DE102020105870B4

DE102020105870B4 - Koordinatenmessgerät mit einer überwachungseinrichtung sowie verfahren zum betrieb derselben

Info

Publication number: DE102020105870B4
Application number: DE102020105870.5A
Authority: DE
Inventors: Johannes GEIGER; Rainer Sagemüller; Peter Uhl
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2040-03-05
Also published as: DE102020105870A1

Abstract

Koordinatenmessgerät (1) mit mindestens einer Messeinrichtung (5) zur Vermessung eines Werkstücks, die einen Messraum definiert, in dem das Werkstück vermessen werden kann, wobei das Koordinatenmessgerät einen Drehtisch (9) zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkstücks aufweist, wobei der Drehtisch eine Drehachse (11) aufweist, um welche der Drehtisch (9) zur Positionierung des Werkstücks drehbar ist, wobei der Drehtisch in einem Drehtischmodul (8) aufgenommen ist, das lösbar im Messbereich des Koordinatenmessgeräts (1) angeordnet ist, oder der Drehtisch (9) im Koordinatenmessgerät integriert ist, wobei die Drehachse (11) des Drehtischs so angeordnet werden kann, dass die Drehachse zumindest teilweise, vorzugsweise ganz parallel zu einer Grundfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät eine Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) umfasst, wobei die Überwachungseinrichtung mindestens einen Rand eines mindestens zweidimensionalen Raums, der eine zu überwachende Fläche in Form einer Überwachungsfläche (15) darstellt, überwacht, sodass bezüglich der Überwachungsfläche erfasst werden kann, ob sich ein Körper der Überwachungsfläche (15) nähert oder diese kontaktiert oder in einen dreidimensionalen Raum, der von der Überwachungsfläche (15) begrenzt wird, eindringt, wobei die Überwachungsfläche ein Teil der Grundfläche des Messbereichs ist und die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) ausgebildet ist, mit dem Drehtischmodul (8) zusammenzuwirken, um einen Raum im Bereich des Drehtischs (9) des Koordinatenmessgeräts zu überwachen, sodass die Überwachungsfläche bei einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs zumindest einen Spalt zwischen dem Drehtisch und der Grundfläche des Messbereichs, über der der Drehtisch dreht, abdeckt, sodass ein Einziehen eines Körpers in den den Drehtisch teilweise umgebenden Spalt vermieden werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einer Überwachungseinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Koordinatenmessgeräts.
STAND DER TECHNIK
Koordinatenmessgeräte werden zur Vermessung von Bauteilen eingesetzt und weisen eine Messeinrichtung zur Vermessung eines zu vermessenden Werkstücks bzw. Bauteils auf. Die Messeinrichtung und das zu vermessende Werkstück sind relativ zueinander beweglich, sodass das Werkstück möglichst komplett von verschiedenen Seiten vermessen werden kann. Dabei können sowohl das zu vermessende Werkstück als auch die Messeinrichtung bzw. Teile davon bewegbar sein. Beispielsweise kann ein Koordinatenmessgerät einen in drei Raumrichtungen verfahrbaren Tastkopf mit einem Tastelement zum Antasten des Bauteils aufweisen, sodass durch die Kontaktierung des Werkstücks bzw. Bauteils dieses vermessen werden kann. Der Tastkopf eines derartigen Koordinatenmessgeräts kann entsprechend eines kartesischen XYZ - Koordinatensystems entlang von drei unabhängigen Raumrichtungen X, Y und Z verfahren werden, um so jeden beliebigen Ort innerhalb eines durch die Messeinrichtung definierten Messraums erreichen zu können. Zusätzlich kann das Werkstück mittels eines Drehtisches drehbar um eine Drehachse gelagert sein. Der Drehtisch kann drehbar in einem Drehtischmodul aufgenommen sein, welches den Drehtisch als Rotor und einen Drehtischblock als Stator umfasst. Das Drehtischmodul kann lösbar in dem Messbereich des Koordinatenmessgeräts angeordnet werden.
Ist an dem Koordinatenmessgerät ein Drehtisch zur Lagerung des Werkstücks bzw. Bauteils vorgesehen, so kann zusätzlich zur Bewegung des Tastkopfs das zu vermessende Bauteil in verschiedene Stellungen gedreht werden. Hierzu wird das Werkstück auf dem Drehtisch angeordnet, wobei der Drehtisch und somit das Werkstück um eine Drehtischachse drehbar sind. Bei einer drehbaren Lagerung des Werkstücks müssen jedoch die Messwerte, die bezüglich des kartesischen XYZ - Koordinatensystems des Koordinatenmessgeräts erfasst werden, in ein Koordinatensystem des Werkstücks bzw. des Drehtisches umgerechnet werden. Entsprechend ist es für eine exakte Vermessung des Bauteils erforderlich, dass die Position und Orientierung der Drehtischachse bzw. eines Drehtischkoordinatensystems in Bezug auf das Koordinatensystem des Koordinatenmessgeräts genau bekannt ist. Entsprechend ist in der DIN EN ISO 10360-3 für Koordinatenmessgeräte mit zusätzlichen Drehtischachsen bereits das Einmessen der Drehtischachse bzw. des Drehtischkoordinatensystems vorgesehen, d.h. die Bestimmung der Position und Orientierung der Drehtischachse in Bezug auf das Koordinatensystem des Koordinatenmessgeräts.
Hierzu stehen verschieden Verfahren zur Bestimmung der Position und Orientierung der Drehtischachse bzw. des Drehtischkoordinatensystems zur Verfügung. Derartige Verfahren sind beispielsweise in der WO 02/090879 A 2 und der WO 2013/164344 A1 beschrieben. Das Dokument DE 10 2015 219 141 A1 beschreibt zudem ein Verfahren zur Vermessung des Drehtisches, der in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine Verwendung findet.
Bei Koordinatenmessgeräten mit Drehtischen wird weiterhin unterschieden zwischen einstufigen und zweistufigen bzw. mehrstufigen Drehtischen. Einstufige Drehtische weisen eine starre Drehtischachse des Drehtisches auf, die also außer der Drehung um die eigene Achse keine weitere Drehung bzw. Bewegung gegenüber dem Drehtischblock, in dem der Drehtisch aufgenommen ist, zulässt. Zweistufige Drehtische hingegen ermöglichen das Verschwenken der Drehtischachse des Drehtisches um eine weitere Achse, die quer zur Drehtischachse des Drehtisches verläuft. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 219 141 A1 und der deutschen Patentschrift DE 42 38 139 C2 sind bereits Drehtische bekannt, die neben einer ersten Drehtischachse eine zweite Drehtischachse aufweisen, die senkrecht zur ersten Drehtischachse angeordnet ist, um den Drehtisch verschwenken bzw. kippen zu können. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2016 211 278 A1 offenbart ein Adapterelement zur Montage einer Drehvorrichtung mit einer horizontal ausgerichteten Drehachse.
Bei der Verwendung eines einstufigen Drehtisches, welcher in einem Drehtischblock eines Drehtischmoduls angeordnet ist, besteht auch die Möglichkeit die Ausrichtung bzw. Orientierung des Drehtisches zu verändern, indem das gesamte Drehtischmodul verkippt wird, sodass beispielsweise die Drehtischachse nicht wie üblich vertikal, sondern horizontal ausgerichtet ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit insbesondere bei sehr langen, zu vermessenden Werkstücken, wie beispielsweise Kurbel - oder Nockenwellen oder bei der Vermessung von Zahnrädern einen günstigeren Zugang des Messsystem bzw. Tasters oder Tastkopfs zu dem Werkstück zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist es bekannt, Koordinatenmessgeräte zu überwachen, um zu vermeiden, dass Fremdkörper sich im Messebereich befinden und es zur Kollision zwischen beweglichen Teilen des Koordinatenmessgeräts, wie z.B. dem Taster des Koordinatenmessgeräts, und einem Fremdkörper kommt bei. Beispiele hierfür sind in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 226 691 A1 und der DE 10 2016 220 127 A1 offenbart.
Allerdings besteht bei einem Betrieb des Drehtisches mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehtischachse jedoch eine erhöhte Gefahr, dass ein Bediener in den Spalt zwischen Drehtisch und einer Grundfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts, auf dem das Drehtischmodul gelagert ist, wie beispielsweise einem Messtisch, gelangt, sodass die Verletzungsgefahr erhöht ist. Insbesondere kann es durch die Drehbewegung des Drehtisches und der Ausbildung eines Spaltes zwischen Drehtisch und Grundfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts dazu kommen, dass Körperteile des Bedieners, wie eine Hand, von dem Drehtisch in den Spalt gezogen und dort gequetscht werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung für ein Koordinatenmessgerät sowie ein Koordinatenmessgerät mit einer entsprechenden Einrichtung und ein Verfahren zum Betrieb eines Koordinatenmessgeräts bereitzustellen, bei welchen die Verletzungsgefahr für einen Bediener minimiert wird. Gleichzeitig soll ein entsprechendes Koordinatenmessgerät jedoch einfach aufgebaut und bedienbar sein und zuverlässig genaue Messergebnisse liefern.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Koordinatenmessgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betrieb eines Koordinatenmessgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt für ein Koordinatenmessgerät zur Minimierung einer möglichen Verletzungsgefahr vor, dass durch eine Überwachungseinrichtung mindestens ein Rand einer Überwachungsfläche überwacht wird, um zu verhindern, dass ein Körper in einen kritischen Bereich des Messbereichs eines Koordinatenmessgeräts gelangt. Mit der Überwachungseinrichtung kann erfasst werden, ob sich ein Körper der Überwachungsfläche nähert oder diese kontaktiert oder in einen dreidimensionalen Raum, der von der Überwachungsfläche begrenzt wird, eindringt. Die Überwachungseinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie mit einem Koordinatenmessgerät und insbesondere mit einem Koordinatenmessgerät, welches einen Drehtisch aufweist bzw. mit einem Drehtischmodul mit einem Drehtisch zusammenwirkt, um einen Raum im Messbereich des Koordinatenmessgeräts bzw. im Bereich des Drehtischs zu überwachen und gegebenenfalls durch die Steuerung des Koordinatenmessgeräts bzw. des Drehtischmoduls einen Unfall im Messbereich zu verhindern.
Die Überwachungseinrichtung kann mindestens eine Komponente aus der Gruppe umfassen, die Touchframes, Kameras, Lichtschranken, Einweglichtschranken, Reflexlichtschranken mit oder ohne Polarisationsfilter, Reflexlichttaster, Schaltmatten, kapazitive Näherungssensoren und / oder ToF - Sensoren umfasst.
Bei den Touchframes handelt es sich um Rahmenanordnungen, die an ihren Innenseiten, die zu der Öffnung, die durch den Rahmen umschlossen wird, ausgerichtet sind, Leuchtdioden und an der entsprechend gegenüberliegenden Seite entsprechende Empfänger aufweist, sodass Licht, d.h. elektromagnetische Strahlung, die von den Leuchtdioden ausgesandt wird, auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens von Empfängern empfangen wird. Wird der Lichtstrahl dadurch unterbrochen, dass sich ein Objekt innerhalb der Öffnung des Rahmens befindet, können die Empfänger keine entsprechenden Lichtstrahlen empfangen, sodass auf diese Weise die Anwesenheit eines Objekts detektiert werden kann. Die Touchframes können für eine zweidimensionale Überwachung Leuchtdioden sowohl an einer Längsseite als auch an einer Breitseite des Rahmens, die die Öffnung des Rahmens umschließen, aufweisen oder bei einer eindimensionalen Überwachung lediglich Leuchtdioden an einer Seite und Empfänger an der gegenüberliegenden Seite.
Darüber hinaus können verschiedenste Arten von Lichtschranken eingesetzt werden, wie Einweglichtschranken, Reflexlichtschranken mit oder ohne Polarisationsfilter, Reflexlichtttaster und dergleichen.
Insbesondere können mehrere Paare von voneinander beabstandeten Sendern und Empfängern eine Überwachungseinrichtung bilden, wobei die Sender und Empfänger einander gegenüber liegen und die Paare von Sendern und Empfängern vorzugsweise paarweise parallel zueinander und / oder gekreuzt zueinander angeordnet sind, um so eine möglichst vollflächige Überwachung der Überwachungsfläche zu ermöglichen. Beispielsweise können mehrere Lichtsender von Einweglichtschranken in bestimmten Abständen zueinander entlang einer Linie, zum Beispiel entlang eines Balkens, angeordnet sein und die entsprechenden Empfänger gegenüberliegend den Lichtsendern, sodass mehrere Lichtschranken parallel zueinander mit einer parallelen Ausrichtung der Überwachungslichtstrahlen nebeneinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist es auch möglich entsprechende Lichtschranken aus Paaren von Sendern und Empfängern gekreuzt zueinander anzuordnen, sodass ein in die Überwachungsfläche gelangender Körper nicht nur von einer Lichtschranke bzw. von einem Paar aus einem Sender und einem Empfänger detektiert werden kann, sondern von mehreren Lichtschranken, sodass eine entsprechende Redundanz gegeben ist.
Schaltmatten können ebenfalls als Überwachungseinrichtung eingesetzt werden, wobei bei den Schaltmatten bei entsprechender Druckbelastung, wie sie zum Beispiel von einem auf die Überwachungsfläche gelangten Körper verursacht wird, Kontakte geschlossen werden, sodass ein Signal, das das Kontaktieren der Überwachungsfläche durch den Körper anzeigt, erzeugt werden kann.
Bei kapazitiven Näherungssensoren kann durch die Annäherung eines Körpers die Kapazität einer entsprechenden Schaltanordnung mit einer kapazitiven Einheit verändert werden, sodass eine Annäherung an den Sensor detektiert werden kann.
ToF - Kameras oder - Sensoren sind 3D-Kamerasysteme, die mit einem Laufzeitverfahren (englisch: time of flight, ToF) Distanzen messen und so die Annäherung eines Körpers an die Überwachungsfläche detektieren können.
Die Überwachungseinrichtung kann mindestens einen Anschluss aufweisen, mit dem die Überwachungseinrichtung mit dem Koordinatenmessgerät und / oder einem Drehtischmodul lösbar verbunden werden kann. Insbesondere kann der Anschluss so ausgebildet sein, dass durch den Anschluss eine bestimmte Positionierung der Überwachungseinrichtung zum Koordinatenmessgerät und / oder zum Drehtischmodul gegeben ist, sodass sichergestellt werden kann, dass die Überwachungseinrichtung in dem gewünschten Bereich angeordnet ist. Beispielsweise kann der Anschluss hierzu eine Formschlussverbindung aufweisen, mit dem die Überwachungseinrichtung formschlüssig an dem Koordinatenmessgerät und / oder einem Drehtischmodul angeordnet werden kann. Hierzu können beispielsweise elektrische Steckverbindungen, wie D-sub - Anschlüsse oder Klinkenstecker eingesetzt werden, die neben einer Positionierung der Überwachungseinrichtung oder eines Teils davon relativ zum Koordinatenmessgerät und / oder einem Drehtischmodul zugleich eine elektrische bzw. elektronische Verbindung der Überwachungseinrichtung oder eines Teils davon mit dem Koordinatenmessgerät und / oder einem Drehtischmodul ermöglichen, um einerseits die Überwachungseinrichtung oder Teile davon mit elektrischer Energie zu versorgen und andererseits Signale zu übertragen, wie beispielsweise Detektionssignale oder Steuerungssignale.
Insbesondere kann die Überwachungseinrichtung ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil aufweisen, wie beispielsweise einen Rahmen oder Balken, das formschlüssig mit dem Koordinatenmessgerät oder einem Drehtischmodul verbindbar ist.
Die Überwachungseinrichtung kann eine Selbsttesteinrichtung aufweisen, mit der ein Selbsttest zur Überprüfung der Funktion der Überwachungseinrichtung durchführbar ist. Beispielsweise kann bei einer Überwachungseinrichtung, die einen Sender und einen Empfänger umfasst, eine Einrichtung zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger vorgesehen sein, sodass durch die Einrichtung zur Unterbrechung der Verbindung das Eintreten eines Körpers in den Verbindungsbereich, also beispielsweise den Lichtstrahlenbereich einer Lichtschranke, simuliert werden kann.
Ferner kann die Überwachungseinrichtung so ausgebildet sein, dass die Überwachungseinrichtung ein Betriebsbereitschaftssignal ausgeben kann, wenn die Überwachungseinrichtung betriebsbereit ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Überwachungseinrichtung an ein Koordinatenmessgerät oder ein Drehtischmodul angeschlossen ist und beispielsweise über einen Kontaktschalter oder eine elektrische Verbindung festgestellt wird, dass ein Anschluss vorliegt. Darüber hinaus kann das Betriebsbereitschaftssignal der Überwachungseinrichtung ausgegeben werden, wenn ein Selbsttest positiv durchgeführt worden ist.
Entsprechend kann die Überwachungseinrichtung so ausgebildet sein, dass sie mit einer Steuerungseinrichtung eines Koordinatenmessgeräts oder eines Drehtischmoduls zusammenwirkt, um über die Ausgabe entsprechender Signale die Steuerung des Koordinatenmessgeräts und insbesondere eines Drehtisches oder eines Drehtischmoduls zu beeinflussen. So kann die Drehung eines Drehtisches im Messbereich eines Koordinatenmessgeräts beispielsweise nur dann freigegeben werden, wenn die Überwachungseinrichtung ein Betriebsbereitschaftssignal ausgibt. Andererseits kann die Drehung eines Drehtisches gestoppt werden, wenn die Überwachungseinrichtung durch ein Detektionssignal angibt, dass ein Körper sich der Überwachungsfläche genähert, diese kontaktiert oder in den Raum benachbart zu Überwachungsfläche eingedrungen ist.
Ein entsprechendes Koordinatenmessgerät mit mindestens einer Messeinrichtung zur Vermessung eines Werkstücks, die einen entsprechenden Messraum definiert, in dem das Werkstück vermessen wird, kann entsprechend so ausgebildet sein, dass dieses mit einer Überwachungseinrichtung der vorher beschriebenen Art zusammenwirkt. Insbesondere kann das Koordinatenmessgerät eine geeignete Steuerungseinrichtung aufweisen, die beispielsweise das Betriebsbereitschaftssignal sowie ein Detektionssignal der Überwachungseinrichtung empfangen und verarbeiten kann, sodass die Steuerung des Koordinatenmessgeräts beeinflusst werden kann.
Die Überwachungseinrichtung ist insbesondere für ein Koordinatenmessgerät mit einem Drehtisch geeignet, wobei der Drehtisch in einem Drehtischmodul aufgenommen sein kann, das lösbar im Messbereich des Koordinatenmessgeräts angeordnet werden kann. Allerdings ist auch denkbar, die Überwachungseinrichtung für ein Koordinatenmessgerät mit einem Drehtisch einzusetzen, bei dem der Drehtisch im Koordinatenmessgeräten fest integriert ist. Insbesondere kann die Überwachungseinrichtung im Zusammenhang mit einem Drehtischmodul oder einem Drehtisch eingesetzt werden, bei welchem die Drehachse des Drehtischs, um die sich der Drehtisch dreht, verkippt werden kann. Wenn der Drehtisch oder das Drehtischmodul verkippt werden können, kann die Drehachse des Drehtisches nicht mehr vertikal angeordnet sein, sondern schräg dazu und insbesondere horizontal, also beispielsweise parallel zu einer Grundfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts, sodass eine besondere Unfall - und Verletzungsgefahr gegeben ist, die mit der Überwachungseinrichtung beseitigt oder zumindest vermindert werden kann.
Unter Vertikale wird hierbei die Richtung der Schwerkraft verstanden, wenn das Koordinatenmessgerät im Betriebszustand angeordnet ist, wobei der Drehtisch mit seiner Drehachse im Normalbetrieb entlang der Vertikalen orientiert ist. Lediglich im gekippten Zustand ist die Drehachse schräg oder insbesondere senkrecht zur Vertikalen und vorzugsweise horizontal angeordnet.
Der kippbare Drehtisch kann hierbei so ausgebildet sein, dass der Drehtisch nur zwischen zwei Positionen verschwenkbar ist, nämlich einer ersten Position, in der die Drehachse des Drehtisches vertikal ausgerichtet ist, und einer zweiten Position, in der die Drehachse des Drehtisches horizontal ausgerichtet ist. Darüber hinaus ist es jedoch auch denkbar, dass der Drehtisch zwischen diesen beiden Positionen, bei denen die Drehachse in den beiden Positionen einen Winkel von 90° einschließt, in beliebig vielen Positionen dazwischen ausgerichtet sein kann oder definierte, bestimmte Ausrichtungen einnehmen kann, wie beispielsweise eine Ausrichtung der Drehachse in einem Winkel von 30°, 45° oder 60° zur Horizontalen.
Die Überwachungseinrichtung kann mindestens einen Teil mindestens einer Grenzfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts oder mindestens einen Rand einer Fläche innerhalb des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts überwachen. Insbesondere kann als Überwachungsfläche, von der mindestens ein Rand von der Überwachungseinrichtung überwacht wird, ein Teil der Grundfläche des Messbereichs sein, sodass die Überwachungsfläche bei einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse eines Drehtischs zumindest einen Spalt zwischen dem Drehtisch und einer Grundfläche des Messbereichs, über der der Drehtisch dreht, abdeckt, sodass ein Einziehen eines Körpers in den den Drehtisch teilweise umgebenden Spalt vermieden werden kann.
Hierbei kann zumindest ein Rand der Überwachungsfläche eindimensional oder die Überwachungsfläche zweidimensional durch die Überwachungseinrichtung überwacht werden. Es ist auch möglich mehrere Ränder einer oder mehrerer Überwachungsflächen durch eine oder mehrere Überwachungseinrichtungen überwachen zu lassen.
Wie bereits oben erwähnt, kann das Koordinatenmessgerät eine Steuerungseinrichtung aufweisen, mit der die Überwachungseinrichtung zusammenwirken kann, sodass die Drehung eines Drehtischs gestoppt werden kann, wenn durch die Überwachungseinrichtung erfasst wird, dass sich ein Körper der Überwachungsfläche nähert oder diese kontaktiert oder passiert oder in einen Raum, der benachbart zur Überwachungsfläche ist, gelangt.
Darüber hinaus kann das Koordinatenmessgerät mindestens eine Drehachsenerfassungseinrichtung für die Bestimmung der Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs umfassen, die feststellen kann, dass die Drehachse aus der vertikalen Ausrichtung verkippt ist, also die Drehachse schräg zur Vertikalen und insbesondere in horizontaler Ausrichtung angeordnet ist.
Eine Drehachsenerfassungseinrichtung zur Erfassung der Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs kann ein oder mehrere Sensoren umfassen, mit deren Hilfe die Ausrichtung der Drehachse bestimmt werden kann. Beispielsweise können Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, Orientierungssensoren, Schalter, wie Quecksilberschalter, Tastschalter und/oder Lichtschranken oder dergleichen zum Einsatz kommen. Dies ist im Detail in eine parallelen Anmeldung der Anmelderin beschrieben, die zeitgleich mit dieser Anmeldung eingereicht worden ist und deren Offenbarungsgehalt hierin vollumfänglich aufgenommen wird.
Vorzugsweise kann das Koordinatenmessgerät mindestens zwei unabhängig voneinander arbeitende Drehachsenerfassungseinrichtungen aufweisen, um redundant eine entsprechende Verkippung der Drehachse des Drehtischs des Koordinatenmessgeräts zu erfassen.
Für die Bestimmung der Ausrichtung der Drehachse des Drehtisches kann insbesondere als zweite Drehachsenerfassungseinrichtung auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Position und Orientierung der Drehtischachse bzw. des Drehtischkoordinatensystems gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik zurückgegriffen werden.
Insbesondere kann eine Steuerungseinrichtung eines Koordinatenmessgeräts so ausgebildet sein, dass die Überwachungseinrichtung aktiviert wird, wenn mindestens eine Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse des Drehtischs in einer Stellung angeordnet ist, in der die Drehachse schräg zur Vertikalen, insbesondere in horizontaler Ausrichtung angeordnet ist, sodass der Antrieb des Drehtischs gestoppt werden kann, sobald die Anwesenheit eines Fremdobjekts in dem überwachten Raum detektiert wird.
Eine Drehung des Drehtisches kann auch dann gestoppt werden, wenn die Überwachungseinrichtung kein Betriebsbereitschaftssignal bereitstellt, insbesondere wenn die Überwachungseinrichtung aktiviert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

1 eine Darstellung eines Koordinatenmessgeräts mit einem Drehtisch mit einer vertikalen Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs,
2 eine Darstellung des Koordinatenmessgeräts aus 1 mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs,
3 eine vergrößerte Darstellung des Drehtischmoduls aus den 1 und 2 mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse und der Anordnung von Komponenten einer Überwachungsanordnung zur Überwachung einer Überwachungsfläche in Form eines Reflexions - Lichttasters,
4 eine vergrößerte Darstellung des Drehtischmoduls aus den 1 und 2 mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse und der Anordnung von Komponenten einer Überwachungsanordnung zur Überwachung einer Überwachungsfläche in Form eines Touch Frames mit eindimensionaler Überwachung,
5 eine vergrößerte Darstellung des Drehtischmoduls aus den 1 und 2 mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse und der Anordnung von Komponenten einer Überwachungsanordnung zur Überwachung einer Überwachungsfläche in Form eines Touch Frames mit zweidimensionaler Überwachung,
6 eine vergrößerte Darstellung des Drehtischmoduls aus den 1 und 2 mit einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse und der Anordnung von Komponenten einer Überwachungsanordnung zur Überwachung einer Überwachungsfläche in Form einer Schaltmatte und in
7 eine vergrößerte Darstellung des Drehtischmoduls aus 6 mit dem Anschluss einer Schaltmatte.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die 1 zeigt ein Koordinatenmessgerät 1 zur Verwendung der vorliegenden Erfindung, wobei jedoch in der 1 zur besseren Erläuterung nur eine vereinfachte Darstellung gezeigt ist. Die Erfindung kann im Übrigen auch bei anderen Ausgestaltungen von Koordinatenmessgeräten eingesetzt werden. Das in 1 gezeigte Koordinatenmessgerät 1 umfasst eine Trägerstruktur mit einem verfahrbaren Portalträger 2, in welchem wiederum verfahrbar ein Schlitten 3 aufgenommen ist, an welchem ein Messsystem 5 in einer vertikal verfahrbaren Aufnahme 7 angeordnet ist. Das Messsystem 5 kann mindestens einen berührungslosen, z.B. optischen, kapazitiven oder induktiven Sensor und/oder mindestens einen taktilen Sensor aufweisen, mit welchem ein zu vermessendes Objekt (nicht dargestellt) erfasst werden kann. Bei einem optischen Sensor kann dies berührungslos erfolgen, während mit einem taktilen Sensor die Dimensionen und/oder Form des zu vermessenden Objekts durch entsprechenden Kontakt mit dem zu vermessenden Objekt ermittelt wird.
Der Portalträger 2 ist entlang einer Schienenanordnung mit Schienen 4 verfahrbar, wobei die Längserstreckung der Schienen 4 der X - Richtung entspricht, sodass das Messsystem 5 durch ein Verfahren des Portalträgers 2 entlang der Schienen 4 in X - Richtung verstellt werden kann. Der Schlitten 3 kann in dem Portalträger 2 in einer Richtung quer zur X - Richtung, nämlich der Y - Richtung verfahren werden, wobei zusätzlich eine Bewegung des Messsystems 5 mit der vertikal im Schlitten 3 verfahrbaren Aufnahme 7 senkrecht zu der durch die X - und Y - Richtung aufgespannten Ebene möglich ist, sodass das Messsystem 5 entlang der Koordinatenachsen X, Y und Z an jeden beliebigen Punkt im vom Koordinatenmessgerät 1 entsprechend definierten Messraum bewegt werden kann.
Das zu vermessende Werkstück kann auf einem Drehtisch 9 gelagert werden, der in einem Drehtischblock 10 eines Drehtischmoduls 8 angeordnet ist und um eine Drehachse 11 gedreht werden kann, sodass durch eine Drehung des Drehtischs 9 das Werkstück in unterschiedliche Drehpositionen gebracht werden kann. Das Drehtischmodul 8 ist lösbar gelagert und kann an verschiedenen Stellen innerhalb des Messraums des Koordinatenmessgeräts 1 angeordnet werden. Insbesondere kann das Drehtischmodul auch verkippt, insbesondere um 90° verkippt angeordnet werden, sodass die Drehachse 11 des Drehtischs 9 nicht mehr vertikal, sondern schräg dazu und insbesondere horizontal ausgerichtet ist, wie dies in 2 gezeigt ist. Neben einer Verkippung des Drehtischmoduls 8 um 90°, wie in 2 gezeigt, sind bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Drehtischmoduls 8 auch weitere Kippwinkel denkbar, beispielsweise mit Werten zwischen 0° und 90°, also beispielsweise 30°, 45° oder 60°.
An der Oberseite des Drehtisches 9 können entsprechende Mittel zur Aufnahme von Werkstücken, wie Spannelemente und dergleichen, vorgesehen sein.
Wie sich aus der 2 und der vergrößerten Darstellung in 3 ergibt, steht bei einer Anordnung des Drehtischmoduls 8 mit der Drehachse 11 des Drehtischs 9 in einer horizontalen Ausrichtung ein entsprechend auf dem Drehtisch 9 angeordnetes Werkstück seitlich vom Drehtisch hervor und zwischen dem Drehtisch 9 sowie dem darauf angeordneten Werkstück und einer Grundfläche des Messbereichs ist ein Spalt 28 ausgebildet, der bei einer entsprechenden Drehrichtung des Drehtischs 9 einen Einzugsbereich darstellt, wobei Körper, die in den Spalt 28 zwischen Drehtisch 9 und Grundfläche des Messbereichs gelangen, durch die Drehung des Drehtisches 9 in den Spalt 28 gezogen werden können. In der 3 ist die Drehrichtung des Drehtisches 9 durch einen Pfeil gezeigt, wobei sich der Drehtisch 9 so dreht, dass ein Körper der in der Blickrichtung der Darstellung der 3 an der Vorderseite in den Bereich zwischen Drehtisch 9 und der mit der gestrichelten Umrandung gezeigten Fläche 15 gelangt, in den Spalt 28 zwischen Drehtische 9 und Fläche 15 gezogen wird, was eine entsprechende Unfallgefahr darstellt.
Um zu verhindern, dass Körper in den Spalt 28 zwischen Drehtisch 9 und Grundfläche des Messbereichs gezogen werden können, weist das erfindungsgemäße Koordinatenmessgerät 1 eine Überwachungseinrichtung auf, die zumindest einen Rand einer Überwachungsfläche 15, die bei horizontaler bzw. schräg von der vertikalen Ausrichtung der Drehachse 11 des Drehtisches 9 abweichenden Ausrichtung der Drehachse 11 zwischen dem Drehtisch 9 und einem auf dem Drehtisch 9 angeordneten, zu vermessenden Werkstück einerseits und einer Grundfläche des Messbereichs definiert ist, darauf überwacht, dass sich keine unerwünschten Körper in dem Raum oberhalb der Überwachungsfläche 15 befinden.
Die 2 zeigt ein erstes Beispiel für ein Koordinatenmessgerät mit einer Überwachungseinrichtung 12, 13, die die Überwachungsfläche 15 bzw. mindestens einen Rand davon überwachen kann. Die Überwachungseinrichtung 12, 13 des Koordinatenmessgeräts 1 aus 2 umfasst eine Lichtschrankenanordnung mit zwei Lichtschrankensendern 12 (einer verdeckt durch den Drehtisch 9) und zwei Lichtschrankenempfängern 13, die die Lichtstrahlen 14 der Lichtstrahlensender 12 empfangen. Die Lichtstrahlensender 12 sind jeweils an den Ecken des Drehtischblocks 10 angeordnet, sodass die jeweiligen Lichtstrahlen 14 entlang der Seiten der Überwachungsfläche 15 verlaufen. Gelangt ein Körper in den Bereich des Randes der Überwachungsfläche 15, in welchem die Lichtstrahlen 14 der Lichtschrankenanordnungen 12, 13 verlaufen, so werden die Lichtstrahlen 14 unterbrochen und die jeweilige Lichtschrankenanordnung 12, 13 stellt fest, dass ein Körper im Bereich der entsprechenden Seite der Überwachungsfläche 15 in den Raum oberhalb der Überwachungsfläche 15 eindringt. Da die Überwachungseinrichtung in Form der Lichtschrankenanordnungen 12, 13 mit einer Steuerungseinrichtung 20 des Drehtischmoduls 8 und / oder des Koordinatenmessgeräts 1 verbunden ist und an diese das Signal einer Unterbrechung des entsprechenden Lichtstrahls 14 ausgibt, kann die Steuerungseinrichtung 20 des Koordinatenmessgeräts 1 oder des Drehtischmodul8 8 die Drehung des Drehtisches 9 stoppen und so verhindern, dass der Körper in den Spalt 28 zwischen Drehtisch 9 und Grundfläche des Messbereich gezogen wird.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 sind zwei Lichtschrankenanordnungen 12, 13 jeweils im Eckbereich des Drehtischmoduls 8 angeordnet, sodass ausgehend von den Ecken des Drehtischmoduls 8 an der Seite, an der der Drehtisch 9 angeordnet ist, und in der Nähe der Grundfläche des Messbereichs jeweils ein Überwachungslichtstrahl 14 ausgesendet wird, der von jeweils einem gegenüber dem Drehtischmodul 8 angeordneten Lichtschrankenempfänger 13 erfasst wird. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass lediglich eine Lichtschrankenanordnung 12, 13 vorgesehen ist und zwar in dem Bereich, in dem sich der Drehtisch 9 bei seiner Drehbewegung in Richtung des Spalts 28 hinein bewegt, da nur in diesem Bereich ein Einziehen eines Körpers in den Spaltbereich zwischen Drehtisch 9 und Grundfläche des Messbereichs zu befürchten ist. Ferner ist es jedoch auch möglich, mehrere Lichtschrankenanordnungen 12, 13 parallel und / oder gekreuzt zueinander, also mit den Lichtstrahlen parallel und / oder gekreuzt zueinander anzuordnen, sodass durch eine Vielzahl von Überwachungslichtstrahlen 14 die Überwachungsfläche 15 überwacht wird.
Neben sogenannten Einweglichtschranken, wie sie im Ausführungsbeispiel der 2 dargestellt sind, sind auch Reflexionslichttaster einsetzbar, bei denen Lichtsender und Lichtempfänger in einer Einheit vorgesehen sind und zudem ein Reflektor gegenüberliegend der Sende - Empfangs - Einheit angeordnet ist, um das vom Lichtsender ausgestrahlte Überwachungslicht 14 an den Lichtschrankenempfänger zu reflektieren. Gelangt ein Körper in den Überwachungslichtstrahlbereich, so findet keine oder eine veränderte Reflexion statt, sodass wiederum die Existenz eines Körpers im Bereich des Überwachungslichts 14 erfasst werden kann.
Da die Gefahr eines Einzugs eines Körpers in den Spalt zwischen Drehtisch 9 und Grundfläche des Messbereichs nur dann auftritt, wenn das Drehtischmodul 8 verkippt ist, sodass die Drehachse 11 des Drehtischs 9 waagrecht ausgerichtet ist oder schräg zur vertikalen Ausrichtung der Drehachse ist, kann das Koordinatenmessgerät 1 weiterhin eine nicht näher dargestellte Drehachsenerfassungseinrichtung aufweisen, mit deren Hilfe bestimmt werden kann, ob die Drehachse 11 des Drehtischs 9 vertikal ausgerichtet ist oder ob die Drehachse 11 des Drehtischs 9 schräg zur Vertikalen oder insbesondere waagrecht ausgerichtet ist. Wenn die Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse 11 des Drehtischs 9 schräg zur Vertikalen bzw. waagrecht ausgerichtet ist, kann die Überwachungseinrichtung aktiviert werden, um die Überwachung zumindest eines Randes mindestens einer Überwachungsfläche 15 vorzunehmen. Ist die Drehachse 11 des Drehtisch 9 jedoch vertikal ausgerichtet, so kann die Überwachungseinrichtung 12, 13 deaktiviert werden.
Um sicherzustellen, dass bei einer Aktivierung der Überwachungseinrichtung 12, 13 diese funktionsfähig ist, kann die Überwachungseinrichtung 12, 13 so ausgebildet sein, dass diese einen Selbsttest durchführen kann. Die Steuerungseinrichtung 20 des Drehtischmoduls 8 oder des Koordinatenmessgeräts 1, welche über Steuer - und / oder Signalleitungen 21, 22 mit den entsprechenden Komponenten des Koordinatenmessgeräts 1 und dem Drehtischmodul 8 verbunden ist, können eine Drehung des Drehtischs 9 nur dann freigeben, wenn entweder die Überwachungseinrichtung deaktiviert ist, also die Drehachse 11 des Drehtischss 9 vertikal ausgerichtet ist, oder wenn bei aktivierter Überwachungseinrichtung 12, 13 die Überwachungseinrichtung 12, 13 ein Betriebsbereitschaftssignal nach einem Selbsttest an die Steuerungseinrichtung 20 des Koordinatenmessgeräts 1 oder des Drehtischmoduls 8 abgegeben hat und kein Körper im Gefahrenbereich durch die Überwachungseinrichtung 12, 13 erfasst wird.
Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überwachungseinrichtung an einem Drehtischmodul 8 für ein Koordinatenmessgerät 1. Die Überwachungseinrichtung ist durch zwei Reflexionslichttaster 16 (in 3 ist einer der Reflexionslichttaster 16 durch den Drehtisch 9 verdeckt) gebildet, der sowohl einen Lichtsender als auch einen Lichtempfänger in einer Lichttastersende - und Empfangseinheit 16 integriert hat und das Annähern eines Körpers an die Überwachungsfläche 15 bzw. das Eindringen eines Körpers in den Raum oberhalb der Überwachungsfläche 15 bzw. in den Bereich der Lichtstrahlen 14 der Reflexionslichttaster 16 dadurch erfasst, dass der entsprechende Überwachungslichtstrahl 14 durch den eindringenden Körper reflektiert wird. Durch die Reflexion des Lichtstrahls 14 an dem Körper kann die Anwesenheit des Körpers im Bereich des Lichtstrahls 14 detektiert werden und ein entsprechendes Signal eine Steuerungseinheit ausgegeben werden, die entsprechend die Drehung des Drehtischs 9 stoppt. Auch in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Reflexionslichttaster 16 an den jeweiligen Ecken des Drehtischblocks 10 angeordnet, um die entsprechenden Seiten der Überwachungsfläche 15 zu überwachen. Auch hier können mehr oder weniger Reflexionslichttaster 16 parallel und / oder gekreuzt zueinander angeordnet werden.
Bei den Ausführungsformen der Überwachungseinrichtungen in den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 sind zumindest Teile der Überwachungseinrichtungen direkt am Drehtischmodul 8 angeordnet, sodass automatisch der kritische Bereich überwacht werden kann. Allerdings ist es auch möglich Überwachungseinrichtungen separat von einem Drehtischmodul 8 vorzusehen.
Die 4 zeigt ein entsprechendes Beispiel eine Überwachungseinrichtung in Form eines Touchframes 17, das einen rechteckigen Rahmen umfasst, bei dem an zwei gegenüberliegenden Seiten eine Vielzahl von Lichtsendern und Lichtempfängern angeordnet sind, sodass eine Vielzahl von Überwachungslichtstrahlen 18 von einer Seite des Touchframes 17 zur gegenüberliegenden Seite des Touchframes 17 ausgestrahlt werden. Gelangt ein Körper in den Bereich der Überwachungslichtstrahlen 18, so werden die Überwachungslichtstrahlen 18 unterbrochen und der Touchframe 17 kann ein entsprechendes Signal an eine Steuerungseinrichtung ausgeben, die wiederum die Drehung des Drehtischs 9 unterbindet.
Der Touchframe 17 ist über zwei Anschlüsse 19 (einer verdeckt durch den Drehtisch 9) an dem Drehtischblock 10 angeordnet, sodass über die Anschlüsse 19 eine elektrische bzw. elektronische Verbindung des Touchframes 17 zum Drehtischmodul 8 gegeben ist, um einerseits die Versorgung mit elektrischer Energie sicherzustellen und andererseits eine Signalübertragung zu ermöglichen. Darüber hinaus dienen die Anschlüsse 19 zur definierten Positionierung des Touchframes 17 relativ zum Drehtischmodul 8 und insbesondere zum Drehtischblock 10. Durch eine definierte Positionierung des Touchframes 17 zum Drehtischmodul 8 kann sichergestellt werden, dass der Touchframe 17 im Bereich der Überwachungsfläche 15 angeordnet ist, die überwacht werden soll. Andernfalls wäre es möglich, dass der Touchframe 17 nicht den kritischen Bereich überwacht, sondern an einem beliebigen Ort angeordnet ist.
Die Überwachungseinrichtung, beispielsweise in Form des Touchframes 17, kann beispielsweise durch einfache elektrische Steckverbindungen an dem Drehtischblock 10 angeordnet werden, die den Vorteil bieten, dass elektrische und bzw. elektronische Verbindung und Positionierung der Überwachungseinrichtung kombiniert erreicht werden können. Beispiele für entsprechende elektrische Steckverbindungen sind beispielsweise D Sub - Anschlüsse oder Klinkenstecker. Darüber hinaus sind auch Formschlusselemente zur Positionierung der Überwachungseinrichtung zum Drehtischmodul 8 oder dem Koordinatenmessgerät 1 denkbar, wie nachfolgend mit Bezug auf 7 noch näher erläutert werden wird.
Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überwachungseinrichtung mit einem Touchframe 17, welchem jedoch nicht nur Überwachungslichtstrahlen 18 von einer Seite des Touchframes 17 zur gegenüberliegenden Seite verlaufen, sondern gekreuzte Überwachungslichtstrahlen 18 verwendet werden, die von zwei benachbarten Seiten des Touchframes 17 an die jeweils gegenüberliegenden Seiten ausgestrahlt werden.
Die 6 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel einer Überwachungseinrichtung in Form eines einer Schaltmatte 23, die eine Vielzahl von Kontaktschaltern in der Matte integriert hat, sodass bei einer Berührung der Schaltmatte 23 mindestens ein Kontaktschalter ausgelöst wird, sodass wiederum ein Berührungssignal durch die Schaltmatte 23 erzeugt werden kann. Im Übrigen wird die Schaltmatte 23 in ähnlicher Weise wie die vorher beschriebenen Touchframes 17 verwendet und ebenfalls über ähnliche oder gleichartige Anschlüsse 19 mit dem Drehtischmodul 8 verbunden, sodass eine definierte Anordnung der Schaltmatte 23 zum Drehtischmodul 8 und somit zum Drehtisch 9 gegeben ist.
In 7 ist eine rein schematischen Darstellung eines Beispiels für einen formschlüssigen Anschluss 19 einer Überwachungseinrichtung zum Beispiel in Form einer Schaltmatte 23 an den Drehtischblock 10 eines Drehtischmoduls 8 gezeigt, welcher alternativ zu den oben angegebenen elektrischen Steckverbindungen eingesetzt werden kann, um eine definierte Positionierung der Überwachungseinrichtung oder eines Teils davon, wie beispielsweise der Schaltmatte 23, zu dem Drehtischblock 10 zu gewährleisten. Die 7 zeigt in vergrößerter Darstellung Teile des Drehtischblocks 10 und einer Schaltmatte 23, wobei der Drehtischblock 10 eine Anschlussbuchse 24 und die Schaltmatte 23 einen Anschlussstecker 25 aufweisen, der in die Anschlussbuchse 24 gesteckt werden kann. Am Anschlussstecker 25 sind elastisch verformbare Vorsprünge vorgesehen, die in entsprechende Hinterschneidungen 26 der Anschlussbuchse 24 eingreifen können, um eine sichere und feste Verbindung zwischen dem Drehtischblock 10 und der Schaltmatte 23 zu gewährleisten. Beim Einführen des Anschlusssteckers 25 in die Anschlussbuchse 24 werden die Vorsprünge 27 zusammengedrückt, wobei sich diese nach Erreichen der Hinterschneidungen 26 elastisch erweitern können, um so eine gewisse Verriegelung zwischen der Schaltmatte 23 und dem Drehtischblock 10 zu erreichen. Beim Entfernen der Schaltmatte 23 vom Drehtischblock 10 wird der Anschlussstecker 25 aus der Anschlussbuchse 24 herausgezogen, wobei sich die elastischen Vorsprünge 27 wiederum verformen.
Neben den hier dargestellten Ausführungsbeispielen sind vielfältige unterschiedliche Ausgestaltungen der Überwachungseinrichtungen und der Anordnung der Überwachungseinrichtungen im zu überwachenden Bereich eines Koordinatenmessgeräts denkbar. Entsprechend denen die vorgestellten Ausführungsbeispiele lediglich der Illustration und es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Koordinatenmessgerät
2: Portal
3: Schlitten
4: Schiene
5: Messsystem, Messeinrichtung
6: Säule
7: Aufnahme
8: Drehtischmodul
9: Drehtisch
10: Drehtischblock
11: Drehachse
12: Lichtschrankensender
13: Lichtschrankenempfänger
14: Lichtstrahlen bzw. Überwachungslichtstrahlen
15: Überwachungsfläche
16: Lichttastersende - und empfangseinheit bzw. Reflexionslichttaster
17: Touchframe
18: Lichtstrahlen bzw. Überwachungslichtstrahlen
19: Anschluss
20: Steuerungseinrichtung
21: Daten - und Signalleitung
22: Daten - und Signalleitung
23: Schaltmatte
24: Anschlussbuchse
25: Anschlussstecker
26: Hinterschneidung
27: elastische Vorsprünge
28: Spalt

Claims

Koordinatenmessgerät (1) mit mindestens einer Messeinrichtung (5) zur Vermessung eines Werkstücks, die einen Messraum definiert, in dem das Werkstück vermessen werden kann, wobei das Koordinatenmessgerät einen Drehtisch (9) zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkstücks aufweist, wobei der Drehtisch eine Drehachse (11) aufweist, um welche der Drehtisch (9) zur Positionierung des Werkstücks drehbar ist, wobei der Drehtisch in einem Drehtischmodul (8) aufgenommen ist, das lösbar im Messbereich des Koordinatenmessgeräts (1) angeordnet ist, oder der Drehtisch (9) im Koordinatenmessgerät integriert ist, wobei die Drehachse (11) des Drehtischs so angeordnet werden kann, dass die Drehachse zumindest teilweise, vorzugsweise ganz parallel zu einer Grundfläche des Messbereichs des Koordinatenmessgeräts ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät eine Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) umfasst, wobei die Überwachungseinrichtung mindestens einen Rand eines mindestens zweidimensionalen Raums, der eine zu überwachende Fläche in Form einer Überwachungsfläche (15) darstellt, überwacht, sodass bezüglich der Überwachungsfläche erfasst werden kann, ob sich ein Körper der Überwachungsfläche (15) nähert oder diese kontaktiert oder in einen dreidimensionalen Raum, der von der Überwachungsfläche (15) begrenzt wird, eindringt, wobei die Überwachungsfläche ein Teil der Grundfläche des Messbereichs ist und die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) ausgebildet ist, mit dem Drehtischmodul (8) zusammenzuwirken, um einen Raum im Bereich des Drehtischs (9) des Koordinatenmessgeräts zu überwachen, sodass die Überwachungsfläche bei einer horizontalen Ausrichtung der Drehachse des Drehtischs zumindest einen Spalt zwischen dem Drehtisch und der Grundfläche des Messbereichs, über der der Drehtisch dreht, abdeckt, sodass ein Einziehen eines Körpers in den den Drehtisch teilweise umgebenden Spalt vermieden werden kann.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) mindestens eine Komponente aus der Gruppe umfasst, die Touchframes, Kameras, Lichtschranken, Einweglichtschranken, Reflexlichtschranken mit oder ohne Polarisationsfilter, Reflexlichttaster, Schaltmatten, kapazitive Näherungssensoren und ToF - Sensoren umfasst.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17) mindestens ein Paar, vorzugsweise mehrere Paare von voneinander beabstandet gegenüber liegenden Sendern und Empfängern aufweist, die insbesondere paarweise parallel zueinander und / oder gekreuzt zueinander angeordnet sind.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (17,23) mindestens einen Anschluss (19) aufweist, der mit dem Drehtischmodul (8) oder dem Koordinatenmessgerät (1) lösbar, vorzugsweise formschlüssig verbindbar ist, wobei insbesondere durch den Anschluss eine vorbestimmte Positionierung der Überwachungseinrichtung zum Drehtischmodul und / oder dem Koordinatenmessgerät gegeben ist.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (17,23) mindestens ein Gehäuseteil, insbesondere einen Rahmen oder Balken aufweist, der formschlüssig mit einem Drehtischmodul (8) und / oder dem Koordinatenmessgerät (1) verbindbar ist.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) eine Selbsttesteinrichtung aufweist, mit der ein Selbsttest zur Überprüfung der Funktion der Überwachungseinrichtung durchführbar ist, insbesondere eine Einrichtung zur Unterbrechung einer Verbindung zwischen einem Sender und Empfänger der Überwachungseinrichtung, und / oder dass die Überwachungseinrichtung so ausgebildet ist, dass die Überwachungseinrichtung ein Betriebsbereitschaftssignal ausgeben kann, wenn die Überwachungseinrichtung betriebsbereit ist, insbesondere wenn die Überwachungseinrichtung an ein Drehtischmodul (8) oder ein Koordinatenmessgerät (1) angeschlossen ist und / oder ein Selbsttest positiv durchgeführt worden ist.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) so ausgebildet ist, dass sie eine zweidimensionale oder eindimensionale Überwachung mindestens eines Rands der Überwachungsfläche (15) ermöglicht.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät (1) weiterhin eine Steuerungseinrichtung (20) aufweist, mit der die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) zusammenwirkt und die so ausgebildet ist, dass die Drehung des Drehtischs (9) gestoppt wird, wenn durch die Überwacheinrichtung erfasst wird, dass sich ein Körper der Überwachungsfläche nähert oder diese kontaktiert oder passiert oder in einen Raum, der benachbart zur Überwachungsfläche ist, gelangt.
Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät mindestens eine Drehachsenerfassungseinrichtung für die Bestimmung der Ausrichtung der Drehachse (11) umfasst, wobei die Drehachsenerfassungseinrichtung insbesondere bestimmt, ob die Drehachse (11) aus der vertikalen Ausrichtung verkippt ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät weiterhin eine Steuerungseinrichtung (20) aufweist, die so ausgebildet ist, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) aktiviert ist, wenn die Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse (11) in einer Stellung angeordnet ist, in der die Drehachse (11) schräg zur Vertikalen, insbesondere in horizontaler Ausrichtung angeordnet ist, und / oder dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) nicht aktiviert ist, wenn die Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse (11) in vertikaler Ausrichtung angeordnet ist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsenerfassungseinrichtung einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der Ausrichtung der Drehachse aus der Gruppe umfasst, die Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, Orientierungssensoren, Schalter, Quecksilberschalter, Tastschalter und Lichtschranken umfasst.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät (1) mindestens zwei unabhängig voneinander arbeitende Drehachsenerfassungseinrichtungen aufweist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerungseinrichtung (20) des Koordinatenmessgeräts (1) die Drehung des Drehtischs (9) gestoppt wird, wenn die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) kein Betriebsbereitschaftssignal bereitstellt, insbesondere wenn die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) aktiviert ist.
Verfahren zum Betrieb eines Koordinatenmessgeräts (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) die Überwachungsfläche (15) überwacht, sodass bezüglich der Überwachungsfläche erfasst wird, ob sich ein Körper der Überwachungsfläche nähert oder diese kontaktiert oder in einen dreidimensionalen Raum, der von der Überwachungsfläche begrenzt wird, eindringt, und in diesem Fall die Steuerung des Koordinatenmessgeräts beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehung des Drehtischs (9) gestoppt wird, wenn die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) feststellt, dass sich ein Körper der Überwachungsfläche (15) nähert oder diese kontaktiert oder in einen dreidimensionalen Raum, der von der Überwachungsfläche begrenzt wird, eindringt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) aktiviert wird, wenn eine Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse (11) des Drehtischs (9) in einer Stellung angeordnet ist, in der die Drehachse (11) schräg zur Vertikalen, insbesondere in horizontaler Ausrichtung angeordnet ist, und / oder dass die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) nicht aktiviert oder deaktiviert wird, wenn die Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse (11) in vertikaler Ausrichtung angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehtisch (9) nicht betrieben wird, wenn die Überwachungseinrichtung (12,13,16,17,23) nicht betriebsbereit ist, insbesondere dann, wenn eine Drehachsenerfassungseinrichtung bestimmt, dass die Drehachse (11) des Drehtischs (9) in einer Stellung angeordnet ist, in der die Drehachse (9) schräg zur Vertikalen, insbesondere in horizontaler Ausrichtung angeordnet ist.