DE102005044807A1 - Verfahren zur Bestimmung eines Nestmittelpunkts eines Messsystems und entsprechendes Messsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Nestmittelpunkts (24) eines Messsystems (10). Hierbei ist vorgesehen, dass zur Nestmittelpunktbestimmung ein Prüfteil (16) im Nest (34) angeordnet wird und der Nestmittelpunkt (24) mittels einer Messeinrichtung (12) durch eine Lasertrackermessung oder durch eine optische Messung bestimmt wird, wobei das Nest (34) für ein Messobjekt mit einer Messgeometrie vorgesehen ist, das zur Durchführung einer Messgenauigkeitsprüfung dient. DOLLAR A Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Messsystem (10).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Nestmittelpunkts eines Messsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Messsystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
• Messsysteme und Verfahren zur Nestmittelpunktbestimmung sind bereits bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 100 43 539 C2 eine Messeinrichtung mit einem Messelement, das aus einem Grundmesskörper und einem halbkugelförmigen Messkopf besteht. Der Grundmesskörper ist mit einem Messarm einer Koordinatenmessmaschine und der Messkopf mit einer Vorrichtung verbunden. Zum Einmessen des Koordinatenpunkts an der Vorrichtung ist der Messkopf in der korrespondierenden halbkugelförmigen Ausnehmung des Grundsmesskörpers gleitend verschwenkbar angeordnet. Damit aus jeder Winkellage heraus der Koordinatenpunkt und somit der Aufnahmepunkt für das Bauteil an der Vorrichtung, wie beispielsweise einer Montagevorrichtung, einmessbar ist, können die Messelemente, wie der Grundmesskörper und der Messkopf unter einer beliebigen Winkellage zueinander stehen. Zum Einmessen eines Koordinatenpunkts beziehungsweise von Koordinatenpunkten in X-, Y-, und Z-Richtung als Aufnahmepunkte für Blechformkörper beispielsweise in einer Montagevorrichtung sind Messeinrichtungen bekannt, die aus so genannten Messtastern bestehen, die beispielsweise eine Halbkugel oder Kugeln in der Vorrichtung abtasten und der entsprechende Koordinatenpunkt an der Vorrichtung somit einstellbar ist.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Bestimmung eines Nestmittelpunkts eines Messsystems vorzuschlagen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Messsystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
• Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zur Nestmittelpunktbestimmung ein Prüfteil im Nest angeordnet wird und der Nestmittelpunkt mittels einer Messeinrichtung durch eine Lasertrackermessung oder durch eine optische Messung bestimmt wird, wobei das Nest für ein Messobjekt mit einer Messgeometrie vorgesehen ist, das zur Durchführung einer Messgenauigkeitsprüfung dient. Hierdurch ist es möglich, eine hochgenaue und schnelle Messung des Mittelpunkts von Lasertrackernestern handhabungsfreundlich durchführen zu können. Das Verfahren kann praktisch in jedem Arbeitsumfeld verhältnismäßig kostengünstig angewendet werden.
• Das Prüfteil kann ein Lasertracker-Prüfteil insbesondere mit einer Prüfbohrung oder ein optisches Prüfteil insbesondere mit einem schwarzen Prüfkreis sein. Derartige Prüfteile sind konstruktiv verhältnismäßig einfach aufgebaut und fertigungstechnisch relativ kostengünstig herstellbar.
• Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante weist das Prüfteil wenigstens in einem Flächensegment eine im Wesentlichen halbkugelförmige Auflagefläche auf, auf welcher es dreh- und/oder schwenkbar gelagert ist, wobei der Halbkugelmittelpunkt mit dem Nestmittelpunkt übereinstimmt. Ein derartiges Prüfteil gewährleistet eine hochgenaue und schnelle Nestmittelpunktbestimmung mittels einer geeigneten Messeinrichtung.
• Das Nest ist vorzugsweise in einem Trägerelement ausgebildet, welches ein umfangsförmig mit der Auflagefläche des Prüfteils in Anlagekontakt stehendes Trägersegment aufweist, wobei der maximale Durchmesser des Trägersegments kleiner ist als der Halbkugeldurchmesser des Prüfteils. Dabei kann das Trägerelement einen Permanentmagneten enthalten zur lagestabilen und veränderbaren Positionierung des Prüfteils, das aus einem magnetisierbaren Material hergestellt sein kann. Dies ermöglicht eine handhabungsfreundliche Durchführung des Verfahrens zur Nestmittelpunktbestimmung, da die Positionierung des Prüfteils am Trägerelement verhältnismäßig schnell und lageflexibel erfolgen kann.
• Das Prüfteil wird zur Nestmittelpunktbestimmung lediglich zeitweise im Nest angeordnet. Somit dient das Nest sowohl zur Anordnung des Prüfteils im Rahmen einer Nestmittelpunktbestimmung als auch zur späteren Anordnung eines Messobjekts mit einer Messgeometrie zur Durchführung einer Messgenauigkeitsprüfung.
• Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Messsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Das Messsystem zeichnet sich dadurch aus, dass es zur Nestmittelpunktbestimmung eine Messeinrichtung und ein im Nest angeordnetes Prüfteil enthält, wobei der Prüfteilmittelpunkt mit dem Nestmittelpunkt übereinstimmt und mittels der Messeinrichtung durch eine Lasertrackermessung oder durch eine optische Messung bestimmbar ist. Mittels des Messsystems lassen sich die in Bezug auf das Verfahren vorerwähnten Vorteile erzielen.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
• Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung näher erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Messsystems entsprechend einer ersten Ausführungsform und
• 2 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Messsystem entsprechend einer zweiten Ausführungsform.
• Die 1 und 2 zeigen in schematischen Ansichten jeweils ein Messsystem 10, das ein Trägerelement 30 mit einem Nest 34 aufweist. Das Nest 34 enthält einen Nestmittelpunkt 24 und ist für ein Messobjekt (nicht in den Figuren dargestellt) mit einer Messgeometrie zur Durchführung einer Messgenauigkeitsprüfung vorgesehen. Zur Durchführung einer Nestmittelpunktbestimmung ist im Nest 34 ein Prüfteil 16 angeordnet, wobei das Prüfteil 16 als Halbkugel ausgebildet ist. Das Prüfteil 16 wird lediglich zur Nestmittelpunktbestimmung zeitweise im Nest 34 angeordnet. Die Auflagefläche 18, auf welcher das Prüfteil 16 dreh- und/oder schwenkbar am Trägerelement 30 gelagert ist, ist halbkugelförmig ausgebildet. Der Halbkugelmittelpunkt des Prüfteils 16 stimmt dabei exakt mit dem Nestmittelpunkt 24 überein. Das Trägerelement 30 weist ein umfangsförmig mit der Auflagefläche 18 des Prüfteils 16 in Anlagekontakt stehendes Trägersegment auf, wobei der maximale Durchmesser des Trägersegments kleiner ist als der Halbkugeldurchmesser 2R des Prüfteils 16. Zur lagestabilen und veränderbaren Positionierung des Prüfteils 16 weist das Trägerelement 30 einen Permanentmagneten 32 auf, wobei das Prüfteil 16 aus einem magnetisierbaren Material hergestellt ist.
• Zur Durchführung der Nestmittelpunktbestimmung enthält das Messsystem 10 eine Messeinrichtung 12, mittels welcher eine Lasertrackermessung oder eine optische Messung am Prüfteil 16 durchgeführt werden kann. Im Falle einer Lasertrackermessung ist das Prüfteil 16 als Lasertracker-Prüfteil ausgebildet und insbesondere mit einer Prüfbohrung 26 versehen. Dabei liegt die Prüfbohrung 26 zentrisch zum Nestmittelpunkt 24. Ein Messsystem 10 zur Durchführung einer Lasertrackermessung ist in 1 dargestellt.
• Gemäß 2 ist das Prüfteil 16 als ein optisches Prüfteil ausgebildet und insbesondere mit einem schwarzen Prüfkreis 36 versehen. Dabei liegt der schwarze Prüfkreis 36 ebenfalls zentrisch zum Nestmittelpunkt 24. Ein derartiges Messsystem 10 zur Durchführung einer optischen Messung im Rahmen einer Nestmittelpunktbestimmung ist in 2 dargestellt.
• Zur Bestimmung des Nestmittelpunkts 24 erfolgt gemäß Pfeil 28 eine Vermessung der Prüfgeometrie 14 des Prüfteils 16, d.h. der Prüfbohrung 26 (siehe 1) oder des Prüfkreises 36 (siehe 2), mittels der Messeinrichtung 12, wobei das Prüfteil 16 entsprechend den Doppelpfeilen 20, 22 relativ zum Trägerelement 30 und somit zum Nest 34 dreh- und/oder schwenkbar in eine Winkelstellung gebracht werden kann, so dass die Vermessung der Prüfgeometrie 14 des Prüfteils 16 mittels der Messeinrichtung 12 aus unterschiedlichen Raumpositionen erfolgen kann. Das Messsystem 10 zeichnet sich durch eine besonders handhabungsfreundliche und schnelle Nestmittelpunktbestimmbarkeit aus.

Claims (7)

1. Verfahren zur Bestimmung eines Nestmittelpunkts (24) eines Messsystems (10), dadurch gekennzeichnet, dass zur Nestmittelpunktbestimmung ein Prüfteil (16) im Nest (34) angeordnet wird und der Nestmittelpunkt (24) mittels einer Messeinrichtung (12) durch eine Lasertrackermessung oder durch eine optische Messung bestimmt wird, wobei das Nest (34) für ein Messobjekt mit einer Messgeometrie vorgesehen ist, das zur Durchführung einer Messgenauigkeitsprüfung dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfteil (16) ein Lasertracker-Prüfteil insbesondere mit einer Prüfbohrung (26) oder ein optisches Prüfteil insbesondere mit einem schwarzen Prüfkreis (36) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfteil (16) wenigstens in einem Flächensegment eine im Wesentlichen halbkugelförmige Auflagefläche (18) aufweist, auf welcher es dreh- und/oder schwenkbar gelagert ist, wobei der Halbkugelmittelpunkt mit dem Nestmittelpunkt (24) übereinstimmt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nest (34) in einem Trägerelement (30) ausgebildet ist, welches ein umfangsförmig mit der Auflagefläche (18) des Prüfteils (16) in Anlagekontakt stehendes Trägersegment aufweist, wobei der maximale Durchmesser des Trägersegments kleiner ist als der Halbkugeldurchmesser (2R) des Prüfteils (16).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (30) einen Permanentmagneten (32) enthält zur lagestabilen und veränderbaren Positionierung des Prüfteils (16), das aus einem magnetisierbaren Material hergestellt ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfteil (16) zur Nestmittelpunktbestimmung zeitweise im Nest (34) angeordnet wird.
7. Messsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messsystem (10) ein Trägerelement (30) mit einem Nest (34) aufweist, das einen Nestmittelpunkt (24) enthält und für ein Messobjekt mit einer Messgeometrie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (10) zur Nestmittelpunktbestimmung eine Messeinrichtung (12) und ein im Nest (34) angeordnetes Prüfteil (16) enthält, wobei der Prüfteilmittelpunkt mit dem Nestmittelpunkt (24) übereinstimmt und mittels der Messeinrichtung (12) durch eine Lasertrackermessung oder durch eine optische Messung bestimmbar ist.