DE19928519B4

DE19928519B4 - Displayeinrichtung für eine Koordinatenmeßmaschine

Info

Publication number: DE19928519B4
Application number: DE19928519A
Authority: DE
Inventors: Simon Raab; John Bodjack
Original assignee: Faro Technologies Inc
Current assignee: Faro Technologies Inc
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2000035305A; GB2339023B; ITTO990489A1; FR2780776A1; US6131299A; CA2276991A1; GB9913779D0; DE19928519A1; FR2780776B1; GB2339023A; IT1308085B1

Abstract

Dreidimensionales Koordinatenmessgerät mit einer alphanumerischen Displayeinrichtung, mit einem beweglichen Arm (1) mit einem Fühlerende und mit einer Vielzahl von Gelenken, von denen jedes einen Freiheitsgrad aufweist, so dass der Arm (1) innerhalb eines ausgewählten Volumens beweglich ist, wobei jedes Gelenk ein Rotationsübertragungsgehäuse (3, 4, 6, 7, 9, 10) mit einem darin angeordneten Positionswandler aufweist, der entsprechend seiner Stellung ein Positionssignal erzeugt, sowie mit einem Mikroprozessor, der die Positionssignale empfängt und eine digitale Koordinate entsprechend der Position des Fühlerendes im ausgewählten Volumen bestimmt, wobei die Displayeinrichtung (50, 67) die digitale Koordinate empfängt und die Koordinate anzeigt, wobei der Mikroprozessor elektrische Signale ausgibt, die alphanumerischen Zeichen entsprechen, und die Displayeinrichtung (50, 67) diese Signale und alphanumerische Zeichen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung (50, 67) an einer Grundplatte (62) am beweglichen Arm (1) angeordnet ist, wobei die Grundplatte (62) an einer Gelenkkomponente (64) angeordnet ist, die lösbar an einem...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf dreidimensionale Koordinatenmeßmaschinen und -systeme, insbesondere auf ein neues und verbessertes Display für ein dreidimensionales Koordinaten-Meßsystem, das eine verbesserte Genauigkeit und leichtere Bedienbarkeit aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Es ist im Stand der Technik bekannt, Koordinaten-Meßsysteme zum Messen von Gegenständen im Raum im Hinblick auf ihre X-, Y- und Z-Koordinaten allgemein in Bezug auf Länge, Breite und Höhe zu messen. Die Fortentwicklung in der Technik hat zu leichtgewichtigen, tragbaren Koordinaten-Meßsystemen geführt, die gut für allgemeine industrielle Anwendungen geeignet sind. Ein derartiges Koordinaten-Meßsystem ist aus US 5,402,582 A und der zur selben Patentfamilie gehörenden DE 44 03 901 A1 bekannt, deren Offenbarungsgehalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemacht wird. Dreidimensionale Gegenstände werden im Hinblick auf ihre Position und Orientierung beschrieben. Das heißt, es wird nicht nur beschrieben, wo sich ein Objekt befindet, sondern auch in welche Richtung es zeigt. Die Orientierung eines Gegenstands im Raum kann durch die Lage von drei Punkten am Gegenstand definiert werden. Die Orientierung kann ebenso durch die Winkel der Ausrichtung des Gegenstands im Raum beschrieben werden. X-, Y- und Z-Koordinaten können am einfachsten durch drei lineare Skalen vermessen werden. In anderen Worten, wenn man eine Skala entlang der Länge, Breite und Höhe eines Raumes legt, kann man die Position eines Punkts im Raum bestimmen.
Eine dreidimensionale Messmaschine zur Messung von Koordinaten eines Gegenstandes in Form eines Gelenkarmes ist aus der US 5,724,264 A mit einem Controller, einem Rechner und einem dem Rechner zugeordneten Display bekannt. Das Display zeigt die Koordinaten an, welche der Position der Tastspitze des Taststiftes bei der Antastung der Oberfläche des zu vermessenden Gegenstandes entsprechen.
In der US 5,084,981 A ist ein Tastkopf offenbart, bei dem die Lage des Taststiftes um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen schwenkbar ist, wobei dieser über ein mit dem Tastkopf verbundenes numerisches Display verfügt.
Aus der DE 38 13 590 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einem Fernsteuerteil bekannt. Über das Fernsteuerteil werden Befehle und Daten zur Maschinensteuerung eingegeben und übertragen.
Die DE 36 07 114 A1 zeigt eine Haltevorrichtung mit einer Aufnahme für ein transportables Bedienpult für dreidimensionale Messgeräte. Dadurch kann das Bedienpult bei eingeschränkter Sicht im Sichtbereich des Bedieners angeordnet werden.
Derzeit messen Koordinaten-Maßsysteme Gegenstände im Raum unter Einsatz von drei linearen Skalen. Bekannte Koordinaten-Meßsysteme weisen einen mehrgelenkigen (vorzugsweise 6 Gelenke), manuell positionierbaren Meßarm zur genauen und leichten Vermessung eines Volumens auf, der typischerweise einen Raum abdeckt, der vorzugsweise einen Durchmesser von 6–8 Fuß (etwa 1,8 bis 2,5 m) im Durchmesser abdeckt (der Raum kann jedoch auch größere oder kleinere Durchmesser als die angegebenen abdecken). Ergänzend zum Meßarm besitzen bekannte Koordinaten-Meßsysteme einen Controller (oder eine serielle Box), die als elektronisches Interface zwischen Arm und Host Computer ausgebildet ist. Der Host Computer zeigt Menüanzeigen und Ausgaben an einen Bediener an. Der mechanische, an Koordinaten-Meßsystemen eingesetzte Meßarm weist im allgemeinen eine Anzahl von Übertragungsgehäusen auf, wobei jedes Übertragungsgehäuse ein Gelenk aufweist und einen Freiheitsgrad der Rotation definiert. Der Meßarm besitzt ferner Extensionselemente oder besser gesagt Armelemente, die untereinander über benachbarte Übertragungsgehäuse verbunden sind, die rechtwinklig angeordnet sind, um einen beweglichen Arm, vorzugsweise mit 5 oder 6 Freiheitsgraden zu definieren. Jedes Übertragungsgehäuse umfaßt Meßwandler. Zusätzlich besitzt jedes Übertragungsgehäuse visuelle und akustische Endstop-Anzeiger als Schutz gegen mechanische Überbelastung infolge von mechanischer Überbeanspruchung oder Spannung.
Der Einsatz von diskreten mikroprozessorgestützten Controllerboxen erlaubt ein Preprocessing bestimmter Berechnungen ohne Anforderungen an ein Processing auf Host Level. Dies wird durch die Anordnung eines intelligenten Preprozessors in der Controllerbox erreicht, der eine programmierbare Adaptierbarkeit und Kompatibilität mit einer Vielzahl externer Hosts (d. h. mit externen Computern) erlaubt. Die serielle Box sieht ebenso eine intelligente Multi-Protokollbewertung sowie ein automatisches Schalten durch das Erfassen von Kommunikationsanforderungen vom Host vor. Z. B. kann eine Software eines Herstellers, die auf dem Host-Computer lauffähig ist, Anforderungen in einer Form erzeugen, die von der Controllerbox automatisch erfaßt werden. Weitere Merkmale der Controllerbox sind z. B. serielle Portkommunikationen für standardisierte Long Distance Kommunikationen in einer Vielzahl von industriellen Umgebungen und Analog zu Digital/Digital-Erfassungsboards für die gleichzeitige Erfassung von Encoder-Daten von allen Übertragungsgehäusen, was im Ergebnis zu einer hochakkuraten Messung führt.
Bekannte Koordinaten-Meßsysteme umfassen Wandler, (d. h. ein Wandler für jeden Freiheitsgrad), die Rotations-Positionsdaten sammeln und diese Basisdaten an eine serielle Box weiterleiten. Diese serielle Box nimmt bestimmte vorläufige Datenmanipulationen vor. Bei einer typischen Konfiguration ist die serielle Box unter dem Host-Computer etwas entfernt vom Fühler und vom Arm angeordnet. Die serielle Box umfaßt EE-PROMS, die eine Datenbehandlungssoftware, einen Mikrocomputer-Prozessor, ein Signalverarbeitungsboard und eine Anzahl von Indikatorlampen und Audioausgänge üblicherweise in der Form eines Lautsprechers beinhalten. Wie erläutert, werden die Wandler-Basisdaten vom Arm zur seriellen Box übersandt, wo die serielle Box dann die Wandler-Rohdaten auf einer fortschreitenden Basis verarbeitet und den Anfragen des Host-Computers mit den gewünschten dreidimensionalen Positions- oder Orientierungsinformationen antwortet.
Derzeit erfordern Koordinaten-Meßsysteme, daß der Bediener, während er den Arm manipuliert, sich auf den Displayschirm des Host-Computers rückbezieht und auf dort angezeigte alphanumerische Nachrichten oder auf Audiosignale antwortet. Die Nachrichten und Audiosignale werden vom Host-Computer und der Anwendungs Software generiert. In bestimmten Fällen sind die Komponenten der Koordinaten-Meßsysteme (d. h. der Arm, die serielle Box und der Host-Computer mit Display) in Stellungen angeordnet, die oft schwierig und unbequem für den Bediener zu sehen oder zu hören sind.
Meßarme für Koordinaten-Meßsysteme umfassen einen Fühlergriff am Bedienerende. Fühlergriffe, durch die die Position und Orientierung des Gegenstands zu erfassen ist, gemäß dem Stand der Technik, werden vom Bediener entweder wie ein Bleistift oder ein Pistolengriff gehalten und besitzen manchmal zwei Schalter für die Befestigung von optionalen elektronischen und/oder Gewindebefestigungen zur Aufnahme einer Vielzahl von Sensoren und Fühlern. Da ein Koordinaten-Meßsystem eine manuelle Meßeinrichtung ist, muß der Bediener in der Lage sein, eine Messung vorzunehmen und dann gegenüber dem Koordinaten-Meßsystem zu bestätigen, ob die Messung annehmbar ist oder nicht. Das wird üblicherweise durch den Einsatz von 2 Schaltern durchgeführt. Ein Schalter wird eingesetzt, um die dreidimensionale Datenintormation einzulesen bzw. festzuhalten und der zweite Schalter bestätigt ihre Annahme und überträgt die Information an den Host-Computer. Eine Anzahl von Spannungsleitungen und Analog-/Digital-Konverterleitungen werden von der seriellen Box durch den Arm zum Fühlergriff für die allgemeine Befestigung oder den Anschluß einer Anzahl von Optionen, wie z. B. einer Laser-Scan-Einrichtung oder eines Berührungsfühlers geführt. Die Schalter werden auch eingesetzt, um Menüanzeigen vom Host-Computer, die entweder angezeigt werden oder als Audiosignale ausgegeben werden, zu antworten.
Eine Vielzahl von Fühlern kann am Fühlergriff als Fühlerbetätigungseinrichtung festgelegt werden, wie z. B. ein harter ¼ Inch-Durchmesser Ballfühler oder ein Zeigerfühler, wie gezeigt. Die Fühler sind typischerweise über ein Gewinde an einer Befestigung befestigt, die ihrerseits über ein Gewinde an einem Fühlergehäuse befestigt ist, und können ebenso eine Anzahl von flachen Oberflächen zur erleichterten Befestigung und Entfernung der Fühler unter Einsatz eines Schraubenschlüssels umfassen.
Die Vorderseite einer bekannten Serialbox besitzt 8 Leuchten, umfassend eine Power-Anzeigeleuchte, eine Fehlerzustandsleuchte und 6 andere Leuchten, die jeweils den 6 Wandlern, die in jedem Übertragungsgehäuse angeordnet sind, entsprechen. Nach dem Anfahren zeigt die Power-Anzeigeleuchte an, daß der Arm mit Strom versorgt ist. Die sechs Wandlerleuchten zeigen den Status jedes der sechs Wandler an.
Die Statusleuchten können zum Beispiel anzeigen, wenn einer der Wandler sich mit seinem Rotationsendstop in einem Bereich von etwa 2° nähert. Die Statusleuchte und ein hörbarer Piepton zeigt für den jeweiligen Wandler dem Bediener an, daß der Bediener sich zu nahe am Endstop aufhält, und daß die Orientierung des Arms für die laufende Messung neu justiert werden sollte. Die serielle Box fährt zwar fort zu messen, erlaubt jedoch nicht die Aufzeichnung der Daten bis eine derartige Endstop-Bedingung beseitigt ist. Eine typische Situation, in der dieses Endstop-Merkmal notwendig ist, ist der Verlust eines Freiheitsgrads durch die Rotation eines bestimmten Wandlers bis an seine Endstopgrenze und somit das Auftreten von Kräften am Arm, die ungemessene Verformungen und damit Ungenauigkeiten in der Messung hervorrufen.
Zu jeder Zeit während des Meßprozesses kann eine Vielzahl von Kommunikations- und Berechnungsfehlern auftreten. Diese werden dem Bediener durch ein Aufleuchten der Fehlerzustandsleuchte in Verbindung mit einer Kombination der Leuchten der sechs Wandler mitgeteilt, in dem sie die jeweilige Fehlerbedingung durch einen Code anzeigen. Einige Oberflächen serieller Boxen benutzen eine alphanumerische LCD-Anzeige, die alphanumerische Fehler und Endstopwarnungen ausgibt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die oben angesprochenen und weitere Nachteile und Unzulänglichkeiten des Standes der Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden oder abgeschwächt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Displayeinrichtung zum Einsatz an einer dreidimensionalen Koordinatenmeßmaschine oder einem derartigen System geschaffen. Die Displayeinrichtung ist in der Nähe des Fühlerbetätigungsendes des Arms eines Koordinaten-Meßsystems positionierbar, um eine Übertragung vom Mikroprozessor in einen bequemen visuellen oder Audioformat für den Bediener anzuzeigen. Dabei ist die Displayeinrichtung in verschiedenen Stellungen entlang des Arms eines Koordinaten-Meßsystems befestigbar. Zudem besitzt sie eine Gelenkkomponente vergleichbar einem Handgelenk, das eine Rotation oder Drehung des Displays zur Einsichtnahme durch den Bediener ermöglicht. Ein Magnetfuß erlaubt die Drehpositionierung des Displays innerhalb der Befestigung.
Bei einer Ausgestaltung nach den Ansprüchen 3 bis 5 ist ein Liquid Crystal Display (LCD), ein Lautsprecher und eine Anzahl von Licht aussendenden Dioden (LED's) vorgesehen. Die LCD zeigt Koordinateninformationen relativ zum Meßfühler innerhalb eines definierten Arbeitsraums an und gibt ferner alphanumerische Informationen in Form von systemgesteuerten Menüanzeigen aus. Das Display gibt Informationen an den Bediener betreffend den Status der Armwandler, Fehlersignale und Powerstatus. Der Lautsprecher erzeugt Audioinformationen, die Systembedingungen, Fehler oder Bedieneranzeigen anzeigen. Das Display-Device der vorliegenden Erfindung umfaßt ebenfalls einen Kopfhörer-Anschluß, um die Benutzung von Kopfhörern in Situationen zu ermöglichen, in denen der Lautsprecher nicht ganz optimal ist.
Nach Anspruch 11 überträgt der Hostcomputer Informationen an die Displayeinrichtung telemetrisch, was die Anordnung der Displayeinrichtung vom Arm entfernt ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Displayeinrichtung zeigt systemgesteuerte Menüanzeigen an, auf die der Bediener unter Einsatz der Fixier- und Annahmeknöpfe nach dem Stand der Technik antwortet. Gemäß Anspruch 10 ist ein optionaler Port für die Aufnahme eines Menü-Selektionsgeräts, einer Maus oder einer Tastatur zur Kommunikation mit dem Mikroprozessor vorgesehen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine isometrische Ansicht eines Meßsystems zur Messung dreidimensionaler Koordinaten mit einer erfindungsgemäßen Displayeinrichtung;
2 eine isometrische Ansicht einer Betätigungsfühlereinrichtung und einer erfindungsgemäßen Displayeinrichtung sowie
3 eine isometrische Ansicht einer Displayeinrichtung mit einem Magnetfuß.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen:
In 1 ist ein mehrgelenkiger, manuell betätigter Arm für den Einsatz an einer Koordinatenmeßmaschine oder an einem Koordinaten-Meßsystem allgemein mit 1 bezeichnet. Grundsätzlich weist der Arm 1 eine Basis 2 auf, die mit einem ersten Satz von Übertragungsgehäusen 3, 4 verbunden ist, der mit einem ersten Armelement 5, fest verbunden mit dem ersten Satz von Transfergehäusen und mit einem zweiten Satz von Transfergehäusen 6, 7, in Verbindung steht. Der zweite Satz von Transfergehäusen 6, 7 steht mit einen dritten Satz von Transfergehäusen 9, 10, zwischen denen ein zweites Armelement 8 angeordnet ist, in Verbindung, wobei Übertragungsgehäuse 9 mit Übertragungsgehäuse 7 verbunden ist. Die Sätze an Übertragungsgehäusen sind im allgemeinen Paare von Drehgelenken, die quer zueinander angeordnet sind und die an sich bekannte, nicht dargestellte Positionsstreckenwandler aufweisen. Am Ende des Arms 1 und sich vom Übertragungsgehäuse 10 weg erstreckend ist eine Fühlerbetätigungseinrichtung 11, z. B. ein Fühlergriff mit Datenschaltknöpfen 17, 18 vorgesehen. Wie im Stand der Technik kommuniziert der Amt 1 elektrisch mit der seriellen Box 12 mittels Kabel 13, die elektronisch mit dem Host Computer 14 mit Display 15 über Kabel 16 kommuniziert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 beispielhaft eine Displayeinrichtung 50, die am Arm 1 nahe der Fühlerbetätigungseinrichtung 11 in Nachbarschaft eines nicht gezeigten Bedieners angeordnet ist, der den Arm manipuliert. Grundsätzlich kann die Displayeinrichtung 50 an irgendeinem Punkt entlang des Arms 1 angeordnet werden, der für den Bediener angenehm ist und wie noch beschrieben wird. Das Display 50 weist viele der Merkmale der seriellen Box und des Hosts bekannter Koordinaten-Meßsysteme wie oben beschrieben auf und weitere Details der Displayeinrichtung 50 werden nun unter bezug auf 2 beschrieben. Im Ausführungsbeispiel umfaßt die Displayeinrichtung 50 einen Textschirm 51 in Form einer LCD-Anzeige, wie sie für die visuelle Anzeige von Dimensionsdaten und für Anzeigen an den Bediener bekannt ist. Displayeinrichtung 50 besitzt ferner LED's 52–57, die den sechs Wandlern in den Übertragungsgehäusen 3, 4, 6, 7, 9, 10 zugeordnet sind, um den Status jedes Wandlers anzuzeigen. Ferner besitzt die Displayeinrichtung 50 eine Warn-LED 58, die z. B. leuchtet, wenn sich ein Übertragungsgehäuse einem Stop während der Bewegung des Arms 1 nähert. Displayeinrichtung 50 umfaßt auch eine Power-Anzeige LED 59, die anzeigt, daß der Arm 1 mit Strom versorgt wird. Die Displayeinrichtung 50 weist ferner einen Lautsprecher 60 und einen Kopfhöreranschluß 61 für die Übermittlung von Audiosignalen von serieller Box 12 und Hostcomputer 14 an den Bediener auf. Der Kopfhöreranschluß 61 ermöglicht einem Bediener, Audiosignale vom Host Computer zu hören und ihnen zu antworten, während er in einer lauten Umgebung arbeitet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird die elektronische Kommunikation vom Host Computer 14 und der seriellen Box 12 an den Arm 1 über Kabel 13, 16 und innerhalb des Arms 1 an das Display 50 über innere Kabel in bekannter Weise übertragen.
Gemäß 2 ist die Displayeinrichtung 50 an der Grundplatte 62 durch Schrauben 63 befestigt. Die Grundplatte 62 ist an der Gelenkkomponente 64 z. B. ähnlich einem Handgelenk angeordnet und axial gesichert als auch begrenzt drehgesichert durch eine nicht dargestellte bekannte Kugel- und Sperreinrichtung. Die Gelenkkomponente 64 und daher die Displayeinrichtung 50 sind lösbar am Armelement 8 durch Drehverschlußnuten 65 z. B. bajonettverschlußartig gesichert, die mit entsprechenden nicht dargestellten Nuten z. B. in Form von Keilnuten am Armelement in bekannter Weise zusammenwirken. Während die Displayeinrichtung 50 in beschriebener Weise befestigt ist, kann ein Bediener, der den Arm 1 mittels der Fühlerbetätigungseinrichtung 11 manipuliert, die Displayeinrichtung 50 in Richtung des Pfeils 66 rotieren, um eine angenehme Perspektive auf das Display zu erhalten.
In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 3 umfaßt eine telemetrische Displayeinrichtung 67 einen Magnetfuß 68, der an der Rückseite z. B. des Displays angeordnet ist. Das telemetrische Display 67 arbeitet ähnlich zu dem oben beschriebenen, überträgt und empfängt jedoch die elektronische Kommunikation zwischen der seriellen Box 12 und dem Hostcomputer 14 telemetrisch in bekannter Weise. Der Magnetfuß 68 ermöglicht die Displayeinrichtung 67 an jeder geeigneten Oberfläche, die dem Bediener angenehm ist, zu befestigen. Zum Beispiel kann die Displayeinrichtung 67 zeitweise an einem eisenhaltigen Werkstück oder einer anderen geeigneten eisenhaltigen Oberfläche befestigt werden, um eine genaue Betrachtung durch den Bediener zu ermöglichen. In einer anderen Ausführungsform weist die Grundplatte 62 eine eisenhaltige Oberfläche auf, die eine lösbare Befestigung der Displayeinrichtung 67 ermöglicht. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Displayeinrichtung 67 gemäß Pfeil 69 zur Anpassung an bestimmte Anwendungen oder Manipulationen des Arms 1 rotiert werden kann, um einen bequemen Einblick für den Bediener zu ermöglichen, oder entfernt und an einer Wand oder einem Werkstück wie beschrieben angeordnet werden kann. In einer weiteren Ausführungsform weist die telemetrische Displayeinrichtung 67 eine Grundplatte auf, die ein zeitweises bekanntes Befestigungssystem mit Haken und Schleife oder in Form eines Klettbandes aufweist. Ferner kann die Displayeinrichtung 67 eine federclipartige Befestigung für die zeitweise Installation an verschiedenen Oberflächen aufweisen.
Im Einsatz erlaubt die vorliegende Erfindung die Positionierung des Displays in einer für den Bediener angenehmen Weise in Situationen, in denen Display und serielle Box nach dem Stand der Technik weniger optimal sind. Nach dem Anfahren des Koordinaten-Meßsystems wird dem Bediener ein bequemer Zugang sowohl zu den visuellen als auch zu den Audioinformationen über das System gegeben, wie z. B. über die Stromversorgung des Arms 1 über die LED 59 und über den Status der Wandler mittels der LED's 52–57. Während der Manipulation des Arms 1 um ein Werkstück zu inspizieren bzw. zu vermessen, erhält der Bediener Anzeigen von der seriellen Box 12 und vom Host 14 in Form von Audiosignalen über den Lautsprecher 60 und in Form von alphanumerischen Zeichen, die auf dem Schirm 51 angezeigt werden. Der Bediener kann auf die Anzeigen durch Drücken der Knöpfe 17, 18 antworten. in einer alternativen Ausführungsform weist der Schirm 51 für die Anzeige an den Bediener einen bekannten Touchscreen auf, um dem Bediener die Möglichkeit zu geben, auf einen einfachen Satz einer vom Host Computer übermittelten Menüauswahl durch Berührung der Oberfläche des Schirms zu antworten. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfaßt die Displayeinrichtung 50 einen optionalen Port 70 zur Aufnahme z. B. eines Menüselektionsgeräts 71 wie z. B. eines Griffels. Alternativ kann der optionale Port 70 eine Kommunikationsverbindung zu einer Tastatur oder einer anderen Eingabe- oder Ausgabeeinrichtung aufnehmen.
Bei Betrieb eines derartigen Koordinaten-Meßsystems mit einer erfindungsgemäßen Displayeinrichtung führt die serielle Box 12 zunächst einen Selbsttest durch und versorgt dann, wie im Stand der Technik bekannt, den Arm 1 mit Strom. Der in der seriellen Box 12 aufgenommene Mikroprozessor sendet ein Signal an die Displayeinrichtung 50, wobei die LED 59 aufleuchtet und dem Bediener anzeigt, daß der Arm 1 mit Strom versorgt ist, während die LED's 52–57 aufleuchten und anzeigen, daß die Wandler nicht kalibriert worden sind, wie ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Die Fehleranzeige-LED 58 wird ebenso beleuchtet. Durch Manipulation des Armes 1 veranlaßt der Bediener, daß der Arm vorausgewählte Referenzstellen durchläuft und wenn jeder Wandler sein Referenzsignal erhält, erlöscht die entsprechende LED, bis alle LED's 52–57 als auch die Fehleranzeige LED 58 erloschen sind. Die erfindungsgemäße Displayeinrichtung 50 erlaubt infolge ihrer Lage in Nähe des Bedieners eine sofortige und bequeme Anzeige. Sobald alle Wandler ihr Referenzsignal erhalten haben, baut das System eine elektronische Kommunikation mit dem Host auf und erwartet eine weitere Kommunikation vom Bediener. Typischerweise drückt der Bediener den Knopf 17 oder 18, um das Meßverfahren zu initiieren. Sobald das Meßverfahren begonnen hat, werden die Dimensionskoordinaten des Fühlerendes auf dem Textschirm 51 angezeigt. Der LCD des Textschirms 51 ist in der Lage, Meßkoordinaten im Koordinatensystem des Werkstücks durch ein Feedback von der Anwendungs-Software des Hostcomputers anzuzeigen. Der Bediener kann visuell die Koordinaten des Fühlers auf dem Textschirm 51 aufnehmen, wenn der Arm 1 über das Werkstück innerhalb des Arbeitsvolumens des Koordinaten-Meßsystems manuell bewegt wird.
Bezugszeichenliste

1: Arm
2: Basis
3, 4, 6, 7, 9, 10: Übertragungsgehäuse
5: erster Armteil
8: zweites Armteil
11: Fühlerbetätigungseinrichtung
12: serielle Box
13: Kabel
14: Hostcomputer
15: Display
16: Kabel
17, 18: Datenschaltknöpfe
50, 67: Displayeinrichtung
51: Textanzeige
52, 53, 54, 55, 56, 57: LED
58: Warn-LED
59: Power-LED
60: Lautsprecher
61: Kopfhöreranschluß
62: Grundplatte
63: Schraube
64: Gelenkkomponente
65: Drehverschlußnut
66, 69: Pfeil
68: Magnetfuß
70: optioneller Port
71: Menüselektionsgerät

Claims

Dreidimensionales Koordinatenmessgerät mit einer alphanumerischen Displayeinrichtung, mit einem beweglichen Arm (1) mit einem Fühlerende und mit einer Vielzahl von Gelenken, von denen jedes einen Freiheitsgrad aufweist, so dass der Arm (1) innerhalb eines ausgewählten Volumens beweglich ist, wobei jedes Gelenk ein Rotationsübertragungsgehäuse (3, 4, 6, 7, 9, 10) mit einem darin angeordneten Positionswandler aufweist, der entsprechend seiner Stellung ein Positionssignal erzeugt, sowie mit einem Mikroprozessor, der die Positionssignale empfängt und eine digitale Koordinate entsprechend der Position des Fühlerendes im ausgewählten Volumen bestimmt, wobei die Displayeinrichtung (50, 67) die digitale Koordinate empfängt und die Koordinate anzeigt, wobei der Mikroprozessor elektrische Signale ausgibt, die alphanumerischen Zeichen entsprechen, und die Displayeinrichtung (50, 67) diese Signale und alphanumerische Zeichen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung (50, 67) an einer Grundplatte (62) am beweglichen Arm (1) angeordnet ist, wobei die Grundplatte (62) an einer Gelenkkomponente (64) angeordnet ist, die lösbar an einem Armelement (8) befestigt ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung (50, 67) am Arm in der Nähe des Fühlerendes angeordnet ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät den Arm (1) mit Strom versorgt und ferner ein elektronisches Stromanzeigesignal in Form einer Power-LED (59), mehrere elektrische Signale entsprechend dem Status der Wandler in Form von LED's (52, 53, 54, 55, 56, 57) sowie ein elektrisches Signal für Fehlerzustände als Warn-LED (58) bedarfsweise betreibt.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät ein Audiosignal ausgibt und dass die Displayeinrichtung (50, 67) einen Lautsprecher (60) zum Empfang des Audiosignals und zur Erzeugung eines Tons infolge des Audiosignals aufweist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung (50, 67) ein Liquid-Crystal-Display (LCD) (51) aufweist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (1) mehrere Armteile (5, 8) aufweist, die zwischen ausgewählten Übertragungsgehäusen (3, 4, 6, 7, 9, 10) angeordnet sind, und dass die Displayeinrichtung ferner aufweist: – die Gelenkkomponente (64), die lösbar an einem der Armelemente (5, 8) und/oder einem der Übertragungsgehäuse (3, 4, 6, 7, 9, 10) befestigt ist, – ein drehbar an der Gelenkkomponente (64) angeordnetes Displaygehäuse, wobei die Displayeinrichtung (50, 67) am Displaygehäuse lösbar befestigt ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass die Displayeinrichtung (50) mittels mehrerer Befestigungselemente (63) am Displaygehäuse befestigt ist.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung (67) in einer Aufnahme mit einem Magnetfuß (68) angeordnet ist, wobei der Magnetfuß magnetisch am Displaygehäuse in verschiedenen Positionen befestigbar ist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor Signale ausgibt, die einer Auswahl von Bedienereingaben entsprechen, dass die Displayeinrichtung (50, 67) die Signale empfängt und die Auswahl anzeigt und dass die Displayeinrichtung ferner einen Touchscreen aufweist, der ein Signal an den Mikroprozessor in Abhängigkeit von der Eingabe des Bedieners zurückgibt.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung einen optionalen Port zur elektrischen Kommunikation zwischen Mikroprozessor und einem Menü-Selektionsgerät (71) oder einer Tastatur aufweist.
Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor die digitale Koordinate telemetrisch überträgt und die Displayeinrichtung (50, 67) die Koordinate telemetrisch empfängt.