DE102015116853A1

DE102015116853A1 - Computerimplementiertes Verfahren und Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts

Info

Publication number: DE102015116853A1
Application number: DE102015116853.7A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Bader; Rainer Sagemüller; Eckhard Enderle; Konrad Werner
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2017-04-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (110) zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts (10) zum Vermessen eines Werkstücks (32), mit den Schritten des Anordnens (112) des Werkstücks (32) in dem Koordinatenmessgerät, des Erfassens (114) einer eine Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe mittels des Koordinatenmessgeräts (10), des Bestimmens (116) der Masse (86) des Werkstücks (32) aus der die Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe, und des Betreibens des Koordinatenmessgeräts (10) unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32), insbesondere wobei das Koordinatenmessgerät (10) abhängig von der Masse des Werkstücks (32) betrieben wird. Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Koordinatenmessgerät, ein computerimplementiertes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Koordinatenmessgerät zum Vermessen eines Werkstücks. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt.
Koordinatenmessgeräte sind im Stand der Technik weit verbreitet. Ein Koordinatenmessgerät ist eine Maschine mit einem Messkopf, der relativ zu einem Messobjekt in einem Messvolumen verfahren werden kann. Der Messkopf wird in eine definierte Position relativ zu einem Messpunkt an dem Messobjekt gebracht. Bei taktilen Koordinatenmessgeräten wird der Messpunkt beispielsweise mit einem am Messkopf angeordneten Taststift angetastet. Anschließend lassen sich Raumkoordinaten des Messpunktes anhand der bekannten Stellung des Messkopfes im Messvolumen bestimmen. Wenn man an einem Messobjekt die Raumkoordinaten von mehreren definierten Messpunkten bestimmt, lassen sich außerdem geometrische Abmessungen oder sogar die Raumform des Messobjektes bestimmen. Sie dienen dazu, beispielsweise im Rahmen einer Qualitätssicherung Werkstücke zu überprüfen oder die Geometrie eines Werkstücks vollständig im Rahmen eines sogenannten "Reverse Engineering" zu ermitteln. Darüber hinaus sind vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar.
In derartigen Koordinatenmessgeräten können verschiedene Arten von Sensoren zur Anwendung kommen, um die Koordinaten eines zu vermessenden Werkstücks zu erfassen. Beispielsweise sind hierzu taktil messende Sensoren bekannt, wie sie beispielsweise von der Anmelderin unter der Produktbezeichnung "VAST", "VAST XT" oder "VAST XXT" vertrieben werden. Hierbei wird die Oberfläche des zu vermessenden Werkstücks mit einem Taststift angetastet, dessen Koordinaten im Messraum ständig bekannt sind. Ein derartiger Taststift kann auch entlang der Oberfläche eines Werkstücks bewegt werden, so dass in einem solchen Messvorgang im Rahmen eines sogenannten "Scanning-Verfahrens" eine Vielzahl von Messpunkten in festgelegten zeitlichen Abständen erfasst werden kann.
Darüber hinaus ist es bekannt, optische Sensoren einzusetzen, die ein berührungsloses Erfassen der Koordinaten eines Werkstücks ermöglichen. Ein Beispiel für einen derartigen optischen Sensor ist der unter der Produktbezeichnung "ViScan" von der Anmelderin vertriebene optische Sensor.
Die Sensoren können dann in verschiedenen Arten von Messaufbauten verwendet werden. Ein Beispiel für einen solchen Messaufbau ist das Produkt "O-INSPECT" der Anmelderin. Bei einem derartigen Gerät finden sowohl ein optischer Sensor als auch ein taktiler Sensor Anwendung, um verschiedene Prüfaufgaben an einer Maschine und idealerweise mit einer einzigen Aufspannung eines zu vermessenden Werkstücks durchzuführen. Auf diese Weise lassen sich auf einfache Weise viele Prüfaufgaben beispielsweise in der Medizintechnik, der Kunststofftechnik, der Elektronik und der Feinmechanik durchführen. Selbstverständlich sind darüber hinaus auch verschiedene andere Aufbauten denkbar.
Klassischerweise ist der Sensorkopf mit einer Trägerstruktur verbunden, welche das Sensorsystem stützt und bewegt. Im Stand der Technik sind verschiedene Trägerstrukturen bekannt, beispielsweise Portalsysteme, Ständer-, Horizontalarm- und Armsysteme, alle Arten von Robotersystemen und letztlich geschlossene CT-Systeme bei mit Röntgenstrahlen arbeitenden Sensorsystemen. Die Trägerstrukturen können dabei des Weiteren Systemkomponenten aufweisen, die ein möglichst flexibles Positionieren des Sensorkopfs ermöglichen. Ein Beispiel hierfür ist das unter der Bezeichnung "RDS" vertriebene Dreh-Schwenk-Gelenk der Anmelderin. Darüber hinaus können verschiedene Adapter vorgesehen sein, um die unterschiedlichen Systemkomponenten der Trägerstruktur untereinander und mit dem Sensorsystem zu verbinden.
Beispielsweise können in der Trägerstruktur ein oder mehrere Fluidlager, bspw. Luftlager, vorgesehen sein, bspw. um ein Portal der Trägerstruktur zu lagern. Selbstverständlich kann nicht nur das sensorkopfseitige Maschinengestell bzw. die Trägerstruktur einer Maschine mit derartigen Lagern versehen sein. Auch eine Werkstückaufnahme einer Maschine kann etwa Luftlager aufweisen, beispielsweise wenn das Werkstück auf einem Drehtisch als Werkstückaufnahme angeordnet ist. Eine solcher Drehtisch wird bespielweise in dem Messgerät "PRISMO^® Ultra mit RT-AB" der Anmelderin genutzt.
Bei Koordinatenmessgeräten ist das Messsystem, beispielsweise ein taktil und/oder optisch arbeitendes Messsystem, an die Trägerstruktur gekoppelt, die ein Bewegen und Ausrichten des Messsystems innerhalb eines Messraums ermöglicht. Grundsätzlich sind viele verschiedene Arten von Trägerstrukturen bekannt, beispielsweise Portalaufbauten, Horizontalarmsysteme, Tischmessgeräte und alle weiteren Arten von robotergestützten Messsystemen, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Trägerstruktur ist dabei in der Regel auf einer Grundplatte angeordnet, zu der die Trägerstruktur relativ bewegbar ist. Auf der Grundplatte wird dann auch das zu vermessende Werkstück angeordnet.
Heutzutage werden Auflagersysteme für Koordinatenmessgeräte in der Regel als Dreipunktlagerung mit drei Luftfederelementen ausgeführt. Die Grundplatten sind in den meisten Fällen aus Granit ausgeführt. Beispielsweise Koordinatenmessgeräte im Portalaufbau können heutzutage mit großen Dimensionen ausgeführt werden, was auch das Vermessen großer Werkstücke ermöglicht. Mit großen Dimensionen der Werkstücke gehen auch entsprechend hohe Massen und Gewichtskräfte einher, die durchaus in einem Bereich von einer bis mehreren Tonnen liegen können. Ist zumindest eine Führung für die Trägerstruktur des Koordintanemessgeräts unmittelbar an der Grundplatte ausgeführt, kann es bei einem Vermessen derartiger Werkstücke mit hohen Massen und daraus resultierenden hohen Gewichtskräften auf die Grundplatte zu unerwünschten Messabweichungen kommen.
Des Weiteren sind dynamische Neigungskorrekturen bei Koordinatenmessgeräten bekannt, indem aktive Luftdämpfer bzw. Luftfedern genutzt werden, um das Koordinatenmessgerät abzustützen oder zu lagern. Durch eine Steuerung der als Luftfedern ausgebildeten Auflager in einem Regelkreis soll eine Neigung des Koordinatenmessgeräts reduziert werden.
Häufig werden Koordinatenmessgeräte dabei in einer Fertigungsumgebung eingesetzt, in der nur eine überschaubare Anzahl verschiedenartiger Werkstücke oder Werkstücktypen hergestellt wird. Zum Beispiel wird eine bestimmte Vielzahl unterschiedlich gearteter Kegelräder in einer Zahnradfertigung hergestellt. Sollen diese Zahnräder auf einer Koordinatenmessmaschine vermessen werden, muss für jedes Werkstück ein bestimmter sog. "Prüfplan" herausgesucht, geladen und gestartet werden. Anhand dieses "Prüfplans" wird dann ein bestimmter Prüfprozess durchgeführt, der die Qualität des gefertigten Werkstücks sicherstellen soll. Ein derartiger Prüfplan kann beispielsweise anhand bestimmter allgemeiner Normen oder Hersteller- oder Kundenvorgaben ausgeführt werden. Der Vorgang des Heraussuchens, Ladens und Startens eines solchen Prüfplans ist zeitaufwendig und fehlerträchtig, da er von den Nutzereingaben abhängt.
Des Weiteren liegen oft Anwendungen vor, bei denen Gruppen von an sich gleichförmigen Werkstücken vermessen werden müssen, wobei sich die Werkstücke aber in zumindest einer Dimension unterscheiden. Diese Dimension kann z.B. ihre Gesamtlänge sein. Zur Vermessung einer solchen Gruppe von Werkstücken muss der Anwender entweder stets einen Parameter, in dem Beispiel die Gesamtlänge, in einer Software des Koordinatenmessgeräts ändern oder jedes Mal die Werkstücklänge neu einmessen.
Des Weiteren kann bei einem Handhaben der Werkstücke eine Gesundheitsgefahr für die Bedienperson des Koordinatenmessgeräts bestehen, da ein Gewicht des Werkstücks nicht bekannt und oftmals auch nicht offensichtlich ist. Es kann beispielsweise vorgeschrieben sein, dass ein Werkstück oberhalb einer bestimmten Masse nicht angehoben werden darf.
Häufig müssen Werkstücke nach der Endkontrolle bzw. Qualitätssicherung, das heißt dem Vermessen mittels des Koordinatenmessgeräts, versandt werden, muss darüber hinaus ihr Gesamtgewicht angegeben werden. Auf dem Prüfprotokoll ist dieses Gesamtgewicht zu verzeichnen. Hierfür ist in der Regel ein zusätzlicher Wiegevorgang auf einer Wiegeeinrichtung vorgesehen.
Die Druckschrift WO 2013/110338 A1 zeigt ein Verfahren zum Ermitteln eines Korrekturwerts für eine Überwachung eines Fluidlagers und eine Maschine mit mindestens einem Fluidlager.
Die Druckschrift DE 10 2008 058 198 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Messgröße an einem Messobjekt mit einem Messtisch zum Anordnen eines Messobjekts und einer Basis, auf der der Messtisch über eine Vielzahl von Lagerstellen abgestützt ist.
Des Weiteren zeigt die Druckschrift DE 10 2011 082 057 A1 ein Verfahren zum Korrigieren von Messdaten einer Koordinatenmessmaschine sowie eine Koordinatenmessmaschine.
Des Weiteren zeigt die Druckschrift DE 100 06 876 C1 ein Verfahren zur Erhöhung der Genauigkeit und Sicherheit eines Koordinatenmessgeräts, bei dem auf einem luftgelagerten Tisch ein Werkstück angeordnet ist, welches zu vermessen ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von diesem Stand der Technik und den voranstehend beschriebenen Nachteilen ein computerimplementiertes Verfahren, ein Verfahren, ein Koordinatenmessgerät und ein Computerprogrammprodukt anzugeben, das die voranstehend beschriebenen Nachteile beseitigt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird daher ein computerimplementiertes Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts zum Vermessen eines Werkstücks vorgeschlagen, mit den Schritten des Bestimmens einer Masse des Werkstücks aus einer mittels des Koordinatenmessgeräts erfassten und eine Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe, und des Betreibens des Koordinatenmessgeräts unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Koordinatenmessgerät abhängig von der Masse des Werkstücks betrieben wird.
Die die Masse des Werkstücks repräsentierende Größe ist eine Größe, aus der die Masse des Werkstücks rechnerisch bestimmt werden kann. Es kann sich zum einen direkt um die Masse handeln, die beispielsweise mittels einer Waage ermittelt und ausgegeben oder bereitgestellt wird. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass es sich bei der Größe um einen Druck eines Fluids in zumindest einem Fluidlager des Koordinatenmessgeräts handelt, insbesondere einen Luftdruck in zumindest einem Luftlager oder in einem Luftdämpfer eines des Koordinatenmessgeräts handelt. Ein derartiges Luftlager kann beispielsweise in einer Führung in einer Trägerstruktur des Koordinatenmessgeräts vorgesehen sein. Ein solcher Luftdämpfer kann beispielsweise in einem Auflager vorgesehen sein, mit dem das Koordinatenmessgerät auf einem Boden abgestützt ist. Insbesondere aus einer Änderung eines solchen Luftdrucks bzw. Fluiddrucks zwischen einem belasteten und unbelasteten Zustand lässt sich auf die Masse des Werkstücks rückschließen. Des Weiteren kann es sich bei einer solchen Größe um eine Kraft oder eine Kraftdifferenz handeln, aus der auf das Gewicht des Werkstücks und, unter Berücksichtigung der Erdbeschleunigung, auf die Masse des Werkstücks rückgeschlossen werden kann.
Das Betreiben unter Nutzung der so bestimmten Masse bedeutet, dass das Koordinatenmessgerät betrieben wird, wobei die Masse während des Betriebs verwendet wird. In dem einfachsten Ausgestaltungsfall kann lediglich vorgesehen sein, dass die Masse in ein Prüfprotokoll geschrieben wird. In weiteren Fällen ist jedoch vorgesehen, dass das Koordinatenmessgerät abhängig von der Masse des Werkstücks betrieben wird. Hinsichtlich des Betriebs wird somit eine Fallunterscheidung abhängig von der Masse des Werkstücks getroffen. Der eigentliche Messvorgang erfolgt dann unter Nutzung, das heißt unter Verwendung der bestimmten Masse, beispielsweise unter vorheriger Bestimmung des Betriebsmodus bzw. des Betriebsfalls anhand der Masse.
Mit anderen Worten werden durch eine parametrisierte, insbesondere hinsichtlich der Masse des Werkstücks parametrisierte, Reaktion einer Steuerungseinrichtung des Koordinatenmessgeräts auf die Masse des Werkstücks die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile gelöst.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts zum Vermessen eines Werkstücks, mit den Schritten des Anordnens des Werkstücks in bzw. auf dem Koordinatenmessgerät, Erfassen einer die Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe mittels des Koordinatenmessgeräts, Bestimmen der Masse des Werkstücks aus der die Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe und des Betreibens des Koordinatenmessgeräts unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einem dritten Aspekt ein Koordinatenmessgerät zum Vermessen eines Werkstücks, mit einer Einrichtung zum Erfassen einer die Masse des in dem Koordinatenmessgerät angeordneten Werkstücks repräsentierenden Größe, und mit einer Auswertungs- und Steuerungseinrichtung, wobei die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Masse des Werkstücks aus einer mittels des Koordinatenmessgeräts erfassten und eine Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe zu bestimmen und das Koordinatenmessgerät unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks zu betreiben, insbesondere wobei die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, ein computerimplementiertes Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder eine seine Ausgestaltungen oder ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung oder eine seine Ausgestaltungen auszuführen.
Gemäß einem weiteren und vierten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, insbesondere ein nicht-flüchtiges Computerprogrammprodukt, mit Programmcodes zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder einer seiner Ausgestaltungen oder gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung oder einer seiner Ausgestaltungen, insbesondere wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Koordinatenmessgerät ausgeführt wird.
Die voranstehend benannte Aufgabe wird daher vollkommen gelöst.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Schritts des Betreibens ein Werkstücktyp abhängig von der Masse des Werkstücks erkannt wird.
In einer automatisierten Fertigung kann über die bestimmte Masse des Werkstücks die Art bzw. der Typ des aktuell auf dem Koordinatenmessgerät angeordneten Werkstücks erkannt werden. Damit kann eine Auswertungs- und Steuerungseinrichtung dann automatisch den zum Werkstück gehörenden Prüfplan laden. Allgemeiner kann in dem Verfahren vorgesehen sein bzw. die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der Masse des Werkstücks, also vom erkannten Werkstücktyp, bestimmte Prüfmerkmale messen oder ganze Prüfpläne umschalten. Der gesamte Messvorgang lässt sich auf diese Weise weiter automatisieren.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann daher vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Prüfmerkmal des Werkstücks abhängig von der Masse des Werkstücks vermessen wird.
Bei einem solchen Prüfmerkmal kann es sich beispielsweise um eine bestimmte Dimension des Werkstücks handeln. Beispielsweise kann eine Länge, ein Durchmesser oder Ähnliches gemessen werden. Bei dem Prüfmerkmal kann es sich aber beispielsweise auch um eine Parallelität zweier Ebenen, eine Ebenheit einer Ebene oder Ähnliches handeln. Bei dem Prüfmerkmal kann es sich beispielsweise auch um eine bestimmte, an dem Werkstück zu validierende geometrische Form handeln, beispielsweise einen Zylinder, einen Kegel oder Ähnliches.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Prüfplan zum Vermessen des Werkstücks abhängig von der Masse des Werkstücks aufgerufen wird.
Ein solcher Prüfplan enthält die an dem Werkstück zu vermessenden Prüfmerkmale. Des Weiteren kann ein solcher Prüfplan auch Geschwindigkeiten bzw. Routen aufweisen, entlang derer ein optischer oder taktiler Sensor des Koordinatenmessgeräts zu bewegen ist, beispielsweise um die Prüfmerkmale nacheinander zu vermessen. Beispielsweise kann auch ein Prüfplan zum Einmessen einer Werkstücklage von der Masse des Werkstücks abhängen. Dadurch können die in dem Prüfplan abgelegten Prüfmerkmale zur Einmessung der Werkstücklage abhängig von der Masse des Werkstücks festgelegt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Ermitteln eines Werkstücktyps durch Vergleichen der bestimmten Masse mit einer Typentabelle erfolgt, in der die Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse hinterlegt sind.
Auf diese Weise kann besonders einfach ein Werkstücktyp ermittelt werden. Insbesondere in dem Fall, dass sich die Werkstücke beispielsweise in einer Dimension voneinander unterscheiden, kann auch eine genaue Zuordnung von Werkstücktyp und Masse hinterlegt sein. Auf diese Weise lässt sich ein Werkstücktyp und ein damit verbundener Prüfplan oder ein damit verbundenes Prüfmerkmal mit der jeweiligen Masse des Werkstücks verknüpfen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann während des Betreibens ein Steuersignal an eine Warneinrichtung des Koordinatenmessgeräts ausgegeben werden. Insbesondere kann diese Warneinrichtung als eine optische und/oder akustische Warneinrichtung ausgebildet sein. Das heißt, das Steuersignal kann eine Anweisung zur Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignals sein.
Beispielsweise in einer Anwendung zum Personenschutz kann in Abhängigkeit von der bestimmten Masse des Werkstücks beispielsweise eine rote Warnlampe aktiviert werden, die signalisiert, dass das Werkstück zu schwer zum Anheben von Hand ist. In diesem Fall kann beispielsweise ein Kran benutzt werden. Alternativ oder kumulativ kann ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Vergleich der bestimmten Masse mit zumindest einem Massengrenzwert durchgeführt wird.
Auf diese Weise kann beispielsweise in einer Fallunterscheidung darüber entschieden werden, ob ein Warnsignal ausgegeben werden soll oder nicht. Des Weiteren kann darüber entschieden werden, ob beispielsweise auch eine Überlastung des Koordinatenmessgeräts vorliegt, die ein weiteres Betreiben des Koordinatenmessgeräts kritisch macht, beispielsweise da eine Beschädigung oder Zerstörung die Lagereinrichtungen des Koordinatenmessgeräts bedroht.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Hinweis zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts ausgegeben wird, insbesondere kann ein Hinweis ausgegeben werden, dass die Drehtischachse eines Drehtischs des Koordinatenmessgeräts neu eingemessen werden muss.
Durch große Werkstückmassen kann sich eine Basis des Koordinatenmessgeräts verbiegen, beispielsweise ein Messtisch, insbesondere eine Granitplatte. Eine solche Verbiegung bewirkt eine Schiefstellung bzw. Lageänderung eines gegebenenfalls auf dieser Basis angeordneten Drehtisches. Da eine solche Drehtischachse üblicherweise vor der Beladung des Drehtisches, das heißt in unbelastetem Zustand eingemessen wird, kann es durch eine solche Lageänderung der Drehtischachse in der Folge zu Messfehlern kommen. Daher kann in Abhängigkeit von der Masse des Werkstücks dem Anwender signalisiert werden, dass nach dem Beladen des Werkstücks ein erneutes Einmessen der Drehtischachse erfolgen muss.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Betreibens ein Ausgeben der bestimmten Masse des Werkstücks in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts erfolgt.
Durch Ausweisen der Masse des Werkstücks kann auf dem Prüfprotokoll ein weiterer Wiegevorgang gespart werden. Dies ist insbesondere bei schweren Werkstücken vorteilhaft, die ansonsten langwierig mit einem Förderfahrzeug oder einem Kran zu einer Wiegestation bewegt werden müssten.
In einer weiteren Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Schritt des Betreibens das Ausführen zumindest einer Handlung unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks aufweist, insbesondere das Ausführen mehrerer Handlungen unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks aufweist, insbesondere wobei jede Handlung eine aus einer Gruppe bestehend aus

• Erkennen eines Werkstücktyps abhängig von der Masse des Werkstücks,
• Vermessen eines Prüfmerkmal des Werkstücks abhängig von der Masse des Werkstücks,
• Aufrufen eines Prüfplans abhängig von der Masse des Werkstücks,
• Ermitteln eines Werkstücktyps durch Vergleichens der bestimmten Masse mit einer Typentabelle, in der Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse hinterlegt sind,
• Ausgeben eines Steuersignals an eine Warneinrichtung des Koordinatenmessgeräts,
• Vergleich der bestimmten Masse mit zumindest einem Massengrenzwert,
• Ausgeben eines Hinweises zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts, und
• Ausgeben der bestimmten Masse des Werkstücks in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts

Es kann somit vorgesehen sein, dass eine, aber auch mehrere der voranstehend benannten Handlungen ausgeführt werden. Jede der Handlungen kann dabei aus der voranstehend benannten Gruppe ausgewählt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts kann vorgesehen sein, dass ein Schritt des Übermittelns der die Masse des in Werkstücks repräsentierenden Größe in eine Auswertungs- und Steuerungseinrichtung des Koordinatenmessgeräts erfolgt, dass das Bestimmen der Masse des Werkstücks aus der die Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe mittels der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung des Koordinatenmessgeräts erfolgt; und dass die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung das Koordinatenmessgerät unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks betreibt.
Auf diese Weise kann mittels der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung bereitgestellt werden, dass mittels der die Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe in der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung die Masse des Werkstücks bestimmt wird und daraus dann der entsprechende Betrieb des Koordinatenmessgeräts angesteuert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass des Weiteren ein Schritt des Erstellens einer Typentabelle durchgeführt wird, wobei eine Typentabelle Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse hinterlegt sind.
Auf diese Weise kann wiederum besonders einfach basierend auf der ermittelten Masse der Werkstücktyp zugeordnet werden und daran weitere Parameter des Betriebs des Koordinatenmessgeräts angeknüpft werden, beispielsweise zu vermessende Prüfmerkmale oder ein Prüfplan.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Erstellen der Typentabelle erfolgt, indem ein Werkstück eines zu vermessenden Werkstücktyps in dem Koordinatenmessgerät angeordnet und seine Masse mittels des Koordinatenmessgeräts bestimmt wird.
Für die Verknüpfung zwischen einem Werkstücktyp und der entsprechenden Masse bzw. dem Werkstückgewicht des Werkstücktyps muss die entsprechende Verknüpfung zwischen der Masse des Werkstücks und dem entsprechenden Werkstücktyp vorab hergestellt werden. Die Masse des Werkstücks kann entweder durch Wiegen, z.B. mit Hilfe der Wiegefunktion eines Drehtisches des Koordinatenmessgeräts ermittelt werden. Alternativ kann aber beispielsweise eine Masse des Werkstücks auch aus CAD(computer aided design)-Daten ermittelt werden. Sind die Materialien bekannt und damit deren Dichte, kann aufgrund der aus den CAD-Daten ableitbaren Volumen die Masse eines Werkstücktyps errechnet werden.
Folglich kann in einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, dass das Erstellen der Typentabelle erfolgt, indem CAD-Daten eines Werkstücks eines zu vermessenden Werkstücktyps bereitgestellt werden und die Masse des Werkstücks aus den CAD-Daten errechnet wird. Diese wird dann dem Werkstücktyp zugeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Größe mittels eines Luftlagers eines Koordinatenmessgeräts erfasst wird. Insbesondere kann die Größe ein Druck in einem Luftlager des Koordinatenmessgeräts sein.
Auf diese Weise kann beispielsweise aus dem Druck oder einer Änderung des Drucks auf das Aufsetzen eines Werkstücks und seine Masse rückgeschlossen werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Luftlager ein Luftlager einer Werkstückaufnahme ist, auf der das Werkstück angeordnet ist.
Bei der Werkstückaufnehme kann es sich beispielsweise um einen Drehtisch oder um einen translatorisch in ein oder zwei Richtungen bewegbaren Tisch handeln. Im Fall einen in zwei Richtungen translatorisch bewegbaren Tischs spricht man auch von einem X-Y-Tisch. Auf diese Weise kann wie voranstehend beschrieben die Größe ermittelt werden.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass anstatt eines Luftlagers allgemeiner ein "Fluidlager" vorgesehen ist. Neben dem Medium Luft kann ein solches Lager auch mit beispielsweise einem flüssigen Fluid wie Öl oder Ähnlichem betrieben werden. Insofern kann allgemeiner auch von einem Fluidlager anstatt eines Luftlagers gesprochen werden oder von einem Fluiddämpfer anstatt eines Luftdämpfers gesprochen werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Größe mittels eines Luftdämpfungssystems des Koordinatenmessgeräts erfasst wird. Ein derartiges Luftdämpfungssystem kann insbesondere dazu bereitgestellt sein, das Koordinatenmessgerät auf einem Boden abzustützen. Die Größe kann dann insbesondere einen Druck in einem Luftdämpfer oder in zumindest einem der Luftdämpfer des Koordinatenmessgeräts sein. Möglicherweise weist ein Luftdämpfungssystem des Koordinatenmessgeräts mehr als einen Luftdämpfer auf, auf dem das Koordinatenmessgerät auf dem Boden abgestützt ist. Ein solcher Luftdämpfer kann auch als "Auflager" bezeichnet werden.
Koordinatenmessgeräte sind häufig auf Luftdämpfern gelagert, insbesondere auf aktiven Luftdämpfern, die ein aktives Einstellen des Drucks in dem Luftdämpfer und damit eine Neigungseinstellung des Koordinatenmessgeräts ermöglichen. Wird der Druck in den Luftdämpfern gemessen, kann eine aktuelle Schiefstellung oder auch Schwerpunktlage des Koordinatenmessgeräts ermittelt werden. Aus einer Änderung des Drucks in den Luftdämpfern bei einer Belastung mit dem Werkstück kann auf die Masse des Werkstücks rückgeschlossen werden. Die Masse des Werkstücks kann also nicht nur mittels der Luftlager des Koordinatenmessgeräts, insbesondere der Luftlager zumindest einer der Führungen oder der Trägerstruktur des Koordinatenmessgeräts, berechnet werden, sondern auch aus den Drücken in zumindest einem der Luftdämpfer oder den Luftdämpfern eines Luftdämpfungssystems, auf dem das Koordinatenmessgerät auf dem Boden abgestützt ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Betreiben das Aktivieren einer Warneinrichtung des Koordinatenmessgeräts aufweist, wenn eine Masse des Werkstücks zumindest einen Grenzwert überschreitet. Insbesondere kann die Warneinrichtung eine optische und/oder akustische Warneinrichtung sein.
Auf diese Weise kann beispielsweise eine Fallunterscheidung getroffen werden und dann abhängig von der Masse des Werkstücks eine Handlung ausgelöst werden.
Insbesondere kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Grenzwert derart eingestellt wird, dass vor einem manuellen Anheben des Werkstücks gewarnt wird. Insbesondere kann ein Grenzwert des zumindest einen Grenzwerts 20 kg sein.
In der Regel dient ein solcher Grenzwert dazu, gesundheitliche Schäden durch ein manuelles Anheben des Werkstücks zu vermeiden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Grenzwert derart eingestellt wird, dass vor einer Überlastung einer Werkstückaufnahme des Koordinatenmessgeräts gewarnt wird. Insbesondere kann vor einer Überlastung eines Drehtischs des Koordinatenmessgeräts gewarnt werden. Weiter insbesondere kann von einer Überlastung einer Basis, auch Messtisch genannt, gewarnt werden. In der Regel ist die Basis bzw. der Messtisch als eine Granitplatte ausgebildet. Insbesondere kann dabei der Grenzwert des zumindest einen Grenzwerts 2000 kg sein. Auch andere Grenzwerte sind hier möglich, beispielsweise 1000 kg, 1500 kg, 3000 kg, 4000 kg oder 5000 kg.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Koordinatenmessgerät einen Drehtisch als Werkstückaufnahme aufweist, und wobei während des Schrittes des Betreibens ein Ausgeben eines Hinweises erfolgt, dass eine Achse des Drehtisches erneut einzumessen ist.
Wie voranstehend beschrieben tritt bei einem Koordinatenmessgerät eine Durchbiegung der Basis bzw. des Messtisches ein. Bei einem Überschreiten eines Schwellwerts für die Masse wird die Durchbiegung jedoch zu groß. Auch ein dann auf dem Messtisch bzw. der Basis angeordneter Drehtisch ändert dann seine Lage und seine Drehachse verkippt sich. Um Messfehler zu vermeiden, ist dann ein erneutes Einmessen einer Drehachse des Drehtisches vorzunehmen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Schritt des Betreibens das Ausführen zumindest einer Handlung durch die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks aufweist, insbesondere das Ausführen mehrerer Handlungen unter Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks aufweist, insbesondere wobei jede Handlung eine aus einer Gruppe bestehend aus

Es kann wiederum zumindest eine dieser Handlungen vorgesehen sein. Insbesondere können auch mehrere dieser Handlungen vorgesehen sein. Die mehreren Handlungen können kumulativ zueinander vorgesehen sein und parallel und/oder aufeinanderfolgend ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die voranstehend und nachfolgend für eines der Verfahren geschilderten Merkmale auch für das jeweils andere Verfahren, das Koordinatenmessgerät oder das Computerprogrammprodukt Anwendung finden können und umgekehrt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform eines Koordinatenmessgeräts,
2 eine schematische Seitenansicht des Koordinatenmessgeräts in 1,
3 eine weitere Ausführungsform eines Koordinatenmessgeräts,
4 eine schematische Darstellung von Beispielen für Luftdämpfer für das Koordinatenmessgerät der 3,
5a ein schematisches Ablaufdiagramm eines computerimplementierten Verfahrens,
5b ein Beispiel für eine Typentabelle, und
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel in Form eines Koordinatenmessgeräts 10 dargestellt. Das Koordinatenmessgerät 10 besitzt eine Basis 12, auf der hier ein Portal 14 angeordnet ist. Das Portal 14 kann in einer ersten Längsrichtung bewegt werden, die üblicherweise als y-Achse bezeichnet wird. Am oberen Querträger des Portals 14 ist ein Schlitten 16 angeordnet, der entlang einer zweiten Längsachse bewegt werden kann. Diese zweite Längsachse wird üblicherweise als x-Achse bezeichnet. An dem Schlitten 16 ist eine Pinole 18 angeordnet, die entlang einer dritten Längsachse bewegt werden kann. Die dritte Längsachse wird üblicherweise als z-Achse bezeichnet. Typischerweise stehen die drei Längsachsen x, y und z senkrecht zueinander. Das Portal 14, der Schlitten 16 und die Pinole 18 bilden eine Trägerstruktur 17 aus. Grundsätzlich kann auch eine andere Trägerstruktur bereitgestellt sein, beispielsweise ein Ständer-, Horizontalarm- und Armsystem, alle Arten eines Robotersystems oder letztlich geschlossene CT-Systeme bei mit Röntgenstrahlen arbeitenden Sensorsystemen.
In der dargestellten Ausführungsform ist an einem unteren freien Ende der Pinole 18 ein Tastkopf 20 mit einem Taststift 22 angeordnet. Der Tastkopf 20 kann mit Hilfe des Portals 14, des Schlittens 16 und der Pinole 18 innerhalb eines Messvolumens entlang der drei Achsen x, y, z bewegt werden. Der Tastkopf 20 und der Taststift 22 bilden zusammen eine erste Sensoreinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung. Mit Hilfe der ersten Sensoreinrichtung kann ein Messpunkt an einem Werkstück identifiziert werden, indem der Messpunkt mit der freien Spitze des Taststiftes 22 angetastet wird. Mit den Bezugsziffern 24, 26, 28 sind drei Skalen bezeichnet, mit deren Hilfe man die Raumposition oder Raumkoordinaten eines angetasteten Messpunktes entlang der drei Achsen x, y, z bestimmen kann. Durch Antasten mehrerer Messpunkte und Bestimmen von entsprechenden Raumkoordinaten kann man Abmessungen (Länge einer Kante, Durchmesser einer Bohrung etc.) oder sogar die Raumform eines Werkstücks bestimmen.
Das in 1 dargestellte Koordinatenmessgerät mit einem taktilen Tastkopf ist ein Ausführungsbeispiel. Es kann jedoch gleichermaßen alternativ oder kumulativ eine berührungslose Sensoreinrichtung bereitgestellt sein, beispielsweise ein optischer Sensor.
Des Weiteren weist das Koordinatenmessgerät 10 eine Werkstückaufnahme 29 auf. Mit der Bezugsziffer 30 ist ein Drehtisch bezeichnet, auf dem hier ein Werkstück 32 angeordnet ist. Es kann aber auch eine andere Werkstückaufnahme 29 bereitgestellt sein, beispielsweise ein X-Y-Tisch. Der Drehtisch 30 ist über ein Fluidlagersystem 34 auf der Basis 12 gelagert. Das Fluidlagersystem 34 weist mehrere Fluidlager 35 auf, die jeweils als Fluidpolster zwischen der Basis 12 und dem fluidgelagerten Drehtisch 30 ausgebildet sind. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Drehtisch 30 ein runder Drehtisch (vgl. 2), der über sieben Fluidlager 35 auf der Basis 12 gelagert ist, wobei die sieben Fluidlager an der Unterseite des Drehtisches 30 gleichmäßig entlang des Außenumfangs verteilt sind. Insbesondere kann das Fluidlagersystem 34 ein Luftlagersystem sein. Insbesondere kann das Fluidlager 35 ein Luftlager sein. Das Fluid ist dann ein Gas. Das Gas ist Luft. Im Fall eines Hydrolagers bzw. eines Hydrolagersystems ist das Fluid eine Flüssigkeit, bspw. ein Öl.
Mit der Bezugsziffer 38 ist eine Auswertungs- und Steuerungseinrichtung bezeichnet, die einerseits dazu dient, die Bewegungen des Koordinatenmessgeräts 10 einschließlich der Bewegung des Tastkopfes 20 und des Drehtisches 30 über hier nicht dargestellte Antriebe zu steuern. Andererseits dient die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 dazu, die Raumkoordinaten eines mit dem Taststift 22 angetasteten Messpunktes an dem Werkstück 32 anhand der Messwerte von den Skalen 24, 26, 28 sowie daraus abgeleitete Messgrößen zu bestimmen, wie etwa die Länge einer Kante bzw. die Distanz zwischen zwei Kantenenden, die Tiefe oder der Durchmesser einer Bohrung etc.
Die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 weist eine Datenverarbeitungseinrichtung 40 auf, auf der ein Computerprogrammprodukt 51 ausgeführt wird. In Ausführungsbeispielen besitzt die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 ferner eine Anzeigeeinrichtung 41, um einem Nutzer Messergebnisse anzuzeigen und/oder eine graphische Bedienoberfläche zum Verwalten der Maschine anzuzeigen. Hierzu ist des Weiteren eine Bedieneinrichtung 42 vorgesehen, über die ein Nutzer Nutzereingaben in die Maschine eingeben kann, um die Maschine wie gewünscht einzurichten und/oder zu steuern. Die Bedieneinrichtung 42 kann separat oder aber auch als Teil der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 vorgesehen sein. Selbstverständlich kann insbesondere auch eine kabellose Kommunikation der Bedieneinrichtung 42 und Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 mit dem Koordinatenmessgerät 10 eingerichtet sein.
Neben dem Fluidlager 35 des Fluidlagersystems 34, das zur Lagerung der Werkstückaufnahme 29 Anwendung findet, können kumulativ oder alternativ selbstverständlich auch weitere Orte in der Maschine 10 vorgesehen sein, an denen ein Fluidlager 35 angeordnet ist. Beispielsweise kann ein derartiges Fluidlager auch in dem Maschinengestell 17 Anwendung finden, das den Arbeitskopf 20 trägt. So kann beispielsweise die Pinole 18 gegenüber dem Schlitten 16 mittels eines schematisch eingezeichneten Fluidlagers 44 abgestützt sein. Des Weiteren kann selbstverständlich auch der Schlitten 16 relativ zu dem Portal 18 mittels eines schematisch dargestellten Fluidlagers 45 abgestützt sein. Des Weiteren kann natürlich auch das Portal 18 an der Basis 12 mittels eines schematisch dargestellten Fluidlagers 46 abgestützt sein.
Mit dem Bezugszeichen 82 ist des Weiteren eine Warneinrichtung dargestellt, mittels der ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden kann. Ein solches Warnsignal kann alternativ oder kumulativ zu einem Warnhinweis auf der Anzeigevorrichtung 41 ausgegeben werden.
In der Seitenansicht gemäß 2 ist die Drehachse 48 des drehbaren Drehtisches 30 dargestellt. Der Drehtisch 30 kann in Richtung des Pfeils 49 um die Drehachse 48 herum gedreht werden, wobei der Drehtisch 30 mit Hilfe eines Fluidlagersystems 34 gleitet, das die Vielzahl von Fluidlagern 35 aufweist. Mit der Bezugsziffer 50 ist eine Druckermittlungseinrichtung bezeichnet, die beispielsweise als ein Drucksensor ausgebildet sein kann. Die Maschine 10 weist eine Vielzahl von Druckermittlungseinrichtungen 50 auf, um den individuellen Fluiddruck an jedem Fluidlager 35 zu bestimmen. Beispielsweise die mit Hilfe der Druckermittlungseinrichtungen 50 bestimmten Fluiddrücke repräsentieren Masse des Werkstücks 32.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Koordinatenmessgeräts 10. Gleiche Elemente sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Folgenden nicht erneut erläutert.
Des Weiteren schematisch dargestellt ist ein Kraftbeaufschlagungssensor 58 eines Auflagers 54, der zur Erfassung einer die Masse des Werkstücks 32 repräsentierenden Größe dient. In der dargestellten Ausführung sind Auflager 52, 54 und 56 als Luftfedereinrichtungen ausgebildet. Diese weisen jeweils mindestens eine Luftfeder auf. Insbesondere weisen die Auflager des ersten Auflagersystems mechanisch-pneumatische Regelventile auf. Diese werden im Folgenden noch kurz erläutert. Beispielsweise kann in diesem Fall der Kraftbeaufschlagungssensor 58 als Drucksensor ausgebildet sein, der innerhalb des jeweiligen Federelements den Druck misst. Aus dem sich einstellenden Druck kann so auf die Kraftbeaufschlagung des Federelements rückgeschlossen werden. Entsprechende Kraftbeaufschlagungssensoren können selbstverständlich auch an den Auflagern 52 und 56 vorgesehen sein. Insoweit ist die Grundplatte 16 über die Auflager 52, 54 und 56 auf einem Boden 60 abgestützt.
Die 4 zeigt beispielhaft schematisch einen möglichen Aufbau sowohl eines Auflagers 52, 54, 56 mit einer mechanischen Regelungsventilanordnung als auch mit elektronischer Regelungsventilanordnung. Im Folgenden wird dieser Aufbau lediglich beispielhaft anhand eines einzelnen Auflagers 52 beschrieben, das eine mechanische Regelungsventilanordnung aufweist, und eines Auflagers 52‘, das eine elektronische Regelungsventilanordnung aufweist.
Die elektronische Regelungsventilanordnung 52 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Luftfedereinrichtung mit einer Luftfeder auf. Die Luftfeder weist einen Grundkörper 57 auf, der beispielsweise aus Metall ausgebildet ist und an den sich eine Membran 59 anschließt, die durch entsprechendes Variieren eines Innendrucks P2 nach außen gewölbt werden und in ihrer letztendlichen Auflagehöhe 61 variiert werden kann. Auf diese Weise kann die Höhe der Grundplatte 16 an entsprechenden Auflagerstellen variiert werden.
Mit dem von dem Grundkörper 57 umschlossenen Innenraum sind zwei Ventile 66, 68 gekoppelt. Diese sperren bzw. geben frei einen jeweiligen Druckraum 62, 64. In dem Druckraum 62 liegt ein Druck P1 an, der kleiner als der Druck P2 ist. In dem Druckraum 64 liegt ein Druck P3 an, der größer als der Druck P2 ist. Auf diese Weise kann der Druck P2 innerhalb des Grundkörpers 56 durch elektronisches Schalten der Ventile 66, 68 über die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 variiert werden.
Das Auflager 22 des ersten Auflagersystems 28 weist eine mechanische Regelungsventilanordnung auf. Entsprechende Druckräume 62' und 64' weisen die Drücke P1 und P3 auf. Beispielsweise kann durchaus vorgesehen sein, alle Luftfedern an dieselben Druckreservoirs anzubinden. Das Auflager 22 weist ebenfalls einen Grundkörper 72 auf, der mit einer entsprechenden Membran 74 gekoppelt ist. Jedoch ist ein Stößel 76 vorgesehen, der sich je nach Höhe der Grundplatte 16 absenkt bzw. anhebt. Mit diesem Stößel 76 ist eine mechanische Kinematik 68 gekoppelt, die lediglich schematisch dargestellt ist. Diese bedient je nach Position des Stößels ein Ventil 66' oder 68'. Wird somit der Stößel 76 aus einer kalibrierten Referenzstellung herausbewegt, wird entweder der Druck in den Innenraum des Auflagers 22 erhöht oder abgesenkt. So kann beispielsweise mechanisch die Rückkehr in die einmal kalibrierte Referenzstellung bereitgestellt werden. Daher lässt sich mittels eines Drucksensors 80 ein Druck in dem Auflager ermitteln und daraus mittelbar die auf das Auflager 22 wirkende Kraft bestimmen, so dass diese der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung 38 zur Regelung des zugeordneten Auflagers 52 des zweiten Auflagersystems 30 zur Verfügung steht.
Des Weiteren ist beispielhaft ein Weggeber 70 dargestellt. Dieser kann zusätzlich zur Bestimmung der Position der Grundplatte 16 vorgesehen sein, um gegebenenfalls redundant deren Lage zu ermitteln und auch hierüber gegebenenfalls auf die auf die Auflage beaufschlagten Kräfte und die Masse des Werkstücks 32 rückzuschließen. Ein solcher Weggeber kann ein Maß für die Einfederung des entsprechenden Auflagers übermitteln. Insbesondere können mehrere derartiger Weggeber an der Grundplatte 16 angeordnet sein.
Es versteht sich, dass die hinsichtlich der Ausführungsform der Koordinatenmessgeräte der 1 und 3 geschilderten Merkmale auch kumulativ in Verbindung an einem Koordinatenmessgerät vorgesehen sein können.
Die 5a zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines computerimplementierten Verfahrens 100.
Zunächst wird ein Schritt 102 ausgeführt, indem eine Masse des Werkstücks aus einer mittels des Koordinatenmessgeräts erfassten und eine Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe bestimmt wird. Dies kann beispielsweise geschehen, indem aus einem Druck in einem Luftlager des Koordinatenmessgeräts oder aus mehreren Luftlagern des Koordinatenmessgeräts oder aber aus Luftdrücken in einem oder mehreren Luftdämpfern eines Auflagersystems des Koordinatenmessgeräts die Masse des Werkstücks errechnet wird. Insbesondere kann dies auch durch einen Vergleich der Drücke zwischen einem Zustand ohne Werkstück und mit in dem Koordinatenmessgerät angeordnetem Werkstück geschehen. In einem Schritt 104 wird dann das Koordinatenmessgerät zur Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks betrieben. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zumindest eine Handlung oder Nutzung der bestimmten Masse des Werkstücks ausgeführt wird. Insbesondere kann das Ausführen mehrerer Handlungen vorgesehen sein, insbesondere kann dabei jede Handlung aus einer Gruppe bestehend aus

• Erkennen eines Werkstücktyps 85 abhängig von der Masse 86 des Werkstücks 32,
• Vermessen eines Prüfmerkmal des Werkstücks 32 abhängig von der Masse 86 des Werkstücks 32,
• Aufrufen eines Prüfplans abhängig von der Masse 86 des Werkstücks 32,
• Ermitteln eines Werkstücktyps 85 durch Vergleichens der bestimmten Masse 86 mit einer Typentabelle 84, in der Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse 86 hinterlegt sind,
• Ausgeben eines Steuersignals an eine Warneinrichtung 82 des Koordinatenmessgeräts 10,
• Vergleich der bestimmten Masse 86 mit zumindest einem Massengrenzwert,
• Ausgeben eines Hinweises zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts 10, und
• Ausgeben der bestimmten Masse 86 des Werkstücks 32 in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts 10

Die 5b zeigt ein Beispiel für eine Typentabelle. Die Typentabelle ist mit dem Bezugszeichen 84 bezeichnet. In dieser Typentabelle sind Werkstücktypen 85 und zugeordnete Massen 86 hinterlegt. Auf diese Weise kann aus der bestimmten Masse 86 auf den Werkstücktyp 85 rückgeschlossen werden. Über den Werkstücktyp 85 kann dann ein entsprechendes Prüfmerkmal oder mehrere Prüfmerkmale oder aber auch ein Prüfplan hinterlegt sein. Dieser kann automatisiert geladen und das Werkstück 32 anhand dieses Prüfplans betrieben werden.
Auf diese Weise kann beispielsweise im Rahmen der Qualitätssicherung auf unterschiedlichen Werkstücken der gesamte Vorgang weiter automatisiert werden.
Die 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts 110.
Nach dem Start des Verfahrens kann zunächst vorgesehen sein, dass in einem Schritt 120 das Erstellen einer Typentabelle erfolgt. In der Typentabelle 84 sind die Werkstücktypen 85 und ihre jeweilige Masse 86 hinterlegt. Dies kann, wie eingangs beschrieben, beispielsweise durch "Einwiegen" jedes Werkstücktyps, der zu vermessen sein wird, erfolgen. Es kann aber auch über CAD-Daten der jeweiligen Werkstücktypen unter Kenntnis der verwendeten Materialien bzw. deren Dichte die Masse errechnet werden.
Es erfolgt dann ein Schritt 112, in dem das Werkstück in dem Koordinatenmessgerät angeordnet wird. In einem Schritt 114 wird eine eine Masse des Werkstücks repräsentierende Größe mittels des Koordinatenmessgeräts erfasst. Die Masse des Werkstücks wird dann aus der die Masse des Werkstücks repräsentierenden Größe bestimmt. Letztlich wird in Schritt 118 das Koordinatenmessgerät unter Nutzung der bestimmten Masse 86, insbesondere in Abhängigkeit von der Masse 86, des Werkstücks 32 betrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/110338 A1 [0015]
DE 102008058198 A1 [0016]
DE 102011082057 A1 [0017]
DE 10006876 C1 [0018]

Claims

Computerimplementiertes Verfahren (100) zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts (10) zum Vermessen eines Werkstücks (32), mit den folgenden Schritten: Bestimmen (102) einer Masse (86) des Werkstücks (32) aus einer mittels des Koordinatenmessgeräts (10) erfassten und eine Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe, und Betreiben (104) des Koordinatenmessgeräts (10) unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32), insbesondere wobei das Koordinatenmessgerät (10) abhängig von der Masse des Werkstücks (32) betrieben wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Betreibens ein Werkstücktyp (85) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32) erkannt wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Prüfmerkmal des Werkstücks (32) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32) vermessen wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Prüfplan zum Vermessen Werkstücks (32) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32) aufgerufen wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Ermitteln eines Werkstücktyps (85) durch Vergleichen der bestimmten Masse (86) mit einer Typentabelle (84) erfolgt, in der Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse (86) hinterlegt sind.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Steuersignal an eine Warneinrichtung (82) des Koordinatenmessgeräts (10) ausgegeben wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Vergleich der bestimmten Masse (86) mit zumindest einem Massengrenzwert durchgeführt wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Hinweis zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts (10) ausgegeben wird.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betreibens ein Ausgeben der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts (10) erfolgt.
Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Betreibens das Ausführen zumindest einer Handlung unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) aufweist, insbesondere das Ausführen mehrerer Handlungen unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) aufweist, insbesondere wobei jede Handlung eine aus einer Gruppe bestehend aus • Erkennen eines Werkstücktyps (85) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Vermessen eines Prüfmerkmal des Werkstücks (32) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Aufrufen eines Prüfplans abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Ermitteln eines Werkstücktyps (85) durch Vergleichens der bestimmten Masse (86) mit einer Typentabelle (84), in der Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse (86) hinterlegt sind, • Ausgeben eines Steuersignals an eine Warneinrichtung (82) des Koordinatenmessgeräts (10), • Vergleich der bestimmten Masse (86) mit zumindest einem Massengrenzwert, • Ausgeben eines Hinweises zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts (10), und • Ausgeben der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts (10) ist.
Verfahren (110) zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts (10) zum Vermessen eines Werkstücks (32), mit den folgenden Schritten: Anordnen (112) des Werkstücks (32) in dem Koordinatenmessgerät, Erfassen (114) einer eine Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe mittels des Koordinatenmessgeräts (10), Bestimmen (116) der Masse (86) des Werkstücks (32) aus der die Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe, und Betreiben des Koordinatenmessgeräts (10) unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32), insbesondere wobei das Koordinatenmessgerät (10) abhängig von der Masse des Werkstücks (32) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schritt des Übermittelns der die Masse (86) des in Werkstücks (32) repräsentierenden Größe in eine Auswertungs- und Steuerungseinrichtung (38) des Koordinatenmessgeräts (10) erfolgt, dass das Bestimmen der Masse (86) des Werkstücks (32) aus der die Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe mittels der Auswertungs- und Steuerungseinrichtung (38) des Koordinatenmessgeräts (10) erfolgt; und dass die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung (38) das Koordinatenmessgerät unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) betreibt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren ein Schritt des Erstellens einer Typentabelle (84) durchgeführt wird, wobei in der Typentabelle (84) Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse (86) hinterlegt sind.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen der Typentabelle (84) erfolgt, indem ein Werkstück eines zu vermessenden Werkstücktyps (85) in dem Koordinatenmessgerät angeordnet und seine Masse (86) mittels des Koordinatenmessgeräts (10) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen der Typentabelle (84) erfolgt, indem CAD-Daten eines Werkstücks (32) eines zu vermessenden Werkstücktyps (85) bereitgestellt werden, und die Masse (86) des Werkstücks (32) aus den CAD-Daten errechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe mittels eines Luftlagers des Koordinatenmessgeräts (10) erfasst wird, insbesondere wobei die Größe ein Druck in einem Luftlager des Koordinatenmessgeräts (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftlager ein Luftlager einer Werkstückaufnahme (29) ist, auf der das Werkstück angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe mittels eines Luftdämpfungssystems des Koordinatenmessgeräts (10) erfasst wird, insbesondere wobei die Größe ein Druck in einem Luftdämpfer des Koordinatenmessgeräts (10) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Betreiben das Aktivieren einer Warneinrichtung (82) des Koordinatenmessgeräts (10) aufweist, wenn eine Masse (86) des Werkstücks (32) zumindest einen Grenzwert überschreitet, insbesondere wobei die Warneinrichtung (82) eine optische und/oder akustische Warneinrichtung (82) ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert derart eingestellt wird, dass vor einem manuellen Anheben des Werkstücks (32) gewarnt wird, insbesondere wobei ein Grenzwert des zumindest einen Grenzwerts 20 kg ist.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert derart eingestellt wird, dass vor einer Überlastung einer Werkstückaufnahme des Koordinatenmessgeräts (10) gewarnt wird, insbesondere wobei ein Grenzwert des zumindest einen Grenzwerts 2000 kg ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät einen Drehtisch als Werkstückaufnahme aufweist, und wobei während des Schrittes des Betreibens ein Ausgeben eines Hinweises erfolgt, dass eine Drehachse des Drehtisches erneut einzumessen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Betreibens das Ausführen zumindest einer Handlung durch die Auswertungs- und Steuerungseinrichtung unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) aufweist, insbesondere das Ausführen mehrerer Handlungen unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) aufweist, insbesondere wobei jede Handlung eine aus einer Gruppe bestehend aus • Erkennen eines Werkstücktyps (85) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Vermessen eines Prüfmerkmal des Werkstücks (32) abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Aufrufen eines Prüfplans abhängig von der Masse (86) des Werkstücks (32), • Ermitteln eines Werkstücktyps (85) durch Vergleichens der bestimmten Masse (86) mit einer Typentabelle (84), in der Werkstücktypen und ihre jeweilige Masse (86) hinterlegt sind, • Ausgeben eines Steuersignals an eine Warneinrichtung (82) des Koordinatenmessgeräts (10), • Vergleich der bestimmten Masse (86) mit zumindest einem Massengrenzwert, • Ausgeben eines Hinweises zu einer erforderlichen Neukalibrierung des Koordinatenmessgeräts (10), und • Ausgeben der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) in einem Prüfprotokoll des Koordinatenmessgeräts (10) ist.
Koordinatenmessgerät (10) zum Vermessen eines Werkstücks (32), mit einer Einrichtung zum Erfassen einer eine Masse (86) des in dem Koordinatenmessgerät angeordneten Werkstücks (32) repräsentierenden Größe, und mit einer Auswertungs- und Steuerungseinrichtung (38), wobei die Auswertungs-und Steuerungseinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, eine Masse (86) des Werkstücks (32) aus einer mittels des Koordinatenmessgeräts (10) erfassten und eine Masse (86) des Werkstücks (32) repräsentierenden Größe zu bestimmen und das Koordinatenmessgerät (10) unter Nutzung der bestimmten Masse (86) des Werkstücks (32) zu betreiben, insbesondere wobei die Auswertungs-und Steuerungseinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 auszuführen.
Computerprogrammprodukt (51), insbesondere nicht-flüchtiges Computerprogrammprodukt, mit Programmcode zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Koordinatenmessgerät ausgeführt wird.