DE10261336A1

DE10261336A1 - Koordinatenmessgerät

Info

Publication number: DE10261336A1
Application number: DE2002161336
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. Ruck
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2002-12-28
Filing date: 2002-12-28
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Ein Koordinatenmessgerät (46) weist ein Bedienpult zum manuellen und/oder programmierten Messen von Werkstücken auf. Das Bedienpult ist als Game Pad (10) ausgebildet (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einem Bedienpult zum manuellen und/oder programmierten Messen von Werkstücken.
Ein Koordinatenmessgerät der vorstehend genannten Art ist allgemein bekannt.

Bedienpulte, die als separate Einheiten zum Steuern von Koordinatenmessgeräten dienen, sind mit diesen üblicherweise über eine direkte Verbindung (RS232-Schnittstelle) verbunden. Die Bedienpulte enthalten meist eine Reihe von Schaltern und Tastern zum Ein- und Ausschalten des Koordinatenmessgerätes, zum Betätigen einer „Not-Stop"-Funktion, zur Freigabe bestimmter Bewegungen oder Achsen und dgl. mehr. Darüber hinaus verfügen bekannte Bedienpulte über Betätigungsorgane, mit denen beim manuellen Messen von Werkstücken der Taster des Koordinatenmessgerätes entlang seiner Achsen bewegt werden kann.

Ein aus der DE 44 23 307 A1 bekanntes Bedienpult verfügt zu diesem Zweck über eine Reihe von Schaltern und Tasten. Bei einem aus der EP 0 252 212 B1 bekannten Bedienpult ist ein sog. Joystick vorgesehen, um die Bewegungen des Messtasters zu steuern.

Den bekannten Bedienpulten ist gemeinsam, dass diese von den Herstellern der Koordinatenmessgeräte in entsprechend kleinen Stückzahlen und damit zu entsprechend hohen Kosten gefertigt werden.

Besonders aufwändige Koordinatenmessgeräte mit erheblicher Größe, Antriebsleistung und Vorschubkraft sind mit einer als Hardware ausgebildeten Not-Stop-Funktion ausgerüstet, weil sie in Folge ihrer vorerwähnten Größe nicht als „eigensicher" gelten. In diesem Fall ist es erforderlich, ein etwa vorhandenes Bedienpult entsprechend komplex auszubilden, was eine Spezialanfertigung voraussetzt.

In zunehmendem Maße werden aber Koordinatenmessgeräte auch für kleine Werkstücke vorgesehen und daher mit kleiner Größe, Antriebsleistung und Vorschubkraft dimensioniert. Diese kleine ren Koordinatenmessgeräte gelten als „eigensicher", so dass sie nicht zwingend eine als Hardware ausgestaltete Not-Stop-Funktion benötigen. Damit entfällt auch die Notwendigkeit, ein etwa vorgesehenes Bedienpult entsprechend komplex auszubilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Koordinatenmessgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass für kleinere und „eigensichere" Baugrößen Bedienpulte mit einfachem Aufbau zu geringen Kosten und mit hoher Betriebssicherheit zur Verfügung gestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Koordinatenmessgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Bedienpult als Game Pad ausgebildet ist bzw. dass als Bedienpult für ein Koordinatenmessgerät ein Game Pad Verwendung findet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Game Pads, die auch als „Game-Controller" bezeichnet werden, sind Großserienartikel, die in Verbindung mit Computerspielen eingesetzt werden, üblicherweise zusammen mit sog. Spielkonsolen. Game Pads werden von einer Vielzahl von einschlägigen Herstellern angeboten, und zwar zu Preisen, die auch für eine Privatperson erschwinglich sind. Handelsübliche Game Pads renommierter Hersteller sind darüber hinaus elektrisch und mechanisch robust ausgebildet und weisen daher eine hohe Betriebssicherheit auf.

Die Verwendbarkeit von Game Pads als Bedienpult für ein Koordinatenmessgerät beruht darauf, dass die mechanische und elektri sche Ausstattung eines Game Pad im Wesentlichen derjenigen eines Bedienpults zumindest für ein kleineres Koordinatenmessgerät entspricht, weil das Game Pad mit Steuerhebeln und sonstigen Analog-Bedienelementen versehen ist, in die sich alle wesentlichen Funktionen eines Bedienpults für ein Koordinatenmessgerät implementieren lassen.

Die Erfindung ermöglicht es daher erstmalig, ein aus dem Consumer-Bereich bekanntes Game Pad im professionellen Einsatz als Bedienpult für ein Koordinatenmessgerät einzusetzen. Damit lassen sich ohne Einbuße an Funktionalität und Betriebssicherheit die Kosten, insbesondere für Koordinatenmessgeräte kleinerer Bauart, deutlich senken.

Bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung wird ein Steuerkreuz oder ein sog. Ministick des Game Pad zum Verfahren eines Tasters des Koordinatenmessgerätes verwendet.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass unmittelbar die Funktionen des Steuerkreuzes (in digitaler Technik) wie auch die Funktionen eines Ministick (in analoger Technik) eingesetzt werden können, um den Taster des Koordinatenmessgerätes im manuellen Betrieb zu verfahren.

Besonders bevorzugt ist es in diesem Falle, wenn Betätigungsorgane des Game Pad, die zum Verfahren eines Tasters des Koordinatenmessgerätes dienen, mit einer Kraftrückkopplung versehen sind.

Eine solche Kraftrückkopplung ist ein übliches Ausstattungsmerkmal eines heutzutage erhältlichen Game Pad, weil auch bei Computerspielen gewünscht wird, dass die durch ein Steuerkreuz oder einen Joystick oder Ministick verursachte Bewegung (beispielsweise eine Mehrkoordinaten-Flugsteuerung eines Luftfahrzeuges) zu dem Spieler rückgekoppelt wird. Diese Funktion lässt sich ebenfalls ohne weiteres auf die Steuerung eines Koordinatenmessgerätes übertragen, weil auch beim Steuern des Verfahrvorganges eines Tasters gewünscht wird, dass z.B. eine beschleunigte oder eine abgebremste Bewegung des Tasters als mechanische Kraft auf das Betätigungsorgan rückgekoppelt wird.

In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können programmierbare Tasten des Game Pad zum Auslösen diverser Funktionen des Koordinatenmessgerätes dienen, beispielsweise zum Auslösen eines Geschwindigkeits-Overrides, eines Not-Stops, einer Sperrung oder einer Freigabe einer Achse oder zum Auslösen eines Ein- oder Ausschaltens eines Antriebes des Koordinatenmessgerätes.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass in Folge der üblicherweise mehreren derartigen Tasten, die an handelsüblichen Game Pads vorgesehen sind, eine entsprechende Vielzahl von Funktionen des Koordinatenmessgerätes steuerbar ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die genannten Tasten des Game Pad als sog. Soft Keys mit mehreren Funktionen belegbar sind.

Erfindungsgemäß kann das Game Pad in unterschiedlicher Weise – mit einer Kabelverbindung oder einer drahtlosen Verbindung – angeschlossen werden.

Bei einer ersten Variante der Erfindung ist das Game Pad über eine erste Steuerleitung mit einem Personal Computer verbunden, in dem eine Firmware zum Steuern des Koordinatenmessgerätes abgespeichert ist.

Zu diesem Zwecke ist bevorzugt in der ersten Steuerleitung eine sog. USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) vorgesehen.

Es ist weiter bevorzugt, wenn der Personal Computer über eine zweite Steuerleitung mit einer numerischen Steuerung des Koordinatenmessgerätes verbunden ist.

In diesem Falle ist ferner bevorzugt, wenn die zweite Steuerleitung als LAN-Verbindung ausgebildet und mit einer RS232-Schnittstelle versehen ist.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Game Pad aber auch direkt über eine dritte Steuerleitung mit einer numerischen Steuerung des Koordinatenmessgerätes verbunden werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematisierte perspektivische Ansicht eines handelsüblichen Game Pad;
2 ein Koordinatenmessgerät mit zugehöriger Steuerung, in der das Game Pad aus 1 als externes Bedienpult verwendet wird.
In 1 bezeichnet 10 insgesamt ein handelsübliches Game Pad, wie es üblicherweise im Zusammenhang mit Computerspielen und zusammen mit sog. Spielkonsolen verwendet wird. Das Game Pad 10 kann mittels einer Kabelverbindung 12 oder auch mittels einer bei 14 angedeuteten drahtlosen Verbindung angeschlossen werden.
In eine Oberseite eines Gehäuses 16 des Game Pad 10 sind die verschiedenen Bedienelemente eingelassen. Hierzu zählen ein sog. Steuerkreuz 18, das auch als „Richtungsblock" bezeichnet wird und mit dem eine Mehrkoordinatensteuerung in Digitaltechnik möglich ist, indem das Steuerkreuz 18 manuell nach rechts/links/oben/unten bewegt wird, in welchem Falle jeweils ein Signal ausgelöst wird, das z.B. als Verfahrinkrement weiter verarbeitet wird.
Weiterhin sind zwei sog. Ministicks 20a, 20b vorgesehen, die als miniaturisierte Joysticks ausgebildet sind und in Analogtechnik deren Funktionen ausüben. Mit Hilfe der Ministicks 20a, 20b kann also z.B. eine Verfahreinheit analog, d.h. stufenlos, entlang von zwei oder drei Achsen verfahren werden.
Schließlich verfügt das Game Pad 10 über eine Vielzahl von programmierbaren Tasten, von denen als Beispiel zehn derartige Tasten mit 22 bis 40 in 1 eingezeichnet sind. Die Zahl, Anordnung und Formgestaltung dieser Tasten 22 bis 40 ist in weiten Bereichen variabel. Mit Hilfe eines üblicherweise an der Unterseite des Game Pad 10 angebrachten Schalters lässt sich überdies eine Doppelbelegung der Tasten 22 bis 40 als sog. Soft Keys erreichen, um die Anzahl der mittels der Tasten 22 bis 40 auslösbaren Funktionen noch zu erhöhen.
Die Ausbildung des Game Pad 10 gemäß 1 ist an sich bekannt und nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
In 2 ist nun mit einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Verwendung des Game Pad 10 aus 1 veranschaulicht. Das Game Pad 10 dient als Bedienpult für ein Koordinatenmessgerät 46.
Zu diesem Zweck ist das Game Pad 10 bei einer ersten Variante der Erfindung über eine sog. USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) und über eine erste Steuerleitung 50 mit einem Personal Computer 52 verbunden. Dessen Ausgang ist wiederum an ein LAN (Local Area Network) mit einer Schnittstelle RS232 und über eine zweite Steuerleitung 54 an eine numerische Steuerung 56 angeschlossen. Die numerische Steuerung 56 kann bei einer anderen Variante der Erfindung auch unmittelbar vom Game Pad 10 angesteuert werden, und zwar über die in 2 gestrichelt eingezeichnete dritte Steuerleitung 58.
Die numerische Steuerung 56 ist wiederum über eine vierte Steuerleitung 62 an das Koordinatenmessgerät 46 angeschlossen.
Auf diese Weise lässt sich die Verfahrbewegung eines Tasters des Koordinatenmessgerätes 46 über das Steuerkreuz 18 und/oder die Ministicks 20a, 20b steuern. Bevorzugt ist dabei, wenn die vorgenannten Steuerelemente 18, 20a, 20b über eine sog. Kraftrückkopplung verfügen, so dass z.B. beim Beschleunigen oder auch beim Verzögern der Verfahrbewegung eine entsprechende Kraftrückwirkung über die genannten Betätigungsorgane auf den Benutzer bewirkt wird.
Die programmierbaren Tasten 22 bis 40 dienen zum Auslösen unterschiedlichster Funktionen. Hierzu gehören ein sog. Geschwindigkeits-Override des Koordinatenmessgerätes 46, eine Not-Stop-Funktion, eine Sperrung oder eine Freigabe einer Achse oder schließlich in allgemeinster Form ein Ein- oder Ausschalten eines Antriebes des Koordinatenmessgerätes 46.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Verbindung zwischen dem Game Pad 10 und der Steuerungsfirmware in der numerischen Steuerung 56 entweder direkt (dritte Steuerleitung 58) oder über die Software des als Auswerterechners dienenden Personal Computers 52 (erste und zweite Steuerleitung 50, 54) erfolgen.
Sofern die Steuerungssoftware für das Koordinatenmessgerät 46 auf demselben Rechner wie die Auswertesoftware läuft, steuert das Game Pad 10 die Steuerungsfirmware unmittelbar, die ihrerseits ein virtuelles Koordinatenmessgerät darstellt.
Somit ist es möglich, ohne zusätzliche spezielle Hardware an einem handelsüblichen Personal Computer 52 mit derselben Steuerungsfirmware, mit der ansonsten die Steuerung des Koordinatenmessgerätes 46 ausgerüstet ist, im Simulationsmodus auch manuell zu programmieren.

Claims

Koordinatenmessgerät mit einem Bedienpult zum manuellen und/oder programmierten Messen von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienpult als Game Pad (10) ausgebildet ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerkreuz (18) des Game Pad (10) zum Verfahren eines Tasters des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ministick (20a, 20b) des Game Pad (10) zum Verfahren eines Tasters des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verfahren eines Tasters des Koordinatenmessgerätes (46) dienende Betätigungsorgane (18; 20a, 20b) des Game Pad (10) mit einer Kraftrückkopplung versehen sind.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Taste (22 – 40) des Game Pad (10) zum Auslösen eines Geschwindigkeits-Overrides des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Taste (22 – 40) des Game Pad (10) zum Auslösen eines Not-Stops des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Taste (22 – 40) des Game Pad (10) zum Auslösen einer Sperrung oder einer Freigabe einer Achse des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Taste (22 – 40) des Game Pad (10) zum Auslösen eines Ein- oder Ausschaltens eines Antriebes des Koordinatenmessgerätes (46) verwendet wird.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Game Pad (10) über eine erste Steuerleitung (50) mit einem Personal Computer (52) verbunden ist, in dem eine Firmware zum Steuern des Koordinatenmessgerätes (46) abgespeichert ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Steuerleitung (50) eine USB-Schnittstelle vorgesehen ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Personal Computer (52) über eine zweite Steuerleitung (54) mit einer numerischen Steuerung (56) des Koordinatenmessgerätes (46) verbunden ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Steuerleitung (54) eine RS232-Schnittstelle vorgesehen ist.
Koordinatenmessgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Game Pad (10) über eine dritte Steuerleitung (58) mit einer numerischen Steuerung (56) des Koordinatenmessgerätes (46) verbunden ist.
Verwendung eines Game Pad (10) als Bedienpult für ein Koordinatenmessgerät (46).