DE10258579A1

DE10258579A1 - Messeinrichtung

Info

Publication number: DE10258579A1
Application number: DE2002158579
Authority: DE
Original assignee: Carl Mahr Holding GmbH
Current assignee: Carl Mahr Holding GmbH
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: DE10258579B4

Abstract

Bei einem Messsystem ist eine Positionsmesseinrichtung zur Positionserfassung eines Tastkopfs oder Taststifts vorgesehen, die eine ruhende Messbasis aufweist. Dies ergibt eine vollständige Entkopplung zwischen einer Vorrichtung zum Bewegen des Messkopfs und der Positionserfassung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung, die insbesondere zur punktweisen Vermessung von Werkstückoberflächen durch mechanische Antastung geeignet ist.

Beim Vermessen von Werkstückoberflächen mittels Tastsystemen, wird in der Regel ein Tastelement an eine Werkstückoberfläche eines ruhend gelagerten Werkstücks herangeführt und mit definierter Kraft an diese angedrückt. Das Tastelement ist in bestimmten vorgegebenen Richtungen beweglich gehalten und wird beim Antasten der Werkstückoberfläche gegen eine Bezugsbasis ausgelenkt. Die Auslenkung Relativ zu einem Tastkopf kann durch entsprechende mechanische Messeinrichtungen erfasst werden. Derartige Anordnungen sind z.B. aus der DE 19641720 bekannt.

Die DE 19641720 A1 offenbart eine Messmaschine mit einem Messkopf mit einer Aufspanneinrichtung für ein ortsfest zu lagerndes und zu vermessendes Werkstück. Der genannte Messkopf ist an einer Führung in mindestens drei unterschiedlichen Raumrichtungen verfahrbar gelagert. Der den Messkopf lagernde Arm enthält außerdem eine Schwenkachse.

Der Tastkopf enthält einen Taststift mit einer an seinem Ende vorgesehen Tastkugel als Tastkörper. Die Auslenkung der Tastkugel gegen den Träger des Tastkopfs wird durch X-, Y- und Z-Messsysteme erfasst.

Die Messsysteme liefern Daten, die die Auslenkung der Tastkugel gegen den Träger kennzeichnen. Um die Position der Tastkugel an dem Werkstück bestimmen zu können, ist zusätzlich die genaue Kenntnis der Position des den Messkopf führenden Trägers erforderlich. Zur Erfassung derselben sind Bezugslinien und Maßverkörperungen an jeder Achse erforderlich.

Aus der DE 4345091 A1 ist ebenfalls eine Messmaschine mit einem Tastkopf bekannt, wobei zur Aufspannung des Werkstücks ein Rundtisch vorgesehen ist. Auch bei dieser Messmaschine ergeben sich die Messwerte an dem Werkstück durch entsprechende Verknüpfung der von den Tastkopf gelieferten Messwerte mit Positionswerten, die die Position des Tastkopfs kennzeichnen.

Die präzise Führung des Tastkopfs und dessen Positionsbestimmung stellt hohe Ansprüche an die Messmaschine und die Positionserfassung an jeder Verstellachse.

Die Messmaschine weist eine erste Schlittenführung mit einem Schlitten auf, der in einer ersten Richtung verstellbar ist und dessen Position mit einer ersten Messeinrichtung erfasst wird. Dabei ist nicht nur eine Längenerfassung erforderlich. Um Linearitätsfehler der Führung ausgleichen zu können, ist häufig zusätzlich die Abstandsmessung zu einem parallelen Bezugslineal erforderlich.

Der erste Schlitten trägt eine weitere Schlittenführung mit einem zweiten Schlitten, dessen Position gegen den ersten Schlitten zu erfassen ist. Der zweite Schlitten trägt letzendlich eine weitere Schlittenführung und ein Messsystem. Die Tastkopfposition ergibt sich dann aus den Messwerten an allen drei Schlittenführungen. Fehler können sich somit addieren. Außerdem ist der sensorische Aufwand hoch.

Es sind darüber hinaus Messeinrichtungen bekannt, die die Position eines Tastkörpers berührungslos von einer ruhenden Basis aus erfassen.

Z.B. offenbaren die WO 93/07443 und die DE 2605772 jeweils eine Messeinrichtung mit einem starren Tastelement, das von Hand geführt wird und zur Antastung einer Werkstückoberfläche dient. An dem Tastelement sind mehrere Signalgeber in Form von Lichtquellen angeordnet, die im Sichtbereich von zwei Kameras liegen. Eine Auswerteeinrichtung dient der Bestimmung der Raumposition des Tastelements und somit des Tastpunkts.

Die Genauigkeit der Messung hängt nicht zuletzt wegen der infolge manueller Einflüsse schwankenden Messkraft von dem Geschick des Bedieners ab.

Die DE 101 18 668 A1 offenbart eine Koordinatenmessvorrichtung mit einem Taster, der einen Tripelspiegel als Reflektor für einen Messlichtstrahl aufweist. Die Bestimmung der Tasterposition erfolgt durch Messung der Distanz und der Winkellage des Tasters.

Diese Art der Messung ist mit Messunsicherheiten behaftet .

Aus der DE 100 48 097 A1 ist die Antastung eines Werkstücks mit einem Tastkopf bekannt, der die Werkstückoberfläche in einem Tastpunkt mit einem Laserstrahl antastet. Der Tastkopf wird von einem Roboter geführt. Die Position des Tastkopfs wird mittels einer ruhenden Referenzstation aus berührungslos bestimmt, die drei Reflektoren aufweist. Der Tastkopf ist mit einer Sender/Empfänger-Einheit versehen, die anhand der ausgesandten, reflektierten und empfangenen Signale ihre eigene Position und somit die Position des Tastkopfs bestimmt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Messeinrichtung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird mit einer Messeinrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Die erfindungsgemäße Messeinrichtung weist ein Tastelement auf, das zum Antasten einer Werkstückoberfläche eingerichtet ist. Mit dem Tastelement steht eine nicht mit dem Tastelement mitbewegbare Positions-Messeinrichtung, z.B. ein Laser-Triangulator in Beziehung. Die Positions-Messeinrichtung ist bspw. ruhend gelagert und misst, wenn das Werkstück angetastet wird, die Position des Tastelements und/oder eines Tastkopfs im Raum und ggfs. seine Lage und oder seine Verformung direkt. Eine Addition mehrerer Messwerte, die in einer Kette dann die Position des Objekts (Tastelement oder Tastkopf) ergeben und die sich daraus ergebende Fehleraddition wird vermieden. Es besteht eine unmittelbare Messverbindung zwischen dem Tastkopf oder dem Tastelement und einer werkstückbezogenen Basis.

Es wird dadurch überflüssig, zunächst die Position irgendeines Zwischenglieds einer Antriebseinrichtung zu bestimmen oder bspw. an jeder Achse einer Führungseinrichtung eine Positionsmesseinrichtung vorzusehen. Ungenauigkeiten der Führung spielen für die Messung keine Rolle.

Außer der Position des Tasters wird zusätzlich bestimmt, an welcher Stelle seiner Oberfläche er das Werkstück berührt. Somit werden die Koordinaten des Berührpunkts bestimmt. Dazu bestimmt eine Richtungs-Messeinrichtung die Richtung der Antastkraft. Die Richtungs-Messeinrichtung kann eine separate Messeinrichtung (z.B. in Form eines den Taststift haltenden Messkopfs) oder als Bestandteil der Positions-Messeinrichtung ausgebildet sein. Die Antastkraft folgt aus der Richtung der Auslenkung des nachgiebig gelagerten Tastkörpers. Der Tastpunkt wird somit durch zwei Messungen, nämlich durch die Messung der Position des Tastkörpers und durch die Messung der Tastrichtung bestimmt. Ist der Tastkörper eine Kugel, führt die Messung der Kugelposition auf die Bestimmung der Position des Kugelmittelpunkts. Die Messung der Tastrichtung erfolgt über die Bestimmung der Auslenkung des Taststifts mit dem Tastkörper gegen seine Führungseinrichtung. Diese kann eine maschinelle Führungseinrichtung oder eine geeignete Handhabe, beispielsweise ein Handgriff sein.

Das Tastelement oder der Tastkopf kann bedarfsweise auch von Hand geführt werden. Die nicht mit bewegte Positionsmesseinrichtung findet die Bezugsbasis jeweils anhand ihres eigenen Aufstellorts. Dem Tastelement ist eine Einrichtung zur Einstellung einer relativ eng tolerierten Tastkraft zugeordnet. Diese Einrichtung kann z.B. durch ein Federelement oder einen Federmechanismus gebildet sein, der zwischen einer Handhabe und dem Tastkörper wirkt. Alternativ kann die Gewichtskraft des Tastkörpers oder von mit diesem verbundenen Teilen als Tastkraft erzeugendes Mittel und insoweit als Krafterzeugungseinrichtung dienen. Z.B. kann als Tastelement im einfachsten Falle eine Kugel dienen, die auf die Werkstückoberfläche aufgelegt wird und auf dieser entlang rollt. Die Positions-Messeinrichtung kann durch die Verfolgung ihrer Bahn eine Oberflächenlinie des Werkstücks präzise erfassen. Die Tastkraft ist dabei in allen Bahnpunkten im Wesentlichen gleich.

Es wird für manche Fälle als zweckmäßig angesehen, das Tastelement mittels einer (maschinellen) Positioniereinrichtung im Raum zu führen. Damit lassen sich Werkstückoberflächen dann automatisch vermessen.

Der Taster weist einen Taststift auf, der an einem Träger z.B. nachgiebig gelagert ist, um beim Heranführen des Tastkörpers an die Werkstückoberfläche eine definierte Antastkraft erzeugen zu können. Der Tastkörper bewegt sich somit gegen den Träger, wenn der Träger zu dem Werkstück bewegt wird. Es kann zwischen dem Träger und dem Tastkör per als Richtungs-Messeinrichtung eine Schalteinrichtung oder eine sonstige Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die zur Steuerung der Bewegung des Trägers herangezogen werden kann, um bspw. beim Heranführen an das Werkstück eine gewünschte Tastkraft zu erzeugen. Ist eine gewünschte Relativauslenkung des Tastkörpers zu dem Träger erreicht, kann die Bewegung des Trägers gestoppt werden. Aus der Bestimmung der Richtung der Auslenkung wird auf die Lage des Tastpunkts auf der Tastkörperoberfläche geschlossen. Die Sensoreinrichtung kann durch lineare Wegmessgeber, Winkelgeber, elektrische oder optische Sensoren, interferenzoptische Einrichtungen o.ä. gebildet sein.

Zusätzlich oder alternativ können zwischen dem Tastelement und dem Träger anstelle einer oder mehrerer Federmittel auch sonstige gesteuerte Kraftgeneratoren wie bspw. Magneteinrichtungen vorgesehen sein.

Die Positions-Messeinrichtung kann, wie erwähnt, dazu herangezogen werden, die Position eines Messkopfs zu bestimmen, wobei die Auslenkung des Tastkörpers dann von dem Messkopf bestimmt wird. Die Position des Tastpunkts ist aus der Position des Messkopfs und der Tastkörperauslenkung zu bestimmen. Die direkte Messung der Position des Messkopfs durch eine nicht mit bewegte Positions-Messeinrichtung gestattet die Ausschaltung von Mess- und Führungsfehlern bei der Positionierung des Messkopfs und die Verwendung, bspw. eines herkömmlichen Industrieroboters oder einer anderweitigen Positioniereinrichtung zur Führung des Messkopfs im Raum. Die den Messkopf führende Einrichtung bedarf keiner genauen Sensorik.

Der Vorteil der Kombination eines herkömmlichen Tastkopfmesssystems mit der ortsfesten Positionsmesseinrichtung besteht nicht nur in der Verwendung einfacher Positioniereinrichtungen für den Tastkopf, sondern darüber hinaus ggfs. in einer Reduktion der Freiheitsgrade des Tastelements und somit in einer Vereinfachung der Positionsmesseinrichtung. Diese muss dann lediglich für die Bewegungsfreiheitsgrade des Tastelements ausgelegt sein. Wenn die Führung des Tastelements einzelne Bewegungsfreiheitsgrade, wie z.B. Schwenkbewegungen, nicht zulässt, können in den zugeordneten Raum- oder Schwenkrichtungen auch keine Bewegungen stattfinden, so dass sich die Positionsmesseinrichtung auf die übrigen Freiheitsgrade beschränken kann.

Das unmittelbare Zusammenwirken der Positionsmesseinrichtung mit dem Tastelement oder dem Tastkopf gestattet demgegenüber eine unmittelbare Bestimmung der Koordinaten der angetasteten Messpunkte. Es können sich jedoch bei direkter Führung des Tastelements von Hand und direkter Messung der Tastkörperposition Mehrdeutigkeiten ergeben, wenn die Tastrichtung nicht bekannt ist. wird als Tastkörper bspw. eine Kugel verwendet, ist bei Handführung nicht ohne Weiteres bekannt, an welchem Punkt ihrer Oberfläche sie das Werkstück berührt. Mit Sicherheit bestimmbar ist jedoch in diesem Fall der Mittelpunkt des kugelförmigen Tastkörpers. (Ist der Tastkörper eine Tastspitze, ist die Messung ohne Weiteres eindeutig.) Es sind mehrere Möglichkeiten vorhanden, die Tastrichtung und somit den Tastpunkt zu bestimmen: Bei einer ersten Ausführungsform wird die Tastrichtung, wie oben beschrieben, durch eine Auslenkung des Tastkörpers gegen seine Handhabe bestimmt. Dies ist mit einer Kombination zwischen Messkopf und Positionsmesseinrichtung erreichbar. Es lässt sich die Tastrichtung, d.h. die Lage des Antastpunkts auf dem kugelförmigen Tastkörper sowohl bei der Ausführungsform mit direkter Positionsbestimmung des Tastelements, als auch bei der Ausführungsform mit direkter Positionsbestimmung des Messkopfs aus den vom Messkopf gelieferten Signalen bestimmen. Damit ist die Messung eindeutig.

Bei einer anderen Ausführungsform werden z.B. mittels eines starren Tastelements mehrere Tastpunkte angetastet und die Tastkugelmittelpunkte gespeichert. Die tatsächlichen Tastpunktkoordinaten ergeben sich dann auf einer Fläche, die im Abstand des Radius der Tastkugel parallel zu der von den Tastkugelmittelpunkten festgelegten gedachten Fläche zu finden ist.

Bei der Kombination von einem Messkopf als Richtungs-Messeinrichtung mit einer Positions-Messeinrichtung lässt sich die Tastrichtung, d.h. die Lage des Antastpunkts auf dem kugelförmigen Tastkörper sowohl bei der Ausführungsform mit direkter Positionsbestimmung des Tastkörpers, als auch bei der Ausführungsform mit direkter Positionsbestimmung des Messkopfs aus den vom Messkopf gelieferten Signalen bestimmen. Damit ist die Messung eindeutig.

Als Richtungs-Messeinrichtung kann an Stelle des Messkopfs auch eine berührungslose Messeinrichtung verwendet werden, die beispielsweise Teil der Positions-Messeinrichtung ist. Dazu wird der Tastkörper (Tastkugel) z.B. selbst als Messkörper in eine Triangulationsmessung einbezogen. Alternativ können ein oder mehrere mit dem Tastkörper starr verbundene Messkörper vorgesehen werden, deren Position stellvertretend für die Position des Tastkörpers im Rahmen einer Triangulationsmessung bestimmt wird. An der Führungseinrichtung, die beispielsweise eine maschinelle mechanische Führungseinrichtung oder auch eine Handführungseinrichtung, z.B. eine geeignete Handhabe (Griff) sein kann, ist der Tastkörper nachgiebig gelagert. Ein zweiter Messkörper oder eine Gruppe solcher Messkörper sind an der Führungseinrichtung starr gelagert. Beim Antasten eines Messpunkts wird der Tastkörper gegen seine Führungseinrichtung (Handhabe) ausgelenkt. Die Triangulationsmessung der mit der Handhabe oder sonstigen Führungseinrichtung verbundenen Messkörper und die Triangulationsmessung der mit dem Tastkörper verbundenen Messkörper oder des Tastkörpers selbst, ergibt als Differenz den Abstand bzw. die Abstandsveränderung zwischen den Führungsmesskörpern und Tastkörpermesskörpern. Daraus lässt sich die Auslenkung und die Auslenkungsrichtung des Tastkörpers und somit die Tastrichtung bestimmen. Mit einer starren Tastkörper-Messkörper-Einheit lassen sich ebenfalls Messpunkte nacheinander aufnehmen, wenn, wie beschrieben, zunächst die Tastkugelmittelpunkte und aus diesen dann die um den Kugelradius parallel versetzten Werkstückoberflächenpunkte bestimmt werden.

Auf diese Weise kann ein Koordinatenmessgerät geschaffen werden, bei dem der Tastkörper maschinell oder von Hand geführt wird und einzelne Messpunkte des zu messenden Gegenstands angetastet werden. Die Absolutlage des Tastpunkts wird berührungslos durch Triangulation bestimmt, indem zunächst die Position des Tastkörpers und dann dessen Tastrichtung aus der Verformung des Tasters bestimmt werden. Das Grundprinzip besteht darin, dass zwischen der Führung (Handgriff) und dem Tastkörper ein Federelement angeordnet ist und dass sowohl die Führung als auch der Tastkörper ein oder mehrere Reflektionskörper aufweist, deren Absolut- und Relativposition durch Lasertriangulationsmessung bestimmt wird.

Mit der Erfindung ist zugleich ein Verfahren zur Maßverkörperung in Maschinen mit beliebigen Maschinenkoordinaten und einem Bezugskoordinatensystem geschaffen. Mit dem Verfahren können alle Raumpunkte in einem Mess-, Bewegungs- oder Arbeitsvolumen messtechnisch erfasst werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und entsprechend der erfindungsgemäßen Messeinrichtung wird die räumliche Lage eines Körpers, bspw. eines Taststifts oder Tastkörpers bezogen auf ein Basiskoordinatensystem durch sechs Parameter beschrieben. Diese Parameter können Kombinationen aus Längen und Winkeln sein.

Ein Grundprinzip der Erfindung ist die Trennung der Messeinrichtung in eine Antriebseinrichtung zur Bewegung eines Tastkörpers und eine Messeinrichtung. Die Trennung ist konsequent vollzogen. Die Messung erfolgt als Positionsmessung unabhängig von der Antriebseinrichtung, so dass deren Präzision keine Rolle spielt.

Die Antriebsmaschine kann aus beliebig vielen Achsen bestehen. Die Art des Koordinatensystems spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Die Führungsgenauigkeit der Antriebseinrichtung darf in weiten Bereichen von der Geraden abweichen. 90°-Winkel von Antriebsachsen zueinander brauchen nicht eingehalten zu werden.

Bei der Messeinrichtung wird erfindungsgemäß vollständig auf ein Bezugliniensystem verzichtet, wie es ansonsten in Form von Maßverkörperungen durch abgetastete Bezugslineale oder Maßstäbe vorhanden ist. Bei dem erfindungsgemäßen System genügen sechs Messsysteme zur eindeutigen Bestimmung der Lage des Tastkörpers im Raum. Damit lassen sich alle sechs Freiheitsgrade des Tastkörpers bestimmen.

Bei dem erfindungsgemäßen Messsystem werden alle Zwischenbewegungen einzelner Achsen der Positioniereinrichtung komplett durch maximal sechs Messsysteme erfasst. Es entfallen dadurch alle Unsicherheiten, die durch gestapelte Systeme (mit in einer Kette hintereinander geschalteten Messsystemen) unvermeidbar sind.

Die Messeinrichtung besteht aus zwei Teilen. Ein Teil ist der Messkörper oder Sender (Positionsindikator). Ein zweiter Teil, der Sensor, befindet sich auf der Messbasis. Von diesem Sensor wird die Raumlage des Messkörpers (Sender) gemessen. An dem gleichen Teil, an dem der Messkörper angebracht ist, befindet sich das Tastsystem. Damit ist der Messkreis über Taster, Werkstück und Basis geschlossen.

Bei dem erfindungsgemäßen System wird das Bezugskoordinatensystem durch sechs Punkte gebildet. Entsprechend gering ist die Anzahl der erforderlichen Sensoren. Es werden alle Freiheitsgrade durch Längenmessung bestimmt. Es sind weder Bezugslinien oder -Lineale noch hintereinander angeordnete (gestapelte) Sensoren erforderlich.

Des weiteren erfolgt eine optimale messtechnische Trennung von Positioniereinrichtung und Messeinrichtung.

Im Gegensatz zu gestapelten Systemen wird bei dem erfindungsgemäßen System das Bezugssystem keiner Beschleunigung ausgesetzt. Damit ist die Erfassung der Raumlage mit hoher Frequenz möglich.

Zu der Positions-Messeinrichtung gehören ein oder mehrere Abstandsmesseinrichtungen, die die Entfernung zwischen der Positions-Messeinrichtung und entsprechenden, mit dem Tastelement oder dem Messkopf verbundenen Elementen messen. Als Abstandsmesseinrichtung können Lasermesseinrichtungen, Mikrowellenmesseinrichtungen, Ultraschallmesseinrichtungen und ähnliches dienen. Zur Bestimmung der Position eines solchen Elements genügen bspw. drei Abstandsmessungen zu drei unterschiedlichen Referenzpunkten der Positions-Messeinrichtung. Aus den drei Abstandsmessungen lassen sich die Raumkoordinaten des betreffenden Elements bestimmen. Ist der Taster oder Träger mit drei solchen Elementen verbunden, lässt sich die Lage des Tastkörpers im Raum vollständig bestimmen, d.h. alle sechs Bewegungsfreiheitsgrade (X, Y, Z sowie Drehung um X-, Y- und Z-Achse) bestimmen. Sind weniger Freiheitsgrade vorhanden, genügen weniger Elemente.

Die Elemente zeigen die Positionen des Tastkörpers an und können deshalb als Positionsindikatoren angesehen werden. Die Positionsindikatoren können sowohl aktiv als auch passiv sein, d.h. als Sender oder Empfänger (aktiv) ausgebildet oder lediglich als Reflektoren (passiv) ausgebildet sein und empfangene Strahlung wieder aussenden. Letzteres vereinfacht die Anordnung erheblich. Die Positions-Messeinrichtung ist dann so ausgebildet, dass sie gleichzeitig oder zeitlich versetzt mehrere Strahlen zu den Positions indikatoren der Messeinrichtung schickt und die reflektierten Strahlen auswertet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gehören zu der Positions-Messeinrichtung mehrere Sender und Empfänger, die aus unterschiedlichen Raumrichtungen gleichzeitig oder zeitlich versetzt Strahlung zu den Positionsindikatoren schicken, so dass eine Abschattung einzelner Positionsindikatoren durch das Werkstück oder eine Führungseinrichtung bzw. einen Messkopf unmöglich oder unwahrscheinlich wird.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung und/oder von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Messeinrichtung in schematisierter Gesamtansicht,
2 eine schematische Darstellung der Messstrecken zur Erfassung der Position eines Tastkörpers oder eines anderweitigen Elements,
3 eine Messeinrichtung mit Positionsmesseinrichtung zur Bestimmung der Position eines Tastkopfs, in schematisierter Darstellung,
4 eine Messeinrichtung mit geführtem Messkopf und Messkörper, der mit einer Positionsmesseinrichtung zusammenwirkt, in schematisierter perspektivischer Darstellung,
5 eine Messeinrichtung mit handgeführtem Messkopf und Messkörper, der mit einer Positionsmesseinrichtung zusammenwirkt, in schematisierter perspektivischer Darstellung,
6 ein handgeführter Messkopf in perspektivischer, teilweise aufgeschnittener Darstellung,
7 eine schematische Veranschaulichung zur Erläuterung der Bestimmung des Tastpunkts aus der Position des Tastkörpers und seiner Auslenkrichtung und
8 eine abgewandelte Ausführungsform eines Hand geführten Tasters.
In 1 ist eine Messeinrichtung 1 veranschaulicht, die zum Vermessen eines geeignet gelagerten Werkstücks 2 dient. Das Werkstück 2 ist auf einem Tisch 3 vorzugsweise ruhend gelagert. Allerdings kann bedarfsweise anstelle des festen, ruhenden Tischs 3 auch ein definiert bewegter Tisch, z.B. ein Drehtisch oder dergleichen vorhanden sein. Das Werkstück 2 ist mittels der Messeinrichtung 1 punktweise zu vermessen. Zur Antastung seiner Messpunkte dient ein Taster 4, der einen Taststift 5 aufweist. Zu dem Taster 4 gehört bei dieser Ausführungsform ein Messkopf 6. Der Taststift 5 ist an dem Messkopf 6 in wenigstens einer Richtung, jedoch vorzugsweise in mehreren Richtungen (X, Y, Z), beweglich gelagert. Der Messkopf 6 bildet eine Richtungs-Messeinrichtung. Nicht weiter veranschaulichte Federmittel spannen den Taststift 5 auf eine Ruhelage hin, aus der er durch in X-, Y- oder Z-Richtung wirkende Kräfte ausgelenkt werden kann. Zur Erfassung der Auslenkung ist in dem Messkopf 6 ein nicht weiter veranschaulichtes elektrisches oder optisches Messsystem vorgesehen, das auslenkungsproportionale Signale erzeugt. Wegen des Aufbaus des Messkopfes 6 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
Der Taststift 5 trägt an einem Ende einen Tastkörper 7, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Tastkugel (oder einen anderweitigen Tastkörper). In einigem Abstand zu dem Tastkörper 7 ist der Taststift 5 außerdem mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Positionsindikatoren versehen. Diese werden durch drei im Abstand zueinander gehaltene Kugeln 8, 9, 10 gebildet, die als Reflektoren zur Positionsbestimmung des Tastkörpers 7 dienen. Die Kugeln 8, 9, 10 gehören zu einer Messeinrichtung 12, zu der außerdem wenigstens ein mit dem Messkopf 6 nicht mitbewegtes Triangulations-Messgerät 14 gehört. Das Triangulations-Messgerät 14 dient der Positionsbestimmung des Tastkörpers 7 und bildet somit eine Positions-Messeinrichtung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Triangulations-Messgerät 14 ruhend angeordnet. Der Messkopf 6 und das Triangulations-Messgerät 14 bilden gemeinsam die Messeinrichtung 12.
Der Messkopf 6 und sein Taststift 5 werden durch eine Positioniereinrichtung 15 im Raum geführt, die den Messkopf 6 und somit den Tastkörper 7 so bewegt, dass der Tastkörper 7 die Werkstückoberfläche punktweise abtastet. Die Positioniereinrichtung 15 gestattet, wie in 1 durch Pfeile angedeutet ist, eine räumliche Bewegung des Messkopfs 6.
Zu dem Triangulations-Messgerät 14 und dem Messkopf 4 bzw. seinen Messsystemen, gehört eine Auswerteeinheit 16, die aus den gemessenen Abstandswerten und den an dem Messkopf 6 gemessenen Auslenkungen des Taststifts 5 die Koordinaten des Tastpunkts T der Werkstückoberfläche bestimmt.
Das Triangulations-Messgerät 14 weist wenigstens einen Sender 17 und mehrere, bspw. drei Empfänger E1, E2, E3 auf. Der Sender 17 sendet eine von den Kugeln 8, 9, 10 oder anderweitigen Positionsindikatoren zu reflektierende Strahlung aus. Die reflektierte Strahlung wird von Empfängern E1, E2, E3 aufgenommen. Aus den Laufzeiten und entstehenden Phasenverschiebungen können die Positionen der Kugeln 8, 9, 10 oder entsprechender anderer Reflektoren bestimmt werden.
Dazu wird auf 2 verwiesen, in der die Empfänger E1, E2, E3 und die Kugeln 8, 9, 10 schematisch veranschaulicht sind. Die Kugeln 8, 9, 10 reflektieren Strahlung zu den Empfängern E1, E2, E3 und sind deshalb aus deren Sicht Sender. Entsprechend sind sie mit S1, S2, S3 bezeichnet. Die jeweiligen Abstände sind mit S11 bis S33 durchnummeriert. Aus den gemessenen Abständen lassen sich die Koordinaten jedes Senders S1, S2, S3 und somit jeder Kugel 8, 9, 10 in einem kartesischen Koordinatensystem bestimmen. Dazu werden die folgenden, die Abstände zwischen den Sendern und den Empfängern bestimmenden Gleichungen jeweils für jeden Sender S1, S2, S3, d.h. für jede Kugel 8, 9, 10 nach X, Y und Z aufgelöst:
Nach dem gleichen Schema können die Abstände S14, S15, S16 zu weiteren Empfängern E4, E5, E6 bestimmt werden, die an anderer Stelle als die Empfänger E1, E2, E3 angeordnet sind. Die Empfänger E4, E5, E6 können damit die Position der Sender S1, S2, S3 auch dann bestimmen, wenn eine Verbindung zu den Empfängern E1, E2, E3 abgeschattet ist.
Sind die Koordinaten aller drei Sender S1, S2, S3 (Kugeln 8, 9, 10) bestimmt, ist somit auch die Position des Tastkörpers 6 genau bestimmt. Ist der Tastkörper 6 eine Kugel, ist somit deren Mittelpunkt bestimmt. Der Kugelradius oder der Tastkörperdurchmesser ist der Auswerteeinheit 16 ebenfalls bekannt. Die Auswerteeinheit 16 erhält nun die Positionsdaten von dem Abstandsmessgerät 14.
Zur Bestimmung der Koordinaten des Tastpunkts T ist zusätzlich noch die Kenntnis erforderlich, mit welcher Stelle ihre Oberfläche die Tastkugel das Werkstück 2 berührt. Um dies zu ermitteln, erhält die Auswerteeinheit 16 die Messwerte von dem Messkopf 6. Aus den Messwerten des Messkopfs 6 bestimmt die Auswerteeinheit 16 die Auslenkrichtung und somit die Raumrichtung, in der der Radius der Tastkugel zu den Koordinaten ihres Mittelpunkts addiert werden muss, um die Koordinaten des Tastpunkts zu finden.
Die insoweit beschriebene Messeinrichtung 1 arbeitet wie folgt:
Zur Vermessung des Werkstücks 2 führt die Positioniereinrichtung 15 den Messkopf 6 jeweils so an das Werkstück 2 heran, dass der Tastkörper 7 den gewünschten Oberflächenpunkt des Werkstücks 2 antastet. Sobald sich der Taststift 5 gegen den Messkopf 6 zu bewegen beginnt, überprüft eine nicht weiter veranschaulichte Steuereinrichtung die Bewegung des Messkopfs 6 und stoppt die Positioniereinrichtung 15 sobald eine gewünschte Auslenkung erreicht ist. In dem Messkopf 6 vorhandene Federmittel erzeugen bei einer vorgegebenen Auslenkung eine vorgegebene Kraft, die dann als Antastkraft den Tastkörper 7 gegen das Werkstück 2 drückt. Alternativ kann der Messkopf 6 mit Kraftsensoren versehen sein und die Tastbewegung stoppen, wenn die Tast-Soll-Kraft erreicht ist.
Aus den an dem Messkopf 6 gemessenen Auslenkungen wird nicht nur die Tastkraft, sondern auch die Tastrichtung bestimmt. Wird bspw. eine horizontale Fläche angetastet, erfolgt eine Auslenkung nur in Z-Richtung. Wird hingegen eine vertikale Fläche angetastet, erfolgt eine Auslenkung des Taststifts 5 in X- und/oder. Y-Richtung. Bei schräg im Raum liegenden Flächen erfolgt eine Auslenkung des Taststifts 5 in X-, Y- und Z-Richtung, wobei sich aus den X-, Y- und Z-Anteilen der Auslenkung die Auslenkrichtung bestimmen lässt. Außerdem nehmen die Kugeln 8, 9, 10 beim Antasten eine bestimmte Lage im Raum ein. Das Triangulations-Messgerät 14 bestimmt nun bspw. mittels Laserstrahl, Mikrowellen oder einer anderweitigen Strahlung die Abstände der als Indikatorkörper dienenden Kugeln 8, 9, 10 zu den einzelnen Empfänger E1, E2, E3 sowie ggfs. weiterer nicht veranschaulichter Empfänger. Aus den gemessenen Abständen wird nun die räumliche Position jeder Kugel 8, 9, 10 bestimmt. Damit ist die räumliche Position und Lage des Taststifts 5 und des Tastkörpers 7 genau festgelegt und erfasst. In Verbindung mit der durch den Messkopf 6 bestimmten Auslenkrichtung wird nun der Tastpunkt bestimmt.
Die Messung erfolgt unter Umgehung der Positioniereinrichtung 15. Diese ist nicht Teil der Messkette. Die Messung erfolgt direkt zwischen den Positionsindikatoren und dem Triangulations-Messgerät 14. Die Positionsindikatoren befinden sich gewissermaßen dauernd im Blickfeld des Triangulations-Messgeräts 14. Durch Beobachtung und Abstandsmessung zu den Kugeln 8, 9, 10 wird deren Position durch mehrfache einschrittige Abstandsmessung (jede Abstandsmessung erfolgt in einem Schritt direkt zwischen ruhender Messbasis und Tastelement oder Messkopf) bestimmt.
Die Auswerteeinheit 16 verfügt über Daten, die die räumliche Anordnung der Kugeln 8, 9, 10 zueinander beschreiben. Deshalb ist die räumliche Position und Lage des Tastelements vollständig bestimmt, wenn für die Kugel 8 drei Koordinaten x, y, z für die Kugel 9 zwei Koordinaten x, y und für die Kugeln 10 eine Koordinate x bestimmt werden. Entsprechend reduziert sich der Messaufwand.
Eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 ist in 3 veranschaulicht. Das auf dem Tisch gehaltene Werkstück 2 wird ebenfalls mittels eines Tastkörpers 7 abgetastet, der an einem freien Ende eines Taststifts 5 eines Messkopfs 6 angeordnet ist. Zu der Messeinrichtung 12 gehören wie beim vorigen Ausführungsbeispiel das Triangulations-Messgerät 14 mit den Sendern E1, E2, E3 und Indikatorkörper, die durch Kugeln 8, 9, 10 gebildet sind. Anstelle der Kugeln 8, 9, 10 können jedoch auch andere Reflektoren wie Tripelspiegel oder dgl. Anwendung finden. Die Positionsindikatoren sind an einem Träger 18 gehalten, der den Messkopf 6 trägt. Somit bestimmt die Messeinrichtung 12 zunächst die Position des Trägers. Die nicht weiter veranschaulichte Auswerteeinheit 16 verfügt bei dieser Ausführungsform über Informationen, die die Anordnung der Kugeln 8, 9, 10 an dem Träger 18 und somit die Abstände zwischen dem Tastkörper 7 und den Kugeln 8, 9, 10 kennzeichnen. Aus der beim Antasten einer Werkstückoberfläche auftretenden Auslenkung des Taststifts 5 und den dadurch erzeugten Signalen sowie der Position des Trägers 18 errechnet die Auswerteeinheit dann ähnlich wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel die Position des Tastpunkts.
In 4 ist eine Messeinrichtung 1 veranschaulicht, bei der das Triangulations-Messgerät 14 mehrere Sender und Empfänger aufweist. Diese können auf mehrere Einzelgeräte 14a, 14b aufgeteilt sein, um die Position des Taststifts 5 bzw. seiner Positionsindikatoren 8, 9, 10 aus unterschiedlichen Richtungen erfassen zu können. Dies erhöht zum einen die Genauigkeit und vermindert zum anderen die Wahrscheinlichkeit einer Abschattung. Zur Positionserfassung müssen wenigstens drei Empfänger den betreffenden gleichen Positionsindikator im Blickfeld haben.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann der Träger 18 auch von Hand geführt werden. Die Positioniereinrichtung 15 ist dann durch eine entsprechende Bedienperson ersetzt. Dabei bleibt der Messkopf zur Bestimmung der Auslenkrichtung über ein entsprechendes Kabel mit der Messeinrichtung verbunden.
In 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die ohne Messkopf auskommt. Der Taster 4, nach 5, kann von Hand oder maschinell geführt werden. Bei der veranschaulichten Ausführungsform schließt sich an eine Handhabe 19, die beispielsweise als zylindrischer Griff ausgebildet ist, an einer Stirnseite ein Halter mit den drei Kugeln 8, 9, 10 an. An der gegenüber liegenden Seite trägt die Handhabe 19 ein elastisches Element oder Federelement 21, das seinerseits den Taststift 5 trägt. Endseitig ist der Taststift 5 wiederum mit dem Tastkörper 7 versehen, der zum Antasten des Werkstücks dient. Das elastische Element 21 ist beispielsweise so ausgebildet, dass der Taststift 5 sowohl axial als auch in allen Schwenkrichtungen federnd bewegbar ist. Außerdem ist der Tastkörper 7 so ausgebildet, dass er von dem Triangulations-Messgerät 14 als Reflektor erfasst wird.
In Betrieb erfasst das Triangulations-Messgerät 14 sowohl die Positionen der Kugeln 8, 9, 10 als auch die Position des Tastkörpers 7. Ist der Tastkörper 7 aus seiner Ruhestellung ausgelenkt, kann dies die Auswerteeinheit 16 dadurch erfassen, dass sich die Abstände des Tastkörpers 7 zu den Kugeln 8, 9, 10 verändert haben. Aus der Änderung der Abstände wird die Richtung der Auslenkung bestimmt, die mit der Tastrichtung übereinstimmt. Auf diese Weise bestimmt das Triangulations-Messgerät 14 nunmehr sowohl die Position des Tastkörpers 7 als auch dessen Auslenkrichtung und somit die Lage des Tastpunkts.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere für handgeführte Taster 4 zweckmäßig, weil sie ohne Messkopf 6 und somit ohne Kabelverbindung zu diesem auskommt. Die Triangulations-Messeinrichtung 14 bildet hier in Verbindung mit der Auswerteeinrichtung 16 zugleich die Positions-Messeinrichtung und die Richtungs-Messeinrichtung. Der Taster ist ein einfacher „Messknochen".
6 veranschaulicht den Aufbau eines Handtasters 4 in einer etwas abgewandelten Ausführungsform. Das Feder element 21 ist hier in der als Gehäuse ausgebildeten Handhabe 19 angeordnet. Der Taststift 5 trägt endseitig den Tastkörper 7 und zusätzlich an einer Stelle zwischen dem Tastkörper 7 und dem Federelement 21 eine Kugel 11, die als Reflektor dient. Die anderen Kugeln 8, 9, 10 sind über geeignete Träger an dem anderem Ende der Handhabe 19 vorgesehen. Die Funktion stimmt weitgehend mit dem Taster 4 nach 5 überein. Jedoch ist der Tastkörper 7 von der Triangulations-Messeinrichtung 14 nicht direkt zu erfassen. Entsprechend kann er größer oder kleiner als die Kugeln 8, 9, 10 ausgelegt werden. Die Kugeln 8, 9, 10, 11 können jeweils gleich groß und im Hinblick auf die Positionsbestimmung hinsichtlich Größe, Form und Materialbeschaffenheit jeweils optimiert ausgebildet sein.
Abweichend von der in 6 veranschaulichten Ausführung können die Kugeln 8, 9, 10 auch an dem Taststift 5 befestigt sein, während die Kugel 11 an dem oberen Ende der Handhabe 19 befestigt ist. Unter Umständen kann es auch genügen, als Positionsindikatoren lediglich eine Kugel an dem oberen Ende der Handhabe 19 und zwei Kugeln an dem Taststift 5 vorzusehen. Bedarfsweise kann eine dieser beiden letztgenannten Kugeln als Tastkörper ausgebildet sein.
7 veranschaulicht die Bestimmung der Absolutkoordinaten des Tastpunkts T. Die Triangulationsmessung ergibt zunächst die Koordinaten des Mittelpunkts M des Tastkörpers 7. Bei einer Ausführungsform nach 1 erfolgt dies unmittelbar aus der Positionsbestimmung der drei Kugeln 8, 9, 10. Der Messkopf 6 gibt nun noch Signale ab, aus denen hervorgeht, wie weit und in welcher Richtung der Tastkörper 7 aus seiner in 7 gestrichelt veranschaulichten Ruhelage heraus ausgelenkt worden ist. Bei der Auslenkung hat sich der Mittelpunkt M des Tastkörpers 7 aus seiner Position M' in Richtung N verschoben. In dieser Richtung wird nun der Kugelradius R des Tastkörpers 7 von den Koordinaten des Mittelpunkts M subtrahiert, was zu dem Absolutkoordinaten des Tastpunkts T führt.
Bei der Ausführungsform nach 3 wird durch Triangulation der Kugeln 8, 9, 10 nicht die Position des Tastkörpers 7 sondern die Position des Messkopfs 6 bestimmt. Zur Bestimmung des Tastpunkts T müssen deshalb zu der durch Triangulation bestimmten Position noch die Auslenkung des Taststifts 5 und der Durchmesser des Tastkörpers 7 jeweils mit richtigem Vorzeichen addiert werden.
Bei der Ausführungsform nach 5 ergibt sich die Auslenkrichtung N und der Betrag der Auslenkung durch Triangulationsmessung. Die Berechnung der Position des Tastpunkts T aus den gemessenen Absolutpositionen der Handhabe 19 und der Auslenkung stimmt ansonsten mit der Ausführungsform nach 3 überein. Bei Verwendung eines Tasters 4 nach 6 trifft dies entsprechend zu. Sind die Kugeln 8, 9, 10 hingegen an dem Taststift 5 und die Kugel 11 an der Handhabe 11 befestigt, wird der Tastpunkt wie bei der Messeinrichtung nach 1 bestimmt.
In 8 ist eine weitere Ausführungsform eines einfachen Handtasters 4 veranschaulicht, an dessen Handhabe 19 über das Federelement 21 der Taststift 5 beweglich gelagert ist. Das Federelement 21 ist so beschaffen, dass der Taststift in Ruhestellung koaxial zu der Handhabe 19 gehalten ist. Das Federelement 21 lässt zumindest die Auslenkung des Taststifts um zwei zueinander rechtwinklige quer zu dem Taststift ausgerichtete Schwenkachsen zu, deren Position in Bezug auf die Handhabe 19 wohl definiert ist. Sowohl an der Handhabe als auch an dem Taststift sind Reflektorkugeln 8, 9, 10 angeordnet, wobei die Tastkugel 7 selbst als Reflektorkugel dienen kann. Es genügen drei Kugeln 8, 9, 10. Mit diesem einfachen Taster kann die Werkstückoberfläche punktweise angetastet werden, wobei die Kugeln 8, 9 sowohl die Position der Tastkugel 7 als auch die Richtung des Taststifts 5 bei der Triangulationsmessung liefern. Die zusätzliche Messung der Position der Reflektorkugel 10, die bei ausgelenktem Taststift nicht auf der von dem Taststift 5 vorgegebenen Geraden liegt, lässt den Rückschluss auf die Richtung der Verbiegung des federnden Elements 21 zu, woraus wiederum die Position des Tastpunkts bestimmt wird.
Bei einem Messsystem ist eine Positions-Messeinrichtung zur Positionserfassung eines Messkopfs oder Taststifts vorgesehen, die eine ruhende Messbasis aufweist. Dies ergibt eine vollständige Entkopplung zwischen einer Vorrichtung zum Bewegen des Messkopfs und der Positionserfassung.

Claims

Messeinrichtung (1), insbesondere zur punktweisen Vermessung von Werkstückoberflächen durch mechanische Antastung, mit einem Taster (4), der einen Tastkörper (7) aufweist und im Raum beweglich. und zur Antastung einer Werkstückoberfläche eingerichtet ist, mit einem Krafterzeugungsmittel (), zur Festlegung der Tastkraft, mit der der Tastkörper (7) die Werkstückoberfläche berührt, mit wenigstens einer mit dem Taster (4) nicht mitbewegbaren berührungslosen Positions-Messeinrichtung (14) zur wenigstens teilweisen Erfassung der räumlichen Position des Tastkörpers (7) oder eines den Taster (4) führenden Trägers (18).
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Richtungs-Messeinrichtung (6) zur Bestimmung der Antastrichtung des Tastkörpers (7) und eine Auswerteeinheit (16) aufweist, die Messsignale sowohl von der Richtungs-Messeinrichtung (6) als auch von der Positions-Messeinrichtung (14) erhält und aus diesen die Position des Tastpunkts bestimmt.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Positions-Messeinrichtung (14) mehrere Abstandsmesseinrichtungen zur Bestimmung der Entfernung zwischen ausgewählten Punkten (e1, e2, e3) der Positions-Messeinrichtung (14) und ausgewählten Punkten (s1, s2, s3) gehören, die dem Taster (4) oder seinem Träger (18) zugeordnet sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (4) oder ein ihn führender Träger (18) mit Positionsindikatoren (8, 9, 10) verbunden ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions-Messeinrichtung (14) wenigstens eine Sendeeinrichtung (17) und wenigstens eine Empfangseinrichtung (e1) aufweist, wobei die Sendeeinrichtung darauf eingerichtet ist, eine Strahlung in Richtung auf wenigstens einen Positionsindikator (s1) auszusenden und wobei die Empfangseinrichtung (e1) darauf eingerichtet ist, von dem Positionsindikator (s1) ausgehende Strahlung zu erfassen.
Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsindikatoren (s1, s2, s3) Reflektoren sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Positionsindikatoren (s1, s2, s3) Sender sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions-Messeinrichtung (14) wenigstens für die Erfassung eines translatorischen Freiheitsgrads eingerichtet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions-Messeinrichtung (14) zur Erfassung mehrerer translatorischer und rotatorischer Freiheitsgrade eingerichtet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (12) eine Lasermesseinrichtung ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Handhabeeinrichtung (19) oder einer Führungseinrichtung (15) und dem Taststift (5) ein Federelement (21) angeordnet ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungs-Messeinrichtung (6) eine die Auslenkung des Taststifts (5) erfassende Einrichtung ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungs-Messeinrichtung ein Messkopf (6) ist, der zwischen dem Träger (18) bzw. der Handhabungseinrichtung (19) und dem Taststift (5) vorgesehen.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a. dass der Taster (4) wenigstens einen zwischen dem Tastkörper (7) und der Positionier- bzw. Handhabungseinrichtung (15 bzw. 19) angeordneten federnden Bereich oder ein Federelement (21) aufweist, b. dass zu beiden Seiten des federnden Bereichs oder des Federelements (21) jeweils wenigstens ein Positionsindikator (8, 9, 10, 11) vorgesehen ist, der zu der Positions-Messeinrichtung (14) gehört, und c. dass die Richtungs-Messeinrichtung durch die Positions-Messeinrichtung (14) in Verbindung mit einer Verarbeitungseinheit (16) gebildet ist, die Ausgangs-Signale der Positions-Messeinrichtung (14) auswertet, um die Verformung des Tasters (4) und daraus die Antastrichtung (N) zu bestimmen.
Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (16) aus der Position des Tastkörpers (7) und der Antastrichtung (N) sowie der bekannten Form des Tastkörpers (7) die Position des Tastpunkts (T) bestimmt.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungseinrichtung eine manuelle Handhabungseinrichtung (19) vorgesehen ist.
Messverfahren, insbesondere zur punktweisen Vermessung von Werkstückoberflächen durch mechanische Antastung, bei dem eine Werkstückoberfläche mit einem Tastelement, das im Raum beweglich und zur wenigstens punktweisen Antastung einer Werkstückoberfläche eingerichtet ist, angetastet wird, bei dem mit wenigstens einer mit dem Tastelement nicht mitbewegbaren berührungslosen Positionsmesseinrichtung die räumliche Position des Tastelements oder eines das Tastelement führenden Trägers wenigstens teilweise erfasst wird, bei dem die Tastrichtung mittels einer Richtungs-Messeinrichtung (6, 14) erfasst. wird und bei dem aus der erfassten Position des Tastelements und der erfassten Tastrichtung die Position des Tastpunkts ermittelt wird.