DE60311527T3 - Werkstückinspektionsverfahren und vorrichtung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Abmessungen von Werkstücken unter Verwendung einer Koordinatenmessvorrichtung. Die Koordinatemessvorrichtung umfasst beispielsweise Koordinatenmessmaschinen (KMM), Werkzeugmaschinen, handbetriebene Koordinatenmessarme und Prüfroboter. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Prüfen der Abmessungen eines Werkstücks unter Verwendung eines Nichtkontakttasters.
- Es ist üblich, Werkstücke nach ihrer Herstellung auf einer mit einem Halter versehenen Koordinatenmessmaschine (KMM) zu prüfen, auf der ein Taster montiert ist, der in drei orthogonalen Richtungen X, Y, Z innerhalb eines Arbeitsvolumens der Maschine betrieben werden kann.
- Werkstückmesstaster können in Kontakttaster und in Nichtkontakttaster getrennt werden. Die Kontakttaster umfassen ein Gehäuse mit einem Werkstückkontakttaststift, der bezüglich des Gehäuses abgelenkt werden kann. Es gibt zwei Haupttypen von Kontakttastern. In einem berührungsausgelösten Taster wird der Taststift aus einer Ruhelage abgelenkt, um ein Signal zu bewirken, das angibt, dass der Taststift die Oberfläche des Werkstücks berührt hat. Alternativ kann ein Kontakttaster einen Abtasttaster umfassen, bei dem die Ablenkung des Taststifts kontinuierlich gemessen wird, während der Taststift an der Oberfläche des Werkstücks entlang bewegt wird.
- Nichtkontakttaster sind nahe der Werkstückoberfläche positioniert, ohne das Werkstück zu berühren. Der Taster detektiert die Nähe der Oberfläche beispielsweise durch kapazitive, induktive oder optische Mittel.
- Sowohl Kontakt- wie Nichtkontakttaster leiden unter dem Nachteil, dass die Abtastung bei hoher Geschwindigkeit infolge von Trägheit dynamische Fehler in dem System erzeugt.
- Durch dynamische Ablenkung des Tasters erzeugte Ungenauigkeiten können dadurch verringert werden, dass der Taster sehr langsam bewegt wird.
- Nichtkontakttaster, wie die in dem
US-Patent Nr. 5,315,259 beschriebenen kapazitiven Messtaster sind bekannt. Verfahren zum Abtasten eines Werkstücks, wie in dendeutschen Patenten Nrn. 19730471 und10050795 offenbart, sind ebenfalls bekannt. - Saeid Motavalli et al. (Engineering Design and Automation (1998), 4(2), 85–100 – XP009027086) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines dimensional genauen 3D CAD-Modells eines Teils. Ein maschinelles Sichtsystem ist dazu verwendet, um digitalisierte Daten von dem Teil zu erhalten, die ein 3D CAD-Bild ergeben. Dieses Bild wird dann dazu verwendet, um eine KMM so zu steuern, dass sie einige kennzeichnende Punkte an dem Teil misst. Die genaueren KMM-Daten werden dann für eine Überarbeitung des durch das Nichtkontaktverfahren erzeugten Modells verwendet, um das endgültige, dimensional genaue 3D CAD-Modell zu schaffen.
- Unser früheres
US-Patent Nr. 4,991,304 offenbart ein Verfahren zum Prüfen einer Serie von Werkstücken unter Verwendung einer Koordinatenmessmaschine (KMM), bei dem ein Kontakttaster erst kalibriert oder für jede beabsichtigte Richtung der Tastbewegung genullt wird, indem er bei geringer Geschwindigkeit mit einem Bezugsobjekt wie einer Bezugskugel in Berührung gebracht wird, um einen Satz von Korrektionsoffsets zu gewinnen, der im Computer abgespeichert und für spätere Messungen verwendet wird. - Das erste zu messende Werkstück wird auf den KMM-Tisch aufgesetzt und ein Satz von Punkten an der Oberfläche des Werkstücks wird bei geringer Geschwindigkeit gemessen, um genaue Ablesungen zu gestatten. Die Messung des ersten Werkstücks wird darauf bei hoher Geschwindigkeit wiederholt. Der Unterschied zwischen den Ablesungen bei geringer Geschwindigkeit und den Ablesungen bei hoher Geschwindigkeit wird berechnet und gespeichert. Der für jeden Messpunkt gespeicherte Fehlerwert berücksichtigt die dynamischen Ablenkungen der Maschinenstruktur bei der hohen Geschwindigkeit.
- Das nächste zu messende Werkstück wird auf den KMM-Tisch aufgesetzt und die Ablesungen werden bei hoher Geschwindigkeit vorgenommen. Bei dieser Geschwindigkeit sind die Ablesungen ungenau aber wiederholbar. Jede schnelle Ablesung wird durch die Addierung des entsprechenden, abgespeicherten Fehlerwertes berichtigt and somit bezüglich des von der schnellen Ablesung eingeführten Fehlers kompensiert.
- Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass eine ganze Reihenfolge nominal identischer Werkstücke bei hoher Geschwindigkeit durch Erstellung einer dynamischen Fehlerkarte aus einem einzigen Werkstück gemessen werden kann.
- Ein Nachteil dieses Verfahrens ist dagegen, dass das schnelle in Kontakt erfolgende Abtasten eines Werkstücks einen wesentlichen Verschleiß der Taststiftspitze des Tasters zur Folge hat.
- Nichtkontakttaster haben den Vorteil, dass zwischen dem Taster und dem Werkstück keine Berührung und daher auch kein Verschleiß des Tasters gegeben sind.
- Ein weiterer Vorteil der Nichtkontakttaster liegt darin, dass keine auf die Messkraft rückführbare Fehler vorhanden sind. In Kontakttastern ist dies die Kraft, die vom Taster auf das Werkstück ausgeübt wird und Messfehler infolge einer Verbiegung des Taststiftes, der Koordinatenpositioniervorrichtung und der verformbaren Teile des Werkstücks hervorruft.
- Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass Nichtkontakttaster eine größere Oberflächenabtastungsbandbreite als Kontakttaster besitzen und demnach eine schneller ansprechende Messung liefern, wenn ein Werkstück bei höherer Geschwindigkeit abgetastet oder gemessen wird.
- Jedoch hat ein Nichtkontakttaster auch verschiedene Nachteile. Der Taster kann aufgrund des Herstellungsprozesses radiale Fehler aufweisen, die zu Änderungen der Messdaten für Messungen führen, die unter verschiedenen Winkel rings um den Taster vorgenommen werden. Dies könnte durch eine umständliche Kalibrierung korrigiert werden.
- Nichtkontakttaster, wie induktive und kapazitive Messtaster, sind außerdem durch die Geometrie des zu messenden Teils beeinflusst, und die Messdaten können beispielsweise zwischen einer geraden und einer gekrümmten Fläche bei derselben Distanz zum Taster variieren. Die Oberflächenbeschaffenheit des Teils kann die Messdaten von einem Nichtkontakttaster, besonders für optische Taster, auch beeinflussen.
- Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Prüfen eines Gegenstands gemäß Anspruch 1 vor.
- Der Schritt der Gegenstandsvermessung mittels eines Gegenstandserfassungstasters in der Kontaktbetriebsart kann ein Abtasten des Gegenstands umfassen.
- Der Gegenstand kann mit dem Gegenstandserfassungstaster in der Nichtkontaktbetriebsart abgetastet werden, während der Gegenstandserfassungstaster sich in einem Nennabstand vom Gegenstand befindet.
- Die Fehlerkarte oder -funktion kann dazu verwendet werdet, um den Gegenstandserfassungstaster in der Nichtkontaktbetriebsart zu kalibrieren und dadurch eine radiale Korrektion für eine Nenndistanz und eine Nennrichtung des Gegenstandserfassungstasters relativ zur Gegenstandsoberfläche zu erzeugen.
- Das Verfahren kann auch folgende Schritte umfassen: Messen nachfolgender Gegenstände mit dem Gegenstandserfassungstaster in einer Kontaktbetriebsart und Korrigieren der Gegenstände durch Nutzung der Fehlerkarte oder -Funktion.
- Der nachfolgende Gegenstand kann ein Werkstück umfassen. Der anfängliche Gegenstand kann ein Werkstück umfassen, das wesentlich dasselbe wie der nachfolgende Gegenstand ist. Der anfängliche Gegenstand kann sich vom nachfolgenden Gegenstand unterscheiden.
- Derselbe Gegenstandserfassungstaster kann sowohl Kontakt- wie Nichtkontaktbetriebsarten aufweisen, oder diese können von zwei verschiedenen Tastern gegeben sein.
- Die Fehlerkarte gestattet die Korrektur der Nichtkontakabtastung hinsichtlich Messfehlern, und somit benötigt der Taster keine umständliche Kalibrierung.
- Falls der erste Gegenstand mit den nachfolgenden Gegenständen wesentlich identisch ist, so korrigiert die Fehlerkarte oder -funktion auch Messfehler des Nichtkontakttasters, die von dem geometrischen Einfluss des Gegenstands herrühren.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Gegenstand das erste Mal bei einer geringen Geschwindigkeit gemessen, und der Gegenstand wird das zweite Mal bei der Messgeschwindigkeit der nachfolgenden Gegenstände gemessen. Die Messgeschwindigkeit der nachfolgenden Gegenstände ist vorzugsweise eine schnelle Geschwindigkeit.
- Dieses Verfahren verringert den Verschleiß an der Spitze des Kontakttaststifts und sieht gleichzeitig eine Kompensation sowohl für dynamische Geschwindigkeitsfehler als für Messfehler des Nichtkontakterfassungstasters vor.
- Die erzeugte Fehlerkarte oder -funktion kann zum Korrigieren der Messungen nachfolgender Gegenstände verwendet werden, die unter Verwendung eines Nichtkontakterfassungstasters und einer in-line Koordinatenpositioniermaschine gemessen werden. Die Fehlerkarte oder -funktion kann daher einen oder mehrere der folgenden Fehler anpassen: Messfehler Nichtkontakttaster, auf die Oberflächengeometrie des Gegenstands rückführbare Messfehler, geometrische Fehler der in-line Maschine und dynamische Fehler des in-line Systems.
- Der Gegenstandserfassungstaster in einer Nichtkontaktbetriebsart kann beispielsweise einen optischen Taster, einen kapazitiven oder einen induktiven Messtaster umfassen. Im Allgemeinen sind diese Sensoren eindimensionale oder skalare Sensoren und somit ist es vorteilhaft, diese in einer Betriebsart zur Messung in einem vorbestimmten Pfad zu verwenden. Dies ist jedoch keine unbedingte Forderung, da die Taster auch in einer Betriebsart in einem unbekannten Pfad verwendet werden können.
- Die Gegenstandsmessungen des Kontakterfassungstasters können vorzugsweise dazu verwendet werden, einen Pfad für den nachfolgenden Nichtkontakterfassungstaster zu berechnen, besonders wenn die Oberfläche des Gegenstands nicht prismatisch/geometrisch ist.
- Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert eine Vorrichtung zum Prüfen eines Gegenstands gemäß Anspruch 12.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun als Beispiele und mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
-
1 ein schematisches Diagramm eines auf einer Koordinatenmessvorrichtung montierten Kontakttasters ist; -
2 ein schematisches Diagramm eines auf einer Koordinatenmessvorrichtung montierten Nichtkontakterfassungstasters ist; -
3 ein schematisches Diagramm ist, das einen Kontakttaster beim Abtasten einer Bohrung eines Werkstücks zeigt; -
4 eine Darstellung der Pfade des Kontakttasters und des Nichtkontakttasters beim Abtasten der Bohrung in3 ist; -
5 ein Flussdiagramm zur Darstellung des Abtastverfahrens ist; -
6 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Abtastverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist; und -
7 eine Darstellung eines auf einen Gelenkkopf montierten Nichtkontakttasters ist. - Die in der
1 dargestellte Koordinatenmessvorrichtung umfasst einen Maschinentisch12 , an dem ein Werkstück16 angeordnet werden kann. Dies geschieht vorzugsweise über automatische (nicht gezeigte) Mittel, die jeden einzelnen einer Reihenfolge im Wesentlichen nominell identischer Werkstücke aus einem Produktionslauf in wenigstens nominell derselben Position und Orientierung auf dem Tisch anordnen. Ein analoger Taster14 mit einem ablenkbaren Taststift18 und einer Werkstückkontaktspitze20 wird auf der Hohlwelle10 der Maschine angebracht, obwohl auch andere Arten von Kontakttastern (einschließlich berührungsausgelöste Taster) verwendet werden können. Die Hohlwelle10 und der Taster14 können sich unter der Einwirkung von X-, Y-, Z-Antrieben, die computergesteuert sind, in X, Y, Z-Richtungen bewegen. Die X-, Y-, Z-Skalen (die Zähler für die Ausgänge der Skalen aufweisen) zeigen die momentanen Positionskoordinaten der Hohlwelle, auf welcher der Taster montiert ist, in drei Dimensionen. Die Signale aus dem Taster, welche die Ablenkung des Erfassungstaststiftes anzeigen, werden mit den Ablesungen aus den X-, Y-, Z-Skalen der KMM kombiniert, um die Position der Taststiftspitze und damit die Oberfläche des Werkstücks zu berechnen. Alternativ sperrt bei einem berührungsausgelösten Taster ein Signal, das den erfolgten Kontakt des Tasters mit der Werkstückoberfläche angibt, die Skalen und der Computer nimmt eine Ablesung der Koordinaten der Werkstückoberfläche vor. - Soweit hier beschrieben ist, geht es hier um eine konventionelle Maschine. Der Computer enthält ein Programm, das eine Abtastung der Werkstückoberfläche mit einem Taster oder einen Kontakt der Werkstückoberfläche mit einem berührungsausgelösten Taster an einer Mehrheit verschiedener Punkte bewirkt, die ausreichend sind, um für die erforderliche Prüfungsoperation sämtliche erforderliche Dimensionen des Werkstücks aufzunehmen.
- Die beschriebenen analogen und berührungsausgelösten Taster umfassen beide Kontakttaster, wobei der Taststift des Tasters
14 bei Kontakt mit dem Gegenstand abgelenkt wird. -
2 zeigt einen auf der Hohlwelle10 einer Koordinatenmessmaschine montierten Nichtkontakttaster22 , wobei der Nichtkontakttaster22 beispielsweise einen optischen Taster, einen kapazitiven Messtaster oder einen induktiven Messtaster umfassen kann. Wenn die Hohlwelle10 den Taster22 in einem Pfad um das Werkstück16 bewegt, detektiert der Taster den Abstand zwischen sich selbst und der Werkstückoberfläche. Die Signale von dem Taster werden mit den Ablesungen der X, Y und Z-Skalen der KMM kombiniert, um die Position der Werkstückoberfläche zu berechnen. - Bezug nehmend auf
5 wird die folgende Vorgehensweise bei dem vorliegenden Prüfverfahren verwendet. Ein Gegenstand, wie ein Kalibrierungsgegenstand oder ein Werkstück, wird an einer Koordinatenpositionierungsmaschine26 , beispielsweise einer CMM, eingerichtet und mit einem Kontakttaster28 , beispielsweise einem Analogtaster, abgetastet oder gemessen. Dieser Kontakttaster ist hinsichtlich statischer Fehler durch herkömmliche Mittel kalibriert, wie beispielsweise in demU.S. Patent Nr. 4,991,304 beschrieben ist, in dem ein Satz von Korrekturoffsets berechnet wird, indem der Taster mit einer geringen Geschwindigkeit ein Referenzobjekt, wie eine Bezugskugel, in einer Vielzahl von Richtungen berührt. Diese Korrekturoffsets werden dann dazu verwendet, alle anschließenden Messungen zu korrigieren. - Der Kontakttaster wird gegen einen Nichtkontakttaster ausgetauscht, beispielsweise einen induktiven Messtaster. Das Werkstück wird dann unter Verwendung des Nichtkontakttasters
32 abgetastet oder gemessen. - Aus der Differenz zwischen den Ergebnissen von der Kontaktabtastung und der Nichtkontaktabtastung wird eine Fehlerkarte oder -funktion erzeugt
34 . - Anschließende Gegenstände werden nun an der CMM angeordnet und unter Verwendung des Nichtkontakttasters
36 abgetastet oder gemessen. - Messdaten, die den anschließenden Gegenständen entsprechen, die mit der Nichtkontaktfehlerkarte genommen wurden, können somit unter Verwendung dieser Fehlerkarte oder -funktion
38 korrigiert werden. Dieses Verfahren erlaubt, dass die Verwendung eines nicht kalibrierten Nichtkontakttasters hinsichtlich Messfehlern korrigiert wird. - Bestimmte Merkmale eines Werkstücks, wie verschiedene Oberflächen und Ecken, können eine Wirkung auf die Messungen von einer Nichtkontaktabtastung, insbesondere bei induktiven und kapazitiven Messtastern, besitzen. Ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist, dass Fehler aufgrund dieser Effekte, die während der Nichtkontaktabtastung auftreten können, durch die Fehlerkarte oder -funktion korrigiert werden, da die Messdaten von der Kontaktabtastung nicht durch diese geometrischen Einflüsse beeinflusst sind. Somit sind Messungen, die unter Verwendung des Nichtkontakttasters von anschließenden Werkstücken genommen wurden, die dieselben geometrischen Merkmale aufweisen, auch hinsichtlich dieser geometrischen Einflüsse korrigiert.
- Das Werkstück kann unter Verwendung eines Tasters abgetastet werden, der sowohl in Kontakt- als auch Nichtkontaktbetriebsarten arbeitet. Ein einzelner Taster kann ein kombinierter Berührungsauslöse-, Kontaktabtast- und Nichtkontakttaster sein. Beispielsweise kann ein kombinierter Berührungsauslöse- und Nichtkontakttaster einem Pfad um das Werkstück folgen, wobei er Berührungsauslösepunkte nimmt, und sich dann um den Pfad ein zweites Mal bewegen, bei dem Nichtkontaktmessungen genommen werden. Alternativ dazu kann ein kombinierter Berührungsauslöse- und Nichtkontakttaster in Kontakt mit einer Oberfläche des Werkstücks gebracht werden, um einen Auslösepunkt zu erhalten, und dann von der Oberfläche weg umgekehrt werden, um zu ermöglichen, dass eine Nichtkontaktmessung durchgeführt wird. Dieses Verfahren erlaubt, dass der Nichtkontakttaster kalibriert wird.
- Nun wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf
6 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Werkstück, das eine unbekannte Oberfläche besitzt, aus einer Serie von zu vermessenden Werkstücken auf der CMM40 eingerichtet und mit einer geringen Geschwindigkeit mit dem Kontakttaster42 abgetastet oder gemessen. Bei dieser geringen Geschwindigkeit sind die dynamischen Fehler des Systems vernachlässigbar. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit typischerweise < 20 mm/s betragen. - Das Werkstück wird dann unter Verwendung des Nichtkontakttasters
44 abgetastet. Diese Abtastung wird bei einer Geschwindigkeit ausgeführt, bei der auch die anschließenden Werkstücke abgetastet werden. Dies ist eine schnelle Geschwindigkeit, um eine Hochgeschwindigkeitsprüfung zu erleichtern. Die schnelle Geschwindigkeit ist bevorzugt größer als 20 mm/s. Beispielsweise kann sie typischerweise 100 mm/s betragen. - Wie zuvor wird eine Fehlerkarte oder -funktion entsprechend der Differenz zwischen den Ergebnissen aus der Kontaktabtastung bei niedriger Geschwindigkeit und der Nichtkontaktabtastung bei schneller Geschwindigkeit erzeugt
46 . - Anschließende Werkstücke in der Serie von Werkstücken werden an der CMM eingerichtet und durch die CMM unter Verwendung des Nichtkontakttasters
48 abgetastet. Die Daten in Verbindung mit den anschließenden Werkstücken werden durch die Fehlerkarte50 korrigiert. Die anschließenden Teile werden bei im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit wie zuvor gemessen, d. h. der schnellen Geschwindigkeit des Nichtkontakttasters. -
3 zeigt eine Bohrung24 eines Werkstücks16 , die mit einem Kontakttaster14 abgetastet wurde. Der Pfad des Werkstückkontakttasters14 , wenn er die Bohrung24 abtastet, ist in4 als A gezeigt. Dieses Profil zeigt genau die Oberfläche der Bohrung24 , wenn der Kontakttaster kalibriert ist, um statische Fehler zu eliminieren, und die Bohrung langsam abgetastet wird, um dynamische Fehler zu reduzieren. - Die aus der Kontaktabtastung gesammelten Daten können dazu verwendet werden, einen Pfad C zu berechnen, entlang dem der Nichtkontakttaster wandert, um die Bohrung
24 abzutasten. Dieser Pfad C ist von dem Profil A versetzt. - Die Oberfläche der Bohrung
24 , wie sie durch die Nichtkontaktabtastung gemessen ist, ist durch das Profil B gezeigt. Dieses Profil B kann weniger genau die Oberfläche der Bohrung24 zeigen, als Profil A, da der Nichtkontakttaster weder für statische oder dynamische Fehler noch für radiale Fehler aufgrund der Herstellung und der geometrischen Merkmale der Oberfläche kalibriert worden ist. Die Differenzen d zwischen den Profilen A und B werden dazu verwendet, Fehlerwerte zu berechnen, durch die anschließende Nichtkontaktabtastungen korrigiert werden. - Dieses Verfahren besitzt somit den Vorteil, dass sowohl dynamische als auch statische Fehler des Nichtkontaktmessverfahrens kompensiert werden. Dynamische Geschwindigkeitsfehler werden durch die anfängliche langsame Abtastung mit dem Kontakttaster kompensiert, und statische Fehler werden durch die anfängliche langsame Abtastung kompensiert, die mit einem kalibrierten Taster ausgeführt wird.
- Nichtkontakttaster sind gewöhnlich eindimensional, und somit ist es bevorzugt, den Pfad der Nichtkontaktabtastung, dem sie folgen soll, zu berechnen. Die durch den Kontakttaster genommenen Messungen können dazu verwendet werden, den Pfad für den Nichtkontakttaster, dem dieser folgen soll, zu berechnen. Beispielsweise kann dieser Pfad von der gemessenen Oberfläche des Gegenstandes um eine bestimmte Distanz x versetzt sein.
- Es muss nicht notwendig sein, Daten zu verwenden, die aus der Kontaktabtastung gesammelt wurden, um den Pfad der Nichtkontaktabtastung zu berechnen. Wenn beispielsweise das Werkstück nominell vordefinierte Merkmale besitzt, kann die Nichtkontaktabtastung leicht aus diesen Merkmalen ermittelt werden. Wenn ferner ein mehrdimensionaler Nichtkontaktsensor verwendet wird, kann das Werkstück leicht unter Verwendung von Techniken bezüglich eines nicht bekannten Pfades gemessen werden.
- Die Erfindung ist nicht auf die Koordinatenmessvorrichtung begrenzt, die eine Bewegung des Tasters relativ zu dem Gegenstand entlang drei orthogonaler Achsen vorsieht. Beispielsweise kann die Koordinatenmessvorrichtung einen Drehtisch umfassen, an dem der Gegenstand angeordnet ist und der ermöglicht, dass der Gegenstand bezüglich eines Tasters gedreht werden kann.
- Alternativ oder zusätzlich kann der Taster an einem Gelenkkopf angebracht sein, der ein oder mehrere Rotationsfreiheitsgrade besitzen kann.
7 zeigt einen Nichtkontakttaster22 , beispielsweise einen induktiven Messtaster, der an einem Gelenkkopf52 angebracht ist, der seinerseits an einer Spindel10 einer Koordinatenmessmaschine angebracht ist. Der Gelenkkopf52 umfasst ein fixiertes Gehäuse54 , das an der Maschinenspindel10 angebracht ist. Ein zweites Gehäuse56 ist bezüglich des ersten Gehäuses54 um eine Achse A1 drehbar. Der Nichtkontakttaster22 ist drehbar an dem zweiten Gehäuse56 angebracht und ist um eine zweite Achse A2, die orthogonal zu der A1-Achse liegt, drehbar. Der Gegenstand kann durch den an einem derartigen Gelenkkopf angebrachten Taster durch Rotation des Tasters durch den Kopf oder eine Kombination aus Rotation und Translation des Kopfes durch die Koordinatenmessvorrichtung gemessen werden.
Claims (20)
- Verfahren zum Prüfen eines Gegenstandes (
16 ) unter Verwendung einer Koordinatenmessvorrichtung, bei der ein Gegenstandserfassungstaster (10 ) in eine positionserfassende Beziehung mit jedem Gegenstand bewegt wird und eine Positionsablesung genommen wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte in beliebiger geeigneter Reihenfolge umfasst, dass: ein Gegenstand mit einem Gegenstandserfassungstaster in einer berührenden Betriebsart (28 ) unter Verwendung der Koordinatenmessvorrichtung vermessen wird; der Gegenstand mit einem Gegenstandserfassungstaster in einer berührungslosen Betriebsart (32 ) unter Verwendung der Koordinatenmessvorrichtung abgetastet wird; eine Fehlerkarte oder -funktion erzeugt wird, die der Differenz zwischen der Messung, die mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart und dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart (34 ) gemacht wurde, entspricht; und die Fehlerkarte oder -funktion verwendet wird, um nachfolgende Messungen (38 ) mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart zu korrigieren. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Vermessen des Gegenstands mit einem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart umfasst, dass der Gegenstand abgetastet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart abgetastet wird, wobei sich der Gegenstandserfassungstaster unter einem Nennabstand von dem Gegenstand befindet.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fehlerkarte oder -funktion dazu verwendet wird, den Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart zu kalibrieren, wodurch eine radiale Korrektur für eine Nenndistanz und -richtung des Gegenstandserfassungstasters relativ zu der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit den zusätzlichen Schritten, dass: nachfolgende Gegenstände mit dem Gegenstandsmesstaster in der berührungslosen Betriebsart vermessen werden; und die Messungen der nachfolgenden Gegenstände unter Verwendung der Fehlerkarte korrigiert werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart und der Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart einen einzelnen Gegenstandsmesstaster mit sowohl berührenden als auch berührungslosen Betriebsarten umfasst.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart und der Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart separate Taster umfassen.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand mit der Gegenstandserfassungsbetriebsart in der berührenden Betriebsart mit geringer Geschwindigkeit und mit der Gegenstandserfassungsbetriebsart in der berührungslosen Betriebsart bei der gewünschten Messgeschwindigkeit nachfolgender Gegenstände vermessen wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Geschwindigkeit der Vermessung nachfolgender Gegenstände eine schnelle Geschwindigkeit ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messungen des Gegenstandes, die aus der Messung mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart erzielt werden, dazu verwendet werden, einen Pfad zu berechnen, dem der Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart folgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Pfad für den Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart unter Verwendung vordefinierter Merkmale des Werkstücks bestimmt wird.
- Vorrichtung zum Prüfen eines Gegenstands (
16 ) unter Verwendung einer Koordinatenmessvorrichtung und zumindest eines Gegenstandserfassungstasters (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Controller umfasst, der derart ausgebildet ist, um die folgenden Schritte in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge auszuführen, dass: ein Gegenstand mit einem Gegenstandserfassungstaster in einer berührenden Betriebsart (28 ) unter Verwendung der Koordinatenmessvorrichtung vermessen wird; der Gegenstand mit einem Gegenstandserfassungstaster in einer berührungslosen Betriebsart (32 ) unter Verwendung der Koordinatenmessvorrichtung abgetastet wird; eine Fehlerkarte oder -funktion erzeugt wird, die der Differenz zwischen der Messung, die mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart und dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart (34 ) gemacht wurde, entspricht; und die Fehlerkarte oder -funktion verwendet wird, um nachfolgende Messungen (38 ) mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart zu korrigieren. - Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Schritt zum Vermessen des Gegenstandes mit einem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart umfasst, dass der Gegenstand abgetastet wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei der Gegenstand mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart abgetastet wird, wobei sich der Gegenstandserfassungstaster unter einem Nennabstand von dem Gegenstand befindet.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Fehlerkarte oder -funktion dazu verwendet wird, den Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart zu kalibrieren, wodurch eine radiale Korrektur für eine Nenndistanz und -richtung des Gegenstandserfassungstasters relativ zu der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, mit den zusätzlichen Schritten, dass: nachfolgende Gegenstände mit dem Gegenstandsmesstaster in der berührungslosen Betriebsart vermessen werden; und die Messungen der nachfolgenden Gegenstände unter Verwendung der Fehlerkarte korrigiert werden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Gegenstand mit der Gegenstandserfassungsbetriebsart in der berührenden Betriebsart bei geringer Geschwindigkeit und mit der Gegenstandserfassungsbetriebsart in der berührungslosen Betriebsart bei der Messgeschwindigkeit nachfolgender Gegenstände vermessen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Geschwindigkeit zum Vermessen der nachfolgenden Gegenstände eine schnelle Geschwindigkeit ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die Messungen des Gegenstandes, die aus der Messung mit dem Gegenstandserfassungstaster in der berührenden Betriebsart erzielt werden, dazu verwendet werden, einen Pfad zu berechnen, dem der Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart folgt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der Pfad für den Gegenstandserfassungstaster in der berührungslosen Betriebsart unter Verwendung vordefinierter Merkmale des Werkstücks bestimmt wird.
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