DE102013101931A1

DE102013101931A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen eines Werkstücks

Info

Publication number: DE102013101931A1
Application number: DE201310101931
Authority: DE
Inventors: Tom Grünewald; Bernd Czepan; Christian-Alexander Wirnsberger; Günter Haas
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: DE102013101931B4

Abstract

Ein Werkstück (32) wird zum Vermessen auf einer Werkstückaufnahme (12) angeordnet. Ein Tastkopf (28) mit einem Tastelement (30) wird in Abhängigkeit von ersten Messparametern, die eine erste Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren, bewegt. Es wird eine Vielzahl von ersten Messwerten aufgezeichnet, die jeweils eine räumliche Position des Tastelements (30) während der Bewegung des Tastkopfes (28) repräsentieren. Anschließend werden unplausible Messwerte aus der Vielzahl von ersten Messwerten ausgesondert, um einen Satz von gültigen ersten Messwerten zu erhalten. Anhand der ersten Messwerte werden automatisch zweite Messparameter bestimmt, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren. Der Tastkopf (28) wird in Abhängigkeit von den zweiten Messparametern relativ zu dem Werkstück (32) bewegt und es wird eine Vielzahl von zweiten Messwerten aufgezeichnet. Anhand der zweiten Messwerte werden Messkurven bestimmt, die die zu vermessenden Geometrieelemente repräsentieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Werkstücks, das eine Werkstückoberfläche mit einer Anzahl von definierten Geometrieelementen aufweist, mit den Schritten:

– Anordnen des Werkstücks auf einer Werkstückaufnahme,
– Bereitstellen eines Tastkopfes mit einem Tastelement zum Antasten der Werkstückoberfläche,
– Bereitstellen von ersten Messparametern, die eine erste Bewegung des Tastkopfes relativ zu dem Werkstück definieren, wobei die ersten Messparameter so gewählt sind, dass das Tastelement die Werkstückoberfläche während der ersten Bewegung an einer Vielzahl von Messpunkten berührt,
– Bewegen des Tastkopfes in Abhängigkeit von den ersten Messparametern und Aufzeichnen einer Vielzahl von ersten Messwerten, die jeweils eine räumliche Position des Tastelements während der Bewegung des Tastkopfes repräsentieren,
– Aussondern von unplausiblen Messwerten aus der Vielzahl von ersten Messwerten, um einen Satz von gültigen ersten Messwerten zu erhalten, und
– Bestimmen einer Anzahl von Messkurven, die die Geometrieelemente repräsentieren, anhand der aufgezeichneten Messwerte.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Vermessen eines Werkstücks, das eine Werkstückoberfläche mit einer Anzahl von definierten Geometrieelementen aufweist, mit einer Werkstückaufnahme zum Anordnen des Werkstücks, mit einem Tastkopf mit einem Tastelement zum Antasten der Werkstückoberfläche, mit einem ersten Speicher zum Abspeichern von ersten Messparametern, die eine erste Bewegung des Tastkopfes relativ zu dem Werkstück definieren, wobei die ersten Messparameter so gewählt sind, dass das Tastelement die Werkstückoberfläche während der ersten Bewegung an einer Vielzahl von Messpunkten berührt, und mit einer Auswerte- und Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist,

– den Tastkopf in Abhängigkeit von den ersten Messparametern zu bewegen und eine Vielzahl von ersten Messwerten aufzuzeichnen, die jeweils eine räumliche Position des Tastelements während der Bewegung des Tastkopfes repräsentieren,
– unplausible Messwerte aus der Vielzahl von ersten Messwerten auszusondern, um einen Satz von gültigen ersten Messwerten zu erhalten, und
– anhand der aufgezeichneten Messwerte eine Anzahl von Messkurven zu bestimmen, die die Geometrieelemente repräsentieren.

Ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus DE 101 24 493 A1 bekannt.
DE 101 24 493 A1 beschreibt ein Korrekturverfahren für Koordinatenmessgeräte, d. h. für Geräte mit einem Messkopf, der innerhalb eines definierten Messvolumens relativ zu einem Werkstück bewegbar ist. Mit dem Messkopf werden definierte Messpunkte an dem Werkstück vermessen. Häufig besitzt der Messkopf zu diesem Zweck ein Tastelement, insbesondere in Form eines Taststiftes mit einem kugelförmigen freien Ende, mit dem die gewünschten Messpunkte an dem Werkstück physisch berührt werden. Daher wird ein solcher Messkopf häufig als Tastkopf bezeichnet. Alternativ gibt es Messköpfe, mit denen definierte Messpunkte an einem Werkstück berührungslos vermessen werden können, insbesondere mit optischen Sensoren.
Eine Steuer- und Auswerteeinheit bestimmt aus der Position des Messkopfes innerhalb des Messvolumens und gegebenenfalls aus der Position des Tastelements relativ zum Messkopf beim Antasten des Werkstücks Raumkoordinaten, die den angetasteten Messpunkt repräsentieren. Bestimmt man die Raumkoordinaten an einer Vielzahl von Messpunkten, kann man geometrische Eigenschaften des Werkstücks vermessen, wie etwa den Durchmesser einer Bohrung oder den räumlichen Abstand von zwei Geometrieelementen an dem Werkstück. Darüber hinaus kann man mit einer Vielzahl von Raumkoordinaten Messkurven bestimmen, die die Raumform einzelner Geometrieelemente oder sogar die Raumform des gesamten Werkstücks repräsentieren. Häufig werden geometrische Abmessungen, wie etwa der Durchmesser einer Bohrung oder der Abstand zwischen zwei Geometrieelementen, erst anhand der Messkurven bestimmt.
Das Korrekturverfahren aus DE 101 24 493 A1 dient dazu, die Messgenauigkeit eines solchen Koordinatenmessgerätes zu erhöhen, um unter anderem Messfehler zu korrigieren, die aus unterschiedlichen Steifigkeiten verschiedener Tastelemente resultieren können. Ein Tastelement mit einer geringen Steifigkeit kann sich beim Antasten eines Messpunktes stärker verbiegen als ein Tastelement mit einer hohen Steifigkeit. Daher können Tastelemente mit unterschiedlichen Steifigkeiten zu unterschiedlichen Messergebnissen führen. Dies gilt auch, wenn der Messkopf mit einer hohen Geschwindigkeit an der Werkstückoberfläche entlangbewegt wird, während das Tastelement die Werkstückoberfläche berührt. DE 101 24 493 A1 schlägt unter anderem vor, vor der Bestimmung der Raumkoordinaten zunächst eine Datenvalidierung vorzunehmen, die die einzelnen Messergebnisse als gültig oder ungültig validiert. Beispielsweise soll für die Datenvalidierung der Winkel zwischen den jeweiligen Normalenvektoren auf der Werkstückoberfläche und den Beschleunigungsvektoren des Tastelements ausgewertet werden. DE 101 24 493 A1 schlägt die Datenvalidierung sowohl für die Kalibrierung der Tastelemente als auch für den eigentlichen Messablauf vor.
Die Validierung der einzelnen Messwerte vor dem Bestimmen von Messkurven ist sinnvoll, damit nicht einzelne fehlerhafte Messwerte, sogenannte Ausreißer, einen umfangreichen Messvorgang mit einer Vielzahl von gültigen Messwerten ungünstig beeinflussen. Es hat sich daher bewährt, Messwerte, die bei der Datenvalidierung als ungültig erkannt wurden, vor dem Bestimmen der Messkurven auszusondern und die Messkurven nur anhand der gültigen Messwerte zu bestimmen.
Es ist darüber hinaus bekannt, die Bahngeschwindigkeit des Messkopfes beim kontinuierlichen Abtasten von konvex gekrümmten Werkstückoberflächen zu reduzieren, um das ”Abheben” des Tastelements von der Werkstückoberfläche infolge der Zentrifugalkraft zu vermeiden. Wie leicht einzusehen ist, führt das Abheben des Tastelements von der Werkstückoberfläche zu falschen Messwerten. Beispielhaft sei in diesem Zusammenhang auf DE 195 29 547 A1 verwiesen.
Des Weiteren ist es aus DE 197 53 303 A1 bekannt, die sogenannte Messkraft, mit der das Tastelement auf die Werkstückoberfläche gepresst wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Beschleunigung des Tastelements zu variieren. Auch dies dient dem Ziel, die Messgenauigkeit insbesondere beim kontinuierlichen Abtasten einer Werkstückoberfläche zu erhöhen.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die alternativ oder ergänzend zu den bekannten Verfahren und Vorrichtungen eine – gegebenenfalls weitere – Erhöhung der Messgenauigkeit ermöglichen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei anhand der ersten Messwerte automatisch zweite Messwerte bestimmt werden, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes relativ zu dem Werkstück definieren, wobei der Tastkopf in Abhängigkeit von den zweiten Messparametern relativ zu dem Werkstück bewegt wird, wobei eine Vielzahl von zweiten Messwerten aufgezeichnet wird, die wiederum eine räumliche Position des Tastelements während der Bewegung des Tastkopfes repräsentieren, und wobei die Messkurven anhand der zweiten Messwerte bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Auswerte- und Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist,

– anhand der ersten Messwerte automatisch zweite Messparameter zu bestimmen, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes relativ zu dem Werkstück definieren,
– den Tastkopf anschließend in Abhängigkeit von den zweiten Messparametern relativ zu dem Werkstück zu bewegen, wobei eine Vielzahl von zweiten Messwerten aufgezeichnet wird, die wiederum eine räumliche Position des Tastelements während der Bewegung des Tastkopfes repräsentieren, und
– die Messkurven anhand der zweiten Messwerte zu bestimmen.

Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung führen somit eine integrierte und planmäßig vorgesehene automatische Nachmessung an dem aktuell zu vermessenden Werkstück ein. Die automatische Nachmessung erfolgt mit modifizierten Messparametern, d. h. mit Messparametern, die im Vergleich zu der ersten Messung an demselben Werkstück verändert sind. Mit anderen Worten verwenden das neue Verfahren und die neue Vorrichtung eine erste Messung an einem Werkstück, um in Abhängigkeit von den erhaltenen Messwerten modifizierte und insbesondere optimierte Messparameter für eine automatische Nachmessung an genau demselben Werkstück zu bestimmen. Die endgültigen Messkurven, anhand derer die Geometrieeigenschaften der einzelnen Geometrieelemente des Werkstücks bestimmt werden, werden aus den Messwerten bestimmt, die mit den automatisch modifizierten Messparametern aufgenommen wurden. Vorzugsweise erfolgt die Nachmessung in unmittelbarem zeitlichem Anschluss an die Aufnahme der ersten Messwerte und/oder an genau demselben Geometrieelement wie die Aufnahme der ersten Messwerte. Unabhängig davon ist die automatische Modifizierung der Messparameter und die darauf basierende Nachmessung integraler und fester Bestandteil des neuen Messablaufs. Erst die automatische Nachmessung liefert die ”eigentlichen” Messwerte.
Das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung besitzen den Vorteil, dass die Anzahl der für die Auswertung zur Verfügung stehenden gültigen Messwerte maximiert wird. Dies gilt gerade für problematische Werkstückkonturen, an denen ungültige Messwerte leicht auftreten können. Während bisherige Verfahren und Vorrichtungen die ungültigen Messwerte einfach eliminiert haben, um eine Verfälschung der Messkurven auf Basis der verbleibenden Messwerte zu verhindern, liefern das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung gültige Messwerte gerade auch für solche problematischen Werkstückbereiche. Die höhere Anzahl an gültigen Messwerten ermöglicht die Bestimmung von Messkurven, die der tatsächlichen Kontur der vermessenen Geometrieelemente genauer entsprechen.
Das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung ermöglichen daher Messungen mit einer sehr hohen Messgenauigkeit, wobei sich das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung mit bekannten Verfahren zum Erhöhen der Messgenauigkeit kombinieren lassen, etwa mit rechnerischen Korrekturverfahren, um die Messgenauigkeit bisheriger Verfahren noch weiter zu steigern. Alternativ ist es möglich, das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung anstelle von anderen Verfahren zum Erhöhen der Messgenauigkeit zu verwenden, um eine vorgegebene Messgenauigkeit an komplexen Werkstückgeometrien möglichst einfach zu erreichen. Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden (nur) die zweiten Messwerte in einem Messprotokoll ausgegeben, während die ersten Messwerte nach dem Bestimmen der zweiten Messparameter verworfen werden.
In dieser Ausgestaltung liefern das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung nur einen Satz an gültigen Messwerten für die zu vermessenden Geometrieelemente. Auf eine Dokumentation von Messwerten, die aufgrund der Nachmessung obsolet geworden sind, wird hier bewusst verzichtet. Die Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass ein eindeutiger Satz an gültigen Messwerten am Ende der Messung zur Verfügung steht und dementsprechend Messunsicherheiten aufgrund zumindest teilweise inkonsistenter Messwerte vermieden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Tastkopf unter Verwendung der ersten Messparameter entlang eines definierten Abschnitts der Werkstückoberfläche bewegt, und der Tastkopf wird unter Verwendung der zweiten Messparameter ein weiteres Mal entlang des definierten Abschnitts bewegt.
In dieser Ausgestaltung wird ein und derselbe Abschnitt an ein und demselben Werkstück doppelt oder sogar dreifach, vierfach oder noch häufiger vermessen. Der Tastkopf tastet zumindest zweimal gezielt ein und dieselbe Kontur an dem zu vermessenden Werkstück ab. Alternativ hierzu ist es prinzipiell denkbar, dass der Tastkopf die ersten Messwerte anhand eines ersten Abschnitts des Werkstücks bestimmt und die zweiten Messwerte mithilfe der modifizierten Messparameter an anderen Abschnitten des Werkstücks aufnimmt. Wenn das zu vermessende Geometrieelement beispielsweise eine kreisförmige Bohrung ist, könnten die ersten 90° der Kreisbahn die ersten Messwerte im Sinne des neuen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung liefern, und anschließend werden die modifizierten zweiten Messparameter anhand dieser ersten Messwerte bestimmt und der Tastkopf bewegt sich dabei entlang der verbleibenden 270°. Aufgrund des a priori-Wissens, dass es sich bei dem Geometrieelement um eine kreisförmige Bohrung handelt, kann die vollständig kreisförmige Messkurve in die zweiten Messwerte eingepasst werden, obwohl diese lediglich einen Teil der gesamten Kreisbahn repräsentieren. Diese Ausgestaltung ermöglicht gewissermaßen eine ”Online-Adaption” der Messparameter. In der bevorzugten Ausgestaltung werden die zweiten Messwerte jedoch auch über die (schon vermessenen) ersten 90° der Kreisbahn aufgenommen, so dass zweite Messwerte für den gesamten Kreisumfang zur Verfügung stehen. Die automatische Nachmessung durch mehrfaches Bewegen des Tastkopfes entlang ein und desselben Werkstückabschnitts führt zu einer besonders hohen Zahl an gültigen Messwerten und ermöglicht damit noch höhere Messgenauigkeiten.
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die erste Bewegung entlang einer ersten Bewegungsbahn, und die modifizierte Bewegung erfolgt entlang einer weiteren Bewegungsbahn, wobei die erste Bewegungsbahn und die weitere Bewegungsbahn verschieden voneinander sind.
In dieser Ausgestaltung bewirken die zweiten Messparameter, dass der Tastkopf zur Aufnahme der zweiten Messwerte entlang einer anderen Bewegungsbahn bewegt wird. Die modifizierte Bewegungsbahn unterscheidet sich von der Bewegungsbahn, mit der die ersten Messwerte aufgenommen wurden. Mit anderen Worten bewirken die zweiten Messparameter, dass sich der Tastkopf innerhalb des Messvolumens entlang einer anderen Kurve relativ zu dem Werkstück bewegt als für die Aufnahme der ersten Messwerte. Der Tastkopf nimmt für die Aufnahme der zweiten Messwerte andere Raumpositionen relativ zu dem Werkstück ein als für die Aufnahme der ersten Messwerte. Die Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn sich anhand der ersten Messwerte zeigt, dass die Bewegungsbahn des Tastkopfes gemäß den ersten Messparametern nicht optimal war, beispielsweise weil der Tastkopf zu nahe an die Werkstückoberfläche herangefahren ist oder weil das Tastelement aufgrund eines zu großen Abstandes zwischen Tastkopf und Werkstück von der Werkstückoberfläche abgehoben ist. Solche Situationen können sich insbesondere dann ergeben, wenn das Werkstück im Rahmen einer Serienprüfung von zahlreichen gleichartigen Werkstücken mit einem vordefinierten Messprogramm vermessen wird, aber beim Positionieren auf der Werkstückaufnahme ”schief” oder versetzt angeordnet wurde. In diesem Fall kann es vorkommen, dass der Tastkopf im ersten Messdurchgang keine optimale Bahn relativ zu dem Werkstück durchläuft. In der bevorzugten Ausgestaltung sorgen das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung dafür, dass anhand der ersten Messwerte modifizierte Messparameter bestimmt werden, mit deren Hilfe der Tastkopf dann in einer optimalen Bahn in Bezug auf das individuelle Werkstück bewegt wird. Die Ausgestaltung kann also dazu führen, dass der Tastkopf verschiedene Positionen durchläuft, um ein und dasselbe Geometrieelement an ein und demselben Werkstück mit einer Messgenauigkeit zu vermessen, die aufgrund der aus den ersten Messwerten gewonnenen Erkenntnisse gegenüber dem ersten Messdurchlauf erhöht ist.
In einer weiteren Ausgestaltung erfasst die weitere Bewegungsbahn ein definiertes Geometrieelement vollständig, während die erste Bewegungsbahn das definierte Geometrieelement nur teilweise erfasst.
In dieser Ausgestaltung erfolgt die bereits oben angedeutete ”Online-Adaption” der Messparameter an ein individuelles Werkstück, bevor das betroffene Geometrieelement vollständig vermessen ist. In einigen Varianten dieser Ausgestaltung kann die weitere Bewegungsbahn, mit deren Hilfe die zweiten Messwerte aufgezeichnet werden, allerdings die erste Bewegungsbahn beinhalten. Dies hat zur Folge, dass das Geometrieelement zumindest teilweise mehrfach vermessen wird, wobei in den bevorzugten Varianten jeweils nur die jüngsten Messwerte als gültige Messwerte ausgewertet werden. In anderen Varianten können die erste und die weitere Bewegungsbahn vollkommen verschieden voneinander sein, beispielsweise wenn die erste Bewegungsbahn einen ersten Kreisabschnitt eines kreisförmigen Geometrieelements repräsentiert, während die zweite Bewegungsbahn den verbleibenden Kreisabschnitt bis zum Vollkreis repräsentiert. Die Online-Adaption ermöglicht eine sehr schnelle Vermessung eines Geometrieelements mit der vorteilhaften hohen Messgenauigkeit des neuen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Tastkopf unter Verwendung der zweiten Messparameter langsamer bewegt als unter Verwendung der ersten Messparameter.
In dieser Ausgestaltung beinhalten die zweiten Messparameter, dass der Tastkopf mit einer reduzierten Geschwindigkeit im Vergleich zu der Messung mit den ersten Parametern bewegt wird. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn ungültige erste Messwerte vor allem daraus resultieren, dass das Tastelement aufgrund zu hoher Fliehkräfte den Kontakt zur Werkstückoberfläche verliert. Eine Nachmessung mit reduzierter Geschwindigkeit ermöglicht daher vor allem bei konvex gekrümmten Geometrieelementen auf sehr einfache Weise eine höhere Messgenauigkeit.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Werkstück zumindest zwei separate Geometrieelemente auf, wobei die zweiten Messparameter für jedes der zumindest zwei Geometrieelemente separat bestimmt werden.
In dieser Ausgestaltung beinhalten das neue Verfahren und die entsprechende Vorrichtung also eine auf die einzelnen Geometrieelemente bezogene automatische Nachmessung. Dementsprechend findet die automatische Nachmessung in Bezug auf die einzelnen Geometrieelemente eines Werkstücks statt, also elementeweise. Die Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass die zweiten Messparameter gerade in Bezug auf die Messung der einzelnen Geometrieelemente optimiert sind. Infolgedessen werden die einzelnen Geometrieelemente mit einer sehr hohen Genauigkeit vermessen. Diese Ausgestaltung ist vor allem für komplexe Werkstücke mit zahlreichen Geometrieelementen von Vorteil, da die Genauigkeit bei der Messung eines Geometrieelements nicht durch Kompromisse in Bezug auf andere Geometrieelemente beeinträchtigt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die zweiten Messparameter iterativ mit einer Vielzahl von Messdurchläufen bestimmt, wobei die zweiten Messwerte eines ersten Messdurchlaufs als erste Messwerte eines nachfolgenden Messdurchlaufs verwendet werden.
In dieser Ausgestaltung können mehrere automatische Nachmessungen für ein und dasselbe Geometrieelement eines Werkstücks erfolgen, wobei die Messparameter mit jedem Iterationsdurchlauf weiter optimiert werden. Je genauer die Lage und Kontur eines Geometrieelements aufgrund der vorangegangenen Messdurchläufe bekannt ist, desto optimaler kann der nachfolgende Messdurchlauf erfolgen. Die Ausgestaltung macht sich die in mehreren Messdurchläufen zunehmend verfeinerten Erkenntnisse zunutze, um zu einem indivuellen Messdurchlauf mit sehr hoher Genauigkeit zu kommen. Die Ausgestaltung eignet sich insbesondere für Messungen an komplexen Werkstücken mit zahlreichen Geometrieelementen und/oder für Messungen an zahlreichen Werkstücken in einem Serienablauf, weil mit dieser Ausgestaltung für die einzelnen Geometrieelemente und Werkstücke auf einfache Weise in einem automatischen Verfahren ein optimierter Messablauf erreicht wird.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Anzahl der Messdurchläufe in Abhängigkeit von den unplausiblen Messwerten bestimmt. Alternativ oder ergänzend wird die Anzahl der Messdurchläufe in Abhängigkeit davon bestimmt, ob und gegebenenfalls wie stark sich die zweiten Messparameter und/oder zweiten Messwerte eines nachfolgenden Messdurchlaufs von den zweiten Messparametern und/oder zweiten Messwerten des vorhergehenden Messdurchlaufs unterscheiden.
Diese Ausgestaltungen besitzen den Vorteil, dass die automatische Nachmessung nur in solchen Fällen erfolgt, in denen die Nachmessung tatsächlich auch eine Verbesserung der Messergebnisse erwarten lässt. In einem Ausführungsbeispiel erfolgt die automatische Nachmessung für ein einzelnes Geometrieelement jeweils dann, wenn die Anzahl der plausiblen Messwerte kleiner als ein definierter Schwellenwert ist, beispielsweise kleiner als 90% der aufgenommenen Messwerte für das betroffene Geometrieelement. In einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt eine weitere Nachmessung nur, wenn sich die zweiten Messwerte eines nachfolgenden Messdurchlaufs um mehr als ein vordefiniertes Kriterium von den zweiten Messwerten des vorhergehenden Messdurchlaufs unterscheiden. Des weiteren kann eine automatische Nachmessung in Abhängigkeit davon erfolgen, wie stark sich die zweiten Messparameter von den ersten Messparametern unterscheiden, etwa wie stark die Bewegungsbahn des Tastkopfes, die durch die zweiten Messparameter definiert ist, von der Bewegungsbahn des Tastkopfes, die durch die ersten Messparameter definiert ist, abweicht. Die Ausgestaltung vermeidet ”unnötige” Nachmessungen und trägt folglich dazu bei, die Messgeschwindigkeit des neuen Verfahrens ohne Einbußen hinsichtlich der Messgenauigkeit zu minimieren.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die unplausiblen Messwerte anhand einer vordefinierten statistischen Analyse der ersten Messwerte ausgesondert.
In dieser Ausgestaltung werden erste Messwerte ausgesondert, die aufgrund einer statistischen Analyse der erhaltenen ersten Messwerte als ”Ausreißer” auffallen. In einigen Ausführungsbeispielen kann ein Gaußfilter verwendet werden, um unplausible Messwerte zu identifizieren. Beispielsweise können alle ersten Messwerte als unplausibel ausgesondert werden, die außerhalb eines Messwertintervalls liegen, das der Standardabweichung aller erhaltenen ersten Messwerte entspricht. Die Aussonderung von unplausiblen Messwerten mithilfe einer vordefinierten statistischen Analyse ist vorteilhaft, weil sie mit geringem a priori-Wissen für eine Vielzahl von unterschiedlichen Messaufgaben erfolgen kann. Die Ausgestaltung ermöglicht daher eine universelle Anwendung des neuen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung.
In einer weiteren Ausgestaltung, die alternativ oder ergänzend verwendet werden kann, werden die unplausiblen Messwerte mithilfe einer individuellen Maskierung ausgesondert.
In dieser Ausgestaltung können erste Messwerte von einem Anwender des neuen Verfahrens gezielt als unplausible Messwerte ausgesondert werden. Beispielsweise kann ein Anwender im Rahmen einer vorteilhaften Konfiguration festlegen, dass die ersten N Messwerte eine Reihe von ersten Messwerten als unplausible Messwerte ausgesondert werden, wobei N eine vom Anwender des neuen Verfahrens zu konfigurierende natürliche Zahl ist. Alternativ oder ergänzend können die letzten N Messwerte eines Messdurchlaufs als unplausible Messwerte ausgesondert werden. Die Aussonderung von solchen Messwerten ist häufig vorteilhaft, weil sich der Tastkopf dem Werkstück zu Beginn eines Messdurchlaufs nähern muss und dabei Beschleunigungen und/oder Richtungsänderungen erfährt, die zu unplausiblen Messwerten führen können. Gleiches gilt am Ende eines Messdurchlaufs, wenn der Tastkopf die Werkstückoberfläche wieder verlässt. Die Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass vorhandenes a priori-Wissen auf einfache und effiziente Weise dazu benutzt werden kann, um die Messgeschwindigkeit zu erhöhen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung in Form eines Koordinatenmessgerätes in Portalbauweise,
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des neuen Verfahrens,
3a und 3b zwei schematische Darstellungen mit ersten und zweiten Messkurven, die nach dem neuen Verfahren an einem kreisförmigen Geometrieelement bestimmt werden, und
4 eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels des neuen Verfahrens.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung in Form eines Koordinatenmessgerätes in Portalbauweise in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das Koordinatenmessgerät 10 besitzt hier eine Basis 12, auf der ein Portal 14 angeordnet ist. Die Traverse des Portals 14 trägt einen Schlitten 16, an dem eine Pinole 18 angeordnet ist. Das Koordinatenmessgerät 10 besitzt elektrische Antriebe (hier nicht dargestellt), mit denen das Portal 14 in Richtung des Pfeils 20 relativ zu der Basis 12 bewegt werden kann. Des Weiteren kann der Schlitten 16 entlang des Pfeils 22 an dem Portal 14 bewegt werden, und die Pinole 18 kann in Richtung des Pfeils 24 relativ zu dem Schlitten 16 bewegt werden. An der Basis 12, dem Portal 14 und der Pinole 18 sind jeweils Maßstäbe 26 angeordnet, mit deren Hilfe eine aktuelle Position des Portals 14, des Schlittens 16 und der Pinole 18 bestimmt werden kann.
Am unteren freien Ende der Pinole 18 ist ein Tastkopf 28 angeordnet, der einen Taststift 30 trägt. Der Tastkopf 28 kann mithilfe der elektrischen Antriebe (hier nicht dargestellt) des Koordinatenmessgerätes 10 innerhalb des Messvolumens, das hier durch die Bewegungsachsen des Portals 14, des Schlittens 16 und der Pinole 18 aufgespannt wird, bewegt werden. Der Taststift 30 dient zum Antasten eines Werkstücks 32, das hier auf der Basis 12 des Koordinatenmessgerätes 10 angeordnet ist. Die Basis 12 dient hier folglich auch als Werkstückaufnahme.
Das Koordinatenmessgerät 10 ist hier in Form eines typischen Beispiels dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Koordinatenmessgeräte in Portalbauweise beschränkt und kann gleichermaßen bei Koordinatenmessgeräten und anderen Vorrichtungen zum Vermessen von Werkstücken verwendet werden, etwa bei Koordinatenmessgeräten in Horizontalarm-Bauweise.
Das Werkstück 32 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel zwei Bohrungen 34a, 34b, deren Lage, Form und Durchmesser mithilfe des Koordinatenmessgerätes 10 vermessen werden soll. Die Bohrungen 34a, 34b sind typische Geometriemerkmale an einem Werkstück 32, die mithilfe von Koordinatenmessgeräten vermessen werden. Andere Geometriemerkmale können zylindrische oder nicht-zylindrische Vorsprünge, Zapfen oder Ausnehmungen, Hinterschneidungen, Kantenlängen oder gar eine komplexe Raumform sein, wie etwa die Raumform einer Turbinenschaufel.
Mit der Bezugsziffer 36 ist eine Steuerung bezeichnet, die die elektrischen Antriebe des Koordinatenmessgerätes 10 steuert und die aktuellen Positionen des Portals 14, des Schlittens 16 und der Pinole 18 mithilfe der Maßstäbe 26 bestimmt. In vielen Fällen ist die Steuerung 36 eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS).
Mit der Bezugsziffer 38 ist ein Computer bezeichnet, auf dem eine Mess- bzw. Auswertesoftware 39 ausgeführt wird. Die Mess- bzw. Auswertesoftware 39 wertet die von der Steuerung 36 gelieferten Messwerte aus, und sie erzeugt insbesondere ein Messprotokoll 40, das hier beispielhaft eine Messkurve 42 und eine numerische Ausgabe der Messwerte 44 beinhaltet. Gemeinsam bilden die Steuerung 36 und der Computer 38 mit der Mess- bzw. Auswertesoftware 39 eine Auswerte- und Steuereinheit.
Prinzipiell ist es denkbar, die Auswerte- und Steuereinheit nur mit einem Computer 38 oder nur mit einer Steuerung 36 zu realisieren, wobei die jeweils andere Funktionalität dann per Hardware und/oder per Software integriert ist. Beispielsweise könnte auf einem Computer 38 eine speicherprogrammierbare Steuerung 36 in Form einer entsprechenden Software implementiert sein. Aus diesem Grund ist die Darstellung in 1 mit einer Steuereinheit 36 und einem separaten Auswertecomputer 38 nur eine von mehreren Realisierungsvarianten.
Die Steuerung 36 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Speicher 46, in dem erste Messparameter für die Vermessung des Werkstücks 32 gespeichert sind. Die Messparameter im Speicher 46 bestimmen die Bewegungen des Tastkopfes 28 innerhalb des Messvolumens und sie legen insbesondere die Bewegungsbahn und die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen des Tastkopfes 28 während des Messvorgangs fest.
Mit der Bezugsziffer 48 ist ein zweiter Speicher oder Speicherbereich bezeichnet, in dem zweite Messparameter gespeichert sind, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes 28 innerhalb des Messvolumens definieren. Die ersten Messparameter im Speicher 46 werden typischerweise vom Anwender mithilfe der Mess- und Auswertesoftware vor Beginn des eigentlichen Messdurchlaufs bestimmt. Beispielsweise definiert der Anwender anhand der CAD-Daten (Computer Aided Design) des zu vermessenden Werkstücks 32 die ”Standard”-Messparameter für den Messablauf.
Die zweiten Messparameter im Speicher 48 werden hier gemäß dem neuen Verfahren anhand der ersten Messwerte bestimmt, die an dem individuellen Werkstück 32 mithilfe des Tastkopfes 28 aufgenommen werden. Die Messparameter im zweiten Speicher 48 werden also unter Verwendung von ersten Messwerten bestimmt, während das Werkstück 32 mit dem Koordinatenmessgerät 10 vermessen wird. In bevorzugten Ausführungsbeispielen werden die zweiten Messparameter im Speicher 48 für jedes zu vermessende Geometrieelement 34a, 34b an jedem zu vermessenden Werkstück 32 individuell und separat bestimmt, wobei jeweils aktuelle (erste) Messwerte verwendet werden, die an dem jeweiligen Geometrieelement 34a, 34b aktuell aufgenommen wurden.
2 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens. Im Schritt 54 erfolgt die Aufnahme der (ersten) Messwerte an einem der Geometrieelemente 34a, 34b des Werkstücks 32. Anschließend werden diese Messwerte im Schritt 56 analysiert, um unplausible Messwerte auszusondern. In einem Ausführungsbeispiel werden die Messwerte mit einem mathematischen Filter, etwa einem Gaußfilter, gefiltert. Nur Messwerte, die definierte statistische Eigenschaften in Bezug auf benachbarte Messwerte an demselben Geometrieelement erfüllen, werden als plausible bzw. gültige Messwerte akzeptiert. Sogenannte Ausreißer, d. h. Messwerte, die die definierten statistischen Eigenschaften in Bezug auf die anderen Messwerte nicht erfüllen, werden ausgesondert. Alternativ oder ergänzend können erste Messwerte durch den Anwender unter Ausnutzung von a priori-Wissen ausgesondert werden. Beispielsweise kann ein Anwender in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens vor der Messung konfigurieren, dass die ersten N Messwerte eines Messdurchlaufs als ungültige Messwerte ausgesondert werden, wobei N eine natürliche Zahl zwischen 0 und beispielsweise 50 ist. Des weiteren liefert die Steuerung 36 in einigen Ausführungsbeispielen Informationen, aufgrund derer unplausible Messwerte ausgesondert werden, beispielsweise wenn die Antriebsregelung der Steuerung Unregelmäßigkeiten im Bewegungsablauf detektiert.
Im Schritt 58 wird geprüft, ob ein definiertes Auswertekriterium erfüllt ist, anhand dessen sich entscheiden lässt, ob die als gültig deklarierten Messwerte ausreichen, um eine sinnvolle Messkurve für das Geometrieelement zu bestimmen. In einem Ausführungsbeispiel ist das definierte Auswertekriterium erfüllt, wenn mindestens 90% der erhaltenen (ersten) Messwerte gültige Messwerte sind. Wenn das Auswertekriterium erfüllt ist, verzweigt das Verfahren gemäß Schritt 60 zur weiteren Auswertung der Messwerte. In bevorzugten Ausführungsbeispielen wird im Schritt 62 insbesondere eine Messkurve durch eine Best-fit-Einpassung in die Menge der gültigen Messwerte bestimmt. Die Messkurve, die numerischen Messwerte und weitere daraus abgeleitete Messgrößen, wie etwa der Durchmesser der Bohrung 34a, werden in das Messprotokoll 40 übernommen.
Ist das definierte Auswertekriterium gemäß Schritt 58 nicht erfüllt, wird im nächsten Schritt 64 überprüft, ob eine vordefinierte maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist. Falls dies der Fall ist, bricht das iterative Verfahren in diesem Ausführungsbeispiel ab und übernimmt gemäß Schritt 62 die zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Messwerte in das Messprotokoll 40, auch wenn das definierte Auswertekriterium gemäß Schritt 58 nicht erfüllt ist. In einigen Ausführungsbeispielen wird in diesem Fall eine Warnmeldung in das Messprotokoll 40 eingetragen, die darauf hinweist, dass die Messwerte möglicherweise fehlerhaft sind.
Wurde die maximale Anzahl der Iterationen noch nicht erreicht, verzweigt das Verfahren gemäß Schritt 66 zum Schritt 68. Im Schritt 68 wird anhand der erhaltenen (ersten) Messwerte eine Ist-Lage des Geometrieelements bestimmt. Mit anderen Worten wird die Position des zu vermessenden Geometrieelements anhand der (ersten) Messwerte in Form eines vorläufigen Zwischenergebnisses bestimmt. Anschließend werden im Schritt 70 automatisch zweite Messparameter bestimmt, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes 28 relativ zu dem Geometrieelement definieren. Daran anschließend kehrt das Verfahren zum Schritt 54 zurück, um mithilfe der zweiten, modifizierten Messparameter eine automatische Nachmessung an dem zu vermessenden Geometrieelement durchzuführen. Gegebenenfalls wiederholen sich die Verfahrensschritte 54 bis 70, wobei die jeweils aktuellsten Messwerte als erste Messwerte fungieren, auf deren Basis gegebenenfalls weitere modifizierte Messparameter für weitere modifizierte Messdurchläufe bestimmt werden.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel dieses neuen Verfahrens schematisch dargestellt. 3a zeigt ein kreisförmiges Geometrieelement 34 sowie eine Messkurve 76, die aus ersten Messwerten bestimmt wurde. Die ersten Messwerte wurden mithilfe des Tastkopfes 28 aufgenommen, während der Tastkopf 28 eine weitgehend kreisförmige Bewegungsbahn um das Geometrieelement 34 herum durchlaufen hat. Die Bewegungsbahn ist hier anhand des Pfeils 78 schematisch angedeutet. Die Abweichungen zwischen der Messkurve 76 und dem (idealen) Geometrieelement 34 resultieren aus Messfehlern und beispielsweise daraus, dass das Geometrieelement 34 zu Beginn der Messung an einer etwas anderen Position angeordnet war, als nach dem vorgesehenen Messablauf angenommen wurde. Beispielsweise war das Werkstück 32 etwas versetzt auf der Basis 12 des Koordinatenmessgerätes 10 angeordnet und dementsprechend befand sich das Geometrieelement 34 versetzt zu der erwarteten Messposition.
Nachdem die Messkurve 76 anhand der ersten Messwerte bestimmt wurde, konnte die Mess- und Auswertesoftware 39 auf dem Computer 38 die tatsächliche Lage des Geometrieelements 34 genauer abschätzen. Gemäß dem neuen Verfahren wurde in Kenntnis der ersten Messwerte eine automatische Nachmessung an demselben Geometrieelement 34 vorgenommen. Die bei diesem zweiten Messdurchlauf aufgenommenen zweiten Messwerte wurden verwendet, um eine zweite Messkurve 80 für dasselbe Geometrieelement 34 zu bestimmen. Die zweiten Messwerte wurden dabei unter Verwendung von modifizierten Messparametern aufgenommen. Insbesondere wurde der Tastkopf 28 genauer an dem Geometrieelement 34 entlanggeführt, so dass der Taststift 30 geringere Auslenkungen erfahren hat und dementsprechend in seinem optimalen Messbereich bewegt wurde. Wie anhand der 3a und 3b schematisch dargestellt ist, repräsentiert die zweite Messkurve 80 das kreisförmige Geometrieelement 34 mit einer höheren Genauigkeit als die erste Messkurve 76.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die zweite Messkurve 80 mit einer geringeren Bewegungsgeschwindigkeit des Tastkopfes 28 aufgenommen sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn sich anhand der Analyse der ersten Messwerte zeigt, dass sogenannte Ausreißer auftreten, weil der Taststift aufgrund von Zentrifugalkräften den Kontakt zur Werkstückoberfläche verliert.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer vereinfachten, schematischen Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Messwerte des Geometrieelements 34 zunächst entlang einer ersten Bewegungsbahn 82 bestimmt, die einem Viertelkreis entspricht. Anschließend wird aus den erhaltenen ersten Messwerten die voraussichtliche Lage des kreisförmigen Geometrieelements 34 bestimmt und das Geometrieelement 34 wird entlang einer modifizierten Bewegungsbahn 84 vermessen, wobei die modifizierte Bewegungsbahn 84 die aus den ersten Messwerten abgeschätzte tatsächliche Lage des Geometrieelements 34 berücksichtigt. Wie anhand von 4 dargestellt ist, bewegt sich der Tastkopf 28 in diesem Ausführungsbeispiel ein zweites Mal entlang des bereits im ersten Messdurchlauf vermessenen Viertelkreises, so dass in diesem Ausführungsbeispiel der gesamte Vollkreis mit den modifizierten Messparametern vermessen wird. Die Adaption der Bewegungsbahn 84 an die tatsächliche Lage des Geometrieelements 34 erfolgt hier „online” während des Messablaufs, nachdem der erste Viertelkreis entlang der ersten Bewegungsbahn 82 vermessen wurde.
Es versteht sich, dass diese Art der online-Adaption von Messparametern nicht nur bei kreisförmigen Geometrielementen möglich ist und auch nicht zwingend eine erste Messung über einen Viertelkreis erfordert. Beispielsweise könnten die ersten Messwerte entlang eines anderen Kreisabschnitts aufgenommen sein, etwa entlang eines Halbkreises. Des weiteren kann die online-Adaption in gleicher Weise bei ovalen, polygonen und/oder anderen Geometrieelementen erfolgen, deren Sollkontur bekannt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10124493 A1 [0003, 0004, 0006]
DE 19529547 A1 [0008]
DE 19753303 A1 [0009]

Claims

Verfahren zum Vermessen eines Werkstücks (32), das eine Werkstückoberfläche mit einer Anzahl von definierten Geometrieelementen (34) aufweist, mit den Schritten: – Anordnen des Werkstücks (32) auf einer Werkstückaufnahme (12), – Bereitstellen eines Tastkopfes (28) mit einem Tastelement (30) zum Antasten der Werkstückoberfläche, – Bereitstellen von ersten Messparametern (46), die eine erste Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren, wobei die ersten Messparameter (46) so gewählt sind, dass das Tastelement (30) die Werkstückoberfläche während der ersten Bewegung an einer Vielzahl von Messpunkten berührt, – Bewegen des Tastkopfes (28) in Abhängigkeit von den ersten Messparametern (46) und Aufzeichnen einer Vielzahl von ersten Messwerten, die jeweils eine räumliche Position des Tastelements (30) während der Bewegung des Tastkopfes (28) repräsentieren, – Aussondern (58) von unplausiblen Messwerten aus der Vielzahl von ersten Messwerten, um einen Satz von gültigen ersten Messwerten zu erhalten, und – Bestimmen einer Anzahl von Messkurven (76, 80), die die Geometrieelemente (34) repräsentieren, anhand der aufgezeichneten Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der ersten Messwerte automatisch zweite Messparameter (48) bestimmt werden, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren, dass der Tastkopf (28) in Abhängigkeit von den zweiten Messparametern (48) relativ zu dem Werkstück (32) bewegt wird, wobei eine Vielzahl von zweiten Messwerten aufgezeichnet wird, die wiederum eine räumliche Position des Tastelements (30) während der Bewegung des Tastkopfes (28) repräsentieren, und dass die Messkurven (80) anhand der zweiten Messwerte bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messwerte in einem Messprotokoll (40) ausgegeben werden, während die ersten Messwerte nach dem Bestimmen der zweiten Messparameter (48) verworfen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkopf (28) unter Verwendung der ersten Messparameter (46) entlang eines definierten Abschnitts (82) der Werkstückoberfläche bewegt wird und dass der Tastkopf (28) unter Verwendung der zweiten Messparameter (48) ein weiteres Mal entlang des definierten Abschnitts bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bewegung entlang einer ersten Bewegungsbahn (78; 82) erfolgt und dass die modifizierte Bewegung entlang einer weiteren Bewegungsbahn (79; 84) erfolgt, wobei die erste Bewegungsbahn (78; 82) und die weitere Bewegungsbahn (79; 84) verschieden voneinander sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bewegungsbahn (84) ein definiertes Geometrieelement (34) vollständig erfasst, während die erste Bewegungsbahn (82) das definierte Geometrieelement (34) nur teilweise erfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkopf (28) unter Verwendung der zweiten Messparameter (48) langsamer bewegt wird als unter Verwendung der ersten Messparameter (46).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (32) zumindest zwei separate Geometrieelemente (34a, 34b) aufweist, wobei die zweiten Messparameter (48) für jedes der zumindest zwei Geometrieelemente (34a, 34b) separat bestimmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messparameter (48) iterativ mit einer Vielzahl von Messdurchläufen bestimmt werden, wobei die zweiten Messwerte eines ersten Messdurchlaufs als erste Messwerte eines nachfolgenden Messdurchlaufs verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Messdurchläufe in Abhängigkeit von den unplausiblen Messwerten bestimmt wird und/oder in Abhängigkeit davon, wie stark sich die zweiten Messwerte eines nachfolgenden Messdurchlaufs von den zweiten Messwerten eines vorhergehenden Messdurchlaufs unterscheiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unplausiblen Messwerte anhand einer vordefinierten statistischen Analyse der ersten Messwerte ausgesondert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unplausiblen Messwerte mit Hilfe einer individuellen Maskierung ausgesondert werden.
Vorrichtung zum Vermessen eines Werkstücks (32), das eine Werkstückoberfläche mit einer Anzahl von definierten Geometrieelementen (34) aufweist, mit einer Werkstückaufnahme (12) zum Positionieren des Werkstücks (32), mit einem Tastkopf (28) mit einem Tastelement (30) zum Antasten der Werkstückoberfläche, mit einem ersten Speicher (46) zum Abspeichern von ersten Messparametern, die eine erste Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren, wobei die ersten Messparameter so gewählt sind, dass das Tastelement (28) die Werkstückoberfläche während der ersten Bewegung an einer Vielzahl von Messpunkten berührt, und mit einer Auswerte- und Steuereinheit (36, 38), die dazu ausgebildet ist, – den Tastkopf (28) in Abhängigkeit von den ersten Messparametern zu bewegen und eine Vielzahl von ersten Messwerten aufzuzeichnen, die jeweils eine räumliche Position des Tastelements (30) während der Bewegung des Tastkopfes repräsentieren, – unplausible Messwerte aus der Vielzahl von ersten Messwerten auszusondern, um einen Satz von gültigen ersten Messwerten zu erhalten, und – anhand der aufgezeichneten Messwerte eine Anzahl von Messkurven (76, 80) zu bestimmen, die die Geometrieelemente (34) repräsentieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (36, 38) ferner dazu ausgebildet ist, – anhand der ersten Messwerte automatisch zweite Messparameter zu bestimmen, die eine modifizierte Bewegung des Tastkopfes (28) relativ zu dem Werkstück (32) definieren, – den Tastkopf (28) anschließend in Abhängigkeit von den zweiten Messparametern relativ zu dem Werkstück (32) zu bewegen, wobei eine Vielzahl von zweiten Messwerten aufgezeichnet wird, die wiederum eine räumliche Position des Tastelements (30) während der Bewegung des Tastkopfes (28) repräsentieren, und – die Messkurven (76, 80) anhand der zweiten Messwerte zu bestimmen.
Computerprogramm mit Programmcode, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet, wenn der Programmcode auf einer Auswerte- und Steuereinheit eines Koordinatenmessgerätes ausgeführt wird.