DE4306637B4

DE4306637B4 - System zum Kompensieren räumlicher Fehler

Info

Publication number: DE4306637B4
Application number: DE4306637A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kawasaki Mizutani; Hiroshi Kawasaki Haino
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2902205B2; JPH05248852A; DE4306637A1; US5408758A

Abstract

Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine, welche aufweist:
– eine führungsgrößenerzeugende Einrichtung (1) zum Erzeugen eines Führungsgrößenkoordinatenwertes in einem Führungsgrößenraum,
– eine positionsregelnde Einrichtung (3) zum Betreiben in Antwort auf den Führungsgrößenkoordinatenwert als einen Eingabewert,
– eine positionserfassende Einrichtung (4) zum Erfassen der Betriebsposition eines Standardbauteils, dessen Position durch die positionsregelnde Einrichtung (3) in einem Bewegungsraum als ein Koordinatenwert des Führungsgrößenraumes geregelt wird, und
– eine raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) zum Kompensieren räumlicher Fehler zwischen dem Führungsgrößenraum und dem Bewegungsraum, die in dem Ausgangskoordinatenwert der positionserfassenden Einrichtung (4) enthalten sind, durch Verwenden einer umwandelnden Funktion (F), die durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, um einen Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Bewegungsraumes in einen entsprechenden Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Führungsgrößenraumes umzuwandeln, zum Ausgeben eines kompensierten Koordinatenwertes als einen gemessenen Wert und zum Korrigieren des Führungsgrößenkoordinatenwertes unter Verwendung des kompensierten Koordinatenwertes, wobei die raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) eine Einrichtung zum Speichern der umwandelnden...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zum Ausgleichen bzw. Kompensieren räumlicher Fehler, die zwischen einem Führungsgrößenraum und einem Bewegungsraum in einer beweglichen Maschine verursacht sind, die einen dreidimensionalen Raummechanismus hat, z.B. eine dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine, eine Werkzeugmaschine oder ein Roboter.
In der beweglichen Maschine, die einen dreidimensionalen Raummechanismus hat, können Betriebsfehler in den Komponenten auftreten, die die bewegliche Maschine aufbauen oder Deformation und/oder Dehnung aufgrund von Temperaturänderungen kann in den Komponenten auftreten. Wenn die obigen Betriebsfehler, Deformation und/oder Dehnung aufgrund Temperaturvariationen auftreten, entspricht der Bewegungsraum, in dem die bewegliche Maschine sich tatsächlich bewegt, nicht dem Führungsgrößenraum zum Steuern der Bewegung der beweglichen Maschine. Um das obige Problem zu lösen, ist die Raumfehlerausgleichstechnologie zum Ausgleichen räumlicher Fehler zwischen dem Bewegungsraum und dem Führungsgrößenraum aufgebaut mittels geeigneter arithmetischer Algorithmen. Insbesondere wurden verschiedene Raumfehlerausgleichstechniken bezüglich der dreidimensionalen Koordinatenmeßmaschine (CMM) in die Praxis umgesetzt und die Basistechnologie davon wurde auf verschiedene Arten entwickelt.
In einem Falle, bei dem das raumfehlerkompensierende System auf die CMM montiert ist, ist es notwendig, die Forderung der Benutzer zu berücksichtigen, daß gemessene Daten (reelle Daten), die als Ergebnis einer Kompensation räumlicher Fehler zwischen dem Führungsgrößenraum und dem Bewegungsraum erhalten wurden, tatsächlich ausgegeben werden können von der CMM, und daß die so ausgegebenen reellen Daten verarbeitet werden können.
Es ist auch notwendig, den Meßfühler der CMM zu einer gegebenen Führungsgrößenposition in einem kompensierten Raum oder dem Bewegungsraum, der kompensiert wurde durch die Raumfehlerausgleichstechnologie, zu bewegen. In diesem Falle ist es notwendig ein Umkehrausgleichssystem zum Korrigieren eines Führungsgrößenwertes in dem Führungsgrößenraum bereit zu stellen, um ihn mit dem Bewegungsraum (kompensierter Raum) mittels einer umgekehrten Funktion einer Kompensationsfunktion, die zum Kompensieren des gemessenen Wertes benutzt wird, in Übereinstimmung zu bringen.
Das konventionelle Verfahren, das verschiedene Funktionen erfordert, um die obige Raumfehlerkompensation und die Bewegungssteuerung in dem kompensierten Raum zu bewirken, benötigt jedoch zwei Systeme von Funktionserzeugern, und demgemäß wird der funktionserzeugende Prozeß redundant werden. Insbesondere, da die meisten der Umkehrfunktionen der kompensierenden Funktionen mehrwertige Funktionen sind, wird der Prozeß in dem Umkehrfunktionserzeuger kompliziert werden.

In der DE 38 23 993 A1 wird ein Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken offenbart. Die zu vermessenden Geometrieelemente werden bei stillgesetzten Hauptschlitten des Koordinatenmeßgerätes allein durch eine Bewegung des Tasters entlang der Werkstückoberfläche abgefahren. Eine Koordinatenkorrektur ist nicht vorgesehen.

In der WO 88/06713 wird eine Postitionsbestimmungsvorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung weist neben einer Maßeinteilung mit einem Lesekopf ein Laser-Interferometer auf. Beide Einrichtungen können die Position einer Sonde messen. Der Lesekopf kann Signale, die von dem Interferometer hergeleitet sind, auf die Maßeinteilung schreiben und wird dazu verwendet, um entweder die periodischen Markierungen der Maßeinteilung festzulegen, oder um Fehlerkorrekturwerte auf die Maßeinteilung zu schreiben.

In der JP 63-302312 (A) wird ein Längenmeßsystem beschrieben, bei welchem ein Wert eines Zählers basierend auf Temperaturdaten von einem Temperatursensor korrigiert wird, um automatisch Meßfehler aufgrund von Temperaturänderungen zu kompensieren. Ein einer detektierten Temperatur entsprechender Korrekturfaktor wird aus einer Korrekturtabelle ausgelesen.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine und ein raumfehlerkompensierendes System bereit zu stellen, die in der Lage sind, die Raumfehlerkompensation und die Bewegungssteuerung mittels nur eines Funktionserzeugungssystems durchzuführen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine gemäß Anspruch 1, ein raumfehlerkompensierendes System gemäß Anspruch 6 und durch ein raumfehlerkompensierendes Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der dreidimensionalen Koordinatenmeßmaschine gemäß Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 beansprucht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen:
1 ein Konstruktionsdiagramm, das das Prinzip dieser Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
3 ein Blockdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
4 ein Diagramm zum Veranschaulichen von Raumfehlern in einem positionsregelnden System;
5 ein Diagramm zum Erklären der Raumfehlerkompensationsfunk tion;
6 ein Diagramm zum Erklären eines konventionellen Raumfehlerausgleichsverfahrens; und
7 ein Diagramm zum Erklären eines anderen konventionellen Raumfehlerausgleichsverfahren.
Jetzt wird ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben werden mit Bezug auf die begleitende Zeichnung. 4 ist ein Diagramm, um schematisch die Konstruktion eines gewöhnlichen Positionssteuerungssystems zu zeigen. Das Steuerungssystem ist grob in zwei Abschnitte aufgeteilt, d.h. einen Führungsgrößenerzeuger 1 zum Ausgeben von Positionssignalen (x, y, z) in Führungsgrößenkoordinatensystemen A (X, Y, Z), um die Bewegung als Führungsgrößenwerte festzulegen, und ein Servosystem zum Arbeiten in Antwort auf den Führungsgrößenkoordinatenwert als Eingangswert. Das Servosystem schließt Addierer 2 zur Rückkopplung, Positionsregler 3, der einen Motor und Antriebsmechanismus (wie eine Schraube oder einen Riemen) hat, und einen Positionsdetektor (wie z.B. eine lineare Skala) 4 zum Erfassen der Position, die als Ergebnis der Bewegung des Positionsreglers 3 in jeder Koordinatenachse festgelegt wurde, ein, und die obigen Schaltungen sind miteinander verbunden, um ein Rückführungssystem zu konstruieren (die Erklärung der inneren Schleife davon ist weggelassen).
In dem System von 4, wenn es keinen Unterschied zwischen dem Führungsgrößenraum und dem Bewegungsraum in allen drei Achsen gibt, stimmen die Ein- und Ausgaben in dem Servosystem vollständig miteinander überein, d.h. x = x_m, y = y_m und z = z_m, und demgemäß stimmen die Eingangskoordinatensysteme oder Führungsgrößenkoordinatensysteme A (X, Y, Z) vollständig mit den Ausgangskoordinatensystemen oder den Bewegungskoordinatensystemen Am (Xm, Ym, Zm) überein.
Im allgemeinen hat der räumliche Mechanismus jedoch Fehler in der Geradheit und der Rechtwinkligkeit. Da zusätzlich die Fehler mit der Temperaturänderung variieren, ist es unmöglich die Bewegungskoordinatensysteme Am davor zu bewahren, räumliche Dehnungen bezüglich den Eingangskoordinatensystemen A zu haben, wie durch die Koordinatensysteme, die auf der rechten Seite in 4 gezeigt sind, angezeigt wird. Da weiter tatsächlich gemessene Werte in der CMM (x_m, y_m, z_m) sind, werden sie Meßfehler beinhalten, die durch räumliche Fehler verursacht sind.
Die Raumfehlerausgleichstechnologie wird notwendig, um die obigen räumlichen Dehnungen auszugleichen. Werte in den Eingangskoordinatensystemen A, die festgelegt sind, um den Werten in den Bewegungskoordinatensystemen Am zu entsprechen, können z.B. mittels eines Laserinterferometers erfaßt werden. Weiter wird die Funktion F, die verwendet wird zum Umwandeln der Bewegungskoordinatensysteme Am in die Eingangskoordinatensystem A, auf verschiedene Weisen vorgeschlagen. Die Funktion F wird benutzt, um die räumliche Dehnung zwischen den Bewegungskoordinatensystemen Am und den Eingangskoordinatensystemen A auszugleichen. Daher kann die Funktion F imaginär gebildet sein, wie es durch eine Kurve, in 5 gezeigt, angegeben ist, und kann durch die folgende Gleichung vorteilhaft ausgedrückt werden (T ist eine Temperatur). A = F(Am, T) (1)
Wenn die Funktion F der Gleichung (1) erhalten ist, kann ein System, wie es in 6 gezeigt ist, zur Fehlerkompensation konstruiert werden. In diesem System wird ein gemessener Wert, der der Raumfehlerkompensation unterworfen ist, von einem F-Umwandler ausgegeben, der die räumlichen Fehler kompensiert gemäß der obigen Funktion F, zu dem externen Datenprozessor.
In dem System der 6 wird es jedoch notwendig, wenn es erforderlich ist die präzise Positions und/oder Wegsteuerung in den Führungsgrößenkoordinatensystemen A zu bewirken, vorher Werte der Bewegungskoordinatensysteme Am zu erfassen, die Positionen in den Einganskoordinatensystemen A entsprechen. Um den oben genannten Zweck zu erreichen, wird die Durchführung von Kompensation nötig, die gewöhnlich als "Umkehrkompensation" bezeichnet wird (die eine invertierte Beziehung hat bezüglich der Durchführung des Ausgleichens des gemessenen Wertes). Eine Funktion, die notwendig für die Umkehrkompensation ist, wird eine Umkehrfunktion F^–1 der Funktion F, die zum Ausgleichen des gemessenen Wertes benutzt wird, und kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden. Am = F–1(A) (2)
Das System von 7 schließt einen F^–1 – Umwandler 6 ein, zum Kompensieren der Führungsgrößenwerte der Führungsgrößenkoordinatensysteme gemäß der Umkehrfunktion F^–1 der Gleichung (2), um die Führungsgrößen adaptiv zu dem Bewegungsraum zu machen. Die Umkehrfunktion F^–1 kann jedoch eine mehrwertige Funktion werden. Insbesondere, wenn präzise Fehlerkompensation bewirkt wird, kann die Umkehrfunktion F^–1 eine mehrwertige Funktion werden. In einigen Fällen kann die Umkehrfunktion nicht abgeleitet werden. Auch wenn die Umkehrfunktion abgeleitet werden kann, wird es als notwendig erachtet einen komplizierten Prozeß durchzuführen. Aus dem obigen Grund wird ein System zum Realisieren des F-Umwandlers 5 und des F^–1-Umwandlers 6 redundant. Weiter ist, wenn ein Versuch gemacht wird, um einfach die Umkehrfunktion F^–1 zu erhalten, die Auswahl der F-Funktion beschränkt.
In dieser Erfindung, wie in 1 gezeigt, ist der F-Umwandler 5, der eines der Bauteile, die in 6 gezeigt sind, ist, eingefügt in den Rück führungsweg, der sich von dem Positionsdetektor 4 zu dem Addierer 2 erstreckt. Mit diesem Aufbau kann der gemessene Wert, der der Raumfehlerkompensation unterworfen ist, ausgegeben werden nach außen, und gleichzeitig wird ein Wert, der schon der Raumfehlerkompensation unterworfen ist, zu dem Addierer 2 zurückgeführt werden. Als Ergebnis wird es unnötig die Führungsgrößenwerte der Führungsgrößenkoordinatensysteme A, die von außen eingegeben sind, der Umkehrumwandlung zu unterwerfen. Diese Struktur macht es möglich den F^–1-Umwandler 6 wegzulassen. Daher kann die Belastung des Verarbeitungssystems vermindert werden und die Auswahl der Funktion F wird nicht beschränkt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform dieser Erfindung zeigt, die auf eine dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine angewandt wird. Die CMM in diesem Beispiel wird benutzt, um automatisch den Umriß eines Werkstückes zu messen durch Erfassen der Koordinatenposition eines Messfühlers vom Kontakttyp oder eines Berührungsmeßfühlers 11, die in dem Augenblick festgelegt wird, wenn der Fühler (nicht gezeigt) des Meßfühlers 11 in Kontakt mit dem Werkstück gebracht ist. Der Antrieb einer mechanischen Einheit 12 ist ein Motor 13. Der Antriebsstrom wird daher pulsbreitenverstärkt in einer Stromsteuereinheit 14. Zu diesem Zeitpunkt wird ein elektrischer Strom in dem Motor 13 durch A/D – Wandler 15 und 16 erfaßt, deren Ausgaben zurückgeführt sind um die Steuerungspräzision zu vergrößern.
In dem obigen Servosystem werden die Positionsregelung und die Geschwindigkeitsregelung durchgeführt. Für die Geschwindigkeitsregelung wird ein Ausgangsimpuls eines Rotationsencoders 27 zum Erfassen der Rotation des Motors 13 gezählt von einem Zähler 18. Weiter wird die Zählung des Zählers 18 in eine Motorrotationsgeschwindigkeit in einem Umwandler 19 umgewandelt und der umgewandelte Wert ist zurückgeführt zu einer Geschwindigkeitsteuerungseinrichtung 17.
Für die Positionsregelung wird ein Ausgangsimpuls eines linearen Encoders 28 (entsprechend dem Positionsdetektor 4 in 1), der an der mechanischen Einheit 12 angebracht ist, gezählt durch einen Skalenzähler 21. Der Zähler 21 liefert Signale, die die Ausgangskoordinatenwerte Am (Xm, Ym, Zm) darstellen, zu einem Raumfehlerkompensator 22, wenn er ein Signal TF1 empfängt, das in dem Augenblick erzeugt wird, wenn der Berührungsmeßfühler 11 in Kontakt mit dem Werkstück gebracht ist. Gleichzeitig wird eine Temperatur T, die durch ein Thermometer 23 für die CMM gemessen ist, umgewandelt in einen digitalen Wert durch einen A/D – Wandler 24 und dem Raumfehlerkompensator 22 als Temperatur zugeführt. Der Raumfehlerkompensator 22 bewirkt die F-Umwandlung der Gleichung (1) unter Benutzung der Temperatur T und den Ausgangskoordinatenwerten Am. Die Positionsregelung wird durch Rück führen einer Ausgabe E (Xc, Yc, Zc) des Kompensators 22 zu einer Positionsregelungsschaltung 20 durchgeführt. Die Ausgabe E entspricht A in der Gleichung (1).
Eine Hauptsteuerungseinrichtung 25 führt den Bewegungsinterpolationsprozeß, die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Steuerung und ähnliches durch, um Führungswerte der Positionsregelungsschaltung 20 zuzuführen.
Der Raumfehlerkompensator 22 entspricht dem Umwandler 5 von 1 und wird in einen Rückführungsweg eingefügt, der sich von dem Positionsdetektor (Skalenzähler 21) erstreckt. Daher kann ein gemessener Wert, der dem Raumfehlerkompensator unterworfen ist, nach außen ausgegeben werden und es ist nicht nötig den Führungsgrößenwert für den Bewegungsraum der Umkehrkompensation zu unterwerfen.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt, das bei einer CMM angewandt wird, an der ein Profilmeßzähler 29 angebracht ist an Stelle eines Berührungsmeßfühlers 11. Im Falle, daß ein Profilmeßfühler 29 benutzt wird, ist ein Profilsteuerungssystem zum Aufrechterhalten des Zustands, in dem der Profilmeßfühler 29 immer in Kontakt mit einem Werkstück in einem erlaubbaren Verschiebungsabstand festgelegt sein kann, zusätzlich bereitgestellt in der Hauptsteuerungseinrichtung 25. In dem System nach 3 gibt es kein Berührungssignal, das von dem Berührungsmeßfühler erzeugt sein kann, und daher wird ein Daten-Hol-Signal TF2 von der Hauptsteuerrungseinrichtung 25 erzeugt. Wenn das Signal TF2 einem Zähler 21 zugeführt ist, führt der Zähler 21 den vorliegenden Zählstand (Xm, Ym, Zm) einem Raumfehlerkompensator 22 zu. Dieser Zähler 21 zählt die Koordinatenwerte (Xm, Ym, Zm) der Referenzposition des Profilmeßfühlers 29. Ein linearer Encoder 30, der in dem Profilmeßfühler 29 bereitgestellt ist, erfaßt die Verschiebung in dem Zustand, in dem der Fühler (nicht gezeigt) des Profilmeßfühlers 29 in Kontakt mit dem Werkstück gebracht ist. Ein Ausgabeimpuls von dem linearen Encoder 30 wird von einem Zähler 31 gezählt. Wenn er das Signal TF2 empfängt, führt der Zähler 31 Koeffizientenwerte (Xmp, Ymp, Zmp), die den Verschiebungsbetrag des Fühlers darstellen, der Hauptsteuerungseinheit 25 zu.
In dem Signalverarbeitungsweg des Systems, gezeigt in 3, ist das Verschiebungssignal des Fühlers des Profilmeßfühlers 29 nicht der Raumfehlerkompensation unterworfen. Da der Verschiebungsbereich des Fühlerverschiebungssignals (Xmp, Ymp, Zmp) extrem klein im Vergleich zu dem Variationsbereich von (Xm, Ym, Zm) ist, wird die Meßpräzision des gesamten Abschnittes der CMM-Vorrichtung nicht beeinflußt werden, auch wenn das Signal nicht der Raumfehlerkompensation gemäß dieser Erfindung unterworfen ist. Weglassen der Raumfehlerkompensation in diesem Stadium ist wirkungsvoll, um den ganzen Systemaufbau zu vereinfachen.
Wie oben beschrieben können gemäß dieser Erfindung, da das Raumfehlerkompensationssystem in den Bewegungsrückführungsweg in der beweglichen Maschine eingeführt ist, die den dreidimensionalen Raummechanismus hat, sowohl die Raumfehlerkompensation als auch die Bewegungssteuerung in dem Bewegungsraum erreicht werden nur durch Benut zung eines Funktionserzeugungssystems.

Claims

Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine, welche aufweist: – eine führungsgrößenerzeugende Einrichtung (1) zum Erzeugen eines Führungsgrößenkoordinatenwertes in einem Führungsgrößenraum, – eine positionsregelnde Einrichtung (3) zum Betreiben in Antwort auf den Führungsgrößenkoordinatenwert als einen Eingabewert, – eine positionserfassende Einrichtung (4) zum Erfassen der Betriebsposition eines Standardbauteils, dessen Position durch die positionsregelnde Einrichtung (3) in einem Bewegungsraum als ein Koordinatenwert des Führungsgrößenraumes geregelt wird, und – eine raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) zum Kompensieren räumlicher Fehler zwischen dem Führungsgrößenraum und dem Bewegungsraum, die in dem Ausgangskoordinatenwert der positionserfassenden Einrichtung (4) enthalten sind, durch Verwenden einer umwandelnden Funktion (F), die durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, um einen Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Bewegungsraumes in einen entsprechenden Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Führungsgrößenraumes umzuwandeln, zum Ausgeben eines kompensierten Koordinatenwertes als einen gemessenen Wert und zum Korrigieren des Führungsgrößenkoordinatenwertes unter Verwendung des kompensierten Koordinatenwertes, wobei die raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) eine Einrichtung zum Speichern der umwandelnden Funktion (F) aufweist.
Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) im Rückführungsweg von der positionserfassenden Einrichtung (4) zu der positionsregelnden Einrichtung (3) angeordnet ist.
Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) eine Temperaturmeßeinrichtung (23) aufweist und die räumlichen Fehler mittels eines Ausgangssignals von der Meßeinrichtung als ein Referenzsignal ausgleicht.
Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Standardbauteil, dessen Position durch die positionsregelnde Einrichtung (3) geregelt wird, ein Berührungsfühler (11) ist.
Dreidimensionale Koordinatenmeßmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Standardbauteil, dessen Position durch die positionsregelnde Einrichtung (3) geregelt wird, ein Profilmeßfühler (29) ist.
Raumfehlerkompensierendes System eines dreidimensionalen Raummechanismus, welches aufweist: – eine führungsgrößenerzeugende Einrichtung (1) zum Erzeugen eines Führungsgrößenkoordinatenwertes in einem Führungsgrößenraum, – eine positionsregelnde Einrichtung (3) zum Betreiben in Antwort auf den Führungsgrößenkoordinatenwert als einen Eingabewert, – eine positionserfassende Einrichtung (4) zum Erfassen der Betriebsposition eines Standardbauteils, dessen Position durch die positionsregelnde Einrichtung (3) in einem Bewegungsraum als ein Koordinatenwert des Führungsgrößenraumes geregelt wird, und – eine raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) zum Kompensieren räumlicher Fehler zwischen dem Führungsgrößenraum und dem Bewegungsraum, die in dem Ausgangskoordinatenwert der positionserfassenden Einrichtung (4) enthalten sind, durch Verwenden einer umwandelnden Funktion (F), die durch eine tatsächliche Messung erhalten wurde, um einen Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Bewegungsraumes in einen entsprechenden Koordinatenwert in dem Koordinatensystem des Führungsgrößenraumes umzuwandeln, und zum Korrigieren des Führungsgrößenkoordinatenwertes unter Verwendung des kompensierten Koordinatenwertes, wobei die raumfehlerkompensierende Einrichtung (5) eine Einrichtung zum Speichern der umwandelnden Funktion (F) aufweist.
Raumfehlerkompensierendes Verfahren, das mittels eines dreidimensionalen bewegenden Mechanismus durchgeführt wird, der eine bewegende Einrichtung (3) zum freien Bewegen eines Standardbauteils, das in einem Bewegungskoordinatensystem eines Bewegungsraumes angeordnet ist, eine Positionsmeßeinrichtung (4) zum Messen von Koordinatenwerten der Position des Standardbauteils in dem Bewegungskoordinatensystem, und eine Steuerungseinrichtung (5) zum Steuern der bewegenden Einrichtung (3) aufweist, um eine Ausgabe der Positionsmeßeinrichtung (4) auf einen derartigen Wert zu setzen, dass er einem Führungsgrößenkoordinatenwert des Führungsgrößenraumes entspricht, der von außen eingegeben ist, wobei es die Schritte des Messens der Beziehung zwischen einem Signal, das von der Positionsmeßeinrichtung (4) ausgegeben wurde, und dem Führungsgrößenkoordinatenwert als eine Fehlerfunktion, des Addierens eines Wertes, der zum Kompensieren eines Fehlers benutzt wird, der von der Fehlerfunktion abgeleitet ist, und einer Ausgabe von der Positionsmeßeinrichtung (4) zu dem Führungsgrößenkoordinatenwert und des Zuführens des Ergebnisses der Addition zu der Steuereinrichtung aufweist.