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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Anmeldung Nr. 2015-207954 , eingereicht am 22. Oktober 2015, deren Offenbarung explizit unter Bezugnahme hier in ihrer Gesamtheit inkorporiert sei.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren einer Formmessvorrichtung.
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2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
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Formmessvorrichtungen, die eine Form eines Messobjektes messen, durch Durchführen eines Abtastversatzes einer Tasterspitze längs einer Oberfläche eines gemessenen Objekts sind bekannt (siehe beispielsweise
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-241420 ). Die in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-241420 beschriebene Vorrichtung wandelt zuerst Design-Werte basierend auf CAD-Daten oder dergleichen (beispielsweise NURBS-(Non-Uniform Rational B-Spline)Daten in polynome Kurven eines vorbestimmten Grads um. In diesem Beispiel wird eine Kubikfunktion als Polynom verwendet und wird als PCC-Kurven (Parametric Cubic Curves, parametrische Kubikkurven) bezeichnet. Basierend auf den PCC-Kurven wird eine Route zum Messen eines Werkstücks erzeugt. Weiter wird eine unterteilte PCC-Kurve durch Unterteilen von PCC-Kurven erzeugt. Durch Berechnen einer Geschwindigkeitskurve aus der unterteilten PCC-Kurve wird eine Versatzgeschwindigkeit einer Sonde (Versatzvektor) berechnet. (beispielsweise basierend auf einer Krümmung und dergleichen jedes Segments der unterteilten PCC-Kurve wird die Versatzgeschwindigkeit (Versatzvektor) der Sonde eingestellt). Durch Versetzen der Sonde, basierend auf der berechneten Versatzgeschwindigkeit, wird die Tasterspitze die Oberfläche des Messobjektes abtastend versetzt (passive nominale Abtast-Messung).
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Weiterhin ist auch ein Verfahren des Nehmens von Abtastmessung während einer Spurkorrektur bekannt, in welchem ein Herunterdrück-Korrekturvektor kontinuierlich berechnet wird, um eine Herunterdrück-/Depressionsmenge der Sonde konstant zu halten (
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2013-238573 ). Ein nominales Abtasten wie in diesem Beispiel wird auch als eine "aktive Nominalabtastmessung" bezeichnet.
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Nachdem Abtastmessungen an Messpositionen durchgeführt sind, wird die Sonde vom Werkstück getrennt. Dann, wenn alle Messungen abgeschlossen sind, wird die Sonde zu ihrer anfänglichen Bereitschaftsposition rückgeführt. Alternativ, falls eine nachfolgende Messposition existiert, setzt sich das Verfahren fort und versetzt die Sonde auf die nächste Messstartposition. Eine Operation, welche die Sonde vom Werkstück trennt, wird als Rückziehen bezeichnet.
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Zuerst wird eine Rückziehrichtung Dr aus einer Sensorausgabe der Sonde ermittelt. Mit anderen Worten wird eine Normalrichtung einer Messoberfläche aufgefunden, basierend auf der Sensorausgabe der Sonde. Die normale Richtung ist die Rückführrichtung Dr. Eine Rückzugslänge LR wird vorab als eine bezeichnete Rückzugslänge LR angegeben. Z.B. wird die bezeichnete Rückzugslänge LR als 4 mm gegeben. Wenn der nächste Versatz durchgeführt wird, muss die bezeichnete Rückzugslänge LR einen Trennbetrag zwischen der Sonde und dem Werkstück aufweisen, der ausreicht, die Sicherheit sicherzustellen. Andererseits darf der Betrag nicht zu groß sein, so dass die Sonde und das Werkstück während des Rückziehens in Kontakt kommen. Wenn die bezeichnete Rückzugslänge LR zu groß ist, kann die Sonde eine gegenüberliegende Oberfläche des Werkstücks während der Bestrahlung kontaktieren. Ob die bezeichnete Rückzugslänge LR angemessen ist, kann beispielsweise basierend auf Design-Daten des Werkstücks (wie etwa CAD-Daten) bestätigt werden.
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In einem Teileprogramm der Abtastmessung, wenn die Abtastmessung einen Endpunkt erreicht, wird "Zurückziehen" als der nächste Befehl angewiesen (programmiert). Daher, wenn die Abtastmessung den Endpunkt erreicht, wird die Rückzugsrichtung Dr aus der Sensorausgabe ermittelt und wird der Rückzug von der gemessenen Oberfläche mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt. Wenn die Sonde von der gemessenen Oberfläche durch das Rückziehen getrennt wird, wird die Sonde zu den Koordinaten des nächsten bezeichneten Ziels versetzt.
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Der Rückzug wird wie oben erwähnt ausgeführt, jedoch ist oft ein Fehler aufgetreten, wenn das Werkstück und die Sonde während des Rückzugs in Kontakt gelangen. Einer der Gründe ist, dass es einen Fehler zwischen dem Entwurfswert und dem tatsächlichen Werkstück gibt. Wenn das Werkstück und die Sonde während des Rückzugs in Kontakt kommen, macht, um eine Beschädigung an der Sonde und dem Werkstück zu vermeiden, der Rückzug unmittelbar einen Nothalt zu der Zeit, wenn der Kontakt detektiert wird, und benachrichtigt einen Anwender über das Auftreten einer Abnormalität. Wenn jedoch ein solcher Nothalt oft auftritt, sinkt die Messeffizienz. Wenn ein Nothalt auftritt, muss der Anwender den Fehler manuell aufheben und zusätzlich die Sonde zu einer Sicherheitsposition zurückziehen. Dies erfordert vom Anwender beachtliches spezialisiertes Wissen.
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Weiter, um zu verhindern, dass derselbe Fehler auftritt, muss die Rückzugslänge manuell neu eingestellt werden. Jedoch erfordert eine solche Operation noch spezialisierteres Wissen. Eine solche Operation ist für den Anwender eine sehr mühsame Arbeit und die Messeffizienz sinkt ebenfalls.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Steuerverfahren einer Formmessvorrichtung zum Fortsetzen von Messoperationen in Bezug auf ein Werkstück mit einem etwas großen Versatz gegenüber dem Entwurfswert bereit.
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Das Steuerverfahren der Formmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Sonde mit einer Tasterspitze an dem Vorderende und einem die Sonde versetzenden Versatzmechanismus beinhaltet; detektiert einen Kontakt zwischen der Tasterspitze und einer Oberfläche des Werkstücks und misst eine Form des Werkstücks. Wenn ein Rückzug ausgeführt wird, der die Tasterspitze vom Werkstück trennt, aus einem Zustand, in welchem die Tasterspitze und das Werkstück in Kontakt sind, wird ein Versatzbetrag Ls zwischen einer Endbefehlsposition Pn und einem Endpositionierpunkt Pn' entsprechend der Endbefehlsposition Pn ermittelt; der Versatzbetrag Ls wird mit einer bezeichneten Rückzugslänge LR, die vorab bezeichnet ist, verglichen und der Rückzug wird mit der bezeichneten Rückzugslänge LR ausgeführt, wenn Ls < β·LR erfüllt ist. Wenn Ls < β·LR nicht erfüllt ist, wird der Rückzug mit einer Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' ausgeführt, die auf einem kürzeren Wert definiert ist als die bezeichnete Rückzugslänge LR. β ist 0 < β < 1.
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In der vorliegenden Ausführungsform, vorzugsweise wenn der Kontakt zwischen der Sonde und dem Werkstück detektiert wird, nachdem der Rückzug mit der Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' ausgeführt wird, wird die Sonde zum Endpositionierpunkt Pn' rückgeführt.
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In der vorliegenden Erfindung wird die Sonde zum Endpositionierpunkt Pn' rückgeführt und weiter wird der Rückzug vorzugsweise mit einer Rückzugslänge Lr', die kürzer als die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' ist, ausgeführt.
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In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise eine Richtung des Rückzugs beim Ausführen des Rückzugs mit der Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' eine Normalrichtung einer gemessenen Oberfläche, die basierend auf einer Sensorausgabe der Sonde ermittelt wird.
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In der vorliegenden Erfindung ist die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' vorzugsweise ein Wert, der aus einem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm ausgewählt wird. Bevorzugtererweise ist die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' ein Wert, der aus dem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,3 mm ausgewählt wird.
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Das Steuerverfahren der Formmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Sonde, die eine Tasterspitze am Vorderende und den die Sonde versetzenden Versatzmechanismus aufweist; detektiert den Kontakt zwischen der Tasterspitze und der Oberfläche des Werkstücks und misst die Form des Werkstücks. Wenn der Rückzug ausgeführt wird, der die Tasterspitze vom Werkstück ab dem Zustand trennt, wo die Tasterspitze und das Werkstück in Kontakt sind, überwacht das Steuerverfahren, ob es Kontakt zwischen der Tasterspitze und dem Werkstück gibt, und wenn der Kontakt zwischen der Tasterspitze und dem Werkstück während des Rückzugs detektiert wird, wird die Sonde zu einer Position versetzt, wo die Tasterspitze nicht in Kontakt mit dem Werkstück ist.
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In der vorliegenden Erfindung, wenn der Kontakt zwischen der Tasterspitze und dem Werkstück während des Rückzugs detektiert wird, werden vorzugsweise Koordinaten eines Kontaktpunkts Pco zwischen der Tasterspitze und dem Werkstück abgenommen.
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In der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Distanz Lm zwischen einem Punkt Psf auf der Werkstückoberfläche und einem Rückzugsstartpunkt und dem Kontaktpunkt Pco zwischen der Tasterspitze und dem Werkstück ermittelt, wird ein angemessener Rückzugsbetrag Lr basierend auf der Distanz Lm und einem Durchmesser der Tasterspitze definiert, ist ein Rückzugsstopppunkt Pr ein Punkt, der um den angemessenen Rückzugsbetrag Lr in der Richtung des Rückzugs ab dem Rückzugsstartpunkt versetzt ist und ist die Tasterspitze gegenüber dem Rückzugsstopppunkt Pr versetzt.
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In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise der angemessene Rückzugsbetrag Lr als Lr = (Lm – d) × k definiert, wobei d der Durchmesser der Tasterspitze ist und ein vorgegebener Koeffizient k verwendet wird, der eine positive Ganzzahl kleiner als 1 (0 < k < 1) ist.
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Ein Steuerprogramm der Formmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung lässt das Steuerverfahren der Formmessvorrichtung auf einem Computer ablaufen. Das Steuerprogramm der Formmessvorrichtung kann auf einem computerlesbaren, nicht-flüchtigen Speichermedium gespeichert und vertrieben werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird weiter in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beschrieben, unter Bezugnahme auf die angemerkten Mehrzahl von Zeichnungen mittels nicht beschränkendem Beispiel von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in welchen die gleichen Bezugszeichen ähnliche Teile in den verschiedenen Ansichten der Figuren repräsentieren, und wobei:
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1 eine Gesamtkonfiguration eines Formmesssystems illustriert;
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2 ein Funktionsblockdiagramm ist, das eine Bewegungssteuerung und einen Host-Computer illustriert;
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3 ein Gesamtflussdiagramm ist, das Operationen einer nominalen Abtastungsmessung mit Fehlerkorrektur beschreibt;
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4 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur eines Vorbereitungsprozesses illustriert (ST100);
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5 einen beispielhaften Auswahlbildschirm illustriert, in welchem ein Anwender EIN/AUS zu einem Wiederherstellmodus auswählt;
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6 illustriert, wie ein Werkstück mit einem feinen Loch mit einer aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird;
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7 einen beispielhaften Fall illustriert, bei dem ein Versatz zwischen einem tatsächlichen Werkstück und Entwurfsdaten gemessen wird;
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8 illustriert, wie das Werkstück in 7 mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird;
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9 ein Flussdiagramm ist, das eine Operationsprozedur eines Wiederherstellprozesses (ST150) illustriert;
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10 ein erläuterndes Diagramm ist, welches den Wiederherstellprozess illustriert;
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11 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur eines Fehlerprozesses illustriert (ST170);
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12 ein Flussdiagramm ist, das Operationen einer "nominalen Abtastmessung mit Fehlervermeidungsfunktion" in einer zweiten Ausführungsform beschreibt;
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13 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur eines Vorbereitungsprozesses (ST200) illustriert;
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14 einen beispielhaften Auswahlbildschirm illustriert, in welchem der Anwender EIN/AUS eines Fehlervermeidungsmodus auswählt;
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15 illustriert, wie das in den Entwurfsdaten prozessierte feine Loch mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird;
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16 illustriert, wie das Werkstück, das gegenüber den Entwurfsdaten leicht verschoben ist, mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird;
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17 illustriert, wie das gegenüber den Entwurfsdaten verschobene Werkstück mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird;
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18 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur der vorläufigen Vorbereitung eines Fehlervermeidungsprozesses illustriert;
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19 ein Flussdiagramm ist, das eine spezifische Prozedur eines Fehlervermeidungsprozesses (ST300) beschreibt;
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20 einen Zustand illustriert, bei dem ein Rückzug bei Lr' = 1,7 mm durchgeführt wird;
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21 einen beispielhaften Zustand illustriert, bei dem der Rückzug um 1,4 mm vom Koordinatenwert Pn' durchgeführt wird;
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22 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur eines Fehlerprozesses (ST260) illustriert;
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23 ein Flussdiagramm ist, das eine Modifikation 2 illustriert; und
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24 ein beispielhaftes Bemühen illustriert, wenn die Rückzugslänge zu kurz ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die hierin gezeigten Besonderheiten sind beispielhaft und dienen lediglich der illustrativen Diskussion der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sind aufgrund dessen präsentiert, darzustellen, von was angenommen wird, dass es die nützlichste und leichtest verständliche Beschreibung der Prinzipien und Konzeptaspekte der vorliegenden Erfindung ist. In dieser Hinsicht wird kein Versuch unternommen, strukturelle Details der vorliegenden Erfindung detaillierter als für das fundamentale Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig zu zeigen, wobei die zusammen mit den Zeichnungen genommene Beschreibung Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich macht, wie die Formen der vorliegenden Erfindung in der Praxis ausgeführt werden können.
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Eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und auf die jeder Komponente in den Zeichnungen zugewiesenen Bezugszeichen gegeben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 illustriert eine Gesamtkonfiguration eines Formmesssystems 100. Eine Basiskonfiguration des Formmesssystems 100 ist bereits bekannt, wird hier aber kurz erläutert. Das Formmesssystem 100 beinhaltet eine Koordinatenmessvorrichtung 200, eine Bewegungssteuerung 300, welche die Aktivierung der Koordinatenmessvorrichtung 200 steuert, und einen Host-Computer 500, der die Bewegungssteuerung 300 steuert und die notwendige Datenverarbeitung ausführt.
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Die Koordinatenmessvorrichtung 200 beinhaltet einen Tisch 210, einen Versatzmechanismus 220 und eine Sonde 230.
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Der Versatzmechanismus 220 beinhaltet einen torförmigen Y-Schieber 221, der so bereitgestellt ist, dass er in der Lage ist, oberhalb des Tischs 210 in einer Y-Richtung zu gleiten, einen X-Schieber 222, der längs eines Balkens in einer X-Richtung des Y-Schiebers 221 gleitet, eine Z-Achsensäule 223, die an dem X-Schieber 222 fixiert ist, und eine Z-Spindel 224, die innerhalb der Z-Achsensäule 223 in einer Z-Richtung steigt und sinkt.
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Der Y-Schieber 221, X-Schieber 222 und die Z-Spindel 224 sind alle mit einem Antriebsmotor (in den Zeichnungen nicht gezeigt) und einem Geber/Codierer (in den Zeichnungen nicht gezeigt) ausgestattet. Jeder Motorantrieb wird durch ein Antriebssteuersignal aus der Bewegungssteuerung 300 antriebsgesteuert. Der Geber detektiert einen Versatzbetrag des Y-Schiebers 221, des X-Schiebers 222 bzw. der Z-Spindel 224 und gibt Detektionswerte an die Bewegungssteuerung 300 aus. Die Sonde 230 ist an einem unteren Ende der Z-Spindel 224 angebracht.
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Die Sonde 230 beinhaltet einen Taster 231 mit einer Tasterspitze 232 an einem Vorderende (–Z-Achsenrichtungsseite) und einen Träger 231, der ein Basisende (+Z-Achsenrichtungsseite) des Tasters 231 hält. Die Tasterspitze 232 ist sphärisch und gelangt in Kontakt mit einem gemessenen Objekt W.
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Wenn eine Außenkraft auf den Taster 231 aufgebracht wird (mit anderen Worten, wenn die Tasterspitze 232 in direktem Kontakt mit dem gemessenen Objekt ist), hält der Träger 233 den Taster 231, um so den Versatz des Tasters 231 innerhalb eines festen Bereichs in jeder der X-, Y- und Z-Achsenrichtungen zu ermöglichen. Weiter enthält der Träger 233 einen Sondensensor (in den Zeichnungen nicht gezeigt), der eine Position des Tasters 231 in jeder Achsenrichtung detektiert. Der Sondensensor gibt den Detektionswert an die Bewegungssteuerung 300 aus.
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(Konfiguration der Bewegungssteuerung 300)
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2 ist Funktionsblockdiagramm der Bewegungssteuerung 300 und des Host-Computers 500. Die Bewegungssteuerung 300 beinhaltet einen PCC-Ermittler 310, einen Zähler 320, einen Routenrechner 330 und eine Antriebssteuerung 340.
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Der PCC-Ermittler erhält PCC-Kurvendaten vom Host-Computer 500. Der Zähler 320 zählt aus dem Geber ausgegebene Detektionssignale und misst einen Versatzbetrag jedes Schiebers; zusätzlich zählt der Zähler 320 die aus jedem der Sondensensoren ausgegebenen Detektionssignale, um den Versatzbetrag der Sonde 230 (Taster 231) zu messen. Aus dem gemessenen Versatz der Schieber und der Sonde 230 wird eine Koordinatenposition Pp der Tasterspitze 232 (nachfolgend Sondenposition Pp) ermittelt. Zusätzlich wird aus dem Versatz (Detektionswerte des Sondensensors (Px, Py und Pz)) des durch den Zähler 320 gemessenen Tasters 231 ein Herunterdrückbetrag (Absolutwert eines Vektors Ep) der Tasterspitze 232 ermittelt.
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Der Routenrechner 330 berechnet eine Versatzroute der Sonde 230 (Tasterspitze 232) zum Messen der Oberfläche des gemessenen Objekts mit der Sonde 230 (Tasterspitze 232) und berechnet einen Geschwindigkeitskomponentenvektor (Routengeschwindigkeitsvektor) auf der Versatzroute. Der Routenrechner 330 beinhaltet verschiedene Funktionen, welche die Route entsprechend einem Messverfahren (Messmodus) berechnen. Spezifisch gibt es vier Messverfahren: eine passive nominale Abtastmessung, eine aktive nominale Abtastmessung, eine autonome Abtastmessung und eine Punktmessung. Jedes Messverfahren wird unten nach Bedarf beschrieben. Weiter ist ein Wiederherstellprozessor zwischen den Funktionsbereichen der aktiven nominalen Abtastmessung vorgesehen. Die Operationen des Wiederherstellprozessors werden unten beschrieben.
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Die Antriebssteuerung 340 führt eine Antriebssteuerung jedes Schiebers basierend auf dem durch den Routenrechner 330 berechneten Versatzvektor durch.
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Weiter ist eine Handsteuerung 400 mit der Bewegungssteuerung 300 verbunden. Die Handsteuerung 400 beinhaltet einen Joystick und eine Mehrzahl von Tasten, empfängt eine Handeingabeoperation von einem Nutzer und sendet eine Operationsanweisung vom Nutzer an die Bewegungssteuerung 300. In einem solchen Fall führt die Bewegungssteuerung 300 (Antriebssteuerung 340) die Antriebssteuerung jedes Schiebers basierend auf der Operationsanweisung vom Nutzer durch.
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(Konfiguration des Host-Computers 500)
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Der Host-Computer 500 ist konfiguriert, beispielsweise eine CPU 511 (Zentraleinheit) und einen Speicher zu enthalten und steuert die Koordinatenmessvorrichtung 200 über die Bewegungssteuerung 300. Der Host-Computer 500 beinhaltet weiter einen Speicher 520 und einen Formanalysator 530. Der Speicher 520 speichert Entwurfsdaten (wie etwa CAD-Daten und NURBS-Daten), die sich auf eine Form des gemessenen Objekts (Werkstück) W beziehen, aus den Messungen ermittelte Messdaten und ein Messsteuerprogramm, welches die Gesamt-Messoperation steuert.
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Der Formanalysator 530 führt eine Formanalyse durch Berechnen von Oberflächenformdaten des gemessenen Objekts durch, basierend auf aus der Bewegungssteuerung 300 ausgegebenen Messdaten und Finden von Fehlern, Verzerrungen und dergleichen in der berechneten Oberflächenform des gemessenen Objekts durch. Zusätzlich führt der Formanalysator 530 auch eine Berechnung wie etwa Umwandlung von den Entwurfsdaten (CAD-Daten, NURBS-Daten und dergleichen) in die PCC-Kurve um.
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Durch Ablaufenlassen des Messsteuerprogramms auf der CPU 511 (Zentraleinheit), wird die Messoperation gemäß der vorliegenden Ausführungsform realisiert.
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Eine Ausgabevorrichtung (eine Anzeige oder ein Drucker) und eine Eingabevorrichtung (eine Tastatur oder eine Maus) sind nach Bedarf mit dem Host-Computer 500 verbunden.
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(Beschreibung der Messoperation)
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Die Messoperation wird in der Reihenfolge beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist eine nominale Abtastmessung mit automatischer Fehlerkorrektur und wird als eine "nominale Abtastmessung mit Fehlerkorrektur" bezeichnet. 3 illustriert einen Ablauf gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Ablauf wird in der Reihenfolge beschrieben. 3 ist ein Gesamtflussdiagramm, das Operationen der nominalen Abtastmessung mit Fehlerkorrektur beschreibt.
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Zuerst wird eine notwendige Vorbereitung für die Abtastmessung durchgeführt (Vorbereitungsprozess ST100). Der Vorbereitungsprozess (ST100) wird durch den Host-Computer 500 ausgeführt ("H" innerhalb eines Kastens des Flussdiagramms bedeutet, dass der Prozess durch den Host-Computer 500 ausgeführt wird; ein Kasten ohne "H" wird durch die Bewegungssteuerung 300 ausgeführt.). 4 illustriert den Vorbereitungsprozess (ST100) nacheinander. Der Nutzer platziert das gemessene Objekt (Werkstück) auf dem Tisch 210 und speichert die Entwurfsdaten des Werkstücks im Speicher 520. Die Entwurfsdaten des Werkstücks werden im Speicher 520 als "Originaldaten" gespeichert (ST101).
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Als Nächstes erteilt der Host-Computer 500 einen Befehl für nominale Abtastmessung an die Bewegungssteuerung 300, basierend auf der Auswahl vom Nutzer (ST102). In diesem Beispiel wird die aktive nominale Abtastmessung angeordnet.
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Wenn der Anwender die aktive nominale Abtastmessung auswählt, verlangt der Host-Computer 500 vom Anwender, einen Modus auszuwählen (ST103). Beispielsweise wird ein in 5 gezeigter Auswahlbildschirm auf der Anzeige angezeigt und fragt beim Anwender nach, EIN/AUS zu einem Wiederherstellmodus auszuwählen. Die Entscheidung der Auswahl zum Wiederherstellmodus wird an die Bewegungssteuerung 300 aus dem Host-Computer 500 gesendet. Wenn der Wiederherstellmodus EIN ist, wird der Wiederherstellprozess nach Bedarf ausgeführt (ST150). Der Wiederherstellprozess (ST150) wird unten beschrieben. Dies schließt den Vorbereitungsschritt (ST100) ab.
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Indem dieser Vorbereitungsprozess (ST100) durchlaufen wird, misst die Bewegungssteuerung
300 das Werkstück mit der aktiven nominalen Abtastmessung (ST110). Die aktive nominale Abtastmessung ist bekannt und beispielsweise im Detail in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2013-238573 offenbart.
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Obwohl eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird, wird eine kurze Erläuterung der aktiven nominalen Abtastmessung bereitgestellt. Die Originaldaten sind die CAD-Daten (wie etwa NURBS-Daten) beispielsweise. Zuerst werden die CAD-Daten (wie etwa NURBS-Daten) in Punktgruppendaten umgewandelt. Die Daten für jeden Punkt sind Daten, welche die Koordinatenwerte (x, y, z) und die Normalrichtungen (P, Q, R) kombinieren, mit anderen Worten (x, y, z, P, Q, R)). Der Koordinatenwert an jedem Punkt wird um einen vorbestimmten Betrag in der Normalrichtung versetzt. (Spezifisch wird der vorbestimmte Betrag als Tasterspitzenradius r - ein Referenzbetrag von Depression E0 definiert). Die auf diese Weise ermittelten Punktgruppendaten werden in eine PCC-Kurvengruppe konvertiert. Weiter wird die PCC-Kurvengruppe in Segmente (unterteilte PCC-Kurven) bei einer Mehrzahl von Punkten unterteilt. Prozesse bis zu diesem Punkt werden durch Berechnung innerhalb des Host-Computers 500 durchgeführt. Die auf diese Weise erzeugten PCC-Kurven werden an die Bewegungssteuerung 300 gesendet und zeitweilig im PCC-Ermittler 310 gespeichert.
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Der Routenrechner 330 erzeugt die Route zum Messen des Werkstücks, basierend auf den ermittelten PCC-Kurven. Der Routenrechner 330 erzeugt die Route entsprechend dem Messverfahren. In diesem Beispiel wird die aktive nominale Abtastmessung ausgewählt und daher wird die Route für die aktive nominale Abtastmessung erzeugt (in dieser Hinsicht ist die erzeugte Route die gleiche bei der aktiven nominalen Abtastmessung und der passiven nominalen Abtastmessung). Zusätzlich stellt der Routenrechner 330 die Versatzgeschwindigkeit der Sonde 230 gemäß einer Krümmung oder dergleichen der unterteilten PCC-Kurve ein und bestimmt die Versatzrichtung und die Versatzgeschwindigkeit (Geschwindigkeitsvektor) für jeden Punkt der PCC-Kurve. Die nominale Abtastmessung wird erzielt, wenn die Sonde 230 gemäß dem Versatzvektor realisiert, versetzt wird.
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Weiterhin, wenn die aktive nominale Abtastmessung durchgeführt wird, wird der Vektor in der Normalrichtung (Depressions-Korrekturvektor) so erzeugt, dass der Depressionsbetrag Ep konstant ist und wird zusätzlich ein Vektor in einer Kurskorrekturrichtung (Kurskorrekturvektor) erzeugt, wobei der Kurskorrekturvektor den Versatz zwischen einer Zentrumskoordinate der aktuellen Tasterspitze 232 und der Route korrigiert. Dann wird ein kombinierter Geschwindigkeitsvektor erzeugt, der den Geschwindigkeitsvektor, den Depressions-Korrekturvektor und den Kurskorrekturvektor kombiniert. Die Antriebssteuerung 340 stellt ein Antriebssignal der Koordinatenmessvorrichtung 200 gemäß dem kombinierten Geschwindigkeitsvektor bereit. Entsprechend misst die Koordinatenmessvorrichtung 200 das Werkstück mit der aktiven nominalen Abtastmessung.
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Die Koordinatenmessvorrichtung 200 wird durch das Antriebssignal aus der Bewegungssteuerung 300 angetrieben und die aktive nominale Abtastmessung wird ausgeführt (Schritt ST110). Die Detektionswerte (Sondensensor-Detektionswert und Geberdetektionswert) aus der Koordinatenmessvorrichtung 200 werden dem Host-Computer 500 über die Bewegungssteuerung 300 rückgekoppelt. Die durch die Messung ermittelten Daten werden im Speicher 520 gespeichert.
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Während die aktive nominale Abtastmessung ausgeführt wird (ST110), überwacht die Bewegungssteuerung 300, ob es einen unerwartete Kontakt zwischen der Sonde 230 (Tasterspitze 232) und dem Werkstück während der Rückzugoperation gibt (ST120). Falls es keinen Kontakt gibt (ST120: NEIN), werden ST110 und ST120 in einer Schleife abgearbeitet, bis alle Messungen des gemessenen Objekts (beispielsweise ein gesamtes Werkstück) beendet sind und die Schleife endet, wenn alle Messungen des gemessenen Objekts (wie etwa das Gesamtwerkstück) gemessen sind (ST160: JA).
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Die beispielhafte Operation während der nominalen Abtastmessung wird gezeigt. 6 illustriert einen Zustand, bei dem das Werkstück W, das ein feines Loch aufweist, mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird. In 6 wird das Werkstück W wie in den Entwurfsdaten prozessiert. Die Route (PCC-Kurve) der normalen Abtastmessung wird definiert, basierend auf den Entwurfsdaten, indem der vorbestimmte Versatz zu den Entwurfs-Daten addiert wird. Wenn die (aktive) nominale Abtastmessung durchgeführt wird, wird die Koordinatenmessvorrichtung 200 so antriebsgesteuert, dass die Tasterspitze 232 von einem interpolierten Punkt (i) zum nächsten interpolierten Punkt (i + 1) auf der Route (PCC-Kurve) versetzt.
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Die Messung des feinen Lochbereichs endet am Punkt Pn in 6 und die Sonde 230 wird zur nächsten zu messenden Position versetzt (beispielsweise ein benachbarter feiner Loch-Bereich). Zu diesem Punkt wird der Rückzug am Punkt Pn durchgeführt, wo die Sonde 230 sich vom Werkstück trennt. In 6 wird das Werkstück wie in den Entwurfsdaten verarbeitet. Daher weist die Sonde 230 (Tasterspitze 232) kein Kontaktrisiko des Werkstücks während des Rückziehens auf. In dem Beispiel ist LR in 6 die Rückzugslänge, wenn der Rückzug mit der Rückzugsroute, basierend auf dem Entwurfswert, durchgeführt wird. Die Rückzugslänge wird als Befehls-Rückzugslänge LR bezeichnet.
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Als Nächstes ist in 7, obwohl das Werkstück in den Entwurfsdaten prozessiert wird, ein beispielhafter Fall illustriert, wo kleine Verarbeitungsfehler auftraten. Abhängig von einem Genauigkeitsniveau der Bearbeitungswerkzeuge kann das erzeugte tatsächliche Werkstück etwas gegenüber den Entwurfsdaten verschoben sein. Selbst in einem solchen Fall wird die Route für das aktive nominale Abtastmessen basierend auf den Entwurfsdaten erzeugt.
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8 illustriert, wie das Werkstück in 7 mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird. Bei der aktiven nominalen Abtastmessung, Kurskorrektur verwendend, um den Depressionsbetrag EP konstant zu halten, führt die Tasterspitze 232 die Abtastversetzung längs der Oberfläche des Werkstücks durch. Daher, selbst obwohl der Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem tatsächlichen Werkstück existiert, wie in 7 (8) gezeigt, setzt die Sonde 230 die Abtastmessung fort.
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Als Ergebnis des Fortsetzens der aktiven nominalen Abtastmessung erreicht die Sonde 230 (Tasterspitze 232) den Punkt Pn'. Der Punkt Pn' entspricht einem Punkt, wo der Punkt Pn kurskorrigiert wird, um den Depressionsbetrag EP konstant zu halten. Das Rückziehen wird durchgeführt, wenn der Punkt Pn' erreicht wird. Dann, wenn der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt wird, können die Sonde 230 (Tasterspitze 232) und das Werkstück in Kontakt gelangen (ST120: JA).
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Weiter, in einem Fall, bei dem die passive nominale Abtastmessung (nicht die aktive nominale Abtastmessung) ausgeführt wird, wenn der Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem tatsächlichen Werkstück (beispielsweise ein Versatzbereich von mehreren Zehnteln eines Millimeters) ausgeführt wird, treten Fehler auf, in welchen die Sonde 230 (Tasterspitze 232) vom Werkstück oder der Sonde 230 zu viel heruntergedrückt wird. Wenn ein solcher Fehler auftritt, ist die nominale Abtastmessung selbst inoperabel und suspendiert die Koordinatenmessvorrichtung 200 die Operationen. Mit anderen Worten, wenn der Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem Werkstück wie in 7 (8) gezeigt, existiert, dringt die Sonde 230 (Tasterspitze 232) mit der passiven nominalen Abtastmessung nicht tief in das feine Loch hinein.
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Selbst bei der aktiven nominalen Abtastmessung ist die Größe des akzeptablen Versatzes oft vorab definiert. Der Versatz zwischen der Route der nominalen Abtastmessung und der Ist-Route der Tasterspitze 232 wird als Kursfehler ΔL bezeichnet. Ein zulässiger Wert des Kursfehlers ΔL wird beispielsweise bei etwa 1,5 mm definiert. Wenn der Kursfehler ΔL über 15 mm ist, ist selbst die aktive nominale Abtastmessung unfähig zur Kurskorrektur und führt die aktive nominale Abtastmessung selbst zu einem Fehler. In einem solchen Fall suspendiert die Koordinatenmessvorrichtung 200 Operationen aufgrund des Fehlers.
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Wenn andererseits der Kursfehler ΔL 1,5 mm oder kleiner ist, setzt sich die aktive nominale Abtastmessung fort. Selbst beim gegenüber den Entwurfsdaten stark verschobenen Werkstück gestattet die aktive nominale Abtastmessung, dass die Abtastmessung sich ohne Fehler fortsetzt. Dies ist für den Nutzer bequem, kann aber zu häufigen Kontaktvorkommnissen während des Rückziehens führen, die bei der passiven nominalen Abtastmessung kaum passieren. Zusätzlich, wenn die Sonde innerhalb des feinen Lochs suspendiert ist, kann eine manuelle Wiederherstellung mit einigen Schwierigkeiten einhergehen. Es kann einen Fall geben, bei dem ein Inneres des Lochs nicht direkt betrachtet werden kann.
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Es werden nun Operationen beschrieben, wenn ein Kontakt während des Rückziehens auftritt (ST120: JA). Die Bewegungssteuerung 300 suspendiert den Versatz der Sonde 230 unmittelbar, wenn ein Kontakt zwischen der Sonde 230 (Tasterspitze 232) und dem Werkstück während des Rückzugs detektiert wird (ST130). Mit anderen Worten, wenn die Depression/Das Herunterdrücken der Sonde 230 während des Rückziehens detektiert wird, suspendiert die Koordinatenmessvorrichtung 200 zeitweilig die Operation.
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Dann wird eine Verifikation durchgeführt, ob der Wiederherstellmodus ausgewählt ist (ST140). Wenn der Wiederherstellmodus ausgewählt ist (ST140: JA), schreitet der Prozess zum Wiederherstellprozess fort (ST150).
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Der Wiederherstellprozess (ST150) wird im Detail beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das eine Operationsprozedur des Wiederherstellprozesses illustriert (ST150). Im Wiederherstellprozess teilt die Bewegungssteuerung 300 zuerst dem Host-Computer 500 die Änderung am Wiederherstellprozess mit (ST151). Der Host-Computer 500 teilt dem Nutzer die Änderung des Wiederherstellprozesses mit (beispielsweise auf der Anzeige angezeigt), und platziert zusätzlich Messoperationen wie etwa Speichermessungsdaten zeitweilig in einem Bereitschaftszustand.
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Als Nächstes berechnet die Bewegungssteuerung 300 eine Kontaktposition (ST152). Mit anderen Worten wird die Position jedes Schiebers aus dem aus dem Geber ausgegebenen Detektionssignal gefunden und wird zusätzlich der Versatzbetrag der Sonde 230 (Taster 231) berechnet, indem das aus dem Sondensensor ausgegebene Detektionssignal gezählt wird. Da die Zentrumskoordinate Pp (Sondenposition Pp) der Tasterspitze 232 auf diese Weise ermittelt werden kann, wird dann durch Addieren des Versatzes des Radius der Tasterspitze 232 in der Richtung der Depression ein Kontaktpunkt Pco zwischen dem Werkstück und der Tasterspitze 232 berechnet (siehe 10).
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Dies ist dasselbe wie die sogenannte Punktmessung und durch Abtasten der Koordinaten, wenn ein vorbestimmter Depressionsbetrag erreicht ist (beispielsweise 0,3 mm), werden genaue Koordinaten des Kontaktpunkts Pco ermittelt.
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Als Nächstes wird ein Punkt (Psf) auf der Oberfläche des Werkstücks in einer finalen Positionierungsposition (Pn') entsprechend einer finalen Befehlsposition (Pn) gefunden und wird eine Distanz Lm zwischen Psf und Pco berechnet (ST153). Die Distanz Lm entspricht beispielsweise einer Breite des feinen Lochs. Den Durchmesser d der Tasterspitze 232 berücksichtigend, wird eine maximale Fahrdistanz von einem Rückzugsstartpunkt (Pn') zum Kontaktpunkt (Pco) mit dem Werkstück als Lm – d (d ist der Sondendurchmesser) definiert (ST154). Mit anderen Worten kann der Rückzug durchgeführt werden, ohne das Werkstück zu kontaktieren, falls der Rückzug kleiner ist als die maximale Fahrdistanz (Lm – d).
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Dies gegeben wird der Betrag an angemessenem Rückzug Lr als Nächstes berechnet (ST155). Der Betrag an angemessenem Rückzug Lr wird durch Multiplizieren eines Koeffizienten k von kleiner als 1 (0 < k < 1) mit der maximalen Fahrdistanz Lm – d) berechnet. Hier als ein Beispiel ist k = 0,5. Innerhalb des Bereichs des Betrags angemessenen Rückzugs Lr, der auf diese Weise ermittelt wird, kann der Rückzug durchgeführt werden ohne Kontakt zwischen der Tasterspitze 232 und dem Werkstück.
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Obwohl dies ein feiner Punkt ist, da dies auch wichtig ist, wird einige zusätzliche Erläuterung bereitgestellt. Wenn der Betrag der vorbestimmten Depression während der Abtastmessung bei 0,3 mm definiert ist, wird die Sonde 230 0,3 mm zum Werkstück an der Position des Punkts Pn' gedrückt. Jedoch wird der Koordinatenwert (Pn') des Tasterspitzenzentrums basierend auf der Summe der Ausgabe aus jedem Geber und der Ausgabe aus dem Sondensensor der Koordinatenmessvorrichtung 200 ermittelt, und weist denselben Koordinatenwert auf, während die Tasterspitze 232 in Kontakt mit dem Werkstück ist. Da der Sondensensor einen Depressionsbetrag in dem Betrag ausgibt, den die Koordinatenmessvorrichtung 200 die Sonde 230 zum Werkstück herunter presst, geht es glatt aus.
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Die Operation des Zurücknehmens der Sonde 230 von dem Zustand, in dem die Sonde 230 zum Werkstück gedrückt wird, wird im Detail erörtert. Obwohl die Koordinatenmessvorrichtung 200 das Rücknehmen der Sonde 230 startet, versetzt sich die Tasterspitze 232 nicht (das Zentrum der Tasterspitze ist unbeweglich), während die Depression (0,3 mm) wiederhergestellt wird. Da die Tasterspitze 232 sich nicht versetzt, kann eine unbeabsichtigte Kollision zwischen der Tasterspitze 232 und dem Werkstück unmöglich während dieser Zeit auftreten. Wenn die Depression der Sonde 230 Null ist, beginnt die Tasterspitze 232 die Trennung vom Werkstück.
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In der vorliegenden Spezifikation wird die Rückzugsoperation erwogen, um in dem Moment zu starten, wenn die Tasterspitze 232 vom Werkstück getrennt ist (Depressionsbetrag ist Null) und die Rückzugsoperation wird als die Operation bezeichnet, die von dem Moment an auftritt, wenn die Tasterspitze 232 vom Werkstück getrennt wird (Depressionsbetrag ist Null), bis die Tasterspitze 232 stoppt.
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Basierend auf dem Betrag angemessenen Rückzugs Lr wird ein Rückzugsstopppunkt Pr berechnet (ST156). Der Rückzugsstopppunkt Pr ist eine Position, wo der Betrag angemessenen Rückzugs Lr in der Richtung des Rückzugs vom Rückzugsstartpunkt (Pn') addiert wird.
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Wenn der Rückzugsstopppunkt Pr ermittelt ist, versetzt die Bewegungssteuerung 300 die Sonde 230 (Tasterspitze 232) zu dem Rückzugsstopppunkt Pr (ST157). Entsprechend wird der Kontaktzustand zwischen der Sonde 230 (Tasterspitze 232) und dem Werkstück aufgelöst, was zu einer erfolgreichen Wiederherstellung führt.
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Die Bewegungssteuerung 300 teilt dem Host-Computer 500 den Koordinatenwert des zuvor berechneten Kontaktpunkts Pco mit (ST158). Dies beendet den Wiederherstellprozess (ST150).
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Der Host-Computer 500 gibt den Bereitschaftszustand der Wiederherstellung frei, wenn die Mitteilung des Kontaktpunkts Pco empfangen wird. Der Host-Computer 500 speichert den mitgeteilten Kontakten Pco im Speicher 520 und führt dann die Korrektur der Entwurfsdaten durch, basierend auf Information über den Kontaktpunkt Pco.
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Beispielsweise werden eine Breite und eine Zentrumsachse des feinen Lochs aus der Distanz Lm zwischen dem Punkt auf der Oberfläche des Werkstücks (Psf) an der Endpositionierposition (Pn') und dem konstanten Punkt Pco identifiziert. Basierend auf der Information wird die Position des feinen Lochs durch den Formanalysator korrigiert. Wenn die auf diese Weise korrigierten Entwurfsdaten zur Bewegungssteuerung 300 (PCC-Ermittler 310) zurückgegeben werden, wird eine Versatzroute, die das Werkstück nicht kontaktiert, ermittelt. Daher kann die richtige Route nach dem Prozess (der Messung nach dem Rückzugsstopppunkt Pr) erzeugt werden und kann die nachfolgende Abtastmessung fortgesetzt werden. Zusätzlich, falls ein Werkstück (Produkt) unter Verwendung derselben Werkzeugmaschine bearbeitet wird, basierend auf denselben Entwurfsdaten, kann erwartet werden, dass die Messung ohne Fehler fortschreitet, wobei die nominale Abtastmessung mit dem zweiten Werkstück beginnt.
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Weitere Kommentare werden hier zur Klarstellung hinzugefügt. die Korrektur der Entwurfsdaten impliziert nicht einen Wunsch, ein Werkstück zu bilden, das gegenüber den ursprünglichen Entwurfsdaten verschoben ist. Es versteht sich, dass der Hauptfokus darin besteht, eine geeignete Route zu erzeugen, wenn das tatsächlich gebildete Werkstück unter Verwendung der nominalen Abtastungsmessung gemessen wird.
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Nach der erfolgreichen Wiederherstellung setzt die Bewegungssteuerung 300 die aktive nominale Abtastmessung fort (ST110) und endet, wenn alle Messungen des gemessenen Objekts (beispielsweise das gesamte Werkstück) durchgeführt sind (ST160: JA).
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Es folgt eine weitere Information für einen Fall, bei dem der Anwender den Wiederherstellmodus im Prozess des Auswählens des Wiederherstellmodus (ST103) während des Vorbereitungsprozesses (ST100) nicht auswählt. Während des Rückzugs in dem Zustand, wenn der Wiederherstellmodus nicht ausgewählt ist, können die Sonde 230 (Tasterspitze 232) und das Werkstück in Kontakt gelangen. In einem solchen Fall kann der Prozess mit einem Fehler enden, oder dem Anwender kann eine weitere Chance gegeben werden, neu auszuwählen.
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In diesem Szenario gelangen die Sonde 230 (Tasterspitze 232) und das Werkstück während des Rückziehens in Kontakt (ST120: JA), wird aber der Wiederherstellmodus nicht ausgewählt (ST140: NEIN). In diesem Fall wird der nachfolgende Fehlerprozess (ST170) ausgeführt. 11 illustriert die Prozedur des Fehlerprozesses (ST170). Die Bewegungssteuerung 300 teilt dem Host-Computer 500 den Fehler mit (ST171). Mit anderen Worten wird in einem Zustand, bei dem der Wiederherstellmodus nicht ausgewählt ist, dem Host-Computer 500 der Kontakt zwischen der Sonde 230 (Tasterspitze 232) und dem Werkstück mitgeteilt. Wenn die Fehlermitteilung empfangen wird, zeigt der Host-Computer 500 eine Fehlernachricht an (beispielsweise auf der Anzeige angezeigt). Gleichzeitig zeigt der Host-Computer 500 den in 5 gezeigten Auswahlbildschirm auf der Anzeige an und gestattet dem Anwender, EIN/AUS zum Herstellmodus auszuwählen.
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Wenn der Anwender "EIN" zum Wiederherstellmodus auswählt (ST173: JA), schreitet er zum Wiederherstellprozess fort (ST150). In diesem Fall wird der oben beschriebene Wiederherstellprozess (9) ausgeführt.
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Wenn der Anwender den Wiederherstellmodus nicht auswählt (beispielsweise Abbruch ohne Auswählen des Wiederherstellmodus), endet der Prozess an diesem Punkt. (Nachfolgend wird die manuelle Operation nach Wunsch des Anwenders durchgeführt.)
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Die nachfolgenden nützlichen Effekte werden mit der oben angemerkten Konfiguration-"nominale Abtastmessung mit Fehlerkorrektur" erzielt.
- (1) Da die aktive nominale Abtastmessung die nominale Abtastmessung eines Werkstücks mit einem leicht großen Versatz gegenüber den Entwurfsdaten durchführen kann, gibt es einen großen Vorteil bei der Messeffizienz. Beispielsweise kann die passive nominale Abtastmessung nicht auf ein Werkstück mit einem großen Versatz gegenüber den Entwurfsdaten angewendet werden. Zusätzlich erfordert die autonome Abtastmessung Zeit. Wenn jedoch die aktive nominale Abtastmessung am Werkstück mit einem etwas großen Versatz gegenüber dem Entwurfsdaten durchgeführt wird, kann während des Rückziehens unerwarteter Kontakt auftreten. Wenn der Prozess mit einem Fehler für jeden Kontakt während des Rückziehens endet, sind die günstigen Effekte der aktiven nominalen Abtastmessung mit günstiger Messeffizienz beachtlich reduziert. In dieser Hinsicht beinhaltet die vorliegende Ausführungsform den Wiederherstellmodus, welcher automatisch aus dem Kontakt während des Rückziehens wiederherstellt und zum automatischen Wiederherstellen mit dem Wiederherstellprozess in der Lage ist. Dies verbessert weiter die Bequemlichkeit der aktiven nominalen Abtastmessung und führt zu verschiedenen beachtlichen Effekten einschließlich Hochgeschwindigkeitsmessung, Vereinfachung der Messaufgabe, vergrößerter Effizienz und dergleichen.
- (2) Im Wiederherstellprozess werden die Koordinaten des Kontaktpunkts Pco gefunden (ST152) und wird die Position des Kontaktpunkts Pco an den Host-Computer 500 gesendet und dort gespeichert (ST158). Basierend auf der Information des Kontaktpunkts Pco, die im Host-Computer 500 gespeichert ist, kann die nachfolgende Messung fortgesetzt werden und kann eine effiziente Messung beginnend mit der zweiten Messung durchgeführt werden. Falls der Kontaktzustand (Fehlerzustand) einfach eliminiert wird, ist eine Wiederherstellung aus dem Fehler möglich, durch einfaches Rückziehen ein bisschen in reverser Richtung in dem Moment, zu dem der Kontakt (Kollision) detektiert wird. (Ein anderer Ansatz besteht darin, danach den Anwender die Sonde 230 zur nächsten Messposition durch manuelle Operation versetzen zu lassen.) Dies kann etwas vereinfacht werden, indem der Fehlerzustand automatisch eliminiert wird, falls jedoch der Anwender jedes Mal manuell bedienen muss, ist dies immer noch lästig. In dieser Hinsicht findet die vorliegende Ausführungsform die Koordinaten des Kontaktpunkts Pco genau (ST152) und speichert dieselben (ST158). Entsprechend ist die manuelle Operation durch den Anwender weitgehend unnötig und wird die Messoperation drastisch vereinfacht.
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(Erstes Modifikationsbeispiel)
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In der obigen Ausführungsform wird Lr = (Lm – d) × k als beispielhafter Rückzugsbetrag angeboten. Das Rückziehen sollte innerhalb eines Bereichs durchgeführt werden, in welchem die Sonde (Tasterspitze) nicht mit dem Werkstück kollidiert und daher können Verfahren des Einstellens des Rückzugsbetrages zusätzlich dazu berücksichtigt werden. Beispielsweise (1) Lr = Lm × k', wobei k' definiert sein kann, ein kleiner Wert von etwa 0,1 oder 0,2 zu sein. Der Betrag an angemessenem Rückziehen kann eingestellt werden, ohne den Durchmesser d von der Tasterspitze von Lm abzuziehen, falls k' klein ist. Alternativ kann (2) Lr = Lm – d – α (0,5 mm < α < 2,0 mm) auch erwogen werden. Wenn die Sonde vom Werkstück um eine Distanz α getrennt ist, wird ein sicheres Rückziehen als möglich angesehen. Zusätzlich, wenn der Rückzugsstopppunkt Pr mit Lr (= Lm – d – α) gefunden wird, in einem Fall, bei dem der Rückzugsstopppunkt Pr innerhalb des Werkstücks ist, kann der Prozess mit einem Fehler enden, oder kann α auf einen kleineren Wert rückgesetzt werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung folgt. In der oben erwähnten ersten Ausführungsform wird die Rückzugsoperation wie angegeben durchgeführt und falls die Sonde und das Werkstück während des Rückziehens in Kontakt gelangen, wird ein Wiedergewinnprozess (Wiederherstellprozess) durchgeführt. Im Gegensatz dazu kommen in der zweiten Ausführungsform die Sonde und das Werkstück während des Rückziehens soweit als möglich nicht in Kontakt (kollidieren). Die zweite Ausführungsform ist eine nominale Abtastmessung mit einer Fehlervermeidungsfunktion und wird als "nominale Abtastmessung mit Fehlervermeidungsfunktion" bezeichnet. Nachfolgend werden Schritt-für-Schritt-Beschreibungen bereitgestellt.
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12 ist ein Flussdiagramm, das Operationen "der nominalen Abtastmessung mit der Fehlervermeidungsfunktion" (zweite Ausführungsform) beschreibt. Zuerst wird eine notwendige Vorbereitung für die Abtastmessung durchgeführt (Vorbereitungsprozess ST200). Wie in einem Flussdiagramm von 13 gezeigt, ist der Vorbereitungsprozess ST200 im Wesentlichen derselbe wie derjenige der ersten Ausführungsform und daher wird die detaillierte Beschreibung jeden Schritts weggelassen. In der zweiten Ausführungsform wird ein Fehlervermeidungsmodus auf einem Auswahlbildschirm von 14 ausgewählt (ST203).
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Durch Durchlaufen des Vorbereitungsprozesses (ST200) misst die Bewegungssteuerung 300 das Werkstück mit der aktiven nominalen Abtastmessung (ST210). Die aktive nominale Abtastmessung wird in der ersten Ausführungsform beschrieben und somit werden wiederholte Beschreibungen weggelassen.
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Wenn die zweite Ausführungsform beschrieben wird, hilft das Bereitstellen von numerischen Werten als Beispiele für das Verständnis. 15, 16 und 17 illustrieren einen beispielhaften Fall, bei dem das feine Loch mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird. 15 illustriert einen Fall, bei dem das wie in den Entwurfsdaten prozessierte feine Loch mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird. In diesem Beispiel beträgt eine Breite des feinen Lochs 8 mm und ist ein Durchmesser der Tasterspitze 232 4 mm. 16 illustriert einen Fall, bei dem ein Werkstück, welches leicht gegenüber den Entwurfsdaten verschoben ist, mit der aktiven nominalen Abtastmessung gemessen wird. Das Loch in den Entwurfsdaten ist 8 mm, aber im tatsächlichen Werkstück sind Seitenoberflächen des Lochs einwärts um 0,5 mm verschoben und somit hat das Loch etwa 7 mm. 17 wird unten beschrieben.
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Weiter ist das "Loch" als typisches Beispiel zum Erleichtern des Verständnisses illustriert, es gibt jedoch keine Notwendigkeit, dass das "Loch" wörtlich ein Loch ist. Ein anderer Teil des Werkstücks kann selbstverständlich von einer Oberfläche eines gemessenen Objektes durch einen kleinen Spalt getrennt sein.
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Basierend auf den Entwurfsdaten weist die Route (PCC-Kurve) der nominalen Abtastmessung einen zu den Entwurfsdaten addierten vorbestimmten Versatz auf. Wenn die (aktive) nominale Abtastmessung durchgeführt wird, wird die Koordinatenmessvorrichtung 200 so antriebsgesteuert, dass die Tasterspitze 232 gegenüber dem interpolierten Punkt (i) zum nächsten interpolierten Punkt (i + 1) auf der Route (PCC-Kurve) versetzt ist. Der Punkt Pn in 15 (16) ist die Endbefehlsposition der Messung des feinen Lochs. Die Bewegungssteuerung 300 bestimmt, ob ein Versatzbefehl die endgültige Befehlsposition Pn des gemessenen Orts erreicht hat (ST220). ("Ob ein Versatzbefehl die Endposition Pn des gemessenen Ortes erreichte" bedeutet in anderen Worten, ob der Operationsbefehl den Prozess unmittelbar vor der Rückzugsoperation erreichte.)
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Wenn der Versatzbefehl die Endbefehlsposition Pn des gemessenen Ortes erreicht (ST220: JA), wird die Tasterspitze 232 an dem Punkt auf der Oberfläche des Werkstücks positioniert, welcher der Endbefehlsposition Pn entspricht (ohne zum Rückzugsbefehl weiterzugehen) (ST230). Da die aktive nominale Abtastmessung EIN ist, werden der Depressions-Korrekturvektor und der Kurskorrekturvektor zum Versatzbefehl (Geschwindigkeitsvektor), der zur Endbefehlsposition Pn versetzt, addiert und wird die Sonde 230 automatisch zum Punkt Pn' auf der Oberfläche des Werkstücks, welcher der Endbefehlsposition Pn entspricht, positionsgesteuert (siehe 16). "Pn" repräsentiert den Koordinatenwert "Pn" für das Zentrum der Tasterspitze.
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Die Sonde 230 wird um einen vorbestimmten Depressionsbetrag (0,3 mm) zur Oberfläche des Werkstücks durch aktive Steuerung gepresst, jedoch wird der Koordinatenwert für das Zentrum der Tasterspitze (Pn') basierend auf der Summe der Ausgabe jedes Gebers und der Sondensensorausgabe der Koordinatenmessvorrichtung 200 gefunden und weist denselben Koordinatenwert auf, während die Tasterspitze 232 in Kontakt mit dem Werkstück ist. (Da der Sondensensor den Depressionsbetrag dafür ausgibt, wie viel die Koordinatenmessvorrichtung 200 die Sonde 230 zum Werkstück herunterdrückt, passt dies.) Zusätzlich, da es keinen Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem tatsächlichen Werkstück in 15 gibt, sollte die Endbefehlsposition Pn interpretiert werden, zur Endposition Pn' zu passen.
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Wenn das Positionieren zur Endposition Pn' abgeschlossen ist (ST230), wird als Nächstes ein Verschiebung Ls zwischen der Endbefehlsposition Pn und der Endposition Pn' berechnet (ST240). Ls = |Pn – Pn'|
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Der auf diese Weise berechnete Versatzbetrag Ls wird mit der bezeichneten Rückzugslänge LR verglichen (ST250). In diesem Beispiel wird LR mit einem vorbestimmten Koeffizienten β multipliziert und eine Größe von Ls wird mit einer Größe von β·LR verglichen. Als ein Beispiel ist β gleich 0,5.
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In diesem Beispiel ist die bezeichnete Rückzugslänge LR eine Rückzugslänge, die zeitlich vorab definiert ist. Beispielsweise wird die bezeichnete Rückzugslänge LR als 2 mm definiert, basierend auf der Breite des Lochs, das 8 mm ist und den Durchmesser der Tasterspitze 232, der 4 mm beträgt. Unter Bezugnahme auf 15, wenn die Tasterspitze 232 das Rückziehen um die bezeichnete Rückzugslänge LR (2 mm) ab einer durchgezogenen Linie (wo die Tasterspitze in Kontakt mit der Seitenoberfläche des Lochs steht) zu einer gestrichelten Linie durchführt, gelangt die Zentrumskoordinate Pp der Tasterspitze 232 zum Zentrum des Lochs. Zusätzlich wird die Rückzugsrichtung Dr aus der Sensorausgabe der Sonde 230 ermittelt. Mit anderen Worten ist die Normalrichtung der Messoberfläche am Punkt Psf basierend auf der Sensorausgabe der Sonde 230 bekannt. Eine normale Richtung wird als eine Rückzugsrichtung Dr definiert. In 15, nachdem der Rückzug durchgeführt ist, gibt es einen Spalt für etwa 2 mm zwischen einer äußeren Oberfläche der Tasterspitze 232 und der Seitenoberfläche des Lochs. (In diesem Beispiel ist die Tasterspitze 232 um 2 mm von der gemessenen Oberfläche und von der gegenüberliegenden Oberfläche getrennt.) Mit dem Spalt von etwa 2 mm ist es unwahrscheinlich, dass die Sonde 230 (Tasterspitze 232) in Kontakt mit dem Werkstück (Loch) gelangt (kollidiert), während zum nächsten Ort versetzt wird.
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15 nimmt eine Idealform an, bei der kein Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem tatsächlichen Werkstück existiert und daher ist selbstverständlich Ls < β·LR erfüllt (ST250: JA) und kann der bezeichnete Rückzug durchgeführt werden. Spezifisch kann der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge LR (= 2 mm) durchgeführt werden. Dann, falls es als nächstes zu messende Orte gibt (ST280: NEIN), wird die aktive nominale Abtastmessung fortgesetzt (ST210).
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Als Nächstes siehe 16 als eine Referenz. In 16 wird das tatsächliche Werkstück von den Entwurfsdaten verschoben und werden die Seitenoberflächen des Lochs einwärts um etwa 0,5 mm verschoben. Aufgrund der aktiven nominalen Abtastmessung ist eine Abtastmessung möglich, selbst wenn das tatsächliche Werkstück gegenüber den Entwurfsdaten verschoben ist. Die Sonde wird automatisch auf den Punkt Pn' auf der Oberfläche des Werkstücks entsprechend der Endbefehlsposition Pn positionsgesteuert, nachdem der Depressionskorrekturvektor und der Kurskorrekturvektor zum Versatzbefehl (Geschwindigkeitsvektor) addiert werden, der die Endbefehlsposition Pn versetzt (siehe 16).
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Wenn die Positionierung der Endposition Pn' abgeschlossen ist (ST230), wird der Versatzbetrag Ls zwischen der Endbefehlsposition Pn und der Endposition Pn' berechnet (ST240). Ls = |Pn – Pn'|
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In diesem Beispiel beträgt Ls ≈ 0,5 mm.
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In 16, wenn Ls (≈ 0,5) und β·LR (= 1,0 mm) verglichen werden, wird Ls < β·LR erfüllt (ST250: JA). Da eine Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) erfüllt ist, (ST250: JA), wird der Rückzug wie eingestellt durchgeführt (ST270). Spezifisch kann der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge durchgeführt werden (= 2 mm).
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Der tatsächliche Rückzug wird mit der bezeichneten Rückzugslänge LR (= 2 mm) durchgeführt, wie in 16 gezeigt. Der Spalt von etwa 1 mm wird zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des Lochs und der Tasterspitze 232 bewahrt, wie in 16 dargestellt. Mit dem Spalt von etwa 1 mm kann der Rückzug sicher durchgeführt werden.
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In diesem Beispiel wird der schlimmste Fall angenommen, bei dem, obwohl der Versatzbetrag Ls 0,5 mm beträgt, die Breite des Lochs um 1,0 mm eingeengt ist. Allgemein, da die Richtung des Versatzes (Ls) nicht notwendigerweise rechtwinklig zur Oberfläche ist, kann die Breite des sich um 2 × Ls verengenden Lochs als schlechtest möglicher Fall angenommen werden. Wie in 16 gezeigt, kann selbst in einem Fall, bei dem das tatsächliche Werkstück gegenüber den Entwurfsdaten verschoben ist, der Rückzug sicher mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt werden, falls der Versatzbetrag Ls ausreichend kleiner als die bezeichnete Stationslänge LR ist.
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17 wird nachfolgend beschrieben. In 17 wird das tatsächliche Werkstück gegenüber den Entwurfsdaten verschoben und werden die Seitenoberflächen des Lochs einwärts um etwa 1,2 mm jeweils verschoben. Aufgrund der aktiven nominalen Abtastmessung ist eine Abtastmessung möglich, selbst wenn das tatsächliche Werkstück gegenüber den Entwurfsdaten verschoben ist. Beispielsweise ist ein Toleranzwert eines Kursfehlers ΔL bis zu 1,5 mm akzeptabel. Mit einem Verarbeitungsfehler von etwa 1,2 mm, wie zuvor erwähnt, ist eine Abtastmessung mit der Kurskorrektur unter Verwendung der aktiven nominalen Abtastmessung möglich.
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In 17 wird das Positionieren auf der Endposition Pn' entsprechend der Endbefehlsposition Pn abgeschlossen (ST230). Der Versatzbetrag Ls zwischen der Endbefehlsposition Pn und der Endposition Pn' wird berechnet (ST240). Ls = |Pn – Pn'|
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In diesem Beispiel beträgt Ls ≈ 1,2 mm.
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In 17, wenn Ls (≈ 1,2) und β·LR (= 1,0 mm) verglichen werden, gilt Ls < β·LR nicht (ST250: NEIN). Mit anderen Worten ist die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt. In diesem Fall, wenn das Rückziehen mit der Rückzugslänge LR wie eingestellt durchgeführt wird, kann die Tasterspitze 232 mit der gegenüberliegenden Oberfläche kollidieren.
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In 17, wenn die Seitenoberflächen des Lochs einwärts um je etwa 12 mm verschoben sind, kann die Breite des Lochs etwa 5,6 mm betragen. Wenn der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge LR (2 mm) durchgeführt wird, wird die Rückzugslänge LR (= 2 mm) zum Durchmesser der Tasterspitze 232 (= 4 mm) hinzu addiert, so dass 6 mm erreicht werden. Das Fehlersignal wird nicht ausgegeben, bis der Herunterdrückbetrag 0,3 mm erreicht. Selbst wenn eine Depressionsmarge von 0,3 mm am Spalt von 5,6 mm abgeschätzt wird, wird die Tasterspitze zur gegenüberliegenden Oberfläche über einem Standard-Depressionsbetrag (0,3 mm), wie erwartet, gedrückt. Wenn die Versatzgeschwindigkeit während des Rückzugs schnell ist, kann die Tasterspitze den Standard-Depressionsbetrag (0,3 mm) übersteigen und mit der gegenüberliegenden Oberfläche kollidieren.
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In einem Fall, bei dem die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt ist (ST250: NEIN), wird das Rückziehen durch Umschalten auf den Fehlervermeidungsprozess (ST300, 18) durchgeführt.
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Wenn die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt ist (ST250: NEIN), wird eine Bestätigung durchgeführt, um zu prüfen, ob der Fehlervermeidungsmodus ausgewählt ist (ST251). Wenn der Fehlervermeidungsmodus ausgewählt ist (ST251: JA), geht der Prozess zum Fehlervermeidungsprozess (ST300) über. Jedoch teilt vor Senden an den Fehlervermeidungsprozess ST300, der Bewegungssteuerung 300 dem Host-Computer 500 den Übergang zum Fehlervermeidungsprozess (ST252) mit. Der Host-Computer 500 teilt dem Anwender den Übergang zum Fehlervermeidungsprozess (beispielsweise Anzeige auf dem Bildschirm) und zusätzlich gemeinsame Messoperationen als ein Zustand des zeitweiligen Speicherns der Messdaten in einem Standby-Zustand mit.
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Als Nächstes ermittelt die Bewegungssteuerung 300 die Koordinaten der Endposition Pn' und notifiziert den Host-Computer 500 (ST253). Die Endposition Pn' bezieht sich auf den Punkt, wo der Rückzug nicht mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt werden kann. Der Host-Computer 500 speichert den Koordinatenwert der Endposition Pn und lässt die Korrektur der Entwurfsdaten und die bezeichnete Rückzugslänge LR so zurück, dass die nachfolgenden Werkstücke ohne Fehler unter Verwendung der nominalen Abtastmessung gemessen wird.
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Danach wird der Fehlervermeidungsprozess (ST300) durchgeführt. 19 ist ein Flussdiagramm, welches eine spezifische Prozedur eines Fehlervermeidungsprozesses beschreibt (ST300). Zuerst wird die Rückzugslänge auf eine Einstellung einer voreingestellten kurzen Länge für den Fehlervermeidungsprozess verändert (ST301). In diesem Beispiel ist eine Fehlervermeidungs-Rückzugslänge auf 1,7 mm voreingestellt. Diese Länge ist um 0,3 mm kürzer als die bezeichnete Rückzugslänge LR.
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Weiter ist die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' nicht auf 1,7 mm beschränkt und kann angemessen zwischen 0,1 mm und 1,9 mm eingestellt werden.
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Der Rückzug wird mit der Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' (= 1,7 mm) ausgeführt (ST302). (Die Richtung des Rückzugs ist die Normalrichtung zur gemessenen Oberfläche, die aus der Sensorausgabe der Sonde 300 ermittelt wird.) Zusätzlich wird eine Anzahl von Rückzügen unter Verwendung der Fehlervermeidungs-Rückzugslänge für einen nachfolgenden Prozess gespeichert. In diesem Beispiel, da dies der erste Versuch ist, wird ein Parameter j auf 1 initialisiert (ST303).
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20 illustriert einen Zustand, bei dem der Rückzug um Lr' = 1,7 mm durchgeführt wird.
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Derzeit wird eine Situation berücksichtigt, wo beide Seitenoberflächen des Lochs um 1,2 mm einwärts verschoben sind und daher die Breite des Lochs nur 5,6 mm beträgt. Wenn der Rückzug der Tasterspitze mit 4 mm Durchmesser um 1,7 mm durchgeführt wird, gelangt die Tasterspitze in Kontakt mit der entgegengesetzten Oberfläche an dem Punkt, wenn der Rückzug um 1,6 mm durchgeführt wird, und weiter wird die Sonde zur gegenüberliegenden Oberfläche um 0,1 mm gepresst. Zusätzlich, falls der Rückzug bei 2,0 mm durchgeführt wird, welches die bezeichnete Rückzugslänge LR ist, wird die Sonde zur entgegengesetzten Oberfläche um 0,4 mm gepresst. Spezifisch, wenn die bezeichnete Rückzugslänge LR (= 2,0 mm) verwendet wird, besteht die Möglichkeit, die Sonde zur entgegengesetzten Oberfläche zu pressen, durch Übersteigen des Standard-Depressionsbetrags (0,3 mm). In dieser Hinsicht macht das Ändern der Einstellung zur Fehlervermeidungs-Kurzrückzugslänge LR' (= 1,7 mm) einen Sinn.
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Jedoch, selbst falls die Fehlervermeidungs-Kurzrückzugslänge LR' verwendet wird, gibt es keine Erfolgsgarantie beim Rückziehen. Obwohl die Möglichkeit einer Kollision mit der entgegengesetzten Oberfläche durch einen übermäßigen Depressionsbetrag reduziert sein mag, kann die Tasterspitze in Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche sein, wie in diesem Fall zu sehen.
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Wenn der Kontakt zwischen der Tasterspitze 232 und dem Werkstück detektiert wird (ST306: JA), bestätigt die Bewegungssteuerung 300 den Wert des Parameters j (ST308). Wenn der Parameter j 5 oder kleiner ist (ST308: JA), wird der gespeicherte Koordinatenwert Pn' eingelesen und wird die Tasterspitze 232 zum Koordinatenwert Pn' rückgeführt.
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Wenn zum Koordinatenwert Pn' rückgeführt, wird die Rückzugslänge Lr' rückgesetzt (ST310). Mit anderen Worten wird die Rückzugslänge Lr' eingestellt, weiter um 0,3 mm verkürzt zu werden (ST310). Nachdem "1" zum Parameter j addiert ist (ST311), wird der Rückzug unter Verwendung der neu eingestellten Rückzugslänge Lr' (= 1,4) durchgeführt (ST312).
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21 illustriert einen Beispielzustand, bei dem der Rückzug um 1,4 mm von dem Koordinatenwert Pn' durchgeführt wird. Dieses Mal ist der Rückzug erfolgreich, ohne die gegenüberliegende Oberfläche zu kontaktieren (ST306: NEIN). Daher kehrt der Prozess zu ST280 zurück (12) und kann der Hauptablauf (ST210–ST280) danach fortgesetzt werden, bis alle Messungen abgeschlossen sind. Spezifisch, wenn der nächste Messort existiert, kann die Tasterspitze zum nächsten Ziel von der Nach-Rückzugsposition (Pr2) versetzt werden.
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Auf diese Weise, wenn das Werkstück gegenüber den Entwurfsdaten verschoben ist und die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt ist (ST250: NEIN), kann die Einstellung zur Fehlervermeidungs-Rückzugslänge Lr' verändert werden und kann weiter in die Rückzugslänge Lr' graduelle verkürzt werden und somit kann ein sicherer Rückzug erfolgreich durchgeführt werden.
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Zusätzlich, in einem Fall, bei dem der Kontakt mit dem Werkstück nicht aufgelöst wird (ST306: JA), selbst nachdem der Rückzug wiederholt durchgeführt wird, während die Rückzugslänge Lr' verkürzt wird, wenn der Parameter j in diesem Fall 5 erreicht (ST308: NEIN), verlässt der Prozess die Schleife des Fehlervermeidungsprozesses (19). Die Rückzugslänge Lr' kann nicht mehr kürzer sein und es werden unerwartete Gründe für den Fehler angenommen. Entsprechend, wenn der Parameter j 5 erreicht (ST308: NEIN), teilt die Bewegungssteuerung 300 dem Host-Computer 500 den Fehler mit (ST313) und beendet den Prozess.
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Eine zusätzliche Aussage ist hinsichtlich eines Szenarios bereitgestellt, in welchem der Anwender den Fehlervermeidungsmodus bei der Auswahl des Fehlervermeidungsmodus nicht auswählt (ST203), während des Vorbereitungsprozesses (ST200). In dem Zustand, bei dem der Fehlervermeidungsmodus nicht ausgewählt ist, kann der Versatzbetrag Ls gleich oder größer als β·LR sein (ST250: NEIN). In einem solchen Fall kann der Prozess mit einem Fehler beendet werden oder es kann dem Anwender eine weitere Chance zum Neuauswählen gegeben werden.
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Wenn die Sonde 230 (Tasterspitze 232) die Endbefehlsposition Pn erreicht, ist der Versatzbetrag Ls gleich oder größer als β·LR (ST250: NEIN), jedoch wird die Auswahl des Fehlervermeidungsmodus nicht ausgewählt (ST251: NEIN). In diesem Fall wird der nachfolgende Fehlerprozess ausgeführt (ST260). 22 illustriert ein Prozedere des Fehlerprozesses (ST260). Die Bewegungssteuerung 300 teilt dem Host-Computer 500 den Fehler mit (ST261). Spezifisch teilt die Bewegungssteuerung 300 dem Host-Computer 500 den Versatzbetrag Ls mit, der etwas größer ist im Vergleich zur bezeichneten Rückzugslänge LR in den Zustand, bei dem der Fehlervermeidungsmodus nicht ausgewählt ist (ST250: NEIN). Wenn die Fehlermitteilung empfangen wird, zeigt der Host-Computer 500 die Fehlernachricht an (beispielsweise auf der Anzeige angezeigt). Zu dieser Zeit wählt der Host-Computer 500 den in 14 gezeigten Auswahlbildschirm auf der Anzeige an und wählt der Anwender EIN/AUS des Fehlervermeidungsmodus.
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Wenn der Anwender EIN zum Fehlervermeidungsmodus auswählt (ST263: JA), geht der Prozess zum Fehlervermeidungsprozess über (ST300) (F in 18). In diesem Fall wird der oben beschriebene Fehlervermeidungsprozess (19) ausgeführt.
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Wenn der Anwender den Fehlervermeidungsprozess nicht auswählt (beispielsweise abbricht oder dergleichen, ohne den Fehlervermeidungsmodus auszuwählen), endet der Prozess an diesem Punkt. Danach wird manueller Betrieb nach Wunsch des Anwenders durchgeführt.
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Die nachfolgenden nützlichen Effekte werden bei der zweiten Ausführungsform erzielt. In der zweiten Ausführungsform wird der Versatzbetrag Ls zwischen der Endbefehlsposition Pn und dem Endpositionierpunkt Pn' entsprechend der Endbefehlsposition Pn ermittelt. Wenn der Versatzbetrag Ls groß ist, ist auch der Versatz zwischen den Entwurfsdaten und dem Werkstück groß. Daher, wenn der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt wird, gibt es ein Risiko einer unerwarteten Kollision mit der gegenüberliegenden Oberfläche. In dieser Hinsicht werden in der zweiten Ausführungsform der Versatzbetrag Ls und die bezeichnete Rückzugslänge LR verglichen, um festzustellen, ob die bezeichnete Rückzugslänge LR (ausreichend) größer als der Versatzbetrag Ls ist, das heißt, zu bestimmen, ob der Rückzug sicher durchgeführt werden kann. Wenn eine Bestimmung erreicht wird, dass der Rückzug nicht sicher bei der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt werden kann, wird der Rückzug unter Verwendung der Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' ausgeführt, die kürzer eingestellt ist. Daher kann eine Situation wie etwa Kollision mit der entgegengesetzten Oberfläche, wenn der Rückzug mit der bezeichneten Rückzugslänge LR durchgeführt wird, soweit als möglich vermieden werden. Entsprechend kann eine Reduktion der Belastung an der Sonde erwartet werden. Wenn die aktive Abtastmessung am Werkstück mit dem leicht großen Versatz gegenüber den Entwurfsdaten durchgeführt wird, setzt sich die Messung ohne Suspension der Messung aufgrund eines Fehlers während des Rückzugs fort, was zu einer Verbrennung der Messeffizienz führt.
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(Zweites Modifikationsbeispiel)
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In der oben erwähnten zweiten Ausführungsform wird in einem Fall, bei dem die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt ist (ST250: NEIN), die Rückzugslänge Lr' graduell verkürzt. In dieser Hinsicht kann in dem zweiten Modifikationsbeispiel, wie in einem Flussdiagramm in 23 gezeigt, die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' beispielsweise auf einen extrem kurzen Wert wie etwa 0,1 mm eingestellt werden (ST301A). Falls eine solche extrem kurze Rückzugslänge Lr' (= 0,1 mm) verwendet wird, kann eine Situation bei der die Sonde während des Rückzugs in Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche kommt, zuverlässig vermieden werden.
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In dieser Verbindung, gegeben den oben angemerkten Fall, kann die bezeichnete Rückzugslänge LR eingestellt sein, ab dem Anfang der extrem kurze Wert (= 0,1 mm) zu ein, jedoch ist dies nicht zu bevorzugen. Falls die Rückzugslänge LR den extrem kurzen Wert aufweist, wird die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonde in Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche kommt, extrem niedrig. Jedoch gibt es eine kleine Wahrscheinlichkeit, dass ein anderes Problem auftreten kann, bei einer bezeichneten Rückzugslänge LR, die zu kurz ist.
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Wie in 24 gezeigt, wird beispielsweise die Abtastmessung auf der äußeren Oberfläche eines gekrümmten Werkstücks durchgeführt und erreicht den ersten Endpunkt Pn'. Zusätzlich wird das nächste Ziel beispielsweise am Punkt Pk positioniert. Falls es keine ausreichende Trenndistanz zwischen der Sonde und dem Werkstück gibt, weil die Rückzugslänge LR zu kurz ist, gibt es ein Risiko, dass die Sonde und das Werkstück in Kontakt gelangen können, weil Bewegung zum nächsten Ziel Pk (siehe eine Route R1 in 24). Andererseits, falls es ausreichend Trenndistanz zwischen der Sonde und dem Werkstück gibt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonde in Kontakt mit dem Werkstück kommt, niedrig, bei Bewegung zum nächsten Ziel Pk (siehe eine Route R2 in 24). Daher muss die bezeichnete Rückzugslänge LR eingestellt sein, eine ausreichende Trennsubstanz zum Sicherstellen der Sicherheit aufzuweisen. Das Vornehmen einer Änderung an der Einstellung in der kurzen Rückzugslänge Lr' ist angemessen, auf bestimmte Fälle von Fehlervermeidung reserviert zu sein, wie etwa, wenn die Sicherheitsbestimmungs-Bedingung (Ls < β·LR) nicht erfüllt ist (ST250: NEIN). Weiter ist die Fehlervermeidungs-Rückzugslänge LR' nicht auf 0,1 mm beschränkt und es kann ein geeigneter Wert beispielsweise aus einem Bereich zwischen 0,1 bis 0,5 mm,, aber bevorzugter 0,1 mm bis 0,3 mm, ausgewählt werden.
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Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann nach Bedarf modifiziert werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In den oben angemerkten Ausführungsformen wird hauptsächlich die aktive nominale Abtastmessung beschrieben, jedoch kann die "aktive nominale Abtastmessung" durch eine "Punktmessung" ersetzt werden. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung auf Punktmessung angewendet werden. Die Punktmessung (auch als Berührungsmessung bezeichnet) ist bekannt. Bei der Punktmessung wird die Sonde 230 zeitweilig vom Werkstück getrennt. Die Punktmessung ist ein Messverfahren, bei dem die Sonde 230 (Tasterspitze 232) sich dem Werkstück nähert und ein Koordinatenwert ermittelt wird, wenn ein Depressionsbetrag einen vorbestimmten Wert erreicht (beispielsweise 0,3 mm). Da der Rückzug nötig ist, wenn von einem Messpunkt (Punkt) zum nächsten Messpunkt (Punkt) bewegt wird, ist die vorliegende Erfindung effektiv.
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Es ist anzumerken, dass die vorstehenden Beispiele lediglich für den Zweck der Erläuterung bereitgestellt worden sind und in keinster Weise als die vorliegende Erfindung beschränkend anzusehen sind. Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielshafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Worte, die hierin verwendet worden sind, Worte der Beschreibung und Illustration eher sind als Worte der Beschränkung. Änderungen können vorgenommen werden, innerhalb des Umfangs der anhängigen Ansprüche, wie derzeit gesagt und wie geändert, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die Partikularitäten, die hierin offenbart sind, beschränkt sein; stattdessen erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf alle funktional äquivalenten Strukturen, Verfahren und Verwendungen, die innerhalb des Umfangs der anhängigen Ansprüche liegen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Variationen und Modifikationen können möglich sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-207954 [0001]
- JP 2008-241420 [0003, 0003]
- JP 2013-238573 [0004, 0067]
