-
Die
Erfindung betrifft eine Messvorrichtung mit einem räumlich verstellbaren
Messarm zum Vermessen eines körperlichen
Messobjekts mit insbesondere mindestens einer gekrümmten Oberfläche, mit
mindestens einer Stützeinrichtung
zur Bildung einer Stützstelle,
an der oder auf der das Messobjekt während einer Vermessung liegt,
mit einer an dem Messarm angeordneten und mit dem Messarm positionierbaren
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
mit einer Definitionsfläche
zum Vorgeben der Stützstelle, so
dass die mindestens eine Stützeinrichtung
zu der Definitionsfläche
hin verstellbar ist, bis eine Stützoberfläche der
mindestens einen Stützeinrichtung
an der Definitionsfläche
zur Bildung der Stützstelle
zumindest teilweise anliegt. Die Erfindung betrifft ferner ein Kalibrierverfahren
zur Kalibrierung einer Messvorrichtung.
-
Eine
derartige Messvorrichtung bzw. ein Kalibrierverfahren für eine solche
Messvorrichtung sind aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 021 004.7 bekannt.
Bevor das Messobjekt auf die mindestens eine Stützeinrichtung aufgelegt werden
kann, wird diese eingerichtet. Der Messarm positioniert die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
an den einzurichtenden Stützstellen,
wo jeweils eine Stützeinrichtung
positioniert und eingerichtet wird. Die Stützeinrichtung hat beispielsweise eine
Stützstiftanordnung,
die individuell verstellbare Stützstifte
aufweist. Die Stützstifte
werden durch die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
relativ zueinander und relativ zu einem Ständer für die Stützstiftanordnung eingerichtet.
Die Stützstiftanordnung
bildet beispielsweise eine dreidimensionale Stützoberfläche. Die Stützeinrichtung bildet sodann
die Stützstelle,
an der später
das Messobjekt zur Vermessung durch die Messvorrichtung aufgelegt
werden kann. während der
nachfolgenden Vermessung ist eine Messarm-Messeinrichtung zur Abtastung
des Messobjekts an dem Messarm befestigt.
-
Die
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
und die Messarm-Messeinrichtung müssen kalibriert werden, d.h.
sie müssen
auf einen Bezugspunkt der Messvorrichtung eingerichtet werden. Zur
Kalibrierung ist z.B. eine Kalibrierungseinrichtung mit einer Kalibrierungskugel
vorgesehen, an der die Messarm-Messeinrichtung
und die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
kalibrierbar sind. Damit werden beispielsweise geometrische Differenzen
zwischen der Messarm-Messeinrichtung und der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung, Montagetoleranzen
beim Montieren der jeweiligen Einrichtungen am Messarm und dergleichen
erfasst, sodass die Messarm-Messeinrichtung und die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
einheitlich auf den Bezugspunkt der Messvorrichtung kalibriert sind.
-
Die
bekannte Kalibriereinrichtung in Gestalt der Kalibrierungskugel
korrespondiert mit der Gestalt der Definitionsfläche der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung,
die dementsprechend zwingend konkav sein muss. Diese konkave Form
der Definitionsfläche ist
zwar zur Einrichtung einer kugel- oder punktförmigen Stützstelle zweckmäßig. Es
gibt jedoch Anwendungsfälle,
bei denen auch anders gestaltete Definitionsflächen, beispielsweise Definitionsflächen mit
einer Aufnahme oder einem Vorsprung, walzenförmige Definitionsflächen oder
dergleichen zur Einrichtung korrespondierender Stützoberflächen zweckmäßig sind.
Um die so ausgestalteten Vorgabeeinrichtungen zu kalibrieren, müsste man
jeweils eine Kalibriereinrichtung mit geeigneter Geometrie verwenden. Andererseits
ist es sehr vorteilhaft, eine kugel- oder würfelförmige Kalibriereinrichtung
zu verwenden, wie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 196 18 283.2 beschrieben.
Dort ist an Stelle einer Kalibrierungskugel ein Kalibrierungspolyeder
vorgesehen. Mit Hilfe dieser Kalibrierungseinrichtung könnte man
beispielsweise eine Vorgabeeinrichtung mit einer ebenen Definitionsfläche auswählen. Die Auswahl
möglicher
Definitionsflächen
bzw. Vorgabeeinrichtungen ist allerdings sehr eingeschränkt.
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung
und ein Kalibrierverfahren anzugeben, die die Verwendung von Vorgabeeinrichtungen
mit Definitionsflächen
verschiedenartigster Geometrie bei einer Messvorrichtung der eingangs
genannten Art ermöglichen.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe ist bei einer Messvorrichtung der eingangs genannten
Art vorgesehen, dass sie eine Kalibrier-Messeinrichtung aufweist,
die mit einer Steuereinrichtung der Messvorrichtung verbunden ist
und die bei Abtastung der Definitionsfläche der an dem Messarm montierten
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
Messwerte zur Kalibrierung der Messvorrichtung an die Steuereinrichtung
sendet. Ferner ist zur Lösung
der Aufgabe ein Kalibrierverfahren zur Kalibrierung der Messvorrichtung
vorgesehen.
-
Mit
der Kalibriermesseinrichtung kann die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung, insbesondere deren
Definitionsfläche,
abgetastet werden, um die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
im am Messarm montierten Zustand zu kalibrieren. Somit kann die Position
und Geometrie der Definitionsfläche
relativ zu einem Bezugspunkt der Messvorrichtung auf einfache Weise
ermittelt werden. Die Kalibrier-Messeinrichtung kann beispielsweise
ein Messkopf bzw. eine Messeinrichtung einer Bauart sein, die alternativ auch
als Messarm-Messeinrichtung zur Abtastung des Messobjekts nutzbar
ist. Prinzipiell möglich
ist es daher, dass man die ansonsten am Messarm zu befestigende
Messarm-Messeinrichtung
als eine ortsfeste Kalibrier-Messeinrichtung zur Abtastung der Definitionsfläche bzw.
zur Kalibrierung der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
nutzt, und nachdem die Stützstellen
bzw. Stützeinrichtungen
eingerichtet sind, an Stelle der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung die
Kalibrier-Messeinrichtung als Messarm-Messeinrichtung am Messarm
montiert, um das Messobjekt zu vermessen. Dabei ist es wichtig,
dass die Messeinrichtung am Messarm mit möglichst geringen Toleranzen
montierbar ist, sodass ein weiteres Kalibrieren der Messeinrichtung,
wenn sie am Messarm montiert ist, nicht erforderlich ist.
-
Besonders
bevorzugt ist aber eine separate, ausschließlich für Kalibrierzwecke zu verwendende Kalibrier-Messeinrichtung.
Zweckmäßigerweise
ist die Kalibrier-Messeinrichtung ortsfest angeordnet, sodass der
Messarm die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
relativ zu der Kalibrier-Messeinrichtung positionieren und die Kalibrier-Messeinrichtung
die Definitionsfläche
abtasten kann. Die Kalibrier-Messeinrichtung steht beispiels weise
auf einer Basisfläche oder
Bodenfläche
der Messvorrichtung.
-
Prinzipiell
möglich
ist auch, dass die Kalibrier-Messeinrichtung
an einem beweglichen zweiten Arm, ähnlich wie der Messarm, beweglich
angeordnet ist, sodass die Kalibrier-Messeinrichtung relativ zu der am Messarm
befestigten Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
durch diesen zweiten Arm positioniert werden kann.
-
Es
ist zweckmäßig, dass
die Kalibrier-Messeinrichtung mehrere, d.h. vorzugsweise mindestens zwei
Messsensoren aufweist, die in unterschiedliche Richtungen orientiert
sind. Beispielsweise sind die Messsensoren winkelig zueinander,
z.B. rechtwinkelig, und stehen vor ein Basisteil der Kalibrier-Messeinrichtung vor.
Die Messsensoren können
beispielsweise in der Art von Strahlen eines Sternes von dem Basisteil
weg stehen. Somit kann die Definitionsfläche der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung von mehreren unterschiedlichen
Seiten durch die Kalibrier-Messeinrichtung abgetastet werden. Dies
ermöglicht
höhere
Freiheitsgrade bei der geometrischen Ausgestaltung der Definitionsfläche.
-
Die
mehreren Messsensoren sind zweckmäßigerweise jeweils gleich weit
von dem Basisteil bzw. von einem Bezugspunkt des Basisteils entfernt.
Beispielsweise sind die Messsensoren an der Oberfläche und/oder
den Kanten eines virtuellen, umhüllenden
geometrischen Körpers
angeordnet, beispielsweise einer Kugel, eines Polyeders oder dergleichen.
-
Die
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
ist zweckmäßigerweise
lösbar
an dem Messarm montierbar. Es versteht sich, dass auch fest an dem
Messarm befestigte Stützstellen-Vorgabeeinrichtungen prinzipiell
möglich
sind. An dem Messarm sind zweckmäßigerweise
Befestigungsmittel vorhanden, an denen wahlweise die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
oder die Messarm-Messeinrichtung zur Messung des Messobjekts befestigbar
sind. Mit der Kalibrier-Messeinrichtung sind sowohl die Messarm-Messeinrichtung als
auch die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
kalibrierbar.
-
Die
Stützeinrichtung
weist zweckmäßigerweise
einen verstellbaren Ständer
zur Positionierung an der Stützstelle
auf. Der Ständer
hat zweckmäßigerweise
einen oder mehrere Gelenkfüße, die
jeweils mindestens zwei gelenkig miteinander verbundene Schenkel
haben. Die Schenkel sind beispielsweise mittels Dreh- oder Kugelgelenken
verbunden. Zur Bildung mehrerer Freiheitsgrade können auch mehrere Drehgelenke
zwischen den jeweiligen Schenkeln mit zueinander winkeligen Drehachsen
vorgesehen sein.
-
Zur
möglichst
optimalen Anpassung an eine erforderliche Geometrie der Stützstelle
ist die Stützoberfläche der
Stützeinrichtung
zweckmäßigerweise dreidimensional
verformbar. Dies kann man beispielsweise durch ein chemisch aushärtbares
Material bei der Stützeinrichtung
erzielen. Besonders zweckmäßig, weil
leicht rekonfigurierbar, ist jedoch eine einstellbare Stützstiftanordnung
der eingangs genannten Art, die beispielsweise in der
DE 10 2004 021 004 beschrieben
ist.
-
Es
versteht sich, dass auch eine geometrisch feste, für den Bedarf
aber optimal ausgewählte Stützoberfläche vorteilhaft
ist, beispielsweise eine kugelförmige
oder walzenförmige
Stützoberfläche, eine
Stützoberfläche mit
einer Ausnehmung oder einem Vorsprung, die mit einem Vorsprung bzw.
einer Ausnehmung am Messobjekt korrespondieren.
-
Die
Definitionsfläche
der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
korreliert mit einer Oberflächengestalt der
vorzugebenden Stützstelle.
Bei einer kugelförmigen
einzurichtenden Stützoberfläche ist
die Definitionsfläche
beispielsweise konkav bzw. hohlkugelförmig, bei einer konkaven Stützoberfläche z.B.
konvex.
-
Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung vorgestellt. Es zeigen:
-
1 eine
erfindungsgemäße Messvorrichtung
zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens
mit einer Kalibrier-Messeinrichtung und mit einem schematisch gezeichneten
Messarm,
-
2 eine
erste, an dem Messarm montierte Stützstellen-Vorgabeeinrichtung während eines Kalibrierens mit
der Kalibrier-Messeinrichtung gemäß 1,
-
3 eine
zweite Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
während
eines Kalibrierens mit der Kalibrier-Messeinrichtung gemäß 1,
-
4 eine
Stützeinrichtung
mit drei Gelenkfüßen zur
Positionierung einer verstellbaren Stützstiftanordnung, mit der eine
resultierende dreidimensionale Stützoberfläche zum Auf- oder Anlegen des Messobjekts
gebildet werden kann, sowie eine dritte Stützstellen-Vorgabeeinrichtung,
-
5a, 5b,
eine verstellbare Stützstiftanordnung
etwa in der Art der Stützstiftanordnung
gemäß 4 sowie
eine vierte Stützstellen-Vorgabeeinrichtung,
und
-
6 eine
Stützeinrichtung
mit einem Gelenkfuß und
einer kugelförmigen
Stützoberfläche und einer
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung
in der Art der vierten Stützstellen-Vorgabeeinrichtung.
-
Bei
den Figuren sind im wesentlichen gleiche oder gleichwirkende Komponenten
mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nur einmal beschrieben.
-
Eine
Messvorrichtung 10 gemäß 1 dient zur
Messung eines körperlichen
Messobjekts 15, beispielsweise der Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges, das
auf beispielsweise vier konfigurierbare und einstellbare Stützeinrichtungen 11 aufgelegt
ist. Die Messvorrichtung 10 ist beispielsweise eine Ständermessmaschine
oder eine Portalmessmaschine. Ein Messarm 16 mit einem
an seinem vorderen, freien Ende 27 angeordneten Messarm-Messeinrichtung 17 tastet
das Messobjekt 15 mit seinen ebenen oder gekrümmten Oberflächen ab.
Eine Druckmesseinrichtung im Tastkopf 18 misst den jeweiligen
Anpressdruck und sendet Messwerte an eine Auswerteeinrichtung 19,
die anhand der jeweiligen Position des Tastkopfs 18 bzw.
des Messarms 16 die Messposition bzw. einen Messpunkt am
Messobjekt 15 ermittelt.
-
Die
Auswerteeinrichtung 19 bildet einen Bestandteil einer schematisch
dargestellten Steuereinrichtung 20 der Messvorrichtung 10 und
enthält
beispielsweise einen Prozessor 21 sowie Speicher 22. Mit
dem Prozessor 21 ist Programmcode von Programmmodulen ausführbar, beispielsweise
von einem Auswertemodul 23 der Auswerteeinrichtung 19 zur
Ermittlung einer Messposition des Tastkopfs 18 sowie von
einem Positioniermodul 24, das Bestandteil von Positioniermitteln 25 zur
Positionierung des Messarms 16 bildet. Die Auswerteeinrichtung 19 umfasst
ferner eine Kalibriertabelle 12.
-
Die
Stützeinrichtungen 11 sowie
Stützeinrichtungen 400, 600 (4, 6)
sind frei konfigurierbar, sodass anstelle des Messobjekts 15 auch Messobjekte
anderer Gestalt, beispielsweise anders geartete Fahrzeugscheiben,
Karosserieteile oder sonstige Messobjekte auf die Stützeinrichtungen 11, 400, 600 aufgelegt
werden können.
die Stützeinrichtungen 11, 400, 600 werden
dann jeweils neu eingerichtet und konfiguriert, d.h. an den erforderlichen Stützstellen,
wo das Messobjekt 15 auf die Stützeinrichtungen 11, 400, 600 aufgelegt
werden soll, so verstellt, dass Stützoberflächen 13, 413, 513 der
Stützeinrichtungen 11, 400, 600 die
Stützstellen
zum Auflegen des Messobjekts 15 bilden.
-
Zur
Positionierung und Einrichtung der Stützeinrichtungen 11, 400, 600 dienen
Stützstellen-Vorgabeeinrichtungen 26, 226, 326, 426, 526,
die an Stelle der Messarm-Messeinrichtung 17 am Messarm 16 befestigbar
sind, der in 1 nur schematisch dargestellt
ist. Die Stützstellen-Vorgabeeinrichtungen 26, 226, 326, 426, 526 weisen
jeweils unterschiedliche Definitionsflächen 28, 228, 328, 428, 528 auf,
nämlich
beispielsweise eine rinnenartige Definitionsfläche 28, stempelartige
oder zumindest teilweise ebene Definitionsflächen 328, 428 sowie
konkave bzw. hohlkugelförmige
Definitionsflächen 28, 528. Die
Definitionsflächen 28, 228, 328, 428, 528 korrelieren
mit der jeweils einzustellenden Auflagefläche bzw. Stützoberfläche 13 bis 513,
bilden sozusagen ein Negativ der jeweiligen Stützoberfläche 13 bis 513.
-
Die
Stützeinrichtungen 11 werden
beispielsweise mit Hilfe der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 eingerichtet.
Dazu wird zunächst
die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 an
einem Gelenkkopf 30 am freien Ende 27 des Messarms 16 befestigt,
beispielsweise eingeschraubt, angesteckt oder dergleichen. Der Gelenkkopf 30 bildet
insoweit ein Befestigungsmittel zur Befestigung der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 bzw.
alternativ der Messarm-Messeinrichtung 17, die ebenfalls
am Gelenkkopf 30 befestigbar ist.
-
Der
Gelenkkopf 30 dient wie der Messarm 16 zur Positionierung
der Messarm-Messeinrichtung 17 bzw. der Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 und
hat beispielsweise ein drehbares, am Messarm 16 vorzugsweise
lösbar
befestigtes Basisteil 62, an dem ein Schwenkteil 63 schwenkbar
angeordnet ist. Das Basisteil 62 ist beispielsweise an
der Unterseite eines Montagekopfes 64 befestigt, der Nuten,
Schrauböffnungen
oder dergleichen zur lösbaren
Befestigung des Basisteils 30 aufweist. Die Drehachsen
des Basisteils 62 relativ zum Messarm 16 und des
Schwenkteils 63 relativ zum Basisteil 62 sind
winkelig zueinander, beispielsweise rechtwinkelig.
-
Die
Vorgabeeinrichtungen 26, 226, 336, 426, 526 enthalten
beispielsweise einen Stab 61 mit einem Vorgabekopf 29 an
seinem vorderen Ende 60, an dem die Definitionsfläche 28 ausgebildet
ist. Der Stab 61 ist beispielsweise in das Schwenkteil 63 eingesteckt,
eingeschraubt oder in sonstiger Weise an diesem befestigt.
-
Bevor
die Stützstellen 32 bis 35 eingerichtet werden,
wird die Vorgabeeinrichtung 26 kalibriert. Bei einer konventionellen
Messvorrichtung würde
man hierzu beispielsweise eine Kalibriereinrichtung 54 mit einer
Kalibrierungskugel 55 auf einem Ständer 56 verwenden.
Die Kalibriereinrichtung 54 eignet sich beispielsweise
zur Kalibrierung der kugelförmigen Defi nitionsfläche 28.
Die geometrisch anders gestalteten Definitionsflächen 228, 328, 428 lassen
sich allerdings mit Hilfe der Kalibriereinrichtung 54 nicht
kalibrieren.
-
Zu
deren Kalibrierung eignet sich vielmehr eine erfindungsgemäße Kalibrier-Messeinrichtung 70 mit
einem Basisteil, z.B. einem Ständer 71,
an dem mehrere Sensoren 72, z.B. Tastköpfe, angeordnet sind. Die Sensoren 72 stehen
von dem Ständer 71 strahlenförmig ab.
Beispielsweise ist ein Sensor 72 vertikal nach oben orientiert,
während
andere Sensoren 72 im Wesentlichen horizontal orientiert
sind. Die Kalibrier-Messeinrichtung 17 enthält beispielsweise vier
horizontal orientierte, zueinander rechtwinkelig vom Ständer 71 abstehende
Sensoren 72 und einen nach oben gerichteten Sensor 72.
-
Der
Messarm 16 positioniert z.B. die Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 von
verschiedenen Seiten her zur Kalibrier-Messeinrichtung 70, wobei jeweils
ein Sensor 72 die Definitionsfläche 28 abtastet. Bei
dieser Abtastung ermittelt die Kalibrier-Messeinrichtung 70 Messwerte 73,
die sie über
eine Leitung 74 und/oder drahtlos an die Steuereinrichtung 20 übermittelt.
Die Steuereinrichtung 20, d.h. beispielsweise das Auswertemodul 23,
speichert die Messwerte 73 in einer Kalibriertabelle 12 und
ermittelt anhand der Messwerte 73 die Koordinaten der Definitionsfläche 28 auf
einen Bezugspunkt 75 bezogen, der beispielsweise im oder
am Messarm 16, einem nicht dargestellten Basisteil des
Messarms 16 oder in einem Ursprung eines Koordinatensystems 76 der
Messvorrichtung definiert ist. Mit der kalibrierten Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 richtet
die Messvorrichtung 10 sodann die Stützeinrichtungen 11 ein.
-
Der
Messarm 16 positioniert die Vorgabeeinrichtung 26 an
den Stützstellen 32 bis 35,
wo die jeweilige Stützeinrichtung 11 positioniert
wird. Der Aufbau der Stützeinrichtungen 11 ist
sehr ähnlich
wie der Aufbau der Stützeinrichtung 400,
mit dem Unterschied, dass die Stützeinrichtungen 11 ein
Stützteil 31 mit
einer festen kugelförmigen
Stützoberfläche 13 haben,
wohingegen die Stützoberfläche 413 dreidimensional
verformbar ist.
-
Die
Stützeinrichtungen 11 werden
auf einer Basisfläche
bzw. auf einem Untergrund 36 der Messvorrichtung 10 zunächst etwa
in den Bereich der an der jeweiligen Stützstelle 32 bis 35 positionierten Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 26 gestellt,
dort sozusagen grob-positioniert. Gelenkfüße 37 der Stützeinrichtungen 11 sind
dabei noch frei beweglich. Die Gelenkfüße 37 sind an einem
gemeinsamen Fußteil bzw.
einer Ständerplatte 42 an
ihren unteren Enden 40 mit Fußteilen 41, die beispielsweise
Schraubeinrichtungen 59 enthalten, befestigt. Die Stän derplatten 42 werden
auf der Basisfläche 36 positioniert
und sind ausreichend schwer, sodass sie am Positionierort verbleiben.
Die Fußteile 41 sind
mittels Gelenken, zweckmäßigerweise
Kugelgelenken 46, an den unteren Schenkeln 43 angelenkt.
Die Schenkel 43 sind gelenkig, beispielsweise mit Hilfe
des eines Kugelgelenks oder eines Axial-Drehgelenks 45 mit
oberen Gelenkfußschenkeln 44 verbunden.
An ihren oberen Endbereichen 39 sind die Gelenkfüße 37 mittels
eines Koppelteils 38 miteinander gekoppelt, d.h. die Gelenkfüße 37 stützen insgesamt
das Koppelteil 38. Zweckmäßigerweise sind die Gelenkfüße 37 gelenkig
mit dem Koppelteil 38 verbunden, beispielsweise mit Hilfe
von Axial-Drehgelenken oder Kugelgelenken 47. Die Gelenkfüße 37 sind
bei den Stützeinrichtungen 11, 400 daher
sowohl an ihren oberen als auch an ihren unteren Endbereichen 39, 40 miteinander
gekoppelt.
-
Die
Gelenkfüße 37 ermöglichen
eine räumlich
weitgehend flexible Positionierung des Stützteils 31 an der
Stützstelle 32 bis 35,
auch wenn die Ständerplatte 42 bereits
an einer der jeweiligen Stützstelle 32 bis 35 zugeordneten
Position sozusagen grob-positioniert ist. Das Stützteil 31 kann mittels
der Gelenkfüße 37 nicht
nur in Z-Richtung, sondern auch in X- und Y-Richtung positioniert werden.
-
Die
Gelenke 45 bis 47 sind mittels einer einzigen
Betätigungshandhabe 48 fixierbar,
nachdem das Stützteil 31 an
der jeweiligen Stützstelle 32 bis 35 positioniert
bzw. an der dort positionierten Definitionsfläche 28 zumindest teilweise
anliegt. Die Betätigungshandhabe 48,
z.B. eine Klemmmutter, ein Kipphebel oder dergleichen, dient zum
zweckmäßigerweise
sequentiellen, alternativ aber auch simultanen oder gruppenweisen
Fixieren der Gelenke 45 bis 47.
-
Es
könnten
statt der einzigen Betätigungshandhabe 48 auch
mehrere Betätigungshandhaben vorgesehen
sein, die jeweils einem oder mehreren Gelenken 45 bis 47 zugeordnet
sind.
-
Am
Koppelteil 38 ist eine Linearführung 49 mit einem
Schlitten 50 zur Feinpositionierung des Stützteils 31 an
der jeweiligen Stützstelle 32 bis 35 vorgesehen.
Das Stützteil 31 könnte auch
drehbar am Koppelteil 38 angeordnet sein (nicht dargestellt). Der
Schlitten 50 ist an einem am Koppelteil 38 angeordneten
Führungsteil 51 geführt und
mittels eines Klemmteils 52 klemm- bzw. fixierbar, das
mittels einer Betätigungshandhabe
in Gestalt einer Klemmmmutter 53 betätigbar ist.
-
Wenn
die Stützeinrichtungen 11 an
den Stützstellen 32 bis 35 positioniert
bzw. eingerichtet sind, wird die Stützstellen- Vorgabeeinrichtung 26 vom Messarm 16 entfernt
und an ihrer Stelle die Messarm-Messeinrichtung 17 am Messarm 16,
insbesondere am Schwenkteil 63 des Gelenkkopfes 30,
montiert. Sodann wird zweckmäßigerweise
auch die Messarm-Messeinrichtung 17 mit Hilfe der Kalibrier-Messeinrichtung 70 kalibriert.
Dann wird das Messobjekt 15 auf die Stützeinrichtungen 11 aufgelegt
und vermessen, wobei der Tastkopf 18 das Messobjekt 15 an vorbestimmten
Messpositionen abtastet.
-
Die
Kalibrier-Messeinrichtung 70 ermöglicht eine freizügige Auswahl
unterschiedlich ausgestalteter Stützstellen-Vorgabeeinrichtungen,
die insbesondere im Zusammenhang mit dreidimensional verformbaren
Stützoberflächen einer
jeweiligen Stützeinrichtung
vorteilhaft sind. Beispielsweise haben Stützteile 431, 531 dreidimensional
verformbare Stützoberflächen 413, 513,
sodass man insofern auch von einem 3D-Stützteil sprechen kann. die Stützoberflächen 413, 513 werden
durch Stützstiftanordnungen 434 534 gebildet,
die aus einem Gehäuse 433, 533 in
Längsrichtung
ausfahrbare Stützstifte 435, 535 haben.
Die Stützstifte 435, 535 bilden
eine Art Stützstiftpaket,
wobei aber jeder Stützstift 435, 535 einzeln
in Längsrichtung
des Stützteils 431, 531 aus
dem Gehäuse 433, 533 ausfahrbar
ist. Die Stützstifte 435, 535 sind
zweckmäßigerweise
mittels Federn in den Gehäusen 433, 533 gelagert
bzw. stützen sich
auf Federn ab. Beim Entspannen der in der Zeichnung nicht sichtbaren
Federanordnungen fahren die Stützstifte 435, 535 sozusagen
aus den Gehäusen 433, 533 heraus,
vorliegend z.B. nach oben (wobei auch ein seitliches Ausfahren möglich ist)
bis sie an den Definitionsflächen 428, 528 der
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 426, 526 anliegen.
Die Stützstifte 435 bilden
dabei beispielsweise eine Stützoberfläche 413,
die ein Negativ zu der stempelartigen Definitionsfläche 428 der
Stützstellen-Vorgabeeinrichtung 426 bilden.
Die Stützstifte 535 hingegen
bilden eine kugelförmige
Stützoberfläche 513,
sodass das Messobjekt 15 später zweckmäßigerweise punktförmig oder
zumindest im Wesentlichen punktförmig
auf den Stützstiften 535 aufliegt.
Noch während
die Stützstifte 435, 535 an
den Definitionsflächen 428, 528 anliegen,
werden sie mittels einer Fixiereinrichtung fixiert, z.B. mittels
eines Spannrings und/oder einer Klemmschraube 436, 536.
Sodann kann die Vorgabeeinrichtung 426, 526 entfernt
werden.
-
Es
versteht sich, dass mit Hilfe der Stützstiftanordnungen 434, 534 weitgehend
beliebige Stützoberflächen definierbar
sind. Es ist z.B. auch möglich,
dass beispielsweise einige der Stützstifte 435 oder 535 so
vor die übrigen
Stützstifte 434 bzw. 534 vorstehen,
dass sie in eine korrelierende Aufnahmeöffnung an einem aufzulegenden
Messobjekt eindringen und dieses so stützen.
-
Die
Stützeinrichtung 600 hat
einen einzigen Gelenkfuß 37,
an dessen oberem Ende 39 ein Stützteil 631 mit einer
kugelförmigen
Stützoberfläche bzw. Auflagefläche 13 angeordnet
ist. Das Stützteil 631 ist gelenkig
mit einem Kugelgelenk 647 am oberen Ende des Gelenkfußes 37 befestigt.
Ein unteres Gelenk 646, im Ausführungsbeispiel ein Kugelgelenk,
am unteren Ende 40 des Gelenkfußes 37 verbindet den
Gelenkfuß 37 gelenkig
mit einem Fußteil 641.
Eine Saugeinrichtung 606 an dem Fußteil 641, z.B. ein
flexibler Saugkopf mit einem Bedienteil 608, dient zum
Ansaugen auf einem Untergrund 636, beispielsweise der Basisfläche 36.
-
Die
Saugeinrichtung 606 dient als Fixiermittel 57 zum
Befestigen der Stützeinrichtung 600 an
einem Untergrund 36.
-
Ein
alternatives Konzept ist beispielsweise bei dem Fußteil 41 mit
der Schraubeinrichtung 59 verwirklicht, die auch direkt
am Untergrund 36 befestigbar ist. Die Basisfläche 36 der
Messvorrichtung 10 könnte
beispielsweise Schraubaufnahmen, Nuten oder dergleichen aufweisen,
an denen die Stützeinrichtungen 11, 400 befestigbar
sind.
-
Ferner
ist es denkbar, die Stützeinrichtungen mittels
Magneten oder dergleichen am Untergrund zu befestigen.
-
Es
versteht sich, dass die Stützeinrichtungen,
die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 10 verwendet
werden, räumlich auch
eine geringere Verstellbarkeit aufweisen können. So können beispielsweise die Stützteile 531 oder 431 auch
auf Ständern
befestigt werden, die beispielsweise nur in Z-Richtung verstellbar
sind und ansonsten in X- bzw. Y-Richtung nur durch entsprechendes
Verstellen auf dem Untergrund 36 der Messvorrichtung 10 positionierbar
sind.