DE102016122509A1

DE102016122509A1 - Prüf- und/oder Kalibriernormal

Info

Publication number: DE102016122509A1
Application number: DE102016122509.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2017-06-01
Also published as: DE102016122515A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein als Normal-Körper ausgebildetes Normal (1) mit Merkmalsstrukturen zur Prüfung, insbesondere Fähigkeitsprüfung, und/oder Kalibrierung von Messgeräten zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen, insbesondere Oberflächenkenngrößen, eines Messobjekts. Die funktionelle Oberfläche des Normal-Körpers (1) ist durch eine äußerst hohe Homogenität der Merkmalsstrukturen gekennzeichnet. Diese umfassen wenigstens zwei funktionell unterschiedliche Oberflächenmerkmale, die jeweils mittels eines von einem Messgerät auslesbaren Kodes gekennzeichnet sind. Zusätzlich ist in dem Normal-Körper oder in einer den Normal-Körper tragenden Fassung für den Normal-Körper ein elektronischer Speicher und/oder Prozessor integriert.

Description

Die Erfindung betrifft ein als Normal-Körper ausgebildetes Normal, insbesondere ein Oberflächen-Prüfnormal und/oder ein Oberflächen-Kalibriernormal, mit einer Normal-Messfläche, die Merkmalsstrukturen zur Prüfung, insbesondere Fähigkeitsprüfung, und/oder Kalibrierung eines Messgerätes zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Kenngrößen, insbesondere Oberflächenkenngrößen, bzw. Oberflächenmerkmalen, insbesondere der Oberflächenrauheit, eines Messobjekts aufweist.
Oberflächenprofil- und Rauheitsmessgeräte werden üblicherweise mittels geometrischen Normalen bezüglich ihrer Kalibrierung überprüft. Dies gilt sowohl für taktile als auch für berührungslose Messverfahren. Dazu wird auf einem geeigneten Körper aus geeignetem Material, beispielsweise aus Metall, Glas oder Silizium, eine definierte Oberflächenstruktur aufgebracht, vorzugsweise durch Schleifen oder Ätzen. Die Oberflächenstruktur kann eine definierte lineare Schleif- oder Frässtruktur oder gestoßene Struktur sein, die beispielsweise durch eine gleichförmige oder statistische Verteilung von Rauheitsbergen und Rauheitstälern gekennzeichnet sein kann. Die Oberflächenstruktur kann auch definierte, beispielsweise parabelförmige, trapezförmige und/oder sinusförmige oder sonst wie geformte, Rillen aufweisen. Wichtig ist eine möglichst gute zeitliche und thermische Stabilität, Verschleißfestigkeit sowie laterale Gleichmäßigkeit der Oberflächenstruktur.
Die bisher bekannten Prüf- und/oder Kalibriernormale sind vergleichsweise aufwendig in ihrer Herstellung und weisen vergleichsweise beschränkte Einsatzmöglichkeiten auf. Häufig ist die Parameterstreuung größer als gewünscht. In der Praxis werden Prüf- und/oder Kalibriernormale bislang bezüglich der gesamten Normal-Messfläche kalibriert, wobei dafür, also für die gesamte Normal-Messfläche, ein Kalibrierkennwert, beispielsweise ein Rauheitskennwert, zusammen mit seiner Streuung angegeben wird. Infolgedessen ist es für den Anwender unklar, ob an einer bestimmten Mess-Stelle des Prüf- und/oder Kalibriernormals, an der aktuell mit einem bzw. dem Messgerät gemessen wird, der Kalibrierkennwert tatsächlich die angegebene Streuung aufweist.
In der JP 2006 064 459 A wird ein Kalibriernormal beschrieben, welches aus sequentiellen Abschnitten unterschiedlicher Profilelemente besteht. Um welches geometrische Element es sich handelt, merkt man erst, nachdem man es gemessen hat. Dieses Normal ist somit nicht in der Lage, ein Messgerät zu steuern und zu verhindern, dass falsche Einstellungen des Gerätes zu einer Fehlfunktion bzw. Beschädigung des Normals führen können.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Normal der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das erweitere Einsatzmöglichkeiten bietet, insbesondere betreffend eine Prüfung der Tauglichkeit bzw. Fähigkeit eines Messgeräts und/oder Messplatzes für bestimmte Messaufgaben und/oder betreffend eine Qualitätskontrolle von Funktionen eines Messgeräts und/oder betreffend eine Steuerung eines Messgeräts.
Diese Aufgabe wird in überraschend einfach erscheinender Art und Weise insbesondere durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere ein als Normal-Körper ausgebildetes Normal mit einer Normal-Messfläche mit Merkmalsstrukturen zur Prüfung, insbesondere Fähigkeitsprüfung, und/oder Kalibrierung eines Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen, insbesondere Oberflächenkenngrößen bzw. Oberflächenmerkmalen, eines Messobjekts, wobei die Normal-Messfläche eine Teilmessfläche umfasst, deren Teilmessflächenbreite mittels wenigstens einer Markierung markiert ist und dass die Merkmalsstrukturen der Normal-Messfläche derart angeordnet und gestaltet sind, dass der Kreuzkorrelationskoeffizient von zwei beliebigen, mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Messprofilen von Oberflächenprofilen des Normals auf der gesamten Teilmessfläche mindestens 0,9 oder mindestens 0,95 oder mindestens 0,98 beträgt und/oder die Standardabweichung eines mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Rauheitskennwerts, beispielsweise Rz oder Rk oder Rpk oder Wsa, auf der gesamten Teilmessfläche kleiner oder gleich ±2% oder kleiner oder gleich ±1,5% oder kleiner oder gleich ±1% ist.
Dadurch ist innerhalb der gesamten Teilmessfläche die geforderte bzw. gewünschte Qualität des Normals garantiert. Aufgrund der Markierung bzw. Markierungen kann der Anwender leicht feststellen, an welcher Stelle des Normals der Kalibrierkennwert tatsächlich die angegebene kleine Streuung aufweist.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Teilmessfläche, deren Länge in Mess- bzw. Abtastrichtung durch eine, vorzugsweise gesetzliche, Norm, insbesondere eine DIN und/oder EN und/oder ISO-Norm, vorgegeben sein kann oder vorgegeben ist, vorzugsweise senkrecht zur Mess- bzw. Abtastrichtung eine Breite ≥ 3 mm aufweist.
Dass die Teilmessfläche von zwei, in einem in einer Abstands-Richtung gemessenen Abstand von ∆L ≥ 3 mm zueinander angeordneten, entweder mittels der wenigstens einen Markierung markierten oder als die wenigstens eine Markierung ausgebildeten, parallelen Geraden begrenzt ist. Bevorzugt erstrecken sich die parallelen Geraden parallel zur Mess- bzw. Abtastrichtung und senkrecht zur Abstands-Richtung.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Teilmessfläche von zwei, entweder mittels der wenigstens einen Markierung markierten oder als die wenigstens eine Markierung ausgebildeten und einen Winkel zueinander einschließenden Geraden begrenzt ist, der größer ist als 3 Grad. Bevorzugt erstrecken sich diese Geraden dann, wenn die Merkmalsstrukturen in Kreisringen oder Kreisbögen angeordnet sind, in radialer Richtung parallel zur Mess- bzw. Abtastrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann es sich bei der wenigstens einen Markierung um eine Rille oder Riefe oder um zwei, vorzugsweise parallele, Rillen oder Riefen oder um mehr als zwei, vorzugsweise parallele, Rillen oder Riefen handeln. Der Vorteil einer oder mehrerer Rillen oder Riefen ist es, dass diese leicht und dauerhaft anbringbar sind. Die wenigstens eine Markierung kann alternativ oder zusätzlich mit einer Farbe oder mit mehreren unterschiedlichen Farben farblich hervorgehoben sein.
Die wenigstens eine Markierung kann innerhalb der Teilmessfläche bzw. innerhalb eines oder des Messfelds angebracht sein. Die wenigstens eine Markierung kann aber auch außerhalb der Teilmessfläche bzw. außerhalb eines oder des Messfelds angebracht sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Markierung an einem Ende oder an beiden Enden einer bestimmten, vorzugsweise maximalen, Messlänge bzw. Abtastlänge quer, vorzugsweise senkrecht, zur Messrichtung bzw. Abtastrichtung angebracht ist. Eine außerhalb der Teilmessfläche bzw. außerhalb des Messfelds angebrachte Markierung hat den Vorteil, dass vermieden oder verhindert wird, dass sie aus Unachtsamkeit mitgemessen wird.
Die funktionelle Oberfläche des erfindungsgemäßen Normal-Körpers weist eine äußerst hohe Homogenität der Merkmalsstrukturen und folglich eine besonders hochwerte Qualität auf. Die einzelnen Teilmessflächen können mit einer „Gütezahl“, beispielsweise mit dem jeweiligen Korrelationskoeffizienten, markiert bzw. gekennzeichnet sein. Die Oberflächenqualität des Normals kann auch durch eine aus dem jeweiligen Korrelationskoeffizienten innerhalb der jeweiligen Teilmessfläche gebildeten „Gütezahl“ markiert bzw. gekennzeichnet sein, wobei dann diese, gegebenenfalls gewichteten, Koeffizienten über eine festgelegte Anzahl an Teilmessflächen der Breite ∆L gemittelt sind bzw. werden.
Die Erfindung kann auch wie folgt definiert werden: Anordnung eines Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen, insbesondere Oberflächenkenngrößen bzw. Oberflächenmerkmalen, eines Messobjekts, und eines als Normal-Körper ausgebildeten Normals mit einer Normal-Messfläche mit Merkmalsstrukturen zur Prüfung, insbesondere Fähigkeitsprüfung, und/oder Kalibrierung des Messgeräts, wobei die Normal-Messfläche eine Teilmessfläche umfasst, deren Teilmessflächenbreite mittels wenigstens einer Markierung markiert ist und wobei die Merkmalsstrukturen der Normal-Messfläche derart angeordnet und gestaltet sind, dass der Kreuzkorrelationskoeffizient von zwei beliebigen, mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Messprofilen von Oberflächenprofilen des Normals auf der gesamten Teilmessfläche mindestens 0,9 oder mindestens 0,95 oder mindestens 0,98 beträgt und/oder dass die Standardabweichung eines mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Rauheitskennwerts, beispielsweise Rz oder Rk oder Rpk oder Wsa, auf der gesamten Teilmessfläche kleiner oder gleich ±2% oder kleiner oder gleich ±1,5% oder kleiner oder gleich ±1% ist.
Wenn, gemäß einem Ausführungsbeispiel, die Merkmalsstrukturen anisotrop, also richtungsabhängig strukturiert bzw. ausgebildet sind, verlaufen die sich in einer Richtung L des Abstands erstreckenden Merkmalsstrukturen senkrecht zur Messrichtung bzw. verläuft die Messrichtung senkrecht zu den sich in einer Richtung L des Abstands erstreckenden Merkmalsstrukturen.
Der Korrelationskoeffizient ist ein dimensionsloses Maß für den Grad des linearen Zusammenhangs zwischen zwei mindestens intervallskalierten Merkmalen. Er kann Werte zwischen +1 und –1 annehmen. Bei einem Wert von +1 (bzw. –1) besteht ein vollständig positiver (bzw. negativer) linearer Zusammenhang zwischen den betrachteten Merkmalen. Wenn der Korrelationskoeffizient den Wert 0 aufweist, hängen die beiden Merkmale überhaupt nicht linear voneinander ab. Der Korrelationskoeffizient zweier skalarer Messwerte wird als Kreuzkorrelationskoeffizient bezeichnet, wenn die beiden Messwerte Realisierungen verschiedener Messgrößen sind. Kreuzkorrelationen können sowohl zwischen nahezu zeitgleich gewonnenen als auch zwischen zeitlich und örtlich versetzten Messwerten verschiedener Messgrößen auftreten.
Das Normal kann auch als Prüf- und/oder Kalibriernormal oder als Oberflächen-Prüfnormal und/oder Oberflächen-Kalibriernormal bezeichnet werden.
Unter funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen im Sinne dieses Schutzrechts werden solche Oberflächenmerkmale verstanden, die sich hinsichtlich ihrer Funktion zur Prüfung und/oder Kalibrierung unterscheiden bzw. die dazu bestimmt sind, eine unterschiedliche Prüfung und/oder Kalibrierung zu ermöglichen.
Unter Merkmalsstrukturen im Sinne dieses Schutzrechts werden körperliche und/oder nicht körperliche Merkmale verstanden. Die Merkmalsstrukturen bzw. Merkmale können geometrischer Natur und/oder nicht-geometrischer Natur sein.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die prozentuale Abweichung mindestens eines, vorzugsweise einer, vorzugsweise gesetzlichen, Norm, insbesondere einer DIN und/oder EN und/oder ISO-Norm entsprechenden, vorzugsweise mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen, Rauheitskennwertes der Messprofile, beispielsweise Rz oder Rk oder Rpk oder Wsa, über die Teilmessfläche oder über die gesamte Normal-Messfläche von dem Mittelwert des Rauheitskennwertes mehrerer über die gesamte Normal-Messfläche gemessener Profilschnitte maximal ±2% oder maximal ±1,5% oder maximal ±1% beträgt.
In einem Kalibrierzertifikat eines erfindungsgemäßen Rauheitsnormals können kalibrierte Rauheits- bzw. Welligkeitskennwerte, beispielweise Ra oder Rz oder Rk oder Wsa, mit den gemessenen Toleranzen (unter Berücksichtigung der Fehlertoleranz der zu kalibrierenden Messvorrichtung) angegeben sein bzw. werden. Die Größe der prozentualen Abweichung vom Mittelwert des festgestellten Rauheitskennwertes über die Messfläche oder über die gesamte Normal-Messfläche oder über einzelne Teilmessflächen der Teilmessflächen oder über alle Teilmessflächen kann ein Maß für die Qualität des Normals sein. Die Erfindung proklamiert bzw. betrifft Normale mit einer besonders kleinen Kennwertstreuung.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Normal-Körper oder eine den Normal-Körper tragende Fassung für den Normal-Körper einen elektronischen, programmierbaren oder programmierten, insbesondere lösbaren, auslesbaren Speicher und/oder einen elektronischen, programmierbaren oder programmierten, insbesondere lösbaren, vorzugsweise auslesbaren, Prozessor, insbesondere mit integrierter Software (Maschinenprogramm und/oder Daten), enthält und/oder dass die Merkmalsstrukturen wenigstens zwei funktionell unterschiedliche Oberflächenmerkmale umfassen, die jeweils mittels eines, vorzugsweise mit einem oder als Oberflächenmerkmal ausgebildeten, integrierten oder auf dem Normal aufgebrachten Kodes markiert bzw. kodiert sind. Bei dem bzw. bei dem jeweiligen Messgerät kann es sich um ein Rauheitsmessgerät handeln.
Gemäß einer Ausgestaltung kann es sich bei den Merkmalsstrukturen um geometrische und/oder um nicht-geometrische Merkmalsstrukturen handeln.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann es sich bei den wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen um geometrische und/oder nicht geometrische Oberflächenmerkmale handeln.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann es sich bei den wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen um geometrisch unterschiedliche Oberflächenprofile handeln.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmale ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Riefen, Schneiden, Rillen, Wellenstrukturen, treppenförmige Strukturen, durch gleiche oder unterschiedliche linienförmige bzw. linienhafte oder flächenförmige bzw. flächenhafte Parameter gekennzeichnete Rauheitsstrukturen, Drallstrukturen, Chirpstrukturen, Spiegelflächen, Härtegrad, Farbe, Materialzusammensetzung, Glanzgrad, elektrische Leitfähigkeit, thermische Leitfähigkeit, Magnetisierung, Reibkennwert.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass jedes Oberflächenmerkmal der wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmale jeweils in einem Oberflächenabschnitt des Normals vorhanden ist, so dass mindestens zwei funktionell unterschiedliche oder funktionell unterschiedlich strukturierte Oberflächenabschnitte ausgebildet sind.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass mehrere räumlich getrennte Abschnitte mit jeweils unterschiedlichen Merkmalsstrukturen der Merkmalsstrukturen ausgebildet sind, die dazu bestimmt sind, eine jeweils funktionell unterschiedliche Prüfung und/oder Kalibrierung und/oder einen funktionell unterschiedlichen Fähigkeitsnachweis zu ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass einem geometrischen Oberflächenprofil mindestens ein weiteres funktionell unterschiedliches Merkmal überlagert ist.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Normal als Zylinder, Kreissegment-Körper, Patte, Scheibe, insbesondere Kreisscheibe, oder Quader, beispielsweise Würfel, ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Normal mit wenigstens zwei separaten Zylindern gestaltet ist, die Mantelflächen aufweisen, die mit den Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen sind, wobei ein erster Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder eine erste Mantelfläche aufweist, die mit ersten Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen ist, und wobei ein zweiter Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder eine zweite Mantelfläche aufweist, die mit zweiten Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen ist, die sich von den ersten Merkmalsstrukturen der ersten Mantelfläche des ersten Zylinders unterscheiden.
Die wenigstens zwei separaten Zylinder können jeweils als Hohlzylinder mit wenigstens einer Durchbrechung gestaltet sein, vorzugsweise deren Durchbrechungsachse sich parallel zu der gedachten gemeinsamen Symmetrieachse oder Achse erstreckt oder deren Durchbrechungsachse die gedachte gemeinsame Symmetrieachse oder Achse bildet.
Die wenigstens zwei separaten Zylinder können auf einem die jeweilige Durchbrechung durchsetzenden Träger befestigt sein und/oder können mittels eines die jeweilige Durchbrechung durchsetzenden Spannkörpers gegeneinander verspannt sein.
Die wenigstens zwei separaten Zylinder können auf dem Träger derart befestigt sein und/oder mittels des Spannkörpers derart verspannt sein, dass die Mantelflächen unmittelbar benachbarter Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder im Wesentlichen stufenfrei ineinander übergehen.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Zylinder oder bei jedem Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder um einen Kreiszylinder oder Teil-Kreiszylinder oder um einen senkrechten oder geraden Kreiszylinder oder Teil-Kreiszylinder handelt.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Merkmalsstrukturen rotationssymmetrisch zu einer gedachten gemeinsamen, insbesondere das Normal schneidenden oder durchdringenden, Symmetrieachse ausgebildet sind.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Merkmalsstrukturen helixförmig um eine gedachte gemeinsame Achse umlaufend angeordnet oder ausgebildet oder in Form einer Helix oder in Form von Helices um eine gedachte gemeinsame Achse umlaufend ausgebildet sind
Die Merkmalsstrukturen können, in einer Richtung senkrecht und/oder parallel zu der gedachten gemeinsamen Symmetrieachse oder Achse betrachtet, mindestens zwei funktionell unterschiedliche Oberflächenmerkmale umfassen.
Gemäß einer Ausführungsvariante können mehrere zu der gemeinsamen Symmetrieachse konzentrische Kreis-Ringe oder Kreis-Bögen mit definierten, jedoch von Kreis-Ring zu Kreis-Ring oder von Kreis-Bogen zu Kreis-Bogen unterschiedlichen geometrischen Merkmalsstrukturen bzw. Merkmalen und/oder unterschiedlichen nicht geometrischen Merkmalsstrukturen bzw. Merkmalen bzw. physikalischen Eigenschaften vorgesehen sein.
Alternativ oder zusätzlich können mehrgängige oder sich kreuzende, um die gemeinsame Achse umlaufende Helices mit definierten, jedoch von Helix zu Helix unterschiedlichen geometrischen Merkmalsstrukturen bzw. Merkmalen und/oder unterschiedlichen nicht geometrischen Merkmalsstrukturen bzw. Merkmalen bzw. physikalischen Eigenschaften vorgesehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Normal einen Träger und eine darauf aufgebrachte Beschichtung umfassen oder besteht das Normal aus einem Träger und aus einer darauf aufgebrachten Beschichtung, vorzugsweise aus legiertem Nickel.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die rotationssymmetrisch zu der gemeinsamen Symmetrieachse ausgebildeten geometrischen Merkmalsstrukturen und/oder dass die helixförmig um die gedachte gemeinsame Achse umlaufend angeordneten oder ausgebildeten geometrischen Merkmalsstrukturen oder die in Form der Helix oder der Helices um die gedachte gemeinsame Achse umlaufend ausgebildeten geometrischen Merkmalsstrukturen durch Abdrehen mittels einer Präzisionsdrehmaschine und/oder durch Abschleifen mittels einer Präzisionsschleifmaschine erzeugt werden.
Bevorzugt können aber lineare Strukturen vorgesehen sein, deren geometrische Eigenschaften, beispielsweise der Profilamplitude oder Phase eines Merkmals, beispielsweise eines Scheitelpunkts einer Welle, eine möglichst geringe laterale Streuung aufweisen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Normal einen Träger umfasst, der mit einer Beschichtung versehen ist, vorzugsweise welche die rotationssymmetrisch zu der gedachten gemeinsamen Symmetrieachse ausgebildeten und/oder die helixförmig um die gedachte gemeinsame Achse umlaufend angeordneten oder ausgebildeten oder die in Form der Helix oder in Form der Helices um die gedachte gemeinsame Achse umlaufend ausgebildeten Merkmalsstrukturen enthält.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Normal selbst oder eine bzw. die Fassung, in welcher es montiert ist, Fixierstrukturen aufweist, mit deren Hilfe sich das Normal an einem geeignete bzw. passende Gegen-Fixierstrukturen aufweisenden Messgerät oder Werkstück oder an einem im Bereich eines Werkstücks angeordneten Träger fixieren lässt oder mit deren Hilfe sich das Normal auf ein geeignete bzw. passende Gegen-Fixierstrukturen aufweisendes Messgerät oder Werkstück oder auf einen im Bereich eines Werkstücks angeordneten Träger aufschieben lässt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Normal eine sich geradlinig erstreckende Befestigungsstruktur aufweist oder dass das Normal mit einer bzw. der Fassung versehen ist, die eine sich geradlinig erstreckende Befestigungsstruktur aufweist, mit deren Hilfe das Normal auf einen eine geeignete bzw. passende Gegen-Befestigungsstruktur aufweisenden Tragkörper eines Messgeräts oder Werkstücks oder im Bereich eines Werkstücks angeordneten Trägers zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufschiebbar ist oder unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufgeschoben ist oder dass das Normal mehrere sich geradlinig parallel zueinander erstreckende Befestigungsstrukturen aufweist oder dass das Normal mit einer bzw. der Fassung versehen ist, die mehrere sich geradlinig parallel zueinander erstreckende Befestigungsstrukturen aufweist, mit deren Hilfe das Normal auf einen mehrere geeignete bzw. passende Gegen-Befestigungsstrukturen aufweisenden Tragkörper eines Messgeräts oder Werkstücks oder im Bereich eines Werkstücks angeordneten Trägers zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufschiebbar ist oder unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufgeschoben ist.
Zukünftig kann das Normal nicht nur auf einem Träger, beispielsweise auf einem Tisch, von einem Messgerät abgetastet werden, sondern es kann alternativ auch direkt am Werkstück oder an einem im Bereich eines Werkstücks angeordneten Träger befestigt werden, damit auch örtliche Unwägbarkeiten, beispielsweise Vibrationen, Temperaturgradienten, etc. in die Fähigkeitsmessung mit eingehen können.
Bei der Befestigungsstruktur kann es sich um eine seitliche Rille oder Nut handeln bzw. kann es sich bei den Befestigungsstrukturen um seitliche Rillen oder Nuten handeln.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung durch nicht zur Prüfung und/oder Kalibrierung dienende Zonen oder Abschnitte oder Segmente voneinander getrennt sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines bzw. des als Normal-Körper ausgebildeten Normals, das dadurch gekennzeichnet ist, dass entweder ein Körper oder eine Beschichtung eines Körpers mittels einer Präzisionsbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Präzisionsdrehmaschine und/oder einer Präzisionsfräsmaschine und/oder einer Präzisionsstoßmaschine und/oder einer Präzisionsschleifmaschine, unter Ausbildung von, vorzugsweise linearen Merkmalsstrukturen und/oder rotationssymmetrisch zu einer gedachten gemeinsamen Symmetrieachse ausgebildeten Merkmalsstrukturen und/oder unter Ausbildung von helixförmig um eine gedachte gemeinsame Achse umlaufend angeordneten oder ausgebildeten Merkmalsstrukturen oder unter Ausbildung von in Form einer Helix oder in Form von Helices um eine gedachte gemeinsame Achse umlaufend ausgebildeten Merkmalsstrukturen, zu dem erfindungsgemäßen Normal bearbeitet, insbesondere abgedreht, abgefräst oder abgestoßen, wird. Es versteht sich, dass die vorstehenden Merkmale bzw. Maßnahmen im Rahmen der Ausführbarkeit beliebig kombinierbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben sind.
Es zeigen:
1 einen Teil-Querschnitt eines erfindungsgemäßen Normals 1 in einer schematisierten Darstellung;
2 Beispiele für unterschiedliche Strukturgruppen, die sich jeweils in ihren Merkmalsstrukturen bzw. Oberflächenmerkmalen unterscheiden;
3 Beispiele für umlaufende Merkmalsstrukturen bzw. Oberflächenmerkmale;
4 separat gefertigte Abschnitte bzw. Segmente, die sich in ihren jeweiligen Merkmalsstrukturen bzw. Oberflächenmerkmalen unterscheiden;
5 ein als Quader ausgebildetes Normal in einer schematischen Draufsicht;
6 eine Trennrille und zugeordnete Satellitenrillen zur Kodierung einer unmittelber nachfolgenden, bestimmte funktionelle Oberflächenmerkmale aufweisenden Sektion des Normals gemäß 5, in einer schematischen Darstellung;
7 mehrere parallele Profilschnitte der Normal-Messfläche eines erfindungsgemäßen Normals, in einer schematischen Darstellung.
Das in 1 in einem Teil-Querschnitt schematisch gezeigte Normal 1 ist als ein Körper bzw. Gegenstand ausgebildet. Es handelt sich um ein Oberflächen-Kalibriernormal.
In der Darstellung gemäß 1 kann das Normal 1 als ein Quader oder mit einem Quader oder als eine Scheibe oder mit einer Scheibe oder als ein Zylinder oder mit einem Zylinder gestaltet sein. Der Zylinder erstreckt sich entlang seiner Axialachse 5b. Bei einer Ausgestaltung als Scheibe oder mit einer Scheibe weist das Normal 1 Merkmalsstrukturen auf, die rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 5a ausgebildet sind. Die Scheibe kann bevorzugt als Kreisscheibe oder als Teil-Kreisscheibe oder als Kreisscheibenabschnitt gestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung als Zylinder oder mit einem Zylinder weist das Normal 1 Merkmalsstrukturen auf, die rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 5b ausgebildet sind. Bei dem Zylinder kann es sich bevorzugt um einen Kreiszylinder, insbesondere um einen senkrechten oder geraden Kreiszylinder handeln. Außer den in 1 gezeigten Merkmalsstrukturen kann das als ein Zylinder oder mit einem Zylinder gestaltete Normal 1 auch auf einer Stirnseite oder auf den in Richtung der Achse 5b voneinander weg weisenden Stirnseiten seines Zylinders mit rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 5b ausgebildeten Merkmalsstrukturen versehen sein.
Für die Praxis sind lineare Merkmalsstrukturen zu bevorzugen, wenngleich auch schwieriger herzustellen. Dafür können mit geeigneten Werkzeugen Merkmalsstrukturen in beliebiger Richtung gefertigt werden. Durch geeignete Steuerung der Dreh- und Vorschubachse können auf einer Drehmaschine auch eingeschränkt nicht-zirkulare Profilstrukturen erzeugt werden, beispielsweise Vielecke.
Das Normal 1 kann sinnvollerweise mit einer Beschichtung beschichtet sein, die mit den gewünschten Merkmalsstrukturen versehen ist, die eine Prüfung und/oder Kalibrierung eines nicht gezeigten Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von Oberflächenmerkmalen eines nicht gezeigten Messobjekts ermöglichen.
Die Herstellung des Normals 1 kann ausgehend von einem, insbesondere als Platte und/oder als quaderförmiges Stück oder als Quader oder ausgehend von einer als, vorzugsweise Kreisscheibe gestalteten, Scheibe oder ausgehend von einem als, vorzugsweise als Kreiszylinder gestalteten, Zylinder gestalteten Grundkörper erfolgen. Das Normal kann als Platte und/oder als quaderförmiges Stück oder als Quader oder als Scheibe, insbesondere als Kreisscheibe, oder als Zylinder, insbesondere als Kreiszylinder, ausgeführt sein.
Der Grundkörper kann bevorzugt aus Edelstahl oder Messing bestehen. Vorzugsweise ist bzw. wird der Grundkörper mit einer Beschichtung, beispielsweise aus Nickel, beschichtet. Die funktionelle Seite des Grundkörpers bzw. die Beschichtung ist bzw. wird mit einem sehr feinen Werkzeug, beispielsweise mit einem Stichel, einer nicht gezeigten Werkzeugmaschine in Form einer Präzisionsdrehbank und/oder mit einem sehr feinkörnigen Schleifkörper einer nicht gezeigten Werkzeugmaschine in Form einer Präzisionsschleifmaschine bearbeitet. Die Bearbeitung erfolgt durch Abdrehen und/oder durch Abschleifen von Material des Grundkörpers oder dessen Beschichtung mittels des besagten Werkzeugs der Präzisionsdrehbank und/oder mittels des Schleifkörpers der Präzisionsschleifmaschine. Es versteht sich, dass die Bearbeitung des Grundkörpers bzw. der Beschichtung auch alternativ oder zusätzlich durch Abfräsen und/oder Stoßen und/oder durch eine andere materialabtragende und/oder materialformende Materialbearbeitung erfolgen kann. Dabei wird der Grundkörper bzw. dessen Beschichtung mit gewünschten Merkmalsstrukturen in Form eines geometrischen Oberflächenprofils versehen. Die Merkmalsstrukturen können linear oder rotationssymmetrisch zu einer gedachten gemeinsamen Symmetrieachse 5a und/oder 5b ausgebildet sein bzw. werden, vorzugsweise welche die Scheibe im Bereich deren Zentrums oder in deren Zentrum 5a bzw. welche den Zylinder im Bereich dessen Zentrums oder in dessen Zentrum schneidet oder durchdringt.
In dem fertig bearbeiteten Normal 1 ist der Grundkörper bzw. dessen Beschichtung mit den gewünschten linearen oder gegebenenfalls rotationssymmetrischen oder beliebigen Merkmalsstrukturen in Form eines geometrischen Oberflächenprofils versehen
Bei Bedarf wird im Anschluss an die besagte Bearbeitung der Grundkörper bzw. dessen Beschichtung gehärtet.
Das geometrische Oberflächenprofil ist gekennzeichnet durch Profilamplituden bis in den unteren nm-Bereich bei einer rotationssymmetrischen bzw. lateralen Gleichmäßigkeit ebenfalls im Nanometerbereich. In radialer Richtung bzw. senkrecht zu der Symmetrieachse 5a und/oder 5b parallel zu der Symmetrieachse bzw. Achse 5b betrachtet sind Profilstrukturmerkmale im unteren Mikrometerbereich und gegebenenfalls im nm-Bereich darstellbar. Solche Strukturmerkmale sind beispielsweise Profil- oder Rauheitsstrukturen, insbesondere Rauheitsberge und Rauheitstäler, Welligkeitsprofile, Rillen, Kanten und/oder schräge Ebenen.
Wie beispielhaft in 1 gezeigt, sind auf einem Träger verschiedene bzw. unterschiedliche lineare oder radiale oder beliebig orientierte Oberflächenstrukturen aufgebracht. Beispiele für solche Oberflächenstrukturen sind eine Schräge A, mehrere Orientierungsriefen B, die in einem gleich großen radialen bzw. axialen Abstand zueinander, entsprechend einem bestimmten Abstandsraster, angeordnet sind, Kalibrierriefen C und schließlich eine Referenzebene D. Mit der gestrichelten Linie 4 ist beispielhaft ein Übergang zwischen unterschiedlichen Funktionssektoren veranschaulicht, die beispielhaft zwei unterschiedliche Rauheitsstrukturen 2 und 3 enthalten. Die Orientierungsriefen B dienen beispielsweise zur Kontrolle der Abtastgeschwindigkeit eines nicht gezeigten Messwertaufnehmers eines ebenfalls nicht gezeigten Messgeräts.
Das hier vorgestellte Oberflächen-Kalibriernormal 1 weist in einer ersten Richtung, beispielsweise in radialer bzw. axialer Richtung, eine rechnerisch und dann über eine Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine vorgebbare bzw. vorgegebene Profilstruktur auf, während in einer zweiten Richtung, beispielsweise in Umfangsrichtung oder in lateraler Richtung, die Gleichmäßigkeit sehr hoch ist und von der Eigenschaft der Werkzeugmaschine abhängt. Somit wird die Parameterstreuung in parallelen Abtastspuren gering.
Neben rein geometrischen Oberflächen-Merkmalsstrukturen bzw. Merkmalen können bei dem Normal 1 auch noch Abschnitte definiert sein, welche nicht-geometrische Oberflächen-Merkmalsstrukturen bzw. Merkmale aufweisen. Diese können für entsprechend funktionserweiterte Oberflächenprofilometer relevant sein. Genannt seien beispielhaft radiale und/oder axiale und/oder lineare Abschnitte bzw. Sektoren, vorzugsweise begrenzt durch die Radien Rx_m und Ry_m mit 0 < Rx < Ry sowie m = 1, 2, 3, ..., die gekennzeichnet sind durch unterschiedliche physikalische Eigenschaften, wie zum Beispiel Farbe, Materialzusammensetzung, Glanzgrad, elektrische oder thermische Leitfähigkeit, Magnetisierung, Härtegrad, Reibkennwert oder weitere gewünschte und sinnvolle physikalische Größen. Beispielsweise können solche Sektoren, zum Beispiel Ringe, mit definierter physikalischer Eigenschaft dadurch geschaffen werden, dass in den Träger, vorzugsweise nach außen offene, Ausnehmungen, beispielsweise Gräben oder Nuten, eingebracht werden bzw. sind und dass diese Ausnehmungen mit einem Material der gewünschten physikalischen Eigenschaft aufgefüllt werden. Somit lässt sich ein solches Normal auch für Messgeräte nutzen, welche nicht-geometrische Kenngrößen erfassen.
Neben statistischen geometrischen Oberflächenprofilen lassen sich auch periodische Profile realisieren. Diese kann man mit konstanter Wellenlänge und/oder Amplitude ausführen oder als sogenannte „Chirp-Profile“ mit in einer Richtung unterschiedlichen Wellenlänge und/oder Amplitude. Damit kann man das Signalübertragungsverhalten der Messwertaufnehmer eines bzw. des Messgeräts ermitteln.
Eine hilfreiche Erweiterung der rein funktionellen Oberflächenstrukturen des Normals 1 können zusätzliche Oberflächenmerkmale sein, die als Identifizierungs- oder Steuersignale dienen. Beispiel: Überfährt man beispielsweise aufgebrachte Messerschneiden, welche zur Überprüfung der Tastspitzengeometrie einer, insbesondere als Tastnadel ausgebildeten, Tastspitze eines Rauheitsmessgerätes dienen, mit der sonst üblichen Messgeschwindigkeit, dann wird nicht nur die Messpunktdichte des abgebildeten Tastspitzenprofils zu klein, sondern man ruiniert auch die Messerschneide. Dies lässt sich vermeiden, indem als Vorläufer vor dem Messerschneidenabschnitt ein geeignetes Steuerprofil, beispielsweise ein geeignetes Sinusprofil aufgebracht wird. Überfährt nun ein im Sinne von „Industrie 4.0“ konzipiertes Messgerät, welches solche Signale versteht, dieses Steuerprofil, so kann es zeitgleich prüfen, ob eine für diese Messerschneidenabtastung geeignete Verfahrgeschwindigkeit eingestellt ist bzw. diese selbständig einstellen. Dies gilt sinngemäß für alle Merkmale auf dem Normal. Das Normal selbst kann ebenso kodiert sein bzw. werden, so dass ein geeignetes Messgerät schon „weiß“, welche Strukturmerkmale auf dem Normal sind und an welcher Stelle sowie gegebenenfalls welche Parameterwerte. Demgemäß kann vorgesehen sein, dass das Normal im Hinblick darauf, welche Strukturmerkmale es aufweist, kodiert ist. Vorzugsweise kann zusätzlich vorgesehen sein, dass das Normal auch im Hinblick darauf, an welchen Stellen es bestimmte Strukturmerkmale aufweist und/oder welche Parameterwerte betroffen sind, kodiert ist.
Es versteht sich, dass die Steuerareale bzw. -sektoren nicht notwendigerweise aus geometrischen Strukturen bestehen müssen bzw. nicht notwendigerweise mit geometrischen Strukturen kodiert sein müssen, sondern dass die Strukturen bzw. die Kodierungsmerkmale auch anderer physikalischer Natur sein können. Beispielsweise können magnetisch, optisch (Strichcode oder ähnliche bzw. andere optische Kodierungen) oder anders kodierte Areale bzw. Sektoren vorgesehen sein. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein ursprüngliches Merkmal wie ein Oberflächenprofil selbst mit Steuermerkmalen überlagert ist bzw. wird. Die Überlagerung kann sinnvollerweise dergestalt erfolgen, dass die eigentliche Funktion des ursprünglichen Merkmals nicht beeinträchtigt wird. Werden in einem Rauheits- oder Welligkeitsprofil definierte Strukturelemente integriert, welche den gewünschten Parameterwert nicht beeinflussen, beispielsweise negative und/oder positive Profilspitzen, so kann parallel zur Parameterermittlung die Verfahrgeschwindigkeit einer Tastnadel eines Rauheitsmessgeräts gemessen werden. Die Strukturelemente können auch Teil des originalen Profils bzw. in dem originalen Profil integriert sein. Sie können sich beispielsweise nur in der Fouriertransformierten als Steuerelemente erweisen. Auch können einzelne bzw. die einzelnen Merkmalssektoren farblich differenziert bzw. unterschiedlich gestaltet werden. Dies kommt einer visuellen Beurteilung durch den Werker entgegen.
Die unterschiedlich strukturierten Oberflächenabschnitte sind so zu verstehen, dass sie im Normalfall durch nicht-funktionelle, also nicht zur Prüfung und/oder Kalibrierung dienende, beispielsweise glatte bzw. strukturlose, Oberflächenabschnitte bzw. -segmente getrennt sind und sich geometrisch und/oder nicht geometrisch bzw. funktionell unterscheiden. Die unterschiedlichen Oberflächenmerkmale bzw. Oberflächenabschnitte können aber auch gemischt, also räumlich nicht getrennt durch nicht zur Prüfung und/oder Kalibrierung dienende Oberflächenabschnitte bzw. Oberflächensegmente, vorhanden sein. Beispiele für solche unterschiedliche Strukturgruppen sind in 2 gezeigt, wobei mit 35 Rauheitsstrukturen, mit 34 Rillen, mit 32 Riefen und Schneiden, mit 33 Sinuswellen und Treppen und mit 36 eine Mehrzahl von weiteren unterschiedlichen Oberflächenstrukturen gekennzeichnet sind, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Drallstrukturen, Chirpstrukturen, Spiegelflächen, Rauheitsstrukturen mit unterschiedlichen Rauheitsparametern und Oberflächenabschnitte unterschiedlicher Härte umfasst.
In 3 sind zwei Beispiele für als Zylinder gestaltete Normale gezeigt. Das erste Beispiel betrifft ein als Zylinder gestaltetes Normal mit in Form von mehrgängigen Helices um eine gedachte gemeinsame Achse 5b umlaufenden Merkmalsstrukturen, wobei die Fläche 46 Drallstrukturen zeigt. Das zweite Beispiel betrifft ein als Zylinder gestaltetes Normal mit helixförmig um eine gedachte gemeinsame Achse 5b umlaufend angeordneten Merkmalsstrukturen, wobei die Fläche 47 Mikrodrallstrukturen 30 vermischt mit Kratzern 31 zeigt.
Alle diese auf dem Normal aufgebrachten Strukturen dienen zur Kalibrierüberprüfung eines Messgeräts oder einer Messmaschine bzw. zum Nachweis der Messfähigkeit eines Messgeräts oder einer Messmaschine.
Die genannten unterschiedlichen Oberflächenmerkmale bzw. die genannten, unterschiedlich strukturierten Oberflächenabschnitte, sind nicht so zu verstehen, dass sie ausschließlich auf einem einzigen physischen Körper aufgebracht sein müssen. Vielmehr können die unterschiedlich strukturierten Oberflächenabschnitte 23–28 des in 4 schematisch gezeigten Normals 22 auch einzeln gefertigt und dann beispielsweise auf einen gemeinsamen Trägerkern aufgeschoben sein, der in den Figuren nicht gezeigt ist. Jeder unterschiedlich strukturierte Oberflächenabschnitt 23–28 ist dann Bestandteil jeweils eines separaten Hohlzylinder-Segments. Demgemäß sind die Mantelflächen der separaten Hohlzylinder-Segmente mit Merkmalsstrukturen versehen, die sich von Hohlzylinder-Segment zu Hohlzylinder-Segment unterscheiden. Für den Fall von Segmenten unterschiedlicher Oberflächenhärte geht dies fertigungstechnisch wohl sonst, also ohne separate Segmente, kaum ohne beträchtlichen Aufwand. Insgesamt findet der Anwender aber ein in sich geschlossenes Normal bzw. einen in sich geschlossenen Kalibrierkörper vor, so dass sich die darauf aufgebrachten unterschiedlichen Strukturelemente‚ in einem Zug, also ohne wesentliche Justierarbeit, im Zuge des Kalibrierverfahrens abtasten lassen.
Der Normal-Körper 1 oder eine gegebenenfalls mit ihm verbundene, in den Figuren nicht gezeigte Fassung zur, vorzugsweise lösbaren, Befestigung des Normal-Körpers 1, vorzugsweise an einem in den Figuren nicht gezeigten, insbesondere als Rauheitsmessgerät ausgebildeten, Messgerät, enthält eine in den Figuren nicht gezeigte Elektronik, insbesondere einen elektronischen, vorzugsweise lösbaren, auslesbaren Speicher und/oder einen elektronischen, vorzugsweise lösbaren, Prozessor, insbesondere mit integrierter Software ((Maschinen-)Programm und/oder Daten), zum Speichern und/oder Auslesen und/oder Verarbeiten von Daten, insbesondere von Kalibrierdaten, beispielsweise von Profilvergleichsdaten und/oder von Steuerdaten und/oder von Kalibrierdaten.
Bei der in dem Normal-Körper integrierten Elektronik kann es sich um einen üblichen USB-Stick handeln, auf welchem Daten, insbesondere Kalibrierdaten, beispielsweise Profilvergleichsdaten und/oder Steuerdaten und/oder Kalibrierdaten gespeichert sind.
Die Elektronik kann mit einem Computer (Rechner) eines Anwenders und/oder mit dem in den Figuren nicht gezeigten, insbesondere als Rauheitsmessgerät ausgebildeten, Messgerät verbunden werden bzw. sein. Ein (Maschinen-)Programm (Software) kann die von einem Anwender mittels des Messgeräts gemessenen Kenngrößen bzw. Oberflächenmerkmale des Normals, beispielsweise Oberflächenprofile des Normals, mit den in der Elektronik abgelegten („amtlichen“) (Kalibrier-)Daten des Normals vergleichen und ein Tauglichkeitsurteil abgeben bezüglich der Verwendbarkeit des Messgeräts. Auf diese Art und Weise kann das Messgerät (abhängig von der Tauglichkeitsbewertung) als uneingeschränkt oder als eingeschränkt tauglich oder sogar als untauglich für bestimmte Messaufgaben beurteilt werden, ohne dass dies dem subjektiven Einfluss eines Werkers unterworfen bzw. von dessen subjektiven Einschätzung abhängig wäre.
Das in 5 in einer schematischen Draufsicht gezeigte Normal 1 ist als Quader gestaltet. Dieses Normal 1 weist eine Gesamtlänge L, beispielsweise von 200 mm, und eine Breite x2, beispielsweise von 55 mm und eine Höhe bzw. Dicke, beispielsweise im Bereich von 10–15 mm, auf.
Die funktionelle Oberfläche FO des Normals ist mit sieben Abschnitten 16, 11, 12, 13, 14, 15, 16 gestaltet, von denen fünf Abschnitte 11, 12, 13, 14, 15 jeweils unterschiedliche funktionelle Oberflächenmerkmale aufweisen und von denen zwei Abschnitte 16, 16 Referenzabschnitte bilden. Vorzugsweise auf der von der funktionellen Oberfläche FO wegweisende Rückseite des Normals 1 kann eine für das jeweilige Normal charakteristische Kodierung aufgebracht sein. Die Rückfläche der Rückseite kann bevorzugt (ebenfalls) sehr glatt sein, um dort eine für das jeweilige Normal charakteristische Kodierung, beispielsweise einen QR-Code, aufbringen zu können.
Nachfolgend werden zunächst die fünf Abschnitte 11, 12, 13, 14, 15 mit jeweils unterschiedlichen funktionelle Oberflächenmerkmalen beschrieben:
Der Abschnitt 11 umfasst als funktionelles Oberflächenmerkmal ein zentrisches Oberflächenprofil (Rauheit, Welligkeit). Der Abschnitt 11 weist eine Breite, beispielsweise von ca. 15 mm, auf.
Der Abschnitt 12 umfasst als funktionelles Oberflächenmerkmal eine Anzahl von Markierspitzen, beispielsweise 20 Markierspitzen, die jeweils einen Abstand, beispielsweise von 0,2 mm, zueinander aufweisen. Der Abschnitt 12 weist eine Breite, beispielsweise von ca. 9 mm, auf.
Der Abschnitt 13 umfasst als funktionelles Oberflächenmerkmal eine Anzahl von Kalibrierrillen. Der Abschnitt 13 weist eine Breite, beispielsweise von ca. 5 mm, auf.
Der Abschnitt 14 umfasst als funktionelles Oberflächenmerkmal eine Rampe und eine Treppe. Der Abschnitt 14 weist eine Breite, beispielsweise von ca. 7 mm, auf.
Der Abschnitt 15 umfasst als funktionelles Oberflächenmerkmal eine Anzahl von Messerschneiden. Der Abschnitt 15 weist eine Breite, beispielsweise von ca. 3 mm, auf.
Alle Flächen zwischen den unterschiedlichen funktionellen Oberflächenmerkmalen sind möglichst glatt bzw. so glatt wie möglich gestaltet.
Jeweils zwei benachbarte Abschnitte der fünf Abschnitte 11, 12; 12, 13; 13, 14; 14, 15 mit jeweils unterschiedlichen funktionellen Oberflächenmerkmalen sind voneinander durch jeweils eine Trennzone TZ; TZ2, TZ3, TZ4, TZ5 abgetrennt.
Der erste Abschnitt 11 ist auf seiner von dem zweiten Abschnitt 12 wegweisenden Seite von dem mit einer Referenzebene gebildeten Referenzabschnitt 16 durch eine weitere Trennzone TZ1 abgetrennt.
Der fünfte Abschnitt 15 ist auf seiner von dem vierten Abschnitt 14 wegweisenden Seite von dem weiteren Referenzabschnitt 16 durch eine weitere Trennzone TZ4 abgetrennt. Auch der weitere Referenzabschnitt 16 ist mit einer Referenzebene gebildet.
Jeder Referenzabschnitt 16 ist mit einer spiegelnden Fläche gebildet. Jeder Referenzabschnitt 16 weist eine, vorzugsweise ca. 2 mm betragende, Breite auf.
Alle sechs Trennzonen TZ erstrecken sich parallel zueinander.
Wie in 6 beispielhaft gezeigt, umfasst jede Trennzone TZ eine Trennrille TR und drei Satellitenrillen SR; SR1, SR2, SR3.
Jede Trennrille TR dient dem Anwender zur besseren Lokalisation der unterschiedlichen funktionellen Oberflächenmerkmale in dem jeweiligen Abschnitt 11–15. Die Trennrillen TR sind eingefärbt, um eine leichte und schnelle Lokalisation mit dem Auge eines Werkers zu ermöglichen.
Die drei Satellitenrillen SR dienen zur Kodierung des jeweils nachfolgenden Abschnitts 11, 12, 13, 14, 15, 16. Die Trennrillen TR und die Satellitenrillen SR erstrecken sich parallel zueinander.
Jede Trennrille TR weist eine, vorzugsweise ca. 1 mm betragende, Breite auf. Jede Trennrille TR weist eine Tiefe, vorzugsweise von ca. 50 Mikrometern, auf. Jede Trennrille TR weist zu der unmittelbar benachbarten Satellitenrille SR1 der jeweiligen Trennzone TZ einen Abstand, vorzugsweise von ca. 0,3 mm, auf. Jede Satellitenrille SR weist zu der unmittelbar benachbarten Satellitenrille SR einen, vorzugsweise ca. 0,1 mm betragenden, Abstand auf.
Die beiden außen liegenden Satellitenrillen SR1 und SR3 jeder Trennzone TZ weisen eine, vorzugsweise 50 Mikrometer betragende, Breite auf. Die beiden außen liegenden Satellitenrillen SR1 und SR3 jeder Trennzone TZ weisen eine Tiefe, vorzugsweise von 20 Mikrometern, auf.
Die in jeder Trennzone TZ zwischen den beiden außen liegenden Satellitenrillen SR1 und SR3 angeordnete, mittlere Satellitenrille SR2 weist eine, vorzugsweise 50 Mikrometer betragende, Breite auf. Jede mittlere Satellitenrille SR2 ist entsprechend der der Nummer der Trennzone TZ1–TZ6 entsprechenden Nummer der zugeordneten Trennrille TR kodiert, und zwar über eine jeweils unterschiedliche Tiefe der jeweiligen mittleren Satellitenrille SR2, beispielsweise wie folgt:
Die mittlere Satellitenrille SR2 der ersten Trennzone TZ1, welche die Abschnitte 16 und 11 voneinander trennt, weist eine erste Tiefe, beispielsweise von 10 Mikrometern, auf.
Die mittlere Satellitenrille SR2 der zweiten Trennzone TZ2, welche die Abschnitte 11 und 12 voneinander trennt, weist eine zweite Tiefe, beispielsweise von 15 Mikrometern, auf.
Die mittlere Satellitenrille SR2 der dritten Trennzone TZ3, welche die Abschnitte 12 und 13 voneinander trennt, weist eine dritte Tiefe, beispielsweise von 20 Mikrometern, auf.
Die mittlere Satellitenrille SR2 der vierten Trennzone TZ4, welche die Abschnitte 13 und 14 voneinander trennt, weist eine vierte Tiefe, beispielsweise von 25 Mikrometern, auf.
Die mittlere Satellitenrille der fünften Trennzone TZ5, welche die Abschnitte 14 und 15 voneinander trennt, weist eine fünfte Tiefe, beispielsweise von 30 Mikrometern, auf.
Die mittlere Satellitenrille der sechsten Trennzone TZ6, welche die Abschnitte 15 und 16 voneinander trennt, weist eine sechste Tiefe, beispielsweise von 35 Mikrometern, auf.
Vorstehend sind konkrete Ausführungsbeispiele einer möglichen Kodierung beschrieben. Es versteht sich, dass auch andere bzw. beliebige Kodierungen möglich sind, beispielsweise betreffend Amplitude, Farbe, Frequenz, Modulation, QR-Kode, etc..
Oberflächennormale werden zukünftig nicht nur zur Messgerätekalibrierüberprüfung sondern zur Messgeräte- und Messplatzfähigkeitsprüfung eingesetzt werden. Die Fähigkeit wird ortsbezogen, insbesondere werkstückbezogen, für ausgewählte Kenngrößen nachzuweisen sein. Dazu befestigt man das Normal im bestmöglichen Fall direkt an der Werkstückmess-Stelle bzw. am Werkstück im Produktionsumfeld. Das Normal sollte deshalb so gestaltet sein, dass dies möglich wird. Es sollte also möglichst kompakt und mit Fixiermerkmalen bzw. -möglichkeiten versehen sein. Da die Messparameter auf dem Werkstück örtlich variieren können, kann es sinnvoll sein, diese an mehreren benachbarten Stellen zu erfassen. Bei einem Normal soll der Messparameter unabhängig vom Messort auf der Normal-Messfläche sein. Ist die Oberflächenstrukturverteilung auf dem Normal oder Werkstück anisotrop, also richtungsabhängig, so gibt es eine Vorzugsmessrichtung, zumindest bei linearer Messrichtung bzw. Abtastung. Eine Vorzugsmessrichtung kann aber auch durch die Werkstückgeometrie gegeben sein. Beispielsweise wird man bei einer Achse oder Welle entlang deren Mantellinie messen. Bei einem hochwertigen Normal ist der Grad der Homogenität der Strukturen senkrecht zur Messrichtung sehr hoch.
Diese Homogenität kann durch eine möglichst niedrige Variation des zu messenden Kennwertes, beispielsweise des Rauheitskennwertes, über die ganze Messfläche des Normals gekennzeichnet sein. Man kann zur Homogenitätskennzeichnung aber auch direkt benachbarte Messprofile über eine Kreuzkorrelation verknüpfen. Bei perfekter Übereinstimmung wird der Kreuzkorrelationskoeffizient 1 sein. Man kann nun die Normal-Messfläche in Segmente der Breite ∆L einteilen und für diese Segmente den Mindest-Korrelationskoeffizienten angeben.
Bei dem in 7 gezeigten Normal-Körper, der auch als „Normalenprüfkörper“ bezeichenbar ist, ist der Kreuzkorrelationskoeffizient zwischen zwei Messlinien mindestens 0,9 innerhalb ∆L ≥ 3 mm. Somit zeichnet sich das erfindungsgemäße Normal durch eine „Homogenitätszahl“ nahe 1 oder 100% aus. Vorzugsweise sind die Merkmalsstrukturen linear oder gegebenenfalls Kreisbögen. Besonders bevorzugt sind die Merkmalsstrukturen als ein Datensatz vorgegeben, der sich an realen Oberflächenprofilen orientiert. In 7 sind beispielhaft parallele „Profilschnitte“ der Normal-Messfläche dargestellt, die in Richtung L in bestimmten Abständen zueinander gemessen worden sind. Unter einem „Profilschnitt“ versteht man ganz allgemein eine mittels eines Messgeräts entlang einer geraden Messlinie gemessenes Messprofil eines Oberflächenprofils eines Messobjekts. Bei einem idealen Normal sollen die parallelen Profilschnitte (also Amplituden, laterale Abmessungen und Phasen der Einzelmerkmale wie Spitzen, Berge, Täler, etc.) senkrecht zur Messrichtung X2 idealerweise exakt gleich bzw. identisch sein. In diesem Idealfall ist der Kreuzkorrelationskoeffizient zwischen zwei beliebigen parallelen Profilschnitten 1. Bei einer nicht perfekten Fertigung wird der Kreuzkorrelationskoeffizient von beliebigen Messprofilen auf der gesamten Normal-Messfläche kleiner als 1 sein, aber er kann dann dennoch in einem Intervall ∆L eins sein.
Wenn y1 und y2 die zu korrelierenden beiden Profilschnitte sind, dann ist der (Kreuz-)Korrelationskoeffizient „cc“ wie folgt definiert:
Es werden dabei beide Profilschnitte in ihrer ganzen Länge korreliert. Die fachlich richtige Länge des Profilschnitts ist in den jeweiligen DIN/EN/ISO Normen festgehalten.
Die Erfindung kann auch wie folgt zusammen gefasst werden:
Die Erfindung betrifft ein als Normal-Körper ausgebildetes Normal (1) mit Merkmalsstrukturen zur Prüfung, insbesondere Fähigkeitsprüfung, und/oder Kalibrierung eines Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen, insbesondere Oberflächenkenngrößen, eines Messobjekts. Die funktionelle Oberfläche des Normal-Körpers (1) ist durch eine äußerst hohe Homogenität der Merkmalsstrukturen gekennzeichnet. Alternativ oder zusätzlich umfassen die Merkmalsstrukturen wenigstens zwei funktionell unterschiedliche Oberflächenmerkmale, die jeweils mittels eines von einem Messgerät auslesbaren Kodes markiert bzw. kodiert bzw. gekennzeichnet sein können oder sind und/oder ist in dem Normal-Körper oder in einer den Normal-Körper tragenden Fassung für den Normal-Körper ein elektronischer Speicher und/oder Prozessor integriert.
Mit der Erfindung lassen sich zwei vorteilhafte Verbesserungen des fertigungstechnischen Istzustandes erreichen:
Zum einen eine einfachere reproduzierbare Herstellbarkeit von gattungsgemäßen Normalen und zum anderen eine Funktionserweiterung der bislang bekannten gattungsgemäßen Normale und damit eine bessere Wirtschaftlichkeit für den Anwender sowie ein erhöhter Nutzen. Durch eine Kodierung des Normals und/oder einzelner Sektoren des Normals eignet sich das Normal für die Automation und insbesondere werden Mess- und Bedienungsfehler vermieden.
Bezugszeichenliste

1: Normal/Normal-Körper/Träger/Oberflächen-Kalibriernormal
2: Rauheitsstruktur
3: Rauheitsstruktur
4: Linie/Übergang
5a: Symmetrieachse/Zentrum/Achse (falls zutreffend)
5b: Symmetrieachse/Zentrum/Axialachse/Achse (falls zutreffend)
11: (erster) Abschnitt/Sektor
12: (zweiter) Abschnitt/Sektor
13: (dritter) Abschnitt/Sektor
14: (vierter) Abschnitt/Sektor
15: (fünfter) Abschnitt/Sektor
16: (sechster) Abschnitt/Sektor
22: Normal/Normal-Körper/Oberflächen-Kalibriernormal
23–28: unterschiedlich strukturierte Abschnitte
30: Mikrodrallstrukturen
31: Kratzer
32: erhabene Strukturmerkmale, Schneiden
33: Sinuswellen, Treppen
34: Rillen
35: Rauheitsstrukturen
36: Drallstrukturen, Chirpstrukturen, Spiegelflächen, Rauheitsstrukturen mit unterschiedlichen Rauheits-parametern, Oberflächenabschnitte unterschiedlicher Härte
46: Fläche
47: Fläche
A: Schräge
B: Orientierungs- bzw. Trennriefe/Rille/Kodierrille
C: Kalibrierrille
D: Referenzebene
L: Gesamtlänge/Richtung
∆L: Abstand/Breite/Intervall
Ra: radiale bzw. axiale Richtung (falls zutreffend)
SR: Satellitenrille
SR1: (erste/äußere) Satellitenrille
SR2: (zweite/mittlere) Satellitenrille
SR3: (dritte/äußere) Satellitenrille
TR: Trennrille
TZ: Trennzone
TZ1: (erste) Trennzone
TZ2: (zweite) Trennzone
TZ3: (dritte) Trennzone
TZ4: (vierte) Trennzone
TZ5: (fünfte) Trennzone
TZ6: (sechste) Trennzone
X2: Gesamtbreite/Messrichtung

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

JP 2006064459 A [0004]

Claims

Als Normal-Körper ausgebildetes Normal mit einer Normal-Messfläche mit Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Messgerätes zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts, dadurch gekennzeichnet, dass die Normal-Messfläche eine Teilmessfläche umfasst, deren Teilmessflächen-Breite mittels wenigstens einer Markierung markiert ist und dass die Merkmalsstrukturen der Normal-Messfläche derart angeordnet und gestaltet sind, dass der Kreuzkorrelationskoeffizient von zwei beliebigen, mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Messprofilen von Oberflächenprofilen des Normals auf der gesamten Teilmessfläche mindestens 0,9 beträgt und/oder die Standardabweichung eines mittels eines bzw. des Messgeräts zur berührenden oder berührungslosen Messung von physikalischen Größen eines Messobjekts messbaren oder gemessenen Rauheitskennwerts auf der gesamten Teilmessfläche kleiner oder gleich ±2 Prozent ist.
Normal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmessfläche senkrecht zur Messrichtung eine Breite von ≥ 3 mm aufweist.
Normal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmessfläche von zwei, in einem Abstand von ∆L ≥ 3 mm zueinander angeordneten, mittels der wenigstens einen Markierung markierten oder als die wenigstens eine Markierung ausgebildeten, parallelen Geraden begrenzt ist.
Normal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmessfläche von zwei mittels der wenigstens einen Markierung markierten oder als die wenigstens eine Markierung ausgebildeten Geraden begrenzt ist, die einen Winkel zueinander einschließen, der größer ist als 3 Grad.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der wenigstens einen Markierung um eine Rille oder Riefe oder um zwei Rillen oder Riefen oder um mehr als zwei Rillen oder Riefen handelt.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Markierung außerhalb der Teilmessfläche oder außerhalb eines Messfelds angebracht ist.
Normal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Markierung an einem Ende oder an beiden Enden einer Messlänge quer zur Messrichtung angebracht ist.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die prozentuale Abweichung mindestens eines Rauheitskennwertes der Messprofile über die Teilmessfläche oder über die gesamte Normal-Messfläche von dem Mittelwert des Rauheitskennwertes mehrerer über die gesamte Normal-Messfläche gemessener Profilschnitte maximal ±2 Prozent beträgt.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Normal-Körper (1) oder eine den Normal-Körper tragende Fassung für den Normal-Körper (1) einen elektronischen, programmierbaren oder programmierten, auslesbaren Speicher und/oder einen elektronischen, programmierbaren oder programmierten Prozessor enthält.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmalsstrukturen wenigstens zwei funktionell unterschiedliche Oberflächenmerkmale umfassen, die jeweils mittels eines integrierten oder auf dem Normal aufgebrachten Kodes markiert bzw. kodiert sind.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Merkmalsstrukturen um geometrische und/oder um nicht-geometrische Merkmalsstrukturen handelt.
Normal nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen um geometrische und/oder nicht geometrische Oberflächenmerkmale handelt.
Normal nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmalen um geometrisch unterschiedliche Oberflächenprofile handelt.
Normal nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmale ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Riefen, Schneiden, Rillen, Wellenstrukturen, treppenförmige Strukturen, durch gleiche oder unterschiedliche linienförmige oder flächenförmige Parameter gekennzeichnete Rauheitsstrukturen, Drallstrukturen, Chirpstrukturen, Spiegelflächen, Härtegrad, Farbe, Materialzusammensetzung, Glanzgrad, elektrische Leitfähigkeit, thermische Leitfähigkeit, Magnetisierung, Reibkennwert.
Normal nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Oberflächenmerkmal der wenigstens zwei funktionell unterschiedlichen Oberflächenmerkmale jeweils in einem Oberflächenabschnitt des Normals (1, 22) vorhanden ist, so dass mindestens zwei funktionell unterschiedliche oder funktionell unterschiedlich strukturierte Oberflächenabschnitte ausgebildet sind.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere räumlich getrennte Abschnitte mit jeweils unterschiedlichen Merkmalsstrukturen der Merkmalsstrukturen ausgebildet sind, die dazu bestimmt sind, eine jeweils funktionell unterschiedliche Prüfung und/oder Kalibrierung und/oder einen funktionell unterschiedlichen Fähigkeitsnachweis zu ermöglichen.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem geometrischen Oberflächenprofil mindestens ein weiteres funktionell unterschiedliches Merkmal überlagert ist.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Zylinder, Kreissegment-Körper oder Quader ausgebildet ist.
Normal nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es mit wenigstens zwei separaten Zylindern gestaltet ist, die Mantelflächen aufweisen, die mit den Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen sind, wobei ein erster Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder eine erste Mantelfläche aufweist, die mit ersten Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen ist, und wobei ein zweiter Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder eine zweite Mantelfläche aufweist, die mit zweiten Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung der Merkmalsstrukturen zur Prüfung und/oder Kalibrierung versehen ist, die sich von den ersten Merkmalsstrukturen der ersten Mantelfläche des ersten Zylinders unterscheiden.
Normal nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei separaten Zylinder jeweils als Hohlzylinder mit wenigstens einer Durchbrechung gestaltet sind, deren Durchbrechungsachse sich parallel zu der gedachten gemeinsamen Symmetrieachse (5b) oder Achse (5b) erstreckt oder deren Durchbrechungsachse die gedachte gemeinsame Symmetrieachse (5b) oder Achse (5b) bildet.
Normal nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei separaten Zylinder auf einem die jeweilige Durchbrechung durchsetzenden Träger befestigt sind und/oder mittels eines die jeweilige Durchbrechung durchsetzenden Spannkörpers gegeneinander verspannt sind.
Normal nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei separaten Zylinder auf dem Träger derart befestigt sind und/oder mittels des Spannkörpers derart verspannt sind, dass die Mantelflächen unmittelbar benachbarter Zylinder der wenigstens zwei separaten Zylinder im Wesentlichen stufenfrei ineinander übergehen.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es selbst oder eine Fassung oder die Fassung, in welcher es montiert ist, Fixierstrukturen aufweist, mit deren Hilfe sich das Normal an einem Gegen-Fixierstrukturen aufweisenden Messgerät oder Werkstück fixieren lässt oder mit deren Hilfe sich das Normal auf ein Gegen-Fixierstrukturen aufweisendes Messgerät oder Werksstück aufschieben lässt.
Normal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine sich geradlinig erstreckende Befestigungsstruktur aufweist oder dass es mit einer Fassung oder der Fassung versehen ist, die eine sich geradlinig erstreckende Befestigungsstruktur aufweist, mit deren Hilfe das Normal auf einen eine passende Gegen-Befestigungsstruktur aufweisenden Tragkörper eines Messgeräts oder Werkstücks zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufschiebbar ist oder unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufgeschoben ist oder dass es mehrere sich geradlinig parallel zueinander erstreckende Befestigungsstrukturen aufweist oder dass es mit einer Fassung oder der Fassung versehen ist, die mehrere sich geradlinig parallel zueinander erstreckende Befestigungsstrukturen aufweist, mit deren Hilfe das Normal auf einen mehrere passende Gegen-Befestigungsstrukturen aufweisenden Tragkörper eines Messgeräts oder Werkstücks zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufschiebbar ist oder unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung lösbar aufgeschoben ist.
Normal nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Befestigungsstruktur um eine seitliche Rille oder Nut handelt oder dass es sich bei den Befestigungsstrukturen um seitliche Rillen oder Nuten handelt.