DE102015101378A1 - Apparatus and method for measuring characteristics at or workpieces with computed tomography - Google Patents

Apparatus and method for measuring characteristics at or workpieces with computed tomography

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DE102015101378A1
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detector
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DE201510101378
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Ralf Christoph
Ingomar Schmidt
Michael Hammer
Florian Herzog
Henning Stoschus
Andreas Flechtmann
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück mittels eines Computertomografen. The invention relates to an apparatus and a method for the determination of geometric features on a workpiece by means of a computer tomograph. Um Drifterscheinungen zu korrigieren, ist vorgesehen, dass ein am Drehtisch befestigter Driftkörper zusammen mit dem Werkstück in Durchstrahlungsbildern abgebildet wird und aus der Abweichung der Ist-Position des Driftkörpers im jeweiligen Durchstrahlungsbild zur vorab bestimmten Soll-Position die Relativposition zwischen Werkstück und Röntgendetektor korrigiert wird und das Durchstrahlungsbild erneut aufgenommen wird oder/oder das Durchstrahlungsbild um die Abweichung zurück verschoben wird oder die Abweichung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird. To correct drift phenomena, it is provided that a is mapped to the turntable mounted drift body along with the workpiece in radiographic images and the relative position between the workpiece and the X-ray detector is corrected from the deviation of the actual position of the drift member in the respective transmission image to the predetermined target position, and the transmission image is picked up again and / or the irradiation image is moved back to the deviation or the deviation is taken into account for the reconstruction.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen insbesondere zur dimensionellen Messung von geometrischen Merkmalen bzw. Strukturen an einem Werkstück oder z. The invention relates to methods and apparatus and in particular for the dimensional measurement of geometric features or structures on a workpiece or z. B. dessen Dichte. B. its density.
  • Für die dimensionelle Messung komplexer Geometrien werden verschieden taktile, taktiloptische, optische oder computertomografische Sensoren (Computertomograf) verwendet. For dimensional measurement of complex geometries sensors (computed tomography) can be used different tactile, taktiloptische, optical or computed tomography. Bevorzugt werden diese in Koordinatenmessgeräten (KMGs) betrieben, teilweise auch mehrere Sensoren kombiniert in einem Gerät (Multisensor-KMG). this in coordinate measuring machines (CMMs) are preferably operated, in some cases multiple sensors combined in one unit (multisensor KMG).
  • Unter Computertomografie zur dimensionellen Messung von Werkstücken ist zu verstehen, dass aus der Menge der meist mittels eines flächigen Detektors in mehreren Drehstellungen eines Werkstücks aufgenommenen zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern eine Rekonstruktion der Volumeninformationen (Voxeldaten bzw. Voxelamplituden in Form von Grauwerten) für das vom Detektor erfasste Volumen erfolgt, wobei die Voxeldaten ein Maß für die lokalen Schwächungskoeffizienten sind, und an Materialgrenzen durch Oberflächenextraktionsverfahren aus den Voxeldaten Messpunkte bzw. Oberflächenmesspunkte erzeugt werden. Under computer tomography for the dimensional measurement of workpieces is to be understood that a reconstruction of the bulk information (voxel data or Voxelamplituden in the form of gray values) is carried out from the set of recorded in a plurality of rotational positions of a workpiece usually by means of a flat detector two-dimensional radiographic images of the captured by the detector volume wherein the voxel data are a measure of the local attenuation coefficient, and are generated at material interfaces by surface extraction method from the voxel data measurement points or surface measuring points. Aus diesen Oberflächenmesspunkten können Maße am Werkstück bzw. Maße von Merkmalen bzw. Strukturen am Werkstück ermittelt werden, also dimensionelle Messungen erfolgen. These surface measurement points on the workpiece dimensions and measurements of features or structures can be determined on the workpiece, so carried dimensional measurements. Die Oberfläche des Werkstücks wird beispielsweise durch Vernetzung der Oberflächenpunkte im sogenannten STL-Format (STL – Standard Triangulation Language) dargestellt. The surface of the workpiece is, for example, by cross-linking the surface points in the so-called STL format - shown (STL Standard Triangulation language).
  • Ein Computertomograf bzw. eine Computertomografiesensorik (CT-Sensorik) besteht im Allgemeinen aus einem flächig ausgeprägten Detektor, einer Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, und einer mechanischen Drehachse (Drehtisch) zur Drehung des zu messenden Werkstücks im Strahlkegel des vom Detektor erfassten Teils der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung. A computer tomograph or a computer tomography sensor (CT sensor) generally consists of a surface distinct detector, a source of radiation, preferably X-ray source, and a mechanical axis of rotation (rotary table) for rotation of the measured workpiece in the beam cone of the part detected by the detector from the radiation source emitted radiation. In kinematischer Umkehr ist es jedoch auch möglich, das Werkstück fest anzuordnen und Detektor und Strahlungsquelle um das Werkstück rotieren zu lassen. In a kinematic reversal, it is also possible to arrange the workpiece firmly and rotate the detector and radiation source to the workpiece.
  • Der Begriff mechanische Drehachse dient lediglich der Unterscheidung zu einer mathematischen Drehachse, wenn gleich eine mechanische Drehachse (auch als Drehtisch bezeichnet) immer auch eine Drehung um eine mathematische Drehachse ermöglicht. The term mechanical axis of rotation serves only to differentiate to a mathematical rotation axis, though a mechanical rotation axis is always (also referred to as a turntable) and a rotation about an axis of rotation allows mathematical. Die Verwendung des Begriffes Drehachse bezieht sich daher auf die der mechanischen Drehachse zugeordnete mathematische Drehachse, insofern aus dem Zusammenhang eine Richtung gemeint ist, und auf die mechanische Drehachse, insofern eine Vorrichtung gemeint ist. therefore, the use of the term refers to the axis of rotation associated with the mechanical axis of rotation mathematical axis of rotation, in that a connection from the direction it is meant and to the mechanical axis of rotation, in that a device is meant. Der Begriff mechanische Drehachse bezeichnet keine Einschränkung auf das innerhalb der Drehachse umgesetzte Führungsprinzip zwischen feststehendem und drehbarem Teil der mechanischen Drehachse. The term mechanical axis of rotation referred to is not limited to the converted within the axis of rotation guiding principle between the stationary and rotating part of the mechanical axis of rotation. Es sind also sowohl mechanisch gelagerte, wie auch luftgelagerte, oder anderweitig wie hydraulisch gelagerte usw., mechanische Drehachsen gemeint. so it is both mechanically supported, as well as air bearing, or otherwise, such as hydraulically mounted etc., meant mechanical axes of rotation. Die mathematische Drehachse wird auch als physikalische Drehachse bezeichnet. The mathematical axis of rotation is also called a physical axis of rotation.
  • Als Detektor werden neben flächig ausgeprägten Detektoren auch Zeilendetektoren eingesetzt. The detector area next pronounced detectors and line detectors are used. Diese besitzen nur eine einzige Detektorzeile. These have only one detector row. Zur vollständigen Aufnahme von Durchstrahlungsinformationen eines räumlich ausgedehnten Werkstücks müssen Werkstück und Detektor in mehrere entlang der Richtung der Drehachse (mathematischen Drehachse) verschobene Stellungen gebracht werden. For complete absorption of radiographic information of a spatially extended workpiece workpiece and detector must be placed in several positions shifted along the direction of the axis of rotation (mathematical axis of rotation). Der sich dadurch ergebende erhöhte Zeitaufwand wird durch den Einsatz von Flächendetektoren vermieden. The resulting thereby increased cost is avoided by the use of area detectors. Dennoch ist die vorliegende Erfindung bzw. sind die erfindungsgemäßen Lehren auch für Zeilendetektoren umsetzbar. Nevertheless, respectively, the present invention teachings of the invention can also be implemented on-line detectors. Anstatt der Verarbeitung von Durchstrahlungsbildern, also 2D-Bildern, werden die mit der jeweiligen Detektorzeile aufgenommenen Informationen verarbeiten und hier zur Vereinfachung ebenfalls als Durchstrahlungsbilder bezeichnet. Instead of processing of radiographic images, ie 2D images, the information recorded by the respective detector line will process and also referred to herein for convenience as radiographs.
  • Eine selbstständige Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Driftkorrektur bei einer computertomografischen Messung, bei der das Werkstück um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird. An independent invention relates to a process for the drift correction at a computed tomography measurement, in which the workpiece is rotated about an axis of rotation different from the physical axis of rotation of the turntable.
  • Bei dem in der In the in the WO2010094774 WO2010094774 beschriebenem computertomografischen Messverfahren, bei dem das Werkstück um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird, ist für die Genauigkeit der Messergebnisse entscheidend, dass die Relativbewegungen, insbesondere die translatorische Bewegung des Drehtisches (auch als mechanische Drehachse bezeichnet) mit hoher Genauigkeit auf der vorgegebenen Bahn, insbesondere Kreisbahn, und abgestimmt auf die Drehung des Werkstückes mittels des Drehtisches erfolgt. -described computed tomography measurement method in which the workpiece is rotated about a direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis, is crucial for the accuracy of the measurement results that the relative movements, in particular the translational movement of the rotary table (also referred to as the mechanical axis of rotation) with high accuracy to takes place of the predefined path, in particular circular path, and matched to the rotation of the workpiece by means of the turntable. Positionierabweichungen der für die translatorische Bewegung eingesetzten Messachsen, beispielsweise eines Koordinatenmessgerätes, können die korrekte Lage der aufgenommenen Durchstrahlungsbilder in der Bildebene des Röntgendetektors zueinander beeinflussen. Positioning deviations of the measuring axes used for the translational movement, for example, a coordinate measuring device, the correct position of the captured radiographic images in the image plane of the X-ray detector can influence each other. Aber auch Drifterscheinungen des die Röntgenstrahlung abgebenden Brennflecks der Röntgenquelle, des Detektors und des Drehtisches zueinander während der Messung können für eine verschobene Lage der Durchstrahlungsbilder zueinander sorgen. But even drifts of the X-ray emitting focal spot of the X-ray source, the detector and the turntable to each other during the measurement can each provide a shifted position of the radiographic images.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für computertomografische Verfahren, bei denen das Werkstück um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird, den Einfluss von Positionierabweichungen der zur Realisierung der Relativbewegung zwischen Werkstück und Detektor eingesetzten Mittel, wie Messachsen, und den Einfluss von Drifterscheinungen zwischen den Komponenten Brennfleck der Röntgenquelle, Detektor und Drehtische auf das Messergebnis zu vermindern, insbesondere die Lage der in mehreren Drehstellungen aufgenommenen Durchstrahlungsbildern zueinander zu korrigieren. An object of the present invention is for computed tomography method in which the workpiece is rotated about a direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis, the influence of positioning deviations of the means used for realizing the relative movement between the workpiece and the detector, such measurement axes, and to reduce the influence of drift between the components of the focal spot of the X-ray source, detector and rotary tables on the measurement result, in particular the position of the captured in a plurality of rotational positions of radiographic images to correct each other.
  • Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück mittels eines Computertomografen, zumindest bestehend aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch, wobei das Werkstück mithilfe einer Kombination aus rotatorischer und translatorischer Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird und in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, die zu einem Volumendatensatz rekonstruiert werden, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkmale und/oder Strukturen des Werkstücks herangezogen werden. The invention therefore relates to a method for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece by means of a computer tomograph, at least consisting of X-ray source, planar X-ray detector and rotating table, wherein the workpiece using a combination of rotational and translational relative movement between the workpiece and the X-ray detector to a direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis is rotated and taken with the X-ray detector in a plurality of rotational positions of radiation images, which are reconstructed into a volume data set are determined from the surface points that are used to determine the workpiece, the features and / or structures.
  • Ein diesbezügliches Verfahren zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass ein am Drehtisch befestigter Driftkörper, wie Kugel, vorzugsweise auf der physikalischen Drehachse des Drehtisches befestigter Driftkörper, zusammen mit dem Werkstück in den Durchstrahlungsbildern abgebildet wird und aus der Abweichung der Ist-Position des Driftkörpers im jeweiligen Durchstrahlungsbild zur vorab bestimmten Soll-Position A related method is essentially characterized by the fact that on the rotary table mounted drift body, such as a ball, preferably on the physical axis of rotation of the turntable mounted drift body is imaged together with the workpiece in the radiographic images, and from the deviation of the actual position of the drift member in the each radiograph to predetermined nominal position
    • – die Relativposition zwischen Werkstück und Röntgendetektor korrigiert wird und das Durchstrahlungsbild erneut aufgenommen wird oder/oder - the relative position between the workpiece and the X-ray detector is corrected and the transmission image is picked up again and / or
    • – das Durchstrahlungsbild um die Abweichung zurück verschoben wird oder die Abweichung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird. - the irradiation image is moved back to the deviation or the deviation is taken into account for the reconstruction.
  • Zur Bestimmung der Soll-Position des Driftkörpers in den Durchstrahlungsbildern müssen die Lage des Driftkörpers auf dem Drehtisch (Ausgangsposition) und die Bahn, auf der sich der Drehtisch bzw. der Detektor während der Messung bewegen wird, bekannt sein. To determine the desired position of the drift member in the radiographic images, the location of the drift member on the turntable (starting position) and the path on which the turntable or the detector is moving during the measurement must be known. Vorzugsweise bewegt sich der Drehtisch in diskreten Positionen auf einer Kreisbahn, wobei an jeder der Positionen ein Durchstrahlungsbild in einer vorgegebenen Drehstellung des Drehtisches aufgenommen wird. Preferably, the turntable moves in discrete positions on a circular path, wherein a radiographic image is recorded in a predetermined rotational position of the carousel at each of the positions. Dabei wird jeweils der zu messende Bereich des Werkstücks und der Driftkörper auf den Detektor abgebildet. Here, the region to be measured of the workpiece and the drift body is imaged on the detector respectively. Dieser Bereich befindet sich zumindest leicht außerhalb der Mitte des Drehtisches. This area is at least slightly outside the center of the turntable. Würde er sich genau in der Mitte befinden, müsste der Drehtisch nicht auf einer Kreisbahn bewegt, sondern nur gedreht werden. Would he be right in the middle, the turntable would not move on a circular path, but only turned. Der Driftkörper befindet sich jedoch bevorzugt in der Mitte des Drehtisches, also in der physikalischen Drehachse des Drehtisches und bewegt sich daher an Soll-Positionen senkrecht zur Drehachse parallel zur Detektorebene auf einer Linie, die der in die Detektorebene projizierten Kreisbahn des Drehtisches entspricht. However, the drift body is preferably located in the center of the turntable, that in the physical axis of rotation of the turntable and thus moves to desired positions perpendicular to the axis of rotation parallel to the detector plane on a line corresponding to the projected into the detector plane circular path of the turntable. Bewegt sich der Detektor in einer Richtung, die senkrecht zur Drehachse und in der Detektorebene verläuft, so folgt die Soll-Position des Driftkörpers dieser Bewegung. the detector moves in a direction which is perpendicular to the rotational axis and in the detector plane, the desired position of the drift member will follow this movement. Durch die stets senkrecht zur Detektorebene vorliegende Bewegung des Drehtisches wird jedoch noch eine Bewegung des in die Detektorebene abgebildeten Driftkörpers überlagert, die sich aus dem ändernden Abbildungsmaßstab ergibt. Due to the always present perpendicular to the detector plane movement of the turntable, however, a movement of the imaged in the detector plane drift body is still superimposed, resulting from the changing magnification. Diese Bewegung ist jedoch bekannt und wird mit einberechnet. However, this movement is known and is included in the calculation. Für den Fall, dass der Driftkörper außerhalb der Drehachsmitte angeordnet ist, können die Bewegungen des Driftkörpers kompliziertere Trajektorien annehmen, die aber dennoch stets berechenbar sind. In the event that the drift body is arranged outside the Drehachsmitte, the movements of the drift body can accept more complicated trajectories, but which nevertheless are always predictable. Hierbei muss neben dem Betrag der außermittigen Lage auch der Drehwinkel des Driftkörpers um die physikalische Achse des Drehtisches einberechnet werden. Here, in addition to the amount of the off-center position and the angle of rotation of the drift body to the physical axis of the turntable must be made. Ein Sonderfall liegt vor, wenn der Driftkörper genau in der Achse angeordnet wird, um die das Werkstück gedreht wird, also in der von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse. A special case is when the drift body is placed exactly in the axis about which the workpiece is rotated, thus in the direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis. Dann bleibt die Soll-Position des Driftkörpers in allen Durchstrahlungsbildern gleich. Then, the target position of the drift body remains the same in all radiographic images.
  • Als Ausführungsbeispiel für die Anordnung eines Driftkörpers wie Driftkugel am Drehtisch, insbesondere in der physikalischen Drehachse des Drehtisches, wird beispielhaft auf die As an exemplary example of the arrangement of a drift body such as drift ball on the rotary table, in particular in the physical axis of rotation of the turntable, by way of example to the 4 4 und die dazu gehörige Beschreibung verwiesen. and the accompanying description referenced.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sieht die Erfindung daher vor, dass die Soll-Positionen des Driftkörpers festgelegt werden aus der vorab festgelegten Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor und der Ausgangsposition des Driftkörpers auf dem Drehtisch in einer ersten Drehstellung, wobei die Ausgangsposition durch die Position des Driftkörpers in einem in der ersten Drehstellung aufgenommenen Durchstrahlungsbild festgelegt ist. In a further preferred embodiment the invention therefore provides that the target positions of the drift body are determined from the predetermined relative motion between the workpiece and the X-ray detector and the output position of the drift member on the turntable in a first rotational position, wherein the initial position by the position of the drift body is set in an image captured in the first rotational position transmission image.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die verschobenen Durchstrahlungsbilder mittels Resampling in ein gemeinsames Raster überführt werden. Preferably, it is provided that the shifted irradiation images are transferred by resampling in a common grid.
  • Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Abweichung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird, indem der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordnete Geometrievektor um die Abweichung korrigiert wird The invention is also characterized in that the deviation is taken into account during the reconstruction by the assigned to the respective transmission image geometry vector is corrected for the deviation
  • Nach einem besonders hervorzuhebenden Vorschlag ist vorgesehen, dass bei der Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor die rotatorische Bewegung das Drehen des Drehtisches um seine physikalische Achse ist und die translatorische Bewegung eine Verschiebung According to a particularly highlighted proposal is provided that during the relative movement between the workpiece and the X-ray detector, the rotational movement is to rotate the turntable about its physical axis and the translational movement of a shift
    • – des Drehtisches senkrecht zur Röntgendetektorebene und - the rotary table perpendicular to the x-ray detector plane and
    • – des Drehtisches oder Röntgendetektors in der Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse des Drehtisches und parallel zur Röntgendetektorebene verläuft, ist. - the rotary table or x-ray detector in the direction which is perpendicular to the direction of the rotational axis of the turntable and parallel to the x-ray detector plane.
  • Eine weitere eigenständige Erfindung bezieht sich auf die Bestimmung der Dichte und vorzugsweise der Dichteverteilung in einem Werkstück, wobei die Dichte oder Dichteverteilung bevorzugt zur Korrektur dimensioneller Messungen mit dem Computertomografen herangezogen wird. A further independent invention relates to the determination of the density, and preferably the density distribution in a workpiece, wherein the density or density distribution is preferably used for the correction of dimensional measurements with the computer tomograph.
  • Typische Verfahren zur Dichtebestimmung basieren auf der Ermittlung des Volumens und der Masse eines Werkstücks. Typical methods for density determination based on the determination of the volume and the mass of a workpiece. Die Volumenbestimmung wird bei vielen Verfahren dadurch verfälscht, dass Lufteinschlüsse mit gemessen werden. The volume determination is distorted in many processes in that air inclusions are measured. Hierdurch wird das Volumen zu groß und damit die Dichte zu klein bestimmt. In this way the volume is too large and thus the density determined to be small. Die genaue Dichte eines Werkstücks wird jedoch bei Verfahren zur Korrektur von Messabweichungen bei der computertomografischen Messung, sogenannten Artefakten benötigt. The exact density of a workpiece is required, however, in methods for the correction of measurement errors in the computed tomography measurement, the so-called artifacts. Entsprechende Korrekturverfahren basieren häufig auf der Simulationen der computertomografischen Messung des Werkstücks. Corrective procedures are often based on simulations of the computed tomography measurement of the workpiece. Dabei ist es wichtig, neben den Parametern der Röntgenröhre und des Detektors auch Kenngrößen des Werkstücks selbst zu kennen. It is important to know also characteristic of the workpiece itself in addition to the parameters of the X-ray tube and detector. Sind alle diese Größen bekannt, können polychromatische Intensitäten I, also Intensitäten unter Berücksichtigung des Energiespektrums der Röntgenröhre und der Dichte- und energieabhängigen Absorption durch das Werkstück, am Ausgang des Detektors wie folgt simuliert werden: Are all known, these quantities can polychromatic intensities I, so intensities taking into account the energy spectrum of the X-ray tube and the density and energy-dependent absorption by the workpiece, at the output of the detector such as to simulate follows:
    Figure DE102015101378A1_0002
    wobei spektrum- und detektorabhängige Parameter in der Funktion w(E) berücksichtigt werden und L die Schnittlänge (durchstrahlte Länge bzw. Durchstrahlungslänge) durch das Objekt beschreibt. wherein spectrum and detector dependent parameters are taken into account in the function w (E) and L describes the average length (by length or radiated transmission length) by the object. Im Allgemeinen greift man bei der Simulation auf Datenbanken zurück in In general, attacks in the simulation databases back in µ(E) / ρ μ (E) / ρ denen für eine Vielzahl von Elementen und Verbindungen tabelliert sind. which are tabulated for a wide variety of elements and compounds. Diese werden anschließend mit der Dichte ρ 0 des Objekts skaliert. These are followed by the density ρ 0 of the object scaled. Häufig ist jedoch die tatsächliche Dichte des Objekts a priori nicht genau bekannt, beispielsweise durch minimale Lufteinschlüsse unterhalb der Auflösungsgrenze. however, the actual density of the object is often a priori not exactly known, for example, by minimum air pockets below the resolution limit. Aus den polychromatischen Intensitäten I werden durch Rekonstruktion die Volumendaten, also die Schwächungswerte berechnet. From the polychromatic intensities I are reconstructing the volume data, that calculates the attenuation values.
  • Zudem lässt sich aus dem Volumen und der Masse nur die mittlere Dichte bestimmen. In addition, can only be determined the mean density of the volume and mass. Insbesondere Werkstücke aus mehreren Materialien werden also unzureichend in ihrer Dichtezusammensetzung bzw. Dichteverteilung beschrieben. In particular, workpieces made of several materials are described so insufficient in density composition or density distribution.
  • Die genaue Verteilung der Dichte bei Werkstücken aus mehreren Materialien innerhalb eines Werkstücks, insbesondere innerhalb der Voxel bzw. Subvoxel aus einer computertomografischen Messung wird benötigt, wenn die Korrektur von Artefakten in Anlehnung an das zuvor beschriebene Verfahren erfolgen soll. The exact distribution of the density for workpieces made of several materials within a workpiece, in particular within the voxel or subvoxel from a computed tomography measurement is required, is to take place when the correction of artifacts in accordance with the method described above. Dabei ist jedoch die Dichte je Voxel bzw. Subvoxel, also die Dichteverteilung bei der Berechnung der polychromatischen Intensitäten I zu verwenden. However, it is the density of each voxel or subvoxel, so to use the density distribution in the calculation of intensities I polychromatic. Insbesondere die Spektrum- also energieabhängigen Einflüsse variieren dabei nun zusätzlich von der jeweiligen Dichte. In particular, the spectrum so energy-dependent influences now vary additionally on the particular density. Nach dem Stand der Technik steht nur die relative Dichteverteilung, ermittelt aus den mittels computertomografischer Messung bestimmten Schwächungskoeffizienten zu Verfügung. According to the prior art, only the relative density distribution, determined from the measurement determined by means of a computed tomographic attenuation coefficients available. Die Zuordnung der unterschiedlichen Schwächungskoeffizienten zu den einzelnen Voxeln bzw. Subvoxeln kann abhängig von den vorliegenden Materialdichten und dem Dichteunterschied nur ungenau möglich sein. The allocation of the different attenuation coefficients for the individual voxels or Subvoxeln may be only vaguely possible depending present on the material density and the density difference. Die absoluten Schwächungswerte und damit die Verteilung der absoluten Dichte sind nicht genau bekannt. The absolute attenuation values ​​and thus the distribution of the absolute density are not precisely known.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genaue Dichte bzw. die genaue Dichtverteilung eines Werkstücks zu bestimmen. Another object of the present invention is to determine the exact density or the exact density distribution of a workpiece.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Bestimmung der Dichte und vorzugsweise zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück. The invention also relates to a method for determining the density, and preferably for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece.
  • Zumindest Aspekte der Aufgabe werden im Wesentlichen durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Masse des Werkstücks mit einer Waage bestimmt wird und aus der Masse und Volumen des Werkstücks eine mittlere Dichte bestimmt und als Dichte verwendet wird und vorzugsweise aus der mittleren Dichte und der Verteilung der relativen Dichte die Verteilung der Dichte bestimmt wird, wobei die relative Dichte aus den in den computertomografisch bestimmten Voxeldaten enthaltenen Schwächungsdaten ermittelt und das Volumen des Werkstücks, und vorzugsweise die Verteilung der relativen Dichte des Werkstücks, mittels computertomografischer Messung bestimmt werden. At least aspects of the object are substantially achieved by a method, which is characterized in that the mass of the workpiece is determined with a scale and is determined from the mass and volume of the workpiece has an average density, and used as the density and preferably from the average density and the distribution of the relative density, the distribution of density is determined, wherein the relative density from the information contained in the computed tomography certain voxel attenuation data determined and the volume of the workpiece, and preferably, the distribution of the relative density of the workpiece, are determined by a computed tomographic measurement.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass eine im Computertomografen integrierte Waage, vorzugsweise eine im Drehtisch des Computertomografen integrierte Waage eingesetzt wird. In a further preferred embodiment, the invention provides for an integrated computer tomography in scale, preferably in an integrated rotary table of the CT scanner scale is used.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass das Volumen ermittelt wird, indem die in mehreren Drehstellung des Werkstücks relativ zu Röntgenquelle und Röntgendetektor, bevorzugt matrixförmigen Flächendetektor, mit dem Röntgendetektor aufgenommenen Durchstrahlungsbilder zu einem Voxeldatensatz rekonstruiert werden, aus den Voxeldaten Oberflächenpunkte, vorzugsweise im STL-Format vernetzte Oberflächenpunkte, bestimmt werden und aus der so bestimmten Form der Oberfläche das Volumen bestimmt wird, wobei die Volumina von innerhalb des Werkstücks vorliegenden Einschlüssen wie Lunkern vom Volumen abgezogen werden. Preferably, it is provided that the volume is determined by the to be reconstructed in a plurality of rotational position of the workpiece relative to the X-ray source and X-ray detector, preferably matrix-shaped area detector, taken with the X-ray detector radiographic images to a voxel data set of the voxel data surface points, preferably crosslinked in STL format surface points , are determined, and the volume is determined from the thus determined form of the surface, the volumes of present within the workpiece inclusions such as voids are deducted from the volume.
  • Hierbei wird also eine STL-Datei der äußeren Oberfläche bestimmt, die die Einschlüsse mit enthält und ein Gesamtvolumen berechnet. In this case, that is, a STL file of the outer surface is determined, which contains the inclusions and calculates a total volume. Das Volumen der Einschlüsse wird durch separate Methoden nach dem Stand der Technik ermittelt und vom Gesamtvolumen abgezogen. The volume of the inclusions is determined by separate methods according to the prior art and subtracted from the total volume. Das resultierende Volumen wird als das Volumen weiter verwendet. The resulting volume is further used as the volume.
  • Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die in den Voxeldaten enthaltenen Schwächungsdaten als relative Dichteverteilung verwendet werden. More particularly, the invention is characterized in that the weakening data included in the voxel data to be used as a relative density distribution.
  • Bevorzugterweise sieht die Erfindung vor, dass die Verteilung der Dichte bestimmt wird, indem die relative Dichteverteilung so mit der mittleren Dichte gewichtet wird, dass das Integral der so ermittelten Dichteverteilung über die Voxel bzw. Subvoxel des Volumens des Werkstücks die Masse ergibt, die der mittleren Dichte entspricht. Preferably, the invention provides that the distribution of density is determined by the relative density distribution is weighted by the average density that the integral of the thus determined density distribution over the voxels or subvoxel of the volume of the workpiece results in the mass of the middle density corresponds.
  • Die mittlere Dichte ρ 0 dient also zur Bestimmung eines Korrekturfaktors f, mit dem die relative Dichte rρ i jedes Voxels bzw. Subvoxels multipliziert wird, um die Dichteverteilung ρ i zu erhalten. The average density ρ 0 f thus serves to determine a correction factor by which the relative density of each voxel i rρ or Subvoxels is multiplied to obtain the density distribution ρ i. Aus folgendem Zusammenhang ergibt sich, dass der Korrekturfaktor f dem Verhältnis aus mittlerer Dichte ρ 0 zu mittlerer relativer Dichte rρ entspricht: From the following relationship is obtained, that the correction factor f to the ratio of medium density ρ 0 at an average relative density corresponds rρ:
    Figure DE102015101378A1_0003
  • Hierbei bedeuten: Where:
  • m m
    – Masse (des gesamten Werkstücks, ermittelt durch Wägung) - mass (of the entire workpiece, determined by weighing)
    ρ 0 ρ 0
    – mittlere Dichte (ermittelt aus Volumen V und Masse m) - mean density (determined from volume V and ground m)
    V V
    – Volumen des Werkstücks - volume of the workpiece
    ∆V .DELTA.V
    – Volumen eines Volumenelementes, also Voxels bzw. Subvoxels (ermittelt aus Volumen V und Anzahl der Voxel bzw. Subvoxel n) - volume of a volume element, so voxel or Subvoxels (determined from volume V and number of voxels or subvoxel n)
    n n
    – Anzahl der Voxel bzw. Subvoxel, die zum Werkstück gehören (ermittelt durch Untersuchung aller Voxel darauf hin, ob sie innerhalb oder außerhalb des Werkstückvolumens liegen, also innerhalb oder außerhalb der vernetzten Oberflächenpunkte) - number of voxels or subvoxel that belong to the workpiece (determined by examination of all the voxels to see whether they lie inside or outside the workpiece volume, that is inside or outside the crosslinked surface points)
    ρ i ρ i
    – gesuchte Dichteverteilung (Dichte je Voxel bzw. Subvoxel) - searched density distribution (density per voxel or subvoxel)
    i i
    – relative Dichteverteilung (Schwächungskoeffizienten der computertomografischen Messung oder bestimmt aus den Schwächungskoeffizienten der computertomografischen Messung) - relative density distribution (attenuation coefficient of the computed tomography measurement or determined from the attenuation coefficients of the computed tomography measurement)
    – mittlere relative Dichte bestimmt aus rρ i - average relative density determined from rρ i
  • Die Verwendung von Subvoxeln sorgt für eine erhöhte Genauigkeit. The use of Subvoxeln provides increased accuracy. Subvoxel werden erzeugt, indem Voxel aufgeteilt werden und den resultierenden Subvoxeln jeweils als Grauwert ein Wert zugewiesen wird, der aus Nachbarvoxeln interpoliert wird. Subvoxel be produced by voxels are divided and a value is assigned to the resulting Subvoxeln each as a gray value which is interpolated from Nachbarvoxeln. Das Verfahren wird auch als trilinieare Interpolation bezeichnet. The process is also referred to as trilinieare interpolation.
  • Hervorzuheben ist des Weiteren, dass die Dichte oder Dichteverteilung in ein Verfahren zur Korrektur von Artefakten einer computertomografischen Messung einfließt, wobei vorzugsweise zur Simulation der Schwächungsdaten polychromatische Intensitäten unter Zugrundelegung der Dichte oder Dichteverteilung berechnet werden. It should be emphasized further that the density or density distribution of flows in a method of correcting a computed tomography artifacts measurement, preferably polychromatic attenuation data to simulate the intensities are calculated on the basis of the density or density distribution.
  • Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Dichte oder Dichteverteilung für die Einstellung eines oder mehrerer Aufnahmeparameter des Computertomografen, wie beispielsweise Röhrenspannung, Röhrenstrom, Belichtungszeit, Anzahl der Drehschritte, mechanischen Vorfilter, herangezogen wird, mindestens jedoch zur Einstellung von Röhrenspannung und/oder Röhrenstrom. The invention is also characterized in that the density or density distribution to adjust one or more exposure parameters of the CT scanner, such as tube voltage, tube current, exposure time, number of rotation steps, mechanical pre-filter is used, however, at least for setting the tube voltage and / or tube current.
  • Hierbei wird anhand der Dichte bzw. Dichteverteilung und des damit bekannten Absorptionsverhaltens berechnet oder abgeschätzt, welche Schwächung der Röntgenstrahlung erwartet wird, insbesondere welche maximale Schwächung während der einzunehmenden Drehstellungen vorliegen wird. Here is calculated or estimated on the basis of the density or density distribution and thus known absorption behavior which attenuation of the X radiation is expected, in particular which maximum attenuation is present during the rotational positions to be occupied. Zusammen mit Informationen über die Röntgenquelle, insbesondere energetische Verteilung der ausgesendeten Strahlung also Röntgenspektrum, und gegebenenfalls des Detektors, wie Empfindlichkeit gegenüber Röntgenstrahlung, Rauschverhalten, Auflösung, sowie der zumindest groben Kenntnis der Werkstückgeometrie und daraus abgeleiteter Durchstrahlungslängen können die Parameter für die zur Abbildung verwendete Röntgenstrahlung festgelegt werden. Together with information on the X-ray source, in particular energy distribution of the emitted radiation so X-ray spectrum, and if appropriate of the detector, such as sensitivity to X-radiation, noise performance, resolution, and the at least coarse knowledge of the part geometry and derived transmission lengths the parameters for the used for imaging X-ray radiation can be determined. Dies betrifft zum einen die Röntgenleistung, bestimmt durch Röntgenspannung und Röntgenstrom, aber auch die zur Vorfilterung eingesetzten Strahlfilter, hier als mechanische Vorfilter bezeichnet, sowie weitere Aufnahmeparameter wie beispielsweise Messdauer je Durchstrahlungsbild also Belichtungszeit und Anzahl der Drehschritte. This concerns the x-ray power, as determined by x-ray voltage and tube current, but also the beam filter used for pre-filtering, referred to herein as a mechanical pre-filter, and other exposure parameters such as measurement duration per transmission image thus exposure time and the number of rotation steps.
  • Nach einer alternativen, eigenständig erfinderischen Idee ist auch vorgesehen, die Einstellung der Aufnahmeparameter des Computertomografen durchzuführen, wobei das Volumen aus den Solldaten wie CAD-Daten des Werkstücks verwendet wird, um die Durchstrahlungslängen zu bestimmen und/oder die Dichte bzw. Dichteverteilung unter Verwendung der bestimmten Masse zu ermitteln. According to an alternative, independent inventive idea is also provided to perform the adjustment of the exposure parameters of the computer tomograph, wherein the volume is used from the desired data such as CAD data of the workpiece, to determine the transmission lengths and / or the density or density distribution using the to identify certain mass.
  • Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte und zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück, wobei die Vorrichtung einen Computertomografen aufweist, der zumindest einen das Werkstück aufnehmenden Drehtisch, eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor aufweist, die sich dadurch auszeichnet, dass eine Waage im Computertomografen integriert ist, wobei mit dem Computertomografen das Volumen des Werkstücks, und vorzugsweise die Verteilung der in den computertomografisch bestimmbaren Voxeldaten enthaltenen Schwächungsdaten des Werkstücks mittel computertomografischer Messung bestimmbar sind, According to the invention it is also provided a device for determining the density and for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece, said apparatus comprising a computer tomograph, which has at least one workpiece receiving rotary table, an X-ray source and an X-ray detector, which is characterized by that a balance is integrated in the computer tomograph, wherein the volume of the workpiece, and preferably, the distribution of the attenuation data of the workpiece medium computed tomographic measurement contained in the computed tomography determinable voxel data can be determined with the CT scanner,
  • Insbesondere zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass die Waage im Drehtisch integriert ist. In particular, the apparatus is characterized in that the scale is integrated into the rotary table.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass der Computertomograf eine automatische Bestückungsvorrichtung aufweist, die zum Beladen und zum Entladen der Waage ausgebildet ist, wobei die Bestückungsvorrichtung vorzugsweise ausgelegt ist, den Drehtisch und/oder ein Werkstückmagazin zu beladen und zu entladen. Preferably, it is provided that the CT scanner includes an automatic mounting apparatus, which is designed for loading and unloading of the balance, wherein the mounting apparatus is preferably designed to load the turntable and / or a workpiece magazine and discharge.
  • Zur Bestückung wird das Werkstück beispielsweise aus einem Werkstückmagazin entnommen und durch die Bestückungsvorrichtung auf den Drehtisch platziert. For fitting the workpiece, for example, removed from a workpiece magazine and placed by the mounting apparatus on the turntable. Falls die Waage nicht im Drehtisch integriert ist, ist die Bestückungsvorrichtung dazu vorgesehen, das Werkstück zwischen Drehtisch und Waage hin und her zu platzieren. If the balance is not integrated in the rotary table, the mounting apparatus is provided for placing the workpiece between the turntable and scale back and forth. Dieses Vorgehen kann mit und ohne vorhandenes Werkstückmagazin erfolgen. This procedure can be performed with and without existing workpiece magazine. Das Werkstückmagazin ist bevorzugt im Computertomografen integriert, wie auch die Waage, damit das Bestücken und Wiegen ohne Abschalten der Röntgenquelle erfolgen kann. The workpiece magazine is preferably integrated in CT scanners, as well as the scale, so the loading and weighing can be performed without switching off the X-ray source.
  • Eine weitere eigenständige Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messbereichserweiterung bei der Messung mit einem Computertomografen. A further independent invention relates to a method for extending the measuring range when measuring with a computer tomograph.
  • Die beispielsweise aus der For example, from the WO2005119174A1 WO2005119174A1 oder der or the PCT/EP2013/059149 PCT / EP2013 / 059149 bekannten Verfahren zur Vergrößerung des Messbereiches bzw. Messbereichserweiterung bei der computertomografischen Messung eines Werkstücks mit einem Computertomografen sehen vor, dass in allen Relativpositionen zwischen Werkstück und Computertomografiesensorik (Röntgenquelle und Röntgendetektor) Durchstrahlungsbilder für alle Drehstellungen aufgenommen werden. known methods for enlarging the measurement range or measurement range extension in the computed tomography measurement of a workpiece with a computer tomography provide that in all relative positions between the workpiece and computed tomography sensor (X-ray source and X-ray detector) Radiographic images are acquired for all rotational positions. Dies bedeutet beispielsweise, dass bei 2 × 2 Relativpositionen, je zwei in Richtung der Drehachse versetzt und je zwei senkrecht dazu versetzt, und 800 Drehstellungen insgesamt 3200 Durchstrahlungsbilder aufgenommen werden müssen. This means for example that when 2 × 2 relative positions, two offset in the direction of the axis of rotation and in each case two vertically offset thereto, and 800 rotational positions of a total of 3200 radiographs have to be taken. Da je Durchstrahlungsbild eine gewisse Belichtungszeit vorgegeben wird, zum Beispiel 0,5 Sekunden bis 4 Sekunden oder mehr, und die Vielzahl der Positionen in allen Drehstellungen eingenommen werden müssen, kann sich eine enorm hohe Messzeit ergeben. Since each radiation image, for example, a certain exposure time is preset, 0.5 seconds to 4 seconds or more, and the plurality of positions need to be taken in all rotational positions, an extremely high measuring time can result.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Messzeit bei Verfahren zur Vergrößerung des Messbereiches beim Messen mit einem Computertomografen zu verringern. An object of the present invention is to reduce the measuring time for a method for increasing the measuring range when measuring with a computer tomograph. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das Werkstück eine von einer rotationssymmetrischen Geometrie, insbesondere Zylindergeometrie abweichende Geometrie aufweist, also in verschiedenen Drehstellungen unterschiedlich ausgedehnte oder verteilte Projektionsflächen auf den Röntgendetektor besitzt oder die Projektionsfläche den Röntgendetektor nicht in allen Drehstellungen bis an die Ränder hin überdeckt. This is especially possible if the workpiece has a shape deviating from a rotationally symmetric geometry, in particular cylinder geometry geometry has therefore in different rotational positions different extended or distributed projection on the X-ray detector or the projection surface does not cover the X-ray detector in all rotational positions to the edges down.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück mittels eines Computertomografen, zumindest bestehend aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch, wobei zur Vergrößerung des Messbereiches The invention relates to a method for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece by means of a computer tomograph, at least consisting of X-ray source, planar X-ray detector and rotating table, wherein for enlarging the measurement range
    • – in Richtung der Drehachse des Drehtisches und/oder - in the direction of the axis of rotation of the turntable and / or
    • – in der Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse des Drehtisches und parallel zur Röntgendetektorebene verläuft - in the direction perpendicular to the direction of the rotational axis of the turntable and parallel to the x-ray detector plane
    in mehreren Drehstellungen des Drehtisches jeweils mehrere Einzeldurchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, wobei in den Einzeldurchstrahlungsbildern je Drehstellung jeweils Werkstück und Detektor in mehreren Positionen relativ zueinander angeordnet werden, und wobei je Drehstellung die Einzeldurchstrahlungsbilder zu einem Durchstrahlungsbild zusammengesetzt werden, und aus den Durchstrahlungsbildern ein Volumendatensatz rekonstruiert wird, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkmale und/oder Strukturen herangezogen werden. each of a plurality of individual radiographic images are taken with the X-ray detector in a plurality of rotational positions of the turntable, with respect to each other in the single radiographic images each rotational position of each workpiece and detector in a plurality of positions, and wherein each rotational position of the single radiographic images are combined to form a transmission image, and from the radiographic images, a volume data set is reconstructed, are determined from the surface points that are used to determine the features and / or structures.
  • Zumindest Aspekte der Aufgaben werden im Wesentlichen durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass je Drehstellung aus der Menge der den vergrößerten Messbereich vollständig abdeckenden Positionen nur die Positionen ausgewählt, und in diesen Einzeldurchstrahlungsbilder aufgenommen werden, in denen ein Bereich des Werkstücks auf dem Detektor abgebildet wird. At least aspects of the objects are substantially achieved by a method which is characterized in that each rotational position from the amount of the enlarged measuring range fully covering positions selected positions only, and are included in this single radiographic images in which an area of ​​the workpiece on the detector is displayed.
  • Die Größe des Messbereiches ist für Computertomografen ohne Messbereichserweiterung durch die Größe des Detektors in Verbindung mit dem Abstand des Detektors zum Werkstück bzw. Drehtisch und zur Röntgenquelle sowie dem Abstand zwischen Röntgenquelle und Werkstück bzw. Drehtisch vorgegeben. The size of the measuring range is specified in conjunction with the distance of the detector to the work piece or the turntable and the X-ray source and the distance between X-ray source and the work piece or the turntable for CT scanners without extending the measuring range by the size of the detector. Die Änderungen sämtlicher der genannten Abstände führt zu einer Änderung des maximal vom Detektor erfassten Strahlungswinkels der Röntgenquelle (Kegelwinkel) und damit zu Genauigkeitsänderungen und/oder des Abbildungsmaßstabes und damit zu veränderter Auflösung und damit Genauigkeit und verändertem Messbereich. The changes to all of the above distances results in a change of the maximum detected by the detector radiation angle of the X-ray source (taper angle) and thus accuracy changes and / or the imaging scale and thus changed resolution and accuracy, and modified measurement range. Unter Messbereichserweiterung wird jedoch verstanden, bei gleichbleibendem Abbildungsmaßstab und gleicher Genauigkeit einen vergrößerten Messbereich zu erfassen. Under measuring range extension is understood, however, to detect an enlarged measuring range with constant magnification and the same accuracy. Zur Vergrößerung des Messbereiches soll hier daher nur die Möglichkeit betrachtet werden, die Größe des Detektors, insbesondere der Detektorfläche, virtuell zu vergrößern, indem Detektor und Werkstück mehrere Positionen, insbesondere senkrecht zur mittleren Strahlrichtung der Röntgenquelle versetzt, zueinander einnehmen. In order to increase the measurement range only, the possibility should here therefore be considered, the size of the detector, in particular of the detector surface to virtually enlarged by taking detector and workpiece several positions, in particular offset perpendicular to the central beam direction of the X-ray source, to each other. Der so vergrößerte Messbereich ist unabhängig von der Drehstellung gleich groß, muss aber erfindungsgemäß nicht in allen Drehstellungen vollständig abgetastet, also durch Einzeldurchstrahlungsbilder erfasst werden. The thus enlarged measuring range is independent of the rotational position of the same size, but the present invention does not completely scanned in all rotational positions, are thus detected by single irradiation images. Die Menge bzw. Anzahl der Positionen, die mindestens notwendig ist, um den so vergrößerten Messbereich vollständig abzudecken, ist für alle Drehstellungen gleich groß. The quantity or number of positions that is at least necessary to completely cover the Sun. enlarged measuring range is the same for all rotational positions.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die einzunehmenden Positionen festgelegt werden In a further preferred embodiment, the invention provides that the positions to be occupied are determined
    • – anhand der Sollabmessungen des Werkstücks und der Lage des Werkstücks relativ zum Drehtisch oder - based on the desired dimensions of the workpiece and the position of the workpiece relative to the turntable or
    • – indem je Drehstellung für jedes Einzeldurchstrahlungsbild der Randbereich, insbesondere Randpixel, des oberen, unteren, linken und rechten Randes, auf Vorliegen einer Schwächung durch das Werkstück untersucht werden und bei Vorliegen einer solchen Schwächung eine weitere Position in Richtung des jeweiligen Randes versetzt festgelegt wird. - by each rotational position for each transmission image of the edge region, in particular edge pixel, the upper, lower, left and right margins, are examined for the presence of a weakening through the workpiece and is established offset a further position in the direction of the respective edge in the presence of such a weakening.
  • Die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch kann entweder grob durch Bediener eingestellt werden oder durch Messen von charakteristischen Ausrichtmerkmalen durch einen mit dem Computertomografen in einem Koordinatenmessgerät eingesetzten weiteren Sensor wie beispielsweise taktilen oder optischen oder taktil-optischen Sensor bestimmt werden. The location of the workpiece on the rotary table can either be roughly set by the operator or can be determined by measuring the characteristic alignment features by means of a established by the computer tomograph in a coordinate measuring machine further sensor, such as tactile or visual or tactile-optical sensor.
  • Bei der Untersuchung der Randpixel erfolgt eine Unterscheidung, ob es sich um einen vom Werkstück geschwächten Wert handelt oder um einen nicht durch das Werkstück geschwächten Bereich durch Vergleich der Pixelinformation (Grauwert) mit dem Grauwert eines sicher der Umgebung des Werkstücks und nicht dem Werkstück zugeordneten Bereichs im Messbereich des Computertomografen. In the investigation of edge pixels to distinguish whether it is a weakened from the workpiece value or a non-weakened by the workpiece area is performed by comparing the pixel information (gray value) with the gray value of a certain associated with the environment of the workpiece and not the workpiece region in measuring range of CT scanners. Nach dem Stand der Technik wird beispielsweise vor dem Einbringen des Werkstücks in den Strahlenbereich der Röntgenquelle eine Hellbildabgleich vorgenommen. According to the prior art, a bright image adjustment is performed, for example before introducing the workpiece into the beam area of ​​the x-ray source. Die dabei vorliegenden Grauwerte der Pixel stehen stellvertretend für einen nicht vom Werkstück geschwächten Bereich. The present while gray values ​​of the pixels are representative of a non-weakened from the work area.
  • Nach einer besonderen, eigenerfinderischen Idee ist vorgesehen, dass die Untersuchung der Randpixel in Durchstrahlungsbildern eines Werkstücks in mehreren Drehstellungen eines Drehtisches dahingehend erfolgt, dass anhand der Pixelinformationen (Grauwerte) in den Randbereichen (Randpixel) festgestellt wird, ob in der aktuellen Relativposition zwischen Röntgendetektor und Werkstück die anhand einer Röntgenquelle ausgelösten Abbildung des Werkstücks auf dem Röntgendetektor vollständig durch den Röntgendetektor erfasst wird. According to a special, independently inventive idea it is provided that the examination of the boundary pixels is made as in radiographic images of a workpiece in a plurality of rotational positions of a rotary table that is determined based on the pixel information (gray value) in the edge regions (edge ​​pixel), whether in the current relative position between the X-ray detector and workpiece the image of the workpiece caused by X-ray source is fully recorded on the X-ray detector by the X-ray detector. Dieses Verfahren wird für Computertomografen mit aber auch ohne der Möglichkeit einer Messbereichserweiterung eingesetzt, um sicher zu stellen, dass das Werkstück derart auf dem Drehtisch angeordnet ist, dass eine vollständige Erfassung der Abbildung des Werkstücks durch den Röntgendetektor erfolgt. This method is also used for computer tomography with without the possibility of extending the measuring range to ensure that the workpiece is arranged on the turntable that a complete recording of the image of the workpiece is performed by the X-ray detector. Ist dies nicht der Fall, wird eine Fehlermeldung generiert und der Bediener aufgefordert, die Position des Werkstücks auf dem Drehtisch in der entsprechenden Richtung, die beispielsweise auf einem Ausgabegerät wie Bildschirm in der Drehstellung des Werkstücks, bei dem eine Überschreitung, also zu große Schwächung der Randpixel, festgestellt wurde, angezeigt wird, zu korrigieren. If this is not the case, an error message is generated and the operator is requested, the position of the workpiece on the rotary table in the corresponding direction, for example, on an output device such as screen in the rotational position of the workpiece, in which an excess, so too large weakening of edge pixels, was found appears to be correct.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die ermittelten weiteren Positionen der jeweiligen Drehstellung nacheinander eingenommen werden und dann erst die nächste Drehstellung eingestellt wird oder dass nach der Aufnahme eines Einzeldurchstrahlungsbildes jeweils die nächste Drehstellung eingenommen wird und die weiteren Positionen der Drehstellung jeweils beim erneuten Erreichen der Drehstellung eingenommen werden. Preferably, it is provided that the determined other positions of the respective rotational position to be taken in succession and then the next rotational position is set or that, after the recording of a single radiation image in each case the next rotational position is assumed and taken the further positions of the rotary position each time again reached the rotational position to be ,
  • Nach der ersten Lösung werden also alle Drehstellungen nur einmal eingenommen und je Drehstellung die mehreren Positionen eingenommen und in diesen die Einzeldurchstrahlungsbilder aufgenommen. So after the first solution, all rotational positions are only taken once and taken the number of positions per rotational position and added to this the single radiographs. Nach der zweiten Lösung wird je eingenommener Drehstellung immer nur ein Einzeldurchstrahlungsbild aufgenommen (Ausnahme: letzte Drehstellung, die der ersten Drehstellung der nächsten Drehung entspricht. Hier werden zwei Einzeldurchstrahlungsbilder in zwei verschiedenen Positionen aufgenommen) und dann die nächste Drehstellung eingenommen. After the second solution, only a single transmission image will ever ingested rotational position ever received (except last rotational position corresponding to the first rotational position of the next rotation Here two single radiographic images are captured in two different positions.) And then taken the next rotational position. Dies hat den Vorteil, dass das im Vergleich zum Drehen langsamere Positionieren in die Positionen je Position nur einmal für alle Drehstellungen erfolgen muss. This has the advantage that must be compared to rotate slower positioning in the positions for each position only once for all rotational positions. Beim Drehen werden dann je eingestellter Position nur die Drehstellungen eingenommen, für die ein Werkstückbereich erfasst wird. When rotating only the rotational positions to be taken then depending on the setting position for which a region of the workpiece is detected.
  • Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Ermittlung der einzunehmenden Positionen vor der eigentlichen Messung erfolgt, wobei vorzugsweise die Einzeldurchstrahlungsbilder mit im Vergleich zur eigentlichen computertomografischen Messung kürzerer Belichtungszeit und/oder während der Drehung des Drehtisches aufgenommen werden und/oder die Drehstellungen nur grob eingestellt werden. The invention is also characterized in that the determination of the to be occupied positions is carried out before the actual measurement and preferably the single radiographic images in comparison to the actual computed tomography measurement shorter exposure time and / or during the rotation of the turntable are recorded and / or the rotational positions roughly be adjusted.
  • Kürzere Belichtungszeit bedeutet dabei, dass Belichtungszeiten von weniger als den üblicherweise bei der eigentlichen computertomografischen Messung verwendeten Belichtungszeiten von einer Sekunde, bevorzugt weniger als 0,5 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 0,2 Sekunden eingestellt werden. Shorter exposure time here means that exposure times of less than the exposure times commonly used in the actual computed tomography measurement are particularly preferred set of one second, preferably less than 0.5 seconds, less than 0.2 seconds. Hierdurch werden die Einzeldurchstrahlungsbilder zwar für eine genaue computertomografische Messung zu dunkel, Werkstück und Hintergrund können aber in den Randpixeln noch sicher unterschieden werden. In this way, the individual radiographic images are indeed too dark for accurate computed tomography measurement, but work and background can be distinguished safely to the edge pixels. Die Belichtungszeit muss jedoch hoch genug sein, dass dieser Unterschied noch sichtbar ist. However, the exposure time must be high enough that this difference is still visible. Die hierzu einzuhaltenden Grenzen hängen von der eingesetzten Röntgenröhrenleistung, mechanischen Vorfiltern und der Detektorempfindlichkeit sowie dem Detektorrauschen und der Werkstückschwächung, also Werkstückabmessungen und -material ab. The purpose complied limits depend on the used X-ray tube power, mechanical pre-filters and the detector sensitivity and the detector noise and the workpiece weakening, so workpiece dimensions and materials from.
  • Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass zur Rekonstruktion gleich große Durchstrahlungsbilder verwendet werden, die alle den gesamten vergrößerten Messbereich überdecken, indem die fehlenden Bildbereiche, von denen keine Einzeldurchstrahlungsbilder aufgenommen wurden, mit virtuellen Pixeln belegt werden, die der Schwächung des das Werkstück umgebenden Mediums wie Luft entsprechen, wobei die virtuellen Pixel vorzugsweise aus einem Bereich eines Einzeldurchstrahlungsbildes ermittelt werden, in dem kein Bereich des Werkstücks abgebildet ist, oder die keiner Schwächung entsprechen. More particularly, the invention is characterized in that large radiographic images for the reconstruction of the same used, all of which cover the entire enlarged measuring range by the missing image areas from which no individual radiographic images were taken, are assigned with virtual pixels that the weakening of the surrounding the workpiece medium such as air corresponding to the virtual pixel are preferably determined from the range of a single radiation image, in which no portion of the workpiece is ready, or which correspond to no attenuation.
  • Gleich große zusammengesetzte Durchstrahlungsbilder sind zumeist Voraussetzung für die Verwendung eines typischen Rekonstruktionsalgorithmus wie beispielsweise der gefilterten Rückprojektion. Equally large composite radiographs are usually a prerequisite for the use of a typical reconstruction algorithm such as filtered back projection. Fehlende Bereiche (Pixel) werden dazu mit Pixelamplituden, also Grauwerten gefüllt, die dem Hintergrund entsprechen. Missing areas (pixels) to thus filled with pixel amplitudes gray values ​​corresponding to the background.
  • Nach einem besonders hervorzuhebenden Vorschlag ist vorgesehen, dass die mehreren Positionen eingenommen werden, indem According to a particularly highlighted proposal is that the plurality of positions are occupied by
    • – Röntgendetektor oder - X-ray detector or
    • – Röntgendetektor und Röntgenquelle oder - X-ray detector and X-ray source or
    • – Werkstück - workpiece
    in Richtung der Drehachse des Drehtisches und/oder in der Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse des Drehtisches und parallel zur Röntgendetektorebene verläuft zueinander versetzt werden und/oder indem Werkstück auf einer Kreisbahn um die Röntgenquelle, insbesondere Röntgenstrahlung abgebenden Brennfleck der Röntgenquelle versetzt wird. in the direction of the axis of rotation of the turntable and / or in the direction, which are set perpendicular to the direction of the rotational axis of the turntable and parallel to the x-ray detector plane to each other and / or by the workpiece is displaced on a circular path about the X-ray source, in particular X-ray emitting focal spot of the X-ray source.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass automatisch in den mehreren Drehstellungen nur dann eine oder mehrere weitere Positionen festgelegt werden, wenn eine Schwächung durch das Werkstück in einem der Randbereiche des jeweils aufgenommenen Einzeldurchstrahlungsbildes vorliegt und für den Fall, dass in keiner der Drehstellungen eine Schwächung im Randbereich festgestellt wurde, die Einzeldurchstrahlungsbilder als die Durchstrahlungsbilder verwendet werden. Preferably, it is provided that automatically in the plurality of rotational positions of only one or more further positions are set when weakened by the workpiece in one of the edge parts of the recorded each single radiation image is present and in the event that none of the rotational positions detected a weakening in the edge area the single radiographs was used as the radiographic images.
  • Hierdurch wird es ermöglicht, nur dann eine Messbereichserweiterung vornehmen zu müssen, wenn die Werkstückgröße oder die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch dies erfordert. This makes it possible that you only need to make a measuring range extension if the workpiece size or the position of the workpiece on the turntable requires it. Beispielsweise wird eine Messbereichserweiterung dann automatisch vorgenommen, wenn das Werkstück versehentlich oder gewollt leicht außerhalb der Mitte des Drehtisches angeordnet wird, obwohl es in der gewählten Vergrößerung bei exakt mittiger Platzierung auf dem Drehtisch ohne Messbereichserweiterung messbar wäre. For example, a measuring range extension is then carried out automatically when the workpiece is positioned accidentally or intentionally slightly outside the center of the turntable, although it would be measured in the selected magnification in exactly central position on the turntable without extending the measuring range. Ist ein solches Werkstück jedoch ausreichend mittig platziert, wird automatisch auf die Messbereichserweiterung und den damit zusammen hängenden Zeitaufwand verzichtet. Is one such work, however, sufficiently placed centrally, automatically waives the measuring range extension and the related to it time.
  • In Erweiterung und Abwandlung der zuvor genannten Idee, die Randpixel zu untersuchen, sieht die Erfindung nach einer weiteren eigenerfinderischen Idee vor, dass nicht nur die Randpixel in Durchstrahlungsbildern eines Werkstücks in mehreren Drehstellungen eines Drehtisches untersucht werden, sondern alle Pixel untersucht werden mit dem Ziel, die Größe des Werkstücks, insbesondere die einhüllende Außenkontur, und die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch zu bestimmen, um daraus den maximal möglichen Abbildungsmaßstabes bei einer nachfolgenden computertomografischen Messung automatisch festzulegen. As an extension and modification of the aforementioned idea to investigate the boundary pixels, the invention of a further independently inventive idea provides that not only the edge pixels are examined in Radiographic images of a workpiece in several rotational positions of a rotary table, but all pixels are examined with the aim of to determine the size of the workpiece, in particular the enveloping outer contour and the position of the workpiece on the rotary table, to automatically set from the maximum imaging scale in a subsequent computed tomography measurement.
  • Um die Werkstückgröße und –lage zu bestimmen, werden dazu in einer ausgewählten Anzahl von Drehstellungen des Drehtisches Durchstrahlungsbilder aufgenommen und ausgewertet. To determine the workpiece size and position, the turntable radiographic images are to recorded and evaluated in a selected number of rotational positions. Die ausgewählten Drehstellungen können beispielsweise nur zwei 90° zueinander verdrehte Stellungen oder viele Drehstellungen mit verringerter Bildaufnahmezeit, also Belichtungszeit, sein, die zunächst bei so geringem Abbildungsmaßstab aufgenommen werden, dass Kollisionen ausgeschlossen werden können. The selected rotational positions, for example, only two 90 ° to one another twisted positions or many rotational positions of reduced image acquisition time, so the exposure time to be, which are initially taken at low magnification so that collisions can be excluded. Die Auswertung erfolgt nun, indem die Pixelinformationen (Grauwerte) je Durchstrahlungsbild dahingehend unterschieden werden, ob Schwächung durch das Werkstück vorliegt oder nicht. Evaluation is carried out now by the pixel information (gray values) are each radiograph distinguished as to whether attenuation through the workpiece is present or not. Für die Bereiche, für die Schwächung vorliegt, wird das kleinste umhüllende Rechteck ermittelt, dessen Kanten parallel zu den Kanten des Detektors bzw. Durchstrahlungsbildes sind. For the areas for which there is attenuation, the smallest enveloping rectangle is determined, whose edges are parallel to the edges of the detector or radiation image. Die größte Höhe und die größte Breite der Rechtecke aus allen Drehstellungen stellt die Hüllkontur bzw. die einhüllende Außenkontur bzw. die Einhüllende des Werkstücks dar und definiert die Größe des Werkstücks. The greatest height and the greatest width of the rectangles of all rotational positions represents the envelope contour or the outer contour of envelope and the envelope of the workpiece and defines the size of the workpiece. Die Lage des Werkstücks auf der Drehachse ergibt sich, indem die parallel zur Drehachse liegenden Mittelachsen aller Einhüllenden untersucht werden. The location of the workpiece on the rotary axis calculated by the axis of rotation lying parallel to the central axes of all shells are examined. Die am weitesten von der Drehachse entfernt liegende Mittelachse definiert den Abstand zwischen Drehachse und Werkstückachse und damit die Exzentrizität der Lage des Werkstücks. The central axis lying farthest away from the rotational axis defines the distance between the rotary axis and the workpiece axis and the eccentricity of the position of the workpiece. Der zugehörige Drehwinkel der Werkstückachse um die Drehachse ergibt sich aus der zugeordneten Drehstellung, in der die am weitesten von der Drehachse entfernt liegende Mittelachse ermittelt wurde. The corresponding angle of rotation of the workpiece spindle around the axis of rotation results from the associated rotary position in which the central axis lying farthest from the axis of rotation was determined. Durch Interpolation können dabei auch Mittelachsen für Drehstellungen berechnet werden, für die kein Durchstrahlungsbild vorab aufgenommen wurde. and central axes of rotational positions can be calculated by interpolating the process for which no radiographic image was taken in advance.
  • Werkstückgröße und -lage dienen der Einstellung des maximal möglichen Abbildungsmaßstabes bei einer nachfolgenden computertomografischen Messung. Workpiece size and position are used to set the maximum magnification ratio in a subsequent computed tomography measurement. Dabei kann es sich im ersten Fall um eine Messung handeln, bei der lediglich der Drehtisch das Werkstück dreht, oder im zweiten Fall um eine Messung, bei der das Werkstück mithilfe einer Kombination aus rotatorischer und translatorischer Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird. This can be a measurement in which only the turntable rotates the workpiece, or in the second case to a measurement, in the first case in which the work piece using a combination of rotational and translational relative movement between the workpiece and the X-ray detector about a physical of the axis of rotation of the turntable different rotational axis is rotated. Die Einstellung des Abbildungsmaßstabes erfolgt, indem der Abstand zwischen den Komponenten Röntgenquelle, Drehtisch und Detektor verändert wird. The adjustment of the image magnification by the distance between the components of x-ray source and detector turntable is changed. Bevorzugt wird der Drehtisch zur Erhöhung des Abbildungsmaßstabes in Richtung des Detektors verschoben, wodurch der Messbereich kleiner wird. the turntable to increase the magnification ratio is preferably displaced in the direction of the detector, whereby the measuring range is smaller. Alternativ wird ein höherer Abbildungsmaßstab auch erreicht, indem der Detektor vom Drehtisch wegbewegt wird oder die Röntgenquelle auf den Drehtisch zu bewegt wird oder beides erfolgt. Alternatively, a higher magnification is also achieved by the detector is moved away from the turntable or the X-ray source is moved onto the turntable or both done.
  • Im ersten Fall wird aus Werkstückgröße und -lage der notwendige minimale Messbereich festgelegt. In the first case the necessary minimum measuring range is from workpiece size and location specified. Der Messbereich ist der Bereich, der sich innerhalb des vom Detektor erfassten Strahlkegels der Röntgenquelle befindet. The measuring area is the area which is located within the cone beam detected by the detector of the x-ray source. Der Messbereich ist etwa zylinderförmig mit einer Zylinderachse entsprechend der Drehachse, die für diesen ersten Fall mit der physikalischen Drehachse des Drehtisches zusammen fällt. The measuring range is approximately cylindrical with a cylinder axis corresponding to the axis of rotation which coincides in this case with the first physical axis of rotation of the turntable. Die Begrenzung durch einen Zylinder ergibt sich dadurch, dass nur die Teile des Werkstücks ausreichend gut rekonstruiert werden können, die in allen Drehstellungen auf dem Detektor abgebildet werden. The limitation by a cylinder results from the fact that only the portions of the workpiece can be sufficiently well reconstructed, which are mapped in all rotational positions on the detector. Als Messbereich wird daher ein solcher gewählt, der den größten Abbildungsmaßstab aufweist, für den die sich aus der Werkstückgröße und -lage des Werkstücks auf dem Drehtisch bei Drehung des Drehtisches ergebende Einhüllende gerade so noch vollständig vom Messbereich umschlossen wird. therefore, such is selected as a measuring area having the maximum magnification, to the resultant from the workpiece size and location of the workpiece on the rotary table during rotation of the turntable envelope is just as still completely surrounded by the measurement range.
  • Die sich bei Drehung des Drehtisches ergebende Einhüllende bzw. resultierende einhüllende Außenkontur wird dabei bestimmt, indem die Einhüllende entsprechend der Lage des Werkstücks bezüglich der Drehachse versetzt zu der Drehachse virtuell um die Drehachse gedreht wird. The resulting upon rotation of the turntable or envelope enveloping resultant outer contour is determined here by the envelope offset relative to the axis of rotation corresponding to the position of the workpiece is rotated with the rotation axis virtually around the rotational axis. Hierdurch ergibt sich eine resultierende Einhüllende, die größer ist als die Einhüllende. This results in a resultant envelope, which is greater than the envelope.
  • Für den zweiten Fall ergibt sich der optimale Messbereich aus den folgenden Forderungen. For the second case, the optimum measuring range of the following claims results. Zum einen muss das Werkstück oder gegebenenfalls ein ausgewählter Bereich des Werkstücks in allen Drehstellungen auf dem Detektor abgebildet werden. Firstly, the workpiece, or optionally a selected region of the workpiece must be mapped in all rotational positions on the detector. Hierfür wird jedoch nun nur die Einhüllende des Werkstücks bzw. Werkstücksbereichs zu Grunde gelegt, nicht jedoch die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch. For this, however, only the envelope of the workpiece or workpiece area is now used as a basis, but not the position of the workpiece on the turntable. Aus der Einhüllenden wird nun der kleinste umgebende Zylinder ermittelt, der den Messbereich darstellt und damit den Abbildungsmaßstab festlegt. the minimum bounding cylinder is then determined from the envelope, which is the measuring range and thus determines the magnification. Die Mittelachse des Zylinders wird dann als die Drehachse festgelegt, um die das Werkstück gedreht wird, also als die von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedene Drehachse. The central axis of the cylinder is then set as the axis of rotation about which the workpiece is rotated, so as different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis. Als letztes muss nur noch überprüft werden, ob die Bewegung des Drehtisches auf der sich daraus ergebenden Kreisbahn zu Kollisionen mit anderen Komponenten, zum Beispiel Detektor oder Röntgenröhre, führen würde und gegebenenfalls der Abbildungsmaßstab entsprechend verkleinert werden. Last you need only to check whether the movement of the turntable would be on the resulting orbit collisions with other components, for example detector or X-ray tube, and if necessary, the image scale will be reduced accordingly. Dies ist vor allem dann möglich, wenn das Werkstück weit außerhalb der Drehtischmitte angeordnet ist. This is especially possible if the workpiece is positioned far outside the rotational center of the table. Sollte nur ein Bereich des Werkstücks gemessen werden, muss zudem eine mögliche Kollision des restlichen Werkstücks berücksichtigt werden und gegebenenfalls der Abbildungsmaßstab verringert werden. If only a portion of the workpiece to be measured, also a possible collision of the remaining work has to be considered and, if the imaging scale can be reduced.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für computertomografische Messungen den maximal möglichen Abbildungsmaßstab automatisch festzulegen. An object of the present invention is to automatically set the maximum magnification for computed tomography measurements.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Einstellung des Abbildungsmaßstabes eines Computertomografen, wobei der Computertomograf zumindest besteht aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch und anschließend eingesetzt wird für eine Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück, wobei in mehreren Drehstellungen des Werkstücks Durchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, die zu einem Volumendatensatz rekonstruiert werden, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkmale und/oder Strukturen herangezogen werden. The invention also relates to a method for setting the magnification ratio of a computer tomograph, wherein the CT scanner composed of at least X-ray source, planar X-ray detector and revolving turntable and is then used for determination of geometric features and / or structures on a workpiece, wherein the in several rotational positions workpiece radiographic images are taken with the X-ray detector, which are reconstructed into a volume data set are determined from the surface points that are used to determine the features and / or structures.
  • Ein entsprechendes Verfahren ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass der maximal mögliche Abbildungsmaßstab automatisch eingestellt wird, indem eine einhüllende Außenkontur des Werkstücks und die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch, insbesondere Lage der Werkstückachse, aus mehreren vorab aufgenommenen Durchstrahlungsbildern in unterschiedlichen Drehstellungen ermittelt werden und als Abbildungsmaßstab der größte Abbildungsmaßstab eingestellt wird, für den die einhüllende Außenkontur vollständig von dem sich aus dem Abbildungsmaßstab ergebenden Messbereich umschlossen wird. A corresponding method is is essentially characterized in that the maximum magnification is set automatically by an enveloping outer contour of the workpiece and the position of the workpiece on the rotary table, in particular position of the workpiece axis, are determined from a plurality of pre-acquired radiographic images in different rotational positions and the largest magnification for the enveloping outer contour is completely enclosed by the results from the magnification measuring range is set as the imaging scale.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sieht die Erfindung daher vor, dass bei der Überprüfung, ob der Messbereich die einhüllende Außenkontur umschließt, die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch berücksichtigt wird. In a further preferred embodiment the invention therefore provides that when checking whether the measurement area enclosing the enveloping outer contour, the position of the workpiece is taken into account on the turntable.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Werkstückgröße erfolgt, indem je vorab aufgenommenen Durchstrahlungsbild das kleinste die Pixel mit Grauwerten, die aus einer Schwächung durch das Werkstück resultieren, umhüllende Rechteck, dessen Kanten parallel zu den Kanten des Detektors bzw. Durchstrahlungsbildes sind, ermittelt wird und aus der Menge der Rechtecke die größte Höhe und die größte Breite als Werkstückgröße verwendet wird. Preferably, it is provided that the determination of the size of the workpiece is performed by each pre-acquired radiation image the smallest pixel with gray values, resulting from weakening due to the work piece, enveloping rectangle whose edges are parallel to the edges of the detector or radiation image, is determined and from the set of rectangles the greatest height and the greatest width is used as workpiece size.
  • Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Lage der Werkstückachse bestimmt ist durch den maximale Abstand der parallel zur Drehachse liegenden Mittelachsen aller umhüllenden Rechtecke und durch die Drehstellung, in der das vorab ermittelte Durchstrahlungsbild aufgenommen wurde, für das der maximale Abstand vorliegt, wobei vorzugsweise durch Interpolation Mittelachsen für Drehstellungen berechnet werden, für die kein Durchstrahlungsbild vorab aufgenommen wurde. The invention is also characterized in that the position of the workpiece axis is determined by the maximum distance of the plane parallel to the axis of rotation central axes of all enclosing rectangles and by the rotational position in which the radiation image previously determined was taken, for which the maximum distance is present, wherein preferably be calculated by interpolation central axes of rotational positions, for which a radiation image has been recorded in advance.
  • Nach einem besonders hervorzuhebenden Vorschlag ist vorgesehen, dass als Drehachse, um die das Werkstück gedreht wird, die Lage der Werkstückachse festgelegt wird, insbesondere das Werkstück mithilfe einer Kombination aus rotatorischer und translatorischer Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird. According to a particularly highlighted proposal is provided that as a rotational axis about which the workpiece is rotated, the position of the workpiece axis is fixed, in particular the work piece using a combination of rotational and translational relative movement between the workpiece and the X-ray detector about a direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis is rotated.
  • Computertomografen bzw. computertomografische Messverfahren zur dimensionellen Messung nutzen bevorzugt die in Koordinatenmessgeräten vorhandenen genauen Messachsen und die Steuerungen und Auswertesoftware dieser Geräte. Computer tomography or computed tomography measurement method to use for the dimensional measurement preferably present in coordinate measuring accurate measurement axes, and the control and evaluation of these devices. Dadurch wird es auch möglich, die weiteren in Koordinatenmessgeräten vorhandenen Sensoren zu nutzen und die Messergebnisse gemeinsam auszuwerten, beispielsweise in einem gemeinsamen Koordinatensystem. This also makes it possible to use the other existing in coordinate measuring sensors and evaluate the measurement results together, for example in a common coordinate system.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass der Computertomografiesensor in einem Koordinatenmessgerät integriert betrieben wird, vorzugsweise in einem Multisensorkoordinatenmessgerät zusammen mit weiteren Sensoren, vorzugsweise taktilen, optischen oder taktil-optischen Sensoren, verwendet wird. Preferably, it is provided that the computer tomography sensor is operated integrated in a coordinate measuring machine, is preferably used in a multi-sensor coordinate measuring machine, together with further sensors, preferably tactile, visual or tactile-optical sensors.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass der Computertomograf in einem Koordinatenmessgerät integriert ist, vorzugsweise in einem Multisensorkoordinatenmessgerät zusammen mit weiteren Sensoren, vorzugsweise taktilen, optischen oder taktil-optischen Sensoren, integriert ist. In particular, it is provided that the CT scanner is integrated in a coordinate measuring instrument, preferably integrated in a multi-sensor coordinate measuring machine, together with further sensors, preferably tactile, visual or tactile-optical sensors.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Driftkorrektur bei einer Computertomografie und auf eine Vorrichtung zur computertomografischen Messung von dimensionellen Merkmalen an einem Werkstück. The invention also relates to a process for the drift correction at a computer tomography and an apparatus for computed tomography measurement of dimensional features on a workpiece.
  • Die Messabweichungen bei computertomografischen Messungen werden durch während der Messung aber auch in Bezug auf einen Einmesszustand auftretende Positionsänderungen (Drift) der zur computertomografischen Messung eingesetzten Komponenten Röntgenquelle, Röntgendetektor und mechanische Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Quelle und Detektor, relativ zueinander (Taumelbewegungen bei der Drehung des Messobjektes oder Verlagerungen zwischen der Röntgenröhre, insbesondere des Brennflecks der Röntgenröhre, und dem Röntgendetektor und dem Werkstück) beeinflusst. The measured variations in computed tomography measurements are occurring on a Einmesszustand during measurement but also in terms of position change (drift) of the components employed for computed tomography measurement X-ray source, X-ray detector and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the source and detector relative to each other (wobbling influenced during the rotation of the measurement object or displacement between the x-ray tube, in particular the focal spot of the X-ray tube and the X-ray detector and the workpiece).
  • Zur Korrektur der Drift sind beispielsweise aus der To correct the drift, for example, from the WO 2005/119174 A1 WO 2005/119174 A1 Verfahren bekannt, bei denen ein Driftkörper dauerhaft mit tomografiert wird. Method is known in which a drift body is permanently tomographed with. Hierdurch werden jedoch die Abweichungen zum Einmesszustand nicht berücksichtigt. This, however, deviations from the Einmesszustand are not considered.
  • Der Of the WO 2010/094774 A1 WO 2010/094774 A1 der Anmelderin ist unter anderem ein Verfahren zu entnehmen, bei dem anhand vorab aufgenommener Durchstrahlungsbilder des Werkstücks in einer eingeschränkten Anzahl von Drehstellungen die Drift bei der eigentlichen Messung erkannt und korrigiert werden soll. of the applicant can be found, inter alia, a method is to be detected based on the pre-acquired radiation image of the workpiece in a limited number of rotational positions of the drift in the actual measurement and corrected. Auch hierbei werden Abweichungen zum Einmesszustand nicht berücksichtigt. Here too, deviations are not considered to Einmesszustand. Zudem fehlen Lösungen, wann und wie die Driftkorrektur für Drehstellungen ausgeführt werden soll, für die kein Vorabdurchstrahlungsbild vorliegt. In addition, solutions, when and how the drift correction to be performed on rotational positions for which no preliminary radiographic image exists missing.
  • Auch besteht Lösungsbedarf dafür, dass die Korrektur der Durchstrahlungsbilder möglichst ohne Zeitverzug erfolgt, also nicht erst nach der Messung aller Durchstrahlungsbilder. There is also need for a solution that the correction of the radiographic images is possible without delay, not only after the measurement of all radiographs.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, die Verfahren zur Driftkorrektur nach dem Stand der Technik weiterzubilden, insbesondere die Drift in Bezug zu einem Einmesszustand zu korrigieren. Object of the present invention, it is also to develop the method of drift correction according to the prior art, in particular the drift with respect to correct a Einmesszustand.
  • Zur Lösung zumindest von Teilaspekten wird vorgeschlagen, ein Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei während der Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, indem vor und/oder nach der Messung, bevorzugt vor der Messung, in einer reduzierten Anzahl von Soll-Drehstellungen (Stützstellen) Soll-Durchstrahlungsbilder aufgenommen werden, das sich im Wesentlichen dadurch auszeichnet, dass in den Soll- In order to solve at least partial aspects it is proposed a method of drift correction for a computer tomography, wherein when measuring a measured workpiece between an X-radiation emitting x-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computer tomography sensor system, at least consisting of X-ray source and X-ray detector, recorded, wherein during the measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray emitting focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece are corrected by before and / or after measurement, preferably before the measurement in a reduced number of desired rotational positions (interpolation points) target radiographic images are taken, which essentially is characterized in that in the target Drehstellungen bei der Messung aufgenommene Durchstrahlungsbilder mit den Soll-Durchstrahlungsbildern verglichen werden und für jede Soll-Drehstellung (Stützstelle) aus der Lageabweichung zumindest eines Merkmals in den Durchstrahlungsbildern in Bezug auf die Lage dieses Merkmals im Soll-Durchstrahlungsbild jeweils eine Verschiebung (Stützpunkt-Korrektur-Vektoren) bestimmt und der jeweiligen Soll-Drehstellung (Stützstelle) zugeordnet wird, wobei aus einem oder mehreren Stützpunkt-Korrektur-Vektoren jeweils ein Korrektur-Vektor für jedes Durchstrahlungsbild berechnet wird, vorzugsweise der Korrektur-Vektor aus einem Stützpunkt-Korrektur-Vektor bestimmt wird, der der gleichen Drehstellung oder der zeitlich davor liegenden Soll-Drehstellung (Stützstelle) zugeordnet ist, besonders bevorzugt der Korrektur-Vektor aus den beiden Stützpunkt-Korrektur-Vektoren bestimmt wird, die zeitlich direkt vor und nach der aktuellen Drehstellung liegenden Soll-Drehstellungen (Stützstellen) zugeor Rotational positions are compared in the measurement recorded radiation image with the desired radiographic images and for each desired rotary position (reference point) from the positional deviation of at least one feature in the radiographic images with respect to the position of this feature in the target transmission image of each of a displacement (base-correction vectors) are determined and the respective target rotational position (reference point) is assigned in each case a correction vector for each radiation image is calculated from one or more base correction vectors, preferably of the correction vector is determined from a base correction vector which is assigned to the same rotational position or the front position on time desired rotational position (reference point), the correction vector from the two base-correction vectors is determined particularly preferred, which (in time immediately before and lying on the current rotary position desired rotational positions reference points) zugeor dnet sind. are dnet.
  • Die Soll-Drehstellungen sind Drehstellungen der mechanischen Drehachse um die Drehachse, um die der drehbare Teil der mechanischen Drehachse drehbar ist. The desired rotational positions are rotary positions of the mechanical axis of rotation about the rotation axis about which the rotary part of the mechanical axis of rotation is rotatable. Die Soll-Drehstellungen werden zum einen eingenommen bei der vor und/oder nach der Messung des Werkstücks zu bestimmenden Soll-Durchstrahlungsbilder und noch einmal bei der eigentlichen Messung des Werkstücks, also der Aufnahme der Durchstrahlungsbilder, wobei dabei auch alle anderen zur Messung verwendeten Drehstellungen eingenommen werden, die nämlich zwischen den Soll-Drehstellungen liegen. The desired rotational positions are taken on the one hand in front of and / or after the measurement of the workpiece to be determined target irradiation images and once again during the actual measurement of the workpiece, so the recording of the radiation images, in which case taken all other rotational positions used for measurement be lying namely between the desired rotational positions. Die Aufnahme von Durchstrahlungsbilder in den Soll-Drehstellungen und Soll-Durchstrahlungsbildern in den Soll-Drehstellungen macht diese erst vergleichbar. The inclusion of radiographic images in the desired rotational positions and target radiographic images in the target rotational positions makes this only comparable. Liegt absolut keine Drift und auch sonst keine Störungen vor, sind diese dadurch jeweils identisch. Is absolutely no drift and no other faults are present, they are thus identical.
  • Typischerweise werden bei einer Computertomografie in mehreren hundert Drehstellungen (Messdrehstellungen), zumeist mehr als 100 bis etwas bis zu 1600 Drehstellungen, die bevorzugt äquidistant im Drehwinkelbereich von 0° bis etwa 360° (zzgl. des Kegelwinkels der vom Detektor erfassten Röntgenstrahlung, der zur Veranschaulichung hier vernachlässigt wird) verteilt sind und schrittweise nacheinander angefahren werden, Durchstrahlungsbilder (Messdurchstrahlungsbilder) zur Messung eines Werkstücks aufgenommen und anschließend bzw. parallel zu einem Voxelvolumen rekonstruiert. Typically, in a computer tomography in several hundred rotational positions (measuring rotational positions), usually more than 100 to slightly up to 1600 rotational positions, which are preferably equidistant from plus to about 360 ° (in the rotation angle range of 0 °. The cone angle of the detected from the detector X-rays, the illustrative is disregarded here) are distributed and are approached gradually successively (measurement irradiation images) taken radiographs to measure a workpiece, and subsequently or in parallel to a voxel volume reconstructed. Die Anzahl der Soll-Durchstrahlungsbilder wird deutlich geringer gewählt, beispielhaft 4 bis zu 100 Drehstellungen (Soll-Drehstellungen, auch Stützstellen genannt). The number of desired radiographic images is selected to be much lower, for example, 4 to 100 rotational positions (desired rotational positions, also called reference points). Diese sind ebenfalls bevorzugt äquidistant im Drehwinkelbereich von 0° bis 360° (bzw. wieder zzgl. des Kegelwinkels der erfassten Röntgenstrahlung) verteilt. These are also preferably equidistant in the rotation angle range from 0 ° to 360 ° (or plus again. The cone angle of the detected X-ray) dispersed. Bei Aufnahmezeiten für ein Durchstrahlungsbild von etwa einer Sekunde, ohne Einschränkung der Allgemeinheit (Sondergeräte arbeiten auch mit Aufnahmezeiten im Millisekundenbereich und hochgenaue Messungen werden auch mit Aufnahmezeiten (Belichtungszeiten) von mehreren Sekunden, z. B. 2 oder 4 oder 8 Sekunden oder noch länger, durchgeführt.), ergeben sich für eine Werkstückmessung mit beispielhaft 360 Durchstrahlungsbildern (ein Grad Versatz je Bild, es ergeben sich also Drehstellungen von 0°, 1°, 2°, ..., 359°) daher Messzeiten von mehreren Minuten, im Beispiel 6 Minuten für die Bildaufnahme (Belichtung) zuzüglich der Zeiten für die Drehung der mechanischen Drehachse und nachlaufende Zeit für den Abschluss der Rekonstruktion (diese läuft teilweise schon parallel zur Bildaufnahme), also zum Beispiel 10-20 Minuten. At recording time for a transmission image of approximately one second, without loss of generality (special devices also work with recording times in the millisecond range and high-accuracy measurements with recording times (exposure times) of several seconds, z. B. 2 or 4 or 8 seconds, or even longer, performed.), result for a workpiece measurement with example 360 ​​radiographic images (one degree offset each image, so it will become apparent rotational positions of 0 °, 1 °, 2 °, ..., 359 °) therefore, measurement times of several minutes, in the example 6 minutes for image recording (exposure), plus the time for the rotation of the mechanical axis of rotation and trailing time for the completion of the reconstruction (which runs partially parallel to the already image recording), that is for example 10-20 minutes. Für die Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder werden bei gleicher Aufnahmezeit jedoch zum Beispiel nur in der reduzierten Anzahl von 36 Soll-Drehstellungen (je 10° Versatz also bei 0°, 10°, 20°, ..., 350°) die Soll-Durchstrahlungsbilder aufgenommen, wodurch die Messzeit, und damit auch die auftretende Drift, etwa nur ein Zehntel beträgt. (However, each 10 ° offset so at 0 °, 10 °, 20 °, ..., 350 °) are at the same recording time for recording the desired radiographic images, for example, only in the reduced number of 36 target rotational positions of the target radiographs taken, whereby the measurement time, and therefore the occurring drift is approximately one tenth. Die reduzierte Anzahl ist also im Vergleich zur Anzahl der Drehstellungen bei der eigentlichen Messung des Werkstücks möglichst deutlich geringer zu wählen, mindestens um den Faktor 4 geringer, bevorzugt mindestens um den Faktor 10, wie im Beispiel erläutert. The reduced number is thus possible to choose significantly lower in comparison to the number of rotational positions at the actual measurement of the workpiece is less by a factor of at least 4, preferably at least a factor 10, as explained in the example.
  • Es ist demnach zu unterscheiden zwischen der eigentlichen Messung des Werkstücks, wobei in den Drehstellungen (mehr als 100 bis etwa 1600 Messdrehstellungen von 0° bis 360° äquidistant verteilt) die Durchstrahlungsbilder aufgenommen werden, wobei dabei auch die Soll-Drehstellungen durchlaufen werden und diese Teil der Drehstellungen sind, und der Messung der Soll-Durchstrahlungsbilder, wobei vor und/oder nach der eigentlichen Messungen nur die Soll-Drehstellungen (4 bis 100 Drehstellungen von 0° bis 360° äquidistant verteilt) angefahren werden (mechanische Drehachse wird entsprechend gedreht) um diese aufzunehmen. A distinction therefore between the actual measurement of the workpiece, wherein the rotational positions (more than 100 to about 1600 measurement rotary positions of 0 ° to 360 ° equidistantly distributed) the radiographic images are taken, whereby it traverses the desired rotational positions, and this part the rotary positions are, and the measurement of the target irradiation images, wherein before and / or after the actual measurements only the desired rotational positions (4 to 100 rotational positions of 0 ° to 360 ° equidistantly distributed) to be approached (mechanical axis of rotation is accordingly rotated) to include them.
  • Direkt vergleichbar sind aufgenommene Durchstrahlungsbilder (aus der eigentlichen Messung des Werkstücks) und Soll-Durchstrahlungsbilder (aus der vor der eigentlichen Messung oder nach dieser durchgeführten Messung) nur bei gleicher Drehstellung, also ab den Soll-Drehstellungen. Directly comparable are captured radiographic images (from the actual measurement of the workpiece) and the desired radiation images (from the carried out before the actual measurement or after this measurement) only at the same rotational position, ie from the desired rotational positions. Zur Bestimmung der Stützpunkt-Korrektur-Vektoren müssen also im genannten Beispiel die Soll-Durchstrahlungsbilder aus den Drehstellungen 0°, 10°, ..., 350° mit den Durchstrahlungsbildern der Drehstellungen 0°, 10°, ..., 350° verglichen werden, genauer gesagt jeweils das Paar, das bei der selben Drehstellung (der Soll-Drehstellung) aufgenommen wurde. So, to determine the base correction vectors have the example mentioned, the target radiographic images from the rotational positions of 0 °, 10 ° ... 350 ° with the radiographic images of rotational positions 0 °, 10 °, ..., compared to 350 ° are, more specifically in each case the pair (the target rotational position) is taken at the same rotational position. Es existieren dadurch Stützpunkt-Korrektur-Vektoren nur für die Soll-Drehstellungen (0°, 10°, ..., 350°). There are characterized base correction vectors for the target rotation positions (0 °, 10 °, ..., 350 °). Soll eine Korrektur für eine Drehstellung (Messdrehstellung) bestimmt werden, die einer Soll-Drehstellung entspricht, zum Beispiel 10°, so kann hierfür direkt der entsprechende Stützpunkt-Korrektur-Vektor für die Soll-Drehstellung 10° verwendet werden. Is to be determined, a correction for a rotational position (measuring rotational position) corresponding to a target rotational position, for example 10 °, so this the corresponding base correction vector for the target rotational position of 10 ° can be used directly. Soll nun aber eine Korrektur für eine Drehstellung zwischen den Soll-Drehstellungen, also beispielsweise bei der Drehstellung (Messdrehstellung) 15° bestimmt werden, können nur Stützpunkt-Korrektur-Vektoren verwendet werden, die zeitlich davor und/oder zeitlich danach liegenden Soll-Drehstellung zugeordnet sind. but is now a correction for a rotational position between the desired rotational positions, that is, for example, at the rotational position (measuring rotational position) are determined 15 °, a base correction vectors may be used, the chronologically preceding associated with and / or after lying temporally target rotational position are.
  • Zeitlich davor liegende Soll-Drehstellungen bezeichnen Soll-Drehstellungen, die bei der eigentlichen Messung des Werkstücks zeitlich eher und damit bei einem zum Beispiel geringeren Drehwinkel (der Drehwinkel kann auch umgekehrt bezeichnet werden, dann wäre es ein größerer Drehwinkel) eingenommen werden. Temporally preceding that desired rotational positions designate desired rotational positions, which in the actual measurement of the workpiece temporally earlier and thus in a, for example, lower angle of rotation (the angle of rotation are also referred to reversed, then there would be a greater angle of rotation) are taken. Im Beispiel sind diese die Soll-Drehstellungen 0° und 10°. In the example, these are the target rotational positions 0 ° and 10 °. Zeitlich danach liegende Soll-Drehstellungen sind im Beispiel diejenigen bei 20°, 30°, ..., 350°. Time thereafter lying desired rotational positions are those in the example at 20 °, 30 °, ..., 350 °. Im Beispiel sind die zeitlich direkt davor und danach liegenden Soll-Drehstellungen diejenigen bei 10° und bei 20°. In the example, the time immediately preceding and following the target rotation positions are those at 10 ° and 20 °. Der Bezug zu einer Zeit, anstatt zu einem Drehwinkel, resultiert aus dem Ziel, dass jede Korrektur berechnet werden soll aus Informationen, die möglichst den am wenigsten veränderten Driftzustand in Bezug auf den aktuellen Zustand aufweist, da die hier zu korrigierenden Drifterscheinungen zeitlich ablaufen. The reference at a time, instead of a rotation angle resulting from the target, that each correction is to be calculated from information as possible has the least modified drift condition with respect to the current state, as the to be corrected drift phenomena occur over time here.
  • Im Beispiel wird für die Korrektur in der Drehstellung 15° beispielhaft der Stützpunkt-Korrektur-Vektor der zeitlich direkt davor liegenden Soll-Drehstellung 10° verwendet oder die beiden Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der zeitlich direkt davor und danach liegenden Soll-Drehstellungen 10° und 20°, zum Beispiel, indem der Mittelwert aus beiden gebildet wird. In the example, 15 ° by way of example the base correction vector the position on time right before the target rotational position is used 10 ° or the two base correction vectors of temporally directly preceding and following the target rotation positions 10 ° for the correction in the rotational position, and 20 °, for example, by the average of the two is formed. Für eine Drehstellung von 12° würde man erfindungsgemäß zwischen den Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der Soll-Drehstellungen 10° und 20° interpolieren. For a rotational position of 12 ° would interpolate according to the invention between the base correction vectors of the target rotation positions 10 ° and 20 °. Alternativ kann aus den Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der Soll-Drehstellungen 0° und 10° auf die Drehstellung von 12° extrapoliert werden. Alternatively, from the base correction vectors of the target rotation positions 0 ° and 10 ° are extrapolated to the rotational position of 12 °. Bei zeitlich später aufgenommenen Drehstellungen, vor denen also schon weitere Soll-Drehstellungen während der Messung eingenommen worden, beispielsweise einer Drehstellung von 42° ist eine Extrapolation unter Verwendung der Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der Soll-Drehstellungen von 0°, 10°, 20°, 30° und 40° sinnvoll. For recorded later in time rotational positions, in which therefore already more desired rotational positions have been taken during the measurement, for example a rotational position of 42 ° is an extrapolation using the base correction vectors of the target rotation positions of 0 °, 10 °, 20 ° , useful 30 ° and 40 °. Bei einer Drehstellung von beispielsweise 142° würde man bevorzugt nicht mehr alle zeitlich davor liegenden Stützpunkt-Korrektur-Vektoren verwenden, sondern nur noch die einiger zeitlich davor liegenden Soll-Drehstellungen, zum Beispiel der bei 110°, 120°, 130° und 140°. At a rotational position of eg 142 ° would be preferable not use all front of it in time base correction vectors, but only those of some front of it in time desired rotational positions, for example, the 120 ° at 110 °, 130 ° and 140 ° , Gleiches gilt bei Verwendung der Interpolation. The same applies when using the interpolation. Im Falle Drehstellung von 142° würde man aus den Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der Soll-Drehstellungen 130°, 140°, 150° und 160° interpolieren. In the case of rotary position of 142 ° would interpolate from the base correction vectors of the target rotational positions of 130 °, 140 °, 150 ° and 160 °.
  • Es bietet sich grundlegend der Vorteil, dass bei der Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder die Drift minimiert wird, da die Messung aufgrund der wenigeren Drehstellungen deutlich schneller abgeschlossen ist. It offers fundamentally the advantage that the drift is minimized when shooting the target radiographs because the measurement is completed much faster because of the fewer rotational positions. Die Bestimmung von Stützpunkt-Korrektur-Vektoren erleichtert die Bestimmung der Korrektur-Vektoren für sämtliche Drehstellungen der eigentlichen Messung des Werkstücks. The determination of base-correction-vectors facilitates the determination of the correction vectors for all rotational positions of the actual measurement of the workpiece. Die den Drehstellungen zugeordneten Korrektur-Vektoren können zudem nicht nur für die Verschiebung der Durchstrahlungsbilder verwendet werden, sondern alternativ auch zur Berücksichtigung in der Rekonstruktion oder zur Verschiebung der Position der Komponenten Röntgenquelle, Röntgendetektor bzw. mechanische Drehachse zueinander, wie weiter unten noch ausführlich erläutert wird. The rotational positions associated correction vectors may also be used not only for the displacement of the radiographic images, but alternatively also to take into account in the reconstruction or for shifting the position of the components X-ray source, X-ray detector or mechanical axis of rotation to each other, as will be explained below in more detail , Ziel der Verschiebung dieser Komponenten ist es, dass möglichst die gleichen Verhältnisse wie beim Beginn der Messung bzw. wie beim Einmessen der Position der Komponenten Röntgenquelle, Röntgendetektor bzw. mechanische Drehachse zueinander erhalten bleiben. The aim of the displacement of these components is that as the same ratios as in the beginning of the measurement and as in the calibration of the position of the components to each other remain obtain X-ray source, X-ray detector or mechanical axis of rotation. Dies sicher die gleichbleibende Anordnung der Komponenten in den in der Ebene des Detektors verlaufenden Richtungen, aber auch senkrecht dazu, also in Richtung der mittleren Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung, wobei die gleichbleibende Anordnung in der senkrechten Richtung einen gleichbleibenden Abbildungsmaßstab sichert. This ensures the uniform arrangement of the components in the running in the plane of the detector directions, but also perpendicular thereto, ie in the direction of the mean propagation direction of the X-ray radiation, the uniform arrangement in the vertical direction ensures a constant magnification. Der Abbildungsmaßstab ist dabei definiert als das Verhältnis der beiden Abstände „Röntgenquelle-Detektor“ und „Röntgenquelle-mechanische Drehachse“ in Richtung der mittleren Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung und ist stets größer als 1. Da es sich bei der hier zu korrigierende Drift vorrangig um die Drift des Brennflecks der Röntgenröhre handelt, sind Positionsänderungen in der den Abbildungsmaßstab beeinflussenden Richtung aber eher vernachlässigbar. The magnification is defined as the ratio of the two distances "X-ray source-detector" and "X-ray source-mechanical rotation axis" in the direction of the mean propagation direction of X-radiation and is always greater than 1. Since this is at the to be corrected here drift priority to drift the focal spot of the X-ray tube is, position changes are in the imaging scale influencing direction but rather negligible. In den senkrecht dazu verlaufenden Richtungen geht die Drift des Brennflecks jedoch mit dem Abbildungsmaßstab multipliziert in das Durchstrahlungsbild ein. In the directions perpendicular thereto, however, the drift of the focal spot is with the imaging scale multiplied into the transmission image.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass als jeweiliger Korrektur-Vektor der Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet wird, der der zeitlich direkt vor der aktuellen Drehstellung liegenden Stützstelle zugeordnet ist oder der jeweilige Korrektur-Vektor aus mindestens zwei zeitlich vor der aktuellen Drehstellung liegenden Stützstellen zugeordneten Stützpunkt-Korrektur-Vektoren extrapoliert wird. Preferably, it is provided that the base correction vector is used as each correction vector which is associated with the support point located temporally just before the current rotational position or the respective correction vector associated with at least two lying temporally before the current rotational position of support points supporting point correction vectors is extrapolated.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Korrektur des jeweils aufgenommenen Durchstrahlungsbildes direkt nach dessen Aufnahme erfolgen kann. This has the advantage that the correction of the respectively recorded radiation image can be performed directly after its receiving. Es muss also nicht abgewartet werden, bis die Drehstellung der nächsten Stützstelle eingenommen und der entsprechende Stützpunkt-Korrektur-Vektor ermittelt wurde, wie dies beispielsweise zur interpolierten Bestimmung des Korrektur-Vektors notwendig ist. It does not have to wait until the rotational position of the next support point taken and the corresponding base correction vector has been determined, as is necessary for example to interpolated determining the correction vector. Somit steht das korrigierte Durchstrahlungsbild schon sehr kurz nach seiner Aufnahme, nämlich sofort nachdem die Korrektur des aufgenommenen Durchstrahlungsbildes durchgeführt wurde, was nur wenige Sekundenbruchteile in Anspruch nimmt, für die Rekonstruktion bereit. Thus, the corrected transmission image is already very shortly after his admission, namely immediately after the correction of the recorded radiation image has been carried out, which takes only a few fractions of a second to complete, ready for reconstruction. Die Rekonstruktion erfolgt bei modernen Rekonstruktionsalgorithmen parallel zur Aufnahme der Durchstrahlungsbilder und ist dadurch kurz nach der Aufnahme des letzten Durchstrahlungsbildes bereits abgeschlossen. The reconstruction is done in parallel for receiving the radiographic images in modern reconstruction algorithms and is therefore already completed shortly after receiving the last transmission image. Dies bedeutet, dass aus den jeweils schon aufgenommenen und gegebenenfalls korrigierten Durchstrahlungsbildern Teiloperationen der Rekonstruktion durchgeführt werden. This means that part of the reconstruction operations are carried out from the already recorded, respectively, and optionally corrected radiographic images. Bei älteren Rekonstruktionsalgorithmen startete der gesamte Rekonstruktionsprozess erst nach Vorliegen aller Durchstrahlungsbilder. In older reconstruction algorithms, the entire reconstruction process started only when all the radiographs. Mit dem hier beschriebenen Vorgehen verbunden kann jedoch eine Verringerung der Genauigkeit der Korrektur sein. Connected to the procedure described here, however, a reduction in the accuracy of the correction can be. Bevorzugt erfolgt daher die Extrapolation unter Berücksichtigung zeitlich davor liegender Stützpunkt-Korrektur-Vektoren. Preferably, therefore, the extrapolation is done lying in front of time taking into account base correction vectors.
  • Da die Durchstrahlungsbilder in den mehreren Drehstellungen zeitlich nacheinander in aufeinanderfolgenden Drehstellungen (Drehwinkeln) aufgenommen werden, bedeutet, zeitlich davor liegend, im Rahmen der vorliegenden Erfindung für diese Fälle auch, in Bezug auf die Drehstellung bzw. den Drehwinkel davor liegend. Since the radiographic images in the plurality of rotational positions one after the other in successive rotational positions (rotation angles) are received, means chronologically preceding lying within the scope of the present invention for these cases also, in front lying in relation to the rotational position or the rotational angle. Analoges gilt für zeitlich danach liegend. The same applies to time thereafter lying. Bei umgekehrter Winkelbezeichnung gilt natürlich entsprechend davor und danach vertauscht. In the reverse angle designation of course applies to before and reversed thereafter.
  • Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass als jeweiliger Korrektur-Vektor der Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet wird, der der zeitlich oder in Bezug auf den Drehwinkel zur aktuellen Drehstellung am nächsten gelegenen Stützstelle zugeordnet ist. More particularly, the invention that the base correction vector is used as each correction vector which is associated with time or with respect to the rotation angle of the current rotational position closest support point is characterized in.
  • Hierdurch wird eine einfach Korrektur bei Verwendung nur einer Stützstelle ermöglicht, wodurch die Genauigkeit der Korrektur optimiert wird, da die Drift zumeist zeitlich ansteigt. This will allow the use of only one support point a simple correction, thereby improving the accuracy of the correction is optimized because the drift increases mostly temporary. Wird ein zeitlich zuvor liegender Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet, ist die Korrektur sofort anwendbar und damit die Rekonstruktion fortsetzbar, wird ein zeitlich danach liegender Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet, wird die Korrektur und die Rekonstruktion im Anschluss an dessen Vorliegen sofort fortgesetzt. If a lying time before base correction vector used, the correction is immediately applicable and thus the reconstruction be continued, one after lying time base correction vector is used, the correction and reconstruction following continues on its presence immediately. Hierdurch ergibt sich also auch eine verhältnismäßige schnelle Korrektur. Thus, this results in a proportionate quick correction. Die am nächsten gelegene Stützstelle ist diejenige Soll-Drehstellung, die bei der Messung des Werkstücks in Bezug auf die zu korrigierende Drehstellung, also aktuelle Drehstellung, im zeitlich geringsten Abstand eingenommen wurde, um möglichst minimale Drifterscheinungen zu gewährleisten. The closest reference point is the one desired rotational position which has been occupied in the measurement of the workpiece with respect to the rotational position to be corrected, so current rotational position in the shortest distance in time to ensure minimum possible drift phenomena. Wie bereits erläutert bedeutet zeitlich hier auch in Bezug auf den Drehwinkel. As explained above is Time here and in terms of the rotation angle.
  • Hervorzuheben ist des Weiteren, dass der jeweilige Korrektur-Vektor aus mindestens einem zeitlich vor und aus mindestens einem zeitlich nach der jeweiligen Drehstellung liegenden Stützstelle zugeordneten Stützpunkt-Korrektur-Vektor interpoliert wird. These is further provided that the respective correction vector from at least one time before and is interpolated from at least assigned to a forward position on time according to the respective rotational position of base support location correction vector.
  • Bei dieser Alternative handelt es sich um die genaueste Korrektur, da die Drift zwischen den Stützstellen durch Interpolation geschätzt wird. This alternative is the most accurate correction since the drift between the reference points by interpolation is estimated. Da die in die Interpolationsberechnung eingehenden Stützstellen abgewartet werden müssen, ist das Verfahren etwas langsamer, als die beiden zuvor beschriebenen alternativen Verfahren. Since entering into the interpolation reference points have to be awaited, the procedure is slightly slower than the two alternative methods described above.
  • Bevorzugterweise sieht die Erfindung vor, dass ein Merkmal am Werkstück und/oder an einem von der zur Einstellung der Drehstellungen verwendeten mechanischen Drehachse ausgehenden Driftkörper und/oder an zur Aufnahme des Werkstücks verwendeten Mitteln zur Befestigung des Werkstücks (Aufspannvorrichtung) für die Bestimmung der Stützpunkt-Korrektur-Vektoren verwendet wird. Preferably, the invention provides that a feature on the workpiece and / or an outgoing of the type used for adjusting the rotational positions of the mechanical rotation axis drift body and / or used for recording of the workpiece means for fixing the workpiece (chuck) for determining the supporting point correction vectors is used.
  • Grundlegend sieht die Erfindung vor, dass ein oder mehrere Merkmale zur Bestimmung der Verschiebung, also der Stützpunkt-Korrektur-Vektoren, verwendet werden. Basically, the invention provides that one or more features for determining the displacement, ie the base correction vectors may be used. Dies bedeutet, dass ein einzelnes Merkmal wie beispielsweise ein Kreis oder eine Gerade oder ähnliches in ihrer Lage im Durchstrahlungsbild bestimmt wird, oder, dass mehrere Merkmale wie Kreise und Geraden und deren Lage bzw. Lage zueinander untersucht werden, oder aber, dass das gesamte Werkstück, beispielsweise dessen Außenkontur oder andere am Durchstrahlungsbild vorliegende Konturen oder die Grauwerte der Pixel herangezogen werden. This means that a single feature, such as a circle or a straight line or the like determined in position in the radiation image, or that a plurality of features, such as circles and straight lines and their location or position to be examined with each other, or that the entire workpiece , for example, the outer contour or any other present or contours of the gray values ​​of the pixels used on the transmission image. Mittels Korrelation kann für Konturen, aber auch ohne Extraktion von Konturen eine Bildverschiebung, also die Verschiebung, ermittelt werden. By means of correlation, an image shift, so the displacement of contours, but even without extraction of contours, are determined. Das oder die Merkmale kann also auch der Bereich des Durchstrahlungsbildes sein, in dem das Werkstück abgebildet ist, oder das Durchstrahlungsbild selbst. The one or the features can therefore also be the area of ​​the radiation image, in which the workpiece is ready, or the irradiation image itself.
  • Alternativ zu Merkmalen am Werkstück können jedoch auch Merkmale an Hilfseinrichtungen verwendet werden. Alternatively, to features on the workpiece but also features can be used on auxiliary equipment. Dies kann erfindungsgemäß die zur Aufnahme des Werkstücks verwendete Aufspannvorrichtung sein. This may be the jig used for receiving the workpiece according to the invention. An dieser kann beispielsweise eine Kugel befestigt sein, deren Kreismittelpunkt im Durchstrahlungsbild beobachtet und ausgewertet wird. At this, a ball may be attached, for example, the center of the circle is observed in the transmission image and evaluated. Alternativ werden solche Driftkörper wie Driftkugeln auch direkt mit der mechanischen Drehachse verbunden vorgesehen. Alternatively, such a drift body as drift balls are provided also connected directly to the mechanical axis of rotation. So geht erfindungsgemäß beispielsweise von der mechanischen Drehachse ein Halter für eine Driftkugel aus. So goes according to the invention, for example, from the mechanical axis of rotation, a holder for a drift sphere. Bevorzugt ist das Werkstück oder die Aufspannvorrichtung mit diesem Halter verbunden, wobei sich Werkstück und Driftkugel im Durchstrahlungsbild in keiner der mehreren Drehstellungen überlagern. Preferably, the workpiece or the jig is connected to the holder, with the workpiece and the drift ball in the radiation image overlap in any of the plurality of rotational positions. Solche Driftkörper können erfindungsgemäß auch zur Bestimmung der Drift gegenüber einem Einmesszustand verwendet werden, wie dies weiter unten ausführlich erläutert wird. Such drift can body according to the invention are also used to determine the drift over a Einmesszustand, as will be explained in detail below. Wird ein solcher Driftkörper auch für die hier beschriebene Korrektur der Drift während der Messung verwendet, muss der Driftkörper in den Drehstellungen, an denen die Stützpunkte aufgenommen werden, mit im Durchstrahlungsbild abgebildet werden. If such a drift body used for the herein described correction of drift during the measurement, the drift body needs in the rotation positions where the points are added, are mapped in the radiograph. Es muss also ein Messbereich gewählt werden, in dem Werkstück und Driftkörper in einem Durchstrahlungsbild erfassbar sind. So there must be selected a range in which the workpiece and the drift body can be detected in a radiograph. Alternativ kann in den Soll-Drehstellungen der Messbereich verändert werden, beispielsweise indem der Driftkörper zusammen mit der mechanischen Drehachse und dem Werkstück verstellt werden. Alternatively, in the target rotational positions of the measuring range can be altered, for example by the drift bodies are moved together with the mechanical axis of rotation and the workpiece. Dies ist jedoch zeitaufwändiger und führt zu weiteren Messabweichungen durch ungenaue Positionierung und zusätzliche Drifterscheinungen. but this is time consuming and leads to further errors through inaccurate positioning and additional drift. Ein in definierter Lage eingebrachter Driftkörper, beispielsweise mittig zur Drehachse, bietet auch die Möglichkeit, Taumelbewegungen der mechanischen Drehachse während der Drehung zu erkennen. A registered mounted in a defined position drift body, for example centrally to the axis of rotation, also offers the possibility of tumbling motions of the mechanical axis of rotation during rotation to detect. Dies wird ebenso weiter unten beschrieben. This is also described below.
  • Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass als Driftkörper eine Kugel (Driftkugel) oder ein Körper mit kugelförmigem Abschnitt verwendet wird. The invention is also characterized in that as a drift body is a ball (ball drift) or a body is used with a spherical portion.
  • Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Soll-Durchstrahlungsbilder vom zu messenden Werkstück und/oder vom Driftkörper in verschiedenen Soll-Drehstellungen aufgenommen werden, wobei die Anzahl der Soll-Drehstellungen deutlich geringer ist, bevorzugt 4 bis 100, als die Anzahl der Mess-Drehstellungen, bevorzugt mehr als 100 bis 1.600. More particularly, the invention is characterized in that the target radiation images are recorded in different target rotational positions of the to be measured workpiece and / or the drift of the body, wherein the number of target rotation positions is significantly less, preferably 4 to 100, as the number of measuring rotational positions, preferably more than 100 to 1600.
  • Hierdurch wird gewährleistet, dass Drifterscheinungen bei der Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder minimiert werden. This ensures that the drift phenomena can be minimized in receiving the desired radiation images. Wird eine mittig angebrachte Driftkugel verwendet, ist der Drehachstaumel erkennbar und kann zusätzlich korrigiert werden, wie dies dem Stand der Technik zur Taumelkorrektur von Drehachsen entnommen werden kann. A centrally mounted drift ball used, the Drehachstaumel is recognizable and can additionally be corrected, as can be taken from the prior art for wobble correction of rotational axes. Diese Korrektur wird bevorzugt anhand der Messungen zur Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder durchgeführt, da während der eigentlichen Messung des Werkstücks der Drehachstaumel durch Driftbewegungen der anderen Komponenten wie Röntgenquelle und Detektor überlagert ist. This correction is preferably performed on the basis of the measurements for receiving the target irradiation images as superimposed by drift movements of other components such as X-ray source and detector during the actual measurement of the workpiece the Drehachstaumel.
  • Nach einem besonders hervorzuhebenden Vorschlag ist vorgesehen, dass die Soll-Durchstrahlungsbilder zeitlich direkt nach oder während dem Einmessen der Relativlage von Röntgensensor, Röntgendetektor und mechanischer Drehachse zueinander aufgenommen werden. According to a particularly highlighted proposal is that the desired radiographic images are directly added to each other after or during the calibration of the relative position of the X-ray sensor, X-ray detector and mechanical axis of rotation in time.
  • Durch diese erste erfindungsgemäße alternative Ausgestaltung zur Berücksichtigung der Drift in Bezug auf den Einmesszustand wird gewährleistet, dass die Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder im idealen eingemessenen Zustand erfolgt. By this first embodiment of the invention alternative to take account of drift with respect to the Einmesszustand is ensured that the recording of the target by the radiation images is carried out in the ideal state is measured. Erfolgt diese Aufnahme erst später, können bereits erste Drifterscheinungen aufgetreten sein, die separat zu berücksichtigen wären, wie dies die folgend erläuterte zweite alternative Ausgestaltung vorsieht. If this recording later, the first drift may already have occurred that would have to be considered separately, as is provided by the following described second alternative embodiment. Die erste alternative Ausgestaltung berücksichtigt und korrigiert diese Drift jedoch mit. The first alternative embodiment considered and this drift but with corrected. Zeitlich direkt nach oder während dem Einmessen bedeutet, dass der Zeitversatz zwischen dem Einmessen und der Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder maximal wenige Minuten beträgt, bevorzugt weniger als 10 Minuten. Time directly after or during the calibration means that the time offset between the measuring and the recording of the target irradiation images is at most a few minutes, preferably less than 10 minutes. Da beim Einmessen schon diverse Drehstellungen mit der mechanischen Drehachse eingenommen werden, wobei dabei zumeist ein kalibrierter Körper, der auf der mechanischen Drehachse angeordnet ist, gemessen wird, kann das Werkstück direkt bei diesem Vorgang schon ebenfalls mit angeordnet sein und auf dem Detektor abgebildet werden. Since various rotational positions have to be taken with the mechanical axis of rotation during calibration, wherein it mostly a calibrated body which is arranged on the mechanical axis of rotation is measured, the workpiece can already also arranged directly in the process be, and are imaged on the detector. Dies bedeutet während dem Einmessen. This means during the calibration. Bevorzugt werden die Soll-Durchstrahlungsbilder aber direkt nach dem Einmessen aufgenommen, also direkt nachdem das Einmessen abgeschlossen ist, der kalibrierte Körper von der mechanischen Drehachse entfernt, das Werkstück angeordnet und die Soll-Drehstellungen nacheinander eingenommen. the target irradiation images are preferably recorded directly but after calibration, ie directly after the calibration is completed, the calibrated body away from the mechanical axis of rotation, arranged the workpiece and the desired rotational positions occupied consecutively.
  • Nach einem besonders hervorzuhebenden alternativen eigenerfinderischen Vorschlag ist vorgesehen, dass vor der eigentlich Messung in Bezug auf einen Einmesszustand aufgetretene Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, indem die Ausgangsposition eines Driftkörpers beim oder zeitlich direkt vor oder nach dem Einmessen der Relativlage von Röntgensensor, Röntgendetektor und mechanischer Drehachse zueinander bestimmt wird und direkt vor der eigentlichen Messung des Werkstücks die Position des Driftkörpers erneut bestimmt wird und die Positionsänderung als Start-Korrektur-Vektor zusätzlich für die Korrektur verwendet wird. According to a particularly highlighted alternative independently inventive proposal is that before the actual measurement in terms of which occurred at a Einmesszustand relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray emitting focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece can be corrected by the home position a drift body during or chronologically directly before or after the calibration of the relative position of the X-ray sensor, X-ray detector and mechanical axis of rotation is determined to each other and the position of the drift body is again determined directly before the actual measurement of the workpiece and the position change also as a start correction vector for the correction is used.
  • Diese zweite erfindungsgemäße alternative Ausgestaltung zur Berücksichtigung der Drift in Bezug auf den Einmesszustand basiert auf der getrennten Bestimmung einer gesonderten Korrektur in Form eines einzigen Start-Korrektur-Vektors. This second alternative embodiment according to the invention to take account of drift with respect to the Einmesszustand based on the separate determination of a separate correction in the form of a single start correction vector. Dieser wird zusätzlich zur während der Messung auftretenden Drift und den dabei bestimmten Korrektur-Vektoren für die Korrektur aller Drehstellungen gleichermaßen verwendet. This is also used for drift occurring during the measurement and the thereby determined correction vectors for the correction of all rotational positions alike. In diesem zweiten Fall werden die Soll-Durchstrahlungsbilder also nicht im Rahmen des Einmessens ermittelt, sondern erst unmittelbar vor der eigentlichen Messung des Werkstücks. In this second case the target irradiation images are thus not identified as part of the Einmessens, but only immediately before the actual measurement of the workpiece. Die Drift zum Einmesszustand ist in den daraus ermittelten Korrektur-Vektoren also nicht enthalten und wird deshalb durch den Start-Korrektur-Vektor berücksichtigt. The drift to Einmesszustand is therefore not included in the determined therefrom correction vectors and is therefore considered by the start correction vector. Die resultierende Gesamt-Korrektur besteht deshalb aus dem Start-Korrektur-Vektor und dem jeweiligen Korrektur-Vektor. therefore, the resulting total correction consists of the start correction vector and the respective correction vector. Die jeweils beiden Vektoren können dabei gemeinsam zu einer Korrektur zusammengefasst werden. Each two, vectors may be grouped together into a correction. Für jede Drehstellung wird für die Korrektur also der eine Start-Korrektur-Vektor und der jeweilige Korrektur-Vektor, der der entsprechenden Drehstellung zugeordnet ist bzw. für diese berechnet wird, addiert. Thus, for each rotation position is added for the correction of a start correction vector and the respective correction vector associated with the corresponding rotational position and is calculated for this. Es ist aber auch möglich, die beiden Korrekturen getrennt anzubringen, beispielsweise, indem der Start-Korrektur-Vektor für eine einmalige Positionsverschiebung der Komponenten Röntgenröhre, Detektor und mechanische Drehachse zueinander verwendet wird und die Korrektur-Vektoren zur Bildverschiebung der Durchstrahlungsbilder bzw. zur Berücksichtigung in der Rekonstruktion vorgesehen werden. However, it is also possible to bring the two corrections separately, for example by the start correction vector is used for a one position shift of the components of x-ray tube, detector, and mechanical axis of rotation to each other, and the correction vectors to the image shift of the radiation images or for inclusion in the reconstruction can be provided.
  • Werden, wie in der ersten Alternative zuvor beschrieben, die Soll-Durchstrahlungsbilder beim Einmessen aufgenommen, ist die Drift zum Einmesszustand automatisch in den Korrektur-Vektoren berücksichtigt und eine Start-Korrektur-Vektor ist nicht notwendig. Are as described in the first alternative previously added the target radiographs during calibration, the drift to Einmesszustand is automatically taken into account in the correction vectors and a start correction vector is not necessary.
  • Der Start-Korrektur-Vektor ist die Differenz der Ausgangsposition beim bzw. direkt nach dem Einmessen und der direkt vor der eigentlichen Messung des Werkstücks ermittelten Position des Driftkörpers. The start of correction vector is the difference of the output position during or directly after the calibration and the determined directly before the actual measurement of the work position of the body drift. Ausgangsposition bzw. vor der Messung bestimmte Position des Driftkörpers werden jeweils ermittelt, indem bevorzugt ein Durchstrahlungsbild in der Startdrehstellung, also der 0°-Drehstellung, der mechanischen Drehachse aufgenommen und in dieser die Lage des Driftkörpers bestimmt wird. Starting position or certain prior to the measurement position of the drift body are determined in each case by preferably added a transmission image in the starting rotation position, ie, the 0 ° -Drehstellung, the mechanical axis of rotation and this is determined in the location of the drift member. Alternativ ist die Ermittlung auch mittels Umschlagmessung möglich, wobei die Positionen aus zwei 180° zueinander versetzten Positionen (z. B. 0°- und 180°-Stellung) gemittelt werden. Alternatively, the determination is also possible by means of envelope measurement, the positions of two 180 ° phase-shifted positions (for example, 0 ° -. And 180 ° position) are averaged. Andere Drehstellungen sind möglich. Other rotational positions are possible. Bevorzugt wird die selbe bzw. die selben (bei Umschlagsmessung) Drehstellungen für die Bestimmung der Ausgangsposition und die Bestimmung der Position kurz vor der Messung verwendet. Preferably, the rotational positions for determining the starting position and determining the position using the same or the same (for inverted measurement) shortly before the measurement. Befindet sich der Driftkörper exakt in der Drehachsmitte kann die Positionsbestimmung in jeder beliebigen Drehstellung erfolgen, auch in unterschiedlichen Drehstellungen für die Ausgangsposition und die Position direkt vor der Messung, da der Driftkörper beim Drehen der mechanischen Drehachse seine Position dann nur aufgrund der zu ermittelnden Drift verändert. the drift body is exactly in the Drehachsmitte the position determination in any desired rotational position take place in different rotational positions for the starting position and the position just before the measurement, since the drift body upon rotation of the mechanical axis of rotation then changes its position only due to the to be ascertained drift , Dies gilt auch, wenn die Position des Driftkörpers zur Drehachsmitte und der exakte Drehwinkel bekannt sind und aus diesen Werten die Position des Driftkörpers in einen gemeinsamen Drehwinkel für die Ausgangsposition und die Position direkt vor der Messung transformiert werden. This is true even if the position of the body to drift Drehachsmitte and the accurate rotation angle are known and the position of the body in a common drift angle of rotation for the starting position and the position can be transformed directly before the measurement of these values. In der Regel sind diese beiden Varianten aber zu ungenau. Usually, however, these two variants are too imprecise.
  • Als Driftkörper für diese Korrektur kann wiederum auch ein Teil der Aufspannvorrichtung des Werkstücks oder das Werkstück selbst verwendet werden, insofern der entsprechende Teil bzw. das Werkstück beim Einmessen oder kurz danach bereits an der mechanischen Drehachse angeordnet und gemessen wird. As a drift body for this correction, in turn, also a part of the chuck of the workpiece or the workpiece itself can be used, insofar as is relevant part or the workpiece during calibration or shortly thereafter already at the mechanical axis of rotation arranged and measured.
  • Besonders hervorzuheben ist, dass die Korrektur mittels der den Drehstellungen zugeordneten Korrektur-Vektoren erfolgt, indem It is particularly noteworthy that the correction means of the rotational positions associated correction vectors is carried out by
    • – die Durchstrahlungsbilder vor einer Rekonstruktion um den jeweils zugeordneten Korrektur-Vektor verschoben werden oder - the radiographic images are shifted against a reconstruction by the respectively associated correction vector or
    • – der jeweilige Korrektur-Vektor bei der Rekonstruktion des jeweiligen Durchstrahlungsbildes berücksichtigt wird, vorzugsweise indem der Korrektur- Vektor zur Anpassung der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordneten Geometrievektoren verwendet wird oder - the respective correction vector is taken into account in the reconstruction of the respective radiation image, preferably by the correction vector is used to adjust the assigned to the respective transmission image geometry vectors or
    • – die relative Position zwischen der Röntgenquelle und/oder dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück vor der Aufnahme des jeweiligen Durchstrahlungsbildes um den jeweiligen Korrektur-Vektor durch Positionieren der entsprechenden Komponente verändert wird, wobei an den Stützstellen vor dem Positionieren ein Durchstrahlungsbild zur Bestimmung des jeweiligen Stützpunkt-Korrektur-Vektors aufgenommen wird. - the relative position between the X-ray source and / or the X-ray detector and / or the workpiece prior to the start of the respective radiation image is changed by the respective correction vector by positioning the respective component, at the support points prior to positioning a transmission image to determine the respective base correction vector is added.
  • Die hier beschriebenen drei alternativen Möglichkeiten zum Anbringen der Korrektur sind jeweils alleine aber auch in Kombination einsetzbar. The three alternative options described here for attaching the correction can be used each alone but also in combination. So können beispielsweise die Korrekturen für einzelne Raumrichtungen des Korrektur-Vektors durch Bewegen von Positionierachsen erfolgen, und für andere Raumrichtungen durch Bildverschiebung bzw. Berücksichtigung bei der Rekonstruktion, beispielsweise wenn für diese Raumrichtung keine Positionierachse zur Verfügung steht oder diese zu langsame oder ungenaue Bewegungen zulässt, erfolgen. For example, the corrections for individual spatial directions of the correction vector by moving of positioning can be made, and for other directions in space by image shift or consideration in the reconstruction, such as when is this spatial direction no positioning available or allows them to slow or inaccurate movements respectively. Auch kann anschließend an eine Positionierung mittels Achsen eine verbleibende Abweichung bei der Positionierung durch eine Bildverschiebung bzw. Berücksichtigung bei der Rekonstruktion behoben werden. Also, a remaining deviation in the positioning of an image shift or consideration can be fixed in the reconstruction subsequent to a positioning means of axes.
  • Werden die Komponenten zueinander positioniert, so muss bekannt sein, um welchen Betrag und in welche Richtung eine Verschiebung stattfinden soll. If the components are positioned to each other, it must be known in order to which amount and which direction to take place shift. Dies ist nur im Fall der Extrapolation bzw. Verwendung des Korrektur-Vektors aus vorhergehenden Stützstellen möglich oder für den Fall, dass es sich um eine Stützstelle handelt. This is only in the case of extrapolation or use of the correction vector from the preceding nodes or possible in the event that there is a support point. Im zweiten Fall wird als Korrektur-Vektor für die Positionierung der Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet, welcher jedoch erst bestimmt werden muss. In the second case is used as a correction vector for the positioning of the base correction vector, which, however, must first be determined. Dies erfolgt erfindungsgemäß, indem vor dem Positionieren ein Durchstrahlungsbild aufgenommen wird, welches nach dem Positionieren verworfen wird. This is done according to the invention, by a radiographic image is taken prior to the positioning, which is discarded after the positioning. Erst nach der Verschiebung wird das endgültige Durchstrahlungsbild aufgenommen. Only after the shift, the final radiographic image is taken.
  • Die Berücksichtigung in der Rekonstruktion bedeutet, dass die ohnehin jedem Durchstrahlungsbild zugeordneten Geometrievektoren, also die Vektoren, die die Lage des Durchstrahlungsbildes unter anderem bezüglich Röntgenquelle und mechanischer Drehachse beschreiben, die zusammen mit den Durchstrahlungsbildern in die Rekonstruktion eingehen, entsprechend verändert werden. The consideration in the reconstruction means that in any case each transmission image associated geometry vectors, so the vectors that describe the position of the radiographic image with respect to, inter alia x-ray source and mechanical axis of rotation that are received along with the radiographic images in the reconstruction, be modified accordingly. Dies hat den Vorteil, dass ein Verschieben der Durchstrahlungsbilder selbst, meist verbunden mit zeitaufwändigem Umspeichern und Resampling auf ein gemeinsames Pixelraster, unterbleiben kann. This has the advantage that a displacement of the radiographic images themselves, usually associated with zeitaufwändigem restoring and resampling to a common pixel grid, can be omitted.
  • Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass aus der Lageabweichung mehrerer Merkmale zueinander oder mehrerer Abschnitte eines Merkmals zueinander eine Größenänderung und/oder Verdrehung bestimmt wird, die verwendet wird, um eine Korrektur des jeweiligen Durchstrahlungsbildes durch Skalierung und/oder Drehung und/oder entsprechende Verschiebung der Komponenten Röntgenquelle, Röntgendetektor und Werkstück zueinander vorzunehmen. Furthermore, the invention each size change and / or rotation is determined that is used is characterized in that, from the positional deviation of a plurality of features each other or more portions of a feature to make a correction of the respective radiation image by scaling and / or rotation and / or to make corresponding displacement of the components X-ray source, X-ray detector and the workpiece to each other.
  • Aus der Lage mehrerer Merkmale wie beispielsweise Geradenabschnitten oder Kreismittelpunkten zueinander kann eine Verdrehung des Durchstrahlungsbildes, beispielsweise aufgrund eines Kippens der mechanischen Drehachse, erkannt und korrigiert werden. From the position of multiple features, such as straight line segments or circular center points of each other can be detected and corrected a rotation of the radiation image, for example due to tilting of the mechanical axis of rotation. Aus dem Abstand zweier Merkmale wie beispielsweise Kreismittelpunkte oder dem Durchmesser eines Kreises kann eine Größenänderung, beispielsweise ausgelöst durch einen veränderten Abbildungsmaßstab aufgrund des veränderten Abstands zwischen mechanischer Drehachse und Röntgenröhre bzw. mechanischer Drehachse und Röntgendetektor, der Abbildung im Durchstrahlungsbild erkannt und durch entsprechendes Skalieren behoben werden. From the distance between two features such as circle center points or the diameter of a circle may have a size change, triggered, for example be detected by a change in magnification due to the changed distance between the mechanical axis of rotation and X-ray tube or mechanical axis of rotation and X-ray detector, the image in the radiation image and corrected by appropriate scaling , Insbesondere im zweiten Fall kann die Korrektur des Abbildungsmaßstabes aber auch durch entsprechendes Positionieren der Komponenten zueinander erfolgen. In particular, in the second case, the correction of the imaging scale may also take place by corresponding positioning of the components to each other.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich auch dadurch aus, dass der Lagevergleich durch Korrelationsmethoden oder durch Bestimmung der Lage insbesondere Schwerpunkt oder Mittelpunkt der aus dem Merkmal bestimmten Kontur erfolgt. An inventive method is also characterized in that the position comparison is carried out by correlation methods or by determining the position of particular focus or center of the certain feature from the contour.
  • Bei Korrelationsmethoden wird die Ähnlichkeit zwischen zwei Bildern anhand eines Korrelationskoeffizienten bestimmt, die schrittweise in beiden Richtungen innerhalb der Bildebene zueinander verschoben werden. In correlation methods, the similarity between two images is determined based on a correlation coefficient, which are gradually shifted from each other in both directions within the image plane. Die verschobenen Bilder werden überlagert, insbesondere die Grauwerte voneinander pixelweise abgezogen und die Differenzen quadratisch aufsummiert und invertiert, um den Korrelationskoeffizienten zu bilden. The shifted images are superimposed, pixel by pixel, in particular subtracted from one another and the gray values ​​of square sums the differences and inverted to form the correlation coefficient. Je ähnlicher die Bilder, je größer ist der Korrelationskoeffizient. The more similar the pictures, the greater the correlation coefficient. Die Verschiebung, bei der dieser Koeffizient am größten wird ist die gesuchte Lageverschiebung, die den Korrektur-Vektor darstellt The displacement at which the coefficient becomes the largest is the required shift in position, which represents the correction vector
  • Die Erfindung zeichnet sich insbesondere auch dadurch aus, dass die korrigierten Durchstrahlungsbilder mittels Re-Sampling-Verfahren in ein einheitliches Punkteraster überführt werden. The invention is distinguished in particular by the fact that the corrected radiographic images are transferred by means of re-sampling methods in a uniform grid of points.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die ermittelten Korrektur-Vektoren verwendet werden, um die relative Position zwischen der Röntgenquelle und/oder dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück während des Messlaufes durch Positionieren der entsprechenden Komponente zu korrigieren und verbleibende Abweichung bei dieser Verschiebung für die Verschiebung des jeweiligen Durchstrahlungsbildes oder Berücksichtigung in der Rekonstruktion verwendet wird. Preferably, it is provided that the determined correction vectors are used to correct the relative position between the X-ray source and / or the X-ray detector and / or the workpiece during the measurement run by positioning the respective component and remaining variation in this offset for the displacement of the each radiographic image or into account is used in the reconstruction.
  • Wie bereits weiter oben erwähnt, ist dieses Vorgehen vor allem dann sinnvoll, wenn die Genauigkeit der verwendeten Positionierachsen nicht hoch genug ist. As mentioned above, this approach is particularly useful if the accuracy of positioning used is not high enough.
  • Nach einer bevorzugten unabhängigen erfinderischen Idee ist ein Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie vorgesehen, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei während der Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Korrektur für die jeweilige Drehstellung zeitlich direkt nach der Aufnahme des jeweiligen Durchstrahlungsbildes, insbesondere vor der Aufnahme des jeweils nächsten Durchstrahlungsbil According to a preferred independent inventive concept a method of drift correction is provided for a computer tomography, wherein when measuring a measured workpiece between an X-radiation emitting x-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computer tomography sensor system, at least consisting of X-ray source and X-ray detector, received, said emitting during the measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece to be corrected, which is characterized, that the correction for the respective rotational position in time directly after the recording of each radiation image, particularly prior to the start of the next Durchstrahlungsbil des der Messung, erfolgt und das korrigierte Durchstrahlungsbild der Rekonstruktion zugeführt wird oder das unkorrigierte Durchstrahlungsbild und der jeweils zugeordnete Korrektur-Vektor der Rekonstruktion zugeführt werden, wobei Soll-Durchstrahlungsbilder zur Berechnung der Korrektur vor der Messung aufgenommen werden of the measurement, is carried out and the corrected transmission image of the reconstruction is supplied or the uncorrected transmission image and the offset value assigned vector reconstruction are supplied, said target radiographic images are taken for calculation of the correction before the measurement
  • Dieses Verfahren ist nur dann umsetzbar, wenn die Soll-Durchstrahlungsbilder zum Zeitpunkt der Messung schon vorliegen, also vor der eigentlichen Messung aufgenommen wurden, und wenn der jeweils zu verwendende Korrektur-Vektor aus vorherigen Stützpunkt-Korrektur-Vektoren berechnet wird, also beispielsweise der zuletzt ermittelte Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet wird oder aus mehreren zeitlich zurückliegend ermittelten Stützpunkt-Korrektur-Vektoren der Korrektur-Vektor durch Extrapolation festgelegt wird. This process is only feasible if the target irradiation images already present at the time of measurement were recorded so before the actual measurement, and if the to be used in each correction vector is calculated from the previous base-correction vectors, ie for example the last base determined correction vector is used or is determined from a plurality of least recently determined time-base correction vectors of the correction vector by extrapolation. Vorteil ist hier, dass die Rekonstruktion bereits kurz nach Aufnahme des letzten Durchstrahlungsbildes abgeschlossen werden kann. Advantage here is that the reconstruction can be completed shortly after receiving the last transmission image.
  • Besonders hervorzuheben ist des Weiteren, dass die Korrektur für die jeweilige Drehstellung zeitlich direkt nach der Aufnahme des Durchstrahlungsbildes für die zeitlich nach der jeweiligen Drehstellung liegenden Stützstelle erfolgt, und anschließend das korrigierte Durchstrahlungsbild der Rekonstruktion zugeführt wird oder das unkorrigierte Durchstrahlungsbild und der jeweils zugeordnete Korrektur-Vektor der Rekonstruktion zugeführt werden, wobei Soll-Durchstrahlungsbilder zur Berechnung der Korrektur vor der Messung aufgenommen werden. Of particular note, furthermore, that the correction for the respective rotational position in time immediately after the recording of the radiation image is carried out for the past time to the respective rotational position of the supporting point, and then the corrected transmission image of the reconstruction is supplied or the uncorrected transmission image and the respective associated correction vector reconstruction are supplied, said target radiographic images are taken for calculation of the correction before the measurement.
  • Bei dieser alternativen Lösung kann die Rekonstruktion auch kurz nach der Aufnahme des letzten Durchstrahlungsbildes abgeschlossen werden. In this alternative solution, the reconstruction can also be completed shortly after the arrival of the final radiographic image. Dann muss die Korrektur nämlich nur noch für die zeitlich zurückliegenden Drehstellungen erfolgen, die nach der letzten Stützstelle aufgenommen worden. Then, the correction must namely only done for the time past rotational positions that have been taken after the last reference point. In Abwandlung bzw. Erweiterung dieser Idee sieht die Erfindung auch vor, dass Drehstellungen nach der letzten Stützstelle existieren können, die letzte Stützstelle also nicht die letzte Drehstellung ist, wobei für diese nach der letzten Stützstelle liegenden Drehstellungen der Korrektur-Vektor aus dem oder den letzten Stützstellen-Korrektur-Vektor ermittelt wird, wiederum beispielsweise durch Extrapolation oder Verwendung des letzten Stützstellen-Korrektur-Vektors. In a modification or extension of this idea, the invention also provides that rotational positions can exist after the last reference point, that is the last reference point is not the last rotation position, lying to them after the last reference point rotational positions of the correction vector from the or the last support points correction vector is determined, in turn, for example by extrapolation or interpolation points using the last correction vector.
  • In einer weiteren bevorzugten Lösung ist vorgesehen, dass direkt vor der Messung der Start-Korrektur-Vektor bestimmt wird und die relative Position zwischen der Röntgenquelle und/oder dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück um den Start-Korrektur-Vektor durch Positionieren der entsprechenden Komponente verändert wird und während der Messung In a further preferred solution is provided that is determined directly before the measurement of the start correction vector and the relative position between the X-ray source and / or the X-ray detector and / or the workpiece to the start of correction vector by positioning of the corresponding component is changed, and during the measurement
    • - die Durchstrahlungsbilder vor einer Rekonstruktion um den jeweils zugeordneten Korrektur-Vektor verschoben werden oder - the radiographic images are shifted against a reconstruction by the respectively associated correction vector or
    • - der jeweilige Korrektur-Vektor bei der Rekonstruktion des jeweiligen Durchstrahlungsbildes berücksichtigt wird, vorzugsweise indem der Korrektur-Vektor zur Anpassung der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordneten Geometrievektoren verwendet wird. - the respective correction vector is taken into account in the reconstruction of the respective radiation image, preferably by the correction vector is used to adjust the assigned to the respective transmission image geometry vectors.
  • Diese bevorzugte Lösung korrigiert also die zwischen Einmessen und eigentlicher Messung aufgetretenen Drifterscheinungen durch einmaliges Positionieren zeitlich direkt vor der Messung, wobei der Start-Korrektur-Vektor bestimmt wird, beispielsweise durch Aufnahme eines Durchstrahlungsbildes in der ersten Drehstellung, also der 0° Drehstellung zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der eigentlichen Messung. Thus, this preferred solution corrections that have occurred between calibration and actual measurement drift by a single positioning in time just before the measurement, whereby the start correction vector is determined, for example by recording a radiation image in the first rotational position, ie, the 0 ° rotation position at a time immediately prior to the actual measurement. Während der Messung auftretende Drifterscheinungen werden ausschließlich durch Bildverschiebung oder Berücksichtigung in der Rekonstruktion korrigiert, wodurch eine schnelle Messung realisiert wird. During the measurement, occurring drift phenomena can be corrected exclusively by image shift, or in consideration of the reconstruction, whereby a rapid measurement is realized.
  • Bevorzugterweise sieht die Erfindung vor, dass die Korrektur-Vektoren und vorzugsweise der Start-Korrektur-Vektor bei einer nach der Messung durchgeführten Rekonstruktion, beispielsweise zweiten Offline-Rekonstruktion, der Durchstrahlungsbilder angewendet werden. Preferably, the invention provides that the correction vectors, and preferably the start correction vector at a measurement carried out after the reconstruction, for example, the second off-line reconstruction of the irradiation images are applied.
  • Hierdurch ist es möglich, auch nach der Messung bestimmte bzw. neu bestimmte Korrektur-Vektoren zu berücksichtigen. This makes it possible to take into account certain specific or new correction vectors after the measurement. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Bestimmung der Soll-Durchstrahlungsbilder nach der Messung erfolgt bzw. erneut erfolgt, weil zum Beispiel Zweifel an der Qualität der vor der Messung aufgenommenen Soll-Durchstrahlungsbilder aufgekommen ist. This is for example the case when determining the target radiographic images is based on the measurement or done again because, for example, doubt the quality of the recorded prior to the measurement target radiographs has emerged. Auch kann nach der Messung das Einmessen wiederholt werden, wodurch der Start-Korrektur-Vektor erneut ermittelt, zum Beispiel überprüft werden kann. Also, the calibration can be repeated after the measurement, whereby the start correction vector determined again, can be checked, for example. Auch ist der Fall denkbar, dass das Einmessen aus Zeitgründen oder anderen Gründen überhaupt erst nach der Messung stattfindet. The case is also conceivable that the calibration due to time constraints or other reasons in general not take place until after the measurement. Erfindungsgemäß kann die Rekonstruktion dann mit der Korrektur an den gespeicherten Durchstrahlungsbildern jederzeit wiederholt bzw. überhaupt erst später, also nachdem das Werkstück beispielsweise schon von der mechanischen Drehachse entfernt wurde oder weitere Messungen am Werkstück oder die Auswertung erster Ergebnisse vorgenommen wurde, auch offline, also ohne Belegung des Messgerätes, erfolgen. According to the reconstruction can then be repeated with the correction of the stored radiographic images at any time or at all until later, after the work was, for example, already been removed from the mechanical axis of rotation or more measurements were made on the workpiece or the evaluation of the first results, even offline, without occupancy of the instrument be done.
  • Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass das Verfahren für eine Computertomografie-Sensorik eingesetzt wird, die Teil eines Koordinatenmessgerätes ist, vorzugsweise mit weiteren Sensoren wie taktilen, optischen, taktil-optischen Sensoren in einem Multisensor-Koordinatenmessgerät integriert verwendet wird. In particular, the invention provides that the method for a computer tomography sensor is used, which is part of a coordinate measuring machine, is preferably used with other sensors, such as tactile, optical, tactile-optical sensors integrated into a multi-sensor coordinate measuring machine.
  • Nach einer weiteren bevorzugten unabhängigen erfinderischen Idee ist ein Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie vorgesehen, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei vor der eigentlich Messung aufgetretene oder während der eigentlichen Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück in Bezug auf einen Einmesszustand korrigiert werden, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ausgangsposition eines Driftkörpers beim oder zeitlich direkt vor oder nach dem Einme According to another preferred independent inventive concept a method of drift correction is provided for a computer tomography, wherein when measuring a measured workpiece between an X-radiation emitting x-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computer tomography sensor system, at least consisting of X-ray source and X-ray detector are recorded, wherein, before actually measurement occurred, or the actual measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray emitting during focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece be corrected with respect to a Einmesszustand that is characterized in that the starting position of a drift in the body, or directly in time before or after the einme ssen der Relativlage von Röntgensensor, Röntgendetektor und mechanischer Drehachse zueinander bestimmt wird und direkt vor der eigentlichen Messung des Werkstücks die Position des Driftkörpers erneut bestimmt wird und die Positionsänderung als Start-Korrektur-Vektor für die Korrektur verwendet wird. SEN the relative position of the X-ray sensor, X-ray detector and mechanical axis of rotation is determined to each other and the position of the drift body is again determined directly before the actual measurement of the workpiece and the position change is used as a start correction vector for the correction.
  • Diese Idee sieht also zunächst nur vor, die Drift zwischen Einmessen und Messung zu korrigieren, ist aber mit den zuvor beschriebenen Verfahren zur Driftkorrektur während der Messung kombinierbar. This idea looks so at first only the right to correct the drift between calibration and measurement, but can be combined with the previously described method for drift correction during the measurement. Insbesondere die zuvor beschriebenen Verfahren zur Umsetzung der Korrektur sind auch hier verwendbar. In particular, the method described above to implement the correction can also be used here.
  • Insbesondere ist daher vorgesehen, dass die Korrektur mittels des Start-Korrektur-Vektors erfolgt, indem In particular, it is therefore provided that the correction takes place by means of the start correction vector by
    • – alle nachfolgend bei der Messung des Werkstücks aufgenommenen Durchstrahlungsbilder korrigiert werden, indem sie um den Start-Korrektur-Vektor verschoben werden, oder - All radiographs subsequently recorded in the measurement of the workpiece can be corrected by being shifted to the start of correction vector, or
    • – die Rekonstruktion aller nachfolgend bei der Messung des Werkstücks aufgenommenen Durchstrahlungsbilder unter Berücksichtigung des Start-Korrektur-Vektor erfolgt, vorzugsweise indem der Start-Korrektur-Vektor zur Anpassung der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordneten Geometrievektoren verwendet wird, oder -, preferably by the start of correction vector is used to adjust the assigned to the respective transmission image geometry vectors, the reconstruction of all the irradiation images subsequently taken in the measurement of the workpiece is carried out taking into account the start correction vector, or
    • – die relative Position zwischen der Röntgenquelle und/oder dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück um den Start-Korrektur-Vektor durch Positionieren der entsprechenden Komponente verändert wird. - the relative position between the X-ray source and / or the X-ray detector and / or the workpiece is changed by the start correction vector by positioning the respective component.
  • Auch ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass die Position des Driftkörpers in jeder Drehstellung der Messung zusätzlich erneut bestimmt wird, vorzugsweise indem der Driftkörper gemeinsam mit dem Werkstück im Durchstrahlungsbild abgebildet wird, und die Positionsänderung des Driftkörpers zur Ausgangsposition bestimmt wird, und als Korrektur-Vektor die Differenz zwischen der Positionsänderung und dem Start-Korrektur-Vektor zusätzlich zum Start-Korrektur-Vektor zur Korrektur verwendet wird, wobei vorzugsweise vor der Messung die relative Position zwischen der Röntgenquelle und/oder dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück um den Start-Korrektur-Vektor durch Positionieren der entsprechenden Komponente verändert wird und während der Messung Also is therefore preferably provided that the location of the drift member is additionally determined again in every rotational position of the measurement, preferably by the drift body is displayed together with the workpiece in the irradiation image, and the position change of the drift body is determined to the initial position, and as a correction vector the difference between the position change and the start of correction vector is used in addition to start correction vector for correcting, preferably prior to measuring the relative position between the X-ray source and / or the X-ray detector and / or the workpiece to the start-correction vector is modified by positioning the respective component, and during the measurement
    • – die Durchstrahlungsbilder vor einer Rekonstruktion um die jeweils zugeordnete Korrektur-Vektor verschoben werden oder - the radiographic images are shifted against a reconstruction by the respectively associated correction vector or
    • – der jeweilige Korrektur-Vektor bei der Rekonstruktion des jeweiligen Durchstrahlungsbildes berücksichtigt wird, vorzugsweise indem der Korrektur-Vektor zur Anpassung der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordneten Geometrievektoren verwendet wird. - the respective correction vector is taken into account in the reconstruction of the respective radiation image, preferably by the correction vector is used to adjust the assigned to the respective transmission image geometry vectors.
  • Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Ausgangsposition oder die vor der eigentlichen Messung des Werkstücks erneut ermittelte Position des Driftkörpers bestimmt wird, indem die Position in einem Durchstrahlungsbild in der Startdrehstellung der mechanischen Drehachse bestimmt wird oder indem die Positionen gemittelt werden, die in zwei um in 180° zueinander verdrehten Stellungen der mechanischen Drehachse aufgenommenen Durchstrahlungsbildern bestimmt wurden. Furthermore, the invention is characterized in that the starting position or the re-determined before the actual measurement of the work position of the drift body is determined by the position in a radiographic image in the starting rotation position of the mechanical axis of rotation is determined or by the positions are averaged, the were determined in two captured about mutually in 180 ° rotated positions of the mechanical axis of rotation radiographic images.
  • Bei den 180° versetzten Messungen handelt es sich um eine Umschlagmethode, wodurch die Genauigkeit für die Bestimmung der Ausgangsposition erhöht wird. In the 180 ° offset measurements, it is an envelope method, thereby improving the accuracy for determining the starting position is increased. Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, eine entsprechende Umschlagsmessung bei der erneuten Bestimmung der Position des Driftkörpers vor der eigentlichen Messung des Werkstücks durchzuführen. According to the invention it is also provided to perform a corresponding reversal measurement of the re-determination of the position of the drift member prior to the actual measurement of the workpiece.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, für die verbesserten Verfahren zur Driftkorrektur entsprechende Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen. An object of the present invention is also to provide corresponding devices available for the improved method for drift correction.
  • Die Erfindung bezieht sich somit auch auf eine Vorrichtung zur computertomografischen Messung eines Werkstücks, zumindest bestehend aus Computertomografie-Sensorik, bestehend aus Röntgenquelle und flächig ausgedehntem Röntgendetektor, und zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor angeordneter mechanischen Drehachse zur Aufnahme des Werkstücks und zur Drehung des Werkstücks um eine Drehachse, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, Durchstrahlungsbilder des Werkstücks in mehreren Drehstellungen zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik um die Drehachse aufzunehmen und die Durchstrahlungsbilder zu einem Volumendatensatz (Voxelvolumen) zu rekonstruieren und vorzugsweise Oberflächenpunkte aus dem Volumendatensatz zur dimensionellen Messung des Werkstücks zu extrahieren, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Driftkörper von der mechanischen Drehachse ausgeht, der vorzugsweise innerhalb der Drehachse, also in der Drehachsmitte, angeordnet ist, und auf den Detektor abbi The invention thus also relates to a device for computed tomography measurement of a workpiece, at least comprising computer tomography sensor, comprising X-ray source and flat extended X-ray detector, and between X-ray source and X-ray detector arranged mechanical axis of rotation for supporting the workpiece and for rotating the workpiece about an axis of rotation wherein the device is formed in a plurality of rotational positions between the workpiece and computed tomography sensor to take radiographs of the workpiece about the rotation axis and to reconstruct the radiation image to a volume dataset (voxel volume) and extract preferably surface points from the volume data set for the dimensional measurement of the workpiece, which is characterized in that a drift body of the mechanical axis of rotation runs out, which is preferably located within the axis of rotation, ie in the Drehachsmitte, and abbi on the detector ldbar ist, wobei vorzugsweise der Driftkörper Teil der Mittel zur Befestigung des Werkstücks (Aufspannvorrichtung) ist. is ldbar, preferably wherein the drift body part of the means for fixing the workpiece (chuck) is.
  • Durch die Anordnung des Driftkörpers in der Drehachsmitte ergibt sich der Vorteil, dass der Taumel der Drehachse leicht ermittelt werden kann. By arranging the body in the drift Drehachsmitte results in the advantage that the wobble of the rotational axis can be easily determined. Zudem kann auch bei hohen Abbildungsmaßstäben gesichert werden, dass der Driftkörper im Durchstrahlungsbild sichtbar ist. Also can be secured even at high magnifications that the drift body radiograph is visible. Würde er außerhalb der Mitte angeordnet werden, würde er um die Drehachse taumeln und möglicherweise dadurch den vom Durchstrahlungsbild erfassten Bereich verlassen. It would be arranged outside the middle, he would wobble about the rotational axis and may thereby departing from the detected from the irradiation image area. Zudem würde sich die Größe der Abbildung, also beispielsweise der Durchmesser einer Kugel, in den verschiedenen Drehstellungen verändern. In addition, the size of the picture, so for example the diameter of a sphere, would change in different rotational positions. Dies würde zusätzlich die oben beschriebene Korrelationsanalyse unnötigerweise erschweren. This would further complicate the correlation analysis described above unnecessarily. Durch die Unterbringung des Driftkörpers in der Aufspannvorrichtung für das Werkstück kann dieser leicht für verschiedene Werkstücktypen und den entsprechend unterschiedlichen Aufspannvorrichtungen ausgetauscht werden. By accommodating the drift body in the jig for the workpiece this can be easily replaced for different types of workpieces and the correspondingly different jigs. Es kann jedoch auch eine universelle Aufspannvorrichtung vorgesehen sein, die zur Befestigung unterschiedlicher Werkstücke geeignet ist. However, it may also be provided a universal chuck which is suitable for fixing various workpieces. In beiden Fällen ist es jedoch möglich, durch die Unterbringung in der abnehmbaren Aufspannvorrichtung, bei Bedarf auch Messungen ohne diese durchzuführen, um den maximalen Messbereich nutzen zu können. In both cases, however, it is possible, without this also perform measurements by the placement in the removable fixture, if necessary, to use the maximum measuring range.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Inspektion oder dimensionellen Messung von Werkstücken mittels Computertomografie (CT), wobei während der Messung der Ort des Brennflecks auf dem Target der Röntgenquelle verschoben wird. The invention also relates to a method for inspecting or dimensional measurement of workpieces by means of computer tomography (CT), which is moved on the target of the X-ray source during the measurement of the location of the focal spot.
  • Unter Computertomografie zur dimensionellen Messung von Werkstücken ist zu verstehen, dass aus der Menge der meist mittels eines flächigen Detektors in mehreren Drehstellungen eines Werkstücks aufgenommenen zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern eine Rekonstruktion der Volumeninformationen (Voxeldaten bzw. Voxelamplituden in Form von Grauwerten) für das vom Detektor erfasste Volumen erfolgt. Under computer tomography for the dimensional measurement of workpieces is to be understood that a reconstruction of the bulk information (voxel data or Voxelamplituden in the form of gray values) is carried out from the set of recorded in a plurality of rotational positions of a workpiece usually by means of a flat detector two-dimensional radiographic images of the captured by the detector volume , An Materialgrenzen werden durch Oberflächenextraktionsverfahren aus den Voxeldaten Messpunkte bzw. Oberflächenmesspunkte erzeugt. At material boundaries are generated by surface extraction method from the voxel data measurement points or surface measuring points. Aus diesen Oberflächenmesspunkten können Maße am Werkstück ermittelt werden, also dimensionelle Messungen erfolgen. These surface measurement points dimensions can be determined on the workpiece, so carried dimensional measurements. Zur Erhöhung des Signal-Rauschverhältnisses sind auch Verfahren bekannt, bei denen in der jeweiligen Drehstellung mehrere Bilder nacheinander aufgenommen und zu einem resultierenden Durchstrahlungsbild überlagert werden, indem die Grauwerte der einander entsprechenden Pixel summiert und gegebenenfalls gemittelt werden, das der Rekonstruktion zugeführt wird. To increase the signal to noise ratio, processes are also known, in which added to the respective rotational position of a plurality of images sequentially and superimposed to form a resultant transmission image by summing the gray values ​​of the mutually corresponding pixels and optionally averaged, which is fed to the reconstruction.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computertomografieverfahren zur Inspektion von Werkstücken, wobei die Erzeugung von Oberflächenpunkten entfällt und lediglich die Voxeldaten untersucht werden. The invention also relates to a computer tomography method for the inspection of workpieces, wherein the generation of surface points is omitted and only the voxel data to be examined.
  • Eine Computertomografiesensorik (CT-Sensorik) besteht im Allgemeinen aus einem flächig ausgeprägten Detektor, einer Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, und einer mechanischen Drehachse zur Drehung des zu messenden Werkstücks im Strahlkegel der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung. A computer tomography sensor (CT sensor) generally consists of a surface distinct detector, a source of radiation, preferably X-ray source, and a mechanical axis of rotation for rotation of the measured workpiece in the beam cone of the emitted by the radiation source. In kinematischer Umkehr ist es jedoch auch möglich, das Werkstück fest anzuordnen und Detektor und Strahlungsquelle um das Werkstück rotieren zu lassen. In a kinematic reversal, it is also possible to arrange the workpiece firmly and rotate the detector and radiation source to the workpiece.
  • Der Begriff mechanische Drehachse dient lediglich der Unterscheidung zu einer mathematischen Drehachse, wenn gleich eine mechanische Drehachse immer auch eine Drehung um eine mathematische Drehachse ermöglicht. The term mechanical axis of rotation serves only to distinguish it from a mathematical axis of rotation, though a mechanical axis of rotation always allows for rotation about an axis of rotation math. Die Verwendung des Begriffes Drehachse bezieht sich daher auf die der mechanischen Drehachse zugeordnete mathematische Drehachse, insofern aus dem Zusammenhang eine Richtung gemeint ist, und auf die mechanische Drehachse, insofern eine Vorrichtung gemeint ist. therefore, the use of the term refers to the axis of rotation associated with the mechanical axis of rotation mathematical axis of rotation, in that a connection from the direction it is meant and to the mechanical axis of rotation, in that a device is meant. Der Begriff mechanische Drehachse bezeichnet keine Einschränkung auf das innerhalb der Drehachse umgesetzte Führungsprinzip zwischen feststehendem und drehbarem Teil der mechanischen Drehachse. The term mechanical axis of rotation referred to is not limited to the converted within the axis of rotation guiding principle between the stationary and rotating part of the mechanical axis of rotation. Es sind also sowohl mechanisch gelagerte, wie auch luftgelagerte, oder anderweitig wie hydraulisch gelagerte usw., mechanische Drehachsen gemeint. so it is both mechanically supported, as well as air bearing, or otherwise, such as hydraulically mounted etc., meant mechanical axes of rotation.
  • Als Detektor werden neben flächig ausgeprägten Detektoren auch Zeilendetektoren eingesetzt. The detector area next pronounced detectors and line detectors are used. Diese besitzen nur eine einzige Detektorzeile. These have only one detector row. Zur vollständigen Aufnahme von Durchstrahlungsinformationen eines räumlich ausgedehnten Werkstücks müssen Werkstück und Detektor in mehrere entlang der Richtung der Drehachse (mathematischen Drehachse) verschobene Stellungen gebracht werden. For complete absorption of radiographic information of a spatially extended workpiece workpiece and detector must be placed in several positions shifted along the direction of the axis of rotation (mathematical axis of rotation). Der sich dadurch ergebende erhöhte Zeitaufwand wird durch den Einsatz von Flächendetektoren vermieden. The resulting thereby increased cost is avoided by the use of area detectors. Dennoch ist die vorliegende Erfindung auch für Zeilendetektoren umsetzbar. Nevertheless, the present invention can be implemented for line detectors. Anstatt der Verarbeitung von Durchstrahlungsbilder, also 2D-Bildern, werden die mit der jeweiligen Detektorzeile aufgenommenen Informationen verarbeiten und hier zur Vereinfachung ebenfalls als Durchstrahlungsbilder bezeichnet. Instead of processing of radiographic images, ie 2D images, the information recorded by the respective detector line will process and also referred to herein for convenience as radiographs.
  • Der Bereich der Strahlungsquelle, der die Strahlung bzw. Messstrahlung, insbesondere Röntgenstrahlung abgibt, wird als Brennfleck oder Fokus bezeichnet. The area of ​​the radiation source, the radiation or the measuring radiation, in particular X-radiation emits is called the focal spot or focus. Strahlungsquellen werden auch als Röhren bzw. Röntgenröhren bezeichnet. Radiation sources are also called tubes or X-ray tubes. Es wird zwischen offenen und geschlossenen Röhren unterschieden, sowie zwischen Röhren mit Transmissionstarget und mit Reflexionstarget. It is distinguished between open and closed tubes, as well as between tubes having a transmission target and with reflection target. Als Target wird dabei der flächig ausgedehnte Bereich innerhalb der Röhre bezeichnet, auf den von einer Kathode abgegebene und durch das elektrische Feld zwischen Kathode und Anode beschleunigte Elektronen (Elektronenstrahl) auftreffen und dabei im Bereich des Brennflecks die Strahlung, vorzugsweise Röntgenstrahlung abgegeben wird. Here, the surface extended area is as a target designated within the tube, to the output of a cathode and by the electric field between the cathode and anode accelerated electrons (electron beam) are incident and in the range of the focal spot, the radiation, preferably X-ray radiation is emitted. Der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle ist also der Brennfleck. So the radiation-emitting region of the target of the radiation source is the focal spot. Die Ausbreitungsrichtung des Elektronenstrahls wird beispielsweise durch das Anlegen einer sogenannten Zentrierspannung an eine als Zentrierspule bezeichnete Spule beeinflusst. The direction of propagation of the electron beam is influenced for example by the application of a so-called Zentrierspannung to a designated centering coil as a coil. Dabei fließt ein elektrischer Strom durch die Zentrierspule, wodurch ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, durch das die Elektronen abgelenkt werden. In this case, an electric current flows through the centering coil, whereby an electromagnetic field is generated by the deflected electrons. Dieser Strom kann auch direkt eingestellt werden oder ganz allgemein ein anderer Parameter der Zentriereinheit beeinflusst werden. This current can be set directly or, more generally, another parameter of the centering be affected. Im Weiteren wird jedoch für die Beeinflussung der Parameter einer Zentriereinheit beispielhaft immer von der Zentrierspannung gesprochen. In addition, however, the parameters of a centering unit is exemplified always spoken of the Zentrierspannung for influencing.
  • Als Strahlungsquellen werden im Folgenden Röntgenröhren behandelt, ohne dass die Erfindung darauf begrenzt ist. Radiation sources in the following X-ray tubes are treated without the invention being limited thereto. Elektronenquellen oder Gammastrahler oder ähnliche Strahlungsquellen profitieren ebenso vom erfindungsgemäßen Gedanken. Electron sources or gamma emitters or similar radiation sources also benefit from the inventive concept. Je nach Größe des Brennflecks werden zudem Makrofokus-, Mikrofokus- und Nanofokus-Röhren unterschieden. Depending on the size of the focal spot also Makrofokus-, microfocus and nanofocus tubes are distinguished. Die Ausdehnung der Brennflecken liegen entsprechend im Bereich größer ca. 100 µm (Makrofokus), 1–100 µm (Mikrofokus) und < 1 µm (Nanofocus), die Grenzen sind jedoch Herstellerabhängig unterschiedlich und hier nur beispielhaft wiedergegeben. The extent of the focal spots are accordingly in the range of greater than about 100 microns (macro focus), 1-100 microns (micro-focus) and <1 micron (NanoFocus), but the boundaries are dependent on the manufacturer and different way of example only set forth here.
  • Durch das Auftreffen der beschleunigten Elektronen auf dem Target wird ein Teil der kinetischen Energie der Elektronen in Röntgenstrahlung umgewandelt und in Richtung des Werkstücks als Messstrahlung abgegeben. By the impact of the accelerated electrons on the target part of the kinetic energy of the electrons is transformed into X-radiation and emitted as a measuring radiation in the direction of the workpiece. Ein weiterer, meist recht großer Teil der kinetischen Energie wird jedoch in Wärme umgewandelt und sorgt für eine Erwärmung des Targets. Another, usually quite large part of the kinetic energy will be converted into heat and provides a warming of the target. Für Röhren mit Reflexionstarget kann dem teilweise durch Kühlung entgegen gewirkt werden. For tubes with reflection target may be the knitted part by cooling against. Um ein Schmelzen des Targetmaterials zu vermeiden, ist es aber immer notwendig, die gesamte kinetische Energie der auftreffenden Elektronen je Flächeneinheit zu begrenzen, also entweder die Anzahl und/oder die Geschwindigkeit der Elektronen zu begrenzen. In order to avoid melting of the target material, but it is always necessary to limit the total kinetic energy of the incident electrons per unit area, that is to limit either the number and / or the speed of electrons. Um dennoch große Strahlleistungen zu erzeugen, wie dies beispielsweise zum Durchstrahlen massiver bzw. größerer Werkstücke notwendig ist, muss also die als Brennfleck verwendete Fläche des Targets vergrößert werden. In order to still produce large beam power, as necessary, for example for irradiating solid or larger workpieces, ie the surface of the target used as the focal spot must be increased. Der Brennfleck wird dazu bewusst defokussiert. The focal spot is deliberately defocused to. Dies sorgt jedoch für Fehler bei der Messung, insbesondere durch vergrößerte Schatteneffekte bei der Abbildung, die zu höherem Rauschen der Messwerte führen und zur Begrenzung der erreichbaren Strukturauflösung. This, however, provides for error in the measurement, in particular by enlarged shadow effects in the figure, the lead to higher noise of the measured values ​​and to limit the achievable resolution structure.
  • Grundlegend sorgt der Wärmeeintrag auch bei geringem Aufschmelzen für ein Verschleißen des Targets, insbesondere bei hohen Wärmeeinträgen, so dass die Lebensdauer des Targets begrenzt ist. Basically, the heat input also provides with a low melting a wearing of the target, particularly at high heat inputs, so that the life of the target is limited. Dem wird teilweise entgegen gewirkt, indem das Target manuell nach einer gewissen Zeit bzgl. der restlichen Röntgenröhrenkomponenten verstellt, also verschoben wird. The rest of the X-ray tube components is partly counteracted by manually regarding the target after a certain time. Adjusted, is thus moved. Dies ist aufwändig und erfordert eine teilweise Demontage des Aufbaus. This is expensive and requires a partial disassembly of the structure. Dies ist zudem nur für offene Röhren, nicht aber für geschlossene Röhren möglich. This is also only possible for open tubes, but not for closed tubes.
  • Nach dem Stand der Technik sind beispielhaft folgende Brennfleckgrößen erzielbar. According to the prior art example, the following focal spot sizes can be achieved. Bei Röhren mit Transmissionstarget steigt der Brennfleckdurchmesser bis 25 Watt Röhrenleistung etwas von 2 µm auf 5 µm an. In tubes having a transmission target, the focal spot diameter increases to 25 Watt tube power anything from 2 microns to 5 microns on. Anschließend erfolgt ein weiterer, meist nichtlinearer Anstieg bis zur Maximalleistung von ca. 50 Watt. This is followed by another, usually non-linear increase up to the maximum output of about 50 watts. Für Röhren mit Reflexionstarget steigt der Brennfleckdurchmesser von 8 µm ab ca. 8 Watt linear mit der Leistung an, bei 20 Watt sind also ca. 20 µm erreichbar. For tubes with reflection target the focal spot diameter of 8 microns increases from about 8 watts linearly with the power to, at 20 watts or about 20 microns can be achieved. Unterhalb von 8 Watt liegt nichtlineares Verhalten vor und die kleinsten Brennfleckdurchmesser liegen bei ca. 5 µm. Below 8 watts before non-linear behavior and the smallest focal spot diameters are about 5 microns.
  • Nach dem Stand der Technik kann eine Erhöhung der Strahlleistung, die durch eine Röntgenröhre abgegeben wird, und die Verkleinerung der Ausdehnung des Brennflecks nur in gewissen Grenzen, nämlich begrenzt durch den maximal zulässigen Wärmeeintrag je Flächeneinheit des Targets, erreicht werden. According to the prior art, an increase in the beam power which is delivered by an X-ray tube, and the reduction of the expansion of the focal spot can be achieved only within certain limits, namely limited by the maximum allowable heat input per unit area of ​​the target. Besonders kleine Brennflecken, beispielsweise von 5 µm, bei hohen Strahlleistungen, beispielsweise größer als 25 Watt, sind daher bisher technisch nicht möglich. therefore particularly small focal spots, for example, of 5 microns, at high beam power, eg, greater than 25 watts, are not yet technically possible.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Werkstücke mit hoher Genauigkeit mittels Computertomografie (CT) zu messen. Another object of the present invention is to measure workpieces with high accuracy by means of computer tomography (CT). Dabei soll die bisherige Begrenzung des Verhältnisses Brennfleckgröße zu Strahlleistung unterschritten werden, also auch für größere Strahlleistungen kleine Brennfleckgrößen erreicht werden. The current limit of the ratio of the focal spot size small focal spot sizes will be less to beam power, thus also for larger beam powers are achieved.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Verschleiß des Targetmaterials grundlegend zu verringern und damit die Lebensdauer zu erhöhen. Another object of the invention is to reduce the wear of the target material basically and thus to increase the service life. Dabei soll auf das aufwändige oder gar unmögliche manuelle Verstellen des Targets verzichtet werden. The aim is to dispense with the time-consuming or even impossible manual adjustment of the target.
  • Zumindest Aspekte dieser Aufgaben werden im Wesentlichen durch ein Verfahren gelöst, bei dem innerhalb des Zeitraumes, in dem die mechanische Drehachse die mehreren Drehstellungen einnimmt, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an unterschiedlichen Positionen auf dem Target erzeugt wird. At least aspects of these objects are substantially achieved by a method in which during the time period in which the mechanical axis of rotation occupies the plurality of rotational positions of the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) at different positions on the target.
  • Dies führt dazu, dass sich der Brennfleck innerhalb des Targets nur für eine begrenzte Zeit an einer festen Position befindet und somit nur für diesen begrenzten Zeitraum Wärme an dieser Stelle erzeugt wird. This means that the focal spot is located inside the target only for a limited time at a fixed position and is thus generated only for this limited period of heat at this point. Hierdurch können größere Strahlleistungen erzeugt werden, ohne dass das Targetmaterial schmilzt. In this way, larger beam power can be generated without the target material melts. Nach einer begrenzten Zeit von beispielsweise wenigen Sekunden, bevorzugt weniger als 10 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 5 Sekunden, oder aber auch nur nach Bruchteilen von Sekunden, wird der Brennfleck an einer anderen, vorzugsweise möglichst weit entfernten Stelle des Targets erzeugt. After a limited time, for example a few seconds, preferably less than 10 seconds, more preferably less than 5 seconds, or even only fractions of a second, the focal spot to another is preferably generated as much as possible remote location of the targets. Die jeweils als Brennfleck verwendete Stelle des Targets wird also stets nur kurz verwendet und ist damit mit einem höheren Wärmeeintrag belastbar, ohne dass es zum Schmelzen kommt. The used each as a focal point location of the target is therefore always used only briefly and is therefore loaded with a higher heat input, without leading to melt.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugst flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden und aus den Volumendaten Oberflächenmesspunkte ermittelt werden, die zur Messung des Werkstücks verwendet werden, wobei innerhalb des Zeitraumes, in dem die mechanische Drehachse die mehreren Drehstellungen einnimmt, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an unterschiedlichen Positionen auf dem Target erzeugt wird. The invention also relates to a method for the determination of geometric features on a workpiece by means of a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector row or prefer area extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, wherein in a plurality of rotational positions taken up by radiation information in the form of two-dimensional radiographic images and to reconstruct the volume data (voxel volume) can be used and can be determined from the volume data surface measuring points used for measuring the workpiece, during the time period in which the mechanical axis of rotation, the plurality of rotational positions assumes that the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) at different positions on the target.
  • Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Computertomografie-Verfahren mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugt flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden, innerhalb des Zeitraumes, in dem die mechanische Drehachse die mehreren Drehstellungen einnimmt, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an unterschiedlichen Positionen auf dem Target erzeugt wird. Also, the invention relates to a computer tomography method using a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector array, or preferably surface extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, in a plurality of rotational positions by radiation information in be received in a form of two-dimensional radiographic images and to reconstruct the volume data (voxel volume) used during the time period in which the mechanical axis of rotation occupies the plurality of rotational positions of the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) at different positions on the target ,
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe sieht vor, dass im Zeitraum zwischen der Aufnahme der jeweils mehreren Durchstrahlungsbilder, also zwischen zwei Messungen, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an einer veränderten Position auf dem Target erzeugt wird. Another solution of the problem provides that in the period between the capture of a respective plurality of radiographic images, between two measurements of the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) to a changed position on the target.
  • Die Erfindung bezieht sich also auch auf ein Computertomografie-Verfahren mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugst flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden, wobei vorzugsweise aus den Volumendaten Oberflächenmesspunkte ermittelt und zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück verwendet werden, wobei im Zeitraum zwischen der Aufnahme der jeweils mehreren Durchstrahlungsbilder, also zwischen zwei Messungen, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an einer veränderten Position auf dem Target erzeugt wird. The invention therefore also relates to a computer tomography method using a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector row or prefer area extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, in a plurality of rotational positions by radiation information are recorded in the form of two-dimensional radiographic images and to reconstruct the volume data (voxel volume), wherein preferably determined from the volume data surface measuring points and to determine geometric features of a workpiece are used, with the period between the capture of a respective plurality of radiographic images, between two which the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) to a changed position on the target measurements.
  • Unter Erzeugung des die Strahlung abgebenden Bereiches wird hier jeweils verstanden, dass durch Auftreffen von Elektronen auf einen bestimmten Bereich des Targets die Strahlung wie Röntgenstrahlung erzeugt wird, nicht jedoch, dass ein materieller Bereich neu erzeugt wird. To form the radiation-emitting region is in each case understood to mean that the radiation is generated as X-radiation by impingement of electrons on a specific area of ​​the target, but not that a material area is newly generated.
  • Hierbei wird also jeweils nach einer erfolgten Messung, also der Aufnahme der mehreren Durchstrahlungsbilder, oder nach mehreren erfolgten Messungen, die Position des Brennflecks auf dem Target verändert. So in this case is carried out each time after a measurement, that is the recording of the plurality of radiographic images, or by multiple measurements were made, changing the position of the focal spot on the target. Dies ersetzt das aufwändige oder bei geschlossenen Röhren unmögliche Verschieben des Targets. This replaces the time-consuming or impossible in closed tubes displacing the targets. Es wird somit auf einfache Weise der Verschleiß an einer Position des Targets begrenzt. It is thus limited to easily wear on a position of the target.
  • In einer ersten bevorzugten Weiterbildung sieht die Erfindung vor, dass die Einstellung der Position des Brennflecks durch Änderung der Spannung zumindest einer die Ausbreitungsrichtung des Elektronenstrahls der Röntgenröhre beeinflussenden Einrichtung, vorzugsweise Zentrierspannung einer Zentrierspule, erfolgt. In a first preferred embodiment, the invention provides that the adjustment of the position of the focal spot by changing the voltage, is performed at least one direction of propagation of the electron beam of the X-influencing device, preferably a centering coil Zentrierspannung.
  • Die Veränderung der Position des Brennflecks auf dem Target ist auch möglich durch Verschiebung des Targets selbst bei feststehendem Elektronenstrahl. The change in the position of the focal spot on the target is also made possible by displacement of the target, even at a fixed electron beam. Diese Lösung besitzt jedoch den Nachteil, dass dies deutlich langsamer und konstruktiv deutlich aufwändiger ist. However, this solution has the disadvantage that it is significantly slower and constructively much more complicated.
  • Unterschiedliche Positionen des Brennflecks auf einem fest stehenden Target führen dazu, dass die Abbildung des Werkstücks auf dem Detektor verschoben und verkippt bzw. verzerrt wird. Different positions of the focal spot on a fixed target mean that the image of the workpiece is moved and tilted and distorted on the detector. Um genaue Ergebnisse, insbesondere beim nachfolgenden Rekonstruktionsschritt zu erhalten, müssen diese Fehler korrigiert werden. To ensure accurate results, in particular to obtain the subsequent reconstruction step, this error must be corrected. Die Rekonstruktion erfolgt nur richtig, wenn die Durchstrahlungsbilder derart gestaltet sind, als wären sie bei einer festen Anordnung der Komponenten Brennfleck, Werkstück und Detektor aufgenommen worden und lediglich das Werkstück wurde für die verschiedenen Aufnahmen gedreht. The reconstruction is done correctly only if the radiographic images are so designed as if they were taken at a fixed arrangement of the components of the focal spot, the workpiece and the detector, and only the workpiece has been rotated for the various recordings. Für diese feste Anordnung wird ein sogenannter virtueller Detektor definiert. For this fixed arrangement a so-called virtual detector is defined. Die aufgenommenen Durchstrahlungsbilder müssen daher so korrigiert werden, als wären sie mit diesem virtuellen Detektor aufgenommen worden. The radiographic images taken must be corrected so therefore, as they were recorded with this virtual detector. Hierzu ist es notwendig, die sich bei ändernder Brennfleckposition ergebenden Fehler vorab zu bestimmen. For this it is necessary to determine at varying focal spot position resulting errors in advance. Dies erfolgt durch Einmessen mit einem Normal oder einem Merkmal am Werkstück, dessen sich verändernde Lage und Verkippung, sichtbar als Verzerrung, in einem oder mehreren Durchstrahlungsbildern ermittelt wird. This is done by calibrating with a standard or a feature on the workpiece, changing its position and tilt, as a visible distortion in one or more radiographic images is determined. Dies wird als Einmessen der Brennfleckposition bezeichnet. This is called calibration of the focal spot position.
  • Entsprechende Verfahren und Normale werden beispielsweise bei der Bestimmung der Verzeichnung des Detektors verwendet und zählen zum Stand der Technik, wie beispielsweise der Appropriate methods and standards are used for example in determining the distortion of the detector and part of the state of the art, such as the PCT/EP2013/068585 PCT / EP2013 / 068585 oder der or the DE 10 2010 050 949 A1 DE 10 2010 050 949 A1 zu entnehmen. refer to.
  • Besonders hervorzuheben ist daher die Idee, dass die unterschiedlichen Positionen des Brennflecks, abhängig von der oder den Spannungen vor der eigentlichen Messung eingemessen werden. It is therefore particularly emphasize the idea that the different positions of the focal spot depending on the or the voltages are measured prior to the actual measurement.
  • Insbesondere sieht die Erfindung dazu vor, dass für das Einmessen der Brennfleckpositionen zumindest ein Durchstrahlungsbild eines Normals mit dem Detektor aufgenommen und die Position und/oder Verschiebung und/oder Verkippung des Normals oder eines Merkmals des Normals in dem Durchstrahlungsbild bestimmt wird, vorzugsweise in Bezug auf eine virtuelle Detektorposition und virtuelle Detektorausrichtung (virtueller Detektor), wobei vorzugsweise die Ermittlung der Verkippung durch Bestimmung der Verzerrung des Normals oder eines Merkmals des Normals erfolgt. In particular, the invention thus provides for that recorded for the calibration of the focal spot positions of at least one radiation image to a normal to the detector and the position and / or displacement and / or tilting of the standard, or a feature of the standard is determined in the transmission image, preferably in relation to a virtual detector position and orientation of virtual detector (virtual detector), and preferably is carried out to determine the tilt by determining the distortion of the standard, or a feature of the standard.
  • Zudem muss beachtet werden, dass die Position des Brennflecks grundlegend abhängig ist von der verwendeten Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre. It must also be noted that the position of the focal spot is fundamentally dependent on the acceleration voltage of the X-ray tube. Nach dem Stand der Technik wird nur eine Position des Brennflecks auf dem Target, nämlich eine hier als zentrisch bezeichnete Position, verwendet. According to the prior art, only one position of the focal spot on the target, namely, a used herein as a centrally designated position. Für diese zentrische Position ist diese Abhängigkeit bereits in einer Zentrierkennlinie berücksichtigt, die beispielsweise Teil der Einstellsoftware der Röntgenröhrenanordnung ist. For this central position, this dependency is already included in a Zentrierkennlinie, which is for example part of the setting software of the X-ray tube assembly. Bei der Änderung der Beschleunigungsspannung wird also automatisch die Zentrierspannung so eingestellt, dass sich stets die zentrische Position für den Brennfleck ergibt. When changing the accelerating voltage so the Zentrierspannung is automatically adjusted so that always gives the centric position of the focal spot. Für erfindungsgemäße exzentrische Positionen des Brennflecks existiert diese Zentrierkennlinie nicht und muss vorab bestimmt werden. For inventive eccentric positions of the focal spot this Zentrierkennlinie does not exist and must be determined in advance. Eine von der Beschleunigungsspannung abhängige Korrektur der für die jeweilige exzentrische Position bestimmten Zentrierspannung kann dabei konstant oder von der Beschleunigungsspannung abhängig sein, so dass eine gemeinsame oder getrennte Zentrierkennlinien für die exzentrischen Positionen bestimmt werden. A dependent on the acceleration voltage correction intended for the respective eccentric position Zentrierspannung can be constant or dependent on the acceleration voltage, so that a joint or separate Zentrierkennlinien for the eccentric positions are determined. Diese Zentrierkennlinie für exzentrische Brennfleckpositionen kann erfindungsgemäß wiederum Teil der Einstellsoftware der Röntgenröhrenanordnung sein. This Zentrierkennlinie for eccentric focal spot position can according to the invention in turn be part of the setup software of the X-ray tube assembly. Hierdurch wird bei Vorgabe einer gewünschten Brennfleckposition die Zentrierspannung automatisch entsprechend der vorliegenden Beschleunigungsspannung so eingestellt, dass sich stets die gewünschte Brennfleckposition ergibt. Thereby, the Zentrierspannung set automatically when specification of a desired focal spot position corresponding to the present acceleration voltage so that there is always the desired focal spot position is obtained.
  • Bevorzugterweise ist also vorgesehen, dass für die exzentrisch zu einer Mittellage liegenden Brennfleckpositionen, abhängig von der verwendeten Beschleunigungsspannung der Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, vor der eigentlichen Messung jeweils eine oder eine gemeinsame Zentrierkennlinie bestimmt wird, die den Zusammenhang zwischen Beschleunigungsspannung und Zentrierspannung beschreibt, für den eine jeweils ortsfeste Position des Brennflecks erreicht wird. Preferably, therefore, intended that the eccentrically lying to a center position focal spot positions, depending on the used accelerating voltage of the source of radiation, preferably X-ray radiation source, or a common Zentrierkennlinie is determined before the actual measurement in each case, which describes the relationship between the acceleration voltage and Zentrierspannung, for the a respective fixed position of the focal spot is achieved.
  • Bei der eigentlichen Messung des Werkstücks müssen die Durchstrahlungsbilder entsprechend der jeweils vorliegenden Brennfleckposition korrigiert werden. In the actual measurement of the workpiece, the radiographic images need to be corrected according to the respectively present focal spot position. Dies erfolgt grundlegend auf zwei gleich wirkende Weisen. This is done basically in two ways same effect. Entweder wird das aufgenommene Durchstrahlungsbild virtuell verschoben bzw. entzerrt und damit verkippt, also einer anderen Position relativ zu den weiteren Durchstrahlungsbildern bzw. relativ zur fest vorgegebenen Position des virtuellen Detektors zugeordnet, oder der Detektor wird entsprechend der jeweils vorliegenden Brennfleckposition, also während die unterschiedlichen Drehstellungen der mechanischen Drehachse eingenommen werden, verschoben und gegebenenfalls verkippt. Either the captured radiographic image is shifted virtually or equalized and thus tilted, so assigned to a different position relative to the other radiographic images or relative to the fixed predetermined position of the virtual detector, or the detector is in accordance with the respectively present focal spot position, ie during the various rotational positions be taken of the mechanical rotation axis, displaced and optionally tilted. Für den ersten Fall sollten alle korrigierten Durchstrahlungsbilder im gleichen Pixelraster vorliegen, um höchste Genauigkeit zu erreichen. In the first case all the corrected radiographic images in the same pixel grid should be available in order to achieve maximum accuracy. Dies wird mittels Resampling auf ein gemeinsames Pixelrater erreicht. This is achieved in a common Pixelrater by resampling. Im zweiten Fall sind entsprechende genaue Messachsen notwendig, wie im Bereich der Koordinatenmesstechnik verwendet. In the second case, corresponding exact measurement axes are required, as used in the field of metrology.
  • Eine alternative Ausführung zum ersten Fall besteht darin, die Verschiebung bzw. Verkippung bzw. Entzerrung bei der Rekonstruktion zu berücksichtigten. An alternative embodiment for the first case is to take account of the displacement or tilting or equalization in the reconstruction. Hierbei wird jeweils der Grauwert des aufgrund der Verschiebung bzw. Verkippung bzw. Entzerrung verschobenen Pixels für die jeweils betrachtete Pixelposition des Durchstrahlungsbildes bei der Rekonstruktion verwendet. Here, the gray value of the shifted due to displacement or tilting or equalization pixel for each subject pixel position of the radiation image is used in the reconstruction, respectively.
  • Kennzeichnend ist daher auch, dass die Durchstrahlungsbilder des Werkstücks abhängig von der eingemessenen Brennfleckposition korrigiert werden, vorzugsweise durch virtuelle Verschiebung und/oder Verkippung und/oder Entzerrung des Durchstrahlungsbildes auf die Position und Ausrichtung des virtuellen Detektors, vorzugsweise mittels Resamplingverfahrens, oder die Verschiebung und/oder Verkippung und/oder Entzerrung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird. therefore is also characteristic that the radiographic images of the workpiece are corrected depending on the turned measured focal spot position, preferably by virtual shifting and / or tilting and / or equalization of the radiation image on the position and orientation of the virtual detector, preferably by means Resamplingverfahrens, or the displacement and / or tilt and / or equalization is taken into account for the reconstruction.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die Durchstrahlungsbilder des Werkstücks abhängig von der eingemessenen Brennfleckposition korrigiert werden, indem der Detektor verschoben und/oder verkippt wird. In an embodiment, the invention provides that the radiographic images of the workpiece are corrected depending on the measured focal spot turned position by shifting the detector and / or is tilted.
  • Die Aufnahme eines oder mehrerer Durchstrahlungsbilder in der jeweils aktuellen Drehstellung erfolgt durch Belichten der Sensorelemente des Detektors. The admission of one or more radiographic images in the current rotational position by exposing the sensor elements of the detector. Während dieser Belichtung (Integrationszeit) würde eine Änderung der Position des Brennflecks zu Unschärfen im aufgenommenen Durchstrahlungsbild und damit zu Messfehlern führen. During this exposure (integration time) would lead a change in position of the focal spot to blur in the captured radiographic image and measurement errors. Um dies zu vermeiden, müssen die Bildaufnahme und die Veränderung der Brennfleckposition zeitlich zueinander geregelt ablaufen. To avoid this, the image pickup and the change in focal spot position must occur regulated temporally each other. Eine Verschiebung des Brennflecks soll nur erfolgen, wenn gerade kein Bild aufgenommen wird. A shift of the focal spot should only be done when no image is recorded. Dies kann in der Zeit zwischen zwei bzw. mehreren Bildaufnahmen an einer Drehstellung sein, oder aber bzw. zusätzlich in den Zeiträumen, während denen die mechanische Drehachse die nächste Drehstellung einstellt, also sich dreht. This may be in the time between two or more of image recordings in a rotational position, or else, or in addition, that rotates in the periods during which the mechanical axis of rotation adjusts the next rotational position. Um besonders kurze Verweilzeiten des Brennflecks an einer Position des Targets und damit besonders hohe zulässige Strahlleistungen zu erreichen, sind daher kurze Belichtungszeiten von beispielsweise kleiner als fünf Sekunden, bevorzugt kleiner als einer Sekunde, zu verwenden. To particularly short residence times of the focal spot to reach at a position of the target and thus particularly high permissible beam powers are therefore short exposure times, for example, less than five seconds, preferably less than one second to use. Um dennoch rauscharme, helle Durchstrahlungsbilder, also ein hohes Signal-Rauschverhältnis zu erzielen, werden bevorzugt je Drehstellung mehrere Bilder nacheinander aufgenommen und zu einem resultierenden Durchstrahlungsbild überlagert, wobei zwischen den Bildaufnahmen die Brennfleckposition verschoben wird. In order to nevertheless low noise, light irradiation images, so to achieve a high signal to noise ratio, several pictures are taken and superimposed to form a resultant transmission image preferably each rotational position, wherein the focal spot position is shifted between the image recordings. Damit die Grauwerte der einander entsprechenden Pixel summiert und gegebenenfalls gemittelt werden können, müssen die mehreren Bilder zuvor – wie bereits beschrieben – anhand der jeweiligen Brennfleckposition korrigiert werden. Thus the gray values ​​of each corresponding pixel summed and can be averaged, if appropriate, the plurality of images have previously - be corrected by the respective focal spot position - as already described.
  • Bevorzugterweise ist also vorgesehen, dass die Einstellung der Brennfleckposition mit der Bildaufnahme der Durchstrahlungsbilder getaktet ist, wobei die Einstellungen jeweils in den Zeiträumen zwischen den Bildaufnahmen erfolgen. Preferably, therefore, intended that the adjustment of the focal spot position is clocked at the image recording of the radiation images, wherein the settings are made in each of the periods between the image recordings.
  • Besonders hervorzuheben ist auch die Idee, dass in der jeweiligen Drehstellung mehrere Bildaufnahmen bei unterschiedlichen Brennfleckpositionen erfolgen, die zu einem resultierenden Durchstrahlungsbild überlagert werden, wobei die Durchstrahlungsbilder vor der Überlagerung entsprechend der eingemessenen Brennfleckposition korrigiert werden. Particularly noteworthy is the idea that a plurality of image recordings are made in the respective rotational position at different focal spot positions, which are superimposed to form a resulting transmission image, wherein the irradiation images are corrected according to the inserted measured focal spot position before superposition.
  • Die Positionen, die der Brennfleck einnimmt, werden durch das Verfahren automatisch nach einer vorgegebenen Abfolge eingestellt. The positions occupied by the focal spot are automatically set by the method according to a predetermined sequence. Diese Abfolge muss der jeweils eingenommenen Drehstellung und dem dabei aufgenommenen Durchstrahlungsbild bzw. mehreren Durchstrahlungsbildern jeweils einzeln zugeordnet sein. This sequence of each occupied rotational position and thereby the captured radiographic image or several radiographs must be assigned individually. Dies ist notwendig, damit bei der oben beschriebenen Korrektur der Durchstrahlungsbilder bzw. Detektorpositionierung die jeweils richtige Korrektur bzw. Einstellung vorgenommen wird. This is necessary so that the respective proper correction or adjustment is made in the above described correction of the radiation image detector or positioning. Die Abfolge der Brennfleckpositionen erfolgt beispielsweise auf einer Bahn bzw. anhand diskreter Positionen. The sequence of focal spot positions are, for example, on a web or on the basis of discrete positions. Die dazu notwendige Ansteuerung der Zentrierspule ist dazu in der Regel ausreichend schnell. The necessary control of the centering coil is sufficient for this purpose usually fast.
  • Insbesondere sieht die Erfindung dazu vor, dass die unterschiedlichen Positionen des Brennflecks auf dem Target auf einer Bahn, vorzugsweise geschlossenen Kurve wie Lissajous-Figur, liegen, wobei die Bahn so gewählt wird, dass möglichst große zeitliche Abstände zwischen der Verwendung der jeweils gleichen Position liegen. In particular, the invention thus provides for, that the different positions of the focal spot on the target on a web, preferably a closed curve like Lissajous figure, lie, wherein the web is selected such that the greatest possible time intervals between the use of the respective same position ,
  • Kennzeichnend ist daher auch, dass die unterschiedlichen Positionen des Brennflecks auf dem Target so gewählt werden, dass möglichst große räumliche Abstände zwischen zumindest zwei, vorzugsweise drei oder fünf oder sieben, aufeinanderfolgenden Positionen liegen. therefore is also characteristic that the different positions of the focal spot on the target be selected so that as large spatial distances between at least two, preferably three or five or seven, successive positions.
  • Wird der Gedanke weiterverfolgt, die Brennfleckposition zwischen den Messungen zu verstellen, so kann der Fall auftreten, dass bei der nächsten Messung eine veränderte Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre verwendet wird. Is the idea pursued to adjust the focal spot position between the measurements, as may be the case that a change in acceleration voltage of the X-ray tube is used in the next measurement. Es existieren jedoch auch Verfahren, sogenannte Multi-Energie-Computertomographieverfahren, bei denen die Beschleunigungsspannung während einer Messung verändert wird. However, there are also methods, so-called multi-energy computed tomography method in which the acceleration voltage is changed during a measurement. Um die jeweils bei einer Messung zu verwendende Brennfleckposition einzustellen bzw. die vorliegende Brennfleckposition zu kennen, ist die oben beschriebene Abhängigkeit der Brennfleckposition von der Beschleunigungsspannung zu beachten. To adjust the focal spot position to be used in each case during a measurement, or to know the present position of the focal spot, the dependence described above, the focal spot position from the acceleration voltage is observed. Die Zentrierspannung wird entsprechend der aufgenommenen Kennlinie so eingestellt, dass die ausgewählte Brennfleckposition bei der vorliegenden Beschleunigungsspannung eingestellt wird. The Zentrierspannung is set corresponding to the sampled characteristic line so that the selected focal spot position is set in the present acceleration voltage. Alternativ wird als Brennfleckposition die sich aus einer beliebig eingestellten Zentrierspannung bei der vorliegenden Beschleunigungsspannung entsprechend der Zentrierkennlinie ergebende Position für den Brennfleck berücksichtigt. Alternatively, in accordance with the Zentrierkennlinie resulting from an arbitrarily set in the present Zentrierspannung acceleration voltage position of the focal spot is taken into account as a focal spot position. In beiden Fällen wird die vorliegende Brennfleckposition für die oben beschriebene Korrektur der Durchstrahlungsbilder verwendet oder entsprechend bei der Rekonstruktion berücksichtigt. In both cases, the present focal spot position is used for the above described correction of the radiographic images or taken into account in the reconstruction.
  • In einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Brennfleckposition entlang einer geschlossenen Kurve verändert wird. In a particular embodiment, it is provided that the focal spot position is varied along a closed curve. Beispielsweise kann nach jeder Messung oder nach jeweils mehreren Messungen, abhängig von der Belastung des Targets, also der Leistung pro Flächeneinheit, die bei den Messungen umgesetzt wird, der Brennfleck auf einem Kreis, beispielsweise mit einem Durchmesser von 20 µm, um einen bestimmten Weg, beispielsweise um etwa 5 µm weiterbewegt werden. For example, after each measurement or after each of a plurality of measurements, depending on the load of the target, so the power per unit area, which is reacted in the measurements, the focal spot on a circle, for example having a diameter of 20 .mu.m, by a certain distance, be moved, for example, about 5 microns. Hierdurch ergeben sich 12 etwa gleichmäßig auf dem Kreis verteilte Positionen, die nacheinander, aber in beliebiger Reihenfolge, verwendet werden. 12 thereby resulting approximately uniformly distributed on the circle positions which are successively, but in any order. Wiederum kann die Reihenfolge so gewählt werden, dass möglichst große räumliche Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Positionen liegen, um maximale Lebensdauer des Targets zu gewährleisten, indem die jeweils mit veränderter Brennfleckposition durchgeführte Messung die zuvor verwendete Targetposition möglichst wenig erwärmt. Again, the order be selected so that the largest possible physical distances between successive positions in order to ensure maximum life of the target by the processing performed in each case with a changed focal spot position measurement as little as possible to heat the target position previously used. Andere Durchmesser für den Kreis, beispielsweise 10–20 µm oder 20–50 µm oder mehr, wie auch größere Abstände der Positionen, wie beispielsweise 5–10 µm oder 10–20 µm oder mehr, und damit eine veränderte Anzahl von Positionen auf dem Kreis oder anderen geschlossenen oder nicht geschlossenen Kurven sind erfindungsgemäß vorgesehen. Other diameter for the circle, for example 10-20 microns or 20-50 microns or more, as well as larger distances of positions, such as 5-10 microns or 10-20 microns or more, and thus a change in the number of positions on the circle or other closed or not closed curves are provided according to the invention. Ein Beispiel für eine nicht geschlossene Kurve ist beispielsweise eine zufällig festgelegt Position, wobei lediglich ein Mindestabstand zur vorherigen Position eingehalten wird. An example of a non-closed curve wherein only a minimum distance to the previous position is adhered to a randomly determined position, for example. Geringere Abstände als 5 µm für die Positionen sind lediglich für sehr kleine Brennfleckdurchmesser von weniger als 5 µm sinnvoll. Smaller distances than 5 microns for the positions are only useful for very small focal spot diameter of less than 5 microns.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass jeweils zwischen der Aufnahme der jeweils mehreren Durchstrahlungsbilder, der Brennfleck an eine veränderte Position auf einer geschlossenen Kurve, bevorzugt Kreis oder Rechteck oder Lissajous-Figur, verschoben wird, wobei beispielsweise der Kreis einen Durchmesser von 20 µm besitzt und 12 Positionen etwa gleichmäßig auf dem Kreis verteilt, also im Abstand von etwa 5 µm, nacheinander eingenommen werden, wobei die Position des Brennflecks abhängig von der verwendeten Beschleunigungsspannung entsprechend der vorab aufgenommenen Zentrierkennlinie eingestellt und/oder bei der Korrektur der Durchstrahlungsbilder oder bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird. In an embodiment, the invention provides, that is respectively moved between the recording of the respective plurality of radiation images, the focal spot at a different position on a closed curve, preferably circular or square or Lissajous figure, where for example, the circle has a diameter of 20 microns and 12 positions distributed approximately uniformly on the circle, that is at a distance of about 5 microns, are taken one after the other, wherein the position of the focal spot is set dependent on the acceleration voltage corresponding to the pre-acquired Zentrierkennlinie and / or in the correction of the radiographic images, or in the reconstruction is taken into account.
  • Durch den erfindungsgemäßen Gedanken, die Brennfleckposition auf dem Target zu verändern, ergibt sich auch die Möglichkeit, eine natürliche Drift des Brennflecks bzgl. der jeweiligen Sollposition auf dem Target zu kompensieren. The inventive idea to change the focal spot position on the target, the respective desired position on the target results also regarding the possibility of a natural drift of the focal spot. To compensate. Diese Sollposition wird entsprechend des bereits erläuterten Einmessens anhand eines oder mehrerer Durchstrahlungsbilder, also in einer oder mehreren Drehstellungen ermittelt. This target position is determined according to the already explained Einmessens using one or more radiation images, so in one or more rotational positions. Damit wird bestimmt, wo die Abbildung eines sogenannten Driftkörpers in Form eines zusätzlich zum Werkstück angeordneten Körpers oder eines ausgewählten Merkmals am zu messenden Werkstück, idealerweise, also bei korrekt eingestellter Brennfleckposition, auf dem Detektor erfolgt. This determines where the image of a so-called drift in the form of a body additionally arranged to the workpiece body or a selected feature on the workpiece to be measured, ideally, that is carried out at correctly adjusted focal spot position on the detector. Grundlegend bestehen dabei mehrere mögliche Anordnungen des Driftkörpers, entweder in Verlängerung der Achse, um die sich die mechanische Drehachse dreht, oder seitlich versetzt dazu. Basic consist several possible arrangements of the body drift, either in the extension of the axis about which rotates the mechanical rotation axis, or laterally offset therefrom. Ein zusätzlicher Driftkörper kann auch mit dem nicht drehbaren Teil der mechanischen Drehachse verbunden sein, wodurch sich vorteilhaft seine Abbildung auf dem Detektor nicht mit den Drehstellungen der mechanischen Drehachse ändert. An additional drift body can also be connected to the non-rotatable part of the mechanical axis of rotation, which does not change its advantageous image on the detector with the rotational positions of the mechanical axis of rotation. Dies trifft auch für den Fall zu, dass der Driftkörper am drehbaren Teil der mechanischen Drehachse, aber in der Verlängerung der Drehachse angeordnet wird und rotationssymmetrisch ist. This is also true for the case that the drift on the rotatable body part of the mechanical axis of rotation, but in the extension of the rotational axis is arranged and is rotationally symmetrical. Für diese Fälle, also Driftkörper am nicht drehbaren Teil oder in Verlängerung der Drehachse am drehbaren Teil befestigt, kann eine Abweichung wie Drift von der vorgegebenen Brennfleckposition in jeder beliebigen Drehstellung festgestellt werden, da die Abbildung auf dem Detektor immer an der gleichen Stelle vorliegt, außer der Brennfleck hat sich verlagert. fastened for these cases, that drift body at the non-rotatable part of or an extension of the axis of rotation on the rotatable part, a deviation as drift from the predetermined focal spot position in any rotary position can be determined, since the image on the detector is always present at the same place, except the focal spot has shifted. Der Driftkörper ist dazu vorzugsweise rotationssymmetrisch, besonders bevorzugt eine Kugel. The drift member is preferably rotationally symmetrical thereto, particularly preferably a sphere. Im dem Fall, dass der Driftkörper außermittig zur Drehachse am drehbaren Teil der mechanische Drehachse befestigt ist, der beispielsweise bei Verwendung eines Merkmals des Werkstücks als Driftkörper auftritt, erfolgt die Abbildung je Drehstellung an einer anderen Position des Detektors. In the event that the drift body is eccentrically fixed to the rotation axis on the rotatable part of the mechanical axis of rotation, which occurs for example when using a feature of the workpiece as a drift body, the mapping depending on the rotational position takes place in a different position of the detector. Soll während der Messung, also innerhalb einer Umdrehung auch mehrfach, die Brennfleckdrift ermittelt werden, muss die richtige Position der Abbildung des Driftkörpers auf dem Detektor für alle Drehstellungen eingemessen werden, in denen bei der eigentlichen Messung ein Korrektur der Drift erfolgen soll. If during the measurement, ie within one revolution several times, the focal spot drift to determine the correct position of the image of the drift body on the detector for all rotational positions must be calibrated, where during the actual measurement, a correction of the drift to occur. Die jeweils vorliegende (Ist-)Position des Brennflecks wird während der eigentlichen Messung durch Auswertung der Lage der Abbildung des Driftkörpers auf dem Detektor in der jeweils ausgewählten Drehstellung bestimmt. Each present (actual) position of the focal spot is determined during the actual measurement by evaluating the position of the image of the drift on the detector body in the chosen rotary position. Dies kann auch bei allen Drehstellungen erfolgen, bevorzugt bei Anordnung des Driftkörpers in Verlängerung bzw. auf der Drehachse oder am unbewegten Teil der mechanischen Drehachse. This can also take place at all rotational positions, preferably with the arrangement of the drift member in extension and on the axis of rotation or on the stationary part of the mechanical axis of rotation. Für einen seitlich versetzten und mitgedrehten Driftkörper werden bevorzugt nur ausgewählte, z. For a laterally offset and drift jointly rotated body preferably only selected, z. B. jede zehnte Drehstellung zur Korrektur verwendet, um den Aufwand für das Einmessen gering zu halten. B. used every tenth rotational position for correction to keep the cost of the calibration low. Die jeweils ermittelte (Ist-)Position des Brennflecks wird mit der jeweiligen Solllage verglichen und anhand der Differenz eine Korrektur bestimmt und angewendet, indem die Zentrierspannung angepasst wird, also die Brennfleckposition selbst korrigiert wird, oder der Detektor wird entsprechend nachgefahren und gegebenenfalls nachgekippt oder die Durchstrahlungsbilder werden anhand der bereits beschriebenen Korrektur korrigiert. The respectively determined (actual) position of the focal spot is compared with the respective desired position and determines a correction based on the difference and applied by the Zentrierspannung is adjusted, so the focal spot position is corrected itself, or the detector is tracked accordingly and optionally nachgekippt or radiographic images are corrected based on the above-described correction.
  • Besonders hervorzuheben ist also auch die Idee, dass die Abweichung des Brennflecks von einer vorgegebenen und vor der Messung eingemessenen Sollposition während der computertomografischen Messung bestimmt und korrigiert wird, indem aus der Differenz zur Sollposition eine Stellgröße, vorzugsweise Spannung der Zentrierspule, bestimmt und angewendet wird, um die Position des Brennflecks zu korrigieren, oder die aufgenommenen Durchstrahlungsbilder durch Verschiebung und/oder Verkippung und/oder Entzerrung korrigiert werden und/oder der Detektor verschoben und/oder verkippt wird. Thus Particularly noteworthy is the idea that the deviation of the focal spot is determined by a predetermined and is measured prior to the measurement target position during computed tomography measurement and corrected by is determined from the difference to the setpoint position, a manipulated variable, preferably voltage of the centering coil and applied is to correct the position of the focal spot, or the captured radiographic images are corrected by shifting and / or tilting and / or equalization and / or the detector shifted and / or tilted.
  • Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Bestimmung der Abweichung des Brennflecks zur Sollposition an einem Driftkörper in Form eines zusätzlich zum Werkstück durchstrahlten Körpers oder in Form eines Merkmals des Werkstücks erfolgt, wobei der Driftkörper vorzugsweise in Verlängerung der Achse, um die sich die mechanische Drehachse dreht, oder am feststehenden Teil der mechanischen Drehachse angeordnet ist, und wobei die Lage des Driftkörpers in einer beliebigen Drehstellung der mechanischen Drehachse oder in einer oder mehreren festgelegten Drehstellungen der mechanischen Drehachse jeweils durch Aufnahme eines Durchstrahlungsbildes und Bestimmung der Lage des Driftkörpers im Durchstrahlungsbild ermittelt wird und aus der Lage des Driftkörpers die Abweichung des Brennflecks ermittelt wird. In particular, the invention provides that the determination of the deviation of the focal spot to the target position at a drift body in the form of addition is carried out a to the workpiece irradiated body or in the form of a characteristic of the workpiece, wherein the drift body preferably in extension of the axis around which the mechanical axis of rotation rotates or is arranged on the fixed part of the mechanical axis of rotation, and wherein the location of the drift member in any rotational position of the mechanical axis of rotation or in one or more predetermined rotational positions of the mechanical axis of rotation in each case determined by recording a radiation image and determining the location of the drift member in the radiation image and from the location of the drift member, the deviation of the focal spot is determined.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Position auf dem Target, die die Strahlung abgibt, nach einer festgelegten Zeit, beispielsweise einem Zeitraum von einer oder 2 oder 4 Wochen, und/oder nach einer festgelegten Betriebsdauer der Strahlungsquelle, beispielsweise 100 Stunden oder 200 Stunden oder 400 Stunden, automatisch oder durch einen Bedienereingriff verändert wird. In a further embodiment of the invention is also provided that the position on the target that emits the radiation, after a specified time, for example a period of one or 2 or 4 weeks, and / or after a predetermined operating time of the radiation source, for example 100 hours, or 200 hours or 400 hours, or automatically is changed by an operator intervention.
  • Die veränderte Position kann auch so gewählt werden, dass die anschließenden Positionsänderungen während der Drehung der mechanischen Drehachse zu resultierenden Positionen führen, die sich nicht mit denen überdecken, die im vorherigen Zustand bei der Drehung der mechanischen Drehachse eingenommen wurden. The change in position can also be chosen such that the subsequent position changes result during rotation of the mechanical axis of rotation to the resulting positions that do not overlap with those that were occupied in the previous state during the rotation of the mechanical axis of rotation. Es wird also ein anderer Bereich von Positionen bei der Drehung verwendet. another range of positions during the rotation it is therefore used. Dies führt zu einer weiteren Verlängerung der Lebensdauer des Target. This leads to further extend the life of the target.
  • Nach einem eigenerfinderischen Gedanken ist vorgesehen, dass nach der automatisch oder durch Bedienereingriff durchgeführten Veränderung der Position auf dem Target, die die Strahlung abgibt, die Strahlungsquelle insbesondere Röntgenröhre nachfokussiert wird, also durch Veränderung der Einstellung der Fokussierspule der Elektronenstrahl auf das Target fokussiert wird. After an independently inventive idea it is provided that after the performed automatically or by operator intervention changing the position on the target, which emits the radiation, the radiation source, in particular X-ray tube is refocussed, is focused so by changing the setting of the focus of the electron beam on the target. Bevorzugt erfolgt dies nach der zuvor genannten Veränderung der Position nach einer festgelegten Zeit bzw. Betriebsdauer. Preferably, this occurs after the aforementioned change in the position after a fixed time or operating time. Ein Nachfokussieren während der Drehung der mechanischen Drehachse ist auch denkbar. Refocusing during the rotation of the mechanical axis of rotation is also conceivable. Hierbei muss jedoch mit erhöhtem Zeitaufwand gerechnet werden. However, this is to be expected with an increased amount of time. Für Messungen mit hoher Genauigkeit ist dies jedoch hinnehmbar. However, for measurements with high accuracy, this is unacceptable.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die Computertomografiesensorik in einem Koordinatenmessgerät integriert ist, vorzugsweise in einem Multisensorkoordinatenmessgerät, welches zumindest eine taktile, optische und/oder taktiloptische Sensorik enthält. In an embodiment of the invention provides that the computer tomography sensor is integrated in a coordinate measuring machine, preferably in a multi-sensor coordinate measuring device which includes at least one tactile, optical and / or taktiloptische sensors.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum berührungslosen Messen von geometrischen Merkmalen und Konturen an Werkstücken mit zumindest einem computertomografischen Sensor in einem Koordinatenmessgerät. The invention also relates to a method for the contactless measurement of geometrical features and contours on workpieces with at least one computer tomography sensor in a coordinate measuring machine.
  • Auch bezieht sich die Erfindung auf die Messung eines Werkstücks mit einer Computertomografie-Sensorik, wobei Komponenten der Sensorik, die Umgebung der Sensorik und die Umgebung des Werkstücks, insbesondere die umgebende Luft in einem Gehäuse, in dem die Sensorik und das Werkstück angeordnet sind, thermisch beeinflusst, insbesondere gekühlt werden. Also, the invention relates to the measurement of a workpiece with a computer tomography sensor, wherein the components of the sensor system, the environment of the sensor and the environment of the workpiece, in particular the ambient air in a housing in which the sensor and the workpiece are arranged, thermally be influenced, in particular cooled.
  • Bei der Messung von Werkstücken mittels einer Computertomografie-Sensorik treten mehrere Wärmequellen auf. In the measurement of workpieces by means of a computer tomography sensor a plurality of heat sources occur. Diese sind beispielsweise die Strahlungsquelle wie Röntgenröhre und der zur Messung der Strahlung eingesetzte Detektor wie Flächendetektor. These are, for example, the radiation source as X-ray tube and the detector used for the measurement of radiation, such as surface detector. Auch die Achsantriebe, beispielsweise der Drehtisch zur Drehung des Werkstücks im Strahlengang der Strahlungsquelle, sowie gegebenenfalls weitere Antriebe sorgen bei deren Verwendung für Wärmeeinträgen. Also, the axis drives, such as the rotary table for rotation of the workpiece in the beam path of the radiation source, and optionally further drives provide when used for heat inputs. Aufgrund der Messstrahlung werden Geräte, beispielsweise Koordinatenmessgeräte, mit Computertomografie-Sensorik meist in geschlossenen Kammern bzw. Gehäusen betrieben. Due to the measuring radiation devices, such as coordinate measuring machines, with computer tomography sensors are usually operated in closed chambers or housings. Innerhalb des Gehäuses tritt daher ohne Kühlmaßnahmen ein Wärmestau auf. Therefore, within the housing, a heat accumulation occurs without a cooling action. Dieser sorgt zur Verfälschung der Messungen durch temperaturbedingte Ausdehnungen von Werkstück und Sensorik. This provides for the falsification of the measurements due to temperature-induced expansions of the workpiece and the sensor system. Um dies zu vermeiden, werden einzelne Komponenten der Sensorik gekühlt. To avoid this, individual components of the sensor system to be cooled. Röntgenröhren verfügen dazu meist über eine eigene Flüssigkeitskühlung. X-ray tubes usually have to have its own liquid cooling. Die Luft innerhalb des Gehäuses lässt sich beispielsweise durch Luftkühlung abkühlen. The air within the housing can be cooled for example by air cooling. Hierzu werden beispielsweise Lüfter in die Gehäusewände integriert. For this fan, for example, integrated in the housing walls. Aus Gründen des Strahlenschutzes sind entsprechende Anordnungen jedoch komplex und wenig effektiv. For reasons of radiation protection, however, appropriate arrangements are complex and not very effective. Zu hohe Lüfterdrehzahlen können aufgrund von Schwingungen und Luftströmungen die Messungen negativ beeinflussen. Too high fan speeds can negatively affect the measurements due to vibration and air currents. Nachteilig ist zudem, dass für jeden Kühlkreislauf separate Zuleitungen und Ableitungen aufwändig im Gerätedesign vorzusehen sind. It is also disadvantageous that separate feed and discharge lines are to be provided in the consuming device design for each cooling circuit.
  • Grundlegend kann eine Kühlung direkt, beispielsweise durch Wärmeleitung, oder indirekt, beispielsweise durch Konvektion, erfolgen. Basically, cooling may directly, for example by conduction, or indirectly, for example by convection, done.
  • Eine unabhängige weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, mit einfachen Mitteln eine Temperierung, insbesondere Kühlung, zumindest von Teilen einer Computertomografie-Sensorik sowie der Umgebung der Sensorik und des Werkstücks zu realisieren. An independent further object of the present invention is therefore to realize with simple means tempering, particularly cooling, at least of parts of a computer tomography sensors as well as the environment of the sensor and the workpiece.
  • Zur Lösung dieser weiteren Aufgabenstellung ist im Wesentlichen vorgesehen, dass ein gemeinsamer Kühlkreislauf zur Kühlung, vorzugsweise direkten Kühlung, des Detektors und zur Kühlung, vorzugsweise indirekten Kühlung, der die Computertomografie-Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft eingesetzt wird. To solve this further task is provided, in essence, that a common cooling circuit for cooling, preferably direct cooling of the detector and for cooling, preferably indirect cooling, the computer tomography sensor system and / or the workpiece surrounding air is used.
  • Computertomografie-Sensorik und Werkstück befinden sich dabei in einem Gehäuse, aus Gründen des Strahlenschutzes zumeist geschlossenen Gehäuse. Computer tomography sensor and workpiece are thereby located in a housing, for reasons of radiation protection generally closed housing. Aus messtechnischen Gründen sind beispielsweise Temperaturschwankungen im Bereich kleiner +/–2 Kelvin oder kleiner +/–1 Kelvin wünschenswert. For technical reasons, for example, temperature fluctuations in the range of less than +/- 2 Kelvin or less than +/- 1 Kelvin are desirable.
  • Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Verfahren zur Temperierung, insbesondere Kühlung, von zumindest Teilen einer Computertomografie-Sensorik, wobei die Computertomografie-Sensorik aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektor, vorzugsweise Flächendetektor, und Drehtisch zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor besteht, und der die Computertomografie-Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft und vorzugsweise des Werkstücks, wobei sich die Computertomografie-Sensorik und das Werkstück in einem Gehäuse befinden, wobei vorzugsweise mit Hilfe der Computertomografie-Sensorik geometrische Merkmale und/oder Konturen an einem Werkstück gemessen werden, wobei ein gemeinsamer Kühlkreislauf zur Kühlung, vorzugsweise direkten Kühlung, des Detektors und zur Kühlung, vorzugsweise indirekten Kühlung, der die Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft eingesetzt wird. The invention therefore also relates to a method for tempering, particularly cooling, at least parts of a computer tomography sensor, wherein the computer tomography sensors from the radiation source, preferably X-ray source, detector, preferably area detector, and rotating table for rotating the workpiece or for rotation of the radiation source and detector consists, and the air and the computer tomography sensor system and / or the workpiece surrounding preferably the workpiece, wherein the computer tomography sensor and the workpiece are located in a housing, preferably with the aid of computer tomography sensor geometric features and / or contours be measured on a workpiece, wherein a common cooling circuit for cooling, preferably direct cooling of the detector and for cooling, preferably indirect cooling, the sensors and / or the workpiece surrounding air is used.
  • Da erfahrungsgemäß eine besonders hohe Wärmelast durch den Detektor erzeugt wird, ist es sinnvoll, eine Flüssigkeitskühlung für den Detektor vorzusehen. Since experience has shown a particularly high heat load is generated by the detector, it is useful to provide a liquid cooling system for the detector. Hierbei wird ein Wärmetauscher thermisch an den Detektor, bzw. die frei zugänglichen Bereiche des Detektors, wie beispielsweise die von den Detektorelementen abgewandte Rückseite, oder die Seitenflächen, gekoppelt. Here, a heat exchanger is thermally coupled to the detector, or the freely accessible regions of the detector, such as the side facing away from the detector elements back, or the side surfaces coupled. Dies erfolgt beispielsweise durch Ankleben, Anlöten oder Anschweißen von Plattenmaterial, wobei zumeist mit Wärmeleitpaste ein guter Wärmeübergang gewährleistet wird. This occurs for example by gluing, soldering or welding of sheet material, and in most cases a good heat transfer is assured with thermal grease. An der Platte des Wärmetauschers wird das Kühlmittel vorbeigeführt, um diese zu kühlen, beispielsweise mittels aufgelöteten und oft mäanderförmig ausgeführten Kühlschlangen, durch die das Kühlmittel fließt, das mittels einer Zuleitung von einem Kühlaggregat wie Thermostat mittels einer Pumpe zu dem Wärmetauscher transportiert wird. the coolant is passed to cool it, for example by means of soldered and often meandering executed cooling coils through which the coolant flows, which is transported by means of a feed line from a cooling unit such as thermostat by means of a pump to the heat exchanger on the plate of the heat exchanger.
  • Trotz dieser Kühlung wird ein Teil der Wärme weiterhin, beispielsweise an der Vorderseite des Detektors, an die Luft im Gehäuse abgegeben. Despite this cooling part of the heat will continue, for example at the front of the detector, released into the air in the housing. Aber auch weitere Wärmequellen erwärmen erwähntermaßen das Gehäuseinnere. However, other sources of heat to warm as mentioned, the housing interior. Daher ist zusätzlich vorgesehen, auch die Luft mittels einem oder besser mehreren Wärmetauschern indirekt zu kühlen. Therefore, the air is additionally provided to indirectly cool by means of one or more heat exchangers better. Erfindungsgemäß wird dazu der gleiche Kühlkreislauf verwendet, mit dem auch der Detektor gekühlt wird. According to the invention, the same refrigeration cycle is used by and the detector is cooled. Da die höhere Wärmelast jedoch vom Detektor ausgeht, wird das Kühlmittel zuerst am Detektor vorbeigeführt. However, since the higher heat load emanating from the detector, the coolant is first guided past the detector. Dabei erwärmt es sich beispielsweise von einer Vorlauftemperatur von etwa 18°C auf 20 °C. This is heated, for example, of a flow temperature of about 18 ° C to 20 ° C. Anschließend wird die leicht erwärmte Kühlflüssigkeit an den Wärmetauschern zur Kühlung der Luft vorbeigeführt. Thereafter, the slightly heated cooling liquid is conducted past the heat exchangers for cooling the air. Diese Wärmetauscher sind wegen der natürlichen Temperaturschichtung vorzugsweise im oberen Bereich des Gehäuses angeordnet. These heat exchangers are arranged due to the natural temperature stratification preferably in the upper region of the housing.
  • Besonders hervorzuheben ist daher die Idee, dass der Kühlkreislauf eine Flüssigkeitskühlung ist, wobei das Kühlmittel mittels eines Wärmetauschers zuerst am Detektor vorbeigeführt wird und anschließend an zumindest einem, vorzugsweise mehreren, beispielsweise zwei oder vier oder acht, Wärmetauschern vorbeigeführt wird, die in der Luft, vorzugsweise oberhalb des Werkstücks und/oder der Computertomografie-Sensorik, und innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Particularly noteworthy is therefore the idea that the cooling circuit is a liquid cooling system, wherein the coolant is passed first to the detector by means of a heat exchanger and then on at least one, preferably is passed, for example, two or four or eight, heat exchangers more, which, in the air are preferably arranged above the workpiece and / or the computer tomography sensors, and within the housing.
  • Zur besseren Luftkühlung können zusätzlich Lüfter vorgesehen sein, die die Luft im Gehäuse von unten in Richtung der Wärmetauscher transportieren. For a better air-cooling fan may be provided, which transport air inside the enclosure from below in the direction of the heat exchanger in addition. Die Lüfter sind dabei z. The fans are such. B. direkt an der Unterseite der Wärmetauscher befestigt. B. attached directly to the underside of the heat exchanger.
  • Nach einer besonders bevorzugten Lösung sieht die Erfindung vor, dass zumindest den in der Luft befindlichen Wärmetauschern jeweils zumindest ein Lüfter zugeordnet ist, der Luft aus dem Gehäuse in Richtung des Wärmetauschers transportiert. According to a particularly preferred solution of the invention provides that at least the heat exchangers in the air is in each case at least one fan associated with transporting the air from the housing in the direction of the heat exchanger.
  • Abhängig von der vorliegenden Wärmelast muss der Kühlkreislauf, also die Temperatur und Durchflussmenge des Kühlmittels, das durch das Kühlaggregat zur Verfügung gestellt wird, geregelt werden. Depending on the overall heat load needs of the cooling circuit, so the temperature and flow rate of the coolant that is provided by the cooling unit is available, be regulated. Hierzu wird die Temperatur des Kühlmittels, beispielsweise im Vorlauf, und gegebenenfalls des Detektors oder der Luft im Gehäuse als Mess- bzw. Regelgröße verwendet. For this purpose, the temperature of the coolant, for example in advance, and optionally the detector or of air in the housing is used as measuring and control variable. Auch die Lüfterdrehzahl kann entsprechend geregelt werden, wie dies beispielsweise bei PC-Lüftern abhängig von der Temperatur der umgebenden Luft erfolgt. Also, the fan speed can be controlled according to how this is done depends, for example, for PC fans of the temperature of the surrounding air.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung daher vor, dass die Temperatur und/oder Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit und/oder die Drehzahl der Lüfter geregelt wird, vorzugsweise anhand von Temperatursensoren, die die Temperatur der Kühlflüssigkeit erfassen und/oder die die Temperatur des Detektors erfassen und/oder die die Temperatur der Luft im Gehäuse erfassen. In an embodiment, the invention therefore provides that the temperature and / or flow amount of cooling fluid and / or the speed of the fan is controlled, preferably based on temperature sensors that detect the temperature of the coolant and / or detect the temperature of the detector and / or sensing the temperature of the air in the housing.
  • Es kann zudem auch vorgesehen sein, auch die Kühlung der Strahlungsquelle, insbesondere der Röntgenröhre, mit dem gleichen Kühlkreislauf zu realisieren. It can also be provided, the cooling of the radiation source, in particular the X-ray tube to realize with the same cooling circuit. Aufgrund der hohen Wärmelast der Strahlungsquelle wird das Kühlmittel mittels eines Wärmetauschers zuerst an der Strahlungsquelle und dann erst am Detektor und der Luft vorbeigeführt. Due to the high heat load of the radiation source, the coolant is passed first to the radiation source, and then only on the detector and the air by means of a heat exchanger.
  • Besonders hervorzuheben ist daher die Idee, dass der Kühlkreislauf zusätzlich die Kühlung der Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenröhre, umfasst, vorzugsweise indem das Kühlmittel mittels zumindest eines Wärmetauschers zuerst an der Röntgenröhre vorbeigeführt wird. It is therefore particularly emphasize the idea that the cooling circuit additionally comprises the cooling of the radiation source, preferably X-ray tube, preferably by the coolant is first guided past the x-ray tube by means of at least one heat exchanger.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Temperierung, insbesondere Kühlung, von zumindest Teilen einer Computertomografie-Sensorik, wobei die Computertomografie-Sensorik aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektor, vorzugsweise Flächendetektor, und Drehtisch zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor besteht, und der die Computertomografie-Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft und vorzugsweise des Werkstücks, wobei sich die Computertomografie-Sensorik und das Werkstück in einem Gehäuse befinden, und wobei vorzugsweise die Computertomografie-Sensorik ausgelegt ist, geometrische Merkmalen und/oder Konturen an einem Werkstück zu messen, wobei die Vorrichtung einen gemeinsamen Kühlkreislauf zur Kühlung, vorzugsweise direkten Kühlung, des Detektors und zur Kühlung, vorzugsweise indirekten Kühlung, der die Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft umfasst. The invention also relates to a device for tempering, particularly cooling, at least parts of a computer tomography sensor, wherein the computer tomography sensors from the radiation source, preferably X-ray source, detector, preferably area detector, and rotating table for rotating the workpiece or for rotation of the radiation source and detector consists, and the computer tomography sensor system and / or the workpiece surrounding air, and preferably of the workpiece, wherein the computer tomography sensor and the workpiece are located in a housing, and wherein preferably the computer tomography sensor is designed geometric features and / or measuring contours on a workpiece, the apparatus comprising a common cooling circuit for cooling, preferably direct cooling of the detector and for cooling, preferably indirect cooling, the sensors and / or the workpiece surrounding air.
  • Nach einer besonders bevorzugten Lösung sieht die Erfindung vor, dass der Kühlkreislauf eine Flüssigkeitskühlung ist, wobei Zuleitungen zum Transport des Kühlmittels vorgesehen sind, die ausgehend von einem außerhalb des Gehäuses befindlichen Kühlaggregats zunächst zu einem Wärmetauscher führen, der dem Detektor zugeordnet ist, wobei dieser Wärmetauscher vorzugsweise mittels Wärmeleitpaste eine thermische Kopplung zumindest zur Detektorrückseite besitzt und vorzugsweise Kühlschlangen mäanderförmig in diesem Wärmetauscher verlaufen, und die Zuleitungen dann weiter zu zumindest einem, vorzugsweise mehreren, beispielsweise zwei oder vier oder acht, Wärmetauschern führen, die in der Luft, vorzugsweise im oberen Bereich des Gehäuses und/oder oberhalb des Werkstücks und/oder der Computertomografie-Sensorik, und innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, wobei vorzugsweise Kühlschlangen mäanderförmig in diesem Wärmetauscher verlaufen. According to a particularly preferred solution of the invention provides that the cooling circuit is a liquid cooling system, wherein supply lines are provided to transport the coolant, the first lead from a located outside the housing the cooling unit to a heat exchanger which is associated with the detector, said heat exchanger preferably by means of thermal grease, a thermal coupling has at least to the detector back and extend preferably cooling coils in meandering fashion in this heat exchanger, and the leads then to at least one, preferably a plurality of lead for example two or four or eight, heat exchangers in the air, preferably in the upper region the housing and / or above the workpiece and / or the computer tomography sensors, and are arranged inside a housing, preferably with cooling coils meander in this heat exchanger.
  • In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass zumindest an den in der Luft befindlichen Wärmetauschern jeweils zumindest ein Lüfter angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb angeordnet ist, der Luft aus dem Gehäuse in Richtung des Wärmetauschers transportiert. In an embodiment, the invention provides that at least one fan is disposed at least at the in the air heat exchangers, respectively, preferably is disposed below, transports the air from the housing in the direction of the heat exchanger.
  • Bevorzugterweise ist daher vorgesehen, dass eine Regelung für die mittels des Kühlaggregats eingestellte Temperatur und/oder Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit und/oder die Lüfterdrehzahl vorgesehen ist, wobei die Regelung vorzugsweise anhand von Temperatursensoren, die die Temperatur der Kühlflüssigkeit erfassen und/oder die die Temperatur des Detektors erfassen und/oder die die Temperatur der Luft im Gehäuse erfassen, erfolgt. Preferably, it is therefore provided that a system of the set by means of the cooling unit temperature and / or flow rate of the cooling liquid and / or the fan speed is provided, the control is preferably based on temperature sensors that detect the temperature of the coolant and / or the temperature of the capture detector, and / or detect the temperature of the air in the housing is carried out.
  • Besonders hervorzuheben ist die Idee, dass der Kühlkreislauf zusätzlich Zuleitungen umfasst, die das Kühlaggregat mit einem der Strahlungsquelle wie Röntgenröhre zugeordneten Wärmetauscher verbindet, vorzugsweise die Zuleitungen vom Kühlaggregat zuerst zur Strahlungsquelle und dann erst zum Detektor und der Luft verlaufen. Particularly noteworthy is the idea that the cooling circuit additionally comprises supply leads, with a radiation source such as x-ray tube connects the cooling unit associated heat exchanger, preferably the leads first run from the cooling unit to the radiation source and then to the detector and the air.
  • Des Weiteren zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass ein Einsatz bzw. eine Integration in einem Koordinatenmessgerät, vorzugsweise Multisensorkoordinatenmessgerät zusammen mit weiteren Sensoren, wie taktilen, optischen, taktil-optischen oder computertomografischen Sensoren erfolgt. Furthermore, the method according to the invention or the apparatus according to the invention is characterized in that an insert or an integration in a coordinate measuring machine, preferably multi-sensor coordinate measuring device is carried out together with other sensors, such as tactile, optical, tactile or optical computer tomography sensors.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmale – für sich und/oder in Kombination – sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren. Further details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims and the features to be taken - for themselves and / or in combination - but also from the following description of the figures.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Dichtebestimmung, a schematic diagram of an inventive device for implementing the method according to the invention the density determination,
  • 2 2 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Vergrößerung des Messbereiches, a schematic diagram of an inventive device for implementing the method according to the invention the magnification of the measuring range,
  • 3 3 zwei Prinzipdarstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Vergrößerung des Messbereiches in zwei unterschiedlichen Drehstellungen des Werkstücks, two schematic representations of the inventive device for implementing the method of increasing the measurement range according to the invention in two different rotational positions of the workpiece,
  • 4 4 eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines erfindungsgemäßen Verfahrens, a schematic diagram illustrating an inventive apparatus and an inventive method,
  • 5 5 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, a schematic representation of a method according to the invention,
  • 6 6 eine Prinzipdarstellung unterschiedlicher Positionen eines Brennflecks auf einem Target und a schematic representation of the different positions of a focal spot on a target and
  • 7 7 eine bevorzugte Ausgestaltung einer Kühlung entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung. A preferred embodiment of a cooling system according to a further inventive device.
  • Die The 1 1 zeigt beispielhaft einen erfindungsgemäßen Computertomografen zur Bestimmung der Dichte eines Werkstücks by way of example shows a computer tomograph according to the invention for determining the density of a workpiece 4 4 , insbesondere Dichteverteilung innerhalb des Werkstücks , In particular density distribution within the workpiece 4 4 . , Der Computertomograf besteht zumindest aus einer Röntgenquelle The CT scanner composed of at least one X-ray source 1 1 , einem flächigen Röntgendetektor , A two-dimensional X-ray detector 2 2 und einem Drehtisch and a turntable 3 3 . , Der Drehtisch The turntable 3 3 dreht das Werkstück entlang des Pfeiles rotates the workpiece along the arrow 3a 3a um eine Drehachse about a rotation axis 3b 3b . , In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist eine Waage In the illustrated preferred embodiment is a scale 5 5 im Drehtisch the turntable 3 3 integriert bzw. auf diesem aufgebracht und dient der Befestigung des Werkstücks incorporated or applied thereon, and serves to secure the workpiece 4 4 und der Bestimmung der Masse des Werkstücks and determining the mass of the workpiece 4 4 . , Die Waage the scale 5 5 kann ebenso gut ein integraler Bestandteil des Drehtisches might as well an integral part of the turntable 3 3 sein, wobei zwischen Waage be, wherein between the scale 5 5 und Werkstück and the workpiece 4 4 weitere Komponenten vorhanden sind, die mitgewogen werden, deren Masse jedoch zuvor ermittelt und vom Ergebnis abgezogen werden. other components are present, which are included in the weight, the mass of which, however, previously determined and subtracted from the result. Das Werkstück The workpiece 4 4 oder ein weiteres gleiches oder anderes Werkstück kann aus einem Werkstückmagazin or another the same or another workpiece from a workpiece magazine 6 6 mittels einer Bestückungsvorrichtung by means of a mounting apparatus 7 7 entnommen und auf dem Drehtisch taken and on the turntable 3 3 platziert werden. to be placed. Die Bestückungsvorrichtung The mounting apparatus 7 7 besteht dazu beispielhaft aus einem Greifer is by way of example to a gripper 8 8th , der von einem in einer ersten Richtung z1 beweglichem Teil Provided by a movable part in a first direction z1 9 9 ausgeht, welches wiederum von einem in einer zweiten Richtung x1 beweglichen Teil starts, which in turn by a mobile in a second direction x1 part 10 10 ausgeht, das seinerseits von einem in einer dritten Richtung y1 beweglichen Teil starts, in turn, by a movable part in a third direction y1 11 11 ausgeht. emanates.
  • In der In the 2 2 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßer Computertomograf mit erweitertem Messbereich dargestellt. is shown with extended measuring range by way of example, an inventive computer tomograph. Der Computertomograf besteht zumindest aus der Röntgenquelle The CT scanner composed of at least the X-ray source 1 1 , dem flächigen Röntgendetektor , The area X-ray detector 2 2 und dem Drehtisch and the turntable 3 3 . , Der Drehtisch The turntable 3 3 dreht das darauf befindliche Werkstück rotates the workpiece thereon 4 4 entlang des Pfeiles along the arrow 3a 3a um die Drehachse about the rotational axis 3b 3b . , Da die since the des Werkstücks of the workpiece 4 4 in die Ebene des Detektors in the plane of the detector 2 2 bei dem gewählten Abbildungsmaßstab größer als die Detektorfläche ist, ist der Detektor at the selected magnification ratio is greater than the detector area, the detector 2 2 zur Erweiterung des Messbereiches in Richtung der Pfeile x3 und y3 bewegbar, wodurch er in Bezug auf das Werkstück movable to extend the measuring range in the direction of the arrows X3 and Y3, thereby with respect to the workpiece 4 4 mehrere Positionen, beispielhaft Positionen several items, by way of example positions 2-1 2-1 , . 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 , einnehmen kann. can take. Alternativ oder zusätzlich ist der Drehtisch Alternatively or additionally, the turntable 3 3 mit dem Werkstück with the workpiece 4 4 in Richtung der Pfeile x2 und y2 bewegbar. movable in the direction of the arrows x2 and y2. Auch kann vorgesehen sein, dass sich Detektor It can also be provided that the detector 2 2 und Röntgenquelle and x-ray source 1 1 gemeinsam bewegen. move together. Beispielhaft ist eine entsprechende Beweglichkeit der Röntgenquelle Exemplary is a corresponding movement of the X-ray source 1 1 zumindest durch den Pfeil x4 gekennzeichnet. characterized at least by the arrow X4. Zur Einstellung des Abbildungsmaßstabes der Werkstücks To adjust the magnification ratio the workpiece 4 4 auf die Ebene des Detektors to the plane of the detector 2 2 ist der Drehtisch the turntable 3 3 auch in Richtung des Pfeiles z2 bewegbar. also movable in the direction of arrow Z2. Bei der durch die Pfeile x2, x3 und x4 gekennzeichneten Richtung handelt es sich um die Richtung der Drehachse In the direction indicated by the arrows x2, x3 and x4 direction is the direction of the axis of rotation 3b 3b des Drehtisches the turntable 3 3 . , Bei der durch die Pfeile y2 und y3 gekennzeichneten Richtung handelt es sich um die Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse In the direction indicated by the arrows y2 and y3 direction is the direction perpendicular to the direction of the axis of rotation 3b 3b des Drehtisches the turntable 3 3 und parallel zur Röntgendetektorebene des Detektors and parallel to the x-ray detector plane of the detector 2 2 verläuft. runs.
  • Das beispielhaft dargestellte Werkstück The workpiece exemplified 4 4 weist in der in der has, in the in the 2 2 dargestellten beispielhaft ersten Drehstellung des Drehtisches illustrated by way of example the first rotational position of the turntable 3 3 Abmessungen in Richtung der Pfeile x3 und y3 auf, die zu einer größeren Dimensions in the direction of the arrows X3 and Y3, which to a larger in der Ebene des Detektors in the plane of the detector 2 2 führen, als die Größe des Detektors lead, as the size of the detector 2 2 . , Dies ist für die gleiche Drehstellung in vereinfachter Darstellung in der This is for the same rotational position in a simplified representation in the 3a 3a nochmals gezeigt. shown again. In einer ersten Position In a first position 2-1 2-1 des Detektors the detector 2 2 überdeckt die covers the des Werkstücks of the workpiece 4 4 dabei den oberen Randbereich while the top edge portion 2a 2a und den linken Randbereich and the left edge area 2b 2 B des Detektors the detector 2 2 , nicht jedoch den rechten Randbereich But not the right border area 2c 2c und den unteren Randbereich and the lower edge region 2d 2d des Detektors the detector 2 2 . , In den Randbereichen In the border areas 2a 2a und and 2b 2 B liegen dadurch im mit dem Detektor are characterized in the detector 2 2 in der Position in the position 2-1 2-1 aufgenommenen Einzeldurchstrahlungsbild Randpixel mit Grauwerten vor, die auf eine Schwächung durch das Werkstück recorded individual transmission image edge pixels with gray values ​​before that a weakening by the workpiece 4 4 zurückzuführen sind, während die Randpixel in den Randbereichen are due, while the edge pixels in the peripheral areas 2c 2c und and 2d 2d Grauwerte aufweisen, die durch die Strahlung der Röntgenquelle have gray values ​​obtained by the radiation of the X-ray source 2 2 ohne Schwächung durch das Werkstück without attenuation by the workpiece 4 4 verursacht werden. caused. Als weitere Positionen für den Detektor As more positions for the detector 2 2 werden daher die Positionen therefore, the positions 2-2 2-2 , also in Richtung des Randes So, towards the edge 2a 2a , und , and 2-3 2-3 , also in Richtung des Randes So, towards the edge 2b 2 B , festgelegt. Set. Bei der Untersuchung der Ränder in den in diesen weiteren Positionen ermittelten Einzeldurchstrahlungsbildern nach gleichem Verfahren ergibt sich dann noch die Position In the examination of the edges in the determined positions in said further single radiographic images according to the same method, nor the position then gives 2-4 2-4 für den Detektor for the detector 2 2 . , Durch die in den Positionen By in positions 2-1 2-1 , . 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 durch den Detektor by the detector 2 2 aufgenommenen Einzeldurchstrahlungsbilder ist die recorded individual radiographs is the des Werkstücks of the workpiece 4 4 in der ersten Drehstellung vollständig aufgenommen. fully received in the first rotational position. Die Einzeldurchstrahlungsbilder werden dazu zu einem Durchstrahlungsbild für diese erste Drehstellung zusammengesetzt. The individual radiographic images are assembled to a transmission image for this first rotational position. Vorzugsweise sind die Einzeldurchstrahlungsbilder dabei leicht überlappt, wie dies die Preferably, the single radiographs are slightly overlapping, as the 3a 3a und and 3b 3b durch entsprechend überlappende Positionen by suitably overlapping positions 2-1 2-1 , . 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 des Detektors the detector 2 2 andeuten. suggest. Die Überlappungsbreite beträgt nur wenige, beispielsweise fünf bis The overlap width is only a few, such as five to 20 20 Pixelzeilen bzw. -spalten und dient dem Abgleich der Helligkeit der Einzeldurchstrahlungsbilder zueinander. Pixel rows or columns, and serves to each other the balance of the brightness of individual radiographic images. Beim Zusammensetzen der Einzeldurchstrahlungsbilder zum Durchstrahlungsbild werden die Messpositionen der zur Einstellung der Positionen When assembling the individual radiographic images to radiograph the measuring positions of the adjustment of the positions are 2-1 2-1 , . 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 verwendeten Messachsen des Koordinatenmessgerätes berücksichtigt, in das der Computertomograf vorzugsweise integriert ist. considered used measurement axes of the coordinate measuring machine, in which the CT scanner is preferably integrated. Das Zusammensetzen erfolgt beispielsweise durch bekannte Resamplingverfahren. The assembly takes place for example by known resampling. Die Positionen the positions 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 des Detektors the detector 2 2 sind in den are in the 3a 3a und and 3b 3b gepunktet dargestellt. dotted.
  • Die The 3b 3b zeigt das gleiche Werkstück shows the same workpiece 4 4 in einer der weiteren Drehstellungen des Drehtisches in one of the other rotational positions of the turntable 3 3 , beispielsweise in der um etwa 90° gedrehten, hier beispielsweise als zweite Drehstellung bezeichneten Drehstellung. , Rotated, for example in about 90 °, here for example as a second rotational position designated rotational position. Aufgrund der flachen Abmessungen des Werkstücks Due to the flat dimensions of the workpiece 4 4 ist die is the nun deutlich kleiner, insbesondere in Richtung des in der now considerably smaller, in particular in the direction of the 2 2 dargestellten Pfeiles y3, also senkrecht zur Drehachse Illustrated arrow y3, ie perpendicular to the axis of rotation 3b 3b und parallel zur Ebene des Detektors and parallel to the plane of the detector 2 2 . , In der ersten Position In the first position 2-1 2-1 des Detektors the detector 2 2 weist das mit dem Detektor , the detector with the 2 2 aufgenommene Einzeldurchstrahlungsbild im Bereich des oberen Randes recorded single radiation image in the region of the upper edge 2a 2a , nicht jedoch an den Rändern But not at the edges 2b 2 B , . 2c 2c und and 2d 2d eine Schwächung auf, die auf das Werkstück a weakening at which the workpiece 4 4 zurückzuführen ist. is due. Daher wird als weitere Position in dieser zweiten Drehstellung zunächst nur die Position Therefore, only the position is as a further position in this second rotational position at first 2-2 2-2 für den Detektor for the detector 2 2 festgelegt. established. Aus dem in dieser Position From this position 2-2 2-2 aufgenommenen Einzeldurchstrahlungsbild ergibt sich nur im Bereich des unteren Randes eine Schwächung durch das Werkstück recorded individual transmission image is obtained only in the region of the lower edge an attenuation by the workpiece 4 4 , so dass keine weiteren Positionen für den Detektor So that no additional positions for the detector 2 2 notwendig sind, um die Abbild are necessary to the image 4b 4b vollständig zu erfassen. to fully grasp. Die Positionen the positions 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 müssen also nicht eingenommen werden. So do not be taken. Die dennoch für die spätere Rekonstruktion benötigten Grauwerte des für diese zweite Drehstellung zusammengesetzten Durchstrahlungsbildes, die diesen fehlenden Positionen entsprechen würden, werden auf einen festen Wert festgelegt, der einer fehlenden Schwächung durch das Werkstück entspricht, also lediglich einer Schwächung durch das das Werkstück umgebende Medium wie Luft. The required but for later reconstruction of gray values ​​of the composite of this second rotational position of the transmission image, which would meet these missing positions, are set to a fixed value that corresponds to a lack of attenuation by the workpiece, that is merely a weakened by the workpiece surrounding medium such as Air.
  • Für sämtliche weitere Drehstellungen wird nach gleichem Verfahren das jeweilige Durchstrahlungsbild zusammengesetzt und die Menge der Durchstrahlungsbilder der Rekonstruktion und nachfolgenden Bestimmung der Oberflächenpunkte und geometrischen Maße an den Merkmalen zugeführt. For all other rotational positions of the respective radiation image is assembled according to the same method and supplied to the amount of radiation images of the reconstruction and subsequent determination of the surface points and geometrical dimensions of the features.
  • Die jeweils nächste Drehstellung wird nach einem ersten Verfahren erst dann eingenommen, wenn die Positionen The respective next rotational position is occupied by a first method, only when the positions 2-1 2-1 , . 2-2 2-2 , . 2-3 2-3 und and 2-4 2-4 im Falle der beispielhaften ersten Drehstellung bzw. in the case of the exemplary first rotational position or 2-1 2-1 und and 2-2 2-2 im Falle der beispielhaften zweiten Drehstellung eingenommen wurden. were taken in the case of the exemplary second rotational position. Nach einem zweiten, alternativen Verfahren wird die Position des Detektors jeweils erst nach mindestens einer vollständigen Umdrehung des Drehtisches verändert. According to a second alternative method, the position of the detector is altered in each case only after at least one complete revolution of the turntable. In den Drehstellungen wird dabei jeweils berücksichtigt, ob die Aufnahme eines Einzeldurchstrahlungsbildes für die jeweils nächste Drehstellung überhaupt notwendig ist. In the rotational positions, is in each case considered whether the inclusion of a single transmission image for the next respective rotational position is necessary at all. Die Notwendigkeit ergibt sich aus der Auswertung der Randbereiche The need arises from the evaluation of the edge regions 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c und and 2d 2d der jeweils vorherigen Positionen des Detektors each previous positions of the detector 2 2 in der jeweils nächsten Drehstellung. at the next rotational position. Ist es nicht notwendig, ein Einzeldurchstrahlungsbild für die gerade vorliegende Position des Detektors Is it not necessary to have a single transmission image for the currently present position of the detector 2 2 in der nächsten Drehstellung aufzunehmen, wird die nächste Drehstellung gar nicht erst eingenommen, sondern direkt die Drehstellung der Vielzahl der nächsten Drehstellungen eingenommen, für die ein Einzeldurchstrahlungsbild aufgenommen werden muss. take in the next rotary position, is not even taken the next rotary position, but taken directly the rotational position of the plurality of next rotational positions, a single radiographic image needs to be added for. Für welche Drehstellung welche Position eingenommen werden muss, kann alternativ auch aus den Solldaten des Werkstücks abgeleitet werden, wobei die Lage des Werkstücks relativ zum Drehtisch, insbesondere die Drehlage des Werkstücks zuvor bestimmt wird. For which rotational position which position has to be taken, alternatively, may be also derived from the nominal data of the workpiece, wherein the position of the workpiece is determined relative to the turntable, in particular the rotational position of the workpiece before. Auch ist vorgesehen, die notwendigen Positionen zu ermitteln, indem vorab für alle vorgesehenen Drehstellungen und die Positionen entsprechend des oben erläuterten Verfahrens oder für alle Positionen Einzeldurchstrahlungsbilder aufgenommen und zumindest die Randbereiche ausgewertet werden. It is also provided to determine the necessary positions by pre-recorded intended for all rotational positions and the positions corresponding to the above-described process or for all positions of individual radiographic images and at least the edge regions are evaluated. Dabei muss keine hohe Qualität für die Einzeldurchstrahlungsbilder erzielt werden, und es ist daher vorgesehen, die Bilder mit kürzerer Belichtungszeit aufzunehmen bzw. während der Drehung des Drehtisches In this case, no high quality for the individual irradiation images must be obtained, and it is therefore intended to receive the images with a shorter exposure time or during the rotation of the turntable 3 3 bzw. werden die Drehstellungen nur grob eingestellt, also mit geringerer Genauigkeit, als durch die im Drehtisch integrierten Maßstäbe wie Encoder möglich wäre. or the rotational positions are roughly adjusted, so with less accuracy than by the built-in turntable standards such as encoders would be possible.
  • 4 4 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur computertomografischen Messung eines Werkstücks shows a schematic diagram of a device for computed tomography measurement of a workpiece 109 109 . , Die Vorrichtung besteht unter anderem aus einer Röntgenquelle The apparatus consists inter alia of an X-ray source 101 101 , die Röntgenstrahlen im Kegel , The X-rays in the cone 101a 101 abgibt, aus einem flächigen Röntgendetektor emits, from a flat X-ray detector 102 102 , der die durch unter anderem das Werkstück , Which among other things by the workpiece 109 109 abgeschwächte Röntgenstrahlen attenuated X-rays 101a 101 empfängt, aus einer mechanischen Drehachse receives, from a mechanical axis of rotation 103 103 , die die Drehung des Werkstücks That the rotation of the workpiece 109 109 bewirkt, indem ein drehbares Teil effected by a rotatable member 104 104 der mechanischen Drehachse the mechanical axis of rotation 103 103 zu einem feststehenden Teil to a fixed part 105 105 in Richtung des Pfeiles in the direction of arrow 103a 103a um eine Drehachse about a rotation axis 103b 103b drehbar ist, aus einer Aufspannvorrichtung is rotatable from a jig 106 106 und aus einer in dieser befestigten Driftkugel and from a fortified in this drift ball 108 108 . ,
  • Die The 4 4 zeigt weiterhin die Ausgangsposition also shows the starting position 108a 108a der Driftkugel the drift ball 108 108 , die beim Einmessen bestimmt wurde, und die direkt vor der Messung bestimmte Position As determined during calibration, and the determined directly before the measurement position 108b 108b der Driftkugel the drift ball 108 108 in der Detektorebene, also im Durchstrahlungsbild. in the detector plane, ie in the radiograph. Aus der Verschiebung zwischen den Positionen From the displacement between the positions 108a 108a und and 108b 108b ergibt sich ein Start-Korrektur-Vektor gives a start correction vector 108c 108c , der zur erfindungsgemäßen Driftkorrektur der zwischen Einmessen und Messung des Werkstücks aufgetretenen Drift verwendet wird. Which is used for the inventive drift correction of occurred between calibration and measurement of the workpiece drift. Erfindungsgemäß kann die Position der Driftkugel According to the invention, the position of the drift ball 108 108 auch während der Messung ausgewertet und zur Driftkorrektur der während der Messung auftretenden Drift verwendet werden. also be evaluated during the measurement and used for drift correction of the drift occurring during the measurement.
  • Auch zeigt die Also shows the 4 4 für eine ausgewählte Drehstellung, in diesem Fall einen Stützpunkt (Soll-Drehstellung), ein Merkmal for a selected rotational position, a supporting point in this case (target rotational position), a characteristic 109b 109b im während der Messung aufgenommenen Durchstrahlungsbild, nämlich die Außenkontur der Abbildung des Werkstücks in the recorded during the measurement transmission image, namely, the external contour of the image of the workpiece 109 109 auf dem Detektor on the detector 102 102 . , Mit dem Bezugszeichen The reference symbol 109a 109a gekennzeichnet ist dieses Merkmal im Soll-Durchstrahlungsbild dargestellt, welches bei der selben Soll-Drehstellung, jedoch vor der Messung des Werkstücks bei der Aufnahme der reduzierten Anzahl von Soll-Durchstrahlungsbildern aufgenommen wurde. this feature is illustrated in the target radiation image, which at the same target rotational position, but was taken before the measurement of the workpiece while recording the reduced number of desired radiographic images. Die Verschiebung zwischen The displacement between 109a 109a und and 109b 109b , beispielsweise mittels Korrelationsanalyse ermittelt, bildet einen Stützpunkt-Korrektur-Vektor , For example determined by means of correlation analysis, forms a base correction vector 109c 109c für die ausgewählte Drehstellung. for the selected rotational position. Für die weiteren Stützstellen werden die Stützpunkt-Korrektur-Vektoren analog bestimmt. For the other nodes, the base correction vectors are determined analogously.
  • Zur Korrektur werden die Stützpunkt-Korrektur-Vektoren To correct the base correction vectors 109c 109c bzw. der Start-Korrektur-Vektor or the start correction vector 108c 108c erfindungsgemäß verwendet, um entweder die Durchstrahlungsbilder zu verschieben oder um in der Rekonstruktion berücksichtigt zu werden oder um eine Verschiebung der Komponenten Röntgenquelle According to the invention used to either move the radiographic images or to be taken into account in the reconstruction or a displacement of the components X-ray source 101 101 , Detektor , detector 102 102 und mechanische Drehachse and mechanical axis of rotation 103 103 durchzuführen. perform. Entsprechende Positioniereinheiten für die Verschiebung der Komponenten Röntgenquelle Appropriate positioning of the shift of the components of x-ray source 101 101 , Detektor , detector 102 102 und mechanische Drehachse and mechanical axis of rotation 103 103 sind beispielsweise in Koordinatenmessgeräten als sogenannte Messachsen vorhanden, hier jedoch nicht dargestellt. are present as so-called measurement axes, but not shown here for example, coordinate measuring machines. Diesbezüglich wird auf die In this regard, the WO 2005/119174 A1 WO 2005/119174 A1 Bezug genommen, insbesondere auf die Reference is made in particular to the 1 1 und and 3 3 . , Danach besteht eine bevorzugte Lösung zur Bewegung entlang der Komponenten der Vektoren Thereafter, a preferred solution for moving along the components of the vectors 108c 108c und and 109c 109c , also Bewegungen in Richtungen innerhalb der Ebene des Detektors So movements in directions within the plane of the detector 102 102 , darin, dass die mechanische Drehachse , The fact that the mechanical axis of rotation 103 103 zusammen mit dem Werkstück together with the workpiece 109 109 in Richtung der Drehachse in the direction of the axis of rotation 103b 103b verschoben wird und der Detektor is moved and the detector 102 102 senkrecht dazu, also entlang der Richtung, die senkrecht zur Drehachse perpendicular thereto, that is, along the direction perpendicular to the axis of rotation 103 103 und senkrecht zur Mittelachse and perpendicular to the central axis 107 107 der Röntgenstrahlung the X-rays 101a 101 verläuft. runs. Andere Lösungen sind ebenso einsetzbar. Other solutions are also used. Der Detektor the detector 102 102 kann beispielsweise in beiden Richtungen innerhalb der Detektorebene beweglich sein. may for example be movable in both directions within the detector plane. Gleiches gilt für die Drehachse The same applies to the axis of rotation 103 103 . , Auch die Röntgenquelle The X-ray source 101 101 kann zusammen mit dem Detektor bewegt werden, um die Kegelstrahlwinkelverhältnisse konstant zu halten. can be moved together with the detector, to maintain the cone beam angle ratios constant.
  • Allgemein, jedoch nicht schutzeinschränkend, sollte die Messung zur Bestimmung der in Bezug auf die Ausgangsposition veränderten Position des Driftkörpers, anhand der also die Ermittlung des Start-Korrektur-Vektors erfolgt, bzw. sollten die Messungen zur Aufnahme der Soll-Durchstrahlungsbilder, die als Ausgangspunkt für die später bei der eigentlichen Messung ermittelten Stützpunkt-Korrektur-Vektoren dienen, in einem zeitlichen Abstand zum Beginn der eigentlichen Messung des Werkstücks erfolgen, der nicht länger als die eigentliche Messung des Werkstücks ist. Generally, but not square or limiting, the measurement for determining the changed relative to the initial position location of the drift member, namely on the basis takes place the determination of the start correction vector should, or should the measurements for receiving the desired radiographic images, which as a starting point serve for the later determined during the actual measurement base correction vectors occur in a time interval from the start of the actual measurement of the workpiece which is not longer than the actual measurement of the workpiece. Der zeitliche Abstand sollte bevorzugt weniger als 5 Min., besonders bevorzugt weniger als 1 Min., betragen. The time interval should preferably be less than 5 min., Particularly preferably less than 1 minute.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass nach Beendigung der Aufnahmen der Soll-Durchstrahlungsbilder bzw. der Bestimmung des Start-Korrektur-Vektors unmittelbar die eigentliche Messung gestartet wird. In particular, it is provided that after completion of the recordings of the desired radiographic images or the determination of the start correction vector immediately the actual measurement is started. Ein Benutzereingriff erfolgt nicht. User intervention is not made. Die Messabläufe folgen unmittelbar aufeinander Software-gesteuert. The test sequences follow one another directly under software control.
  • 5 5 zeigt die verschiedenen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens, beispielshaft an einer bevorzugten Anordnung verdeutlicht. shows the various features of the method according to the invention, exemplified in a preferred arrangement. Dabei geht von der Strahlungsquelle Here goes from the radiation source 201 201 eine Messstrahlung aus, von der beispielsweise die Strahlen a measuring radiation, from the example, the beams 209-1 209-1 , . 209-2 209-2 und and 209-3 209-3 das Werkstück the workpiece 206 206 und der Strahl and beam 209-4 209-4 den als zusätzlichen Körper ausgebildeten Driftkörpers the body formed as an additional drift body 216a 216a erfassen, die eine Abbildung des Werkstücks detect that an image of the workpiece 206 206 und ggf. des Driftkörpers and, if the drift body 216a 216a oder or 216b 216b auf dem Detektor on the detector 207 207 realisiert. realized. Die Strahlung geht dabei genauer von einer ersten Position The radiation is thereby more accurately from a first position 205a 205a des Brennflecks aus. the focal spot of.
  • Die Strahlungsquelle The radiation source 201 201 besteht aus der die Elektronen abgebenden Kathode consists of the electron-emitting cathode, 202a 202a , wobei die Elektronenstrahlen Wherein the electron 204a 204a durch das elektrische Feld zwischen Kathode by the electric field between the cathode 202a 202a und Anode and anode 202b 202b in Richtung des Targets in the direction of the target 205 205 beschleunigt werden und dabei mittels einer Zentrierspule are accelerated and thereby by means of a centering coil 203 203 in ihrer Flugrichtung beeinflusst werden. are influenced in their direction of flight. Dadurch ergibt sich eine erste Position This results in a first position 205a 205a für den Brennfleck, aber es sind erfindungsgemäß weitere Positionen einstellbar. the focal point, but it is to incorporate further positions adjustable. Beispielhaft ist hier nur eine zweite Position Examples of these is only a second position 205b 205b für den Brennfleck dargestellt. illustrated for the focal spot.
  • In In 6 6 werden dann weitere Positionen in der Seitenansicht des Targets gezeigt. then further positions are shown in the side view of the target. Von der ersten Position From the first position 205a 205a des Brennflecks geht die Messstrahlung aus, die beispielhaft durch die Strahlen of the focal spot is from the measuring radiation, exemplified by the beams 209-1 209-1 , . 209-2 209-2 , . 209-3 209-3 und and 209-4 209-4 angedeutet ist. is indicated. Von der einstellbaren zweiten Position Of the adjustable second position 205b 205b des Brennflecks, die durch den aufgrund einer geänderten Spannung der Zentrierspule of the focal spot, caused by the changed due to a voltage of the centering coil 203 203 abgelenkten Elektronenstrahl deflected electron beam 204b 204b entsteht, gehen beispielhaft die Strahlen arises by example the rays 210-1 210-1 , . 210-2 210-2 , . 210-3 210-3 und and 210-4 210-4 aus, die die von den entsprechenden Strahlen from which the corresponding one of the beam 209-1 209-1 , . 209-2 209-2 , . 209-3 209-3 und and 209-4 209-4 durchstrahlten Stellen des Messobjekts irradiated spot of the measurement object 206 206 bzw. des Driftkörpers or drift of the body 216a 216a durchstrahlen. by radiation. Die Abbildung dieser Stellen, wie beispielsweise das Zentrum der Bohrung The mapping of these places, such as the center of the bore 208 208 im Werkstück in the workpiece 206 206 oder das Zentrum des als Kugel ausgebildeten Driftkörpers or the center of the body formed as a ball drift 216a 216a , auf dem Detektor verschiebt sich dabei. , On the detector shifts there. Beispielhaft wird durch den ersten Brennfleck is exemplified by the first focal spot 205a 205a die Bohrung the bore 208 208 an die erste Position to the first position 211-3 211-3 und das Zentrum des Driftkörpers and the center of the drift body 216a 216a an die erste Position to the first position 211-4 211-4 auf dem Detektor abgebildet. imaged on the detector. Bei Verwendung der zweiten Brennfleckposition When using the second focal spot position 205b 205b erfolgt die Abbildung auf die Positionen If the mapping to the positions 212-3 212-3 bzw. or. 212-4 212-4 auf dem Detektor. on the detector.
  • Die Verschiebung der Abbildung des Werkstücks The displacement of the image of the workpiece 206 206 geht zudem mit einer verzerrten Darstellung einher, die zusammen mit der Verschiebung korrigiert werden muss. also is accompanied by a distorted representation that needs to be corrected along with the shift. Dazu werden die Verschiebungen bzw. Verzerrungen, quasi entstanden durch verkippte Strahlen These are the shifts or distortions caused by quasi tilted rays 210-1 210-1 bis to 210-4 210-4 bezüglich der Strahlen with respect to the beams 209-1 209-1 bis to 209-4 209-4 , anhand zumindest eines Durchstrahlungsbildes beispielsweise eines Normals eingemessen, also vor der eigentlichen Messung bestimmt. , At least one radiation image, for example, a normal, based calibrated so determined before the actual measurement. Dazu kann ein nahezu beliebiges Normal verwendet werden. To an almost arbitrary standard can be used. Für die unterschiedlichen zu verwendenden Positionen des Brennflecks werden die entsprechenden Verschiebungen bestimmt, indem die Lage der Positionen, z. the corresponding offsets are determined for the different positions to be used of the focal spot by the location of the positions z. B. B. 209-1 209-1 bis to 209-4 209-4 und and 210-1 210-1 bis to 210-4 210-4 , ausgewählter Merkmale des Normals auf dem Detektor mittels einfacher Bildverarbeitungsalgorithmen bestimmt werden. Be determined on the detector by means of simple image processing algorithms selected features of the standard. Als Normal können beispielsweise einzelne Kugel, angeordnet an verschiedenen Positionen im Messstrahl, oder Anordnungen von mehreren Kugeln oder Lochplatten usw. verwendet werden. Than normal, for example, single ball, arranged at different positions in the measuring beam, or arrangements may be used by several bullets or perforated plates, etc.. Ähnliche Verfahren und Normale werden beispielsweise bei der Bestimmung der Verzeichnung des Detektors verwendet und zählen zum Stand der Technik. Similar procedures and standards are used for example in determining the distortion of the detector and are part of the prior art.
  • Während der eigentlichen Messung des Werkstücks During the actual measurement of the workpiece 206 206 werden die aufgenommenen Durchstrahlungsbilder entsprechend der jeweils vorliegenden Position des Brennflecks ( the captured radiographic images (corresponding to the respective present position of the focal spot 205a 205a , . 205b 205b ) anhand der Einmessdaten korrigiert, also virtuell um die eingemessene Verschiebung verschoben. ) Corrected by the calibration data, so virtually shifted by the turned-measured shift.
  • Um höhere Strahlleistungen bei kleinen Brennflecken zu erzielen wird erfindungsgemäß die Position To higher beam powers to achieve with small focal spots is achieved according to the position 205a 205a , . 205b 205b des Brennflecks während der Drehung der mechanischen Drehachse of the focal spot during the rotation of the mechanical axis of rotation 213 213 variiert. varied. Durch die Drehung des drehbaren Teils By the rotation of the rotatable member 213-a 213-a der mechanischen Drehachse the mechanical axis of rotation 213 213 in Bezug auf den feststehenden Teil with respect to the fixed part 213-b 213-b der mechanischen Drehachse the mechanical axis of rotation 213 213 wird das Werkstück the workpiece 206 206 dabei in mehrere Drehstellungen, zumeist von mindestens 0° bis 360°, entlang des Pfeiles Registered in several rotational positions, usually of at least 0 ° to 360 °, along the arrow 215 215 um die mathematische Drehachse the mathematical axis of rotation 214 214 gebracht und jeweils Durchstrahlungsbilder mit dem Detektor brought and each radiation image to the detector 207 207 aufgenommen. added.
  • Alternativ sieht die Erfindung aber auch vor, die Variation der Brennfleckposition jeweils nach der Aufnahme der mehreren Drehstellungen, also jeweils nach einer oder mehreren Messungen, durchzuführen. Alternatively, the invention also provides, in each case after the recording of the plurality of rotary positions, that in each case after one or more measurements to carry out the variation of the focal spot position.
  • Beispielhafte erfindungsgemäße Bahnen, die vom Brennfleck auf dem Target Exemplary webs of the invention that the focal spot on the target 205 205 eingenommen werden, zeigt die be taken, shows the 6 6 . , In In 6a 6a ist eine Abfolge von drei verschiedenen Brennfleckpositionen is a sequence of three different focal spot positions 205a 205a , . 205b 205b und and 205c 205c dargestellt, die entlang der gestrichelt dargestellten Pfeile nacheinander eingenommen werden. shown, which are taken along the dashed arrows shown in sequence. 6b 6b zeigt eine entsprechende Abfolge für die fünf Positionen shows a corresponding sequence for the five positions 205a 205a bis to 205e 205e , die in der Reihenfolge , In the order 205a 205a , . 205c 205c , . 205e 205e , . 205b 205b , . 205d 205d , . 205a 205a usw. eingenommen werden. be taken and so on. In der In the 6c 6c werden sieben verschiedene Positionen are seven different positions 205a 205a bis to 205g 205g den gestrichelt Pfeilen folgend eingenommen. taken the dashed arrows as following. Vorteilhaft ist dabei, dass jeweils aufeinanderfolgende Positionen möglichst weit voneinander entfernt sind und erst nach einem vollständigen Zyklus durch alle verwendeten Positionen eine jede Position erneut eingenommen wird. It is advantageous that in each case successive positions are away from each other as far as possible and only after a complete cycle through all used positions, each position is taken again. Hierdurch steht möglichst viel Zeit für das Abkühlen des entsprechenden Bereichs des Targets This delivers maximum time for the cooling of the corresponding region of the target 205 205 zur Verfügung und besonders hohe Strahlleistungen sind möglich. available and very high beam power are possible.
  • Eine weitere Alternative wird in der Another alternative is the 6d 6d dargestellt. shown. Hier verlaufen die Positionen Here run the positions 205a 205a , . 205b 205b , . 205c 205c usw. auf einer geschlossenen Kurve, wie beispielsweise einer Lissajou-Figur. etc. on a closed curve, such as a Lissajou figure. Andere Lissajous-Figuren oder einfache Bahnen wie Kreisbahnen oder Ellipsen sind ebenso möglich. Other Lissajous figures or simple tracks like circular paths or ellipses are also possible.
  • Eine nicht dargestellte Alternative besteht darin, die mehreren Positionen auf einem Kreis oder einem Rechteck zu verteilen. An alternative, not shown, is to distribute the number of positions on a circle or a rectangle. Der Kreis kann beispielsweise einen Durchmesser von 20 µm besitzen und der Abstand zwischen jeweils zwei Positionen beträgt zum Beispiel etwa 5 µm, so dass sich 12 gleichmäßig auf dem Kreis verteilte Positionen ergeben. The circuit may for example have a diameter of 20 microns and the distance between any two positions is, for example about 5 micrometers, so that 12 uniformly distributed on the circle positions arise. Diese können entlang des Kreises aber auch in beliebiger Reihenfolge verwendet werden. These can be used but along the circle in any order. Abweichende Durchmesser für den Kreis oder andere geometrische Kurven entlang von Rechtecken usw. oder zufällige Positionen sowie andere Punktabstände sind vorgesehen. Other diameters for the circle or other geometric curves along rectangles, etc., or random positions as well as other dot pitches are provided.
  • Ebenfalls in also in 5 5 gezeigt sind drei mögliche Varianten von Driftkörpern. shown are three possible variants of drift bodies. Zum einen kann ein Merkmal des Werkstücks On the one hand, a feature of the workpiece 206 206 , zum Beispiel die Bohrung , For example, the bore 208 208 , verwendet werden. , be used. Alternativ oder zusätzlich ist im drehbaren Teil Alternatively or additionally, in the rotatable part 213-a 213-a der mechanischen Drehachse the mechanical axis of rotation 213 213 ein Driftkörper a drift body 216a 216a dargestellt. shown. Besonders bevorzugt wird der Driftkörper the drift body is especially preferred 216b 216b verwendet, der mit dem feststehenden Teil used, which with the fixed part 213-b 213-b der mechanischen Drehachse the mechanical axis of rotation 213 213 verbunden ist, beispielhaft entlang der Drehachse is connected, by way of example along the rotational axis 214 214 , wie auch die beiden anderen Driftkörper As well as the two other drift body 208 208 und and 216a 216a . ,
  • 7 7 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung zur Temperierung einer Vorrichtung zur computertomografischen Messung mit einer Computertomografie-Sensorik by way of example shows an inventive arrangement for controlling the temperature of a device for computed tomography measurement with a computer tomography sensor 301 301 , . 302 302 , . 304 304 und der Luft in einem Gehäuse and the air in a housing 300 300 . , Die Computertomografie-Sensorik besteht aus einem Detektor Computed tomography sensor system consists of a detector 301 301 , einer Strahlungsquelle wie Röntgenstrahlenquelle , A source of radiation such as X-ray source 302 302 und einem Drehtisch and a turntable 304 304 . , Auf dem bezüglich des feststehenden Teils In the respect of the fixed part 304a 304a des Drehtischs the turntable 304 304 drehbaren Teil rotatable part 304b 304b des Drehtischs the turntable 304 304 befindet sich ein Werkstück There is a workpiece 303 303 . , Von diesem werden bei einer computertomografischen Messung Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen des Drehtischs From this radiographic images at a computer tomography measurement in a plurality of rotational positions of the turntable 304 304 mit dem Detektor with detector 301 301 aufgenommen und zu einem 3D-Volumen rekonstruiert, aus dem Oberflächenmesspunkte erzeugt werden, die zur Bestimmung von Merkmalen und Konturen am Werkstück received and reconstructed into a 3D volume, are produced from the surface of measurement points for the determination of features and contours on the workpiece 303 303 verwendet werden. be used.
  • Die Computertomografie-Sensorik Computed tomography sensors 301 301 , . 302 302 , . 304 304 und das Werkstück and the workpiece 303 303 befinden sich im Gehäuse located in the housing 300 300 , das zugleich eine Strahlenschutzanordnung darstellt und daher weitestgehend geschlossen ist. , Which also provides a radiation protection arrangement and is therefore largely closed. Erfindungsgemäß ist eine Kühlung insbesondere Flüssigkeitskühlung, des Detektors According to the invention cooling is particularly liquid cooling, the detector 301 301 vorgesehen, indem ein Kühlmittel, bereitgestellt durch ein außerhalb des Gehäuses angeordnete Kühlaggregat provided by a cooling means provided by a housing arranged outside the cooling unit 305 305 , durch eine Zuleitung , Through a feed line 306a 306a zu einem dem Detektor a detector 301 301 zugeordneten Wärmetauscher associated heat exchanger 308a 308a , . 307a 307a , beispielsweise durch eine in dem Kühlaggregat enthaltene Pumpe, transportiert wird. Is transported for example by a cooling unit contained in the pump. Der dem Detektor The detector 301 301 zugeordnete Wärmetauscher besteht aus einer mit dem Detektor associated heat exchanger consists of a detector with the 301 301 thermisch verbundenen Platte thermally bonded disk 308a 308a und Kühlschlangen and cooling coils 307a 307a , durch die das Kühlmittel fließt. Through which the coolant flows. Die thermische Kopplung zwischen Detektor The thermal coupling between the detector 301 301 , insbesondere der Detektorrückseite, und der Platte , In particular the detector back, and the plate 308a 308a erfolgt durch Klebung oder ähnliche Verbindungstechniken und wird durch eingebrachte Wärmeleitpaste verstärkt. is carried out by bonding or similar bonding techniques, and is amplified by thermal grease introduced. Die Verbindung zwischen den Kühlschlangen The connection between the cooling coils 307a 307a und den Platten and the plates 308a 308a entsteht beispielsweise durch Auflöten und die Kühlschlangen arises, for example by soldering and the cooling coils 307a 307a sind oft mäanderförmig ausgelegt. are often designed in meandering fashion. Entsprechende Wärmetauscher-Elemente sind auch im Einzelhandel fertig konfektioniert beziehbar. Appropriate heat exchanger elements are now assembled in retail obtainable.
  • Nachdem das Kühlmittel durch den dem Detektor zugeordneten Wärmetauscher After the coolant through the associated heat exchanger to the detector 308a 308a , . 307a 307a geflossen ist, wird es über die Zuleitung flowed, it will be via the feed line 306b 306b , . 306c 306c usw. einem oder mehreren Wärmetauschern etc. one or more heat exchangers 308b 308b , . 307b 307b , . 308c 308c , . 307c 307c , ... zur Kühlung der Luft im Inneren des Gehäuses , ... for cooling the air in the interior of the housing 300 300 zugeführt und anschließend über die Ableitung supplied, and then via the outlet 306d 306d zurück zum Kühlaggregat back to the cooling unit 305 305 geführt. guided. Die zur Luftkühlung verwendeten Wärmetauscher, von denen hier beispielhaft lediglich zwei dargestellt sind, wobei erfindungsgemäß auch mehrere, beispielsweise 4 oder 8, eingesetzt werden, bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Platten The heat exchanger used for air cooling of which are shown here by way of example only two, whereby according to the invention also be more, for example 4 or 8, are used, preferably also made of plates 308b 308b , . 308c 308c und aufgelöteten Kühlschlangen and soldered cooling coils 307b 307b , . 307c 307c . , Zur Unterstützung der Kühlung der Luft ist je Wärmetauscher To assist the cooling of the air is each heat exchanger 308b 308b , . 307b 307b , . 308c 308c , . 307c 307c , ... jeweils ein Lüfter ... each one fan 309a 309a , . 309b 309b , vorgesehen, der so unterhalb der Wärmetauscher , Provided, so below the heat exchanger 308b 308b , . 307b 307b , . 308c 308c , . 307c 307c , ..., und vorzugsweise mit diesen direkt verbunden, angeordnet ist, dass die Luft aus dem Gehäuseinneren in Richtung der Pfeile directly connected, ..., and preferably this is arranged such that the air from the housing interior in the direction of arrows 310 310 , also in Richtung der Wärmetauscher So, in the direction of the heat exchanger 308b 308b , . 307b 307b , . 308c 308c , . 307c 307c , ... transportiert wird. ... is transported.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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    • WO 2005119174 A1 [0042] WO 2005119174 A1 [0042]
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    • DE 102010050949 A1 [0164] DE 102010050949 A1 [0164]

Claims (19)

  1. Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück mittels eines Computertomografen, zumindest bestehend aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch, wobei das Werkstück mithilfe einer Kombination aus rotatorischer und translatorischer Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor, um eine von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse gedreht wird und in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, die zu einem Volumendatensatz rekonstruiert werden, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkmale und/oder Strukturen herangezogen werden dadurch gekennzeichnet, dass ein am Drehtisch befestigter Driftkörper, wie Kugel, vorzugsweise auf der physikalischen Drehachse des Drehtisches befestigter Driftkörper, zusammen mit dem Werkstück in den Durchstrahlungsbildern abgebildet wird und aus der Abweichung der Ist-Position A method for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece by means of a computer tomograph, at least consisting of X-ray source, planar X-ray detector and rotating table, wherein the workpiece using a combination of rotational and translational relative movement between the workpiece and the X-ray detector to select one of the physical axis of rotation turntable various rotary axis is rotated and taken with the X-ray detector in a plurality of rotational positions of radiation images, which are reconstructed into a volume data set are determined from the surface points that are used to determine the features and / or structures characterized in that, on the rotary table mounted drift body such as ball, preferably on the physical axis of rotation of the turntable mounted drift body is imaged together with the workpiece in the radiographic images, and from the deviation of the actual position des Driftkörpers im jeweiligen Durchstrahlungsbild zur vorab bestimmten Soll-Position – die Relativposition zwischen Werkstück und Röntgendetektor korrigiert wird und das Durchstrahlungsbild erneut aufgenommen wird oder/oder – das Durchstrahlungsbild um die Abweichung zurück verschoben wird oder die Abweichung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird. of the drift member in the respective transmission image for the predetermined set position - the relative position between the workpiece and the X-ray detector is corrected and the transmission image is picked up again and / or - the irradiation image is moved back to the deviation or the deviation is taken into account for the reconstruction.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Positionen des Driftkörpers festgelegt werden aus der vorab festgelegten Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor und der Ausgangsposition des Driftkörpers auf dem Drehtisch in einer ersten Drehstellung, wobei die Ausgangsposition durch die Position des Driftkörpers in einem in der ersten Drehstellung aufgenommenen Durchstrahlungsbild festgelegt ist. A method according to claim 1, characterized in that the desired positions of the drift body are determined from the predetermined relative motion between the workpiece and the X-ray detector and the output position of the drift member on the turntable in a first rotational position, wherein the initial position by the position of the drift member in an in recorded the first rotational position transmission image is fixed.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschobenen Durchstrahlungsbilder mittels Resampling in ein gemeinsames Raster überführt werden. The method of claim 1 or 2, characterized in that the shifted irradiation images are transferred by resampling in a common grid.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung bei der Rekonstruktion berücksichtigt wird, indem der dem jeweiligen Durchstrahlungsbild zugeordnete Geometrievektor um die Abweichung korrigiert wird. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the deviation is taken into account during the reconstruction by the assigned to the respective transmission image geometry vector is corrected by the deviation.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Relativbewegung zwischen Werkstück und Röntgendetektor die rotatorische Bewegung das Drehen des Drehtisches um seine physikalische Achse ist und die translatorische Bewegung eine Verschiebung – des Drehtisches senkrecht zur Röntgendetektorebene und – des Drehtisches oder Röntgendetektors in der Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse des Drehtisches und parallel zur Röntgendetektorebene verläuft, ist, wobei vorzugsweise der Drehtisch an diskrete Positionen auf einer Kreisbahn um die von der physikalischen Drehachse des Drehtisches verschiedenen Drehachse bewegt wird. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that during the relative movement between the workpiece and the X-ray detector, the rotational movement is to rotate the turntable about its physical axis and the translational movement of a displacement - of the rotary table perpendicular to the x-ray detector plane and - of the turntable or X-ray detector in the direction perpendicular to the direction of the rotational axis of the turntable and parallel to the x-ray detector plane, wherein the rotating table preferably to discrete positions on a circular path around the direction different from the physical axis of rotation of the turntable rotation axis is moved.
  6. Verfahren zur Bestimmung der Dichte und vorzugsweise zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Werkstücks mit einer Waage bestimmt wird und aus der Masse und Volumen des Werkstücks eine mittlere Dichte bestimmt und als Dichte verwendet wird und vorzugsweise aus der mittleren Dichte und der Verteilung der relativen Dichte die Verteilung der Dichte bestimmt wird, wobei die relative Dichte aus den in den computertomografisch bestimmten Voxeldaten enthaltenen Schwächungsdaten ermittelt wird und das Volumen des Werkstücks, und vorzugsweise die Verteilung der relativen Dichte des Werkstücks, mittels computertomografischer Messung bestimmt werden. A method for determining the density, and preferably for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece, characterized in that the mass of the workpiece is determined with a scale and is determined from the mass and volume of the workpiece has an average density, and used as the density and preferably from the average density and the distribution of the relative density, the distribution of density is determined, wherein the relative density from the information contained in the computed tomography certain voxel attenuation data is determined and the volume of the workpiece, and preferably, the distribution of the relative density of the workpiece, be determined by a computed tomographic measurement.
  7. Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte und zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück ( Apparatus for determining the density and for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece ( 4 4 ), wobei die Vorrichtung einen Computertomografen aufweist, der zumindest einen das Werkstück aufnehmenden Drehtisch ( ), Wherein the device comprises a computer tomograph, the (at least one of the workpiece receiving turntable 3 3 ), eine Röntgenquelle ( ), An X-ray source ( 1 1 ) und einen Röntgendetektor ( ) And an X-ray detector ( 2 2 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Waage ( ), Characterized in that a scale ( 5 5 ) im Computertomografen integriert ist, mit dem das Volumen des Werkstücks ( ) Is integrated in the computer tomograph, with the (the volume of the workpiece 4 4 ), und vorzugsweise die Verteilung der in den computertomografisch bestimmbaren Voxeldaten enthaltenen Schwächungsdaten des Werkstücks, mittels computertomografischer Messung bestimmbar sind. ), And preferably, the distribution of the attenuation data contained in the computed tomography determinable voxel data of the workpiece, are determined by means of a computed tomographic measurement.
  8. Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück mittels eines Computertomografen, zumindest bestehend aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch, wobei zur Vergrößerung des Messbereiches – in Richtung der Drehachse des Drehtisches und/oder – in der Richtung, die senkrecht zur Richtung der Drehachse des Drehtisches und parallel zur Röntgendetektorebene verläuft in zumindest einigen der mehreren Drehstellungen des Drehtisches jeweils mehrere Einzeldurchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, wobei in den Einzeldurchstrahlungsbildern je Drehstellung jeweils Werkstück und Detektor in mehreren Positionen relativ zueinander angeordnet werden, und wobei je Drehstellung die Einzeldurchstrahlungsbilder zu einem Durchstrahlungsbild zusammengesetzt werden, und aus den Durchstrahlungsbildern ein Volumendatensatz rekonstruiert wird, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkm A method for the determination of geometric features and / or structures on a workpiece by means of a computer tomograph, at least consisting of X-ray source, planar X-ray detector and rotating table, wherein for enlarging the measuring range - in the direction of the axis of rotation of the turntable and / or - in the direction perpendicular to direction of the rotational axis of the turntable and each of a plurality of individual radiographic images are taken with the X-ray detector, are arranged with respect to each other in the single radiographic images each rotational position of each workpiece and detector in a plurality of positions, and wherein parallel to the x-ray detector plane extends in at least some of the plurality of rotational positions of the turntable depending on rotational position, the single radiographic images are combined to form a transmission image, and a volume data set is reconstructed from the radiographic images that are determined from the surface points, for determining the Char ale und/oder Strukturen herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass je Drehstellung aus der Menge der den vergrößerten Messbereich vollständig abdeckenden Positionen nur die Positionen ausgewählt, eingenommen und in diesen Einzeldurchstrahlungsbilder aufgenommen werden, in denen ein Bereich des Werkstücks auf dem Detektor abgebildet wird. ale and / or structures are used, characterized in that in each rotational position of the set of the enlarged measuring range fully covering positions selected only the positions taken and are included in this single radiographic images in which a portion of the workpiece is imaged on the detector.
  9. Verfahren zur Einstellung des Abbildungsmaßstabes eines Computertomografen, wobei der Computertomograf zumindest besteht aus Röntgenquelle, flächigem Röntgendetektor und Drehtisch und anschließend eingesetzt wird für eine Bestimmung von geometrischen Merkmalen und/oder Strukturen an einem Werkstück, wobei in mehreren Drehstellungen des Werkstücks Durchstrahlungsbilder mit dem Röntgendetektor aufgenommen werden, die zu einem Volumendatensatz rekonstruiert werden, aus dem Oberflächenpunkte ermittelt werden, die zur Bestimmung der Merkmale und/oder Strukturen herangezogen werden, nach vorzugsweise einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal mögliche Abbildungsmaßstab automatisch eingestellt wird, indem eine einhüllende Außenkontur des Werkstücks und die Lage des Werkstücks auf dem Drehtisch, insbesondere Lage der Werkstückachse, aus mehreren vorab aufgenommenen Durchstrahlungsbildern in unterschiedlichen Drehstellungen ermittelt werden un A method of adjusting the imaging scale of a computer tomograph, wherein the CT scanner composed of at least X-ray source, planar X-ray detector and revolving turntable and is then used for determination of geometric features and / or structures on a workpiece, wherein taken with the X-ray detector in a plurality of rotational positions of the workpiece radiographs which are reconstructed into a volume data set are determined from the surface points that are used to determine the features and / or structures, preferably according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum magnification is set automatically by an enveloping outer contour of the the workpiece and the position of the workpiece on the rotary table, in particular position of the workpiece axis, are determined from a plurality of pre-acquired radiographic images in different rotational positions un d als Abbildungsmaßstab der größte Abbildungsmaßstab eingestellt wird, für den die einhüllende Außenkontur vollständig von dem sich aus dem Abbildungsmaßstab ergebenden Messbereich umschlossen wird. d is set as the imaging scale of the largest magnification for which the enveloping outer contour is completely enclosed by the results from the magnification measuring range.
  10. Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei während der Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, indem vor und/oder nach der Messung, bevorzugt vor der Messung, in einer reduzierten Anzahl von Soll-Drehstellungen (Stützstellen) Soll-Durchstrahlungsbilder aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Soll-Drehstellungen bei der Messung aufgenommene Durchstrahlungsbilder mit den Soll-Durchs A method for drift correction for a computer tomography, wherein a measured workpiece between an X-radiation emitting at a measurement X-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computed tomography sensor system, at least consisting of X-ray source and X-ray detector, are received, said emitting during the measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece are corrected by before and / or after the measurement preferably, before the measurement, in a reduced number of desired rotational positions (interpolation points) target radiographic images are recorded, characterized in that accommodated in the desired rotary positions in the measurement radiation image with the desired Average trahlungsbildern verglichen werden und für jede Soll-Drehstellung (Stützstelle) aus der Lageabweichung zumindest eines Merkmals in den Durchstrahlungsbildern in Bezug auf die Lage dieses Merkmals im Soll-Durchstrahlungsbild jeweils eine Verschiebung (Stützpunkt-Korrektur-Vektoren) bestimmt und der jeweiligen Soll-Drehstellung (Stützstelle) zugeordnet wird, wobei aus einem oder mehreren Stützpunkt-Korrektur-Vektoren jeweils ein Korrektur-Vektor für jedes Durchstrahlungsbild berechnet wird, vorzugsweise der Korrektur-Vektor aus einem Stützpunkt-Korrektur-Vektor bestimmt wird, der der gleichen Drehstellung oder der zeitlich davor liegenden Soll-Drehstellung (Stützstelle) zugeordnet ist, besonders bevorzugt der Korrektur-Vektor aus den beiden Stützpunkt-Korrektur-Vektoren bestimmt wird, die zeitlich direkt vor und nach der aktuellen Drehstellung liegenden Soll-Drehstellungen (Stützstellen) zugeordnet sind. trahlungsbildern are compared and for each desired rotary position (reference point) from the positional deviation of at least one feature in the radiographic images in relation determined on the position of this feature in the target transmission image of each of a displacement (base correction vectors), and (of the respective target rotational position interpolation point) is assigned being calculated from one or more base-correction vectors each have a correction vector for each radiation image, preferably, the correction vector is determined from a base correction vector the same rotational position or the front position on time target rotational position (reference point) is associated with, particularly preferably, the correction vector from the two base correction vectors is determined, the time immediately before and lying on the current rotary position desired rotational positions (interpolation points) are assigned.
  11. Verfahren nach vorzugsweise zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass vor der eigentlich Messung in Bezug auf einen Einmesszustand aufgetretene Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, indem die Ausgangsposition eines Driftkörpers beim oder zeitlich direkt vor oder nach dem Einmessen der Relativlage von Röntgensensor, Röntgendetektor und mechanischer Drehachse zueinander bestimmt wird und direkt vor der eigentlichen Messung des Werkstücks die Position des Driftkörpers erneut bestimmt wird und die Positionsänderung als Start-Korrektur-Vektor zusätzlich für die Korrektur verwendet wird. The method at least characterized in one of the preceding claims in accordance preferably that emitting before actually measurement occurred with respect to a Einmesszustand relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece can be corrected by the starting position of a drift body during or chronologically directly before or after the calibration of the relative position of the X-ray sensor, X-ray detector and mechanical axis of rotation is determined to each other and the position of the drift body is again determined directly before the actual measurement of the workpiece and the change in position as a start correction vector additionally for the correction is used.
  12. Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei während der Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück korrigiert werden, nach vorzugsweise Anspruch 10, wobei vorzugsweise als jeweiliger Korrektur-Vektor der Stützpunkt-Korrektur-Vektor verwendet wird, der der zeitlich direkt vor der aktuellen Drehstellung liegenden Stützstelle zugeordnet ist oder der jeweilige Korrektur-Vektor aus mindestens zwei zeitlich vor der aktuelle A method for drift correction for a computer tomography, wherein a measured workpiece between an X-radiation emitting at a measurement X-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computed tomography sensor system, at least consisting of X-ray source and X-ray detector, are received, said emitting during the measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece are corrected according preferably to claim 10, preferably as the respective correction vector of the base correction vector is used which is associated with the support point located temporally just before the current rotational position or the respective correction vector from at least two chronologically before the current n Drehstellung liegenden Stützstellen zugeordneten Stützpunkt-Korrektur-Vektoren extrapoliert wird dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur für die jeweilige Drehstellung zeitlich direkt nach der Aufnahme des jeweiligen Durchstrahlungsbildes, insbesondere vor der Aufnahme des jeweils nächsten Durchstrahlungsbildes der Messung, erfolgt und das korrigierte Durchstrahlungsbild der Rekonstruktion zugeführt wird oder das unkorrigierte Durchstrahlungsbild und der jeweils zugeordnete Korrektur-Vektor der Rekonstruktion zugeführt werden, wobei Soll-Durchstrahlungsbilder zur Berechnung der Korrektur vor der Messung aufgenommen werden. n rotational position sampling points associated base correction vectors extrapolated is characterized in that the correction for the respective rotational position in time directly after the recording of each radiation image, particularly prior to the start of the next radiation image of the measurement is made and supplied to the corrected transmission image of the reconstruction or is the uncorrected transmission image and the offset value assigned vector reconstruction are supplied, said target radiographic images are taken for calculation of the correction before the measurement.
  13. Verfahren zur Driftkorrektur für eine Computertomografie nach vorzugsweise einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Messung ein zu messendes Werkstück zwischen einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle und einem die Röntgenstrahlung empfangenden Röntgendetektor angeordnet wird und Durchstrahlungsbilder in mehreren Drehstellungen (Mess-Drehstellungen) zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik, zumindest bestehend aus Röntgenquelle und Röntgendetektor, aufgenommen werden, wobei vor der eigentlich Messung aufgetretene oder während der eigentlichen Messung auftretende Relativ-Bewegungen zwischen der Röntgenquelle, insbesondere dem Röntgenstrahlung emittierenden Brennfleck der Röntgenquelle, und dem Röntgendetektor und/oder dem Werkstück in Bezug auf einen Einmesszustand korrigiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsposition eines Driftkörpers beim oder zeitlich direkt vor oder nach dem Einmessen der Relativlage von Röntgensensor, A method for drift correction for a computer tomography according to preferably one of the preceding claims, wherein a measured workpiece between an X-radiation emitting at a measurement X-ray source and an X-ray receiving X-ray detector is arranged and radiographic images in a plurality of rotational positions (measuring rotational positions) between the workpiece and computed tomography sensor , at least consisting of X-ray source and X-ray detector, received, before actually measurement occurred, or the actual measurement occurring relative movements between the X-ray source, in particular the X-ray emitting during focal spot of the X-ray source and the X-ray detector and / or the workpiece with respect to a Einmesszustand be corrected, characterized in that the starting position of a drift in the body, or directly in time before or after the calibration of the relative position of the X-ray sensor, Röntgendetektor und mechanischer Drehachse zueinander bestimmt wird und direkt vor der eigentlichen Messung des Werkstücks die Position des Driftkörpers erneut bestimmt wird und die Positionsänderung als Start-Korrektur-Vektor für die Korrektur verwendet wird. X-ray detector and mechanical axis of rotation is determined to each other and the position of the drift body is again determined directly before the actual measurement of the workpiece and the position change is used as a start correction vector for the correction.
  14. Vorrichtung zur computertomografischen Messung eines Werkstücks ( (Computed tomography apparatus for measurement of a workpiece 109 109 ), zumindest bestehend aus Computertomografie-Sensorik, bestehend aus Röntgenquelle ( ), Consisting at least of computer tomography sensors, consisting (from X-ray source 101 101 ) und flächig ausgedehntem Röntgendetektor ( ) And flat extended X-ray detector ( 102 102 ), und zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor angeordneter mechanischen Drehachse ( (), And arranged between X-ray source and X-ray detector mechanical axis of rotation 103 103 ) zur Aufnahme des Werkstücks und zur Drehung des Werkstücks um eine Drehachse ( ) For receiving the workpiece and for rotating the workpiece (about a rotation axis 103b 103b ), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, Durchstrahlungsbilder des Werkstücks in mehreren Drehstellungen zwischen Werkstück und Computertomografie-Sensorik um die Drehachse aufzunehmen und die Durchstrahlungsbilder zu einem Volumendatensatz (Voxelvolumen) zu rekonstruieren und vorzugsweise Oberflächenpunkte aus dem Volumendatensatz zur dimensionellen Messung des Werkstücks zu extrahieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Driftkörper ( ), Wherein the device is formed in a plurality of rotational positions between the workpiece and computed tomography sensor to take radiographs of the workpiece about the rotation axis and the radiation images (at a volume data set voxel volume) to reconstruct and extract preferably surface points from the volume data set for the dimensional measurement of the workpiece, characterized in that a drift body ( 108 108 ) von der mechanischen Drehachse ( ) (From the mechanical axis of rotation 103 103 ) ausgeht, der vorzugsweise innerhalb der Drehachse, also in der Drehachsmitte, angeordnet ist, und auf den Detektor ( ) Emanates, which is preferably located within the axis of rotation, ie in the Drehachsmitte, and (on the detector 102 102 ) abbildbar ist, wobei vorzugsweise der Driftkörper Teil der Mittel zur Befestigung des Werkstücks (Aufspannvorrichtung) ( ) Can be imaged, preferably with the drift body part of the means for fixing the workpiece (clamping) ( 106 106 ) ist. ) Is.
  15. Verfahren zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugst flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden und aus den Volumendaten Oberflächenmesspunkte ermittelt werden, die zur Messung des Werkstücks verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Zeitraumes, in dem die mechanische Drehachse die mehreren Drehstellungen einnimmt, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an unterschiedlichen Positionen auf dem Target erzeugt wird. A method of determining geometrical features on a workpiece by means of a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector row or prefer area extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, in a plurality of rotational positions radiographic information in the form received by the two-dimensional radiographic images and to reconstruct the volume data (voxel volume) can be used and can be determined from the volume data surface measuring points used for measuring the workpiece, characterized in that during the time period in which the mechanical axis of rotation occupies the plurality of rotational positions of the radiation-emitting region of the target of the radiation source (focal spot) produced at different positions on the target.
  16. Computertomografie-Verfahren mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugst flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Zeitraumes, in dem die mechanische Drehachse die mehreren Drehstellungen einnimmt, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an unterschiedlichen Positionen auf dem Target erzeugt wird. Computer tomography method using a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector row or prefer area extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, in a plurality of rotational positions taken up by radiation information in the form of two-dimensional radiographic images and reconstruction of the volume data (voxel volume) are used, characterized in that the radiation is generated emitting region of the target of the radiation source (focal spot) at different positions on the target during the time period in which the mechanical axis of rotation occupies the plurality of rotational positions.
  17. Computertomografie-Verfahren mittels einer Computertomografiesensorik, zumindest bestehend aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektorzeile oder bevorzugst flächig ausgedehntem Detektor, und mechanischer Drehachse zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor, wobei in mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsinformationen in Form von zweidimensionalen Durchstrahlungsbildern aufgenommen und zur Rekonstruktion von Volumendaten (Voxelvolumen) verwendet werden, wobei vorzugsweise aus den Volumendaten Oberflächenmesspunkte ermittelt und zur Bestimmung von geometrischen Merkmalen an einem Werkstück verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Zeitraum zwischen der Aufnahme der jeweils mehreren Durchstrahlungsbilder, also zwischen zwei Messungen, der die Strahlung abgebende Bereich des Targets der Strahlungsquelle (Brennfleck) an einer veränderten Position auf dem Target erzeugt wird. Computer tomography method using a computer tomography sensor system, at least consisting of radiation source, preferably X-ray source, detector row or prefer area extended detector, and mechanical axis of rotation for rotation of the workpiece or for rotation of the radiation source and detector, in a plurality of rotational positions taken up by radiation information in the form of two-dimensional radiographic images and reconstruction of the volume data (voxel volume) are used are preferably determined from the volume data surface measuring points used for the determination of geometric features on a workpiece, characterized in that in the period between the capture of a respective plurality of radiographic images, between two measurements of the radiation, the emitting region of the target of the radiation source (focal spot) is generated at a changed position on the target.
  18. Verfahren zur Temperierung, insbesondere Kühlung, von zumindest Teilen einer Computertomografie-Sensorik, wobei die Computertomografie-Sensorik aus Strahlungsquelle, vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektor, vorzugsweise Flächendetektor, und Drehtisch zur Drehung des Werkstücks oder zur Drehung von Strahlungsquelle und Detektor besteht, und der die Computertomografie-Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft und vorzugsweise des Werkstücks, wobei sich die Computertomografie-Sensorik und das Werkstück in einem Gehäuse befinden, wobei vorzugsweise mit Hilfe der Computertomografie-Sensorik geometrische Merkmale und/oder Konturen an einem Werkstück gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Kühlkreislauf zur Kühlung, vorzugsweise direkten Kühlung, des Detektors und zur Kühlung, vorzugsweise indirekten Kühlung, der die Sensorik und/oder das Werkstück umgebenden Luft eingesetzt wird. A method for controlling the temperature, in particular cooling of at least parts of a computer tomography sensor, wherein the computer tomography sensors from the radiation source, preferably X-ray source, detector, preferably area detector, and rotating table for rotating the workpiece or for rotation of the radiation source and detector consists, and the computer tomography the -Sensors and / or the workpiece surrounding air, and preferably of the workpiece, wherein the computer tomography sensor and the workpiece are located in a housing, with geometric features and / or contours to be measured on a workpiece preferably with the aid of computer tomography sensors, characterized that a common cooling circuit for cooling, preferably direct cooling of the detector and for cooling, preferably indirect cooling, the sensors and / or the workpiece surrounding air is used.
  19. Vorrichtung zur Temperierung, insbesondere Kühlung, von zumindest Teilen einer Computertomografie-Sensorik, wobei die Computertomografie-Sensorik aus Strahlungsquelle ( Apparatus for tempering, particularly cooling, wherein the computer tomography sensor system (at least parts of a computer tomography sensors from the radiation source 302 302 ), vorzugsweise Röntgenstrahlungsquelle, Detektor ( ), Preferably X-ray source, detector ( 301 301 ), vorzugsweise Flächendetektor, und Drehtisch ( ), Preferably area detector, and turntable ( 304 304 ) zur Drehung des Werkstücks ( ) (For the rotation of the workpiece 303 303 ) oder zur Drehung von Strahlungsquelle ( () Or for rotation of the radiation source 302 302 ) und Detektor ( () And the detector 301 301 ) besteht, und der die Computertomografie-Sensorik und/oder das Werkstück ( ), And the (computer tomography sensors and / or the workpiece 303 303 ) umgebenden Luft und vorzugsweise des Werkstücks ( ) Surrounding air and preferably of the workpiece ( 303 303 ), wobei sich die Computertomografie-Sensorik und das Werkstück ( ), Wherein the computer tomography sensor and the workpiece ( 303 303 ) in einem Gehäuse ( ) In a housing ( 300 300 ) befinden, und wobei vorzugsweise die Computertomografie-Sensorik ausgelegt ist, geometrische Merkmalen und/oder Konturen an einem Werkstück ( ) Located, and wherein preferably the computer tomography sensor is designed geometric features and / or contours on a workpiece ( 303 303 ) zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen gemeinsamen Kühlkreislauf ( To measure), characterized in that the device (a common cooling circuit 305 305 , . 306a 306a , . 306b 306b , . 306c 306c , . 306d 306d ) zur Kühlung, vorzugsweise direkten Kühlung, des Detektors ( ) For cooling, preferably direct cooling of the detector ( 301 301 ) und zur Kühlung, vorzugsweise indirekten Kühlung, der die Sensorik ( ) And cooling, preferably indirect cooling, which (the sensor 301 301 , . 302 302 , . 304 304 ) und/oder das Werkstück ( () And / or the workpiece 303 303 ) umgebenden Luft umfasst. includes) air surrounding.
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