DE3011003C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück

Info

Publication number
DE3011003C2
DE3011003C2 DE3011003A DE3011003A DE3011003C2 DE 3011003 C2 DE3011003 C2 DE 3011003C2 DE 3011003 A DE3011003 A DE 3011003A DE 3011003 A DE3011003 A DE 3011003A DE 3011003 C2 DE3011003 C2 DE 3011003C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
probe
workpiece
support structure
measuring
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3011003A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3011003A1 (de
Inventor
David Roberts Mcmurtry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renishaw Electrical Ltd
Original Assignee
Renishaw Electrical Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renishaw Electrical Ltd filed Critical Renishaw Electrical Ltd
Publication of DE3011003A1 publication Critical patent/DE3011003A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3011003C2 publication Critical patent/DE3011003C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/045Correction of measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G01B7/008Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B7/012Contact-making feeler heads therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Meß­ werten an einem Werkstück mit einer Vorrichtung, die einen Stützaufbau für eine Sonde enthält, um diese relativ zum zu messenden Werkstück und relativ zu einer Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Lage der Sonde in Bezug auf einen Bezugspunkt zu bewegen, wobei die Sonde eine Einrich­ tung zum Erzeugen eines Meßsignals bei Erreichen einer vorbe­ stimmten Beziehung zu einer nahegelegenen Fläche des Werk­ stücks besitzt.
Bei Verfahren dieser Art ist es zur Beschleunigung des Meß­ vorgangs üblich, die Sonde schnell von einer zu messenden Oberfläche zur nächsten zu messenden Oberfläche zu bewegen. Diese Beschleunigung wird jedoch durch die dynamische Verbie­ gung des Trage- oder Stützaufbaus begrenzt. Dies bedeutet, daß dann, wenn das Signal erzeugt wird und die Sonde einer Beschleunigung oder Abbremsung unterworfen ist, die Messung einen anderen Wert ergibt, als wenn die Sonde sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen würde. Wenn dieser Unter­ schied eine bestimmte Toleranz überschreitet, wird die Messung unbrauchbar.
Aus der DE 26 47 147 A1 ist ein Verfahren zur Kompensierung von Meßfehlern bei einer Koordinatenmeßmaschine bekannt, die durch eine statische Ausbiegung eines Führungsschlittens und durch Luftspaltänderungen der Luftlagerung dieses Führungs­ schlittens verursacht werden. Die statische Ausbiegung und die Luftspaltänderungen entstehen dabei durch das Gewicht einer am Führungsschlitten befestigten Konsole, durch das Gewicht der längs dieser Konsole verschiebbaren Meßeinheit sowie durch das wechselnde Gewicht der jeweils verwendeten Abtastdorne. Die Meßfehlerkompensation wird bei dem bekann­ ten Verfahren dadurch vorgenommen, daß die Spaltbreite der Führungsschlitten-Luftlagerung soweit verändert wird, bis sich der Abtastdorn wieder in der unverfälschten Posi­ tion befindet. Eine Kompensation dynamisch bedingter Verfor­ mungen ist dabei nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach und wirtschaftlich zu realisierendes Meßverfahren zu schaffen, mit dem eine hohe Genauigkeit der Meßwerte auch bei hohen Verfahrgeschwin­ digkeiten der Meßvorrichtung gewährleistet werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die durch die Beschleunigung verursachte dynamische Abbie­ gung des Stützaufbaus, die auftritt, wenn die Sonde auf die Fläche zu bewegt wird, zum Zeitpunkt der Abgabe des Meßsig­ nals automatisch bestimmt wird.
Damit wird es möglich, die durch die Beschleunigung verur­ sachte dynamische Abbiegung des Stützaufbaus zu ermitteln und nachträglich die mittels der Sonde gemessenen Koordina­ ten des Werkstücks zu korrigieren.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Sonde mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Meßsignals bei Erreichen einer vorbestimmten Beziehung zu einer nahegelegenen Fläche des Werkstücks, einen die Sonde abstützenden Aufbau zur Bewegung relativ zum Werkstück sowie eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Lage der Sonde während der Bewegung relativ zu einem gegebenen Bezugs­ punkt, und diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Einrichtung zur Bestimmung einer der Beschleunigung des Stützaufbaus entsprechenden Größe vorgesehen ist, so daß die durch die Beschleunigung des Stützaufbaus verursachte Abbie­ gung des Stützaufbaus zum Zeitpunkt der Abgabe des Meßsig­ nals bestimmbar ist.
Die dynamische, durch die Beschleunigung verursachte Abbie­ gung des Stützaufbaus kann dadurch bestimmt werden, daß irgendein Parameter der Einrichtung, der durch die Geschwin­ digkeitsänderung der Sonde beeinflußt wird, erfaßt wird. Die bei der Erfassung des Parameters erzielten Meßergebnisse werden in entsprechende Lageunterschiede der Sonde von der Stelle, die sie im Ruhezustand oder im Zustand gleichmäßiger Geschwindigkeit einnehmen würde, umgewandelt, und der Lage­ unterschied wird dann zu dem vorhandenen, durch die Meßein­ richtung aufgezeichneten Meßergebnis hinzugefügt oder von ihm abgezogen.
Der Parameter kann die Sondenbeschleunigung sein, die beispielsweise durch einen Beschleunigungsmesser an einem sich bewegenden Teil der Einrichtung gemessen wird. Möglich ist es auch, den entsprechenden Parameter zu messen durch einen Dehnungsmeßstreifen an einem sich bewegenden oder einem stationären Teil der Einrichtung oder durch ein Dreh­ moment-Meßgerät an einer Welle oder durch ein Strommeßgerät in einem zum Antrieb der Einrichtung benutzten Motor.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Meßeinrichtung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des verwendeten Meß­ systems,
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit Einzelheiten der Meßsonde und des Beschleunigungsmessers, und
Fig. 4 ein Geschwindigkeitsdiagramm.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält eine Sonde 10, die so abgestützt oder aufgehängt ist, daß sie sich in Richtung der X-, Y- und Z-Achsen eines orthogonalen Koordinatensystems bewegen kann. Zu diesem Zweck ist die Sonde 10 an dem unteren Ende einer sich vertikal erstrecken­ den Meßwelle 11 befestigt, die durch ein Lager 12 so abgestützt ist, daß sie in der Z-Achse bewegbar ist, wobei das Lager 12 integral mit einem Schlitten 13 ausgeführt ist, der in der X-Achsenrichtung an einem Balken 14 bewegbar ist. Dieser Balken 14 ist wiederum an einer an einem Tisch 16 befestigten Schiene 15 in Y-Achsenrichtung beweglich. Die Sonde 10 besitzt einen Griffel oder Stiel 17 mit einem sphärischen Meßende 27, das an dem zu messenden Werkstück 8 angelegt wird. Es wird angenommen, daß eine Messung in Richtung der X-Achse ausgeführt werden soll, und zwar soll der Abstand X1 zwischen einer Fläche 21 eines Bezugsblocks 22 und einer Fläche 23 des Werkstücks 8 bestimmt werden. Dabei muß der Schlitten 13 längs der Schiene 14 mittels einer Spindel 19 in Richtung der X-Achse bewegt werden; die Spindel 19 wird dabei mittels eines an einem Ende des Balkens 14 befestigten Motors 20 angetrieben. Die Ermittlung des Meßergebnisses geschieht dabei mittels eines optoelektronischen Meßkopfes 24, der an dem Schlitten 13 befestigt ist und sich mit diesem längs eines Maßstabes 25 bewegt, welcher an dem Balken 14 angebracht ist. Der Abgabewert des Meßkopfes wird durch einen Zähler 26X er­ faßt.
Dabei ist eine gleichartige motorgetriebene Spindel zur Bewegung der Meßwelle 11 durch das Lager 12 hindurch vor­ gesehen und eine weitere motorgetriebene Spindel zur Be­ wegung des Balkens 14 längs der Schiene 15 vorgesehen; die Sonde 10 wird zunächst durch diese nicht gezeigten Antriebseinrichtungen in Richtung der Y- bzw. der Z-Achse so bewegt, daß die Messung in Richtung der X-Achse an der erforderlichen Stelle der Y- und Z-Richtung vorgenommen wird. Zunächst wird der Motor 20 so betrieben, daß das Meßende 27 gegen die Bezugsfläche 21 angelegt wird, und der Zähler 26 wird auf das von der Sonde im Zeitpunkt der Anlage des Meßendes 27 an der Fläche 21 abgegebene Signal hin auf Null gestellt. Dabei ist Vorsorge getroffen, daß die Sonde mit langsamer gleichförmiger Bezugsgeschwindigkeit gegen die Fläche 21 bewegt wird, um eine Verfälschung der Nullstellung durch Trägheitswirkungen zu vermeiden.
Gleichartige Null-Stellungsvorgänge werden in Bezug auf die Y- und Z-Achsenrichtungen vorgenommen. Eine jede der­ artige Betätigung schließt normalerweise ein Anhalten der Sonde unmittelbar nach Ausführung der Messung und eine Beschleunigung der Sonde zum nächsten Meßpunkt hin ein. Nach diesem Nullstellungsvorgang ist die Vorrichtung zur Ausführung aller Meßvorgänge bereit, die auf diese Null­ stellung bezogen sind; die nachfolgend beschriebene Aus­ führung eines Meßvorganges bezieht sich demnach auf die Meßvorgänge von vielen solchen Vorgängen, oftmals Hunderten von Vorgängen, die an einem komplizierten Werkstück aus­ geführt werden müssen. Um diesen Ablauf wirtschaftlich durchzuführen, müssen die einzelnen Arbeitsgänge in rascher Reihenfolge ausgeführt werden. Je schneller die beweglichen Teile in Bewegung gesetzt werden, umso größer ist dabei die Möglichkeit, daß die Meßwerte durch Trägheitseinwirkungen verfälscht werden. Darauf wird nun im einzelnen eingegangen.
Wenn der Motor 20 angetrieben wird, um den Schlitten in Richtung der X-Achse von der Nullstellung oder irgendeiner anderen Ruhestellung aus zu beschleunigen, wird das Teil 11, das im Gleichgewichtszustand eine Mittelachse 11A be­ sitzt, durch die Trägheitskraft so gebogen oder verformt, daß seine Mittellinie die gezeigte Lage 11B in Fig. 1 ein­ nimmt. In diesem Zusammenhang kann das Teil als einseitig eingespannter Balken angesehen werden, der an dem Lager 12 abgestützt ist und sich gegenüber dem Lager und dem Schlitten 13 verbiegt. Das Meßende 27, welches im Gleichgewichts­ zustand die Stellung 27A einnimmt, gelangt unter Beschleu­ nigungseinwirkung in eine Stellung 27B, die gegenüber der Stellung 27A um einen Abbiegungsbetrag DX (in Fig. 1 über­ trieben dargestellt) entfernt liegt. Der tatsächliche Wert der Abbiegung DX kann in der Größenordnung von einigen µm liegen. Das Meßende 27 legt sich deshalb später an das Werkstück an, als es ohne Verbiegung des Teils 11 der Fall wäre. Es wird angenommen, daß die Beschleunigung gleichmäßig erfolgt, so daß die Geschwindigkeit der Sonde quadratisch mit dem zurückgelegten Weg zunimmt und daß die Abbiegung DX bis zum Zeitpunkt der Anlage an dem Werkstück ungeändert geblieben ist. Zum Zeitpunkt der Anlage besitzt der Meß­ kopf eine Stellung 24B statt der Gleichgewichtsstellung 24A. Der durch den Meßkopf aufgenommene Abstand X2 ist deshalb um den Betrag DX größer als der eigentlich aufzu­ nehmende Abstand X1.
Die Sonde 10 kann in irgendeiner Weise aufgebaut sein; es muß eine Einrichtung vorhanden sein, die ein Signal 37 abgibt, wenn die Sonde, oder genauer ein Erfassungselement der Sonde eine vorbestimmte Bezugslage zum Werkstück einnimmt. Bei dem beschriebenen Beispiel ist das Erfassungs­ element der Griffel oder Meßstift 17 mit seinem Meßende 27 und das Signal 37 wird durch in Fig. 3 dargestellte elek­ trische Kontakte der Meßstiftlagerung erzeugt, durch die der Meßstift 17 in einem Gehäuse 36 gehalten wird. Die Kontakte ändern den Zustand eines elektrischen Kreises, wenn eine auf den Meßstift einwirkende Kraft den Zustand der Kontakte ändert. Das Signal 37 wird zum Anhalten des Motors 20 und zum Einleiten des nächsten Meßschrittes verwendet. Das Signal 37 wird auch benutzt, um die augenblickliche Ablesung oder den Zählwert im Zähler 26X an einen Hauptspeicher 28 eines Rechners 29 zu übertragen, der zur Verarbeitung der durch die Vorrichtung erzielten Meßwerte benutzt wird.
In der bisher beschriebenen Weise ist die Vorrichtung be­ kannt und bildet nicht Teil der Erfindung. Es ergibt sich jedoch aus der Beschreibung, daß die Beschleunigungswerte, mit denen die Vorrichtung beaufschlagt werden kann, durch die beschriebenen Ablenkvorgänge oder Verbiegungen beschränkt werden.
Um diese Trägheitseffekte auszuschalten oder eine Beein­ flussung der Meßergebnisse durch die Trägheitseffekte zu beseitigen, wird durch die Erfindung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals geschaffen, welches anzeigt, daß der Abstand DX ein zulässiges Minimum übersteigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dazu ein Be­ schleunigungsmesser 30 verwendet, der in der Nähe der Sonde 10 oder in ihr selbst vorgesehen ist. In der Dar­ stellung nach Fig. 3 umfaßt der Beschleunigungsmesser 30 eine bekannte Anordnung aus piezo-elektrischen Kristallen 31, die zwischen einer Grundplatte 32 und einer freien Masse 33 angebracht sind. Drei Abgabemeßwerte 34X, 34Y und 34Z, die insgesamt als das Ausgangssignal 34 be­ zeichnet werden, werden von den Kristallen erhalten als die elektrischen Ströme, die infolge von auf die Masse 33 in der X-, Y- bzw. Z-Richtung einwirkenden Kräften erzeugt werden. Der Beschleunigungsmesser 30 ist in einem Gehäuse untergebracht, das direkt zwischen dem Teil 11 und dem Gehäuse 36 der Sonde angebracht ist.
Das Gesamtausgangssignal 34, d. h. die drei Komponenten 34X, 34Y und 34Z werden jeweiligen Schwellwert-Verstärkern 38 zugeführt (von denen nur einer in Fig. 2 dargestellt ist), deren Ausgangssignale 39 proportional der Größe der Signale 34 sind, wenn die Signale 34 einen vorbestimmten Grenz- oder Schwellwert überschreiten, der einem verträglichen Maximalabbiegewert des Teiles 11 entspricht.
Die Ausgangssignale 39 können so weiter verwendet werden, daß sie auf einen Schalter 40 einwirken, um die Übertragung des Zählwertes vom Zähler 26 zum Speicher 28 zu sperren und ein Signal 41 abzugeben, das anzeigt, daß der Meßvorgang mit geringerer Verschiebungsgeschwindigkeit wiederholt werden soll. Diese Verwendung des Ausgangssignals des Beschleunigungsmesser ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Motor 20 so eingeschaltet wird, daß die Bedienungsperson mit Handschaltung auf das Teil 11 eine Kraft überträgt. Falls jedoch die Vorrichtung durch ein Rechnerprogramm betrieben und gesteuert wird, wird das nachfolgend beschriebene System vorteilhafter sein.
Das Signal 34 wird an eine Digitalisiereinrichtung 42, also einen Analog/Digitalwandler, angelegt, der die je­ weilige Größe des Signals 34 in ein entsprechendes Binär­ signal 43 wandelt. Das Signal 43 wird über einen Zwischen- oder Pufferspeicher 44 und einen Dekoder 45 geleitet, dessen Ausgangssignal 46 eine Adresse in einem Korrektur­ speicher 47 bildet. Dieser Speicher enthält eine Liste oder Tabelle von Abweichungswerten DX(n) der Abweichung DX für entsprechende Werte des Signals 34X. Das Signal 37 wird an den Pufferspeicher 44 angelegt, um den augen­ blicklichen Wert des Signals 37 durch den Dekoder 45 in den Speicher 47 zu übertragen, wobei dieser durch Aus­ gabe des Wertes DX(n) reagiert, der an der entsprechenden Adresse vorhanden ist; dieser DX(n)-Wert wird an einen Subtraktor 48 übertragen. Dieser ist zwischen dem Zähler 26X und dem Speicher 28 eingefügt und so ausgelegt, daß er die Differenz X2-DX(n) bildet, die den wahren Wert des Abstandes X1 darstellt.
Die verschiedenen Werte DX(n) im Speicher 47 werden durch einen Eichvorgang hergestellt. Dabei wird der Schlitten 13 so bewegt, daß die Sonde 10 in Eingriff oder in Anlage mit einem Probestück, beispielsweise dem Werkstück 8, kommt. Zuerst wird der Schlitten 13 mit der gleichen geringen und gleichförmigen Geschwindigkeit angetrieben, die beim Nullstellen des Zählers 26X am Bezugsblock 22 benutzt wird. Dadurch wird eine Basisablesung X2a im Zähler 26 erhalten, die den wahren Abstand X1 darstellt. Daraufhin wird der Schlittenlauf mehrmals mit zunehmend größerer Beschleunigung wiederholt. Bei jedem Schlitten­ lauf wird das Ausgangssignal X2n des Zählers 26 zum Zeitpunkt der Abgabe des Signals 37 im Speicher 28 gegen den Inhalt des Pufferspeichers 44 aufgezeichnet. Die Differenzen X2n-X2a = DXn bei verschiedenen Werten von X2n werden dann erzeugt und in den Speicher 47 an den Speicherplätzen eingespeichert, deren Adressen den Ausgangs­ signalen des Pufferspeichers 44 und des Dekoders 45 entsprechen. Dieser Eichvorgang der Vorrichtung kann mit Hilfe des Rechners 29 leicht ausgeführt werden.
Die Beschreibung ist bisher auf die parallel zur X-Achse gelegenen Richtungen bezogen. Ein gleichartiges System ist für die Richtungen parallel zur Y-Achse vorgesehen. Wegen der Steifheit des Teils 11 in Richtung der Z-Achse wird normalerweise kein gleichartiges System für diese Richtung gebraucht, jedoch ist in der Vorrichtung selbst­ verständlich auch eine Skala, ein Ablesekopf und ein Zähler für die Z-Achse vorhanden, wie sie für die X-Achsen­ richtungen beschrieben sind. Der Zähler für die Z-Richtung ist der Zähler 26Z in Fig. 2.
Um nun zu dem Eichvorgang der Vorrichtung zurückzukommen, so ist zu sehen, daß unterschiedliche Werte DX(n) in unterschiedlichen Bereichen des Koordinatenfeldes über dem Tisch 16 erzeugt werden, da die Abbiegung DX um so größer wird, je weiter die Sonde 10 vom Lager 12 entfernt ist, d. h. je größer die unabgestützte Länge des Teils 11 ist. Deshalb wird die Vorrichtung für unterschiedliche Höhen Z1 (Fig. 1) des Meßendes 27 über der Fläche des Tisches 16 geeicht. Zu diesem Zweck wird der Zähler 26Z (Fig. 2) über eine Teiler- oder Dividierschaltung 49 geschaltet, um ein Korrektursignal 50 in Abständen von beispielsweise 15 cm während der Bewegung des Meßendes von der geringsten bis zur höchsten Lage über dem Tisch 16 zu erzeugen. Die Eichung wird in jeweils einem dieser Intervalle ausgeführt und das Signal 50 wird benutzt, um mit einer Multiplexschaltung 51 das Dekoder-Ausgangssignal 46 zum richtigen Teilgebiet des Speichers 47 zu leiten.
In Fig. 4 ist die Geschwindigkeit der Sonde über ihrem Weg aufgetragen, so daß der Beschleunigungsvorgang der Sonde zwischen den Punkten A und B gezeigt ist. Über den Weg kann eine gleichförmige Beschleunigung vorhanden sein, um die Sondengeschwindigkeit mit entsprechend hoher Rate auf ein Maximum zu bringen. Beim Erreichen dieses Maximalwerts im Punkt B (entsprechend der größten Geschwin­ digkeit, die der Motor 20 erreichen kann) schwingt die Sonde zunächst infolge der Vibration des von dem Lager 12 abstehenden Teils 11 . Diese Schwingungsvorgänge klingen ab und die Sondengeschwindigkeit erreicht beispielsweise beim Punkt C einen gleichförmigen Wert. Der Beschleunigungs­ messer 30 reagiert auf die Vibrationen und korrigiert entsprechend die erhaltenen Ablesungen. Alternativ kann der Beschleunigungsmesser dazu verwendet werden, eine Ablesung mittels des Schalters 40 so lange zu sperren, so lange die Oszillationswerte über einem brauch­ werten Wert liegen.
Statt an der Sonde kann der Beschleunigungsmesser auch an dem Schlitten 13 angebracht werden und es kann ein ent­ sprechender Korrekturablauf, gleichartig mit dem beschrie­ benen, aufgrund dieser Lage des Beschleunigungsmessers fest­ gelegt werden. Statt eines Beschleunigungsmessers kann auch an irgendeiner Stelle ein Dehnungsmeßstreifen ange­ bracht werden, wenn diese Stelle in Abhängigkeit von der Sondenbeschleunigung Verzerrungen unterworfen ist.
Der beschriebene Eichvorgang der Vorrichtung läuft so ab, daß die Verschiebung der Sonde bei unterschiedlichen Be­ schleunigungen gemessen werden. Es ist zu sehen, daß diese Verschiebung durch den Rechner 29 aufgrund der Beschleu­ nigung und der bekannten Biegeformeln errechnet werden kann.
Der Rechner 29 ist ein elektronischer Digitalrechner, und der Subtraktor 48 kann entweder als verdrahtete Schaltung oder als Rechenanweisung vorliegen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück mit einer Vorrichtung, die einen Stützaufbau für eine Son­ de enthält, um diese relativ zum zu messenden Werkstück und relativ zu einer Einrichtung zum kontinuierlichen Mes­ sen der Lage der Sonde in Bezug auf einen Bezugspunkt zu bewegen, wobei die Sonde eine Einrichtung zum Erzeugen ei­ nes Meßsignals bei Erreichen einer vorbestimmten Bezie­ hung zu einer nahegelegenen Fläche des Werkstücks be­ sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Beschleunigung verursachte dynamische Abbiegung des Stützaufbaus (11), die auftritt, wenn die Sonde (10) auf die Fläche (23) zu bewegt wird, zum Zeit­ punkt der Abgabe des Meßsignals (37) automatisch bestimmt wird.
2. Verfahren nah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Meßeinrichtung zum Ausgleich der Abbiegung korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Meßeinrichtung gesperrt wird, wenn die dynamische Abbiegung des Stützaufbaus (11) einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang mit geringerer Verschiebungsgeschwin­ digkeit des Stützaufbaus (11) wieserholt wird.
5. Vorrichtung zur Bestimmung eines Meßwertes eines Werk­ stücks, wobei
  • a) eine Sonde (10) mit einer Einrichtung (52) zur Erzeu­ gung eines Meßsignals (37) bei Erreichen einer vorbe­ stimmten Beziehung zu einer nahegelegenen Fläche (23) des Werkstücks (18) vorgesehen ist,
  • b) ein die Sonde (10) abstützender Aufbau (11) zur Bewe­ gung relativ zum Werkstück (18) vorgesehen ist,
  • c) eine Einrichtung (24, 25) zur kontinuierlichen Messung der Lage der Sonde (10) während der Bewegung relativ zu einem gegebenen Bezugspunkt (21) vorgese­ hen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bestimmung einer der Beschleuni­ gung des Stützaufbaus (11) entsprechenden Größe vorgese­ hen ist, so daß die durch die Beschleunigung des Stütz­ aufbaus (11) verursachte Abbiegung des Stützaufbaus (11) zum Zeitpunkt der Abgabe des Meßsignals (37) bestimmbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um das Ausgangssig­ nal der Meßeinrichtung (24, 25) in Abhängigkeit von der Abbiegung zu korrigieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (40) vorgesehen ist, um das Ausgangssig­ nal der Meßeinrichtung zu sperren, wenn die dynamische Ab­ biegung des Stützaufbaus (11) einen vorbestimmten Grenz­ wert überschreitet.
DE3011003A 1979-03-30 1980-03-21 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück Expired - Fee Related DE3011003C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1711329A GB2045437B (en) 1979-03-30 1979-03-30 Coordinate measuring machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3011003A1 DE3011003A1 (de) 1980-10-16
DE3011003C2 true DE3011003C2 (de) 1993-10-14

Family

ID=10504253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3011003A Expired - Fee Related DE3011003C2 (de) 1979-03-30 1980-03-21 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4333238A (de)
JP (1) JPS55154408A (de)
DE (1) DE3011003C2 (de)
GB (1) GB2045437B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212455C3 (de) * 1992-04-14 2001-09-06 Zeiss Carl Verfahren zur Messung von Formelementen auf einem Koordinatenmeßgerät

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2947394A1 (de) * 1979-11-24 1981-05-27 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar Einrichtung zur messwerterfassung an prueflingen
JPS5918183B2 (ja) * 1980-11-10 1984-04-25 耕一郎 北村 工作機械主軸の位置検出装置
IT1144709B (it) * 1981-05-15 1986-10-29 Dea Spa Sistema di misura dimensionale servito da una pluralita di bracci operativi e controllato da un sistema a calcolatore
IT1144707B (it) * 1981-05-15 1986-10-29 Dea Spa Unita a braccio operativo controllata da un sistema a calcolatore
DE3210711C2 (de) * 1982-03-24 1986-11-13 Dr.-Ing. Höfler Meßgerätebau GmbH, 7505 Ettlingen Mehrkoordinatentaster mit einstellbarer Meßkraft zum Abtasten von mehrdimensionalen, stillstehenden Gegenständen
US4612622A (en) * 1983-07-12 1986-09-16 United Technologies Corporation Probe for coordinate measuring machine
DE3336854C2 (de) * 1983-10-11 1986-01-16 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Tasteinrichtung zur Ermittlung von Lage und/oder Abmessungen eines Prüfobjekts
GB8409091D0 (en) * 1984-04-09 1984-05-16 Renishaw Plc Probe for measuring workpieces
DE3426863A1 (de) * 1984-07-20 1986-01-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Einrichtung zur lagemessung bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine oder dergleichen
US4562392A (en) * 1984-08-29 1985-12-31 General Electric Company Stylus type touch probe system
DE3437094C1 (de) * 1984-10-10 1986-02-13 Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf Koordinaten-Messmaschine in Portalbauweise
GB8431746D0 (en) * 1984-12-17 1985-01-30 Renishaw Plc Contact-sensing probe
GB2174216B (en) * 1985-03-19 1988-10-26 Mitutoyo Mfg Co Ltd Method of operating a coordinate measuring instrument
US4782598A (en) * 1985-09-19 1988-11-08 Digital Electronic Automation, Inc. Active error compensation in a coordinate measuring machine
US4603487A (en) * 1985-11-22 1986-08-05 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of compensating a profiling direction of a profiling machine
GB8614539D0 (en) * 1986-06-14 1986-07-23 Renishaw Plc Coordinate positioning apparatus
US4780961A (en) * 1986-11-10 1988-11-01 Shelton Russell S Probe assembly and circuit for measuring machine
GB8713715D0 (en) * 1987-06-11 1987-07-15 Renishaw Plc Workpiece inspection method
US4800652A (en) * 1987-09-25 1989-01-31 The Timken Company Machine for measuring generally circular objects in cylindrical coordinates
GB8728500D0 (en) * 1987-12-05 1988-01-13 Renishaw Plc Position sensing probe
WO1989008817A1 (en) * 1988-03-10 1989-09-21 Nawsir Inc. Contact sensing system
US4924715A (en) * 1988-03-10 1990-05-15 Nawsir Inc. Contact sensing system
GB8820777D0 (en) * 1988-09-02 1988-10-05 Renishaw Plc Tape scale applicator
DE3833779A1 (de) * 1988-10-05 1990-04-12 Mauser Werke Oberndorf Mehrkoordinaten-messmaschine
IL88842A (en) * 1988-12-30 1990-07-26 Shafir Aaron Apparatus and method for digitizing the contour of a surface particularly useful for preparing a dental crown
US5517124A (en) * 1989-07-26 1996-05-14 Extrude Hone Corporation Stylus probe for measuring workpiece surface characteristics
DE4001433A1 (de) * 1990-01-19 1991-07-25 Zeiss Carl Fa Korrekturverfahren fuer koordinatenmessgeraete
US10361802B1 (en) 1999-02-01 2019-07-23 Blanding Hovenweep, Llc Adaptive pattern recognition based control system and method
US5430948A (en) * 1993-07-12 1995-07-11 Vander Wal, Iii; H. James Coordinate measuring machine certification system
DE4342312A1 (de) * 1993-12-11 1995-06-14 Zeiss Carl Fa Verfahren zur Korrektur von schwingungsbedingten Meßfehlern bei Koordinatenmeßgeräten
EP0684448B1 (de) * 1994-05-27 2004-03-24 Carl Zeiss Koordinatenmessung an Werkstücken mit Korrekturen von Beschleunigungen
EP0684447B1 (de) 1994-05-27 2003-09-17 Carl Zeiss Koordinatenmessung an Werkstücken mit einer Korrektur des durch die Messkraft abhängigen Biegeverhaltens des Koordinatenmessgerätes
DE4436507A1 (de) * 1994-10-13 1996-04-18 Zeiss Carl Fa Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken
DE19529574A1 (de) * 1995-08-11 1997-02-13 Zeiss Carl Fa Koordinatenmeßgerät mit einer Steuerung, die den Tastkopf des Meßgeräts nach Solldaten verfährt
DE19637554B4 (de) * 1995-09-19 2004-01-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Meßfehlerausgleich bei Meßrobotern
US5657549A (en) * 1995-10-04 1997-08-19 Shen; Yin-Lin Method of improving accuracy of touch trigger probe
DE19539148A1 (de) * 1995-10-20 1997-04-24 Zeiss Carl Fa Verfahren zur Koordinatenmessung von Werkstücken
US5777562A (en) * 1996-08-19 1998-07-07 Hoffman; David J. Centering device and method for centering
DE69814198T2 (de) * 1997-02-10 2004-04-08 Mitutoyo Corp., Kawasaki Messverfahren und Messinstrument mit Triggersonde
US7268700B1 (en) 1998-01-27 2007-09-11 Hoffberg Steven M Mobile communication device
GB9815830D0 (en) 1998-07-22 1998-09-16 Renishaw Plc Method of and apparatus for reducing vibrations on probes carried by coordinate measuring machines
JP2000065561A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Mitsutoyo Corp 三次元測定機
US6470587B1 (en) 1999-07-09 2002-10-29 Vought Aircraft Industries, Inc. Method and system for part measurement and verification
DE10006753A1 (de) * 2000-02-15 2001-08-16 Zeiss Carl Dreh-Schwenkeinrichtung für den Tastkopf eines Koordinatenmeßgerätes
DE50106760D1 (de) * 2000-05-23 2005-08-25 Zeiss Ind Messtechnik Gmbh Korrekturverfahren für Koordinatenmessgeräte
US6466884B2 (en) 2000-06-13 2002-10-15 Mitutoyo Corporation Surface texture measuring machine and method of correcting a measured value for the machine
GB0016533D0 (en) * 2000-07-06 2000-08-23 Renishaw Plc Method of and apparatus for correction of coordinate measurement errors due to vibrations in coordinate measuring machines (cmms)
JP2002039743A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Mori Seiki Co Ltd 測定機
EP1241436B1 (de) * 2001-03-14 2014-11-19 Tesa Sa Koordinatenmessmaschine und Verfahren zum Einbringen eines Kommandos zum Ändern des Messmodus
FR2829571A1 (fr) * 2001-09-11 2003-03-14 Ms Mesure Systeme et procede de metrologie tridimensionnelle, et micro-machine de mesure mise en oeuvre dans ce systeme
US7519493B2 (en) * 2002-02-14 2009-04-14 Faro Technologies, Inc. Portable coordinate measurement machine with integrated line laser scanner
US7881896B2 (en) 2002-02-14 2011-02-01 Faro Technologies, Inc. Portable coordinate measurement machine with integrated line laser scanner
US7073271B2 (en) * 2002-02-14 2006-07-11 Faro Technologies Inc. Portable coordinate measurement machine
JP2005517909A (ja) * 2002-02-14 2005-06-16 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド 多関節アームを有する可搬式座標測定器
US6973734B2 (en) * 2002-02-14 2005-12-13 Faro Technologies, Inc. Method for providing sensory feedback to the operator of a portable measurement machine
US6957496B2 (en) * 2002-02-14 2005-10-25 Faro Technologies, Inc. Method for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine
USRE42082E1 (en) 2002-02-14 2011-02-01 Faro Technologies, Inc. Method and apparatus for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine
US6952882B2 (en) 2002-02-14 2005-10-11 Faro Technologies, Inc. Portable coordinate measurement machine
US7246030B2 (en) * 2002-02-14 2007-07-17 Faro Technologies, Inc. Portable coordinate measurement machine with integrated line laser scanner
KR20050063790A (ko) * 2002-10-29 2005-06-28 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 좌표 측정 디바이스와 물체의 위치 측정 방법
US9818136B1 (en) 2003-02-05 2017-11-14 Steven M. Hoffberg System and method for determining contingent relevance
GB0326532D0 (en) * 2003-11-13 2003-12-17 Renishaw Plc Method of error compensation
GB2425840A (en) * 2005-04-13 2006-11-08 Renishaw Plc Error correction of workpiece measurements
EP1877732B1 (de) * 2005-04-26 2014-06-11 Renishaw plc Tastkopfkalibrierung
GB0508402D0 (en) * 2005-04-26 2005-06-01 Renishaw Plc Probe calibration
GB0512138D0 (en) * 2005-06-15 2005-07-20 Renishaw Plc Method of determining measurement probe orientation
JP2007155406A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Tokai Rika Co Ltd 磁気式位置検出装置
US7680555B2 (en) * 2006-04-03 2010-03-16 Stratasys, Inc. Auto tip calibration in an extrusion apparatus
JP5221004B2 (ja) * 2006-05-25 2013-06-26 株式会社ミツトヨ 測定装置、表面性状測定方法、及び表面性状測定プログラム
WO2009001385A1 (en) * 2007-06-28 2008-12-31 Hexagon Metrology S.P.A. Method for determining dynamic errors in a measuring machine
GB0804467D0 (en) * 2008-03-11 2008-04-16 Renishaw Plc Touch trigger measurement probe
JP5277033B2 (ja) * 2009-03-25 2013-08-28 株式会社ミツトヨ 補正ボール径算出方法および形状測定装置
CN102472662B (zh) 2009-06-30 2014-06-18 六边形度量衡股份公司 使用振动检测的坐标测量机
JP5410317B2 (ja) * 2010-02-05 2014-02-05 株式会社ミツトヨ 三次元測定機
DE102010015780A1 (de) * 2010-04-20 2011-10-20 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Betrieb einer Koordinatenmessmaschine oder einer Werkzeugmaschine
DE102010018250A1 (de) 2010-04-23 2011-10-27 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken auf einem Koordinatenmessgerät
JP5612386B2 (ja) 2010-07-23 2014-10-22 株式会社ミツトヨ 形状測定装置
DE102010052503B4 (de) 2010-11-26 2012-06-21 Wenzel Scantec Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Koordinatenmessgeräts sowie Koordinatenmessgerät
US9205690B2 (en) 2012-03-16 2015-12-08 Stratasys, Inc. Automated calibration method for additive manufacturing system, and method of use thereof
CN105136039B (zh) * 2015-10-12 2019-02-15 北方民族大学 一种光臂放大式一维线性测头
US10399326B2 (en) 2015-10-30 2019-09-03 Stratasys, Inc. In-situ part position measurement
US20180172971A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-21 Novartis Ag Systems and methods for active vibration reduction of a surgical microscope
GB2582375B (en) * 2019-03-22 2022-07-06 Taylor Hobson Ltd Metrological apparatus and method of manufacture
JP6954327B2 (ja) * 2019-06-10 2021-10-27 Tdk株式会社 位置検出装置
DE102020108406B4 (de) 2020-03-26 2025-12-24 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Taktiler oder/und optischer Abstandssensor, System mit einem solchen Abstandssensor und Verfahren zur Kalibrierung eines solchen Abstandssensors oder eines solchen Systems

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774312A (en) * 1971-06-30 1973-11-27 Bendix Corp Coordinate measuring machine
US3750295A (en) * 1971-07-22 1973-08-07 Werkzeugmasch Veb Measuring machine
US3987551A (en) * 1973-01-06 1976-10-26 Tesa S.A. Apparatus for measuring continuous or discontinuous surfaces
GB1551218A (en) * 1975-05-13 1979-08-22 Rolls Royce Probe for use in displacement measuring apparatus
SE391026B (sv) * 1975-10-23 1977-01-31 Johansson Ab C E Forfarande och anordning vid en koordinationsmetmaskin
CH596538A5 (de) * 1976-02-12 1978-03-15 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag
GB1597842A (en) * 1977-02-07 1981-09-09 Rolls Royce Indexing mechanism
DE2937431C2 (de) * 1979-09-15 1987-02-05 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar Einrichtung zur Meßwerterfassung an Prüflingen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212455C3 (de) * 1992-04-14 2001-09-06 Zeiss Carl Verfahren zur Messung von Formelementen auf einem Koordinatenmeßgerät

Also Published As

Publication number Publication date
DE3011003A1 (de) 1980-10-16
JPS6321841B2 (de) 1988-05-09
US4333238A (en) 1982-06-08
GB2045437A (en) 1980-10-29
JPS55154408A (en) 1980-12-02
GB2045437B (en) 1984-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3011003C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten an einem Werkstück
EP2643129B2 (de) Verfahren zur steuerung eines koordinatenmessgeräts
DE60311527T3 (de) Werkstückinspektionsverfahren und vorrichtung
DE69814198T2 (de) Messverfahren und Messinstrument mit Triggersonde
EP1158269B1 (de) Korrekturverfahren für Koordinatenmessgeräte
DE3877460T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur eichung von maschinen.
DE4436507A1 (de) Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken
DE69003219T2 (de) Vorrichtung zum bestimmen einer position.
EP0082441A2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung und Korrektur von Führungsfehlern
EP0684448B1 (de) Koordinatenmessung an Werkstücken mit Korrekturen von Beschleunigungen
DE275428T1 (de) Kalibrierungsverfahren eines koordinatenmessgeraetes und aehnliches und system dafuer.
DE602005005839T2 (de) Verwendung von oberflächenmesssonden
EP0732563A1 (de) Koordinatenmessgerät mit einer Einrichtung für die Rauheitsmessung
EP0849654A2 (de) Verfahren zur Steuerung von Koordinatenmessgeräten und Koordinatenmessgerät
EP0301390A2 (de) Tastkopf für Koordinatenmessgeräte
DE102020119684A1 (de) Profilmessmaschine und profilmessverfahren
WO2011131375A1 (de) Betrieb einer koordinatenmessmaschine oder einer werkzeugmaschine
DE10157174A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum räumlichen Vermessen von Werkstücken an einer Werkzeugmaschine
DD222394A5 (de) Messgeraet und -verfahren zur teilungspruefung von zahnraedern
DE2232207B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung, insbesondere zur Feinmessung an Werkstücken
DE2938080A1 (de) Koordinatentastkopf zum antasten mehrdimensionaler werkstuecke
DE19614883A1 (de) Verfahren zur Antastung und zum Scannen bei Koordinatenmeßgeräten
EP3421931A1 (de) Koordinatenmessgerät zur koordinatenmessung von werkstücken sowie verfahren zur koordinatenmessung an werkstücken auf einem koordinatenmessgerät
DE10229821B4 (de) Koordinatenmeßgerät und Verfahren zur Steuerung eines Koordinatenmeßgerätes mit variabler Tastkopfmasse
EP0373309A1 (de) Mehrkoordinaten-Messmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: MANITZ, G., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. FINSTERWALD, M

8181 Inventor (new situation)

Free format text: MCMURTRY, DAVID ROBERTS, WOTTON-UNDER-EDGE, GLOUCESTERSHIRE, GB

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee