-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, ein Reinigungselement und ein Verfahren, um den Taster eines Koordinatenmessgeräts zu reinigen.
-
Koordinatenmessgeräte sind in vielfacher Bauform am Markt erhältlich. Sie dienen allgemein dazu, die Koordinaten eines Werkstücks und insbesondere dessen Oberflächenkoordinaten messtechnisch zu erfassen. Insbesondere wird dies im Rahmen von Fertigungsprozessen zur Qualitätsüberwachung durchgeführt.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft speziell taktile Koordinatenmessgeräte, die einen taktilen Taster umfassen. Hierbei kann es sich um einen Einfachtaster oder Mehrfachtaster handeln, der an einem Messkopf angebracht sein kann. Unter dem Begriff taktil kann verstanden werden, dass das Koordinatenmessgerät den Taster in Kontakt mit einem anzutastenden oder, mit anderen Worten, abzutastenden Objekt bringt. Dies unterscheidet sich von nicht-taktilen oder, mit anderen Worten, berührungslosen Objekterfassungen, die z.B. auf optischen Messungen basieren.
-
In an sich bekannter Weise kann das Koordinatenmessgerät z.B. als ein Portalgerät ausgebildet sein und eine Mehrzahl von orthogonal zueinander stehenden Maschinenachsen umfassen. Der Taster kann durch Verfahren der Achsen in definierter Weise in einem Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts positioniert werden. Auf diese Weise können anzutastende Punkte vorgegeben werden (z.B. im Sinne von Soll-Positionen des Tasters) und/oder kann anhand von Kraftmessungen festgestellt werden, wann der Taster bei Anfahren dieser Positionen tatsächlich in Kontakt mit einem Werkstück tritt. Auf diese Weise kann kraftgeregelt die tatsächliche Ist- bzw. Antastposition des Tasters ermittelt und als erfasste Koordinate gespeichert werden.
-
Eine Zielgröße bei Koordinatenvermessungen ist das Erzielen einer gewünschten Messgenauigkeit. Im Falle taktiler Messvorgänge kann die Genauigkeit durch Verschmutzungen beeinträchtigt werden. Lagern sich diese am Taster ab und insbesondere an einem Kontaktbereich des Tasters zum zu vermessenden Objekt, kann der Taster einen Objektkontakt detektieren, obwohl er selbst um die Dicke der Verschmutzung noch von dem Objekt beabstandet ist. Mit anderen Worten kann die Verschmutzung im Sinne eines Abstandshalters wirken und somit fälschlicherweise suggerieren, dass der Taster direkt am Objekt anliegt, obwohl er hiervon noch (wenn gegebenenfalls auch nur geringfügig) beabstandet ist. Eine Beispielskizze hierzu ist in der nachstehend erläuterten 2 gezeigt.
-
Sofern sich die Verschmutzung am Werkstück selbst befindet, kann das Werkstück dem Arbeitsraum entnommen und gereinigt werden. Insbesondere existieren Lösungen, bei denen Werkstücke im Rahmen einer Serienfertigung stichprobenartig vermessen werden und vor dem Vermessen automatisch eine Reinigungslage durchlaufen.
-
Befindet sich die Verschmutzung jedoch am Taster selbst, ist deren Entfernung bisher nur aufwendig möglich.
-
Beispielsweise existieren Lösungen, bei denen der Taster manuell durch Abreiben mit einem Tuch gereinigt wird. Hierfür muss der Taster von dem Koordinatenmessgerät gelöst werden, gereinigt werden und anschließend wieder eingesetzt werden. Dies ist zeitaufwendig und erfordert eine entsprechende Qualifikation des Personals. Die manuelle Reinigung birgt auch ein gewisses Beschädigungsrisiko, insbesondere für die hochempfindlichen Antastelemente (typischerweise Tastkugeln), die an den Tasterspitzen positioniert sind.
-
Ebenso ist es bekannt, Taster in einem Ultraschallbad zu reinigen. Auch hierfür ist aber eine Entnahme des Tasters aus dem Koordinatenmessgerät erforderlich, was aus vorstehenden Gründen unerwünscht ist. Weiter können die Ultraschallwellen den Taster beschädigen. Z.B. kann die fragile Verbindung zwischen Antastelement und Tasterschaft (typischerweise eine Antastkugel an einem metallischen Tasterschaft) durch die per Ultraschall induzierten Vibrationen beschädigt werden. Insbesondere können Risse in der typischerweise verwendeten Kleb- oder Lotschicht erzeugt werden. Weiter können Risse in der Oberfläche des Antastelements entstehen, in die ein flüssiges Reinigungsmedium eintreten kann.
-
Ferner bekannt ist das Bereitstellen eines Reinigungsbads im Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts, wie dies in der
WO 2015/065183 A1 offenbart wird. Dort wird der Taster in das Reinigungsbad gehalten und bei Herausbewegen mittels Druckluft von noch anhaftender Flüssigkeit befreit. Für diesen Vorgang muss eine zusätzliche Steuereinrichtung vorgesehen werden, die den Reinigungsvorgang und insbesondere das selektiv gewünschte Erzeugen von Druckluft koordiniert. Weiter birgt das Bereithalten von Flüssigkeit im Arbeitsraum der Maschine Verschmutzungspotential, insbesondere da dieses durch die Druckluftzuschaltung versehentlich in den Arbeitsraum geblasen werden kann. Zudem hat es sich gezeigt, dass durch das Abblasen mit Druckluft eine statische Aufladung des Tasters erzeugt werden kann. Dieser kann daraufhin Staubpartikel anziehen.
-
Ebenso ist es bei dieser Lösung aber nachteilig, dass der Taster ausschließlich in eine Z-Richtung in das Reinigungsbad eingefahren und aus diesem wieder abgehoben werden kann. Eine solche Einfahrmöglichkeit ist nicht mit jedem Koordinatenmessgerät und jedem Taster möglich. Beispielsweise existieren auch Taster mit horizontal verlaufenden Tastschäften, die vom Koordinatenmessgerät nicht notwendigerweise in eine rein vertikale Orientierung gedreht werden können. Derartige Probleme können insbesondere bei Mehrfachtastern mit mehreren (Einzel-)Tastern in unterschiedlichen Orientierungen auftreten, von denen dann unter Umständen nur einzelne in dem Reinigungsbad gereinigt werden können.
-
Die
DE 199 33 475 A1 offenbart eine Messeinrichtung, bei der an einem Messfühler-Befestigungsabschnitt sowohl ein Messfühler als auch eine Reinigungseinrichtung bereitgestellt ist. Die Reinigungseinrichtung ist um den Messfühler drehbar und dazu eingerichtet, Gasstrahlen auf die Messoberfläche eines Werkstücks zu richten, wenn der Messfühler nahe zu der Messoberfläche positioniert ist.
-
Die
EP 1 953 497 A1 offenbart ein Koordinatenmessgerät mit einem Taststift und einer Reinigungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Luftstrahlung auf eine Spitze des Taststiftes zu richten oder Luft aus der Umgebung einzusaugen.
-
Es besteht somit ein Bedarf dafür, das Reinigen eines Tasters von einem Koordinatenmessgerät zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung, ein Reinigungselement und ein Verfahren mit den Merkmalen der beigefügten unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Sofern nicht anders angegeben oder ersichtlich, können sämtliche der vorstehenden Erläuterungen und Merkmale auch bei der vorliegenden Lösung vorgesehen sein bzw. auf diese zutreffen.
-
Die vorliegende Lösung (d.h. die Anordnung, das Reinigungselement und das Verfahren) richtet sich allgemein darauf, ein geeignetes Reinigungselement in einem Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts zu positionieren. Dieses Reinigungselement kann analog zum Antastvorgang eines anzutastenden Objekts mit dem Taster angetastet werden. Durch den Kontakt mit dem Reinigungselement kann der Taster zumindest im unmittelbaren Kontaktbereich von Verschmutzungen gereinigt werden. Handelt es sich um ein statisches Reinigungselement bzw. ein Reinigungselement mit antistatischem Material, kann der Taster nach Inkontakttreten auch großflächiger von z.B. vorher statisch anhaftendem Staub gereinigt werden, da er trotz nur punktuellem Kontakt großflächig statisch entladen wird.
-
Gemäß Ausführungsformen ist es auch möglich, eine Relativbewegung zwischen Reinigungselement und Taster zu erzeugen. Zumindest temporär kann der Taster während dieser Relativbewegung in Kontakt mit dem Reinigungselement bleiben und, bildlich gesprochen, an diesem abgleiten oder abstreifen. Hierdurch wird die Reinigungswirkung noch verbessert. Weiter ist es auch möglich, das Reinigungselement mehrfach anzutasten, insbesondere an verschiedenen Seiten. Auf diese Weise können mehrere unterschiedliche Bereiche des Tasters in Kontakt mit dem Reinigungselement gebracht und hiervon gereinigt werden.
-
Eine Reinigungswirkung tritt beispielsweise dann auf, wenn das Reinigungselement ein bürstenförmiges Material umfasst (wie erfindungsgemäß allgemein möglich) und der Taster z.B. auf ein Zentrum des Reinigungselement zubewegt und/oder in eine Tiefenrichtung vom dem Reinigungselement bewegt wird. Dann kann der Taster auch zumindest geringfügig relativ zu einzelnen Bürstenhaaren bewegt werden und/oder darin eintauchen und im Rahmen dieser eigentlichen Antastbewegung bereits Verschmutzungen abstreifen, ohne dass ein gesonderter Bewegungspfad relativ und insbesondere um das Reinigungselement herum definiert werden muss.
-
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in dem einfachen und kostengünstigen Aufbau. Insbesondere kann das Reinigungselement allgemein unbeweglich ausgebildet sein und keine ansteuerbaren Aktoren umfassen. Es kann als ein statisches Bauteil im Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts positioniert werden und von diesem bedarfsweise angefahren bzw. angetastet werden. Zusätzliche Steuereinrichtungen, Fluidleitungen oder das regelmäßige Austauschen einer Reinigungsflüssigkeit können entfallen. Auf Letztere kann sogar gänzlich verzichtet werden, was unerwünschte zusätzliche Verschmutzungen des Arbeitsraums durch unbeabsichtigt verteilte Reinigungsflüssigkeiten verhindert.
-
Bei dem Antastvorgang des Reinigungselements mit dem Taster kann es sich um einen gewöhnlichen Antastvorgang handeln, mit dem das Koordinatenmessgerät auch ein Werkstück antasten würde. Eine Antastkraft kann entsprechend eingestellt und Bewegungen können entsprechend langsam und/oder mit begrenzten Beschleunigungen gesteuert werden. Dies mindert Beschädigungsrisiken und der Taster wird anders als z.B. bei einem Ultraschallbad oder einer manuellen Reinigung nicht übermäßig belastet und/oder zerkratzt.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Taster während des Reinigungsvorgangs am Koordinatenmessgerät verbleiben kann. Insbesondere muss dieser nach dem Reinigungsvorgang nicht neu eingemessen und/oder kalibriert werden.
-
Schließlich kann das Reinigungselement auch beliebig im Arbeitsraum positioniert bzw. orientiert werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass Taster mit beliebigen Orientierungen das Reinigungselement antasten können und nicht, wie bei dem geschilderten Beispiel einer Reinigungskammer, nur solche, die in Z-Richtung ausrichtbar und/oder bewegbar sind.
-
Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante kann das Reinigungselement derart bemessen und/oder geformt sein, dass einem anzutastenden Bereich oder sämtlichen anzutastenden Bereichen eines bestimmten Werkstücks entspricht bzw. dieses abbildet. Der Taster kann das Reinigungselement analog zu dem entsprechenden Werkstückbereich bzw. dem gesamten Werkstück antasten. Dann werden sämtliche Bereiche des Tasters in Kontakt mit dem Reinigungselement gebracht, die anschließend auch mit dem zu vermessenden Werkstück in Kontakt gebracht werden sollen. Dies stellt eine besonders zuverlässige Möglichkeit dar, den Einfluss von Verschmutzungen auf das Messergebnis zu reduzieren.
-
Es sind aber auch andersartige, nachstehend diskutierte Formen des Reinigungselements möglich. Insbesondere kann das Reinigungselement halbkugelförmig oder kugelförmig ausgebildet sein, wie im Folgenden noch näher diskutiert.
-
Im Detail wird eine Anordnung zur Reinigung eines Tasters von einem Koordinatenmessgerät vorgeschlagen, mit:
- - einem Koordinatenmessgerät;
- - einem an dem Koordinatenmessgerät angeordneten und von diesem innerhalb eines Arbeitsraums bewegbaren Taster; und
- - einem Reinigungselement, das im Arbeitsraum positioniert ist; wobei das Koordinatenmessgerät dazu eingerichtet ist, das Reinigungselement mit dem den Taster anzutasten.
-
Bei dem Koordinatenmessgerät kann es sich um ein Koordinatenmessgerät gemäß herkömmlicher Bauart handeln und insbesondere um ein sogenanntes Portalgerät. Das Koordinatenmessgerät umfasst wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens zwei und besonders bevorzugt wenigstens 3 Maschinenachsen, insbesondere Linearachsen. Diese können (paarweise) orthogonal zueinander positioniert sein, um den Taster in einem Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts positionieren zu können. Der Arbeitsraum kann dabei durch sämtliche Positionen aufgespannt werden, indem der Taster, ein Antastelement hiervon und/oder eine Schnittstelle des Koordinatenmessgeräts zum Taster positionierbar ist. Es kann sich bei dem Arbeitsraum in an sich bekannter Weise um ein virtuelles Arbeitsvolumen des Koordinatenmessgeräts handeln.
-
Der Taster ist vorzugsweise ein taktiler Taster. Er kann wenigstens einen einzelnen oder mehrere Einzeltaster aufweisen, von denen jeder für das Antasten und somit Vermessen eines Objekts verwendet werden kann. Ein Taster (bzw. Einzeltaster) kann ein Antastelement umfassen, bei dem es sich typischerweise um eine Kugel oder auch Antastkugel handelt. Diese kann an einem Tastschaft angeordnet sein, welcher selbst nicht für das Antasten eines Objekts, sondern als Träger des Antastelements vorgesehen ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Taster mehrere Einzeltaster umfasst, insbesondere der vorstehend erläuterten Art, die dann vorzugsweise in unterschiedlichen Orientierungen angeordnet sind. Beispielsweise kann eine Art sternförmiger Taster gebildet werden oder ein Taster mit einer Art quaderförmigem Grundkörper, wobei an mindestens drei verschiedenen Seiten dieses Grundkörpers Einzeltaster angeordnet sind und z.B. orthogonal hiervon abstehen.
-
Das Reinigungselement kann von einer Haltevorrichtung im Arbeitsraum gehalten werden. Die Haltevorrichtung kann sich teilweise oder auch größtenteils zwischen dem Reinigungselement und einem Tisch (Messtisch) und/oder einer Grundfläche des Koordinatenmessgeräts erstrecken. Anders ausgedrückt kann das Reinigungselement also durch die Haltevorrichtung in einem Abstand zu dem Tisch und/oder einer der Arbeitsoberfläche des Koordinatenmessgeräts positioniert werden. Dabei wird es bevorzugt von (aus Sicht des Koordinatenmessgeräts) im Wesentlichen unten gestützt oder gehalten, sodass die Haltevorrichtung für etwaige Antastbewegungen (von oberhalb) nur eine begrenzte Störkontur bildet.
-
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Reinigungselement in vorzugsweise nur einem einzigen Bereich von einer Haltevorrichtung gehalten und/oder gestützt wird und dieser Bereich kann einer Arbeitsoberfläche oder eines Tischs des Koordinatenmessgeräts zugewandt sein. In an sich bekannter Weise kann auf diesem Tisch bzw. dieser Arbeitsoberfläche auch ein anzutastendes Objekt positioniert werden.
-
Das Koordinatenmessgerät kann über eine Steuereinrichtung bekannter Art verfügen, um die Maschinenachsen derart anzusteuern, dass der Taster in vorbestimmter Weise bewegbar und/oder in definierten Positionen innerhalb des Arbeitsraums positionierbar ist. Wie erwähnt, können somit Soll-Positionen des Tasters vorgegeben werden und dieser kann dann im Bereich dieser Positionen angeordnet und insbesondere unter einer Kraftmessung darauf zubewegt werden, wobei eine gemessene Gegenkraft auf den Kontakt zum Werkstück und/oder Reinigungselement hindeutet. Dies kann vom Koordinatenmessgerät (z.B. einem Messkopf hiervon) oder auch dessen Steuereinrichtung erkannt werden, sodass bei Erreichen einer vorbestimmten Kraft ein ausreichender Kontakt festgestellt werden kann und Koordinaten ausgelesen werden können.
-
Auch beim Antasten des Reinigungselements können derartige Kraftmessungen durchgeführt und zum Steuern der Antastbewegungen des Tasters und/oder dessen allgemeiner Positionierung verwendet werden. Da es sich bei dem Reinigungselement jedoch bevorzugt um ein bei Antastung nachgiebiges Element handelt, können Kraft-Schwellenwerte, die einen ausreichenden Kontakt anzeigen, im Vergleich zum Antasten undeformierbarer Werkstücke geringer gewählt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung kann vorgesehen sein, das Reinigungselement mit dem Taster an mehreren verschiedenen Punkten anzutasten. Ist z.B. die Form und/oder Position des Reinigungselements im Arbeitsraum bekannt, können mehrere Antastpunkte am Reinigungselement als entsprechende Soll-Positionen des Tasters vorgegeben werden und dieser kann dann in der vorstehend erläuterten Weise einen Antastvorgang an diesen Positionen durchführen. Bevorzugt befinden sich zumindest zwei dieser Punkte an unterschiedlichen Seiten des Reinigungselements. Dies kann bei typischen Portal-Koordinatenmessgeräten (aber auch bei anderen Gerätetypen) dazu führen, dass unterschiedliche Bereiche und insbesondere unterschiedliche Seiten des Tasters (und vor allem von dessen Antastelement) mit dem Reinigungselement in Anlage gebracht werden und somit diese beiden Seiten des Tasters zumindest punktuell gereinigt werden. Eine Verdrehbarkeit des Tasters mittels eines zusätzlichen Dreh-Schwenk-Gelenks ist hierfür nicht zwingend erforderlich.
-
Weiter kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, den Taster zwischen wenigstens zwei dieser Punkte derart zu bewegen, dass der Taster zumindest abschnittsweise während der Bewegung in Kontakt mit dem Reinigungselement bleibt. Insbesondere kann hierbei ein Antastelement des Tasters in Kontakt mit dem Reinigungselement gehalten werden. Auf diese Weise kann eine vorstehend erläuterte Relativbewegung von Taster und Reinigungselement erzeugt werden, bei der der Taster zumindest vorübergehend entlang dem Reinigungselement streift oder an diesem abgleitet. Dies erhöht aufgrund der dabei entstehenden Reibkräfte den Reinigungseffekt.
-
Beispielsweise kann bei einem halbkugelförmigen oder kugelförmigen Reinigungselement eine Wahl der vorgegebenen Antastpunkte derart erfolgen, dass diese innerhalb eines Volumens des Reinigungselements positioniert sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, Bewegungspfade zwischen den vorgegebenen Antastpunkten derart zu definieren, dass diese sich durch das Volumen des Reinigungselements hindurcherstrecken. Dies kann insbesondere in Randbereichen erfolgen. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass das in der Regel deformierbare bzw. nachgiebige Reinigungselement dann nach Inkontakttreten mit dem Taster entsprechend deformiert wird und/oder dass der Taster z.B. durch abstehende Bürstenhaare eines Reinigungselements mit oder aus Bürstenmaterial streifen soll.
-
Insbesondere kann vorgesehen sein, anzutastende Punkte (z.B. in Form von Soll-Positionen des Tasters) derart vorzugeben, dass diese auf einem gemeinsamen (virtuellen) Kreis liegen. Beispielsweise können wenigstens drei bis fünf derartige Punkte vorgegeben werden. Der Taster kann (beispielsweise geradlinig) zwischen diesen Punkten bewegt werden, und zwar gemäß herkömmlicher Kreisantast-Vorgängen ausgehend von einem Startpunkt zum jeweils nächsten bzw. benachbarten Punkt. Während dieser Bewegungen kann er zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Reinigungselement bleiben und insbesondere etwaige Abschnitte mit Bürstenmaterial durchstreifen. Ein Durchmesser des virtuellen Kreises kann entsprechend derart gewählt sein, dass dieser nicht wesentlich größer als ein Durchmesser des Reinigungselements oder sogar kleiner ist. Insbesondere kann der virtuelle Kreis einen Durchmesser des Reinigungselements geringfügig unterschreiten, um das gewünschte Wechselwirken von Taster und Reinigungselements und insbesondere ein mechanisches Abstreifen von Verschmutzungen zu fördern.
-
Allgemein kann eine zumindest abschnittsweise scannende Antastung des Reinigungselements erfolgen, bei der der Taster entlang der Elementoberfläche verschoben wird. Dies bewirkt eine effektive Reinigung, bei der auf übliche Antast- bzw. Bewegungssteuerungen zurückgegriffen werden kann.
-
Gemäß einer Variante ist das Reinigungselement zumindest halbkugelförmig ausgebildet. Beispielsweise kann es sich um ein konvex gewölbtes Reinigungselement handeln und wenigstens einen solchen konvex gewölbten bzw. halbkugelförmigen Abschnitt umfassen. Auch eine vollständige Kugelform ist erfindungsgemäß möglich. Im Falle der Halbkugel kann die konvex gewölbte Oberfläche dem Koordinatenmessgerät bzw. Taster zugewandt sein und das Reinigungselement kann rückseitig gehalten werden. Insbesondere kann eine Rückseite der Halbkugel (oder auch Kugel) einer Arbeitsoberfläche bzw. einem Tisch des Koordinatenmessgeräts zugewandt sein bzw. von dem Taster oder Koordinatenmessgerät abgewandt sein. Auf diese Weise steht eine größtmögliche Oberfläche des Reinigungselements für Antastung durch den Taster bereit.
-
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist das Reinigungselement bevorzugt nur in einem einzigen Bereich (beispielsweise punktuell) mit einer Haltevorrichtung verbunden. Insbesondere kann die Verbindung an nur einer Seite (insbesondere Unterseite) des Reinigungselements erfolgen. Dies minimiert Störkonturen der Haltevorrichtung in der Nähe vom Koordinatenmessgerät. Beispielsweise kann es sich um eine arm- oder schaftförmige Haltevorrichtung handeln, wobei z.B. an deren Spitze dann das Reinigungselement positioniert sein kann. Wie erwähnt, kann der Verbindungsbereich zur Haltevorrichtung (bzw. die Seite) vom Koordinatenmessgerät oder Taster abgewandt sein und allgemein einer Arbeitsoberfläche oder einem Tisch des Koordinatenmessgeräts zugewandt sein.
-
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Reinigungselement wenigstens eines umfasst:
- - einem Bürstenmaterial;
- - einem Mikrofasermaterial;
- - einem (z.B. bezogen auf die Flüssigkeit und/oder Öl) saugfähigen Material;
- - einem Reinigungsgummimaterial;
- - einem bei Antastung nachgiebigen Material;
- - einem antistatischen Material.
-
Insbesondere kann das Reinigungselement vollständig aus jeglichen der vorstehenden Materialien, aber auch aus beliebigen Kombinationen hiervon, ausgebildet sein. Zumindest kann eine Oberfläche des Reinigungselements abschnittsweise, vorzugsweise aber vollständig, aus diesen Materialien und insbesondere Kombinationen hiervon bestehen.
-
Die genannten Materialien stellen jeweils vorteilhafte Reinigungswirkungen bereit. Bei dem Bürstenmaterial kann es sich um ein Material handeln, bei dem mehrere einzelne Bürstenhaare ausgehend von einem Grundkörper und/oder Zentrum nach außen (beispielsweise radial) hervorstehen. Insbesondere können die Bürstenhaare von dem Mittelpunkt eines kugelförmigen Reinigungselements nach außen radial hervorstehen. Der Taster kann bei jeglicher hierin geschilderten Antastbewegungen zumindest vorübergehend tangential entlang des Reinigungselements und durch die Bürstenhaare bewegt werden oder aber radial auf das Reinigungselement zu und/oder zumindest teilweise in das Bürstenmaterial hinein. Letzteres kann einer einzelnen Antastbewegung des Reinigungselements entsprechen bzw. mit dieser einhergehen. Durch ein Relativbewegen zu den Bürstenhaaren kann somit bereits im Rahmen einer einzelnen (radialen) Antastbewegung ein Reinigungseffekt erzielt werden. Anders ausgedrückt kann der Taster zumindest geringfügig in das Material des Reinigungselements radial eingedrückt oder hineingeschoben werden, insbesondere wenn es sich um ein Reinigungselement mit und/oder aus Bürstenmaterial handelt, um einen Reinigungseffekt zu erzielen.
-
Unter einem saugfähigen Material kann insbesondere ein flüssigkeitsabsorbierendes Material verstanden werden. Hierfür kommen z.B. schwammartige Materialien und/oder Materialien in Betracht, die einen Kapillareffekt ermöglichen.
-
Unter einem Reinigungsgummi kann ein gummielastisches Material aus z.B. Kunststoff verstanden werden, das für Reinigungszwecke einsetzbar ist. Insbesondere kann zumindest eine Oberfläche dieses Materials gesondert beschichtet sein, um einen gewünschten Reinigungseffekt zu ermöglichen.
-
Unter einem bei Antastung nachgiebigen und insbesondere elastisch deformierbaren Material kann ein Material verstanden werden, das bei den gewöhnlichen und/oder vorgesehenen Antastkräften, die allgemein weniger als 10 Newton oder auch weniger als 1 Newton betragen können, zumindest in oberflächennahen Bereichen deformierbar ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Taster und insbesondere eine etwaige Antastkugel hiervon nicht nur punktuell, sondern auch in begrenztem Maße flächig von dem Reinigungselement kontaktiert wird. Auch ein Bürstenmaterial kann als ein nachgiebiges Material verstanden werden, da zumindest dessen einzelne Bürstenhaare z.B. nach Maßgabe einer Tasterbewegung auslenkbar und/oder verbiegbar sind.
-
Ein antistatisches Material kann dadurch bereitgestellt werden, dass das Material oder auch das Reinigungselement als solches statische Aufladungen des Tasters verhindert oder abschwächt. Hierdurch soll vermieden werden, dass der Taster und insbesondere die Antastkugel statisch aufgeladen wird und dadurch z.B. Staubpartikel daran anhaften. Eine Möglichkeit zum Erzielen einer antistatischen Wirkung besteht darin, das Reinigungselement elektrisch zu erden, beispielsweise durch elektrisch leitendes Anschließen an eine freiliegende Leiter und insbesondere eine Leiterplatte.
-
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, das Reinigungselement bedarfsweise in einer Reinigungsvorrichtung (der Anordnung) zu positionieren. Dabei ist die Reinigungsvorrichtung bevorzugt dazu eingerichtet, vom Taster auf das Reinigungselement übertragene Verschmutzungen zumindest teilweise zu entfernen. Die Reinigungsvorrichtung dient also primär dazu, das Reinigungselement und nicht direkt den Taster zu reinigen.
-
Die Reinigungsvorrichtung kann das Reinigungselement zumindest abschnittsweise, bevorzugt aber vollständig, aufnehmen. Es kann ein Aktor vorgesehen werden, um eine Relativbewegung zwischen Reinigungsvorrichtung und Reinigungselement zu erzeugen, sodass Letzteres in der Reinigungsvorrichtung aufnehmbar ist. Die Reinigungsvorrichtung kann das Reinigungselement mittels einer Fluidströmung (z.B. Druckluft und/oder einem Flüssigkeitsstrahl) reinigen. Die Reinigungsvorrichtung kann eine Reinigungskammer umfassen, in der das Reinigungselement positionierbar ist. Nach dem Positionieren kann dann z.B. der vorstehend erläuterte Fluidstrahl aktiviert werden. Zum Positionieren des Reinigungselements in der Reinigungsvorrichtung kann das Reinigungselement oder ein Teil einer Haltevorrichtung, die das Reinigungselement trägt, rotiert werden. Dies kann um eine Rotationsachse erfolgen, die orthogonal zu einem Tisch und/oder einer Arbeitsoberfläche des Koordinatenmessgeräts verläuft. Insbesondere kann das Reinigungselement innerhalb einer horizontalen (Raum-)Ebene bewegt und insbesondere rotiert werden, z.B. entlang einer Kreisbahn. Somit kann das Reinigungselement aus einer Position im Arbeitsraum in die Reinigungskammer geschwenkt werden, was mit einem einfachen Aufbau erzielbar ist.
-
Ein Vorteil gegenüber der einleitend diskutierten Reinigungsanordnung mit Reinigungsbad aus dem Stand der Technik ist, dass bei dieser Ausführungsform das für Beschädigungen weniger anfällige Reinigungselement und nicht der Taster in einer entsprechenden Kammer und unter bevorzugtem Verwenden eines Fluidstrahls gereinigt wird. Auch können Relativbewegungen von Reinigungselement und Reinigungsvorrichtung und/oder eine etwaige Reinigungskammer der Reinigungsvorrichtung selbst optimiert werden, um ein unerwünschtes Austreten von Reinigungsflüssigkeit zu vermeiden. Zudem ergeben sich keine Einschränkungen hinsichtlich der verwendbaren Orientierungen des Tasters, da dieser mit der Reinigungsvorrichtung nicht wechselwirken muss.
-
Darauf hinzuweisen ist, dass sämtliche hierin geschilderten Reinigungsvorgänge und insbesondere Antastvorgänge vollständig automatisch ausgeführt werden können, beispielsweise durch Steuern der Antastvorgänge mit einer Steuereinrichtung des Koordinatenmessgeräts. Beispielsweise kann ein entsprechender Reinigungsvorgang nach jeder vervollständigten Objektvermessung, einer vorbestimmten Anzahl von Objektvermessungen oder aber beim Erkennen vordefinierter Messfehlerzuständen automatisch und ohne zwingende Eingabe zusätzlicher Nutzerbefehle ausgeführt werden.
-
Weiter können zumindest diejenigen Ausführungsformen, die keine zusätzliche Reinigungsvorrichtung für das Reinigungselement umfassen, vollständig ohne zusätzliche Arbeitsfluide und/oder einen allgemeinen Energieaufwand auskommen. Bei dem Reinigungselement kann es sich um ein passiv und unbeweglich im Arbeitsraum positioniertes Element handeln, das keine ansteuerbaren Komponenten umfasst.
-
Auch kann ein Einrichtaufwand reduziert werden, da das Koordinatenmessgerät in herkömmlicher Weise wie beim Antasten eines Werkstücks betrieben werden kann. Insbesondere kann auf vordefinierte Bewegungsabfolgen zur Objektvermessung zurückgegriffen werden, die geeignete Antastvorgänge für das Reinigungselement bewirken. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei dem Reinigungselement um ein Element mit typischen zu vermessenden Prüfgeometrien bzw. Prüfmerkmalen handelt, beispielsweise um ein quaderförmiges, ringförmiges, zylinderförmiges oder kugelförmiges Reinigungselement. In letzterem Fall kann das Reinigungselement auch entsprechend einer üblicherweise verwendeten Einmesskugel dimensioniert sein. Somit kann der Reinigungsvorgang dadurch durchgeführt werden, dass das Koordinatenmessgerät wie beim Einmessen an einer Einmesskugel betrieben wird (z.B. durch Durchführen vorbestimmter Antastvorgänge für eine Einmesskugel), mit dem Unterschied, dass anstelle der Einmesskugel ein gleichartig dimensioniertes (aber gegebenenfalls bürstenförmiges) Reinigungselement verwendet wird.
-
Im Rahmen dieser Offenbarung kann auch vorgesehen sein, das Reinigungselement beweglich innerhalb des Arbeitsraums zu positionieren. Insbesondere kann es an einen Gelenkarm oder einer anderen Aktorik und/oder ansteuerbaren Kinematik positioniert sein. Dann können auch seitens des Reinigungselements gewünschte Relativbewegungen zum z.B. feststehenden Taster erzeugt werden. Es kann auch vorgesehen sein, eine Mehrzahl unterschiedlicher Reinigungselemente innerhalb des Arbeitsraums zu positionieren. Diese können dann verschiedenartige Aufgaben haben, wie z.B. das Entfernen von flüssigen Verschmutzungen (z.B. von Öl durch ein saugfähiges Reinigungselement) oder das Entfernen von Staub (z.B. durch ein antistatisches Reinigungselement).
-
Weiter ist darauf hinzuweisen, dass es sich bei der Haltervorrichtung oder auch Halterung des Reinigungselements um dieselbe Halterung handelt, die auch zum Halten einer Einmesskugel verwendet wird, an der der Taster kalibriert wird oder wurde oder, mit anderen Worten, eingemessen wird oder wurde. Dies mindert Zusatzkosten und kann die Programmierung von Antastbewegungen erleichtern, da die Störkontur dieser Halterung bereits bekannt und/oder hinterlegt sein kann.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Reinigungselement für einen Taster von einem Koordinatenmessgerät. Bevorzugt ist das Reinigungselement zumindest halbkugelförmig (oder aber auch kugelförmig) ausgebildet. Ferner bevorzugt weist es ein bei Antastung durch den Taster nachgiebiges Material auf oder ist aus einem solchen hergestellt.
-
Prinzipiell kann das Reinigungselement gemäß jeglicher hierin geschilderten Varianten ausgebildet sein und z.B. zusätzlich oder alternativ jegliches Material der hierin diskutierten Art aufweisen. Als ein Bestandteil dieser Erfindung kann auch eine Anordnung vorgesehen sein und beansprucht werden, die aus einem Reinigungselement jeglicher hierin offenbarten Art mit einer daran angebrachten Halterung besteht. Insbesondere kann dabei die Halterung in der hierin geschilderten Art das Reinigungselement lediglich in einem einzigen Bereich oder an einer einzigen Seite (insbesondere Unterseite) kontaktieren bzw. damit verbunden sein. Der oder die Verbindungsbereiche können dabei vom Koordinatenmessgerät abgewandt und einem Tisch bzw. einer Arbeitsoberfläche des Koordinatenmessgeräts zugewandt sein.
-
Eine bevorzugte Variante ist ein Reinigungselement, das kugelförmig ist und aus einem Bürstenmaterial besteht bzw. hergestellt ist. Dieses wird ferner bevorzugt nach Art bekannter Einmesskugel-Halterungen von unten gestützt, und zwar bevorzugt lediglich in einem einzigen Bereich oder an einer einzigen Seite (Unterseite), der bzw. die in der erwähnten Weise einem Tisch des Koordinatenmessgeräts zugewandt sein kann.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen eines Tasters von einem Koordinatenmessgerät, wobei der Taster an dem Koordinatenmessgerät angeordnet und von diesem innerhalb eines Arbeitsraums bewegbar ist und wobei das Verfahren umfasst:
- - Bereitstellen eines Reinigungselements im Arbeitsraum des Koordinatenmessgeräts;
- - Antasten des Reinigungselements mit dem Taster.
-
Das Verfahren kann jegliches weitere Merkmal, jeglichen weiteren Schritt und jegliche weitere Maßnahme umfassen, um sämtliche hierin geschilderten Betriebszustände, Wechselwirkungen, Antastvorgänge, Reinigungsvorgänge und/oder Effekte bereitzustellen bzw. durchzuführen. Insbesondere kann das Verfahren von einer Anordnung gemäß jeglicher hierin erläuterten Varianten ausgeführt werden. Weiter können sämtliche Erläuterungen zu und Weiterbildungen von Anordnungsmerkmalen auch auf die gleichlautenden Verfahrensmerkmale zutreffen bzw. bei diesen vorgesehen sein.
-
Beispielsweise kann das Verfahren den weiteren Schritt des Antastens des Reinigungselements mit dem Taster an mehreren verschiedenen Punkten und insbesondere an wenigstens zwei Punkten umfassen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Reinigungselements liegen. Zudem können verfahrensgemäß auch Bewegungen der hierin geschilderten Art durchgeführt werden, bei denen das Reinigungselement zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Taster bleibt. Insbesondere kann das Reinigungselement scannend abgetastet werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert.
- 1 zeigt eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, umfassend ein Reinigungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 1a zeigt einen Antastvorgang des Reinigungselements aus 1;
- 2 zeigt schematisch einen aus Verschmutzungen resultierenden Messfehler; und
- 3 zeigt eine Anordnung und ein Reinigungselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
Im Folgenden werden insbesondere anhand der 1, 1a und 3 Anordnungen und Reinigungselemente gemäß erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen erläutert. Diese führen jeweils erfindungsgemäße Verfahren aus bzw. können bei erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen.
-
Die Anordnung 10 aus 1 weist ein Koordinatenmessgerät (KMG) 211 in Portalbauweise auf. Dieses umfasst einen Tisch 201 (Messtisch), dessen Oberseite eine Arbeitsoberfläche des KMG 211 bildet. Über dem Messtisch 201 sind Säulen 202, 203 in Y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems beweglich angeordnet. Die Säulen 202, 203 bilden zusammen mit einem Querträger 204 ein Portal des KMG 211.
-
Der Querträger 204 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit den Säulen 202 bzw. 203 verbunden. Nicht näher dargestellte Elektromotoren verursachen die Linearbewegung der Säulen 202, 203 in Y-Richtung entlang der Bewegungsachse, die in Y-Richtung verläuft. Bevorzugt ist dabei jeder der beiden Säulen 202, 203 ein Elektromotor zugeordnet.
-
Der Querträger 204 ist im gezeigten Fall mit einem Querschlitten 207 kombiniert, welcher z.B. Luftgelagert entlang dem Querträger 204 in X-Richtung des kartesischen Koordinatensystems beweglich ist. Eine momentane Position des Querschlittens 207 relativ zu dem Querträger 204 kann anhand einer Maßstabsteilung 206 festgestellt werden. Die Bewegung des Querschlittens 207 entlang der Bewegungsachse in X-Richtung wird durch zumindest einen weiteren Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben.
-
An dem Querschlitten 207 ist eine in vertikaler Richtung bewegliche Pinole 208 gelagert. An ihrem unteren Ende weist diese eine herkömmliche Tasterschnittstelle 209 auf, an der ein Taster 12 angeordnet ist. Nicht gesondert gezeigt ist ein Messkopf (oder auch Sensorkopf, z.B. der Abschnitt von 208 bis 209 in 1), der die Tasterschnittstelle 209 umfasst und Sensorik enthält, um Auslenkungen des Tasters 12 und/oder darauf einwirkende Kräfte zu ermitteln. Der Taster 12 umfasst im vorliegenden Fall einen einzelnen Einzeltaster. Dieser weist in an sich bekannter Weise einen langgestreckten Tastschaft 14 sowie ein kugelförmiges Antastelement 16 an der Schaftspitze auf.
-
Optional kann die Pinole 208 oder aber zumindest der Taster 12 auch in der angedeuteten Z-Richtung bewegt werden. Auch könnten bekannte Dreh-Schwenk-Gelenke Rotationen des Tasters 12 ermöglichen.
-
Ein Arbeitsraum des KMG 211 umfasst ein (virtuelles) Raumvolumen, das sich ausgehend von der Oberfläche des Messtisches 201 bis zu einer maximal oberen Z-Position des Tasters 12 erstreckt. Die weiteren Dimensionen dieses Arbeitsraums werden durch das Bewegungsausmaß der Maschinenachsen festgelegt, welche Bewegungen in X- und Y-Richtung ermöglichen.
-
Das KMG 211 stellt somit einen Positionierbereich zum Einstellen und Variieren einer Position des Tasters 12 relativ zu dem stationären Messtisch 201 sowie darauf angeordneter Komponenten bereit.
-
Dargestellt ist ferner eine Steuereinrichtung 222 des KMG 211, welche insbesondere die Antriebe (z.B. die oben genannten Elektromotoren) steuert und darüber den Taster 12 in gewünschter Weise im Arbeitsraum positioniert. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 222 dazu eingerichtet, Antastbewegungen eines Objekts zu steuern und hierfür z.B. von einem optionalen Messsensor erhaltene Kraftsignale auszuwerten. Weiter kann die Steuereinrichtung 222 in an sich bekannter Weise Antastvorgänge gemäß vorbestimmten Bewegungspfaden steuern und/oder regeln, beispielsweise scannende Antastbewegungen, bei denen der Taster 12 entlang einer Objektoberfläche unter Aufrechterhalten eines Kontakts zu dieser Oberfläche verschoben wird. Die Steuereinrichtung 222 ist über ein Signalkabel 230 mit den ansteuerbaren Komponenten des KMG 211, aber auch mit dessen etwaigen sensorischen Komponenten verbunden.
-
In 1 ist ferner ein Reinigungselement 18 gezeigt, das im Arbeitsraum des KMG 211 positioniert ist und ein antastbares Objekt darstellt. Genauer gesagt ist dieses an einer Haltevorrichtung 20 angebracht. Hierbei handelt es sich im abgebildeten Fall um eine herkömmliche Haltevorrichtung für Einmesskugeln. Diese Haltevorrichtung 20 ist auf den Messtisch 201 positioniert. Insbesondere ist sie derart positioniert, dass sie sich ausgehend von dem Messtisch 201 in vertikaler Richtung (d.h. in Z-Richtung) nach oben erstreckt und das Reinigungselement 18 in einem Abstand zur Messtischoberfläche anordnet.
-
Das Reinigungselement 18 wird also sozusagen von unten durch die Halterung 20 gestützt oder, mit anderen Worten, getragen. Aus Sicht der Pinole 208 oder allgemein des KMG 211 befindet sich die Halterung 20 somit größtenteils zwischen dem Reinigungselement 18 und dem Messtisch 201. Das Reinigungselement 18 kann somit vor allem von oben bzw. durch eine Tasterbewegung in negativer Z-Richtung (in 1 nach vertikal unten) angetastet werden. Ebenso sind aber seitliche Bewegungen in die X- und Y-Richtung möglich. Antastungen ausgehend von dem Messtisch 201 in positiver Z-Richtung nach vertikal oben können hingegen aufgrund der dort vorhandenen Störkonturen der Halterung 20 erschwert werden. Dies ist aber weitestgehend unkritisch, da derartige Bewegungen insbesondere mit dem gezeigten KMG 211 in Portalbauweise ungewöhnlich sind. Stattdessen werden die geschilderten Hauptantastbewegungen in horizontalen Ebenen sowie in negativer Z-Richtung nach unten oder auch jegliche Kombinationen hierzu durch das Positionieren der Halterung 20 unterhalb des Reinigungselements 18 nicht behindert.
-
Dies hat zur Folge, dass auch Taster 12 mit verschiedenartigen Orientierungen und insbesondere ein nicht gezeigter Mehrfachtaster mit mehreren Einzeltastern in unterschiedlichen Orientierungen das Reinigungselement 18 antasten können. Es wird somit eine höhere Flexibilität erzielt und das Einsatzspektrum des Reinigungselements 18 wird erhöht.
-
Weiter erkennt man, dass das Reinigungselement 18 kugelförmig ist. Insbesondere ist es analog zu einer standardgemäß verwendeten Einmesskugel ausgebildet, d.h. weist einen vergleichbaren Durchmesser hierzu auf. Folglich kann auf zumindest teilweise für das Einmessen an der Einmesskugel vorprogrammierte Antastvorgänge zurückgegriffen werden, um das Reinigungselement 18 mit dem Taster 12 anzutasten. Dies spart Zeit beim Einrichten und insbesondere Nachrüsten der Anordnung 10 mit dem Reinigungselement 18.
-
Weiter hat sich aber gezeigt, dass das Verwenden eines kugelförmigen oder zumindest halbkugelförmigen Reinigungselements 18 auch dahingehend Vorteile mit sich bringt, da dann zahlreiche und gegebenenfalls sogar sämtliche mögliche Antastzustände eines Objekts mit dem Taster 12 abbildbar sein können. Anders ausgedrückt kann jeder Bereich des Tasters 12 und insbesondere der Oberfläche der Antastkugel 16 mit dem (halb)kugelförmigen Reinigungselement in Kontakt gebracht werden, ohne dass zwingend besondere Bewegungsachsen und insbesondere Drehachsen hierfür vorzusehen sind.
-
Genauer gesagt ist die Tastkugel 16 auch im Betrieb mit Ausnahme der Schnittstelle zum Schaft prinzipiell an sämtlichen Oberflächenbereichen mit einem Werkstück in Kontakt bringbar. Somit sollte sie auch möglichst vollumfänglich (d.h. an ihrer gesamten Oberfläche) gereinigt werden können. Dies wird durch das Bereitstellen des Kugelelements erreicht, zu dem die Antastkugel 16 derart relativ positionierbar und hiermit in Kontakt bringbar ist, dass sämtliche Oberflächenbereiche der Kugel 16 durch einfache Achsbewegungen und insbesondere ausschließlich Linearbewegungen das Reinigungselement 18 kontaktieren können. Würde man stattdessen z.B. ein plattenförmiges Reinigungselement verwenden, müsste der Taster 12 aus 1 z.B. um 90° in die Blattebene hineinverdreht werden können, um Seitenbereiche hiervon mit diesem Reinigungselement in Kontakt bringen zu können. Eine solche Verdrehbarkeit ist erfindungsgemäß nicht erforderlich, was den Aufbau vereinfacht und Kosten spart.
-
Das Reinigungselement 18 ist in dem gezeigten Beispiel als eine kugelförmige Bürste ausgebildet oder, anders ausgedrückt, kugelförmig und aus einem Bürstenmaterial hergestellt. Das Bürstenmaterial umfasst eine Mehrzahl von Bürstenhaaren. Diese stehen radial von einem Zentrum des kugelförmigen Reinigungselements 18 ab. Bei einer Antastung des Reinigungselements 18 kann die Antastkugel 16 des Tasters 12 radial auf die Kugel 18 zubewegt werden. Dabei kann sie in definierter Weise in das Volumen und insbesondere Bürstenvolumen des Reinigungselements 18 zumindest teilweise eindringen. Hierdurch können Verschmutzungen von der Oberfläche der Antastkugel 16 abgestreift werden.
-
Ein Beispiel möglicher Antastpunkte P1-P5 des Reinigungselements 18 ist in 1a gezeigt. Dort ist eine Draufsicht auf einen Querschnitt des kugelförmigen Reinigungselements 18 schematisch angedeutet. Mit einer umrissenen Linie ist ein nicht deformierbarer Kern 17 des Reinigungselements 18 dargestellt. Strichliert ist eine radiale Erstreckung der nicht gesondert dargestellten Bürstenhaare angedeutet, die mit einer Abmessung R von dem nicht deformierbaren Kern von diesem in radialer Richtung hervorstehen. Die Abmessungen R entspricht dabei einem Radius des Reinigungselements 18 bzw. der hiervon gebildeten Kugel. Sämtliche Relativabmessungen sind in 1a nur schematisch dargestellt.
-
Gezeigt sind ferner Antastpunkte P1-P5, die auf der Oberfläche des Reinigungselements 18 definiert sind und als Soll-Positionen für den Taster vorgegeben sind. Die Positionen P1-P5 sollen mit aufsteigender Nummerierung abgefahren werden, d.h. von P1 zu P5. Der Tastschaft 14 (sh. 1) steht dabei senkrecht auf der Blattebene.
-
Man erkennt, dass zwischen den Antastpunkten P1-P5 Bewegungspfade definiert sind, die sich durch ein Volumen des Reinigungselements 18 hindurcherstrecken und insbesondere durch den deformierbaren Anteil (d.h. den die biegbaren Bürstenhaare umfassenden Anteil). Somit durchstreift die Antastkugel 16 beim Abfahren der Punkte P1-P5 das Bürstenmaterial und wird an unterschiedlichen Seiten gereinigt. Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit bestünde auch darin, jeweils in radialer Richtung die Punkte P1-P5 anzutasten und auch in radialer Richtung nach einem Antasten eines einzelnen Punktes sich gegebenenfalls wieder von dem Reinigungselement 18 zu entfernen. Die Punkte P1-P5 können dabei in das eigentliche Volumen des Reinigungselements 18 hineinverlagert sein, sodass die Antastkugel 16 sozusagen in das Bürstenmaterial eintaucht.
-
In 2 ist der messergebnisverfälschende Einfluss von Verschmutzungen gezeigt. Man erkennt wiederum den Taster 12 sowie dessen verkürzt abgebildeten Schaft 14 und die Antastkugel 16. Ferner gezeigt ist ein anzutastendes, lediglich beispielhaft blockförmig dargestelltes Objekt 30. An einer Außenseite des Objekts 30 und/oder der Antastkugel 16 befindet sich ein Schmutzpartikel 32. Wird nun der Taster 12 gemäß der Antastbewegung A auf die Objektoberfläche zubewegt, wird bereits dann eine Kontaktkraft registriert, wenn sich die Antastkugel 16 noch nicht im Kontakt mit der eigentlichen Werkstückoberfläche befindet. Stattdessen befindet sie sich in dem in 2 gezeigten Zustand lediglich in Kontakt mit der Verschmutzung. Diese weist eine Dickenabmessung D auf. Eine Koordinatenmessung des Objekts 30 in dem in 2 gezeigten Zustand würde um diese Dickenabmessung D als Messfehler verfälscht werden.
-
In 3 ist die Anordnung 10 stark vereinfacht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Insbesondere ist das KMG 211 nicht noch einmal abgebildet, aber analog zur Variante aus 1 ausgebildet. Angedeutet ist hingegen noch einmal der Taster 12, wobei es sich in diesem Fall lediglich beispielhaft um einen Mehrfachtaster handelt, der mehrere Einzeltaster 13 aufweist. Jeder dieser Einzeltaster 13 umfasst einen Schaft 14 und eine Antastkugel 16 (hierin auch allgemein als Antastelement bezeichnet) der vorstehend erläuterten Art. Die Einzeltaster 13 weisen unterschiedliche Orientierungen auf. Aus dieser Ansicht verdeutlicht sich noch einmal der Vorteil eines kugelförmigen oder zumindest halbkugelförmigen Reinigungselements 18, das von beiden Antastkugeln 16 trotz unterschiedlicher Orientierungen der Einzeltaster 13 auch mit einem KMG ohne Rotationsachsen antastbar ist.
-
Ein Unterschied zur Ausführungsform aus 1 liegt dahingehend vor, als dass die Antastkugel 18 bedarfsweise in einer Reinigungsvorrichtung 50 anordenbar ist. Dort kann sie von Verschmutzungen gereinigt werden, die es im Betrieb von dem Taster 12 bzw. dessen Antastkugeln 16 aufgenommen hat.
-
Lediglich beispielhaft ist dabei gezeigt, dass eine Relativbewegung zwischen dem Reinigungselement 18 und der Reinigungsvorrichtung 50 erzeugbar ist, um letztere in einer Reinigungskammer 51 der Reinigungsvorrichtung 50 vorübergehend zu positionieren. Vorzugsweise wird hierfür ein einfacher Drehaktor eingesetzt, der das Reinigungselement 18 um eine orthogonal zur Messtischoberfläche aus 1 verlaufender Rotationsachse R verdrehen kann (gegebenenfalls nur in einem begrenzten Winkelbereich von 0° bis 90° oder 0° bis 180°).
-
An einer ersten Endposition dieser Drehbewegung ist das Reinigungselement 18 im Arbeitsraum des KMG 211 angeordnet und durch den Taster 12 antastbar. In einer zweiten Endposition dieser Drehbewegung, die in 3 strichliert angedeutet ist, befindet sich das Reinigungselement 18 innerhalb der Reinigungskammer 51. Dort kann dann eine lediglich beispielhaft angedeutete Fluidströmung in Form eines Flüssigkeitsstrahls und/oder eines Druckluftstrahls auf das Reinigungselement 18 gerichtet werden. Vorzugsweise sind diese Strömungen von einer Öffnung zum Einführen des Reinigungselements 18 weggerichtet, sodass Verschmutzungen nicht in den Arbeitsraum des KMG 211 aus der Reinigungskammer 51 eingeblasen werden und/oder Reinigungsflüssigkeit aus der Reinigungskammer 51 austreten kann.
