DE202015009405U1

DE202015009405U1 - Anordnung zur Kalibrierung eines Messgeräts

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Publication number: DE202015009405U1
Application number: DE202015009405.8U
Authority: DE
Original assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Current assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: DE102015119781A1; DE102015119781B4

Abstract

Anordnung zur Kalibrierung eines Messgeräts, das einen Taster aufweist, der ein mittels eines Tastarms um eine Tasterachse winkelbeweglich gelagertes und mittels einer Vorschubeinrichtung entlang einer Vorschubachse bewegbares Tastelement aufweist, wobei die Anordnung eine externe Messvorrichtung zur Erfassung der jeweiligen Auslenkposition des Tastelements aufweist und zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist,
bei dem zur Gewinnung von Kalibrierungsdaten in wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastelementes die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse (y-Achse) mittels einer externen Messvorrichtung erfasst wird und
bei dem die Kalibrierung des Messgerätes mit den so gewonnenen Kalibrierungsdaten ausgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kalibrierung eines Messgeräts.
Bei Konturmessgeräten ist es zur Erzielung einer hohen Messgenauigkeit erforderlich, eine Kalibrierung auszuführen. Entsprechende Konturmessgeräte weisen einen Taster auf, der ein mittels eines Tastarmes um eine Tasterachse (y-Achse) winkelbeweglich gelagertes und mittels einer Vorschubeinrichtung entlang einer Vorschubachse bewegbares Tastelement aufweist. Der Taster weist ferner eine Winkelmesseinrichtung zur Messung der jeweiligen Winkellage des Tastelements auf. Zur Durchführung einer Messung wird eine zu vermessende Oberfläche mittels des Tastelements abgetastet, indem die Vorschubeinrichtung das Tastelement entlang der Vorschubachse über die Oberfläche bewegt. Hierbei werden das Tastelement und damit der Tastarm entsprechend der Kontur der zu vermessenden Oberfläche ausgelenkt und die sich entsprechend der Auslenkung des Tastelementes ergebende Winkellage des Tastarmes über die Winkelmesseinrichtung gemessen. Aus der Abfolge der gemessenen Winkellagen des Tastarmes bzw. des Tastelements kann dann die Kontur bzw. das Profil der Oberfläche rekonstruiert werden. Jedem gemessenen Winkel wird dabei eine Koordinate entlang der z-Achse zugeordnet.
Hierbei wird zunächst das Rohsignal des Profils in Form einer Abfolge von durch die Winkelmesseinrichtung gemessenen Winkelwerten als Funktion der Position des Vorschubs in eine Abfolge der Orte des Tastelement-Mittelpunktes in kartesischen Koordinaten umgerechnet.
Im Sinne einer hohen Messgenauigkeit ist es dabei erforderlich bzw. wünschenswert, die genaue Geometrie des Tastarmes und des Tastelements, insbesondere den Radius des Tastelements um die Tasterachse als den genauen Abstand des Mittelpunktes des Tastelements zu der Tasterachse und einen Winkelversatz zwischen einer Null-Anzeige der Winkelmesseinrichtung und der Bahn des Vorschubs (Startwinkel) zu ermitteln. Denn aufgrund von Fertigungstoleranzen weicht die tatsächliche Geometrie des Tastarmes und des Tastelements von der idealen Geometrie.
Aus dem Stand der Technik sind Kalibrierverfahren bekannt, bei denen die Kalibrierung durch Auswertung von Messungen an Normalen, insbesondere an Präzisionskugeln, ausgeführt wird. Prinzipbedingt sind bei derartigen Kalibrierverfahren hohe Anforderungen an die Rundheit sowie den genauen Durchmesser der als Normale verwendeten Präzisionskugeln zu stellen. Die Auswertung der im Rahmen des Kalibrierverfahrens durchgeführten Messungen an den Normalen erfolgt durch ein interatives Verfahren, in dessen Verlauf die Werte für den Radius des Tastarmes und den Startwinkel so gewählt werden, dass beispielsweise die verbleibende Summe der quadrierten Punktabweichungen um einen eingepassten Kreis minimal wird. Um Fertigungstoleranzen des Tasters ausgleichen zu können, besteht in manchen Fällen eine erweiterte Aufgabe des Kalibrierverfahrens darin, die Nichtlinearität und den Verstärkungsfehler der verwendeten Winkelmesseinrichtung zu ermitteln.
Ein Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht darin, dass aufgrund des Messrauschens die dabei iterativ ermittelten Kalibrierungsdaten (Kalibrierparameter) nicht eindeutig sind, sondern einer Streubreite unterliegen. Hierbei ist die Streubreite umso größer, je mehr Kalibrierparameter gleichzeitig ermittelt werden müssen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Kalibrierverfahren besteht darin, dass sich damit Messgeräte mit Tastarmen mit ungünstiger Geometrie oftmals nicht mit zufriedenstellender Genauigkeit kalibrieren lassen.
Weiterhin ist es bei den bekannten Kalibrierverfahren beispielsweise auch noch nicht möglich, bekannte Korrekturen der Führungsabweichungen der verwendeten Vorschubeinrichtung zu berücksichtigen. Führungsabweichungen in diesem Sinne treten aufgrund von Ungenauigkeiten in der translatorischen oder rotatorischen Führung auf, beispielsweise aufgrund von Ungenauigkeiten in der translatorischen Führung des Tastelements entlang der Vorschubachse durch die Vorschubeinrichtung.
Durch DE 10 2012 108 707 A1 ist ein Oberflächenprofil - und/oder Rauheitsmessgerät zur Erfassung eines Oberflächenprofils und/oder einer Rauheit einer Oberfläche eines Körpers bekannt, das als Rasterkraftmikroskop mit einem eine vibrierende Tastennadel tragenden Cantilever ausgebildet ist, der an einem motorisierten Linearvorschub befestigt und von diesem getragen ist.
Durch US 2011/0085178 A1 ist ein Oberflächenmessgerät bekannt, bei dem die Kalibrierung anhand eines wenigstens zwei zueinander nicht parallele Linien umfassenden Linienmusters ausgeführt wird.
Durch US 2012/0234075 A1 ist ein Oberflächenmessgerät bekannt, bei dem die Kalibrierung unter Verwendung einer Referenzkugel ausgeführt wird, wobei ein Tastarm mit jeweils einer aufwärts- und einer abwärts gerichteten Tastspitze verwendet wird. Während der Kalibrierung werden eine Messung mit der aufwärts gerichteten und eine weitere Messung mit der abwärts gerichteten Tastspitze ausgeführt, wobei die gewonnenen Messwerte verglichen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kalibrierverfahren zur Kalibrierung eines Messgeräts anzugeben, mit dem sich Kalibrierparameter (Kalibrierungsdaten) mit höherer Genauigkeit ermitteln lassen, insbesondere für Tastarme mit schwierigen Geometrien.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, zur Erfassung von Bewegungsdaten des Tastelements eine externe Messvorrichtung einzusetzen und aus den so erfassten bzw. aufgezeichneten Bewegungsdaten des Tastelements die Kalibrierungsdaten zu ermitteln.
In diesem Sinne sieht die Erfindung vor, dass zur Gewinnung von Kalibrierungsdaten in wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastelementes die Lage des Tastelements in einer Ebene senkrecht zur Tastereachse (y-Achse) mittels einer externen Messvorrichtung erfasst wird und dass die Kalibrierung des Messgerätes mit den so gewonnenen Kalibrierungsdaten ausgeführt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die von der externen Messvorrichtung erfasste bzw. ermittelte tatsächliche Lage des Tastelementes mit der Lage des Tastelementes verglichen, die durch die Ausgangssignale des Tasters und der Vorschubeinrichtung angezeigt wird. Die Kalibrierungsdaten werden also erfindungsgemäß dadurch gewonnen, dass die durch die Ausgangssignale des Tasters und der Vorschubeinrichtung angezeigte (angenommene) Lage des Tastelements mit der durch die externe Messvorrichtung ermittelten tatsächlichen Lage des Tastelements verglichen und bestehende Abweichungen festgestellt werden. Auf Basis der festgestellten Abweichungen kann dann das Messgerät kalibriert werden.
Der Vergleich der durch die Ausgangssinale des Tasters und der Vorschubeinrichtung angezeigten Lage mit der durch die externe Messvorrichtung ermittelten tatsächlichen Lage des Tastelementes kann hierbei erfindungsgemäß sowohl in Bezug auf die jeweilige Winkellage des Tastelementes als auch in Bezug auf die jeweilige Lage des Tastelementes entlang der Vorschubachse durchgeführt werden.
Beispielsweise und insbesondere kann als externe Messvorrichtung zur Erfassung der tatsächlichen Lage des Tastelements ein Profilprojektor verwendet werden, mittels dessen in wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastelements dessen tatsächliche Lage erfasst wird. Derartige Profilprojektoren weisen einen matrixförmigen Bildsensor auf, der die jeweilige Lage des Tastelements in den unterschiedlichen Auslenkpositionen erfasst. Hierbei kann beispielsweise die jeweilige tatsächliche Lage des Tastelements in unterschiedlichen Positionen der Vorschubeinrichtung, also entlang der Vorschubachse, und die jeweilige tatsächliche Winkellage des Tastarmes und damit des Tastelements erfasst bzw. ermittelt werden. Die so erfasste bzw. ermittelte tatsächliche Lage des Tastelementes kann dann mit der von dem der Winkelmesseinrichtung des Tasters bzw. der Vorschubeinrichtung ausgegebenen Lage verglichen werden.
Um den tatsächlichen Radius des Tastelements um die Tasterachse, also den Abstand des Mittelpunkts des Tastelementes zu der Tasterachse, zu ermitteln, wird für wenigstens zwei unterschiedliche Winkellagen des Tastarmes und damit des Tastelements die jeweilige tatsächliche Lage des Tastelements mittels des Profilprojektors erfasst. Aus den verschiedenen erfassten tatsächlichen Lagen des Tastelements bzw. Tastarmes kann dann in einem iterativen Verfahren, beispielsweise über einen Kreisfit mit freier Anpassung von Radius und Lage des Mittelpunkts des Kreises, der tatsächliche Radius des Tastelements als Abstand des Mittelpunkts des Tastelements zu der Tasterachse ermittelt werden. Aus einem Vergleich des so ermittelten tatsächlichen Radius des Tastelements mit dessen fertigungsbedingt angenommenem Radius können auf diese Weise Kalibrierungsdaten zur Kalibrierung des Messgerätes hinsichtlich des Radius des Tastelements bzw. Tastarmes gewonnen werden.
Außerdem kann mittels des Profilprojektors die tatsächliche Lage des Tastelements für zwei unterschiedliche Positionen entlang der Vorschubachse erfasst bzw. ermittelt und mit der von der Vorschubeinrichtung jeweils ausgegebenen Position verglichen werden. Auf diese Weise kann die tatsächliche Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse ermittelt werden. In einer Auslenkposition des Tastarmes, in der die Winkelmesseinrichtung den Winkelwert Null ausgibt, kann die von dem Profilprojektor erfasste tatsächliche Winkellage des Tastarmes ermittelt und hieraus der Startwinkel abgeleitet werden, der die Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse präsentiert.
Damit können in einem ersten Durchlauf des Kalibrierverfahrens Kalibrierungsdaten für den Radius des Tastarmes und den Startwinkel ermittelt werden, so dass das Messgerät auf der Grundlage dieser Kalibrierungsdaten kalibriert werden kann. In einem zweiten Durchlauf des Kalibrierverfahrens können dann beispielsweise und insbesondere weitere Kalibrierungsdaten, beispielsweise hinsichtlich des globalen Skalierungsfehlers und der Nichtlinearität der Vorschubeinrichtung sowie hinsichtlich des globalen Skalierungsfaktors der Winkelmesseinrichtung bis hin zu einer Abweichungstabelle für jeden gemessenen Winkelwert des Tasters, ermittelt werden.
Das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren ermöglicht damit die Ermittlung von Kalibrierungsdaten mit verbesserter Genauigkeit, so dass die Messgenauigkeit entsprechend kalibrierter Messgeräte aufgrund der verbesserten Kalibrierungsgenauigkeit verbessert ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens, das nachfolgend auch kurz als Verfahren bezeichnet wird, besteht darin, dass Normale zur Kalibrierung, beispielsweise in Form von Präzisionskugeln, nicht mehr erforderlich sind. Insoweit besteht ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass die benötigten Kalibrierungsparameter nicht gemeinsam in einem Iterationsverfahren, sondern getrennt voneinander ermittelt werden. Eine nachteilige Beeinflussung des Kalibrierverfahrens durch Messrauschen ist damit vermieden. Mit anderen Worten können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einige Kalibrierungsparameter bereits in einer frühen Phase des Kalibrierungsablaufs ermittelt werden und sind somit unabhängig von anderen später noch zu ermittelnden Kalibrierungsparametern.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls zur Kalibrierung von Rauheits- oder Formmessgeräten geeignet, die in der Regel sehr kleine Taster und aus Platz- und Kostengründen häufig analoge Messsysteme verwenden. Hierbei wird der Winkelhub des Tasters beispielsweise induktiv, per Wirbelstrom oder magnetisch als proportionale Messgröße am Ausgang einer analogen Auswertungselektronik zur Verfügung gestellt. Derartige Tastsysteme weisen in der Regel eine relativ hohe Nichtlinearität auf und haben keine ab initio bekannte Verstärkung. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Nichtlinearität derartiger Tastsysteme mit hoher Genauigkeit ermittelt werden, so dass die Tastsysteme mit entsprechend hoher Genauigkeit kalibriert werden können. Dies ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, weil die entsprechenden Tastsysteme in der Regel nur einen sehr kleinen Winkelauslenkbereich haben, was sich bei aus dem Stand der Technik bekannten Kalibrierverfahren unter Verwendung von Präzisionskugeln negativ auswirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner auch bei Messgeräten mit Doppeltastspitzen vorteilhaft angewendet werden, bei denen zwei Tastelemente verwendet werden. Bei entsprechender Auslegung einer Auswertungseinrichtung zur Auswertung der beispielsweise von einem Profilprojektor gelieferten Bilder können die Lagen der beiden Tastelementes gleichzeitig erfasst werden. Der Abstand der Tastelemente zueinander kann aus einer größeren Anzahl von Einzelbildern (Einzelmessungen) ermittelt werden und ist dadurch genau bestimmbar. Umkehrspiel spielt bei einer entsprechenden Kalibrierung keine Rolle. Dies ist ein weiterer Beitrag dazu, die Messgenauigkeit durch Verbesserung der Kalibrierung zu erhöhen.
Auch Messgeräte mit Tastarmen mit einer relativ geringen Höhe des Tastelementes (Tastspitzenhöhe) lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens uneingeschränkt gut kalibrieren. Mit Verfahren gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise unter Verwendung von Präzisionskugeln, lassen sich entsprechende Messgeräte nur mit verminderter Genauigkeit kalibrieren, weil der erfassbare Winkelbereich des Tastarmes durch frühzeitigen Kontakt von dessen Schaft mit der Kalibrierkugel begrenzt ist, wobei sich zusätzlich die unsymmetrische Lage der gemessenen Kontur relativ zum Zenit der Messung negativ auswirkt.
Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich mit aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vorteilhaft, dass durch die Vorschubeinrichtung verursachte Vibrationen nicht in die bei der Durchführung des Kalibrierverfahrens ausgeführte Messung eingehen, weil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Vorschubeinrichtung die verschiedenen Positionen entlang der Vorschubachse lediglich anfährt, während der Erfassung der Position des Tastarmes durch die externe Messvorrichtung jedoch stillsteht.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kein Bedarf besteht, die Höhe der Vorschubeinrichtung relativ zu einer Grundplatte des Messgeräts zu variieren. Damit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf den Einsatz einer Messsäule verzichtet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Werkskalibrierung verwendet werden, um ein Messgerät vor seiner Auslieferung an den Endkunden zu kalibrieren. Hierbei können Fertigungstoleranzen oder Qualitätsschwankungen in der Fertigung, die sich negativ auf die Messgenauigkeit des Messgerätes auswirken könnten, frühzeitig erkannt und behoben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch bei der Servicekalibrierung eingesetzt werden, bei der die Kalibrierung eines Messgerätes turnusmäßig oder bei Bedarf überprüft wird. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen der Kundenkalibrierung eines Messgerätes durch einen Endkunden eingesetzt werden, beispielsweise nach einem Tastarmwechsel oder zur regelmäßigen oder stichprobenartigen Überprüfung der Messgenauigkeit.
Die externe Messvorrichtung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann fest in eine Messanlage integriert sein, so dass sie bedarfsweise zur Durchführung einer Kalibrierung ständig zur Verfügung steht. Die externe Messvorrichtung als Teil einer Kalibrieranordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens kann jedoch auch als separate Messvorrichtung ausgeführt sein. Dies hat den Vorteil, dass ein und dieselbe externe Messvorrichtung, beispielsweise ein Profilprojektor, zur Kalibrierung einer Mehrzahl von Messgeräten verwendet werden kann. Die spart Kosten.
Erfindungsgemäß ist es grundsätzlich ausreichend, wenn die Lage des Tastelementes in zwei Auslenkpositionen desselben mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird. Die Genauigkeit der Kalibrierung lässt sich jedoch dadurch erhöhen, dass für eine Vielzahl von Auslenkpositionen die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird, wie dies eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vorsieht.
Zweckmäßigerweise wird die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Messachse für wenigstens zwei entlang der Vorschubachse zueinander beabstandete Positionen des Tastelementes mittels der externen Messvorrichtung erfasst und/oder werden mit der externen Messvorrichtung für jede der entlang der Vorschubachse zueinander beabstandeten Positionen wenigstens zwei Winkelauslenkungen das Tastelementes erfasst, wie dies andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung vorsehen. Hierbei lässt sich die Genauigkeit der Kalibrierung hinsichtlich des Radius des Tastarmes dadurch erhöhen, dass die tatsächliche Lage des Tastelements in einer Vielzahl von Winkellagen mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird. Entsprechendes gilt auch für die Kalibrierung hinsichtlich eines globalen Skalierungsfaktors der Winkelmesseinrichtung des Messgerätes. Die Genauigkeit hinsichtlich beispielsweise des Startwinkels lässt sich dadurch erhöhen, dass die tatsächliche Lage des Tastelementes in einer Vielzahl von entlang der Vorschubachse zueinander beabstandeten Positionen mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird. Entsprechendes gilt auch für einen globalen Skalierungsfehler der Vorschubeinrichtung sowie eine Nichtlinearität derselben.
Zweckmäßigerweise werden die Kalibrierungsdaten durch Vergleich der jeweils von dem Taster ausgegebenen Auslenkposition des Tastelementes mit der von der externen Messvorrichtung erfassten tatsächlichen Auslenkposition gewonnen. Entsprechendes gilt für einen Vergleich der von der Vorschubeinrichtung ausgegebenen Position entlang der Vorschubachse mit der von der externen Messvorrichtung erfassten tatsächlichen Position des Tastelementes entlang der Vorschubachse.
Eine andere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Kalibrierung des Konturmessgerätes hinsichtlich des Radius des Tastarmes durch Auswertung der mittels der externen Messvorrichtung erfassten unterschiedlichen Positionen des Tastelementes der tatsächliche Radius des Tastelements ermittelt wird. Unter dem Radius des Tastelements wird hierbei der Abstand des Mittelpunktes des Tastelements zu der Tasterachse verstanden.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für jede Auslenkposition aus der durch die externe Messvorrichtung erfassten Lage des Tastelementes die jeweilige tatsächliche Lage des Mittelpunkts des Tastelements ermittelt wird. Auf diese Weise werden für die Kalibrierung relevante Abweichungen der tatsächlichen Geometrie des Tastelements bzw. Tastarmes von der konstruktionsbedingt angenommenen Geometrie des Tastelements bzw. Tastarmes festgestellt.
Die Auswertung der von der externen Messvorrichtung gelieferten Messdaten kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen auf vielfältige Weise vorgenommen werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht insoweit vor, dass eine Mehrzahl von ermittelten Lagen des Mittelpunkts des Tastelements in einem Iterationsverfahren in einen Kreis gefittet wird und dass der Radius des resultierenden gefitteten Kreises als tatsächlicher Radius des Tastarmes bzw. Tastelements um die Tasterachse für die Kalibrierung verwendet wird.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus einer Mehrzahl von in unterschiedlichen Positionen des Tastelementes entlang der Vorschubachse jeweils ermittelten Lagen der Tasterachse die Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse ermittelt wird.
Bei der vorgenannten Ausführungsform kann die Ermittlung der Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse mit beliebigen geeigneten Verfahren erfolgen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, dass die Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse durch lineare Regression ermittelt wird.
Die Kalibrierung des Messgeräts hinsichtlich des Startwinkels kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass in einer Auslenkungsposition des Tastelements, in der der Taster eine Winkellage phi=0 ausgibt, mittels der externen Messvorrichtung die tatsächliche Winkellage des Tastarmes erfasst wird und dass aus der erfassten tatsächlichen Winkellage ein die tatsächliche Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse kennzeichnender Startwinkel ermittelt wird.
Erfindungsgemäß kann die Kalibrierung des Messgerätes in einem einzigen Kalibrierungsdurchlauf erfolgen, in dem die Kalibrierung hinsichtlich des Radius des Tastarmes und hinsichtlich des Startwinkels ausgeführt wird. Um zusätzliche Kalibrierungsdaten zur Kalibrierung des Messgeräts in Hinblick auf weitere Parameter zu gewinnen, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass in einem ersten Kalibrierungsdurchlauf der tatsächliche Radius des Tastarms und der Startwinkel ermittelt werden und dass ein zweite Kalibrierungsdurchlauf zur Ermittlung von Führungsabweichungen der Vorschubeinrichtung durchgeführt wird. Auf diese Weise kann die Kalibrierung auf zusätzliche Parameter ausgedehnt und dadurch weiter verbessert werden, so dass auf diese Weise die Messgenauigkeit des kalibrierten Messgerätes weiter verbessert ist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens zwei Vorschubpositionen der von der Vorschubeinrichtung ausgegebene Positionswert entlang der angenommenen Vorschubachse gespeichert und mit dem jeweils durch die externe Messvorrichtung ermittelten tatsächlichen Positionswert verglichen wird.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird durch Vergleich des durch die Vorschubeinrichtung ausgegebenen Positionswerts mit dem durch die externe Messvorrichtung ermittelten Positionswert in wenigstens zwei unterschiedlichen Vorschubpositionen der globale Skalierungsfehler der Vorschubeinrichtung ermittelt.
Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass durch Vergleich des von der Vorschubeinrichtung ausgegebenen Positionswerts mit dem durch die externe Messvorrichtung ermittelten Positionswert in wenigstens drei unterschiedlichen Vorschubpositionen die Nichtlinearität der Vorschubeinrichtung ermittelt wird.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens zwei Winkellagen des Tastelements der jeweils von der Winkelmesseinrichtung des Tasters ausgegebene Winkelwert mit dem jeweils von der externen Messvorrichtung ermittelten Winkelwert verglichen und aus dem Vergleich der Winkelwerte ein globaler Skalierungsfaktor der Winkelmesseinrichtung des Tasters ermittelt wird.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass für eine Mehrzahl von Winkellagen des Tastelements der jeweils von dem Taster ausgegebene Winkelwert mit dem jeweils von der externen Messvorrichtung ermittelten Winkelwert verglichen und ein sich jeweils ergebender Abweichungswert ermittelt wird, wobei jeweils der von dem Taster ausgegebene Winkelwert zusammen mit dem ermittelten Abweichungswert in einer Abweichungstabelle gespeichert wird. Damit kann anhand der Abweichungstabelle für jeden von dem Taster ausgegebenen Winkelwert festgestellt werden, welcher tatsächliche Winkelwert hierdurch repräsentiert wird. Auf diese Weise ist eine besonders präzise Kalibrierung ermöglicht. Anstelle des zu dem jeweiligen Winkelwert gehörenden Abweichungswertes kann selbstverständlich auch der durch diesen angezeigten Winkelwert repräsentierte tatsächliche Winkelwert abgespeichert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Lage des Tastelements in beliebiger geeigneter Weise erfasst werden. Um die Erfassung einfach und gleichzeitig präzise zu gestalten, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Lage des Tastelementes optisch abbildend erfasst wird.
Zweckmäßigerweise wird bei der vorgenannten Ausführungsform ein matrixförmiger Bildsensor verwendet. Entsprechende Bildsensoren stehen als relativ einfache und kostengünstige Bauteile mit hoher Auflösung zur Verfügung.
Um eine Beeinträchtigung der Kalibrierungsgenauigkeit durch Verzeichnungen der verwendeten Optik zu vermeiden, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform, bei der die Lage des Tastelements optisch abbildend erfasst wird, vor, dass eine externe Messvorrichtung mit einem zumindest objektseitig telezentrischen Objektiv verwendet wird.
Eine andere außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass eine wenigstens einen Profilprojektor aufweisende externe Messvorrichtung verwendet wird. Entsprechende Profilprojektoren ermöglichen eine Erfassung der Lage des Tastelements mit hoher Genauigkeit.
Um die Erfassung der jeweiligen Lage des Tastelementes zu erleichtern bzw. zu verbessern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform, bei der die Lage des Tastelementes optisch abbildend erfasst wird, vor, dass der externen Messvorrichtung wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung zur Auf- und/oder Durchlichtbeleuchtung des Tastelements zugeordnet wird. Eine Alternative zur direkten Erfassung der Lage des Tastelements im Auf- oder Durchlicht besteht darin, das Tastelement zum Leuchten zu bringen. Die verwendete externe Messvorrichtung, beispielsweise der Profilprojektor, reagiert dann nur noch auf die Wellenlänge des von dem Tastelement ausgesendeten Lichts. Hierzu kann das Tastelement beispielsweise, zumindest vorübergehend, mit einer Schicht aus einem fluoreszierenden Material unterzogen werden. Mithilfe einer global leuchtenden Anregungsstrahlung, beispielsweise UV-Licht, wird die fluoreszierende Schicht zum Leuchten im sichtbaren Spektralbereich angeregt.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Konturmessgerät kalibriert wird.
Unter dem Radius des Tastelements wird im Kontext der Erfindung der Abstand des Mittelpunkts des sich bei der Messung in taktilem oder berührungslosem Eingriff mit dem Werkstück befindenden Teils des Tastelements, beispielsweise einer Tastspitze oder Tastkugel, zu der Tasterachse verstanden. Im Kontext der Erfindung wird dabei der Radius des Tastarmes mit dem wie vorstehend definierten Radius des Tastelements gleichgesetzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte stark schematisierte Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle in der Beschreibung geschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger geeigneter Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist stark schematisiert ein taktiles Tastelement 2 dargestellt, das mittels eines Tastarmes 4 um eine Tasterachse 6 winkelbeweglich gelagert und mittels einer Vorschubeinrichtung entlang einer Vorschubachse, die in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie 8 symbolisiert ist, bewegbar ist. Das Tastelement 2 ist Bestandteil eines Tasters eines Konturmessgeräts, das aus Gründen der Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Aufbau und das Funktionsprinzip eines entsprechenden Konturmessgerätes und zugehörigen Tasters sind dem Fachmann allgemein bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert.
Mit den Bezugszeichen 2, 4 ist eine erste Auslenkposition des Tastelementes 2 bzw. des Tastarmes 4 bezeichnet, während mit den Bezugszeichen 2' und 4 eine zweite Auslenkposition des Tastelementes bzw. des Tastarmes bezeichnet ist.
Zur Kalibrierung des Konturmessgerätes wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens angewendet, bei dem in wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastelementes die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse (y-Achse) mittels einer externen Messvorrichtung erfasst wird und bei dem die Kalibrierung des Messgerätes mit den so gewonnenen Kalibrierungsdaten ausgeführt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die externe Messvorrichtung einen Profilprojektor auf, wobei das von dem Profilprojektor erfasste Bildfeld in der Zeichnung durch einen Rahmen 10 symbolisiert ist.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens wird das Tastelement 2 in verschiedene Auslenkpositionen ausgelenkt, und zwar sowohl in unterschiedliche Winkellagen als auch in unterschiedliche Positionen entlang der Vorschubachse 8. Die jeweilige Winkellage des Tastarmes 4 und damit des Tastelements 2 um die Tasterachse 6 wird durch die Winkelmesseinrichtung des Tasters ermittelt und von diese an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Auswertungseinrichtung ausgegeben. Gleichzeitig wird die jeweilige Position das Tastelementes 2 entlang der Vorschubachse 8 durch die Vorschubeinrichtung an die Auswertungseinrichtung ausgegeben, wobei die Auswertungseinrichtung die jeweils zu einer Position entlang der Vorschubachse gehörige Winkellage (Winkelwert) abspeichert und so der jeweiligen Position entlang der Vorschubachse die zugehörige Winkellage zuordnet. Anhand der fertigungsbedingt angenommenen Geometrie des Tastelements 2 und Tastarmes 4 könnten bei einer Messung dann aus den gespeicherten Winkellagen des Tastelements 2 die Kontur des Werkstücks repräsentierende Konturdaten bzw. Profildaten des Werkstücks ermittelt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mittels des Profilprojektors während der Auslenkung des Tastelements 2 fortlaufend Bilder des Tastelements 2 aufgenommen und der Auswertungseinrichtung übermittelt. Die Bilder stellen jeweils die durch die tatsächliche Geometrie des Tastelements 2 sich ergebende tatsächliche Position des Tastelementes 2 dar. Demgegenüber stellen die von dem Taster ausgegebenen Winkelwerte und die von der Vorschubeinrichtung ausgegebenen zugehörigen Vorschubpositionen Messwerte dar, die sich aus der konstruktiv vorgegebenen idealen Geometrie des Tastelements 2 bzw. Tastarmes 4 ergeben. Insbesondere aufgrund von Fertigungstoleranzen weicht die tatsächliche Geometrie des Tastelements 2 und das Tastarmes 4 von der konstruktiv vorgegebenen idealen Geometrie ab, was ohne Kalibrierung zu Messungenauigkeiten führen würde.
Erfindungsgemäß wird in der Auswertungseinrichtung die jeweilige Position des Tastelements 2, die sich aus dem jeweils ausgegebenen Winkelwert und der Position entlang der Vorschubachse ergibt, mit der durch den Profilprojektor ermittelten tatsächlichen Position des Tastelements 2 verglichen, wobei die Auswertungseinrichtung aus festgestellten Abweichungen hinsichtlich Winkellage und Position des Tastelements 2 entlang der Vorschubachse die Kalibrierungsdaten ermittelt, mittels dessen das Messgerät kalibriert wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für wenigstens n=2 unterschiedliche Positionen des Tastelementes 2 entlang der Vorschubachse wenigstens m=3 unterschiedliche Winkellagen eingestellt. Vorteilhafterweise kann jedoch eine größere Anzahl unterschiedlicher Positionen entlang der Vorschubachse 8, beispielsweise n=5, und eine größere Anzahl von unterschiedlichen Winkellagen, beispielsweise m=100 oder sogar m=1000, eingestellt werden.
Die Bewegung des Tastelements 2 entlang der Vorschubachse 8 kann während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch entsprechende Ansteuerung der Vorschubeinrichtung bewirkt werden. Die Änderung der Winkellage des Tastelements 2 und es Tastarmes 4 kann dadurch bewirkt werden, dass ein entsprechendes Drehmoment auf den Tastarm 4 ausgeübt wird. Es können auch entsprechende Anschläge verwendet werden. Als Hilfsmittel, um das Tastelement 2 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in unterschiedliche Auslenkpositionen zu bringen, kann beispielsweise auch eine Einstelllehre mit einer Mehrzahl von entlang der Vorschubachse zueinander beabstandeten Anschlägen verwendet werden, wobei jeder Anschlag zur Einstellung unterschiedlicher Winkellagen des Tastelements 2 verstellbar sein kann, insbesondere motorisch. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass anders als bei Verfahren aus dem Stand der Technik unter Verwendung von Präzisionskugeln bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine besonderen Anforderungen an die Fertigungspräzision der Einstelllehre zu stellen sind.
In den so eingestellten unterschiedlichen Auslenkpositionen (unterschiedliche Winkellagen und unterschiedliche Positionen entlang der Vorschubachse) wird jeweils mittels des Profilprojektors wenigstens ein Bild des Tastelements 2aufgenommen. In den aufgenommenen Bildern wird mittels Verfahren der Bildverarbeitung die Umfangskontur der Tastelements 2 isoliert.
Für jedes erfasste Bild wird dann die Lage des Mittelpunktes das Tastelements 2 ermittelt, und zwar bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des ordnungsgemäßen Verfahrens mittels eines interaktiven Verfahrens über einen Kreisfit mit freier Anpassung des Radius und des Mittelpunktes des Kreises. Die so ermittelte Lage des Mittelpunktes des Kreises wird als Lage der Tasterachse verwendet, und der Mittelwert des Radius ergibt den Radius des Tastarmes 4 bzw. Tastelementes 2. Durch Auswertung eine Vielzahl von unterschiedlichen Winkellagen des Tastarmes 4 kann außerdem die Streubreite der Erfassung bzw. Auswertung ermittelt werden, so dass auch einzelne Fehlauswertungen erkannt werden können.
Die erfassten Positionen des Tastelements 2 entlang der Vorschubachse 8 werden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch lineare Regression ausgewertet. Damit ergibt sich die Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse. Der Winkelwert phi=0, bei dem der Taster den Winkelwert Null ausgibt, wird auf diese Winkellage der Vorschubachse bezogen und ergibt den Startwinkel.
Auf diese Weise wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in unterschiedlichen Auslenkpositionen die tatsächliche Position des Tastelements 2 bzw. Tastarmes 4 hinsichtlich Winkellage und Position entlang der Vorschubachse 8 durch Auswertung der von den Profilprojektor aufgenommenen Bilder ermittelt und mit der Position verglichen, die hinsichtlich der Winkellage durch das Ausgangssignal der Winkelmesseinrichtung des Tasters und hinsichtlich der Position entlang der Vorschubachse durch die Vorschubeinrichtung angezeigt wird. Durch Vergleich der tatsächlichen Position mit der angezeigten Position können also Abweichung festgestellt werden, die davon herrühren, dass die tatsächliche Geometrie des Tastelements bzw. Tastarmes fertigungsbedingt von einer angenommenen idealen Geometrie abweicht. Die Kalibrierungsdaten ermittelt das erfindungsgemäße Verfahren durch Feststellung aus diesen Abweichungen. Die Art und Weise, wie anhand der festgestellten Abweichungen die Kalibrierungsdaten ermittelt werden, ist dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert.
In einem ersten Kalibrierungsdurchlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sind damit also der Radius des Tastarmes 4 bzw. Tastelements 2 und der Startwinkel ermittelt worden.
In einem zweiten Kalibrierungsdurchlauf können dann weitere Kalibrierungsdaten (Kalibrierungsparameter) gewonnen werden.
In dem zweiten Kalibrierungsdurchlauf werden durch Vergleich der Abfolge der von dem Profilprojektor gemessenen tatsächlichen Positionen der Tasterachse 6 mit den jeweils von der Vorschubeinrichtung angezeigten zugehörigen Positionen Korrekturwerte für die x-Achse ermittelt. Liegen mindestens n=2 unterschiedliche Positionen entlang der Vorschubachse 8 vor, so kann ein globaler Skalierungsfehler der Vorschubeinrichtung ermittelt werden. Liegen mindestens n=3 unterschiedliche Positionen entlang der Vorschubachse 8 vor, so kann zusätzlich eine Nichtlinearität der Vorschubeinrichtung ermittelt werden. Hierbei ist es zweckmäßig, im Sinne einer möglichst genauen Kalibrierung eine möglichst hohe Anzahl von Achspositionen auszuwerten.
Darüber hinaus lassen sich in dem zweiten Kalibrierungsdurchlauf weitere Kalibrierungsdaten gewinnen, um eine weitere Kalibrierung in Bezug auf die Winkelmesseinrichtung des Tasters auszuführen. Hierbei wird jeweils die von dem Profilprojektor erfasste tatsächliche Winkellage des Tastarmes 4 bzw. Tastelements 2 mit der von dem Taster bzw. seiner Winkelmesseinrichtung angezeigten Winkellage verglichen. Aus einem Vergleich der tatsächlichen und der angezeigten Winkellage für wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastarmes kann dann ein globaler Skalierungsfaktor für die Winkelmesseinrichtung des Tasters ermittelt werden. Durch Auswertung einer Vielzahl von Winkellagen kann eine Abweichungstabelle ermittelt und abgespeichert werden, in der festgehalten ist, welcher tatsächlichen Winkellage des Tastarms eine von der Winkelmesseinrichtung des Tasters angezeigte Winkellage entspricht. Auf diese Abweichungstabelle kann nach der Kalibrierung des Messgerätes bei der Durchführung von Messungen zurückgegriffen werden, so dass eine besonders hohe Messgenauigkeit erzielt ist.
Das erfindungsgemäße Messverfahren ermöglicht auf relativ einfache Weise eine besonders genaue Kalibrierung von Messgeräten, insbesondere Konturmessgeräten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012108707 A1 [0008]
US 2011/0085178 A1 [0009]
US 2012/0234075 A1 [0010]

Claims

Anordnung zur Kalibrierung eines Messgeräts, das einen Taster aufweist, der ein mittels eines Tastarms um eine Tasterachse winkelbeweglich gelagertes und mittels einer Vorschubeinrichtung entlang einer Vorschubachse bewegbares Tastelement aufweist, wobei die Anordnung eine externe Messvorrichtung zur Erfassung der jeweiligen Auslenkposition des Tastelements aufweist und zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem zur Gewinnung von Kalibrierungsdaten in wenigstens zwei Auslenkpositionen des Tastelementes die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse (y-Achse) mittels einer externen Messvorrichtung erfasst wird und bei dem die Kalibrierung des Messgerätes mit den so gewonnenen Kalibrierungsdaten ausgeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 1, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem für eine Vielzahl von Auslenkpositionen die Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem die tatsächliche Lage des Tastelementes in einer Ebene senkrecht zur Tasterachse für wenigstens zwei entlang der Vorschubachse zueinander beabstandete Positionen des Tastelements mittels der externen Messvorrichtung erfasst wird.
Anordnung nach Anspruch 3, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem mittels der externen Messvorrichtung für jede der entlang der Vorschubachse zueinander beabstandeten Positionen wenigstens zwei Winkelauslenkungen des Tastelementes erfasst werden.
Anordnung einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem die Kalibrierungsdaten durch Vergleich der jeweils von dem Taster ausgegebenen Auslenkposition mit der von der externen Messvorrichtung erfassten tatsächlichen Auslenkposition gewonnen werden.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem zur Kalibrierung des Konturmessgerätes hinsichtlich des Radius des Tastarmes durch Auswertung der mittels der externen Messvorrichtung erfassten unterschiedlichen Positionen des Tastelementes der tatsächliche Radius des Tastarmes ermittelt wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem für jede Auslenkposition aus der erfassten Lage des Tastelementes die jeweilige Lage des Mittelpunkts des Tastelements ermittelt wird.
Anordnung nach Anspruch 7, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem eine Mehrzahl von ermittelten Lagen des Mittelpunkts des Tastelements in einem Iterationsverfahren in einen Kreis gefittet wird und dass der Radius des resultierenden gefitteten Kreises als tatsächlicher Radius des Tastelements für die Kalibrierung verwendet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem aus einer Mehrzahl von in unterschiedlichen Positionen des Tastelementes entlang der Vorschubachse jeweils ermittelten tatsächlichen Lagen der Tasterachse die Winkellage des Vorschubs um die Tasterachse ermittelt wird.
Anordnung nach Anspruch 9, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem die Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse durch lineare Regression ermittelt wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem in einer Auslenkposition des Tastelements, in der der Taster eine Winkellage phi=0 ausgibt, mittels der externen Messvorrichtung die tatsächliche Winkellage des Tastarms erfasst wird und dass aus der erfassten tatsächlichen Winkellage ein die tatsächliche Winkellage der Vorschubachse um die Tasterachse kennzeichnender Startwinkel ermittelt wird.
Anordnung nach Anspruch 11, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem in einem ersten Kalibrierungsdurchlauf der tatsächliche Radius des Tastarms und der Startwinkel ermittelt werden und bei dem ein zweiter Kalibrierungsdurchlauf zur Ermittlung von Führungsabweichungen der Vorschubeinrichtung durchgeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 12, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem in wenigstens zwei Vorschubpositionen der von der Vorschubeinrichtung ausgegebene Positionswert entlang der Vorschubachse gespeichert und mit dem jeweils durch die externe Messvorrichtung ermittelten tatsächlichen Positionswert verglichen wird.
Anordnung nach Anspruch 13, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem durch Vergleich des von der Vorschubeinrichtung ausgegebenen Positionswerts mit dem durch die externe Messvorrichtung ermittelten tatsächlichen Positionswert in wenigstens zwei unterschiedlichen Vorschubpositionen der globale Skalierungsfehler der Vorschubeinrichtung ermittelt wird.
Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem durch Vergleich des von der Vorschubeinrichtung ausgegebenen Positionswerts mit dem durch die externe Messvorrichtung ermittelten Positionswert in wenigstens drei unterschiedlichen Vorschubpositionen eine Nichtlinearität der Vorschubeinrichtung ermittelt wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem in wenigstens zwei Winkellagen des Tastelements der jeweils von der Winkelmesseinrichtung des Tasters ausgegebene Winkelwert mit dem jeweils von der externen Messvorrichtung ermittelten Winkelwert verglichen und aus dem Vergleich der Winkelwerte ein globaler Skalierungsfehler der Winkelmesseinrichtung des Tasters ermittelt wird.
Anordnung nach Anspruch 16, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem für eine Mehrzahl von Winkellagen des Tastelements der jeweils von der Winkelmesseinrichtung des Tasters ausgegebene Winkelwert mit dem jeweils von der externen Messvorrichtung ermittelten Winkelwert verglichen und ein sich jeweils ergebender Abweichungswert ermittelt wird, wobei jeweils der von dem Taster ausgegebene Winkelwert zusammen mit dem ermittelten Abweichungswert in einer Abweichungstabelle gespeichert wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem die Lage des Tastelementes optisch abbildend erfasst wird.
Anordnung nach Anspruch 18, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem eine externe Messvorrichtung mit einem matrixförmigen Bildsensor verwendet wird.
Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet is, bei dem eine externe Messvorrichtung mit einem zumindest objektseitig telezentrischen Objektiv verwendet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem eine wenigstens einen Profilprojektor aufweisende externe Messvorrichtung verwendet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem der externen Messvorrichtung wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung zur Auf- und/oder Durchlichtbeleuchtung des Tastelements zugeordnet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung eines Kalibrierverfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, bei dem ein Konturmessgerät kalibriert wird.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die externe Messvorrichtung wenigstens einen Profilprojektor aufweist.
Anordnung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche , die eine Auswertungseinrichtung aufweist, die zur Gewinnung von Kalibrierungsdaten für einen Vergleich der jeweils von dem Taster ausgegebenen Auslenkposition mit der von der externen Messvorrichtung erfassten tatsächlichen Auslenkposition ausgebildet und eingerichtet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Messgerät ein Konturmessgerät ist.