DE3721296A1 - Einrichtung zum messen und bearbeiten von werkstuecken - Google Patents
Einrichtung zum messen und bearbeiten von werkstueckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen und
Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere für prozeß
interne Meßtechnik bei Werkzeugmaschinen großer Abmes
sungen, bei denen es weniger auf hohe Reproduzierbarkeit,
als auf hohe Koordinatengenauigkeit ankommt, für Koordi
natenmeßgeräte, insbesondere für große Werkstücke und für
aus mehreren Modulen zusammengesetzte Fertigungseinrich
tungen mit gemeinsamer Koordinatenbasis.
Aus der DE-OS 32 01 007 sind Einrichtungen bekannt, bei denen
die Koordinatenbasis durch drei zueinander rechtwinklig
ausgerichtete Spiegel gebildet wird, welche in je einem
Interferometerstrahlengang angeordnet sind. Drei Inter
ferometer kontrollieren dabei die Meßkopfposition und zwei
weitere Interferometer die Meßkopflage oder -richtung, so
daß für alle meßtechnisch bedeutsamen Freiheitsgrade ein
Interferometer vorhanden ist. Komparatorfehler, die durch
lange mechanische Fühler bei der Antastung des Werkstückes
hervorgerufen werden können, lassen sich durch Verknüpfung
mit einem Rechner unwirksam machen. Nachteilig jedoch ist,
daß der Arbeitsbereich und damit die Größe der zu messenden
oder zu bearbeitenden Werkstücke infolge der begrenzten
Größe der Spiegel stark eingeschränkt ist.
Außerdem wird durch die Spiegelanordnung die allseitig
freie Zugänglichkeit zum Werkstück behindert. Diese Ein
richtungen sind jedoch gegen wechselnde Umwelteinflüsse
empfindlich, was z. B. die Anwendung an Werkzeugmaschinen
verhindert.
Bei der Vorrichtung zum Messen und Bearbeiten von Werk
stücken gemäß DD-PS 1 09 197 ist ein Meßkopf oder ein Werk
zeug vorgesehen, dessen Lagefixierung und Führung mit
Hilfe optischer Leitstrahlen und fotoelektrischer Emp
fänger erfolgt. Die Vorrichtung vermeidet Fehler, die
durch Abnutzung oder Deformation des Ständers auftreten.
Da jedoch nur ein Punkt im Koordinatensystem des Meßraumes
angesteuert wird, verbleibt ein Komparatorverstoß und zwar
vom angemessenen Koordinatenpunkt bis zum Meßpunkt des
verwendeten Tasters bzw. bis zum Angriffspunkt eines Werk
zeuges am Werkstück.
Es ist ferner eine Einrichtung zum Messen und Bearbeiten
von Gegenständen vorgeschlagen worden, bei welcher der Ort
und die Lage eines Meßkopfes oder Werkzeuges in allen er
forderlichen Freiheitsgraden im Raum mittels interferome
trischer Meßsysteme bestimmbar sind, wobei jedes der drei
Meßsysteme zwei Laserinterferometer mit je einem, um einen
Drehpunkt steuerbar durch eine Servoeinrichtung verstell
baren Lenkreflektor umfaßt. Jedes der sechs Interferometer
besitzt einen strahllageempfindlichen, fotoelektrischen
Empfänger, der mit einer, den zugeordneten Reflektor auf
einen Reflektor ausrichtenden bzw. nachführenden Servoein
richtung verbunden ist. Die Anwendbarkeit der Einrichtung
wird jedoch begrenzt durch die pro Zeiteinheit durch den
verwendeten Rechner durchzuführenden Rechenoperationen,
durch den Meßbereich, der bei großen Längenausdehnungen in
nur einer Achse nicht optimal genutzt werden kann und die
relativ hohe Empfindlichkeit gegen Luftunruhe im Meßraum
der Einrichtung.
Bei der Koordinatenmeßmaschine nach der DE-OS 33 34 460 mit
interferometrischer Erfassung der Verschiebewege in den
Meßachsen ist für jede Meßachse mindestens ein Interfero
meterkopf vorgesehen, der aus Strahlenteiler, Referenz
spiegel und fotoelektrischem Detektor besteht. Von einem
einzigen feststehenden Lasergenerator erhalten die Inter
ferometerköpfe über Lichtleiter das Licht zugeführt. Zur
Ermittlung von Verdrehungen oder Verkippungen des betref
fenden Maschinenteiles sind auch mehrere Interferometer je
Meßachse vorgesehen.
Es ist der Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes
der Technik zu beseitigen und bei Koordinatenmeßgeräten
und Werkzeugmaschinen den Meßbereich bei hoher Genauigkeit
wesentlich zu vergrößern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Messen und Bearbeiten von Werkstücken zu schaffen, bei
welcher bei hoher Genauigkeit und ohne den Meßbereich einzu
schränken eine Lageerfassung eines Meßkopfes oder eines Werk
zeuges in allen sechs Freiheitsgraden unter Vermeidung von
Komparatorfehlern mit optischen Mitteln erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung
zum Messen und Bearbeiten von Werkstücken, umfassend einen
auf Führungen eines Maschinengestelles verschiebbar gelager
ten X-Schlitten und einem senkrecht dazu verschiebbaren
Y-Schlitten, einen in senkrechter Richtung auf dem Y-Schlit
ten verschiebbaren Z-Schlitten, der eine Aufnahme für einen
Meßkopf oder für ein Werkzeug trägt, an den einzelnen Schlit
ten angeordnete, die Verschiebung derselben entlang einer
jeden zugeordneten Koordinatenachse X; Y; Z messende Meßsysteme,
die jeweils einen Maßstab und ein Abtastsystem
umfassen, und eine Laserlichtquelle mit nachgeordneter
Stabilisierungsoptik, zur Leitstrahlerzeugung, welche
fest am X-Schlitten oder an einem festen Maschinentisch
angeordnet sind, dadurch gelöst,
daß auf einer festen, sich in Richtung der X-Koordinate erstreckenden und durch am Maschinengestell angeordnete Stelleinrichtungen fein verstellbaren Basis in einem festen Abstand hinterein ander zwei geradsichtige und mit mindestens einer Teiler fläche versehenen Umlenkelemente konstanter Ablenkung zur teilweisen Ablenkung eines von einer Laserlichtquelle aus gehenden Basisleitstrahlen in Richtung der Y-Koordinate vorgesehen sind, wobei einem ersten dieser Umlenkelemente ein Strahlenteiler mit einem ersten strahllageempfindlichen, fotoelektrischen Empfänger und einem zweiten dieser Umlenk elemente in Strahlrichtung ein zweiter strahllageempfind licher fotoelektrischer Empfänger zugeordnet ist,
daß auf dem Y-Schlitten eine, durch eine Stelleinrichtung feinver stellbare Zwischenbasis vorgesehen ist, auf welcher drei geradsichtige und mit je einer Teilerfläche versehene Um lenkelemente zur teilweisen Ablenkung des von dem ersten und zweiten Umlenkelement kommenden Leitstrahles in Rich tung der Z-Koordinate und auf je einen strahllageempfind lichen fotoelektrischen Empfänger vorgesehen sind, wobei zwei dieser drei Umlenkelemente in Richtung des von dem ersten Umlenkelement entlang der Y-Koordinate gerichteten Leitstrahles in einem festen Abstand hintereinander ange ordnet und das dritte dieser drei Umlenkelemente im, durch das zweite Umlenkelement in Richtung der Y-Koordinate um gelenkten Leitstrahl angeordnet ist,
daß am Z-Schlitten ein Strahlenteiler mit einem strahllage empfindlichen fotoelektrischen Empfänger und mit einem er sten nachgeordneten Reflektionselement sowie ein zweites Reflektionselement vorgesehen sind und dem ersten und dem zweiten Reflektionselement je ein strahllageempfindlicher, fotoelektrischer Empfänger in einem einstellbaren Abstand nachgeordnet ist, wobei der Strahlenteiler in dem ersten und das zweite Reflektionselement in dem zweiten, in Rich tung der Z-Koordinate geführten Leitstrahl angeordnet sind, und
daß alle Empfänger und Stelleinrichtungen mit einer Empfänger- und Steuersignale verarbeitenden Rechnereinheit verbunden sind.
daß auf einer festen, sich in Richtung der X-Koordinate erstreckenden und durch am Maschinengestell angeordnete Stelleinrichtungen fein verstellbaren Basis in einem festen Abstand hinterein ander zwei geradsichtige und mit mindestens einer Teiler fläche versehenen Umlenkelemente konstanter Ablenkung zur teilweisen Ablenkung eines von einer Laserlichtquelle aus gehenden Basisleitstrahlen in Richtung der Y-Koordinate vorgesehen sind, wobei einem ersten dieser Umlenkelemente ein Strahlenteiler mit einem ersten strahllageempfindlichen, fotoelektrischen Empfänger und einem zweiten dieser Umlenk elemente in Strahlrichtung ein zweiter strahllageempfind licher fotoelektrischer Empfänger zugeordnet ist,
daß auf dem Y-Schlitten eine, durch eine Stelleinrichtung feinver stellbare Zwischenbasis vorgesehen ist, auf welcher drei geradsichtige und mit je einer Teilerfläche versehene Um lenkelemente zur teilweisen Ablenkung des von dem ersten und zweiten Umlenkelement kommenden Leitstrahles in Rich tung der Z-Koordinate und auf je einen strahllageempfind lichen fotoelektrischen Empfänger vorgesehen sind, wobei zwei dieser drei Umlenkelemente in Richtung des von dem ersten Umlenkelement entlang der Y-Koordinate gerichteten Leitstrahles in einem festen Abstand hintereinander ange ordnet und das dritte dieser drei Umlenkelemente im, durch das zweite Umlenkelement in Richtung der Y-Koordinate um gelenkten Leitstrahl angeordnet ist,
daß am Z-Schlitten ein Strahlenteiler mit einem strahllage empfindlichen fotoelektrischen Empfänger und mit einem er sten nachgeordneten Reflektionselement sowie ein zweites Reflektionselement vorgesehen sind und dem ersten und dem zweiten Reflektionselement je ein strahllageempfindlicher, fotoelektrischer Empfänger in einem einstellbaren Abstand nachgeordnet ist, wobei der Strahlenteiler in dem ersten und das zweite Reflektionselement in dem zweiten, in Rich tung der Z-Koordinate geführten Leitstrahl angeordnet sind, und
daß alle Empfänger und Stelleinrichtungen mit einer Empfänger- und Steuersignale verarbeitenden Rechnereinheit verbunden sind.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abstände des
ersten und zweiten Reflektionselementes von dem ihnen je
weils nachgeordneten fotoelektrischen Emfpänger gleich dem
normalen Abstand des Strahlenumlenkpunktes auf den Reflek
tionselementes zu der Ebene ist, in welcher ein Meßkopf
oder ein Werkzeug am Z-Schlitten angeordnet ist.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Umlenkelemente strahlen
teilende Spiegel oder geradsichtige Prismen mit mindestens
einer strahlenteilenden Fläche sind.
Bei der Einrichtung wird also der vom Laser ausgehende
Basisleitstrahl an optischen Umlenkelementen mit Teiler
fläche geteilt und umgelenkt, wobei diese Leiststrahlen
nach weiterer Teilung und Umlenkung an weiteren Umlenk
elementen zur lagebestimmenden Positionierung des Meßkopfes
oder Werkzeuges in vier bis sechs Freiheitsgraden benutzt
werden. Die Umlenkung des Basisleitstrahles bzw. der weite
ren Leitstrahlen erfolgt mit Umlenkelementen konstanter
Ablenkung, z. B. Pentaprismen. Sie sind auf einer Basis bzw.
Zwischenbasis montiert, welche nach den vorgesehenen licht
elektrischen Empfängern und gegebenfalls elektronischer
Waage mit an sich bekannten regelungstechnischen Mitteln
räumlich ausgerichtet werden. Zwei am Z-Schlitten angeord
nete fotoelektrische Empfänger werden über Reflektions
elemente, z. B. Spiegel oder Umlenkprismen, virtuell in
eine Linie oder Ebene projiziert, in der z. B. die Schneide
eines Werkzeuges oder die Tasterkugel eines Tast- oder Meß
kopfes liegen. Die Basis und auch die Zwischenbasis sind
dabei auf dem Teil der Meß- oder Werkzeugmaschine angeord
net, welchem sie jeweils zugeordnet sind. Der Verstellbe
reich von Basis und Zwischenbasis ist mindestens so groß
ausgelegt, wie die Ungenauigkeiten der Führungen der ihnen
zugeordneten Schlitten gegenüber den durch die Leitstrahlen
und den Basisstrahl optisch vorgegeben bzw. definierten
Koordinatenachsen X; Y; Z. Die Maßstäbe und Abtastsysteme der
Meßsysteme sind so an Basis und Zwischenbasen und an der
Aufnahme für Meßkopf oder Werkzeug befestigt, daß mit ihnen
nicht die Verschiebungen der einzelnen Schlitten zueinander,
sondern die Längenänderungen des Basisleitstrahles und der
Leitstrahlen zwischen ihren Umlenkpunkten gemessen werden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet in besonders
vorteilhafter Weise und frei von Komparatorfehlern in hoher
Qualität die Messung und Positionierung eines Werkzeuges
oder Meßkopfes im Arbeitsraum eines Koordinatenmeßgerätes
oder einer Werkzeugmaschine nach einem vom Maschinenfüh
rungssystem unabhängigen, durch Leitstrahlen verwirklich
ten Koordinatensystem. Durch ihren Aufbau ist sie ohne gro
ßen Aufwand an jede Größe des Arbeitsraumes anpaßbar und er
möglicht die Einführung prozeßnaher Meßtechnik und rechner
gestützte Bearbeitung, insbesondere für Werkzeugmaschinen
großer Abmessungen, bei denen es auf eine hohe Genauigkeit
ankommt. Die Einrichtung besitzt ferner den Vorteil, daß
sie geeignet ist, als gemeinsame Koordinatenbasis für aus
mehreren Modulen zusammengesetzte Fertigungseinheiten
nutzbar zu sein.
Die Erfindung soll nachstehend an einem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die Einrichtung umfaßt einen auf Führungen 1 eines Maschi
nengestells 2 entlang einer X-Koordinate verschiebbar ge
lagerten X-Schlitten 3, der die meßtechnische Ausgangs
basis bildet, und einen senkrecht zum X-Schlitten entlang
einer Y-Koordinate verschiebbaren Y-Schlitten 4, der eben
falls auf Führungen 5 des Maschinengestells 2 gelagert ist
und einen in Richtung einer Z-Koordinate verschiebbaren
Z-Schlitten 6 trägt, auf dem eine Aufnahme 7 für einen
Meßkopf 8 oder für ein Werkzeug angeordnet ist. An einem,
am X-Schlitten 3 befestigten Basisholm 9 ist eine vorzugs
weise Laserlichtquelle 10 mit nachgeordneter, einen Basis
leitstrahl 12 von Fluktuationen und Drift befreiende Stabi
lisierungsoptik 11 vorgesehen.
Auf einer Basis 13, die sich in Richtung der X-Koordinate
erstreckt und die durch am Maschinengestell 2 angeordnete
Stelleinrichtungen 14; 15 feinverstellbar ist, sind in einem
vorzugsweise festen Abstand hintereinander zwei geradsich
tige und mit mindestens einer Teilerfläche versehene Umlenk
elemente 16; 17 konstanter Lichtablenkung vorgesehen, wobei
die Stelleinrichtung 14 Verstellungen Δ Y; Δ Z in der Y-Z-
Ebene und die Stelleinrichtung 15 Verstellungen Δ Y; Δ Z in
der Y-Z-Ebene und Drehungen Δϕ umd die X-Koordinate bewirken.
An den Teilerflächen dieser Umlenkelemente 16; 17, in der
Zeichnung als Pentaprismen dargestellt, wird der Basisleit
strahl 12 geteilt und teilweise in Richtung der Y-Koordi
nate, weitere Leitstrahlen 18; 19 bildend, um 90° abgelenkt.
Dem Umlenkelement 16 ist ein Strahlenteiler 20 mit einem
ersten strahllageempfindlichen fotoelektrischen Empfänger
21 und dem Umlenkelement 17 in Richtung der X-Koordinate
ein zweiter strahllageempfindlicher fotoelektrischer Emp
fänger 22 zugeordnet. Die Empfänger 21 und 22 erzeugen
elektrische Signale, die Abweichungen Δ Y′; Δ Z′ proportional
sind.
Die Umlenkelemente 16; 17 sind über die Basis 13 u. a. mit
einem Y-Maßstab 23 und mit einem, einen am Basisholm 9
befestigen X-Maßstab 24 abtastenden Abtastsystem 25 ver
bunden. Die Stelleinrichtungen 14; 15 bewirken, über nicht
dargestellte, rechnergesteuerte Regelkreise geführt, durch
Verstellung der Basis 13 eine exakte Lagezuordnung des X-
Maßstabes 24 und des Abtastsystems 25 zu den Umlenkpunkten
des Basisleitstrahles 12 an den Teilerflächen der Umlenk
elemente 16; 17. Mit Hilfe einer, vorzugsweise elektroni
schen Libelle 26 wird die Senkrechtlage der Umlenkelemente
16; 17 kontrolliert. Eine weitere, am X-Schlitten 3 ange
ordnete Libelle 27 ist zur Kontrolle der Kippung Δ ϕ x des
X-Schlittens 3 um die X-Koordinate vorgesehen.
Der Y-Schlitten 4 trägt eine Zwischenbasis 28, auf welcher
drei geradsichtige und mit je einer Teilerfläche versehene
Umlenkelemente 29; 30; 31 vorgesehen sind, wobei die Umlenk
elemente 30 und 31 der Umlenkung der Leitstrahlen 18 und 19
mit konstantem 90°-Winkel in Richtung der Z-Koordinate
dienen. Jedes dieser Umlenkelemente 29; 30; 31 führt einen
Teil des Lichtes je einem, dem einzelnen Umlenkelement zu
geordneten strahllageempfindlichen fotoelektrischen Emp
fänger 32; 33; 34 zu, die den Abweichungen Δ x′; Δ z′ propor
tionale Signale liefern. An der Zwischenbasis 28 ist fer
ner ein Abtastsystem 35 angeordnet, welches einen sich in
der Z-Koordinate erstreckenden und am Z-Schlitten 6 be
festigten Z-Maßstab 36 abtastet, um die Verschiebung des
Z-Schlittens 6 zu ermitteln. Ein ebenfalls an der Zwischen
basis 28 befestigtes Abtastsystem 37 tastet den Y-Maßstab
23 ab. Die Umlenkelemente 29 und 30 sind in einem festen
Abstand hintereinander längs des Leitstrahles 18 angeord
net. Das Umlenkelement 31 befindet sich im Leitstrahl 19.
Am Y-Schlitten 4 sind ferner Stelleinrichtungen 38; 39 zur
Erzeugung von Vorstellungen Δ x; Δ z in der X-Y-Ebene und für
Drehungen Δϕ Y ; Δϕ Z um die Y- und Z-Achsen vorgesehen, die
über die Zwischenbasis 28 das den Y-Maßstab 23 abtastende
Abtastsystem 37 zu den Umlenkpunkten des Leitstrahles 18
in den Umlenkelementen 16 und 30 in eine definierte Lage
bringen.
Der Z-Schlitten 6 trägt einen Strahlenteiler 40, ein die
sem Strahlenteiler 40 in einem vom Umlenkelement 30 aus
gehenden Leitstrahl 41 nachgeordneten, ersten Reflektions
element 42 und ein zweites Reflektionselement 43, welches
in einem, vom Umlenkelement 31 ausgehenden Leitstrahl 44
liegt. Dem Strahlenteiler 40 und jedem der Reflektions
elemente 42; 43 ist je ein strahllageempfindlicher foto
elektrischer Empfänger 45; 46; 47 zugeordnet, der elektri
sche Signale liefert, die den Abweichungen Δ y′; Δ z′ propor
tional sind, wobei die Empfänger 46 und 47 in einem ein
stellbaren Abstand von dem zugehörigen Reflektionselement
42 und 43 angeordnet sind. Diese Abstände des ersten und
zweiten Reflektionselementes 42; 43 von den ihnen jeweils
nachgeordneten Empfängern 46; 47 ist gleich dem senkrechten
Abstand des Strahlenumlenkpunktes auf den Reflektionsele
menten 42; 43 zu der Ebene 48, in der z. B. ein Taster des
Meßkopfes 8 oder das Werkzeug liegt. In dieser Ebene werden
virtuell die Empfänger 46; 47 abgebildet. In der Verbindungs
linie 48 ist dann der Taster oder die Schneide des Werk
zeuges angeordnet, so daß frei vom Komparatorfehler gemes
sen oder bearbeitet werden kann.
Alle Empfänger und Stelleinrichtungen sind mit einer die
Empfänger- und Steuersignale verarbeitenden Rechnereinheit
(nicht dargestellt) verbunden.
Als Umlenkelement können strahlenteilende Spiegel oder
geradsichtige Prismen mit mindestens einer Strahlenteiler
fläche vorgesehen sein.
Eine Positionierung eines Meßkopfes 8 oder eines Werk
zeuges mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt
zunächst durch Verschiebung des Meßkopfes 8 mit Hilfe des
Y- und Z-Schlittens, nachdem das Meßobjekt oder Werkstück
auf dem X-Schlitten 3 aufgebracht ist. Die Lagekorrektur
der Zwischenbasis 28 und Basis 13 erfolgt bei den foto
elektrischen Empfängern, beim Z-Schlitten 6 beginnend, so
daß sie eine Nullposition signalisieren. Die Positionen der
einzelnen Schlitten werden auf die Zwischenbasis und Basis
bezogen, d. h. sie betreffen die Lage oder Lageänderung der
Umlenkpunkte der die Koordinatenachsen darstellenden Leit
strahlen an den entsprechenden Umlenkelementen, nicht die
Lage der Schlitten. Die Ermittlung bzw. Messung der Posi
tion erfolgt mit Hilfe der vorgesehenen Maßstäbe 23; 24; 36
und der zugehörigen Abtastsysteme 25; 35; 37.
Die von den einzelnen Stelleinrichtungen an den ihnen zu
geordneten Zwischenbasis 28 und Basis 13 vorzunehmenden
Lagekorrekturen betreffen die Ungenauigkeiten, die als Dif
ferenzen zwischen den Abläufen dar. Schlitten 3; 4; 6 und dem
Basisleitstrahl 12 und den Leitstrahlen 18; 19; 41; 44 auf
treten.
Mit Hilfe dieser Einrichtung wird die Aufnahme 7 nach einem
System geführt, das die Koordinatenzustellung auf rein
optische Wege realisiert. Ungenauigkeiten des Maschinen
körpers, hervorgerufen durch Erwärmung, Abnutzung oder
Deformation unter Belastung beeinflussen die Koordinaten
zustellung nicht. Durch Austausch eines Werkzeuges gegen
einen Tastkopf ist eine Werkzeugmaschine auch als Meßmaschine
einsetzbar.
Claims (3)
1. Einrichtung zum Messen und Bearbeiten von Werkstücken,
umfassend einen auf Führungen eines Maschinengestells
verschiebbar gelagerten X-Schlitten und einen senkrecht
dazu verschiebbaren Y-Schlitten, einen in senkrechter
Richtung auf dem Y-Schlitten verschiebbaren Z-Schlitten,
der eine Aufnahme für einen Meßkopf oder für ein Werk
zeug trägt, an den einzelnen Schlitten angeordnete, die
Verschiebung derselben entlang einer jeden zugeordneten
Koordinationsachse X; Y; Z messende Meßsysteme, die jeweils
einen Maßstab und ein Abtastsystem umfassen, und eine
Laserlichtquelle mit nachgeordneter Stabilisierungsoptik,
zur Leitstrahlerzeugung, welche fest am X-Schlitten oder
an einem festen Maschinentisch angeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet,
daß auf einer festen, sich in Richtung der X-Koordinate erstreckenden und durch am Maschinen gestell (2) angeordnete Stelleinrichtungen (14; 15) fein verstellbaren Basis (13) in einem festen Abstand hinter einander zwei geradsichtige und mit mindestens einer Teilerfläche versehene Umlenkelemente (16; 17) konstanter Ablenkung zur teilweisen Ablenkung eines von einer Laser lichtquelle (10) ausgehenden Basisleitstrahles (12) in Richtung der Y-Koordinate vorgesehen sind, wobei einem ersten dieser Umlenkelemente (16) ein Strahlenteiler (20) mit einem ersten strahllageempfindlichen, fotoelektri schen Empfänger (21) und einem zweiten dieser Umlenk elemente (17) in Strahlrichtung ein zweiter strahllage empfindlicher fotoelektrischer Empfänger (22) zugeordnet ist,
daß auf dem Y-Schlitten (4) eine, durch eine Stellein richtung feinverstellbare Zwischenbasis (28) vorgesehen ist, auf welcher drei geradsichtige und mit je einer Teilerfläche versehene Umlenkelemente (29; 30; 31) zur teilweisen Ablenkung des von dem ersten und zweiten Um lenkelement kommenden Leitstrahles (18; 19) in Richtung der Z-Koordinate und auf je einen strahllageempfindlichen fotoelektrischen Empfänger (32; 33; 34) vorgesehen sind, wobei zwei dieser drei Umlenkelemente (29; 30) in Richtung des von dem ersten Umlenkelement (16) entlang der Y-Koordi nate gerichteten Leitstrahles 18 in einem festen Abstand hintereinander angeordnet sind und das dritte dieser drei Umlenkelemente (31) im, durch das zweite Umlenkelement (17) in Richtung der Y-Koordinate umgelenkten Leitstrahlen (19) angeordnet ist,
daß am Z-Schlitten (6) ein Strahlenteiler (40) mit einem strahllageempfindlichen fotoelektrischen Empfänger (45) und mit einem ersten nachgeordneten Reflektionselement (42) sowie ein zweites Reflektionselement (43) vorgesehen sind und dem ersten und dem zweiten Reflektionselement (42; 43) je ein strahllageempfindlicher fotoelektrischer Empfänger (46; 47) in einem einstellbaren Abstand nachgeordnet ist, wobei der Strahlenteiler (40) in dem ersten (41) und das zweite Reflektionselement (43) in dem zweiten (44), in Richtung der Z-Koordinate geführten Leitstrahl angeordnet sind, und
daß alle Empfänger und Stelleinrichtungen mit einer Empfänger- und Steuersignale verarbeitenden Rechnereinheit verbunden sind.
daß auf einer festen, sich in Richtung der X-Koordinate erstreckenden und durch am Maschinen gestell (2) angeordnete Stelleinrichtungen (14; 15) fein verstellbaren Basis (13) in einem festen Abstand hinter einander zwei geradsichtige und mit mindestens einer Teilerfläche versehene Umlenkelemente (16; 17) konstanter Ablenkung zur teilweisen Ablenkung eines von einer Laser lichtquelle (10) ausgehenden Basisleitstrahles (12) in Richtung der Y-Koordinate vorgesehen sind, wobei einem ersten dieser Umlenkelemente (16) ein Strahlenteiler (20) mit einem ersten strahllageempfindlichen, fotoelektri schen Empfänger (21) und einem zweiten dieser Umlenk elemente (17) in Strahlrichtung ein zweiter strahllage empfindlicher fotoelektrischer Empfänger (22) zugeordnet ist,
daß auf dem Y-Schlitten (4) eine, durch eine Stellein richtung feinverstellbare Zwischenbasis (28) vorgesehen ist, auf welcher drei geradsichtige und mit je einer Teilerfläche versehene Umlenkelemente (29; 30; 31) zur teilweisen Ablenkung des von dem ersten und zweiten Um lenkelement kommenden Leitstrahles (18; 19) in Richtung der Z-Koordinate und auf je einen strahllageempfindlichen fotoelektrischen Empfänger (32; 33; 34) vorgesehen sind, wobei zwei dieser drei Umlenkelemente (29; 30) in Richtung des von dem ersten Umlenkelement (16) entlang der Y-Koordi nate gerichteten Leitstrahles 18 in einem festen Abstand hintereinander angeordnet sind und das dritte dieser drei Umlenkelemente (31) im, durch das zweite Umlenkelement (17) in Richtung der Y-Koordinate umgelenkten Leitstrahlen (19) angeordnet ist,
daß am Z-Schlitten (6) ein Strahlenteiler (40) mit einem strahllageempfindlichen fotoelektrischen Empfänger (45) und mit einem ersten nachgeordneten Reflektionselement (42) sowie ein zweites Reflektionselement (43) vorgesehen sind und dem ersten und dem zweiten Reflektionselement (42; 43) je ein strahllageempfindlicher fotoelektrischer Empfänger (46; 47) in einem einstellbaren Abstand nachgeordnet ist, wobei der Strahlenteiler (40) in dem ersten (41) und das zweite Reflektionselement (43) in dem zweiten (44), in Richtung der Z-Koordinate geführten Leitstrahl angeordnet sind, und
daß alle Empfänger und Stelleinrichtungen mit einer Empfänger- und Steuersignale verarbeitenden Rechnereinheit verbunden sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstände des ersten und zweiten Reflektionselementes
(42; 43) von dem ihnen jeweils nachgeordneten fotoelektri
schen Empfängern (46; 47) gleich dem normalen Abstand des
Strahlenumlenkpunktes auf den Reflektionselementen (42; 43)
zu der Ebene ist, in welcher ein Meßkopf (8) oder ein Werk
zeug am Z-Schlitten (6) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net,
daß die Umlenkelemente strahlenteilende Spiegel oder gerad
sichtige Prismen mit mindestens einer strahlenteilenden
Fläche sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD29400186A DD252234A1 (de) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Einrichtung zum messen und bearbeiten von werkstuecken |
Publications (1)
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---|---|
DE3721296A1 true DE3721296A1 (de) | 1988-03-10 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19873721296 Withdrawn DE3721296A1 (de) | 1986-09-01 | 1987-06-27 | Einrichtung zum messen und bearbeiten von werkstuecken |
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JP (1) | JPS6363904A (de) |
DD (1) | DD252234A1 (de) |
DE (1) | DE3721296A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5224052A (en) * | 1989-10-26 | 1993-06-29 | Hamar M R | Laser alignment control system |
DE102012012197A1 (de) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Wenzel Scantec Gmbh | Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts |
-
1986
- 1986-09-01 DD DD29400186A patent/DD252234A1/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-06-27 DE DE19873721296 patent/DE3721296A1/de not_active Withdrawn
- 1987-09-01 JP JP21655187A patent/JPS6363904A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5224052A (en) * | 1989-10-26 | 1993-06-29 | Hamar M R | Laser alignment control system |
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DE102012012197B4 (de) * | 2012-05-02 | 2016-10-13 | Wenzel Präzision GmbH | Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DD252234A1 (de) | 1987-12-09 |
JPS6363904A (ja) | 1988-03-22 |
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