf
an dem Messarm anzuordnen. Eine derartige Messeinrichtung enthält üblicherweise
eine Druckmesseinrichtung, die bei geeignetem Anpressdruck des Messkopfs
an dem Messobjekt ein Mess-Signal
ausgibt. Diese Druckmesseinrichtung ist jedoch beim Vorgeben der Stützstelle
mit Hilfe der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
zweckmäßigerweise
zu deaktivieren, sodass sie nicht oder erst bei einem höheren Anpressdruck
als für
Messungen üblich
anspricht. Es ist auch möglich, die
Druckmesseinrichtung zu entfernen, wenn die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
an dem Messarm montiert ist.
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Die
Messvorrichtung wird zweckmäßigerweise
in an sich bekannter Weise kalibriert, wobei beispielsweise die
Messeinrichtung mit dem Messkopf an dem Messarm angeordnet ist.
Zur Ka librierung dient eine Kalibriereinrichtung, beispielsweise
eine Kalibrierungskugel, die im Bereich der Stützlagereinrichtung angeordnet
ist. Es ist bevorzugt, die Messvorrichtung an dieser Kalibriereinrichtung
auch mit an dem Messarm angeordneter Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
zu kalibrieren.
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Zwischen
dem Messkopf und der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
sind geometrische Differenzen möglich,
beispielsweise Längendifferenzen
in Bezug auf eine Aufnahme für
die Messeinrichtung bzw. die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
und den jeweiligen Mittelpunkt bzw. Messpunkt des Messkopfs bzw.
der Definitionsfläche.
Es ist bevorzugt, dass ein solcher Differenzwert, beispielsweise
anhand der Kalibriereinrichtung, ermittelt wird, sodass die jeweils vorzugebende
Stützstelle
unter Berücksichtigung des
Differenzwertes vorgebbar ist. Der Differenzwert ist beispielsweise
ein Längendifferenzwert.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Messvorrichtung sowie eine Stützanordnung
in perspektivischer Ansicht, mit denen das erfindungsgemäße Messverfahren
ausführbar
ist,
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2 eine
Stützlagereinrichtung
der Stützanordnung
gemäß 1 sowie
einen Messarm der Messvorrichtung, an dem eine Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
montiert ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
gemäß 2,
wenn diese in eine Vorgabeposition für eine Stützstelle gefahren ist, sowie
einen Teil der Stützlagereinrichtung gemäß 2,
der noch von der Vorgabeeinrichtung entfernt ist,
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4 eine
der 3 entsprechende Ansicht, wobei die Stützlagereinrichtung
zur Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
hin verstellt ist,
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5 eine
perspektivische Darstellung eines vorderen Teils der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
gemäß 2 bis 4,
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6 eine
Querschnittsansicht des vorderen Teils gemäß 5, und
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7 die
Stützlagereinrichtung
gemäß 3 und 4 mit
einem aufgelegten Messobjekt, das schematisch dargestellt ist.
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In 1 ist
eine Messvorrichtung 10, beispielsweise eine Ständermessmaschine
oder eine Portalmessmaschine, mit einem Messarm 11 dargestellt.
Am vorderen, freien Ende des Messarms 11 ist eine Messeinrichtung 12 an
einem Kopf 13 des Messarms 11 befestigt. Die Messeinrichtung 12,
die durch nicht dargestellte Antriebe des Messarms 11 und/oder
des Kopfs 13 räumlich,
d.h. in drei Dimensionen verstellbar ist, enthält einen Messkopf 14,
beispielsweise in Gestalt eines Kugelkopfs, zum Abtasten eines Messobjekts 15,
zum Beispiel einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs, eines Karosserieteils
oder eines sonstigen dreidimensionalen Körpers, der insbesondere eine
oder mehrere gekrümmte
Oberflächen
aufweist.
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Das
Messobjekt 15 ist auf Stützlagereinrichtungen 16–22 an
vorbestimmten Auflagepunkten 23–29 aufgelegt. Die
Stützlagereinrichtungen 16–22 sind
oben an Stützen 30–32 angeordnet,
die zweckmäßigerweise
höhenverstellbar,
insbesondere teleskopierbar, sind und einen Bestandteil einer Stützanordnung 34 bilden.
Die Stützanordnung 34 kann
einen Bestandteil der Messvorrichtung 10 bilden.
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Die
Stützen 30–33 können auf
einem Untergrund 35 hin- und herbewegt werden, bis die
Stützlagereinrichtungen 16–22 auf
die erfindungsgemäße Weise
positioniert und justiert sind. Sodann können die Stützen 30–33 auf
dem Untergrund festgelegt werden. Ferner ist die jeweilige Höhenposition
der Stützen 30–33 festlegbar,
beispielsweise durch Klemm-Schrauben oder dergleichen.
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Das
Messobjekt 15 ist an den Auflagepunkten 23–29 beispielsweise
gekrümmt.
Dennoch liegt es an Stützstellen 36–42,
die durch die Stützlagereinrichtungen 16–22 gebildet
werden, so sicher auf, dass eine präzise Abtastung des Messobjekts 15 mit Hilfe
des Messarms 11 bzw. der Messeinrichtung 12 möglich ist.
Dabei wird der Messkopf 14 durch den Messarm 11 relativ
zu dem Messobjekt 15 bewegt, bis der Messkopf 14 am
jeweiligen Messpunkt an dem Messobjekt 15 anliegt. Eine
Druckmesseinrichtung 43 misst dann den jeweiligen Anpressdruck
und löst
bei einem geeigneten Anpressdruck des Messkopfs 14 ein
Mess-Signal aus, wobei eine Auswerteeinrichtung 44 die
jeweilige Messposition anhand der Position des Messarms bzw. des
Messkopfs 14 ermittelt.
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Die
Auswerteeinrichtung 44 bildet einen Bestandteil einer schematisch
dargestellten Steuereinrichtung 45 der Messvorrichtung 10 und
enthält
beispielsweise einen Prozessor 46 sowie Speicher 47. Mit
dem Prozessor 46 ist Programmcode von Programmmodulen ausführbar, beispielsweise
von einem Auswertemodul 48, das einen Bestandteil der Auswerteeinrichtung 44 bildet,
sowie einem Positioniermodul 49, das Bestandteil von Positioniermitteln 50 zur
Positionierung des Messarms 11 bildet.
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Mit
Hilfe der Positioniermittel 50 ist der Messarm 11 bei
der Einrichtung der Stützanordnung 34, insbesondere
der Stützlagereinrichtungen 16–22,
an den Stützstellen 36–42 positi onierbar.
Zur Vorgabe der Stützstellen 36–42 dient
ferner eine Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51,
die am Kopf 13 des Messarms 11 befestigbar ist,
beispielsweise in den Kopf 13 einschraubbar ist. Beim Ausführungsbeispiel
ist die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 in
die Druckmesseinrichtung 43 eingeschraubt, eingesteckt
oder dergleichen. Solange die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 an
der Druckmesseinrichtung 43 angeordnet ist, ist die Druckmesseinrichtung 43 zweckmäßigerweise
deaktiviert oder zumindest desensibilisiert, sodass sie nicht oder
erst bei größerem Anpressdruck
anspricht als in Verbindung mit der Messeinrichtung 12.
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Am
vorderen, freien Ende der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 befindet
sich eine Definitionsfläche 52,
die vorliegend konkav ist, das heißt nach innen gewölbt. Die
Definitionsfläche 52 wird
beispielsweise durch einen Körper 53 oder
ein Gehäuse 53 gebildet,
das beim Ausführungsbeispiel
die Gestalt einer Art Haube aufweist. Man könnte den Körper 53, insbesondere
die Definitionsfläche 52,
auch als eine Art Kalotte bzw. Kalottenfläche bezeichnen. An der der
Definitionsfläche 52 entgegengesetzten Seite
befindet sich als Befestigungsmittel eine Montageeinrichtung 54,
zum Beispiel in Gestalt eines Vorsprungs, eines Gewindestifts oder
dergleichen, mit der die Vorgabeeinrichtung 51 an der Druckmesseinrichtung 12,
das heißt
also am Messarm 11, montierbar ist.
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Die
erfindungsgemäße Einrichten
der Stützstellen 36–42 durch
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 wird
folgendermaßen
durchgeführt,
bevor das Messobjekt 15 auf die Stützstellen 36–42 aufgelegt
wird:
Die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 wird
an der jeweiligen Stützstelle 36–42 mit
Hilfe der Positioniermittel 50 positioniert, das heißt, die
Positioniermittel 50 steuern den Messarm 11 so
an, dass er die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 an
den Stützstellen 36–42 jeweils
positioniert. Am Beispiel der Stützstelle 36 wird
diese Positionierung der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 bzw.
die Einrichtung der zugeordneten Stützlagereinrichtung 16 und
der Stütze 30 nachfolgend
näher erläutert.
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Der
Messarm 11 fährt
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 derart
an die Stützstelle 36 heran, dass
die Definitionsfläche 52 an
der Stützstelle 36 im wesentlichen
entsprechend dem Normalenvektor 62 der Stützstelle 36,
das heißt
dem Vektor senkrecht oder senkrecht zur Neigung der Stützstelle 36 bzw. senkrecht
zur Fläche
des Montageobjekts 15 am Auflagepunkt 23, orientiert
ist. Ferner befindet sich etwa die Mitte der Definitionsfläche 52 im
Bereich der Stützstelle 36,
wobei aber auch eine außermittige Orientierung
möglich
ist, sofern eine Stützfläche 55, die
von der Stützlagereinrichtung 16 gebildet
wird, sich innerhalb des Bereiches der Definitionsflä che 52 befindet,
wenn die Vorgabeeinrichtung 51 an der Stützstelle 36 positioniert
ist.
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Die
Einrichtung der Stützoberfläche 55 bzw. der
Stützlagereinrichtung 16 gestaltet
sich folgendermaßen:
Zunächst wird
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 an
der Stützstelle 36 wie
erläutert
positioniert. Sodann wird die Säule
oder Stütze 30 an
der Stützstelle 36,
das heißt
im Bereich des Auflagepunkts 23, grob positioniert, das
heißt
auf dem Untergrund 35 verschoben und dort zweckmäßigerweise
festgelegt, z.B. durch nicht dargestellte Schrauben. Sodann wird die
Stütze 30 in
die erforderliche Höhenposition
verfahren. Oben an der Stütze 30 ist
eine Positionierunterlage 56, beispielsweise in Gestalt
einer mit Nuten versehenen Platte, angeordnet, auf der die Stützlagereinrichtung 16 positionierbar
ist, beispielsweise in X- und/oder Y-Richtung verschiebbar ist.
Die Stützlagereinrichtung 16 ist
an der Positionierunterlage 56 festlegbar, beispielsweise
klemmbar, schraubbar oder dergleichen.
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Jedenfalls
wird die Stützlagereinrichtung 16 auf
der Positionierunterlage 56 positioniert, bis sich eine
Stützstiftanordnung 58 bzw.
die durch die Stützstiftanordnung 58 bildbare
Stützoberfläche 55 im
Bereich der an der Stützstelle 36 positionierten
Definitionsfläche 52 befindet.
Die Dimensionen der Definitionsfläche 52 und der durch
die Stützstiftanordnung 58 bildbaren
Stützoberfläche 55 korrelieren
miteinander, d.h. die Stützoberfläche 55 ist
kleiner oder gleich groß wie
die Definitionsfläche 52.
Es versteht sich, dass zur Positionierung der Stützstiftanordnung 58 ein
in manchen Fällen
mehrfaches Verstellen der Stützlagereinrichtung 16 auf
der Positionierunterlage 56 sowie ein Verschieben und/oder
Höhenverstellen der
Stütze 30 oder
weitere Positionierhandlungen möglich
sind.
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Die
Stützstiftanordnung 58 steht
beim Ausführungsbeispiel
nach oben vor ein Gehäuse 59 der Stützlagereinrichtung 16 vor.
Die Stützstiftanordnung 58 enthält eine
Vielzahl von Stützstiften 60,
deren Längsposition,
vorliegend Höhenposition,
bezüglich des
Gehäuses 59 verstellbar
ist. Die Stützstifte 60 sind
in der gewünschten
Längsposition
festlegbar, beispielsweise mit Hilfe einer Klemmschraube 61 oder
dergleichen. Die Stützstiftanordnung 58 ist
beispielsweise federnd in dem Gehäuse 59 gelagert, wobei
beim Entspannen der zugeordneten Federanordnung die Stützstifte 60 nach
vorn, vorliegend nach oben, vor das Gehäuse 59 (längs-)verstellt
werden. Das Gehäuse 59 ist
vorliegend senkrecht orientiert auf der Positionierunterlage 56 angeordnet.
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In
den 3 und 4 ist dargestellt, wie die Stützstifte 60 nach
dem Lösen
der Klemmschraube 61 (4) eine
individuelle Längsposition
bezüglich
des Gehäuses 59 einnehmen,
bis sie an der Definitionsfläche 52 anliegen.
Wenn die Stützstif te 60 der
Stützstiftanordnung 58 die
Definitionsfläche 52 erreicht
haben, werden die Stützstifte 60 festgelegt, z.B.
mit der Klemmschraube 61, sodass ihre jeweilige Position
erhalten bleibt. Die Stützstiftanordnung 58 bildet
an ihrer Oberseite dann die Stützoberfläche 55 aus,
die vorliegend eine resultierende Stützoberfläche ist.
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Es
versteht sich, dass beispielsweise durch einen plastisch verformbaren
Kunststoff, einen aushärtbaren
Kunststoff oder dergleichen ebenfalls eine Stützoberfläche 55 gebildet werden
kann. Eine solche Maßnahme
stellt im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 10 eine
eigenständige
Erfindung dar.
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Die
Definitionsfläche 52 weist
eine stärkere Wölbung auf
als das Messobjekt 15 am Auflagepunkt 23, der
der Stützstelle 36 zugeordnet
ist. Dadurch wird sichergestellt, dass das Messobjekt 15 nur
im Bereich der Stützstelle 36 auf
der Stützoberfläche 55 aufliegt,
oder mit anderen Worten, dass keiner der Stützstifte 60 neben
der Stützstelle 36 die
gewünschte
Stützoberfläche 55 durchstößt. Dies
ist insbesondere in 7 gut erkennbar. In 7 ist
ferner der Normalenvektor 62 eingezeichnet, in dessen Richtung
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 an
der Stützstelle 36 durch
die Messvorrichtung 10 positioniert wird. Der Normalenvektor 62 ist
derjenige Vektor, der senkrecht zur Fläche des Messobjekts 15 am Auflage punkt 23 und
somit senkrecht zur Neigung an der Stützstelle 36 orientiert
ist.
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Die
jeweilige Position der Stützstelle 36 bzw. des
Auflagepunkts 23 wird den Positioniermitteln 50 beispielsweise
anhand von CAD-Daten zur Beschreibung des Messobjekts 15 vorgegeben.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass ein Bereich
möglicher
Auflagepunkte, das heißt
beispielsweise ein Bereich des Messobjekts 15 um den Auflagepunkt 23 herum,
bei den Positioniermitteln 50 parametriert wird, beispielsweise
durch entsprechende CAD-Daten des Messobjekts 15. Die Positioniermittel 50 wählen dann
einen geeigneten Auflagepunkt, beispielsweise den Auflagepunkt 23,
aus. Hierbei ist es möglich,
dass die Positioniermittel 50 die Krümmung bzw. Wölbung der
Definitionsfläche 52 berücksichtigen
und einen solchen Auflagepunkt 23 auswählen, dessen Krümmung geringer
ist als die Krümmung
der Definitionsfläche 52.
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Wenn
die Stützstelle 36 definiert
ist, werden auch die weiteren Stützstellen 37–42 auf
die beschriebene Weise eingerichtet. Sodann wird zweckmäßigerweise
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 entfernt
und durch die Messeinrichtung 12 ersetzt, wobei eine Kalibrierung
mit Hilfe einer Kalibriereinrichtung 63 zweckmäßig ist,
bevor das Messobjekt 15 vermessen wird. Jedenfalls wird
das Messobjekt 15 an den Stützstellen 36–42 auf
die Stützanordnung 34 aufgelegt
und mit Hilfe der Messeinrichtung 12 vermessen.
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Die
Kalibriereinrichtung 63 enthält eine Kalibrierungskugel 64,
die beispielsweise an einem Ständer 65 angeordnet
ist. Die Kalibriereinrichtung 63 befindet sich innerhalb
der Stützanordnung 34,
jedenfalls in einem Bereich, der durch den Messarm 11 erreichbar
ist.
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Besonders
bevorzugt ist eine Kalibrierung der Messvorrichtung 10 sowohl
mit der Messeinrichtung 12 als auch mit der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51.
Die Kalibrierung der Messeinrichtung 12 und/oder der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 erfolgt
in an sich bekannter Weise, wobei mehrere Punkte 72 am
Außenumfang
der Kalibrierungskugel 64 abgetastet werden, um deren Mittelpunkt
bzw. den Abstand 66 eines Mittelpunkts 67 des
Messkopfes 14 von einem Bezugspunkt 68 am Messarm 11 zu
ermitteln.
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Es
ist zweckmäßig, auch
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 51 insbesondere
vor dem Einrichten der Stützstellen 36–42 mit
Hilfe der Kalibrierungskugel 64 zu kalibrieren. Dabei wird
beispielsweise ein Abstand 69 zwischen dem Bezugspunkt 68 und
einem Mittelpunkt 70 der Definitionsfläche 52 ermittelt.
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Die
Positioniermittel 50, das heißt die Messvorrichtung 10,
berücksichtigen
einen Differenzwert 71, vorliegend einen Längendifferenzwert,
zwischen den Abständen 66 und 69 bei
der Vorgabe der Stützstellen 36–42,
beispielsweise durch eine entsprechende Umrechnung.
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Varianten
der Erfindung sind ohne weiteres realisierbar.
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Beispielsweise
könnte
die Definitionsfläche 52 stärker oder
weniger stark gewölbt
sein, wobei die jeweilige Oberflächengeometrie
des zu messenden Messobjekts und/oder Messtoleranzen vorteilhafterweise
bei der Krümmung
der Definitionsfläche 52 berücksichtigt
werden.
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Es
ist prinzipiell möglich,
eine Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
mit einer ebenen Definitionsfläche
vorzusehen, wenn das Messobjekt an der zu definierenden Stützstelle
bzw. an dem zugeordneten Auflagepunkt ebenfalls eben ist.
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Es
versteht sich, dass auch eine oder mehrere Stützstellen fest definiert sein
können
und die Messvorrichtung 10 eine oder mehrere zusätzliche Stützstellen
auf die erfindungsgemäße Weise
vorgibt.