DE102019204166A1 - Koordinatenmessmaschine in arm-bauweise - Google Patents

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DE102019204166A1
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DE102019204166.3A
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Shingo Kiyotani
Kanae KOBAYASHI
Tomohiro Usui
Tatsuya Terauchi
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Mitutoyo Corp
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • GPHYSICS
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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Abstract

Eine Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise umfasst einen Drehtisch, auf dem ein Werkstück montiert ist, einen Messtaster zum Messen von dreidimensionalen Koordinaten des auf dem Drehtisch montierten Werkstücks, einen Tragarm, der drehbar ist, während er den Messtaster trägt, einen Armantriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Tragarm um eine erste Achse zu drehen, einen Tischantriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Drehtisch um eine zur ersten Achse senkrechten zweite Achse zu drehen, und einen Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Armantriebsabschnitt und den Tischantriebsabschnitt anzusteuern, um den Messtaster in Bezug auf das Werkstück zu so bewegen, dass die dreidimensionalen Koordinaten des Werkstücks durch den Messtaster gemessen werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise, die ein Messobjekt mit einem Messtaster misst.
  • HINTERGRUND
  • Als Messgerät wird beispielsweise ein dreidimensionales Messgerät verwendet, das einen Messtaster beispielsweise in zueinander senkrechten Dreiachsrichtungen bewegt, um Koordinaten oder dergleichen eines Messobjekts zu messen, das auf einem Aufspanntisch montiert ist. Ein in der ungeprüften Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. S50-22049 beschriebenes dreidimensionales Messgerät ist ein sogenanntes Doppelständer-Messgerät, das einen Bewegungsmechanismus umfasst, der aus beweglichen Elementen besteht, die sich in einer X-Achsenrichtung, einer Y-Achsenrichtung bzw. einer Z-Achsenrichtung bewegen, und einen Messtaster mit dem Bewegungsmechanismus bewegt.
  • Das dreidimensionale Messgerät in Doppelständer-Bauweise umfasst jedoch den Bewegungsmechanismus, in dem eine Vielzahl von beweglichen Elementen verbunden sind, und verfügt somit über einen begrenzten Messraum, in dem ein Objekt gemessen wird. Daher gibt es bezüglich Größe oder Form eines Messobjekts, die gemessen werden kann, eine Grenze. Darüber hinaus umfasst das dreidimensionale Messgerät in Doppelständer-Bauweise den Bewegungsmechanismus mit einer komplexen Struktur, und dessen Größe nimmt zu.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise bereitzustellen, die ein hohes Maß an Flexibilität bei der Messung eines Messobjekts aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise offenbart, die umfasst:
    • einen Aufspanntisch, auf dem ein Messobjekt montiert ist;
    • einen Messtaster zum Messen von dreidimensionalen Koordinaten des auf dem Aufspanntisch montierten Messobjekts;
    • einen Träger, der drehbar ist, während er den Messtaster trägt;
    • einen ersten Antriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Aufspanntisch oder den Träger um eine erste Achse zu drehen;
    • einen zweiten Antriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Aufspanntisch oder den Träger um eine zur ersten Achse senkrechte zweite Achse zu drehen; und
    • einen Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den ersten Antriebsabschnitt und den zweiten Antriebsabschnitt anzusteuern, um den Messtaster in Bezug auf das Messobjekt so zu bewegen, dass die dreidimensionalen Koordinaten des Messobjekts von dem Messtaster gemessen werden.
  • Der Steuerabschnitt kann den ersten Antriebsabschnitt ansteuern, um den Träger um die erste Achse zu drehen, und kann den zweiten Antriebsabschnitt ansteuern, um den Aufspanntisch um die zweite Achse zu drehen.
  • Der Steuerabschnitt kann den ersten Antriebsabschnitt ansteuern, um den Träger um die erste Achse zu drehen, und kann den zweiten Antriebsabschnitt ansteuern, um den Träger um die zweite Achse zu drehen.
  • Der Träger kann ein Tragarm sein, bei dem eine Vielzahl von Verbindungsarmen durch einen Gelenkabschnitt verbunden sind, und
    der erste Antriebsabschnitt kann den Gelenkabschnitt um die erste Achse drehen.
  • Der erste Antriebsabschnitt kann den Verbindungsarm des Tragarms um eine dritte Achse drehen, die parallel zu einer Achsenrichtung des Verbindungsarms verläuft und sich mit der ersten Achse oder der zweiten Achse schneidet.
  • Die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise kann ferner umfassen:
    • einen Führungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Tragarm drehbar um die zweite Achse zu führen sein, wobei der Führungsabschnitt ringförmig um den Montagetisch herum vorgesehen ist,
    • wobei der Steuerabschnitt den zweiten Antriebsabschnitt ansteuern kann, um den Tragarm entlang des Führungsabschnitts zu drehen.
  • Der Tragarm kann einen ersten Tragarm, der einen ersten Messtaster trägt, und einen zweiten Tragarm, der einen von dem ersten Messtaster unterschiedlichen zweiten Messtaster trägt, umfassen, und
    der Steuerabschnitt kann bewirken, dass der erste Messtaster und der zweite Messtaster gleichzeitig eine Vielzahl von Abschnitten des Messobjekts messen.
  • Die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise kann ferner umfassen:
    • einen Führungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den ersten Tragarm und den zweiten Tragarm drehbar um die zweite Achse zu führen, wobei der Führungsabschnitt ringförmig um den Aufspanntisch herum vorgesehen ist,
    • wobei der Steuerabschnitt den zweiten Antriebsabschnitt ansteuern kann, um den ersten Tragarm und den zweiten Tragarm entlang des Führungsabschnitts zu drehen.
  • Nachdem das Messobjekt von dem Messtaster gemessen worden ist, kann der Steuerabschnitt den ersten Antriebsabschnitt und den zweiten Antriebsabschnitt ansteuern, um den Tragarm in eine Rückzugsposition zu bringen, die von einem Messraum auf dem Aufspanntisch entfernt ist.
  • Der Aufspanntisch kann eine kreisförmige Basis sein.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise mit einem hohen Maß an Flexibilität bei der Messung eines Messobjekts realisiert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematisches Darstellung, das eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Antriebsabschnitt darstellt, der einen Drehtisch und einen Tragarm dreht.
    • 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
    • 4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
    • 5 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
    • 6 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • <Erste Ausführungsform>
  • (Konfiguration der Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise)
  • Eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 als dreidimensionales Messgerät gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration der Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Antriebsabschnitt darstellt, der einen Drehtisch 14 und einen Tragarm 40 dreht.
  • Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 einen Aufspanntisch 10, einen Tischantriebsabschnitt 20, einen Messtaster 30, einen Tragarm 40, einen Armantriebsabschnitt 50 und eine Steuervorrichtung 70. Obwohl die Einzelheiten nachfolgend beschrieben werden, kann die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 ein Werkstück W unter Verwendung des Aufspanntisches 10 drehen, eine Position des Messtasters 30 unter Verwendung des Tragarms 40 steuern und die Koordinaten des Werkstücks W unter Verwendung des Messtasters 30 messen. In der ersten Ausführungsform entspricht der Armantriebsabschnitt 50 dem ersten Antriebsabschnitt und der Tischantriebsabschnitt 20 dem zweiten Antriebsabschnitt.
  • Der Aufspanntisch 10 ist eine Tisch, auf dem das Werkstück W als Messobjekt montiert ist. Der Aufspanntisch 10 ist beispielsweise kreisförmig (d.h. zylindrisch) ausgebildet. Durch Ausbilden des Aufspanntisches 10 in Zylinderform kann der Bauraum des Montagetisches 10 gegenüber einem Fall, in dem der Aufspanntisch 10 rechteckig ausgebildet ist, reduziert werden. Der Aufspanntisch 10 ist dazu konfiguriert, das montierte Werkstück W um eine Drehachse C1 zu drehen, sodass es an einer beliebigen Position positioniert werden kann. Wie in 1 dargestellt, umfasst der Aufspanntisch 10 einen Basisabschnitt 12 und den Drehtisch 14.
  • Der Basisabschnitt 12 ist kreisförmig ausgebildet. Der Basisabschnitt 12 ist ein Abschnitt, der den Drehtisch 14 drehbar abstützt.
  • Das Werkstück W ist auf dem Drehtisch 14 montiert. Ebenso wie der Basisabschnitt 12 ist der Drehtisch 14 kreisförmig ausgebildet. Der Durchmesser des Drehtisches 14 ist kleiner als der des Basisabschnitts 12.
  • Der Tischantriebsabschnitt 20 hat eine Funktion, den Drehtisch 14 um die Drehachse C1 (entsprechend der zweiten Achse) zu drehen. Beispielsweise umfasst der Tischantriebsabschnitt 20 eine Antriebsquelle, wie etwa einen Motor. Der Tischantriebsabschnitt 20 dreht den Drehtisch 14 um die Drehachse C1 unter Verwendung der von der Antriebsquelle erzeugten Antriebskraft. Durch Drehen des Drehtisches 14, wie vorstehend beschrieben, wird die Position des Werkstücks W gesteuert.
  • Der Messtaster 30 ist ein Messtaster zum Messen von dreidimensionalen Koordinaten des auf dem Aufspanntisch 10 (insbesondere dem Drehtisch 14) montierten Werkstücks W. Der Messtaster 30 wird an einer Spitze des Tragarms 40 abgestützt. Der Messtaster 30 tastet beispielsweise eine dreidimensionale Position des Werkstücks W ab, indem er sich in Kontakt mit dem Werkstück W bewegt.
  • Der Tragarm 40 ist ein Armmechanismus, bei dem eine Vielzahl von Verbindungsarmen über einen Gelenkabschnitt verbunden sind. Wie in 1 dargestellt, umfasst der Tragarm 40 eine Tragsäule 41, einen ersten Gelenkabschnitt 42, einen ersten Verbindungsarm 43, einen zweiten Gelenkabschnitt 44, einen zweiten Verbindungsarm 45 und einen Kopfabschnitt 46. Der Tragarm 40 hält den Messtaster 30 und dreht ihn.
  • Die Tragsäule 41 ist ein Basisabschnitt des Tragarms 40. Die Tragsäule 41 ist um den Aufspanntisch 10 herum angeordnet.
  • Der erste Gelenkabschnitt 42 wird von der Tragsäule 41 so abgestützt, dass er um eine Drehachse C2 (Achse senkrecht zur Ebene von 1) drehbar ist.
  • Ein Ende des ersten Verbindungsarms 43 in Längsrichtung ist mit dem ersten Gelenkabschnitt 42 verbunden, und ein anderes Ende des ersten Verbindungsarms 43 in Längsrichtung ist mit dem zweiten Gelenkabschnitt 44 verbunden. Der erste Verbindungsarm 43 dreht sich in Verbindung mit der Drehung des ersten Gelenkabschnitts 42 in eine Richtung, die durch einen Pfeil in 1 angezeigt wird.
  • Der zweite Gelenkabschnitt 44 ist um eine Drehachse C3 drehbar (Achse senkrecht zur Ebene von 1). Hier ist die Drehachse C3 parallel zur Drehachse C2.
  • Ein Ende des zweiten Verbindungsarms 45 in Längsrichtung ist mit dem zweiten Gelenkabschnitt 44 verbunden, und ein anderes Ende des zweiten Verbindungsarms 45 in Längsrichtung ist mit dem Kopfabschnitt 46 verbunden. Der zweite Verbindungsarm 45 dreht sich in Verbindung mit der Drehung des zweiten Gelenkabschnitts 44 in eine Richtung, die durch einen Pfeil in 1 angezeigt wird.
  • Der Kopfabschnitt 46 trägt den Messtaster 30.
  • Der Armantriebsabschnitt 50 hat eine Funktion des Drehens des Tragarms 40, der den Messtaster 30 trägt. Der Armantriebsabschnitt 50 umfasst beispielsweise eine Antriebsquelle, wie etwa einen Motor. Der Armantriebsabschnitt 50 dreht den ersten Gelenkabschnitt 42 und den zweiten Gelenkabschnitt 44 um die Drehachsen C2 und C3. Das heißt, der erste Verbindungsarm 43 und der zweite Verbindungsarm 45 drehen sich um die Drehachsen C2 beziehungsweise C3. Dadurch wird die Position des Messtasters 30 gesteuert.
  • Die Steuereinrichtung 70 steuert den Betrieb der Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1. Die Steuervorrichtung 70 führt eine Bewegungssteuerung des Messtasters 30 durch oder führt eine Formanalyse des Werkstücks W basierend auf dem Messergebnis unter Verwendung des Messtasters 30 durch. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung 70 einen Speicherabschnitt 72 und einen Steuerabschnitt 74.
  • Der Speicherabschnitt 72 speichert Programme, die durch den Steuerabschnitt 74 ausgeführt werden sollen oder, verschiedene Daten.
  • Der Steuerabschnitt 74 führt das in dem Speicherabschnitt 72 gespeicherte Programm zur Steuerung der Koordinatenmessmaschine in Armbauweise 1 aus.
  • Wenn das Werkstück W von dem Messtaster 30 gemessen wird, steuert der Steuerabschnitt 74 den Tischantriebsabschnitt 20 und den Armantriebsabschnitt 50 an. Beispielsweise steuert der Steuerabschnitt 74 den Tischantriebsabschnitt 20 und den Armantriebsabschnitt 50 an, um den Messtaster 30 in Bezug auf das Werkstück W auf dem Drehtisch 14 des Aufspanntisches 10 so zu bewegen, dass die dreidimensionalen Koordinaten des Werkstücks W auf dem Drehtisch 14 von dem Messtaster 30 gemessen werden.
  • Der Steuerabschnitt 74 steuert den Tischantriebsabschnitt 20 an, um den Drehtisch 14, auf dem das Werkstück W montiert ist, um die Drehachse C1 zu drehen. Der Steuerabschnitt 74 steuert den Armantriebsabschnitt 50 an, um den Tragarm 40 um die Drehachsen C2 und C3 zu drehen. Insbesondere steuert der Steuerabschnitt 74 den Armantriebsabschnitt 50 an, um den ersten Gelenkabschnitt 42 und den zweiten Gelenkabschnitt 44 um die Drehachsen C2 und C3 so zu drehen, dass sich der erste Verbindungsarm 43 und der zweite Verbindungsarm 45 um die Drehachsen C2 und C3 drehen.
  • Nachdem das Werkstück W von dem Messtaster 30 gemessen worden ist, steuert der Steuerabschnitt 74 den Armantriebsabschnitt 50 an, um den Tragarm 40 in eine Rückzugsposition zu bringen, die von einem Messraum auf dem Drehtisch 14 entfernt ist. Wenn beispielsweise der Tragarm 40 in der Rückzugsposition gebracht wird, wird der gesamte Tragarm 40 außerhalb des Messraumes auf dem Drehtisch 14 positioniert. Wenn der Tragarm 40 in die Rückzugsposition gebracht wird, kann der Steuerabschnitt 74 bewirken, dass der erste Verbindungsarm 43 und der zweite Verbindungsarm 45 eingeklappt werden. Dadurch kann ein Belegungsraum des in der Rückzugsposition befindlichen Tragarms 40 reduziert werden. Indem der Tragarm 40, wie vorstehend beschrieben, in die Rückzugsposition gebracht wird, kann das Werkstück W vor der Messung des Werkstücks W leicht abgelegt werden und das Werkstück W kann nach der Messung des Werkstücks W leicht entfernt werden. Wenn sich der Tragarm 40 in der Rückzugsposition befindet, kann der Steuerabschnitt 74 bewirken, dass sich der Drehtisch 14 in eine Position dreht, in der das Werkstück W leicht entfernt werden kann.
  • (Wirkungen der ersten Ausführungsform)
  • Die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst: den Tischantriebsabschnitt 20, der den Drehtisch 14 dreht, auf dem das Werkstück W montiert ist; und den Armantriebsabschnitt 50, der den Tragarm 40 dreht, der den Messtaster 30 trägt. Die Koordinatenmessmaschine in Armbauweise 1 treibt den Tischantriebsabschnitt 20 und den Armantriebsabschnitt 50 an, um den Messtaster 30 in Bezug auf das Werkstück W zu bewegen, und misst die dreidimensionalen Koordinaten des Werkstücks W mit dem Messtaster 30.
  • Dadurch bewegt der drehbare Tragarm 40 den Messtaster 30 so, dass der Messtaster 30 leicht in verschiedene Positionen des Messraums auf dem Drehtisch 14 bewegt werden kann. Insbesondere in einem Fall, in dem ein Bewegungsmechanismus in Doppelständer-Bauweise verwendet wird, der sich über den Messraum erstreckt, ist der Raum, in dem das Werkstück W montiert werden kann, wahrscheinlich begrenzt. Durch die Verwendung des Tragarms 40, wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann der Messraum jedoch effektiv genutzt werden.
  • In einem Fall, in dem die Form des Werkstücks W komplex ist und ein Abschnitt des Werkstücks W, zu dem der Messtaster 30 nur schwierig bewegt werden kann, gemessen wird, kann die Messung durch den Messtaster 30 leicht durch Drehen des Drehtisches 14, auf dem das Werkstück W abgestützt ist, durchgeführt werden.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den Konfigurationen des zweiten Verbindungsarms 45 und des Kopfabschnitts 46 in dem Tragarm 40. Da andere Konfigurationen der zweiten Ausführungsform außer dem zweiten Verbindungsarm 45 und dem Kopfabschnitt 46 die gleichen sind wie die der ersten Ausführungsform, wird die ausführliche Beschreibung derselben nicht wiederholt.
  • Wie in 3 dargestellt, ist der zweite Verbindungsarm 45 um eine Drehachse C4 drehbar, die parallel zu einer Achsrichtung des zweiten Verbindungsarms 45 verläuft und sich mit der Drehachse C3 schneidet. Der Armantriebsabschnitt 50 dreht den zweiten Verbindungsarm 45 unter Verwendung der Antriebskraft um die Drehachse C4. Durch Drehen des zweiten Verbindungsarms 45 um die Drehachse C4, wie vorstehend beschrieben, kann die Richtung des Messtasters 30 im Vergleich zur ersten Ausführungsform leichter eingestellt werden.
  • Wie in 3 dargestellt, ist der Kopfabschnitt 46 um eine Drehachse C5 (Achse senkrecht zur Ebene von 3) drehbar. Der Messtaster 30, der vom Kopfabschnitt 46 getragen wird, dreht sich in Verbindung mit der Drehung des Kopfabschnitts 46. Dadurch kann die Richtung des Messtasters 30 einfach eingestellt werden. Hierbei ist die Drehachse C5 parallel zur Drehachse C3.
  • Die Drehung des zweiten Verbindungsarm 45 und des Kopfabschnitts 46 wird durch den Armantriebsabschnitt 50 (2) durchgeführt, der eine Anweisung von der Steuervorrichtung 70 empfängt. Dadurch kann der Armantriebsabschnitt 50 den vom Tragarm 40 getragenen Messtaster 30 in Bezug auf das Werkstück W in verschiedene Richtungen verstellen.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • 4 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
  • Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass der gesamte Tragarm 40 um den Aufspanntisch 10 drehbar ist. Im Gegensatz zum Drehtisch 14 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein Tisch 16 der dritten Ausführungsform am Basisabschnitt 12 befestigt, ohne gedreht zu werden.
  • In der dritten Ausführungsform ist ein in 4 dargestellter Führungsabschnitt 60 vorgesehen. Der Führungsabschnitt 60 ist um den Basisabschnitt 12 des Aufspanntisches 10 herum ringförmig oder bogenförmig angeordnet. Der Führungsabschnitt 60 führt den Tragarm 40 drehbar um die Drehachse C1.
  • Beim Tragarm 40 ist anstelle der Tragsäule 41 und des in 3 dargestellten ersten Gelenkabschnitts 42 ein beweglicher Abschnitt 48 vorgesehen. Ein Ende des ersten Verbindungsarms 43 in Längsrichtung ist mit dem beweglichen Abschnitt 48 verbunden. Der bewegliche Abschnitt 48 bewegt sich entlang des Führungsabschnitts 60, sodass sich der gesamte Tragarm 40 um die Drehachse C1 dreht.
  • Die Drehung des beweglichen Abschnitts 48 um die Drehachse C1 wird durch den Armantriebsabschnitt 50 (2) durchgeführt, der eine Anweisung von der Steuervorrichtung 70 empfängt. Daher funktioniert in der dritten Ausführungsform der Armantriebsabschnitt 50 als erster Antriebsabschnitt und zweiter Antriebsabschnitt. Die Konfigurationen, die in der dritten Ausführungsform nicht beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen der zweiten Ausführungsform in 3.
  • In der dritten Ausführungsform ist der Tisch 16 fest, während der Tragarm 40 um die Drehachse C1 gedreht wird. Dadurch erhöht sich der Grad der Flexibilität bei der Messung des Werkstücks W durch den Messtaster 30 wie bei der zweiten Ausführungsform, bei der der Drehtisch 14 um die Drehachse C1 gedreht wird.
  • In der obigen Beschreibung ist der Tisch 16 des Aufspanntisches 10 am Basisabschnitt 12 befestigt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. So kann sich beispielsweise der Tisch 16 um die Drehachse C1 drehen, wie der in 1 dargestellte Drehtisch 14.
  • Wie in der zweiten Ausführungsform kann der Kopfabschnitt 46 des Tragarms 40 so konfiguriert werden, dass er um die Drehachse C5 drehbar ist (siehe 4).
  • <Vierte Ausführungsform>
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
  • Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass die Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 zwei Messtaster 30A und 30B und zwei Tragarme 40A und 40B umfasst, wie in 5 dargestellt. Die Messtaster 30A und 30B und die Tragarme 40A und 40B haben die gleichen Konfigurationen wie der Messtaster 30 und der Tragarm 40 in der dritten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform entspricht der Messtaster 30A dem ersten Messtaster und der Messtaster 30B entspricht dem zweiten Messtaster. Der Tragarm 40A entspricht dem ersten Tragarm, und der Tragarm 40B entspricht dem zweiten Tragarm.
  • Die beiden Messtaster 30A und 30B messen das Werkstück W auf dem Tisch 16 des Aufspanntisches 10. So messen beispielsweise die Messtaster 30A und 30B gleichzeitig eine Vielzahl von Abschnitten des Werkstücks W. Dadurch kann die Messzeit des Werkstücks W im Vergleich zu einem Fall, in dem das Werkstück W von einem Messtaster gemessen wird, reduziert werden.
  • Die beiden Tragarme 40A und 40B drehen um die Drehachse C1 durch den Führungsabschnitt 60, der ringförmig um den Aufspanntisch 10 angeordnet ist. Die Tragarme 40A und 40B sind in Umfangsrichtung um 180 Grad beabstandet angeordnet.
  • Die Steuervorrichtung 70 steuert den Armantriebsabschnitt 50 (2) an, um die Tragarme 40A und 40B entlang des Führungsabschnitts 60 zu drehen. Die Drehrichtungen der Tragarme 40A und 40B können abhängig von der Messposition des Werkstücks W die gleichen oder entgegengesetzt zueinander sein. Durch Drehen der Tragarme 40A und 40B, wie vorstehend beschrieben, können die Messtaster 30A und 30B das Werkstück W schnell messen.
  • In der vierten Ausführungsform kann durch gemeinsames Steuern des Tragarms 40A und des Tragarms 40B der Messvorgang des Werkstücks W innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden.
  • In der vierten Ausführungsform kann durch Bereitstellen der beiden Tragarme 40A und 40B die Länge des Tragarms 40A und des Tragarms 40B jeweils kürzer gemacht werden als die Länge des Tragarms 40, der in der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben ist. Dadurch kann die Größe des gesamten Gerätes reduziert werden.
  • 5 stellt den Tragarm 40A und den Tragarm 40B in der gleichen Größe dar, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Der Tragarm 40A und der Tragarm 40B können unterschiedliche Größen aufweisen. So kann beispielsweise die Länge des Tragarms 40A kleiner sein als die Länge des Tragarms 40B. In diesem Fall kann die Außengröße unter Verwendung des Tragarms 40A gemessen werden und die kleinsten Abmessungen des Werkstücks W können unter Verwendung des Tragarm 40B gemessen werden.
  • 5 stellt die Messtaster 30A und 30B als die gleiche Art (insbesondere eine Kontakttaster) dar, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise der Messtaster 30A ein Kontaktmesstaster sein und der Messtaster 30B kann ein berührungsloser Messtaster sein.
  • In der obigen Beschreibung sind der Tragarm 40A und der Tragarm 40B drehbar durch den Führungsabschnitt 60 geführt, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise der Tragarm 40A drehbar durch den Führungsabschnitt 60 geführt werden, und der Tragarm 40B kann durch die in der ersten Ausführungsform beschriebene Tragsäule 41 (1) getragen werden.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • 6 ist eine schematisches Darstellung, die eine Konfiguration einer Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise 1 gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
  • Die Koordinatenmessmaschine in Armbauweise 1 gemäß der fünften Ausführungsform umfasst einen Tragmechanismus 90 anstelle des in der ersten Ausführungsform beschriebenen Tragarms 40. Wie in 6 dargestellt, umfasst der Tragmechanismus 90 eine Tragsäule 92, einen Verbindungsabschnitt 94, einen beweglichen Abschnitt 95, eine Pinolenwelle 96 und einen Kopfabschnitt 97. Da die Konfiguration des Aufspanntisches 10 die gleiche ist wie die der ersten Ausführungsform, wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
  • Die Tragsäule 92 ist außerhalb des Aufspanntisches 10 entlang einer vertikaler Richtung angeordnet. Ein oberer Abschnitt 92a ist um die Tragsäule 92 drehbar. Der Verbindungsabschnitt 94 ist balkenförmig vorgesehen und mit dem oberen Abschnitt 92a der Tragsäule 92 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 94 dreht sich in Verbindung mit der Drehung des oberen Abschnitts 92a. Der bewegliche Abschnitt 95 bewegt sich entlang einer Längsrichtung des Verbindungsabschnitts 94. Die Pinolenwelle 96 ist in vertikaler Richtung in Bezug auf den beweglichen Abschnitt 95 beweglich. Der Kopfabschnitt 97 ist an einer Spitze der Pinolenwelle 96 vorgesehen und trägt den Messtaster 30.
  • Auch in der fünften Ausführungsform erhöht sich durch die Bewegung des Drehtisches 14, auf dem das Werkstück W montiert ist, und des Messtasters 30 der Grad der Flexibilität bei der Messung des Werkstücks W durch den Messaster 30.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Messtaster 30 ein Kontaktmesstaster, der mit dem Werkstück W in Kontakt kommt, wobei jedoch die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. So kann beispielsweise der Messtaster 30 ein berührungsloser Messtaster, wie ein Laser oder eine Kamera, sein.
  • In der obigen Beschreibung hat der Drehtisch 14 eine Kreisform (zylindrisch), wobei jedoch die vorliegende Offenbarung darauf nicht beschränkt ist. So kann beispielsweise der Drehtisch 14 polygonal sein.
  • Vorstehend wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung beschränkt sich jedoch nicht auf den in den Ausführungsformen beschriebenen Umfang, und es können verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs vorgenommen werden. So sind beispielsweise spezifische Ausführungsformen der Verteilung oder Integration der Vorrichtungen nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Alle oder ein Teil der Vorrichtungen können/kann durch funktionelles oder physisches Verteilen oder Integrieren der Vorrichtungen in beliebigen Einheiten konfiguriert werden. Darüber hinaus sind neue Ausführungsformen, die durch beliebige Kombinationen der Ausführungsformen erzeugt werden, ebenfalls in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst. Die durch die Kombinationen erzeugten Wirkungen der neuen Ausführungsformen weisen ebenfalls die Wirkungen der ursprünglichen Ausführungsformen auf.
  • 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 S5022049 [0002]

Claims (10)

  1. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise, umfassend: einen Aufspanntisch, auf dem ein Messobjekt montiert ist; einen Messtaster zum Messen von dreidimensionalen Koordinaten des auf dem Aufspanntisch montierten Messobjekts; einen Träger, der drehbar ist, während er den Messtaster trägt; einen ersten Antriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Aufspanntisch oder den Träger um eine erste Achse zu drehen; einen zweiten Antriebsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Aufspanntisch oder den Träger um eine zur ersten Achse senkrechte zweite Achse zu drehen; und einen Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den ersten Antriebsabschnitt und den zweiten Antriebsabschnitt anzusteuern, um den Messtaster in Bezug auf das Messobjekt so zu bewegen, dass die dreidimensionalen Koordinaten des Messobjekts von dem Messtaster gemessen werden.
  2. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt den ersten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Träger um die erste Achse zu drehen, und den zweiten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Aufspanntisch um die zweite Achse zu drehen.
  3. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt den ersten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Träger um die erste Achse zu drehen, und den zweiten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Träger um die zweite Achse zu drehen.
  4. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 1, wobei der Träger ein Tragarm ist, bei dem eine Vielzahl von Verbindungsarmen durch einen Gelenkabschnitt verbunden sind, und der erste Antriebsabschnitt den Gelenkabschnitt um die erste Achse dreht.
  5. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 4, wobei der erste Antriebsabschnitt den Verbindungsarm des Tragarms um eine dritte Achse dreht, die parallel zu einer Achsrichtung des Verbindungsarms verläuft und sich mit der ersten Achse oder der zweiten Achse schneidet.
  6. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 5, ferner umfassend: einen Führungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den ersten Tragarm drehbar um die zweite Achse zu führen, wobei der Führungsabschnitt ringförmig um den Aufspanntisch herum vorgesehen ist, wobei der Steuerabschnitt den zweiten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Tragarm entlang des Führungsabschnitts zu drehen.
  7. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Tragarm einen ersten Tragarm, der einen ersten Messtaster trägt, und einen zweiten Tragarm, der einen von dem ersten Messtaster unterschiedlichen zweiten Messtaster trägt, umfasst, und der Steuerabschnitt bewirkt, dass der erste Messtaster und der zweite Messtaster gleichzeitig eine Vielzahl von Abschnitten des Messobjekts messen.
  8. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Führungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den ersten Tragarm und den zweiten Tragarm drehbar um die zweite Achse zu führen, wobei der Führungsabschnitt ringförmig um den Aufspanntisch herum vorgesehen ist, wobei der Steuerabschnitt den zweiten Antriebsabschnitt ansteuert, um den ersten Tragarm und den zweiten Tragarm entlang des Führungsabschnitts zu drehen.
  9. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei nachdem das Messobjekt von dem Messtaster gemessen worden ist, der Steuerabschnitt den ersten Antriebsabschnitt und den zweiten Antriebsabschnitt ansteuert, um den Tragarm in eine Rückzugsposition zu bringen, die von einem Messraum auf dem Aufspanntisch entfernt ist.
  10. Koordinatenmessmaschine in Arm-Bauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Aufspanntisch eine kreisförmige Basis ist.
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