DE19858154B4

DE19858154B4 - Method and device for calibrating movable devices with at least a partially indeterminate geometry parameter

Info

Publication number: DE19858154B4
Application number: DE1998158154
Authority: DE
Inventors: Michael Schwaar; Jan Kirchner; Zenon Karczewski; Gerhard Zinke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Andron GmbH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Andron GmbH
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: DE19858154A1

Abstract

Verfahren zur Kalibrierung einer bewegbaren Vorrichtung mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter mit den folgenden Verfahrensschritten:
(1) Anordnen eines Prüfkörpers (1) in der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung;
(2) Anbringen eines Prüforgans (2) an einem relativ zu dem Prüfkörper (1) bewegbaren Teil der Vorrichtung, zum Zusammenwirken mit dem Prüfkörper (1) an mehreren Meßstellen, wobei das Prüforgan (2) eine Ebene bestimmt;
(3) Bewegen der Vorrichtung, bis die Ebene des Prüforgans (2) eine definierte Lage bezüglich einer Meßstelle einnimmt;
(4) Erfassen der die Lage der Vorrichtung repräsentierenden Parameter an dieser Meßstelle und Zuordnen dieser Lageparameter zu der Meßstelle;
(5) Wiederholen der Verfahrensschritte (3) und (4) für weitere Meßstellen;
(6) Ermittlung von Korrekturgrößen für das Bewegungsverhalten der Vorrichtung beeinflussende Geometrieparameter durch Einsetzen der für die Meßstellen erfaßten Lageparameter in ein Gleichungssystem, welches das Bewegungsverhalten der Vorrichtung repräsentiert;
(7) Korrigieren der Geometrieparameter des Gleichungssystems mit den Korrekturwerten.Method for calibrating a movable device having at least one partially indeterminate geometry parameter with the following method steps:
(1) placing a test piece (1) in the assembled device to be calibrated;
(2) attaching a test element (2) on a relative to the test body (1) movable part of the device, for cooperation with the test body (1) at a plurality of measuring points, wherein the test element (2) determines a plane;
(3) moving the device until the plane of the test organ (2) assumes a defined position with respect to a measuring point;
(4) detecting the parameters representing the position of the device at this measuring point and assigning these positional parameters to the measuring point;
(5) repeating the method steps (3) and (4) for further measuring points;
(6) determination of correction parameters for the movement behavior of the device influencing geometry parameters by inserting the detected for the measuring points position parameters in a system of equations, which represents the movement behavior of the device;
(7) Correcting the geometry parameters of the equation system with the correction values.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung von bewegbaren Vorrichtungen mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter.The The invention relates to a method and a device for calibration of movable devices with at least one partially indefinite one Geometry parameters.

Solche Vorrichtungen werden zur Handhabung oder zur Fertigung von Werkstücken eingesetzt, beispielsweise in Werkzeugmaschinen. Im Zuge der Automatisierung können Werkstücke aufgrund eines vorgegebenen Ablaufprogramms, das die Auswahl der Werkzeuge sowie die Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück steuert, hergestellt werden. Solche Steuerungen berücksichtigen für die Bestimmung von Steuergrößen der Werkstück/Werkzeug-Relativbewegung Geometrieparameter der zu steuernden Vorrichtung selbst.Such Devices are used for handling or manufacturing workpieces, for example in machine tools. In the course of automation can workpieces due to a predefined sequence of events, the selection of the Tools and the relative movements between tool and workpiece controls, manufactured become. Consider such controls for the Determination of control variables of the workpiece / tool relative movement Geometry parameter of the device to be controlled itself.

Aufgrund von Fertigungs- und Montageungenauigkeiten sind diese Geometrieparameter allerdings nicht exakt bekannt, sondern vielmehr mit Toleranzen (Maß-, Lage- und Winkeltoleranzen) behaftet. Aus diesen Toleranzen resultieren Abweichungen der Kinematik der bewegbaren Vorrichtung, was sich wiederum in Ungenauigkeiten der Relativbewegung bezüglich des zu fertigenden bzw. zu handhabenden Werkstückes niederschlägt.by virtue of of manufacturing and assembly inaccuracies are these geometry parameters but not exactly known, but rather with tolerances (Dimensional, Position and angle tolerances) afflicted. These tolerances result in deviations of the kinematics the movable device, which in turn results in inaccuracies relative movement of the workpiece to be produced or handled.

Aus der Druckschrift „Mooring, B.W., Pack, T.J.: Calibration procedure for an industrial robot. In: Robotics and Automation, 1988. Proceedings, 1988 IEEE International Conference on, Philadelphia, 24-29, April 1988, S. 788-791 vol. 2" (nächstliegen der Stand der Technik) ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Roboters mit teilweise unbestimmten Geometrieparametern bekannt, wobei ein Prüfkörper und eine Meßkugel an der zu kalibrierenden, montierten Vorrichtung angebracht werden. Die Vorrichtung wird bewegt, bis die Meßkugel eine definierte Lage bezüglich einer Meßstelle einnimmt. Die Lage der Vorrichtung repräsentierenden Parameter an dieser Meßstelle werden erfasst und dieser zugeordnet. Die Korrekturgrößen für das Bewegungsverhalten der Vorrichtung beeinflussende Geometrieparameter werden durch Einsetzen der für die Meßstellen erfaßten Lageparameter in ein Gleichungssystem ermittelt, welches das Bewegungsverhalten der Vorrichtung repräsentiert, und die Geometrieparameter des Gleichungssystems werden mit den Korrekturwerten korrigiert.Out the document "Mooring, B.W., Pack, T.J .: Calibration procedure for an industrial robot. In: Robotics and Automation, 1988. Proceedings, 1988 IEEE International Conference on, Philadelphia, 24-29, April 1988, pp. 788-791 vol. 2 "(nearest to the Prior Art) is a method and apparatus for calibration a robot with partially uncertain geometry parameters known wherein a test specimen and a measuring ball attached to the mounted, calibrated device. The Device is moved until the measuring ball a defined position in terms of a measuring point occupies. The location of the device representing parameters at this measuring point are recorded and assigned to this. The correction quantities for the movement behavior The device influencing geometry parameters are by inserting the for the measuring points detected Lageparameter determined in a system of equations, which determines the movement behavior of Device represents, and the geometry parameters of the equation system are combined with the Correction values corrected.

In der älteren DE 196 36 099 A1 ist beispielsweise eine Hexapod-Lagerungseinrichtung vorgeschlagen, bei der ein bewegbarer Träger über sechs Streben an einem Rahmen aufgehängt ist. Des weiteren ist aus der älteren DE 196 36 102 A1 ein Verfahren zur Steuerung der Bewegung eines Trägers bekannt, bei dem die Vorgabe der Bewegung sowie die Regelung der Bewegung des Trägers in einem Orthogonal-Koordinatensystem erfolgt, wohingegen die Stellglieder zur Bewegung des Trägers ein weiteres, in dem konkreten Fall ein nicht-orthogonales, Koordinatensystem definieren. Bei einer Parametertransformation zwischen den beiden Koordinatensystemen müssen für die Bewegung der Vorrichtung relevante Geometrieparameter, d.h. vor allem Lage-, Längen- und Winkelmaße der Vorrichtung berücksichtigt werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß Toleranzen der Geometrieparameter zu Transformationsfehlern und damit zu Fehlern in der Kinematik des Trägers führen.In the older one DE 196 36 099 A1 For example, a hexapod bearing device is proposed in which a movable carrier is suspended from a frame via six struts. Furthermore, from the older DE 196 36 102 A1 a method for controlling the movement of a carrier, in which the specification of the movement and the regulation of the movement of the carrier takes place in an orthogonal coordinate system, whereas the actuators for moving the carrier another, in the concrete case a non-orthogonal, coordinate system define. In the case of a parameter transformation between the two coordinate systems, geometry parameters relevant for the movement of the device, ie in particular position, length and angular dimensions of the device, must be taken into account. It is readily apparent that tolerances of the geometry parameters lead to transformation errors and thus to errors in the kinematics of the carrier.

Zur exakten Bestimmung der Geometrieparameter, z.B. zur Ermittlung der genauen Lage der Gelenkpunkte einer Hexapod-Lagerung, muß die bewegbare Vorrichtung kalibriert werden.to exact determination of geometry parameters, e.g. to determine the exact location of the hinge points of a hexapod bearing, the movable Device are calibrated.

Der Gedanke, bewegbare Vorrichtungen oder Mechanismen hinsichtlich der exakten Bestimmung der Lage ausgewählter, die Kinematik bestimmender Parameter festzulegen (zu kalibrieren), ist im Bereich der Werkzeugmaschinen generell bekannt. Die bisher angewendeten Kalibrierverfahren eignen sich jedoch nicht für komplexe Vorrichtungsstrukturen, da für diese eine hohe Anzahl von Parametern gleichzeitig bestimmt werden müssen. Insbesondere eignen sich die bekannten Kalibrierverfahren nicht für das Gebiet von Parallelstrukturen wie die genannten Hexapod-Lagerungen.Of the Thought, movable devices or mechanisms in terms of exact determination of the position of selected kinematics determinants Setting (calibrating) parameters is in the field of machine tools generally known. The previously used calibration procedures are suitable but not for Complex device structures, because of this a high number of Parameters must be determined simultaneously. In particular, are suitable the known calibration methods not for the field of parallel structures like the mentioned Hexapod bearings.

Gegenwärtig sind Verfahren bekannt, bei denen diejenigen Maschinenelemente einer Vorrichtung, die lediglich kleine Abmessungen aufweisen, im ausgebauten Zustand separat vermessen werden. Auf diese Weise wird ein Teil der für das Bewegungsverhalten der Vorrichtung relevanten Geometrieparameter ermittelt, wobei jedoch Montageungenauigkeiten nicht berücksichtigt werden. In einem zweiten Schritt wird dann die Vorrichtung im zusammengebauten Zustand vermessen, indem beispielsweise ein in seinen Abmessungen genau bekannter Prüfkörper mit einem Meßtaster abgetastet wird. Dieses Verfahren ist dahingehend nachteilig, daß ein separates mehrachsiges Vermessen von Geometrieparametern, beispielsweise Gelenkpunkten, mit unvermeidlichen Fehlern behaftet ist. Durch die anschließende Montage der Vorrichtung werden weitere Ungenauigkeiten erzeugt, die mit den Messungen des zweiten Schrittes nicht mehr erkannt werden können.Present are Method known, in which those machine elements of a Device having only small dimensions, in the dismantled Condition to be measured separately. That way, it becomes a part the for the movement behavior of the device relevant geometry parameters determined, but does not take into account assembly inaccuracies become. In a second step, the device is then assembled Measure condition by, for example, one in its dimensions exactly known test specimen with a probe is scanned. This method is disadvantageous in that a separate multiaxial measurement of geometry parameters, such as joint points, fraught with inevitable mistakes. By the subsequent assembly the device further inaccuracies are generated with the the measurements of the second step can no longer be detected.

Weiterhin ist bekannt, mit mehreren Abtastorganen unterschiedlicher Länge zu arbeiten. Bei diesem Verfahren tritt jedoch der Nachteil auf, daß durch den Wechsel der Abtastorgane bei einer starken Verkopplung der Kinematik der zu bewegenden Vorrichtung bereits kleine Meßfehler, die beispielsweise durch den Wechsel der Taster verursacht werden, zu großen Abweichungen bei der Bestimmung der Fehlergrößen der Geometrieparameter führen.Farther is known to work with several Abtastorganen different lengths. In this method, however, has the disadvantage that by the change of Abtastorgane with a strong coupling of the kinematics the device to be moved already small measurement errors, for example caused by the change of the buttons, to large deviations in the determination of the error quantities of Geometry parameters lead.

Aus der Druckschrift DE 3 603 316 C1 ist eine Einrichtung zum Einstellen des Arbeitspunktes eines Werkzeugs in einer CNC-Werkzeugmaschine bekannt. In einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine ist ein erstes Kreuzschlittensystem mit einem Werkzeugrevolver vorgesehen, das in Richtung der Z-Achse (parallel zur Drehachse einer Werkstückspindel) und in Richtung der X-Achse (senkrecht zur Drehachse der Werkstückspindel) bewegbar ist. Weiterhin ist in dem Arbeitsraum ein zweites Kreuzschlittensystem mit Revolverkopf vorgesehen, das ebenfalls in Richtung der X- und Z-Achse bewegbar ist. Die Revolverköpfe dienen zur Aufnahme von Werkzeugen. Um die Arbeitspunkte der Werkzeuge zu ermitteln, sind an beiden Revolverköpfen Meßfühler (Tastfühler) vorgesehen, die eine Vermessung in Richtung der Hauptachsen (X-Z-Achse) ermöglichen. Dabei wird das Werkzeug des einen Revolverkopfes entlang einer der Hauptachsen in Kontakt mit dem Meßfühler des anderen Revolverkopfes gebracht und ein Meßwert bezüglich dieses Meßpunktes auf einer der Hauptachsen ermittelt. Durch Weiterschalten der Revolverköpfe können so nacheinander die Werte zur Ermittlung der Werkzeugarbeitsposition für die jeweiligen Achsen ermittelt werden. Die nacheinander erfaßten Werte (Meßpunkte) werden in einer Steuereinheit zur Korrektur der Maschinensteuerung verarbeitet. Zur Kalibrierung der Meßfühler wird ein Prüfkörper, der in seinen Abmessungen genau bekannt ist, in die Maschine eingespannt und die Meßfühler fahren nacheinander die Flächen des Prüfkörpers an. Mit den nacheinander jeweils bezüglich eines Punktes der jeweiligen Hauptachse ermittelten Werte können die Meßfühler kalibriert werden.From the publication DE 3 603 316 C1 a device for adjusting the operating point of a tool in a CNC machine tool is known. In a working space of the machine tool, a first cross slide system with a tool turret is provided which is movable in the direction of the Z axis (parallel to the axis of rotation of a workpiece spindle) and in the direction of the X axis (perpendicular to the axis of rotation of the workpiece spindle). Furthermore, a second cross slide system with turret is provided in the working space, which is also movable in the direction of the X and Z axes. The turrets are used to hold tools. In order to determine the working points of the tools, probes (feeler probes) are provided on both turrets, which allow a measurement in the direction of the main axes (XZ axis). In this case, the tool of a turret along one of the main axes is brought into contact with the probe of the other turret and determines a measured value with respect to this measuring point on one of the main axes. By switching the turret heads, the values for determining the tool working position for the respective axes can be determined one after the other. The successively detected values (measuring points) are processed in a control unit for correcting the machine control. To calibrate the probe, a test specimen, which is accurately known in its dimensions, clamped in the machine and the sensors move one after the other surfaces of the specimen. The sensors can be calibrated with the values ascertained successively in each case with respect to a point of the respective main axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung von bewegbaren Vorrichtungen mit mindestens einem teilweise unbestimmten Geometrieparameter anzugeben, mit dem eine genaue kinematische Beschreibung des Bewegungsverhaltens der bewegbaren Vorrichtung ermöglicht wird, bei gleichzeitig möglichst einfacher Kalibrierung.Of the Invention is based on the object, a method and a device for calibrating movable devices with at least one to specify partially indefinite geometry parameters with which a exact kinematic description of the movement behavior of the movable Device allows will, at the same time as possible simple calibration.

Hinsichtlich des Verfahrensaspekts wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.Regarding of the method aspect, this object is achieved by the invention a method with the features of claim 1 solved. preferred Further developments are set forth in the subclaims.

Hinsichtlich der Einrichtung erfolgt die Aufgabenlösung erfindungsgemäß mit einer Einrichtung mit den Merkmale des Anspruches 16. Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind in den Unteransprüchen dargelegt.Regarding The device is the task solution according to the invention with a Device with the features of claim 16. Further developments the subject invention are in the subclaims explained.

Mit der Erfindung wird ein industrietaugliches Verfahren zur Kalibrierung hochkomplexer bewegbarer Vorrichtungen, wie beispielsweise Vorrichtungen mit Parallelkinematik, bereitgestellt. Da das Verfahren bei einer bereits vollständig in Einsatzlage montierten Vorrichtung allein im zusammengebauten Zustand ausgeführt wird, können aus einem zuvor durchgeführten Vermessen resultierende Fehler nicht mehr auftreten. Überdies wird der für den Kalibriervorgang erforderliche Aufwand erheblich vereinfacht. Das Verfahren eignet sich daher auch besonders für den Zweck der Nachkalibrierung, um beispielsweise ein Setzen der Vorrichtung zu berücksichtigen. Durch die Verwendung eines einzigen Prüforgangs können überdies Kopplungsfehler vermieden werden, so daß sich insgesamt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine wesentlich verbesserte Genauigkeit bei der Bestimmung der für das Bewegungsverhalten der bewegbaren Vorrichtung relevanten Geometrieparameter ergibt.With The invention is an industrial process for calibration highly complex movable devices, such as devices with Parallel kinematics, provided. Since the procedure at an already Completely assembled in use position device alone in the assembled Condition executed will, can from a previously performed Measuring resulting errors no longer occur. moreover will the for considerably simplifies the effort required for the calibration process. The method is therefore also particularly suitable for the purpose of recalibration, for example, to consider a setting of the device. Moreover, the use of a single test can avoid coupling errors be so that in total with the method according to the invention a significantly improved accuracy in the determination of the movement behavior gives the movable device relevant geometry parameters.

Vorzugsweise wird ein in seinen Abmessungen bekannter Prüfkörper in der Vorrichtung angeordnet und als Prüforgan ein Abtastorgan verwendet, das eine ihm eigene Referenzstellung aufweist. Die Vorrichtung wird sodann bewegt, bis das Abtastorgan an eine als Abtaststelle des Prüfkörpers ausgebildeten Meßstelle seine ihm eigene Referenzstellung einnimmt. Aufgrund der Erfassung der Referenzstellung des Abtastorgans zu in ihrer Lage bekannten Meßstellen lassen sich mit demselben Abtastorgan Lage- bzw. Winkel-Istwerte bestimmen, die als bekannte Größen in ein lineares Gleichungssystem eingesetzt werden, das die gesuchten kinematischen Korrekturgrößen als Unbekannte enthält.Preferably a known in its dimensions test specimen is placed in the device and as a test organ a Abtastorgan used that has its own reference position having. The device is then moved until the scanning device on designed as a sampling of the specimen measuring point assumes his own reference position. Due to the detection the reference position of the Abtastorgans known in their position measuring points can be with the same scanning position or angle actual values determine that as known sizes in one be used linear system of equations, which sought the kinematic Correction variables as Unknown contains.

Vorzugsweise wird ein Abtastorgan verwendet, das bei Auslenkung einen Impuls abgibt. Das Abtasten einer Meßstelle erfolgt dadurch, daß zur Annäherung an eine Referenzposition des Abtastorgangs bezüglich einer ausgewählten Koordinantenrichtung, d.h. eine translatorische oder rotatorische Bewegung, das Abtastorgan nach Aussendung eines Impulses zurückbewegt wird, bis keine Auslenkung mehr vorliegt, was anhand der Aussendung der Impulse feststellbar ist. Hierdurch läßt sich iterativ die Referenzposition des Abtastorgans bezüglich einer ausgewählten Meßstelle einstellen, woraufhin dann die Erfassung der die Lage der Vorrichtung repräsentierenden Parameter erfolgt. Das Ansteuern der Referenzposition geschieht vorzugsweise automatisch durch eine Steuervorrichtung der bewegbaren Vorrichtung in Abhängigkeit der von dem Abtastorgan erzeugten Impulse, wozu ein geeignetes Steuerprogramm in der Steuervorrichtung vorgesehen wird. Hierdurch läßt sich eine große Anzahl von Meßstellen automatisch abtasten, um die erforderliche Datenmenge zur Bestimmung der Korrekturgrößen bereitzustellen.Preferably a scanning element is used, which at deflection a pulse emits. The scanning of a measuring point takes place in that the approach to a reference position of the scanning process with respect to a selected coordinate direction, i. a translatory or rotational movement, the scanning element is moved back after transmission of a pulse until no more deflection is present, which can be determined by the transmission of the impulses. This can be iteratively, the reference position of the scanning member with respect to a selected measuring point then the detection of the location of the device representing Parameter takes place. The control of the reference position happens preferably automatically by a control device of the movable Device in dependence the pulses generated by the Abtastorgan, including a suitable control program is provided in the control device. This can be a big Number of measuring points automatically scan to the required amount of data for determination to provide the correction quantities.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Werkstück in definierter Lage in der Vorrichtung als Prüfkörper angeordnet. Weiterhin wird ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Fräswerkzeug, als Prüforgan an der Vorrichtung relativ bewegbar zu dem Prüfkörper angebracht. Mit Hilfe des Bearbeitungswerkzeuges werden dann an den Meßstellen Kalibrierbearbeitungen an dem Werkstück vorgenommen, wobei an den jeweiligen Endpositionen des Bearbeitungswerkzeuges, die auch als Meßstellen dienen, die Erfassung der die Lage der Vorrichtung repräsentierenden Parameter, beispielsweise der Stellgrößen der kinematischen Struktur, erfolgt. Nachdem sämtliche Kalibrierbearbeitungen an dem Werkstück durchgeführt worden sind, um so beispielsweise eine Vielzahl verschiedener Meßstellen zu erzeugen, wird das Werkstück bzw. die Endpositionen der jeweiligen Kalibrierbearbeitungen vermessen, um so Lage- und Winkelformationen als Ist-Werte für die jeweiligen Meßstellen zu bestimmen. Diese Ist-Werte finden dann wiederum Eingang in das bereits oben erwähnte, lineare Gleichungssystem, mit dem die Korrekturgrößen berechnet werden.According to a further embodiment of the invention, a workpiece is arranged in a defined position in the device as a test specimen. Furthermore, a machining tool, for example a Milling tool, mounted as a test element on the device relatively movable to the test specimen. With the help of the machining tool calibration work on the workpiece are then made at the measuring points, wherein at the respective end positions of the machining tool, which also serve as measuring points, the detection of the position of the device representing parameters, such as the manipulated variables of the kinematic structure takes place. After all Kalibrierbearbeitungen have been performed on the workpiece, so as to generate a plurality of different measuring points, for example, the workpiece or the end positions of the respective Kalibrierbearbeitungen measured to determine positional and angular formations as actual values for the respective measuring points. These actual values then again find their way into the above-mentioned linear system of equations with which the correction quantities are calculated.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform wird zur Anbringung der Kalibrierbearbeitungen ein Schaftfräser verwendet. Mit den hergestellten Kalibrierbohrungen lassen sich fünf Koordinaten für eine Meßstelle bestimmen. Die fehlende sechste Koordinate kann während der Bearbeitung mit einer zusätzlichen Meßeinrichtung, z.B. unter Verwendung eines Spiegels und Messung der Ablenkung eines Laserstrahls, bestimmt werden.According to one advantageous development of this embodiment is for attachment the Kalibrierbearbeitungen used an end mill. With the produced Calibration holes can be five coordinates for one measuring point determine. The missing sixth coordinate may be during the Editing with an additional measuring device e.g. using a mirror and measuring the deflection of a Laser beam, to be determined.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the other dependent claims specified.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Diese zeigt inin the The following will now be the invention with reference to an embodiment described with reference to the drawings. This shows in

1 eine schematische Darstellung eines Abtastorgans, 1 a schematic representation of a scanning element,

2 eine schematische Darstellung einer Meßstelle mit dem Abtastorgan in einer Endposition, 2 a schematic representation of a measuring point with the sensing element in an end position,

3 eine räumliche Darstellung eines Prüfkörpers mit mehreren Meßstellen, 3 a spatial representation of a test specimen with several measuring points,

4 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Hexapod-Werkzeugmaschine, und 4 a schematic representation of an example of a hexapod machine tool, and

5 die Koordinatentransformationen der Maschine von 4. 5 the coordinate transformations of the machine from 4 ,

Das Verfahren wird im folgenden mit Bezug auf eine herkömmliche Hexapod-Werkzeugmaschine beschrieben, die ein Beispiel für eine Struktur mit Parallelkinematik darstellt. Bei einer solchen Hexapod-Werkzeugmaschine, wie sie beispielsweise in der DE 196 36 099 A1 oder der DE 196 36 102 A2 vorgeschlagen ist, ist ein Träger, an dem beispielsweise ein Bearbeitungswerkzeug wie ein Fräser vorgesehen ist, über sechs in ihrer Länge verstellbare Streben an einer Gestellbasis gelenkig gelagert. Die Bewegungsvorrichtungen zur Längenverstellung der einzelnen Streben können z.B. als Elektromotoren ausgebildet sein. An dem Träger ist eine Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen, deren Hauptspindel durch einen weiteren Motor angetrieben wird. Zur Steuerung des Bewegungsablaufs des Trägers wird üblicherweise eine Bedieneinheit vorgesehen, die mit der Hexapod-Werkzeugmaschine gekoppelt ist. Über diese Bedieneinheit kann einerseits ein Ablaufprogramm eingegeben werden und andererseits während des Betriebs Einfluß auf den Bewegungsablauf genommen werden. Die Eingabe des Ablaufprogramms sowie dessen Verarbeitung erfolgt dabei in den Koordinaten eines orthogonalen Koordinatensystems X, Y, Z, A, B, C (drei translatorische Koordinaten und drei rotatorische Koordinaten). Hingegen definieren die Streben ein nicht orthogonales Koordinatensystem L₁, L₂ bis L₆, so daß zur Einstellung der Sollgrößen der Bewegungsregelung eine Koordinatentransformation J bzw. T erforderlich ist (vgl. 4 und 5). Die Parameter der Transformationsmatrizen hängen von Geometrieparametern der bewegbaren Vorrichtung, hier beispielsweise den Positionen der Gelenkmittelpunkte und der Offset-Werte der Streben der Hexapod-Werkzeugmaschine ab.The method will be described below with reference to a conventional hexapod machine tool, which is an example of a parallel kinematic structure. In such a hexapod machine tool, as used for example in the DE 196 36 099 A1 or the DE 196 36 102 A2 is proposed, a carrier on which, for example, a machining tool is provided as a router, articulated on six adjustable in length struts on a frame base. The movement devices for length adjustment of the individual struts can be designed, for example, as electric motors. On the carrier, a processing device is provided, the main spindle is driven by a further motor. To control the movement sequence of the carrier usually a control unit is provided, which is coupled to the hexapod machine tool. On the one hand, a sequence program can be entered via this operating unit and, on the other hand, influence on the movement sequence can be taken during operation. The input of the sequence program and its processing takes place in the coordinates of an orthogonal coordinate system X, Y, Z, A, B, C (three translational coordinates and three rotational coordinates). On the other hand, the struts define a non-orthogonal coordinate system L ₁ , L ₂ to L ₆ , so that a coordinate transformation J or T is required to set the desired variables of the motion control (cf. 4 and 5 ). The parameters of the transformation matrices depend on geometry parameters of the movable device, here for example the positions of the joint centers and the offset values of the struts of the hexapod machine tool.

Die Lage dieser Gelenkmittelpunkte wird konstruktiv vorgegeben. Sie ist somit grundsätzlich bekannt, jedoch aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen bei der Vorrichtung im zusammengebauten Zustand teilweise unbestimmt. Aus diesen Gründen muß die Vorrichtung im fertig montierten Zustand kalibriert werden. Gleichfalls kann, beispielsweise nach einem längeren Betrieb oder nach einem Transport oder Umbau der Vorrichtung eine Nachkalibrierung notwendig werden, um Abweichungen von den konstruktiv vorgegebenen Geometrieparametern zu korrigieren. Die korrigierten Werte werden dann in den Transformationsmatrizen berücksichtigt, die bei Parallelstrukturen wie Hexapodaufhängungen eine starke Koordinatenverkoppelung beinhalten.The Location of these joint centers is given constructive. she is thus known in principle however due to manufacturing and assembly tolerances in the device in the assembled state partly indefinite. For these reasons, the device must be calibrated in the assembled state. Likewise, for example, after a longer one Operation or after transport or modification of the device Recalibration will be necessary to avoid deviations from the constructive to correct given geometry parameters. The corrected Values are then taken into account in the transformation matrices in parallel structures such as hexapod suspensions a strong coordinate coupling include.

Zur Kalibrierung wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein in seinen geometrischen Abmessungen genauestens bekannter Prüfkörper 1, wie in 3 dargestellt, verwendet. Dieser Prüfkörper 1 (Meßplatte) wird in der zu kalibrierenden, bereits vollständig in der Arbeitsposition montierten Vorrichtung in definierter Lage befestigt. Der Prüfkörper 1 weist eine Mehrzahl von Meßstellen auf, deren Lage zueinander, d.h. deren Abstände und Winkel, exakt bekannt sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind als Meßstellen Ausnehmungen vorgesehen, deren Wände zur Bestimmung von rotatorischen Koordinaten zum Teil gegeneinander geneigt sind. Anstelle der Ausnehmungen können auch Aufbauten verwendet werden.For calibration, in the described embodiment, a precisely known in its geometrical dimensions test specimen 1 , as in 3 shown used. This test piece 1 (Measuring plate) is fixed in the calibrated, already fully mounted in the working position device in a defined position. The test piece 1 has a plurality of measuring points whose position relative to one another, ie their distances and angles, are exactly known. In the embodiment shown, recesses are provided as measuring points, the walls of which are partially inclined relative to each other for determining rotational coordinates. Instead of the recesses and structures can be used.

Die Orte der Meßstellen befinden sich sowohl am Rand als auch in der Nähe der Mitte der Meßstelle. Mehrere dieser Meßstellen besitzen geneigte Grundplatten. Die Neigungen erfolgen vorzugsweise um beide Achsen einer als Montageebene für den Prüfkörper, d.h. die Meßplatte, fungierenden Tischebene des Maschinenteils, jeweils in beide Richtungen.The Places of the measuring points are located both on the edge and in the vicinity of the center of the measuring point. Several of these measuring points have inclined base plates. The inclinations are preferably made around both axes of a mounting plane for the test specimen, i. the measuring plate, acting table level of the machine part, in both directions.

Zur Kalibrierung wird weiterhin an einem relativ zu dem Prüfkörper 1 bewegbaren Teil der Vorrichtung ein Prüforgan in Form eines Abtastorgans 2 (Meßtaster) angebracht, das mit dem Prüfkörper bzw. dessen Meßstellen zusammenwirkt. Bei einer Hexapod-Werkzeugmaschine kann der Meßtaster 2 in die Spindel des Bearbeitungswerkzeuges eingespannt werden. Der Meßtaster 2 zum Abtasten der Meßstellen des Prüfstücks ist in 1 schematisch dargestellt. Der Meßtaster 2 weist einen Mittelstab 3 auf, der mit einem Ende mit der bewegbaren Vorrichtung verbunden wird, und an seinem gegenüberliegenden Ende drei sich gleich beabstandet radial erstreckende Arme bzw. Querstreben 4 aufweist. Die Querstreben 4 sind sämtlich in einer gemeinsamen Ebene angebracht, vorzugsweise unter einem Winkelabstand von 120° und weisen jeweils an ihrem Ende als Taststück je eine Kugel 5 auf, wobei alle Kugeln 5 den gleichen Durchmesser und den gleichen Abstand zu dem Mittelstab 3 besitzen, so daß die Mittelpunkte der Kugeln 5 in einer Ebene senkrecht der Spindelachse liegen. Die Querstreben 4 und Kugeln 5 sind dabei so dimensioniert, daß diese in an dem Prüfkörper 1 (Meßplatte) vorgesehene Aussparungen an den Meßstellen eingreifen können (wie in der schematischen Darstellung einer Meßstelle mit dem Abtastorgan 2 in einer Endposition gemäß 2 gezeigt). Diese Aussparungen besitzen eine sehr genau gefertigte Grundfläche 9, eine Seitenwand 7, an die zwei Kugeln 5 des Abtastorgans 2 angelegt werden können, sowie eine weitere Seitenwand 8 senkrecht zu der ersten Seitenwand 7, die ebenfalls der Anlage der Kugeln 5 dient. Wie in 3 für die mittigen Meßstellen gezeigt, können die Grundflächen der selben auch zur Aufspannebene (Montageebene) des Prüfkörpers 1 geneigt sein.For calibration is still at a relative to the specimen 1 movable part of the device a Prüforgan in the form of a Abtastorgans 2 (Probe) mounted, which cooperates with the test body or its measuring points. In a Hexapod machine tool, the probe 2 be clamped in the spindle of the machining tool. The probe 2 for scanning the measuring points of the test piece is in 1 shown schematically. The probe 2 has a middle bar 3 on which is connected at one end to the movable device, and at its opposite end three equally spaced radially extending arms or cross struts 4 having. The cross struts 4 are all mounted in a common plane, preferably at an angular distance of 120 ° and each have at their end as a Taststück ever a ball 5 on, with all balls 5 the same diameter and the same distance to the center rod 3 own, so that the centers of the balls 5 lie in a plane perpendicular to the spindle axis. The cross struts 4 and bullets 5 are dimensioned so that these in on the test specimen 1 (Measuring plate) provided recesses can engage the measuring points (as in the schematic representation of a measuring point with the Abtastorgan 2 in an end position according to 2 shown). These recesses have a very precisely manufactured base area 9 , a side wall 7 to the two balls 5 the Abtastorgans 2 can be created, as well as another sidewall 8th perpendicular to the first side wall 7 , which is also the plant of bullets 5 serves. As in 3 shown for the central measuring points, the base areas of the same can also to Aufspannbene (mounting plane) of the specimen 1 be inclined.

Nach dem Anbringen des Prüfkörpers 1 und des Prüforgans 2 in der bewegbaren Vorrichtung erfolgt der eigentliche Kalibriervorgang unter Verwendung eines Steueralgorithmus, mit dem das Prüforgan 2 nacheinander an verschiedenen Meßstellen des Prüfkörpers 1 so positioniert wird, daß das Prüforgan 2 an jeder der Meßstellen eine in allen sechs Koordinaten definierte Stellung einnimmt, womit für jede Meßstelle die Lage-Istwerte des Meßtasters 2 aufgrund der bekannten Geometrie des Prüfkörpers 1 ebenfalls bekannt sind.After attaching the test specimen 1 and the test organ 2 in the movable device, the actual calibration process is carried out using a control algorithm, with which the Prüforgan 2 successively at different measuring points of the test specimen 1 is positioned so that the Prüforgan 2 at each of the measuring points assumes a position defined in all six coordinates, whereby for each measuring point the actual position values of the probe 2 due to the known geometry of the specimen 1 are also known.

Das Prüforgan ist hier ein Abtastorgan 2 (Meßtaster) und derart ausgebildet, daß dieses bei Auslenkung aus seiner Referenzposition einen Impuls abgibt. Mit Hilfe der Impulse des Abtastorgans 2 an den Steueralgorithmus wird die Vorrichtung solange iterativ bewegt, bis das Abtastorgan 2 bezüglich einer Meßstelle seine ihm eigene Referenzstellung einnimmt, d.h. gerade keinen Impuls mehr aussendet. Dazu wird das Abtastorgan 2 zunächst zügig in die Nähe einer abzutastenden Meßstelle des Prüfkörpers 1 gefahren, in der bei Berücksichtigung von Toleranzen der nicht kalibrierten Anordnung noch keine Berührung des Abtastorgans 2 mit dem Prüfkörper 1 erfolgt bzw. erwartet wird.The test element here is a scanning element 2 (Probe) and designed so that it emits a pulse from its reference position upon deflection. With the help of the pulses of the Abtastorgans 2 to the control algorithm, the device is moved iteratively until the scanning 2 with respect to a measuring point assumes its own reference position, that is just no longer sends out an impulse. For this purpose, the Abtastorgan 2 first quickly into the vicinity of a to be scanned measuring point of the specimen 1 in which, taking into account tolerances of the non-calibrated arrangement still no contact of the scanning element 2 with the test piece 1 takes place or is expected.

Anschließend wird zunächst eine Koordinatenrichtung ausgewählt, z. B. die translatorische Koordinatenrichtung senkrecht zu der Grundfläche der Meßstelle (vgl. 2). Danach wird das Abtastorgan 2 geradlinig auf den Prüfkörper 1 zubewegt, bis dieses einen Impuls abgibt. Nach Auslösen des Impulses erfolgt sofort eine Bewegung in die Gegenrichtung, bis keine Berührung mehr vorliegt. Anschließend erfolgt nacheinander eine Bewegung um diejenigen Drehachsen, die parallel zu der Grundfläche der Meßstelle liegen. Durch die Auswertung der Stellen, an denen Berührungsimpulse erzeugt werden, werden die Winkel, die die Spindelachse bzw. der Mittelstab 3 des Abtastorgans 2 mit der Grundfläche bildet, ermittelt. Die Stellung der Spindelachse wird dabei mit Hilfe des Steueralgorithmus solange iterativ korrigiert, bis die Achse des Mittelstabes 3 senkrecht auf der Grundfläche steht, wie dies in 2 gezeigt ist.Subsequently, a coordinate direction is first selected, for. B. the translational coordinate direction perpendicular to the base of the measuring point (see. 2 ). Thereafter, the Abtastorgan 2 straight on the test specimen 1 moved until it gives a pulse. After the pulse has been triggered, a movement in the opposite direction takes place immediately, until there is no contact. Subsequently, a movement takes place successively about those axes of rotation which are parallel to the base of the measuring point. By evaluating the locations at which contact pulses are generated, the angles that the spindle axis or the center rod 3 the Abtastorgans 2 with the base area, determined. The position of the spindle axis is iteratively corrected using the control algorithm until the axis of the center rod 3 is perpendicular to the base, as in 2 is shown.

Anschließend erfolgt eine Annäherung des Abtastorgans 2 an die Seitenwand 7 in 2. Dabei wird die Winkelstellung zur Grundfläche 9 der Meßstelle wieder überprüft und gegebenenfalls korrigiert.Subsequently, an approximation of the Abtastorgans 2 to the side wall 7 in 2 , The angular position becomes the base area 9 the measuring point checked again and corrected if necessary.

In einem dritten Schritt wird das Abtastorgan 2 an die weitere Seitenwand 8 in 2 angenähert. Die bisher eingestellten Lagen werden dabei nochmals geprüft und gegebenenfalls mit Hilfe des Steueralgorithmus iterativ korrigiert.In a third step, the Abtastorgan 2 to the other side wall 8th in 2 approximated. The previously set positions are checked again and if necessary corrected iteratively with the help of the control algorithm.

Am Ende dieser Prozedur befindet sich das Abtastorgan 2 dann in seiner Referenzstellung für die betreffende Meßstelle, so daß die Lage-Istwerte des Abtastorgans 2 für alle sechs Koordinaten genau bekannt sind.At the end of this procedure is the sensing element 2 then in its reference position for the relevant measuring point, so that the actual position values of the Abtastorgans 2 exactly known for all six coordinates.

In dieser Stellung werden dann die die Lage der Vorrichtung repräsentierenden Parameter, vorzugsweise die variablen Stellgrößen der kinematischen Struktur, z.B. die Meßwerte der Strebenlängen oder die Stellung der Linearmotoren der Hexapod-Lagerung erfaßt, für die betreffende Meßstelle gespeichert und den Ist-Werten des Abtastorgans 2 für die betreffende Meßstelle zugeordnet.In this position, the parameters representing the position of the device, preferably the variable manipulated variables of the kinematic structure, eg the measured values of the strut lengths or the position of the linear motors of the hexapod bearing, are stored for the relevant measuring point and the actual values of the scanning element 2 assigned for the relevant measuring point.

Dieser Vorgang der Datenerfassung wird für mehrere Meßstellen mit demselben Abtastorgan 2 an der bewegbaren Vorrichtung im voll montierten Zustand durchgeführt.This process of data collection is for several measuring points with the same scanning element 2 performed on the movable device in the fully assembled state.

Da die konstruktive Auslegung der bewegbaren Vorrichtung grundsätzlich bekannt ist, läßt sich ein das Bewegungsverhalten abbildendes Gleichungssystem aufstellen, in dem die fertigungs- bzw. montagebedingten Fehlergrößen als unbekannte Korrekturgrößen enthalten sind. Dieses Gleichungssystem kann in einem Korrekturmodul in die Steuervorrichtung integriert werden. Durch Einsetzen der für die einzelnen Meßstellen erfaßten Lageparameter lassen sich unter Berücksichtigung der Ist-Werte für das Abtastorgan 2 bei Abtastung einer ausreichenden Anzahl von Meßstellen die Korrekturwerte durch Lösung des Gleichungssystems bestimmen.Since the structural design of the movable device is known in principle, it is possible to set up a system of equations depicting the movement behavior, in which the production-related or assembly-related error variables are contained as unknown correction variables. This equation system can be integrated into the control device in a correction module. By inserting the position parameters detected for the individual measuring points, the actual values for the scanning element can be taken into account 2 When sampling a sufficient number of measuring points, determine the correction values by solving the system of equations.

Die ermittelten Korrekturwerte werden dann in einem Speicher der Steuervorrichtung gespeichert. Von dort stehen sie für die mit der Steuerung zu verwirklichenden Koordinaten-Transformationen J bzw. T zur Verfügung, so daß auf diese Weise fertigungs- und montagebedingte Lagetoleranzen von das Bewegungsverhalten der Vorrichtung beeinflussenden Geometrieparametern in der Steuerung kompensiert werden.The determined correction values are then stored in a memory of the control device saved. From there they stand for those with the control available coordinate transformations J and T, so that on this way production and Assembly-related positional tolerances of the movement behavior of the device compensating influencing geometry parameters in the controller become.

In einer alternativen Ausführungsform wird anstelle des in definierter Lage befestigten, geometrisch genau bekannten Prüfkörpers ein Werkstück, beispielsweise eine Metallplatte, in genau definierter Lage in der bewegbaren Vorrichtung aufgespannt und an mehreren Meßstellen einer Kalibrierbearbeitung unterworfen. In diesem Fall wird als Prüforgan ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise im Fall einer Hexapod- Werkzeugmaschine, ein Schaftfräser verwendet, der in die Hauptspindel eines relativ zu dem Werkstück bewegbaren Teils der bewegbaren Vorrichtung eingespannt ist.In an alternative embodiment is fixed in place in a defined position, geometrically accurate a known specimen Workpiece, for example a metal plate, in a well-defined position in the movable device clamped and at several measuring points subjected to calibration. In this case, as Checking organ Machining tool, for example in the case of a hexapod machine tool, uses an end mill, the movable in the main spindle of a relative to the workpiece Part of the movable device is clamped.

Mit dem Schaftfräser werden dann eine Anzahl von kreisförmigen Kalibrierausnehmungen an dem als Meßplatte fungierenden Werkstück hergestellt, die jeweils eine Meßstelle im Sinne des ersten Ausführungsbeispiels darstellen. Für jede Meßstelle wird das Bearbeitungswerkzeug ausschließlich geradlinig entlang einer Vorschubachse in das Werkstück vorgetrieben, bis der Vorschub an einer Endposition eingestellt wird. In dieser Stellung werden, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die die Lage der bewegbaren Vorrichtung repräsentierenden Parameter, beispielsweise die Stellgrößen der einzelnen Vorschubantriebe erfaßt und der betreffenden Meßstelle zugeordnet gespeichert. Dieser Vorgang wird wieder für eine Vielzahl von Meßstellen wiederholt, wobei die Vorschubachsen für verschiedene Meßstellen auch zueinander geneigt werden können.With the end mill Then, a number of circular Kalibrierausnehmungen on the as a measuring plate functioning workpiece made, each a measuring point in the sense of the first embodiment represent. For every measuring point becomes the machining tool exclusively straight along a Feed axis into the workpiece driven until the feed is set to an end position becomes. In this position, as in the first embodiment the parameters representing the position of the movable device, for example the manipulated variables of the detected individual feed drives and assigned to the relevant measuring point saved. This process is again for a variety of measuring points repeated, the feed axes for different measuring points also can be inclined to each other.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Bestimmung der Lage-Ist-Werte des Prüforgans in den Koordinatenrichtungen durch eine genaue Vermessung der Kalibrierbearbeitungen zueinander. Zur Bestimmung der translatorischen Lageparameter werden die Mittelpunkte der gefrästen Aussparungen herangezogen. Aus der Neigung des Bodens der Aussparung lassen sich zwei weitere rotatorische Koordinaten bestimmen, so daß insgesamt jeder Aussparung fünf Koordinatenwerte zugeordnet werden können. Die fehlende sechste Koordinate kann während der Kalibrierbearbeitung mit einer zusätzlichen Meßeinrichtung, z.B. unter Verwendung eines Spiegels, und Messung der Ablenkung eines Laserstrahls bestimmt wird. In diesem Fall wird die Entkopplung der resultierenden Gleichungen zur Berechnung der Korrekturwerte in gleicher Weise erreicht, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.in the Difference to the first embodiment the determination of the position-actual values of the audit body in the coordinate directions by an accurate measurement of Kalibrierbearbeitungen each other. The center points are determined to determine the translational position parameters the milled recesses used. From the inclination of the bottom of the recess can be determine two more rotational coordinates, so that in total each recess five Coordinate values can be assigned. The missing sixth Coordinate can be during the calibration processing with an additional measuring device, e.g. using a Mirror, and measurement of the deflection of a laser beam determined becomes. In this case, the decoupling of the resulting equations to calculate the correction values in the same way as in the first embodiment.

Wird auf die Bestimmung der sechsten Koordinate verzichtet, ist das resultierende Gleichungssystem ebenfalls lösbar, jedoch vergrößert sich der Restfehler etwas.Becomes renounced the determination of the sixth coordinate is the resulting System of equations also solvable, however, it is increasing the residual error something.

Claims

Method for calibrating a movable device having at least one partially indeterminate geometry parameter with the following method steps: (1) arranging a test specimen ( 1 ) in the assembled device to be calibrated; (2) Attachment of a test organ ( 2 ) at a relative to the test specimen ( 1 ) movable part of the device, for interacting with the test body ( 1 ) at several measuring points, wherein the test element ( 2 ) determines a plane; (3) moving the device until the plane of the test organ ( 2 ) occupies a defined position with respect to a measuring point; (4) detecting the parameters representing the position of the device at this measuring point and assigning these positional parameters to the measuring point; (5) repeating the process steps ( 3 ) and ( 4 ) for further measuring points; (6) determination of correction parameters for the movement behavior of the device influencing geometry parameters by inserting the detected for the measuring points position parameters in a system of equations, which represents the movement behavior of the device; (7) Correcting the geometry parameters of the equation system with the correction values.

Process according to Claim 1, characterized in that a test body ( 1 ) is placed on the device; as a test organ ( 2 ) a scanning member is used, which has its own reference position; and the device is moved until the scanning member at a sampling point of the specimen ( 1 ) train th measuring point assumes its own reference position.

Method according to claim 2, characterized in that that this Scanning element emits a pulse at deflection, and that to approach the reference position of the scanning member with respect to a selected coordinate direction the scanning element is moved back after transmission of a pulse, until there is no deflection.

Method according to claim 3, characterized that one Control device for moving the movable device with the Scanning element is coupled such that the former in dependence the pulses generated by the scanning member with respect to the respective coordinate direction is moved.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized that first a translational coordinate as the reference position of the Abtastorgans is approached and then those rotational coordinates are determined whose axes in a normal plane of the first approached translational coordinate lie.

Method according to one of claims 2 to 5, characterized that this Scanning element used for the detection of all six spatial coordinates becomes.

Method according to claim 1, characterized in that the test body ( 1 ) a workpiece and the test element ( 2 ) is a machining tool, for example a milling tool, wherein - in the method step ( 3 ) takes place during the movement of the device, a calibration processing; In the process step ( 4 ) the detection of the parameters takes place at the end position of the machining tool at the measuring point; In the process step ( 5 ) to determine the position of the measuring points, the measuring points are measured after the Kalibrierbearbeitungen on the workpiece.

Method according to claim 7, characterized in that that as Calibration machining a circular Recess is made with a floor.

Method according to claim 8, characterized in that that the spatial Position of the center of the bottom of the recess is measured as well as the inclination of the soil in two directions.

Method according to one of claims 8 or 9, characterized that one additional coordinate for the respective measuring point by a separate measuring device while the calibration processing is determined.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized that the Kalibrierbearbeitungen along a single-axis, straight feed direction of the machining tool in the end position.

Method according to one of claims 7 to 11, characterized that the Measurement of the workpiece outside the device takes place.

Method according to one of claims 8 to 12, characterized that at least a Kalibrierbearbeitung at a measuring point at an angle the feed movement opposite a clamping plane of the workpiece is performed, which differs from the angle of attack of another measuring point.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized that the Motion control of the device by a movement sequence program takes place, with the movements defined by the sequence program in a first coordinate system, preferably an orthogonal coordinate system, are given, however, the actuators of the device a second Coordinate system, for example non-orthogonal coordinate system form and that the Coordinate transformation between the two coordinate systems Correction values taken into account.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized that manipulated variables of the actuators the device as the position of the device representing Parameters are used.

Device for calibrating a movable device having at least one partially indeterminate geometry parameter, for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 15, characterized by a measuring probe as a test element ( 2 ) in clamping in the device and connectable to the device specimen ( 1 ) with measuring points that form multi-axis measuring points, or - a machining tool as a test element ( 2 ) in clamping in the device and a device connectable to the device with measuring points, and a position detection device for the test element ( 2 ) using a machine control of the device.

Device according to claim 16, characterized in that the probe with spherical, arranged in the plane Taststücken ( 5 ) is formed, wherein the Taststück pieces ( 5 ) are arranged equidistant to a main axis of the device, preferably at an angular distance of 120 ° in the circumferential direction.

Device according to claim 16, characterized that this Machining tool is provided with uniaxial feed.