DE102010023752A1

DE102010023752A1 - Coordinate measuring apparatus controlling method, involves comparing interval state quantity with default value, and executing control parameter adaptation depending on comparison result

Info

Publication number: DE102010023752A1
Application number: DE201010023752
Authority: DE
Inventors: Christoph Mezger; Berthold Matzkovits; Roland Brenner
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-06-16
Also published as: DE102010023752B4

Abstract

The method involves detecting state variables of movable axles (12, 19). An interval state quantity of a past time span is derived based on the state variables. The interval state quantity is compared with a default value by executed state variables with a high number of times when a control parameter adaptation is executed. The control parameter adaptation is executed depending on a comparison result. Movements of the axles are dependent on the execution of the control parameter adaptation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Koordinatenmessgeräts sowie eine Steuerung eines Koordinatenmessgeräts oder für ein Koordinatenmessgerät.The invention relates to a method for controlling a coordinate measuring machine and a control of a coordinate measuring machine or for a coordinate measuring machine.

Ein Koordinatenmessgerät ist eine Vorrichtung, die in der Regel drei vorzugsweise orthogonal zueinander orientierte bewegbare Achsen aufweist, um einen Tastkopf an jeden beliebigen Ort in einem Messvolumen bewegen zu können. Die Bewegung der einzelnen Achsen wird durch den Achsen zugeordnete Antriebe realisiert. Um den Tastkopf im Messvolumen zu positionieren und hierüber eine Form, Abmessungen und eine Position im Messvolumen eines Messobjekts ermitteln zu können, werden die Antriebe über eine computergestützte numerische Steuerung angesteuert.A coordinate measuring machine is a device which generally has three preferably orthogonally oriented movable axes in order to move a probe to any location in a measuring volume can. The movement of the individual axes is realized by drives assigned to the axes. In order to position the probe in the measuring volume and to be able to determine a shape, dimensions and a position in the measuring volume of a DUT, the drives are controlled by a computer-aided numerical control.

Aus den Stellungen der einzelnen beweglichen Achsen lässt sich die Position des Tastkopfes in einem mit dem Koordinatenmessgerät gekoppelten Koordinatensystem ermitteln. Um die Abmessungen, eine Form und/oder eine Position des Messobjekts in dem Messvolumen zu ermitteln, wird der Tastkopf iterativ an unterschiedlichen Stellen in Berührung mit dem Messobjekt gebracht. Aus den ermittelten Berührpositionen können dann die gewünschten Angaben abgeleitet werden.From the positions of the individual movable axes, the position of the probe can be determined in a coordinate system coupled to the coordinate measuring machine. In order to determine the dimensions, a shape and / or a position of the measurement object in the measurement volume, the probe is iteratively brought into contact with the measurement object at different locations. From the determined contact positions then the desired information can be derived.

Eine Messdynamik eines Koordinatenmessgeräts ist entscheidend von den Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Achsen abhängig. Je größer die Beschleunigungen und maximalen Bewegungsgeschwindigkeiten der einzelnen Achsen gewählt werden können, desto zügiger und somit zeit- und hierüber kostensparender kann ein Messobjekt vermessen werden.A measuring dynamics of a coordinate measuring machine is crucially dependent on the possibilities of movement of the individual axes. The greater the accelerations and maximum speeds of movement of the individual axes can be selected, the faster and thus more time and cost-saving a measurement object can be measured.

Koordinatenmessgeräte mit einer computergestützten numerischen Steuerung sowie computergestützte Steuerungen für Koordinatenmessgeräte sind dem Fachmann allgemein bekannt.Coordinate measuring machines with a computer-aided numerical control as well as computer-aided control systems for coordinate measuring machines are generally known to the person skilled in the art.

Bei dem Betrieb von hochpräzisen Koordinatenmessgeräten, die eine sehr hohe Messdynamik aufweisen, kommt es bei den bekannten Koordinatenmessgeräten aus dem Stand der Technik jedoch häufiger zu Ausfällen einzelner Achsantriebe.In the operation of high-precision coordinate measuring machines, which have a very high dynamic range, it comes in the known coordinate measuring machines from the prior art, however, more common failures individual axle drives.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Koordinatenmessgeräte dahingehend fortzubilden, dass deren Störungsanfälligkeit und Ausfallwahrscheinlichkeit deutlich reduziert wird und hierfür ein verbessertes Steuerverfahren und eine verbesserte Steuerung zu schaffen.The object of the invention is therefore to train the known coordinate measuring machines to the effect that their susceptibility to interference and probability of failure is significantly reduced and for this purpose to provide an improved control method and an improved control.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dafür sorge zu tragen, dass die einzelnen Achsen zu jedem Zeitpunkt nur gemäß ihrer aktuell möglichen Bewegungsmöglichkeit betrieben und bewegt werden. Diese kann insbesondere nach Ruhezeiten und einer erneuten Inbetriebnahme, aber auch in bestimmten ungünstigen Betriebszuständen von der Spezifikation abweichen, die die maximale Bewegungsmöglichkeit einer jeweiligen Achse berücksichtigt bzw. angibt. Es wird daher ein Verfahren zum Steuern eines Koordinatenmessgerätes mit mindestens einer über einen Antrieb beweglichen Achse, wobei die Bewegungen der Achse abhängig von Steuerparametern ausgeführt werden und wobei die Steuerparameter Bewegungsmöglichkeiten der beweglichen Achse angeben und/oder begrenzen, vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst:

a) Erfassen mindestens einer Zustandsvariablen der mindestens einen beweglichen Achse,
b) Ableiten mindestens einer Intervallzustandsgröße für eine vergangene Zeitspanne anhand der mindestens einen Zustandsvariablen,
c) Vergleichen der mindestens einen Intervallzustandsgröße mit mindestens einer Vorgabe und Entscheiden, ob eine Steuerparameteranpassung auszuführen ist oder nicht, abhängig von einem Vergleichsergebnis,
d) Ausführen einer Steuerparameteranpassung, sofern diese gemäß der Entscheidung auszuführen ist, indem abhängig von dem Vergleichsergebnis mindestens einer der Steuerparameter für die mindestens eine Achse verändert wird.

The invention is based on the idea to take care that the individual axes are operated and moved at any time only according to their current possible movement possibility. This can deviate from the specification, in particular after rest periods and a new start-up, but also in certain unfavorable operating conditions, which takes into account or indicates the maximum movement possibility of a respective axis. A method is therefore proposed for controlling a coordinate measuring machine with at least one drive-movable axis, wherein the movements of the axis are carried out depending on control parameters and wherein the control parameters specify and / or limit movable axis movement possibilities, comprising the steps:

a) detecting at least one state variable of the at least one movable axis,
b) deriving at least one interval state variable for a past time period based on the at least one state variable,
c) comparing the at least one interval state variable with at least one default and deciding whether to perform a control parameter adjustment or not, depending on a comparison result,
d) carrying out a control parameter adaptation if this is to be carried out according to the decision by changing at least one of the control parameters for the at least one axis depending on the comparison result.

Als Zustandsvariable kommen die Größen in Betracht, die einen dynamischen oder statischen Zustand der mindestens einen Achse festlegen und beschreiben. Insbesondere kann dies eine Stellung der mindestens einen Achse, ein aktueller Bewegungszustand, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit oder eine aktuelle Beschleunigung, sein, um einige Beispiele anzuführen. Ein Erfassen einer Zustandsvariablen bedeutet in diesem Zusammenhang ein Messen oder Einlesen eines Werts für die entsprechende Zustandsvariable, der den aktuellen Zustand der jeweiligen Achse charakterisiert. Hierbei kann es sich um den Wert eines Sensors oder auch um einen aus einem Speicher ausgelesenen oder abgelegten Wert handeln, der den aktuellen Zustand der Achse beschreibt.State variables which can be used are variables which define and describe a dynamic or static state of the at least one axis. In particular, this may be a position of the at least one axis, a current state of motion, for example a current speed or an actual acceleration, to give a few examples. Detecting a state variable in this context means measuring or reading in a value for the corresponding state variable which characterizes the current state of the respective axis. This can be the value of a sensor or a value read or stored from a memory, which describes the current state of the axis.

Eine Intervallzustandsgröße ist eine Zustandsgröße, die ein Bewegungsverhalten oder einen Bewegungszustand der mindestens einen Achse über eine betrachtete Zeitspanne hinweg charakterisiert. Die Intervallzustandsgröße kann eine andere physikalische Größe darstellen als die Zustandsgröße, die mittels der Zustandsvariablen erfasst wird. Wesentlich ist, dass die Intervallzustandsgröße einen Zustand über das betrachtete Intervall hinweg kennzeichnet, somit einen zeitlichen Verlauf bei der Ableitung in Betracht zieht. Wird beispielsweise als Zustandsvariable jeweils eine Stellung der mindestens einen Achse erfasst, so können als Intervallzustandsgröße eine mittlere Position, eine mittlere Geschwindigkeit, eine Häufigkeit der Bewegung der Achse, eine kumulierte zurückgelegte Wegstrecke, bei der beispielsweise die zurückgelegten Strecken bewegungsrichtungsunabhängig addiert werden, usw. abgeleitet werden.An interval state quantity is a state variable that characterizes a movement behavior or a state of motion of the at least one axis over a considered period of time. The interval state quantity may represent a different physical quantity than the state variable detected by the state variable. It is essential that the interval state variable characterizes a state over the considered interval, thus taking into account a time course in the derivation. If, for example, a status variable of at least detects an axis, as an interval state quantity, an average position, an average speed, a frequency of the movement of the axis, a cumulated traveled distance in which, for example, the traveled distances are added independently of the direction of movement, etc. can be derived.

Die so abgeleitete Intervallzustandsgröße wird mit einer Vorgabe verglichen, die beispielsweise einen Schwellenwert für diese Intervallzustandsvariable umfasst. Anhand des Vergleichs mit der Vorgabe, beispielsweise dem Schwellenwert, wird ermittelt, ob eine Anpassung eines Steuerparameters notwendig ist, um hierüber auf die Bewegungsmöglichkeiten der Achse zurückzuwirken. Wird gemäß des Vergleichs eine Anpassung als notwendig erachtet, so findet eine Anpassung mindestens eines Steuerparameters in der Weise statt, dass mindestens einer der Steuerparameter verändert wird, um die Bewegungsmöglichkeiten der mindestens einen Achse zu verändern. Hierüber kann beispielsweise erreicht werden, dass eine wenig oder gar nicht bewegte Achse nicht mehr mit einer gemäß einer Auslegung des Koordinatenmessgeräts möglichen und zulässigen maximalen Geschwindigkeit oder maximalen Beschleunigung bewegt werden darf. Hierdurch kann vermieden werden, dass es zu Ausfällen des Antriebs aufgrund einer erhöhten Reibung kommt, die dann eintritt, wenn Gleit- und Schmiermittel aufgrund einer geringen oder zu geringen Bewegung der Achse, einer zu geringen Bewegungshäufigkeit oder einer zu geringen zurückgelegten Wegstrecke oder Laufleistung ihre physikalischen Eigenschaften verändert haben und so eine höhere Reibung auf die Achse bei einer Bewegung bewirken. Gleit- und Schmiermittel können beispielsweise eintrocknen oder abkühlen und hierdurch ihre Viskosität verändern. Insbesondere ein Aushärten von Schmierfett bei längeren Betriebsunterbrechungen, beispielsweise bei einem Transport des Koordinatenmessgeräts an einen neuen Standort, und eine Abkühlung der Antriebskomponenten bewirken eine Veränderung der physikalischen Eigenschaften der verwendeten Schmiermittel und/oder der verwendeten Lager. Durch die Veränderung mindestens eines Steuerparameters kann erreicht werden, dass die Bewegungsmöglichkeiten so angepasst, eingeschränkt oder erweitert werden, dass zwar eine maximal mögliche Dynamik für die Errechnung der Stellsignale für den Antrieb der mindestens einen Achse verwendet werden, jedoch jederzeit sichergestellt ist, dass es zu keiner Überlastung des Antriebs und somit zu einem Ausfall oder einer Störung kommt.The interval state quantity derived in this way is compared with a specification which, for example, comprises a threshold value for this interval state variable. On the basis of the comparison with the specification, for example the threshold value, it is determined whether an adaptation of a control parameter is necessary in order to react to the movement possibilities of the axis. If an adjustment is deemed necessary according to the comparison, an adaptation of at least one control parameter takes place in such a way that at least one of the control parameters is changed in order to change the possibilities of movement of the at least one axis. This can be achieved, for example, that a little or no moving axis may not be moved with a maximum and maximum acceleration possible and permissible according to a design of the coordinate measuring machine. This can be avoided that it comes to failure of the drive due to increased friction, which occurs when sliding and lubricating due to a small or too small movement of the axis, too low a movement frequency or too low a covered distance or mileage their physical Have changed properties and thus cause a higher friction on the axis during a movement. Lubricants and lubricants, for example, can dry or cool and thereby change their viscosity. In particular, hardening of lubricating grease during prolonged interruptions in operation, for example when the coordinate measuring machine is transported to a new location, and cooling of the drive components cause a change in the physical properties of the lubricants used and / or the bearings used. By changing at least one control parameter, it can be achieved that the movement possibilities are adapted, restricted or expanded such that a maximum possible dynamic is used for the calculation of the actuating signals for driving the at least one axis, but it is ensured at all times that it is too No overloading of the drive and thus a failure or malfunction occurs.

Um einen kontinuierlichen Betrieb ohne Störungen des Koordinatenmessgeräts zu gewährleisten, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Verfahrensschritte iterativ ausgeführt werden.In order to ensure continuous operation without interference of the coordinate measuring machine, it is provided in one embodiment that the method steps are carried out iteratively.

Das Erfassen der mindestens einen Zustandsvariablen wird mit einer vorzugsweise höheren Häufigkeit ausgeführt als ein Vergleichen der Intervallzustandsgröße mit der mindestens einen Vorgabe. Dies bedeutet, dass das Erfassen der Zustandsvariablen und gegebenenfalls zusätzlich das Ableiten der Intervallzustandsgröße mit einer höhere Repetitionsrate ausgeführt wird als das Überprüfen, ob eine Steuerparameteranpassung notwendig ist. Hierdurch wird ein Kompromiss hinsichtlich des Rechenaufwands und der Notwendigkeit, eine Parameteranpassung möglichst zeitnah an eine festgestellte Veränderung auszuführen, realisiert. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Vorgabe einen Schwellenwert umfasst.The detection of the at least one state variable is performed at a preferably higher frequency than comparing the interval state variable with the at least one preset. This means that the detection of the state variables and, if appropriate, additionally the derivation of the interval state variable with a higher repetition rate is carried out than checking whether a control parameter adaptation is necessary. As a result, a compromise is made with regard to the computational effort and the necessity of carrying out a parameter adaptation as quickly as possible to a detected change. Particularly advantageous is an embodiment in which the default includes a threshold.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der mindestens eine Steuerparameter, wenn der Vergleich der Intervallzustandsgröße mit der Vorgabe ergeben hat, dass die Intervallzustandsgröße einen bzw. den Schwellenwert unterschritten hat, so angepasst, dass die mindestens eine Achse hinsichtlich ihrer zulässigen Bewegung eingeschränkt wird, und, wenn ein nachfolgender Vergleich der Intervallzustandsgröße mit der Vorgabe ergeben hat, dass die Intervallzustandsgröße den Schwellenwert, gegebenenfalls um einen Hysteresewert, überschreitet, der mindestens eine Steuerparameter so angepasst wird, dass die zulässige Bewegung der mindestens einen beweglichen Achse wieder erweitert wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass eine notwendige Einschränkung der Bewegungsmöglichkeiten der Achse dann wieder ganz oder schrittweise rückgängig gemacht werden, wenn die Einschränkung, die zur Aufrechterhaltung eines störungsfreien Betriebs notwendig war, nicht mehr erforderlich ist. Hierdurch wird erreicht, dass das Koordinatenmessgerät, soweit möglich, mit der maximal möglichen Dynamik betrieben werden kann. Notwendige Einschränkungen der Bewegungsmöglichkeiten einer Achse werden nur so lange aufrecht erhalten, wie dies notwendig ist, um eine Störung oder einen Ausfall zu vermeiden.In a preferred embodiment, when the comparison of the interval state variable has been made with the indication that the interval state variable has fallen below a threshold, the at least one control parameter is adjusted to constrain the at least one axis in terms of its allowable movement; a subsequent comparison of the interval state variable with the specification has revealed that the interval state variable exceeds the threshold value, possibly by a hysteresis value, which is adapted to at least one control parameter such that the permissible movement of the at least one movable axis is expanded again. This ensures that a necessary restriction on the movement possibilities of the axle is then completely or gradually reversed, if the restriction that was necessary to maintain a trouble-free operation is no longer necessary. This ensures that the coordinate measuring machine, as far as possible, can be operated with the maximum possible dynamics. Necessary restrictions on the movement possibilities of an axle are only maintained as long as necessary to avoid a malfunction or failure.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Zustandsvariable eine Stellung der Achse erfasst. Dies kann beispielsweise in vorfestgelegten Zeitintervallen, beispielsweise einmal pro Sekunde, erfolgen.In a preferred embodiment, a position of the axis is detected as the state variable. This can be done, for example, at predefined time intervals, for example once a second.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Intervallzustandsgröße eine Laufleistung oder Bewegungshäufigkeit abgeleitet. Dies ist beispielsweise aus den in regelmäßigen Zeitintervallen erfassten Stellungen der Achse möglich. Hierbei kann beispielsweise als Laufleistung eine kumulierte zurückgelegte Strecke ermittelt werden, wobei die zwischen zwei Erfassungszeitpunkten der Stellung zurückgelegte Strecke unabhängig von der Richtung addiert wird. Die Bewegungshäufigkeit kann ermittelt werden, indem für jedes Zeitintervall in der Zeitspanne ermittelt wird, ob die Achse eine Stellungsänderung größer als eine Mindeststellungsänderung ausgeführt hat.In a preferred embodiment, a mileage or frequency of movement is derived as an interval state variable. This is possible, for example, from the positions of the axis detected at regular time intervals. In this case, for example, a cumulative distance covered can be determined as the mileage, the distance traveled between two detection times of the position being added independently of the direction. The frequency of movement can be determined by determining, for each time interval in the time span, whether the axis has a Position change greater than a minimum position change has executed.

Bei einer anderen Ausführungsform wird somit als Intervallzustandsgröße eine Bewegungshäufigkeit der Achse ermittelt, wobei hierbei eine Erhöhung der Intervallzustandsgröße Bewegungshäufigkeit um ein Inkrement stattfindet, wenn sich die zeitlich aufeinanderfolgend ermittelten Stellungen der Achse um einen Mindestbetrag unterscheiden und ansonsten ein Dekrement des Bewegungshäufigkeitswerts vorgenommen wird. Der Bewegungshäufigkeitswert kann über einen nach oben und unten limitierten Zähler repräsentiert werden. Die Limitierung bewirkt, dass die Anzahl der berücksichtigten Zeitintervalle in der Vergangenheit begrenzt werden, so dass nur eine unmittelbare Vergangenheit berücksichtigt wird. Tritt nach einer sehr intensiven längeren Nutzungsperiode der Achse eine Phase der Inaktivität ein, soll sich diese Inaktivität auch nach einer Zeitdauer auf die Intervallzustandsgröße Bewegungshäufigkeit auswirken, die kürzer als die längere Nutzungsperiode ist.In another embodiment, a frequency of movement of the axis is thus determined as the interval state variable, whereby an increase of the interval state variable frequency of movement takes place by an increment, if the temporally successively determined positions of the axis differ by a minimum amount and otherwise a decrement of the movement frequency value is made. The movement frequency value can be represented by an up and down limited counter. The limitation causes the number of considered time intervals in the past to be limited so that only an immediate past is taken into account. If a period of inactivity occurs after a very intense, longer period of use of the axis, then this inactivity should also affect the interval state variable movement frequency, which is shorter than the longer usage period, after a period of time.

Als Steuerparameter, die einen Ausfall einzelner Achsen stark beeinflussen, sind die maximale Beschleunigung und die maximale Bewegungsgeschwindigkeit der Achse ermittelt worden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Steuerparameter somit eine maximale Beschleunigung der Bewegung der Achse oder eine maximale Geschwindigkeit der Bewegung der Achse. Es ist jedoch möglich, auch weitere Steuerparameter entsprechend anzupassen sowie zeitgleich mehrere Steuerparameter zu verändern.As control parameters that strongly influence a failure of individual axes, the maximum acceleration and the maximum movement speed of the axis have been determined. In a preferred embodiment, the at least one control parameter is thus a maximum acceleration of the movement of the axle or a maximum speed of movement of the axle. However, it is also possible to adapt further control parameters accordingly and to simultaneously change several control parameters.

Es versteht sich für den Fachmann, dass abhängig von der Wahl der abgeleiteten Intervallzustandsgröße eine Einschränkung der zulässigen Bewegung der Achse bei einem Unterschreiten eines Schwellenwertes der Vorgabe sinnvoll ist oder eine Beschränkung der Bewegungsmöglichkeiten bei einem Überschreiten des Schwellenwertes sinnvoll ist. Durch geeignete Definition der Intervallzustandsgröße bzw. der Vorgabe kann ein Überschreiten eines Schwellenwertes in ein Unterschreiten eines Schwellenwertes umgewandelt werden. Es können auch komplexere Vorgaben als einfache Schwellenwerte verwendet werden.It is obvious to a person skilled in the art that, depending on the choice of the derived interval state variable, a restriction of the permissible movement of the axis makes sense if the threshold falls below a threshold value or if it makes sense to limit the movement possibilities if the threshold value is exceeded. By a suitable definition of the interval state variable or the specification, exceeding of a threshold value can be converted into falling below a threshold value. More complex constraints than simple thresholds can be used.

Die Zeitspanne, für die die Intervallzustandsvariable ermittelt wird, ist jeweils die unmittelbare Vergangenheit vor dem Zeitpunkt, zu dem diese ermittelt wird, was wiederum im zeitlichen Zusammenhang mit der Überprüfung und dem Vergleich mit der Vorgabe stattfindet. Die Zeitspanne der unmittelbaren Vergangenheit umfasst vorzugsweise eine Zeitdauer im Bereich von einigen Sekunden bis einigen Stunden, bevorzugter von einigen Minuten bis einer Stunde, am bevorzugtesten von fünf Minuten bis zwanzig Minuten. Eine exakte Wahl der Zeitspannendauer hängt insbesondere von den Umgebungsbedingungen ab, in denen das Koordinatenmessgerät betrieben wird. Dies hat seine Ursache darin, dass insbesondere Schwankungen der Temperatur der Antriebskomponenten einen wesentlichen Einfluss auf die wirkenden Reibungskräfte haben.The period of time for which the interval state variable is determined is the immediate past before the time it is determined, again in temporal relation to the check and comparison with the preset. The immediate past period preferably comprises a period of time ranging from a few seconds to a few hours, more preferably from a few minutes to an hour, most preferably from five minutes to twenty minutes. An exact choice of the duration of the time depends in particular on the environmental conditions in which the coordinate measuring machine is operated. This is due to the fact that in particular fluctuations in the temperature of the drive components have a significant influence on the frictional forces acting.

Als besonders vorteilhaft für eine Steuerung hat es sich erwiesen, unmittelbar nach einer Inbetriebnahme zunächst einen so genannten Dauerlaufbetrieb vorzusehen, bei dem die mindestens eine Achse und, sofern weitere Achsen vorhanden sind, auch die unteren Achsen kontinuierlich möglichst über den gesamten Bewegungsbereich bewegt werden. Die Dauerlaufbewegung wird so ausgeführt, dass die in diesem Betriebszustand erfassten Zustandsvariablen der Achsen und die hieraus abgeleiteten Intervallzustandsgrößen spätestens nach dem Ende des Dauerlaufbetriebszustands ein Betreiben des Koordinatenmessgeräts mit seiner maximalen Bewegungsdynamik gestatten.It has proved to be particularly advantageous for a controller to provide a so-called continuous operation immediately after a start-up operation, in which the at least one axis and, if further axes are present, also the lower axes are continuously moved as far as possible over the entire range of motion. The continuous running movement is carried out in such a way that the state variables of the axes detected in this operating state and the interval state variables derived therefrom permit operation of the coordinate measuring machine with its maximum movement dynamics at the latest after the end of the continuous running operating state.

Anschließend an einen solchen Dauerlaufbetrieb kann dann vorteilhaft ein gegebenenfalls notwendiger Betriebszyklus ausgeführt werden, in dem eine Prüfung der Funktionsfähigkeit und/oder gegebenenfalls eine Kalibration einzelner Komponenten des Koordinatenmessgeräts durchgeführt werden.Subsequent to such an endurance operation, an optionally necessary operating cycle can then advantageously be carried out, in which an examination of the functionality and / or optionally a calibration of individual components of the coordinate measuring machine is carried out.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Steuerung eines Koordinatenmessgeräts oder für ein Koordinatenmessgerät, welches mindestens eine über einen Antrieb angetriebene bewegliche Achse aufweist, umfasst: mindestens eine Antriebssteuereinheit, welche Steuersignale zum Antreiben des mindestens einen Antriebs der mindestens einen Achse unter Berücksichtung von Steuerparametern erzeugt, wobei die Steuerparameter Bewegungsmöglichkeiten der beweglichen Achse angeben und/oder begrenzen, wobei erfindungsgemäß zusätzlich eine Steuerparameteranpasseinheit vorgesehen ist, die ausgebildet ist, eine Ausführungsform des oben angegebenen Verfahrens ausführen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zu erfassende Zustandsvariable nicht über ein Messgerät, welches mit der Achse gekoppelt ist, erfasst wird, sondern ein in der Steuerung bereits vorliegender Wert, beispielsweise die aktuelle Stellung, aus einem Speicher ausgelesen und als Zustandsvariable erfasst und ausgewertet wird.An embodiment according to the invention of a coordinate measuring machine control or for a coordinate measuring machine which has at least one drive-driven movable axis comprises: at least one drive control unit which generates control signals for driving the at least one drive of the at least one axis in consideration of control parameters, wherein the control parameters Specify and / or limit movement possibilities of the movable axis, wherein according to the invention additionally a control parameter adjustment unit is provided, which is designed to execute an embodiment of the method specified above. It is particularly advantageous if the state variable to be detected is not detected by a measuring device which is coupled to the axis, but a value already present in the control, for example the current position, is read from a memory and recorded and evaluated as a state variable ,

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerparameteranpasseinheit mittels einer programmgesteuerten Rechnereinheit ausgebildet. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen eine fest verdrahtete Schaltung oder eine Kombination einer fest verdrahteten Schaltung und einer programmgesteuerten Einrichtung zur Anwendung kommen.In a particularly preferred embodiment, the control parameter adaptation unit is formed by means of a program-controlled computer unit. However, embodiments are also conceivable in which a hard-wired circuit or a combination of a hardwired circuit and a program-controlled device are used.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:

1 eine schematische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts; 1 a schematic representation of a coordinate measuring machine;

2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Koordinatenmessgeräts; und 2 a schematic flow diagram of a method for controlling a coordinate measuring machine; and

3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum dynamischen Anpassen von Steuerparametern eines Koordinatenmessgeräts. 3 a schematic flow diagram of a method for dynamically adjusting control parameters of a coordinate measuring machine.

In 1 ist schematisch ein Koordinatenmessgerät 1 in Portalweise dargestellt. Das Koordinatenmessgerät 1 umfasst einen Messtisch 2, über dem zwei Säulen 3 verfahrbar sind. Die Säulen 3 bilden zusammen mit einem Querträger 4 ein Portal des Koordinatenmessgeräts 1. Der Querträger 4 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit den Säulen 3 verbunden, die auf dem Messtisch längsverschieblich gelagert sind. Die Längsverschiebung erfolgt entlang einer Z-Richtung 5 eines mit dem Koordinatenmessgerät 1 verknüpften Koordinatensystems 6. Eine erste bewegliche Achse, auch Z-Achse 12 genannt, ist durch das längsverschiebbare Portal realisiert, welches über einen dieser Z-Achse 12 zugeordneten Antrieb 7 verfügt.In 1 is schematically a coordinate measuring machine 1 presented in portal way. The coordinate measuring machine 1 includes a measuring table 2 , above the two pillars 3 are movable. The columns 3 form together with a cross member 4 a portal of the coordinate measuring machine 1 , The crossbeam 4 is at its opposite ends with the pillars 3 connected, which are mounted longitudinally displaceable on the measuring table. The longitudinal displacement takes place along a Z-direction 5 one with the coordinate measuring machine 1 linked coordinate system 6 , A first moving axis, also Z-axis 12 called, is realized by the longitudinally displaceable portal, which on one of these Z-axis 12 assigned drive 7 features.

Auf dem Querträger 4 ist ein Schlitten 8 gelagert. Über einen weiteren Antrieb 9 ist der Schlitten 8 entlang einer X-Richtung 10 des Koordinatensystems 6 verfahrbar. Mittels des Schlittens 8 ist somit eine bewegliche X-Achse 11 des Koordinatenmessgeräts 1 realisiert, die über den weiteren Antrieb 9 beweglich angetrieben ist. An dem Schlitten 8 ist eine vertikal entlang einer Y-Richtung 13 des Koordinatensystems 6 bewegliche Pinole 14 gelagert, an deren unteren Ende eine Montageeinrichtung 15 mit einer Sensoreinrichtung 16 angeordnet ist. Mit der Sensoreinrichtung 16 ist ein auswechselbarer Tastkopf 17 verbunden. Über die entlang der Y-Richtung 13 bewegbare Pinole 14, welche über den zusätzlichen Antrieb 18 beweglich angetrieben ist, ist eine Y-Achse 19 des Koordinatenmessgeräts 1 realisiert. Über eine Bewegung der X-Achse 11, der Y-Achse 19 und der Z-Achse 12 kann der Tastkopf 17 in einem Messvolumen 20 präzise positioniert werden und so über ein Antasten eines Messobjekts 21, welches auf dem Messtisch 2 angeordnet ist, an unterschiedlichen Position dessen Form, dessen Abmessungen sowie dessen Position auf dem Messtisch 2 ermittelt werden.On the crossbeam 4 is a sled 8th stored. About another drive 9 is the sled 8th along an X direction 10 of the coordinate system 6 traversable. By means of the carriage 8th is thus a movable X-axis 11 of the coordinate measuring machine 1 realized that over the further drive 9 is movably driven. On the sledge 8th is a vertical along a Y-direction 13 of the coordinate system 6 movable quill 14 stored, at the lower end of a mounting device 15 with a sensor device 16 is arranged. With the sensor device 16 is a replaceable probe 17 connected. About along the Y direction 13 movable quill 14 which via the additional drive 18 is movably driven, is a Y-axis 19 of the coordinate measuring machine 1 realized. About a movement of the X-axis 11 , the Y-axis 19 and the Z axis 12 can the probe 17 in a measuring volume 20 be precisely positioned and so on a probing of a test object 21 which is on the measuring table 2 is arranged, at different position of its shape, its dimensions and its position on the measuring table 2 be determined.

Der Antrieb 7, der weitere Antrieb 9 sowie der zusätzliche Antrieb 18 werden über eine Steuerung 25 über Steuersignale angetrieben. Hierzu sind die Antriebe 7, 9, 18 mit der Steuerung 25 informationstechnisch gekoppelt, welches aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt ist. Die Steuerung 25 ist vorzugsweise als programmgesteuerte computerimplementierte Steuereinrichtung ausgebildet. Diese umfasst eine Speichereinrichtung 26, in der ein Steuerungsprogramm 27 abgelegt ist, welches auf einem Prozessor 28 ausgeführt wird. Die Steuersignale für die Antriebe 7, 9, 18 werden unter Berücksichtigung so genannter Steuerparameter errechnet, um das Messobjekt 20 möglichst schnell präzise zu vermessen. Die Steuerparameter definieren hierbei die Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Achsen 11, 19 und 12. Die Steuerparameter können beispielsweise eine maximale Beschleunigung für die jeweilige Achse, eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit, eine maximal zulässige Verzögerung usw. angeben.The drive 7 , the further drive 9 as well as the additional drive 18 be via a controller 25 driven by control signals. These are the drives 7 . 9 . 18 with the controller 25 Information technology coupled, which is not shown for reasons of simplification. The control 25 is preferably designed as a program-controlled computer-implemented control device. This comprises a memory device 26 in which a control program 27 which is stored on a processor 28 is performed. The control signals for the drives 7 . 9 . 18 are calculated taking into account so-called control parameters to the measurement object 20 to measure precisely as quickly as possible. The control parameters define the movement possibilities of the individual axes 11 . 19 and 12 , The control parameters may indicate, for example, a maximum acceleration for the respective axis, a maximum movement speed, a maximum allowable delay, and so on.

In 2 ist schematisch ein Verfahren zur Steuerung eines Koordinatenmessgeräts ähnlich zu dem nach 1 dargestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird nach einem Einschalten oder einem Aufwecken aus einem Ruhezustand zunächst ein so genannter Dauerlaufbetrieb 31 ausgeführt. Hierbei werden die einzelnen Achsen des Koordinatenmessgeräts kontinuierlich bewegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Koordinatenmessgerät in einen Betriebszustand gelangt, in dem die einzelnen Achsen gemäß ihrer spezifizierten maximalen Bewegungsmöglichkeiten genutzt werden können. Während des Dauerlaufbetriebs werden die Achsen zumindest zu Beginn vorzugsweise nicht gemäß der maximal spezifizierten Bewegungsdynamik bewegt. Ausgehärtete Schmierfette werden durch die Bewegung in ihrer Viskosität gesenkt und ferner die einzelnen Antriebskomponenten erwärmt. Nach dem Ausführen des Dauerlaufbetriebs wird bei dem dargestellten Verfahren ein Inbetriebnahmezyklus 32 ausgeführt, in dem beispielsweise eine Funktionstauglichkeit sämtlicher Komponenten überprüft wird und gegebenenfalls notwendige Kalibrierungen ausgeführt werden.In 2 schematically is a method for controlling a coordinate measuring machine similar to the 1 shown. In the illustrated embodiment, after a switch-on or a wake-up from an idle state, a so-called endurance run first 31 executed. In this case, the individual axes of the coordinate measuring machine are moved continuously. This ensures that the coordinate measuring machine enters an operating state in which the individual axes can be used according to their specified maximum movement possibilities. During the steady-state operation, the axes are preferably not moved according to the maximum specified motion dynamics, at least initially. Cured greases are lowered in viscosity by the movement, and the individual drive components are also heated. After performing the continuous operation, in the illustrated method, a start-up cycle 32 executed, in which, for example, a functional capability of all components is checked and possibly necessary calibrations are performed.

Anschließend wird ein Messbetrieb 33 ausgeführt. Fortwährend werden gemäß den Messvorgaben Stellsignale erzeugt 34, die die Antriebe der einzelnen Achsen steuern. Beim Erzeugen der Stellsignale werden die Steuerparameter berücksichtigt, die die Bewegungsmöglichkeiten der jeweiligen Achsen festlegen. Diese Steuerparameter sind in der Software als Variablen hinterlegt und können gegebenenfalls geändert werden. Eine Software, die dieses Steuerverfahren umsetzt, kann somit an unterschiedlichen Koordinatenmessgeräten oder Konfigurationen leicht angepasst werden.Subsequently, a measuring operation 33 executed. Constantly control signals are generated in accordance with the measurement specifications 34 which control the drives of the individual axes. When generating the actuating signals, the control parameters are taken into account, which determine the possibilities of movement of the respective axes. These control parameters are stored in the software as variables and can be changed if necessary. Software that implements this control method can thus be easily adapted to different coordinate measuring machines or configurations.

Darüber hinaus wird fortwährend und iterativ ein so genannter Steuerparameteranpasszyklus 35 ausgeführt. Der Steuerparameteranpasszyklus 35 wird für jede der Achsen des Koordinatenmessgeräts separat ausgeführt, wobei die einzelnen Steuerparameteranpasszyklen 35 zeitgleich parallel ausgeführt werden. Im Folgenden wird der Steuerparameteranpasszyklus 35 nur für eine Achse exemplarisch beschrieben.In addition, continually and iteratively, a so-called control parameter adjustment cycle becomes 35 executed. The control parameter adjustment cycle 35 is performed separately for each of the axes of the coordinate measuring machine, with the individual Steuerparameteranpasszyklen 35 be executed simultaneously in parallel. The following will be the control parameter adjustment cycle 35 only described as an example for one axis.

Zunächst wird für die Achse eine Zustandsvariable erfasst, die einen aktuellen Betriebszustand der Achse beschreibt und/oder kennzeichnet. Beispielsweise wird die Stellung der Achse als Zustandsvariable erfasst. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird anschließend hieraus eine Intervallzustandsgröße für eine vorausgegangene Zeitspanne ermittelt. Hierbei werden die ermittelten Zustandsvariablen, die in dieser Zeitspanne erfasst wurden, berücksichtigt. Beispielsweise kann eine Bewegungshäufigkeit als Intervallzustandsgröße ermittelt werden, wobei ermittelt wird, in wie vielen der betrachteten, vorzugsweise gleichlangen, Zeitintervalle, nach denen jeweils die Stellung der Achse ermittelt wurde, eine Bewegung der Achse um einen Streckenabschnitt stattgefunden hat, der größer als ein Mindeststreckenabschnitt ist. Die Erfassung der Zustandsvariablen und die Ableitung der Intervallzustandsgröße erfolgt fortlaufend iterativ, wobei jedoch jeweils nur die Zustandsvariablen berücksichtigt werden, die innerhalb der betrachteten Zeitspanne zur Bildung der Intervallzustandsgröße erfasst sind. Bewegungen, die in Intervallen stattgefunden haben, welche nicht mehr in die unmittelbare Vergangenheit fallen, welche durch die betrachtete Zeitspanne für die Intervallzustandsgrößenermittlung verwendet wird, werden somit nicht mehr berücksichtigt. Die Intervallzustandsvariable gibt somit an, in wie vielen Intervallen zwischen den einzelnen Zustandsvariablenerfassungen eine Bewegung der Achse um eine Strecke stattgefunden hat, die größer als eine vorgegebene Mindeststrecke ist. Während des Dauerlaufbetriebs erhöht sich somit die Intervallzustandsgröße kontinuierlich. Ist die Zeitspanne, in der der Dauerlaufbetrieb ausgeführt wird, größer als jene Zeitspanne, die zur Ermittlung der Intervallzustandsgröße herangezogen wird, so erreicht die Intervallzustandsgröße einen Maximalwert. Nach dem Erfassen einer Zustandsvariable 41 und dem Ableiten der Zustandsintervallgröße 42 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein Zeitzähler T inkrementiert 43. In einer Abfrage 44 wird ermittelt, ob der Zeitzähler einen vorgegebenen Zeitgrenzwert TG erreicht hat. Ist dies der Fall, so wird mit dem Erfassen der Zustandsvariable 41 fortgefahren.First, a state variable is recorded for the axis, which describes and / or identifies a current operating state of the axis. For example, the position of the axis is detected as a state variable. In the described embodiment, an interval state variable for a preceding time period is subsequently determined therefrom. In this case, the determined state variables that were recorded in this time span are taken into account. For example, a frequency of movement may be determined as interval state quantity, wherein it is determined in how many of the considered, preferably the same time intervals, after each of which the position of the axis has been determined, a movement of the axis has taken place around a section that is greater than a minimum distance section , The detection of the state variables and the derivation of the interval state variable are carried out continuously iteratively, but in each case only the state variables are taken into account, which are detected within the considered time interval for forming the interval state variable. Movements that have taken place at intervals that are no longer in the immediate past, which is used by the considered interval for the interval state size determination, are therefore no longer considered. The interval state variable thus indicates in how many intervals between the individual state variable captures a movement of the axis has taken place by a distance that is greater than a predetermined minimum distance. During the continuous operation, the interval state quantity thus increases continuously. If the period of time in which the continuous running mode is executed is greater than the period of time which is used to determine the interval state variable, the interval state variable reaches a maximum value. After detecting a state variable 41 and deriving the state interval size 42 In the illustrated embodiment, in each case a time counter T is incremented 43 , In a query 44 it is determined whether the time counter has reached a predetermined time limit TG. If this is the case, then with the detection of the state variable 41 continued.

Ist der Wert des Zeitzählers T gleich dem Zeitgrenzwert TG, so wird der Zeitzähler T zurückgesetzt 45 und die Intervallzustandsvariable mit einer Vorgabe verglichen 46. In einer Abfrage 47 wird ermittelt, ob ein Steuerparameter als Ergebnis des Vergleichs notwendig ist oder nicht. Ist eine Steuerparameteranpassung nicht notwendig, so wird mit dem Erfassen der Zustandsvariable 41 fortgefahren. Andernfalls wird eine Steuerparameteranpassung 48 ausgeführt. Hierbei wird der Steuerparameter angepasst, welches indirekt die Erzeugung des Stellsignals für die entsprechende Achse 34 beeinflusst. Nach der Steuerparameteranpassung 48 wird mit dem Erfassen der Zustandsvariable 41 fortgefahren.If the value of the time counter T is equal to the time limit value TG, the time counter T is reset 45 and comparing the interval state variable to a default 46 , In a query 47 it is determined whether or not a control parameter is necessary as a result of the comparison. If a control parameter adaptation is not necessary, then the state variable is detected with the acquisition 41 continued. Otherwise it becomes a control parameter adjustment 48 executed. Here, the control parameter is adjusted, which indirectly the generation of the control signal for the corresponding axis 34 affected. After the control parameter adjustment 48 becomes with the detection of the state variable 41 continued.

In 3 ist schematisch ein Ablaufdiagramm einer detaillierter beschriebenen Ausführungsform eines Steuerparameteranpasszyklus eines Steuerverfahrens beschrieben. Zu einem Zeitpunkt t_i wird die Stellung der Achse eingelesen, wodurch eine Zustandsvariable erfasst wird 51. In einer Abfrage 52 wird ermittelt, ob sich die Stellung zum Zeitpunkt t_i von der zum Zeitpunkt t_i-1 erfassten Stellung um mehr als ein Mindestabstand S_min unterscheidet. Hierbei wird nur ein betragsmäßiger Unterschied der Stellungen betrachtet. Ist der Stellungsabstand größer als der minimale Abstand S_min, so wird ein Bewegungswert B_i = 1 gesetzt 53 oder andernfalls der Bewegungswert B_i = –1 gesetzt 54. Anschließend wird eine Intervallzustandsgröße IZG abgeleitet, indem die Bewegungszustandswerte B_i für die vorausgegangenen n Erfassungsintervalle summiert werden. Anschließend wird in einem Abfrageschritt 56 die Intervallzustandsgröße IZG mit einer Intervallzustandsgrößenschwelle SIZG verglichen. Wird die Intervallzustandsgrößenschwelle SIZG unterschritten, so wird ein Steuerungsparameter, beispielsweise der Steuerungsparameter für die maximale Beschleunigung, auf einen reduzierten Wert gesetzt. Anschließend wird mit dem Erfassen einer neuen Zustandsvariablen 51, d. h. der Stellung der Achse, fortgefahren. Unterschreitet die Intervallzustandsgröße IZG den Schwellenwert SIZG nicht, so bedeutet dies, dass die Intervallzustandsgröße größer oder gleich dem Intervallzustandsgrößenschwellenwert ist. In diesem Fall soll eine hinsichtlich der Beschleunigung unbeschränkte Bewegung der Achse möglich sein. Folglich wird in einem Abfrageschritt 59 ermittelt, ob der Steuerparameterwert der maximalen Beschleunigung reduziert ist. Ist dies der Fall, so wird der Steuerparameterwert wieder auf den Maximalwert erhöht 60. Andernfalls ist eine Steuerparameteranpassung nicht notwendig und es wird direkt mit der Erfassung einer neuen Zustandsvariablen 51 fortgefahren. Das Verringern und/oder nachfolgende Erweitern der Bewegungsmöglichkeiten einer Achse über eine Steuerparameteranpassung kann auch schrittweise, beispielsweise abhängig von unterschiedlichen Schwellenwerten für die Intervallzustandsgröße, erfolgen.In 3 Fig. 2 schematically illustrates a flowchart of a more detailed embodiment of a control parameter adjustment cycle of a control method. At a time t _i , the position of the axis is read, whereby a state variable is detected 51 , In a query 52 it is determined whether the position at time t _i differs from the position detected at time t _i-1 by more than a minimum distance S _min . Here only an amount difference of the positions is considered. If the position distance is greater than the minimum distance S _min , a motion value B _i = 1 is set 53 or else the motion value B _i = -1 is set 54 , Subsequently, an interval state quantity IZG is derived by summing the motion state values B _i for the preceding n acquisition intervals. Subsequently, in a query step 56 the interval state quantity IZG compared with an interval state size threshold SIZG. If the interval state size threshold SIZG is undershot, a control parameter, for example the control parameter for the maximum acceleration, is set to a reduced value. Subsequently, with the capture of a new state variable 51 , ie the position of the axis, continued. If the interval state quantity IZG does not fall below the threshold value SIZG, this means that the interval state variable is greater than or equal to the interval state quantity threshold value. In this case, an unrestricted movement of the axle with respect to the acceleration should be possible. Consequently, in a query step 59 determines whether the control parameter value of the maximum acceleration is reduced. If this is the case, then the control parameter value is increased again to the maximum value 60 , Otherwise, a control parameter adjustment is not necessary and it becomes direct with the detection of a new state variable 51 continued. Reducing and / or subsequently extending the motion capabilities of an axis via a control parameter adjustment may also be done incrementally, for example, depending on different thresholds for the interval state quantity.

Die Ermittlung der Intervallzustandsgröße lässt sich technisch leicht abweichend von dem Ablaufdiagramm nach 3 beispielsweise auch über einen Zähler realisieren, der hinsichtlich seines Maximalwerts (und Minimalwerts) beschränkt ist. Hierdurch wird erreicht, dass nach einer vorgegebenen Anzahl von Intervallen, in denen eine Stellung erfasst wird, in denen keine ausreichende Bewegung der Achse stattgefunden hat, der Zählerwert wieder soweit dekrementiert wird, dass der Intervallzustandsgrößenschwellenwert unterschritten wird und eine notwendige Reduzierung des Steuerparameters erneut vorgenommen wird, auch wenn zuvor eine lange andauernde intensive Benutzung und Bewegung der Achse stattgefunden hat.The determination of the interval state variable can be technically slightly different from the flowchart 3 for example, also implement a counter that is limited in terms of its maximum value (and minimum value). This ensures that after a predetermined number of intervals in which a position is detected in which no sufficient movement of the axis has taken place, the counter value is again decremented to the extent that the interval state threshold value is exceeded and a necessary reduction of the control parameter is performed again even though there has been a long period of intensive use and movement of the axle.

Bei dieser Lösung wird der Zähler, der die Intervallzustandsgröße repräsentiert, nicht mehr inkrementiert, sofern ein Maximalwert erreicht ist, auch wenn eine ausreichende Bewegung der Achse in einem Erfassungsintervall der Zustandsvariablen stattgefunden hat. Findet jedoch in einem Intervall keine ausreichende Bewegung statt, so wird der Zählerwert dekrementiert. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch nach intensiver Nutzung einer der Achsen und einer darauf folgenden Zeitspanne einer Inaktivität oder zu geringen Aktivität wieder eine Reduzierung des Steuerparameters vorgenommen wird.In this solution, the counter representing the interval state quantity is not incremented unless a maximum value is reached, even if sufficient movement of the axis has occurred in a detection interval of the state variable. However, if there is no sufficient movement in an interval, the counter value is decremented. This ensures that even after intensive use of one of the axes and a subsequent period of inactivity or low activity again a reduction of the control parameter is made.

Es versteht sich für den Fachmann, dass nur exemplarische Ausführungsformen beschrieben sind. Insbesondere können andere Zustandsvariable erfasst oder andere Intervallzustandsgrößen hieraus abgeleitet und mit Vorgaben verglichen werden. Ebenso ist es möglich, mehrere Zustandsvariable für eine Achse zu erfassen und hieraus komplexere Intervallzustandsvariablen abzuleiten oder eine Vorgabe komplexer auszugestalten, beispielsweise einen oberen und einen unteren Schwellenwert festzulegen, um zu überprüfen, ob die Intervallzustandsvariable in einem hier zwischen definierten Bereich liegt oder nicht.It will be understood by those skilled in the art that only exemplary embodiments are described. In particular, other state variables can be detected or other interval state variables derived therefrom and compared with specifications. It is also possible to detect multiple state variables for an axis and derive from this more complex interval state variables or to make a specification more complex, for example setting upper and lower thresholds to check whether or not the interval state variable is within an area defined here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Koordinatenmessgerätcoordinate measuring machine
22: Messtischmeasuring table
33: Säulencolumns
44: Querträgercrossbeam
55: Z-RichtungZ-direction
66: Koordinatensystemcoordinate system
77: Antriebdrive
88th: Schlittencarriage
99: weiterer Antriebfurther drive
1010: X-RichtungX-direction
1111: X-AchseX axis
1212: Z-AchseZ-axis
1313: Y-RichtungY-direction
1414: PinolePinole
1515: Montageeinrichtungmounter
1616: Sensoreinrichtungsensor device
1717: Tastkopfprobe
1818: zusätzlicher Antriebadditional drive
1919: Y-AchseY-axis
2020: Messvolumenmeasuring volume
2121: Messobjektmeasurement object
2525: Steuerungcontrol
2626: SpeicherStorage
2727: Programmprogram
2828: Prozessorprocessor
3131: DauerlaufbetriebContinuous operation
3232: InbetriebnahmeInstallation
3333: Messbetriebmeasuring mode
3434: Erzeugen von StellsignalenGeneration of actuating signals
3535: ParameteranpassungszyklusParameter adjustment cycle
4141: Erfassen einer ZustandsvariableCapture a state variable
4242: Ableiten in eine IntervallzustandsgrößeDerive into an interval state quantity
4343: Inkrementieren eines ZeitzählersIncrement a time counter
4444: Abfragequery
4545: Zurücksetzen des ZeitzählersReset the timer
4646: Vergleich der Intervallzustandsgröße mit einer VorgabeComparison of the interval state variable with a default
4747: Abfragequery
4848: SteuerparameteranpassungControl parameter adjustment
5151: Einlesen der StellungReading the position
5252: Abfragequery
5353: Setzen eines inkrementierenden BewegungswertsSet an incrementing motion value
5454: Setzen eines dekrementierenden BewegungswertsSet a decrementing movement value
5555: Bilden der IntervallzustandsgrößeForming the interval state size
5656: Abfrage: Ist die Intervallzustandsgröße kleiner als eine Intervallzustandsgrößenschwelle?Query: Is the interval state size smaller than an interval state size threshold?
5757: Reduzieren des Steuerparameters ”maximal zulässige Beschleunigung”Reduction of the control parameter "maximum permissible acceleration"
5858: Abfrage, ob Steuerparameter ”maximal zulässige Beschleunigung” reduziert istQuery whether control parameter "maximum permissible acceleration" is reduced
6060: Erhöhen des SteuerparameterwertsIncrease the control parameter value

Claims

Method for controlling a coordinate measuring machine ( 1 ) with at least one via a drive ( 7 . 9 . 18 ) movable axis ( 11 . 12 . 19 ), whereby the movements of the axis ( 11 . 12 . 19 ) is carried out depending on control parameters, and wherein the control parameters movable axis movement possibilities ( 11 . 12 . 19 ) and / or limit, comprising the steps of: a) detecting at least one state variable of the movable axis ( 11 . 12 . 19 b) deriving at least one interval state quantity (IZG) for a past time period from the at least one state variable; c) comparing the at least one interval state variable (IZG) with at least one default and deciding whether to perform a control parameter adjustment or not, depending on a comparison result , d) carrying out a control parameter adaptation if this is to be carried out according to the decision by changing at least one of the control parameters for the at least one axis depending on the comparison result.

A method according to claim 1, characterized in that the method steps are carried out iteratively.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the detection of the at least one state variable is performed at a higher frequency than comparing the interval state variable with that of the at least one preset.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the period of time for which the interval state variable (IZG) is determined is longer than the period between the successive derivation of the interval state variable (IZG).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one control parameter, if the comparison of the interval state variable (IZG) with the specification has shown that the interval state variable (IZG) below a threshold value (SIZG), the at least one control parameter is adjusted that the axis ( 11 . 12 . 19 ) is restricted in its permissible movement and, if a subsequent comparison of the interval state variable with the specification has revealed that the interval state variable (IZG) exceeds the threshold value, possibly by a hysteresis value, the at least one control parameter is adapted such that the permissible movement the at least one movable axis ( 11 . 12 . 19 ) is extended again.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the state variable is a position of the axis.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the interval state variable (IZG) is a mileage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the specification a minimum mileage or frequency of movement of at least one axis ( 11 . 12 . 19 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one control parameter a maximum acceleration of the movement of the axis ( 11 . 12 . 19 ) or a maximum speed of movement or an adjustment of the axis movement.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that falls below the minimum mileage or minimum movement frequency, the maximum allowable acceleration of the axis ( 11 . 12 . 19 ) is lowered and the maximum permissible acceleration is raised again at subsequent reaching or exceeding the minimum mileage or minimum frequency of movement.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the period of time respectively comprises the immediate past and a duration of the period in the range of a few seconds to a few hours, more preferably from a few minutes to an hour, most preferably from 5 minutes to 20 minutes.

Control of a coordinate measuring machine ( 1 ) or for a coordinate measuring machine ( 1 ), which at least one via a drive ( 7 . 9 . 18 ) movable axis ( 11 . 12 . 19 ), comprising: at least one drive control unit which generates control signals for driving the drive of the at least one axis in consideration of control parameters, wherein the control parameters indicate and / or limit movable axis movement possibilities, characterized by a control parameter adjustment unit, which is designed according to a method to carry out the preceding claims 1 to 11.

Controller according to claim 12, characterized in that the control parameter adjustment unit is formed by means of a program-controlled computer unit.