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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A CO-ORDINATE MEASURING DEVICE WITH A ROTATING-PIVOTING HINGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/002938
Kind Code:
A1
Abstract:
Initially, the angular position of a tracing pin is calibrated. The dimensions and positions of the tracing pin are determined therefrom and stored. Subsequently, all positions required for the measurement of a workpiece by means of a tracing pin in a CNC process and the angular positions thereof are determined by moving the workpiece using a joystick control unit and are stored in a list, whereupon all angular positions from said list are automatically calibrated. Said automatic calibration occurs using the data of one calibrated angular position together with a geometric model of the rotating-pivoting hinge. The calibrating data thus obtained is stored. The CNC process required for measurement of the workpiece can be carried out with the aid of the list and the determined calibrated data, whereby measurements with co-ordinate measuring devices with rotating-pivoting hinges are highly automated.

Inventors:
STUMPP ERNST (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/007011
Publication Date:
January 09, 2003
Filing Date:
June 24, 2002
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL (DE)
ZEISS STIFTUNG (DE)
STUMPP ERNST (DE)
International Classes:
B25J9/16; G01B21/04; (IPC1-7): G01B21/04; G05B19/401
Foreign References:
US6134506A2000-10-17
US5198990A1993-03-30
US4901253A1990-02-13
US4722063A1988-01-26
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 177 (M - 0960) 9 April 1990 (1990-04-09)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 079 (P - 676) 12 March 1988 (1988-03-12)
Attorney, Agent or Firm:
Köllner, Kewitz Hrovat (Darmstadt, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts mit einem DrehSchwenkGelenk mit folgenden Schritten : a) eine Winkelstellung eines Sensors wird kalibriert ; dar aus werden mit Hilfe eines geometrischen Modells des Dreh SchwenkGelenks die Positionen des Sensors bestimmt und die erhaltenen Werte werden gespeichert ; b) alle für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Sensor in einem CNCAblauf benötigten Positionen und Winkelstellungen werden bestimmt und die erhaltenen Werte werden in einer Liste gespeichert ; c) alle Winkelstellungen aus der Liste werden automatisch unter Ausnutzung der in Schritt a) erhaltenen Werte kalibriert und die erhaltenen Kalibrierdaten werden gespeichert ; und d) der für die Vermessung des Werkstücks benötigte CNC Ablauf wird mit Hilfe der Positionen und Winkelstellungen der Liste und der ermittelten Kalibrierdaten durchgeführt.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge kennzeichnet, e) dass bei Verwendung eines neuen Sensors eine Winkelstel lung des neuen Sensors kalibriert wird ; f) dass daraus die Positionen des neuen Sensors bestimmt werden und die erhaltenen Werte gespeichert werden ; g) dass der neue Sensor in allen Winkelstellungen aus der Liste automatisch unter Ausnutzung der in Schritt e) für den neuen Sensor erhaltenen Werte kalibriert wird und dass die er haltenen Kalibrierdaten für den neuen Sensor gespeichert wer den ; und h) dass der für die Vermessung des Werkstücks benötigte CNCAblauf mit Hilfe der Liste und der ermittelten Kalibrier daten für den neuen Sensor durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle für die Vermes sung des Werkstücks mit dem Sensor in einem CNCAblauf benö tigten Positionen und Winkelstellungen aus CADDaten für das zu vermessende Werkstück berechnet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung al ler für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Sensor in ei nem CNCAblauf benötigten Positionen und Winkelstellungen be reits bestimmte und gespeicherte, ähnliche Winkelstellungen bei der aktuell zu bestimmenden Winkelstellung berücksichtigt werden, um die Anzahl der zu kalibrierenden Winkelstellungen zu begrenzen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung al ler für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Sensor in ei nem CNCAblauf benötigten Positionen und Winkelstellungen eine Warnung ausgegeben wird, falls die aktuell bestimmte Winkel stellung mit der derzeitigen Position eines für die Kalibrie rung verwendeten Kalibriernormals nicht kalibrierbar ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ka librierung für eine Winkelstellung nicht durchgeführt wird, bei der eine Kollision mit einem Schaft eines für die Kalib rierung verwendeten Kalibriernormals möglich ist.
7. Koordinatenmessgerät mit einem DrehSchwenkGelenk : i) mit Mitteln zum Kalibrieren einer Winkelstellung eines Sensors ; j) mit Mitteln zum Bestimmen der Positionen des Sensors aus der Kalibrierung und mit Mitteln zum Speichern der erhaltenen Werte ; k) mit Mitteln zum Bestimmen aller für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Sensor in einem CNCAblauf benötigten Posi tionen und Winkelstellungen und mit Mitteln zum Speichern der erhaltenen Werte in einer Liste ; 1) mit Mitteln zum automatischen Kalibrieren aller Winkel stellungen aus der Liste unter Ausnutzung der mit den Mitteln gemäß Merkmal a) erhaltenen Werte und mit Mitteln zum Spei chern der erhaltenen Kalibrierdaten ; und m) mit Mitteln zum Durchführen des für die Vermessung des Werkstücks benötigten CNCAblaufs mit Hilfe der Positionen und Winkelstellungen der Liste und der ermittelten Kalibrierdaten.
Description:
Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts mit einem Dreh-Schwenk-Gelenk Beschreibung Koordinatenmessgeräte (KMG) spielen eine zentrale Rolle bei der Qualitätskontrolle in Fertigungsprozessen.

Überwiegend findet man zwei Arten von KMG : KMG mit einem mes- senden Tastkopf und KMG mit einem schaltenden Tastkopf, der häufig an einem zwei-oder mehrachsigen, rastenden oder konti- nuierlichen Dreh-Schwenk-Gelenk aufgehängt ist, das schema- tisch in Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt einen Auslegearm 20 eines KMG vom Ständertyp. An dem Auslegearm befindet sich ein zweiachsiges Dreh-Schwenk- Gelenk 22 mit einer Taststiftwechseleinrichtung 24. An der Taststiftwechseleinrichtung ist ein schaltender Messkopf 26 montiert, an dessen Spitze sich ein gerader Taststift 28 be- findet.

Die rastenden Dreh-Schwenk-Gelenke leiten ihren Namen daraus her, dass sie bei ihren Drehungen und Schwenks nicht jede be- liebige Winkelstellung einnehmen können, sondern alle 7, 5° rasten, d. h. nur 48 Winkelstellungen auf 360° einnehmen kön- nen.

Die Dreh-Schwenk-Gelenke befinden sich z. B. an einem Ausle- gerarm (Pinole) eines Ständermessgeräts. Als Taststifte werden üblicherweise nur gerade Taststifte eingesetzt und keine Tast- stiftkombinationen, da das Dreh-Schwenk-Gelenk für die nötige Winkelausrichtung sorgen kann. Ein typisches KMG vom Ständer- typ mit einem schaltenden Tastkopf an einem zweiachsigen, ras- tenden Dreh-Schwenk-Gelenk ist in Fig. 1 gezeigt.

Fig. 1 zeigt einen Messtisch 10 zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkstücks. Auf dem Messtisch 10 befindet sich ein Ständer 12, der in drei Achsen, x, y und z, verschiebbar ist. Am Ende des horizontalen Arms (y-Achse) über dem Messtisch 10 ist ein Dreh-Schwenk-Gelenk 14 montiert. Das Dreh-Schwenk-Gelenk 14 weist eine Tasterwechseleinrichtung (nicht sichtbar) zur Aufnahme eines Aufnahmetellers mit einem Taststift 16 auf, mit dessen Hilfe das Werkstück angetastet wird.

Zum Erreichen der gewünschten Genauigkeit im Mikrometer- Bereich müssen die verwendeten Taststifte (und Dreh-Schwenk- Gelenke) kalibriert werden. Dies erfolgt an einem Kalibrier- normal, z. B. einer Kalibrierkugel. Durch die Kalibrierung wird der relative räumliche Bezug zwischen dem KMG bzw. dem Taststift-genauer dem Mittelpunkt der Tastkugel an der Spit- ze des Taststifts-und z. B. dem Kalibriernormal als Referenz ermittelt. Diese Messwerte dienen als Referenz für die durch- zuführenden Längen-und Positionsmessungen, d. h. für die Be- stimmung der Abmessungen von Werkstücken. Bei der Kalibrierung wird insbesondere der Durchmesser der Tastkugel bestimmt. Der Durchmesser der Kalibrierkugel ist bekannt.

Für CNC-Messabläufe (CNC = computer numerical control), also für automatisch gesteuerte Messabläufe, werden eine Reihe von Winkelstellungen benötigt, um alle Punkte des zu vermessenden Objekts antasten zu können. Jede benötigte Winkelstellung der Drehachsen eines Dreh-Schwenk-Gelenks muss dabei gesondert ka-

libriert werden, da von einer Winkelstellung nicht mit hinrei- chender Genauigkeit auf eine andere geschlossen werden kann.

Dazu war es bisher nötig (siehe Fig. 2), bei der Planung alle benötigten Winkelstellungen manuell festzulegen.

Anschließend mussten alle Winkelstellungen manuell an einer Kalibrierkugel kalibriert werden, in der Regel mittels einer Joystick-Steuerung. Dabei wurde die Kalibrierkugel zunächst in Richtung (Normalenrichtung) des Taststifts (z-Richtung) ange- tastet. Zusätzlich müssen mindestens vier Punkte am Äquator der Kalibrierkugel angetastet werden, um Kräfte in allen Raum- richtungen zu kalibrieren und die Position der Kalibrierkugel <BR> <BR> möglichst genau zu bestimmen, d. h. es wird in +x, -x, +y und - y Richtung am Äquator der Kalibrierkugel angetastet, um alle Maße und Verformungskräfte ermitteln zu können. Diese Kalib- rierung ist auch halbautomatisch möglich. Dabei wird manuell lediglich die z-Richtung angetastet. Die Maschine nimmt auto- matisch drei weitere Punkte in der Nähe des manuellen Antast- punkts auf. Aus diesen Antastungen wird näherungsweise die Flächennormale und die Lage der Kalibrierkugel berechnet. Die Punkte am Äquator können dann mit Hilfe des bekannten Durch- messers der Kalibrierkugel automatisch angetastet und bestimmt werden. Die Ergebnisse werden im Computer erfasst.

Daran schließt sich die eigentliche CNC-Programmierung oder Lernprogrammierung an, d. h. die Programmierung des CNC- Ablaufs. Dabei werden alle für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Taststift in einem CNC-Ablauf benötigten Stellungen der Ständer-bzw. Portalmechanik und alle Winkelstellungen des Dreh-Schwenk-Gelenks durch Antasten an den gewünschten Punkten des Werkstücks an einem exemplarischen Werkstück im Computer gespeichert. Die Programmierung erfolgt mittels in allen benö- tigten Winkelstellungen kalibrierter Taststifte, da sonst die räumliche Lage des Antastpunkts nicht ermittelt werden kann.

Wurde eine Winkelstellung bei der Planung vergessen und daher nicht kalibriert, musste die Programmierung abgebrochen werden und diese Winkelstellung zunächst kalibriert werden.

Jeder Taststift muss stets in allen Winkelstellungen manuell oder halbautomatisch kalibriert werden. Auch hier durfte keine Winkelstellung bei der Kalibrierung vergessen werden, da sonst der Messablauf für eine Nachkalibrierung unterbrochen werden musste. Erst danach konnte der für die Vermessung weiterer Werkstücke benötigte CNC-Ablauf mit Hilfe der ermittelten Ka- librierdaten durchgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Betreiben eines Koordinaten- messgeräts mit einem Dreh-Schwenk-Gelenk zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen gemäß den unabhängi- gen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin- dungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf Fig. 3 näher er- läutert.

Nach der groben Planung der Messaufgabe, gedanklich oder auf Papier oder anderweitig aufgezeichnet, wird eine einzige der geplanten Winkelstellungen für einen Sensor kalibriert, z. B. die Winkelstellung 0/0. Die Kalibrierung kann manuell oder vorzugsweise halbautomatisch erfolgen. Als Sensor des KMG kann z. B. ein Taststift oder ein optisches Tastsystem dienen. Be- stimmt wird die Lage des Sensors relativ zu einem Referenz- punkt. Der Taststift ist vorzugsweise der Taststift, der spä- ter für die geplante Messung eingesetzt werden soll. Es kann jedoch auch ein Taststift sein, der von dem später einzuset- zenden verschieden ist.

Aus den bei der Kalibrierung gewonnenen Maschinenkoordinaten werden die Positionen z. B. des Taststifts, d. h. die Lage des Mittelpunkts der Tastkugel und der Durchmesser der Tastkugel, bestimmt und die erhaltenen Werte werden gespeichert. Dies er- folgt auf der Grundlage eines geometrischen Modells des Dreh- Schwenk-Gelenks, wie es in Fig. 5 zu sehen ist.

Fig. 5 zeigt ein Koordinatensystem mit einer x-, einer y-und einer z-Achse. Die Achsen dieses Koordinatensystems stimmen vorzugsweise mit den Achsen des Ständers oder des Portals des KMG überein. VE bezeichnet den Einbauvektor für das Dreh- Schwenk-Gelenk. VE ergibt sich aus der Stellung der Achsen des Ständers oder Portals des KMG. Das Dreh-Schwenk-Gelenk ist als Ganzes um die Drehachse A drehbar. Die zugehörige Drehmatrix wird mit MA bezeichnet. Ferner weist das Dreh-Schwenk-Gelenk ein zweites Gelenk zum Schwenken auf. Das zweite Gelenk weist an seinem Ende eine Taststiftwechseleinrichtung zur Aufnahme z. B. eines schaltenden Tastkopfs mit einem Taststift auf. Das zweite Gelenk ermöglicht ein Schwenken des Taststifts um die Drehachse B mit der zugehörigen Drehmatrix MB. Die Drehachsen A und B stehen im Wesentlichen rechtwinklig zueinander. Zwi- schen beiden Achsen besteht ein Achsversatz von VAB. An diesen Versatzvektor VAB schließt sich der Sensor-oder Taststiftvek- tor VS an, der die Winkelorientierung und den Abstand des Mit- telpunkts der Tastkugel von der Achse B wiedergibt. Insgesamt erhält man aus diesem einfachen Modell für den Vektor VK des Mittelpunkts der Tastkugel : VK = [MA * {VAB + (MB * VS)}] + VE Im Prinzip können auch drei und mehr Achsen berücksichtigt werden ; es muss das geometrische Modell nur entsprechend er- weitert werden. Um die Genauigkeit des Modells zu steigern, könnten auch Taumelfehler und Achsversatz berücksichtigt wer- den. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass derartige

Erweiterungen des mathematisch-geometrischen Modells überflüs- sig sind. Das angegebene einfache Modell reicht völlig aus.

Die dafür benötigten Daten können sogar schlicht von Hand mit einem Lineal gemessen werden.

Aus dem sehr genau bekannten Durchmesser der Kalibrierkugel lässt sich der Durchmesser der Tastkugel ermitteln. Durch das geometrische Modell lässt sich die räumliche Position des Be- zugspunkts der Dreh-Schwenk-Einheit (VE) bestimmen. Aus der bei der Kalibrierung ermittelten Lage der Kalibrierkugel in Maschinenkoordinaten lässt sich die Lage der Tastkugel zu ei- nem Bezugspunkt ermitteln, da die Lage der Kalibrierkugel zu dem Bezugspunkt hinreichend bekannt ist (zumindest die Höhe für eine Messung in einer Winkelstellung senkrecht zum Mess- tisch), insbesondere, wenn der Mittelpunkt der Kalibrierkugel selbst als Bezugspunkt dient. Damit ist eine Referenz für die folgenden Lagebestimmungen gegeben.

Im Folgenden wird die eigentliche CNC-Programmierung für die Vermessung einer Vielzahl von Werkstücken durchgeführt. Dazu werden alle für die Vermessung eines Werkstücks mit dem be- reits kalibrierten Taststift in einem CNC-Ablauf benötigten Positionen und Winkelstellungen bestimmt. Die erhaltenen Werte werden in einer Liste gespeichert. Die Reihenfolge von Kalib- rierung und CNC-Programmierung kann vertauscht werden. Die Programmierung erfolgt vorzugsweise durch einen manuell ge- steuerten Messablauf, bei dem die geplanten Messpunkte mit Hilfe einer Joystick-Steuerung angetastet werden. Die Position und die Winkelstellung werden dann entweder durch einen geson- derten Knopfdruck oder durch den Schaltvorgang des schaltenden Tastkopfs im Moment des Antastens in die Liste übernommen.

Denkbar ist auch eine manuelle Eingabe aller Winkel und Posi- tionen. Zu jeder Winkelstellung gehören stets mindestens ein Paar von Winkelwerten für die beiden Drehachsen des Dreh- Schwenk-Gelenks.

Für die gesamte Programmierung reicht somit die Kalibrierung einer Winkelstellung aus-ganz im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem alle Winkelstellungen für die Programmierung kalibriert werden mussten.

Nach dem Stand der Technik (siehe Fig. 2) musste vor der Lern- programmierung (CNC-Programmierung) eine möglichst vollständi- ge Liste aller benötigten Winkelstellungen vorhanden sein, und diese Winkel mussten alle kalibriert sein. Ein entscheidender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf diese vorberei- tenden Schritte vor der Lernprogrammierung verzichtet werden kann. Für die Lernprogrammierung muss keine einzige Winkel- stellung vorher bekannt sein. Es bedarf keiner vorhergehenden Planung. Die Winkel werden, so wie sie benötigt werden, von Hand mittels eines Joysticks, der den Taststift (oder Sensor) steuert, während der Lernprogrammierung erzeugt. Jeder so er- zeugte Winkel wird durch das Antasten als Triggersignal zusam- men mit den Stellungen des Messystems, d. h. der Ständer, ge- speichert, sofern er nicht bereits gespeichert ist. Man braucht sich also vor der Lernprogrammierung keine Gedanken über die Winkelstellungen zu machen. Die Winkel werden schlicht aufgenommen und gespeichert. Jeder beliebige Winkel kann verwendet werden. Jeder verwendete Winkel wird übernom- men.

Die verwendeten Winkelstellungen brauchen im Moment der Lern- programmierung auch nicht kalibriert zu sein. Kalibriert wer- den die gespeicherten Winkelstellungen erst nachträglich (s. u.).

Aus den aufgenommenen Daten wird mit Hilfe des geometrischen Modells der Bezug zwischen Tastkugel und Maschine berechnet, d. h. es wird die Lage des Mittelpunkts der Tastkugel in kar- tesischen Maschinenkoordinaten berechnet. Dies ist möglich, da

die jeweils zu den Antastpunkten gehörige Winkelstellung und Stellung des Messsystems, d. h. der Ständer-oder Portalmecha- nik, bekannt ist.

Die Genauigkeit der Berechnung bei der Lernprogrammierung ist begrenzt, da die Lage im Raum nicht mit kalibrierten Winkel- stellungen ermittelt wurde. Die Berechnung für die aktuelle Winkelstellung kann online während der Lernprogrammierung oder offline, d. h. nach der Lernprogrammierung, erfolgen.

Bei der sich anschließenden oder später durchzuführenden Mes- sung bedarf es keines manuellen Eingriffs mehr.

Zur Vorbereitung der Messung werden zunächst alle Winkelstel- lungen aus der Liste automatisch unter Ausnutzung der bei der einzigen initialen Kalibrierung erhaltenen Werte kalibriert und die dabei erhaltenen Kalibrierdaten werden gespeichert.

Ist durch Kalibrierung des Taststifts in einer Winkelstellung der Bezug zwischen Sensor und Bezugspunkt hergestellt, können auch alle anderen Winkelstellungen in ihrer räumlichen Lage grob berechnet und an der Kalibrierkugel kalibriert werden und damit die relative Lage zwischen der Tastkugel und Kalibrier- kugel in den einzelnen Winkelstellungen ermittelt werden. Die- se relative Lage kann zur Bestimmung der Abstände an einem zu vermessenden Objekt herangezogen werden.

Daher kann nach diesen Vorbereitungen der für die Vermessung des Werkstücks benötigte CNC-Ablauf mit Hilfe der Positionen und Winkelstellungen der Liste und der ermittelten Kalibrier- daten ohne manuellen Eingriff durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren großen Vor- teil, dass ein Wechsel des Taststifts zwischen zwei Messabläu- fen oder während eines Messablaufs durch Entnahme eines ande- ren Taststifts aus einem Magazin möglich ist, ohne dass es da-

zu zwingend eines manuellen Eingriffs, etwa für eine manuelle Neukalibrierung, bedarf. Bei der Verwendung eines neuen Tast- stifts wird zunächst eine Winkelstellung des neuen Taststifts manuell oder vorzugsweise halbautomatisch kalibriert. Falls die Abmessungen des neuen Taststifts hinreichend genau bekannt sind, kann auch diese initiale Kalibrierung vollautomatisch ablaufen. Aus dieser initialen Kalibrierung einer einzigen Winkelstellung, z. B. der Winkelstellung 0/0, werden mit Hilfe des geometrischen Modells-wie oben beschrieben-die Abmessungen und Positionen des neuen Taststifts bestimmt. Die erhaltenen Werte werden gespeichert.

Danach wird der neue Taststift in allen Winkelstellungen aus der bereits vorhandenen Liste der Winkelstellungen automatisch kalibriert. Für die automatische Kalibrierung wird mit Hilfe des geometrischen Modells und der in der initialen Kalibrie- rung gewonnenen Daten berechnet, wo die Tastkugel in welcher Winkelstellung liegt. Daraus kann berechnet werden, welche Po- sition die Ständer-oder Portalmechanik bzw. Pinolen einnehmen müssen, damit die Tastkugel die Kalibrierkugel antasten kann.

Die automatische Kalibrierung ist nur mit Hilfe des geometri- schen Modells möglich.

Die erhaltenen Kalibrierdaten für den neuen Taststift werden- wie stets-gespeichert.

Auch bei einem Wechsel des Taststifts kann die alte Winkellis- te weiter verwendet werden, da aus den alten Lagen und Abmes- sungen des ersten Taststifts die reale Lage der Antastpunkte im Raum bzw. am Werkstück berechnet wurde. Für einen neuen Taststift, der z. B. eine andere Länge hat, können aus der re- alen Lage im Raum die für diesen neuen Taststift benötigten Winkelstellungen und Stellungen der Ständerarme bzw.-pinolen automatisch berechnen werden-ähnlich einer Berechnung der Winkelstellungen und Positionen aus CAD-Daten. Daraus kann ei-

ne neue Liste für den CNC-Ablauf abgeleitet werden. Danach können die berechneten neuen Winkelstellungen-wie oben ge- schildert-automatisch kalibriert werden.

Nach diesen Vorbereitungen kann der für die Vermessung des Werkstücks benötigte CNC-Ablauf mit Hilfe der neuen Liste und der ermittelten Kalibrierdaten für den neuen Taststift durch- geführt werden.

Nach dem Stand der Technik hätte man nach einem Wechsel des Taststifts - alle für den neuen Taststift benötigten Winkel manuell neu bestimmen müssen und - alle neu bestimmten Winkel mindestens halbautomatisch kalib- rieren müssen.

Es bestand somit bisher ein erheblicher Mehraufwand. Die Er- findung führt hier zu einer großen Erleichterung, zu Zeit-und damit Kosteneinsparung.

Vorzugsweise werden alle für die Vermessung des Werkstücks mit dem Taststift in einem, CNC-Ablauf benötigten Positionen und Winkelstellungen aus CAD-Daten für das zu vermessende Werk- stück berechnet, sofern CAD-Daten über das Werkstück verfügbar sind. Dadurch entfällt die manuelle Programmierung des CNC- Ablaufs mit Hilfe eines Joysticks.

Bei der Bestimmung aller für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Taststift in einem CNC-Ablauf benötigten Positionen und Winkelstellungen können bereits bestimmte und gespeicher- te, ähnliche Winkelstellungen dem Bediener zur Speicherung für die aktuell zu bestimmende Winkelstellung vorgeschlagen wer- den, um die Anzahl der zu kalibrierenden Winkelstellungen zu begrenzen. Gleiches kann bei der Berechnung ausgehend von CAD- Daten automatisch erfolgen.

Bei der Bestimmung aller für die Vermessung eines Werkstücks mit dem Taststift in einem CNC-Ablauf benötigten Positionen und Winkelstellungen kann eine Warnung ausgegeben werden, falls die aktuell bestimmte Winkelstellung mit der derzeitigen Position eines für die Kalibrierung verwendeten Kalibriernor- mals nicht kalibrierbar ist. Das kann beispielsweise der Fall sein, wenn bei der Kalibrierung an einer Kalibrierkugel deren Schaft im Wege wäre. Der Programmierer des CNC-Ablaufs hat dann die Möglichkeit einen anderen, für die Messung dennoch geeigneten Antastwinkel zu wählen. Ebenso kann dies bei einer Berechnung ausgehend von CAD-Daten berücksichtigt werden.

Es kann weiterhin vorgesehen werden, die automatische Kalib- rierung für Winkelstellungen nicht durchzuführen, bei denen eine Kollision mit einem Schaft eines für die Kalibrierung verwendeten Kalibriernormals möglich ist. Dieser Kollisions- schutz spart somit den Raum um den Schaft, z. B. der Kalib- rierkugel, aus. Es kann dann eine Warnung vor Kollisionen mit dem Schaft des Kalibriernormals erfolgen. Die Kalibrierung kann in einem solchen Falle-falls noch möglich-von Hand mittels Joysticks erfolgen.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Computerprogramm, dass bei Ablauf auf einem Rechner eines KMG das erfindungsgemäße Verfahren auf dem KMG ausführt.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Hauptspeicher eines Rechners eines KMG das erfin- dungsgemäße Verfahren ausführt.

Grundsätzlich können alle Verfahrensschritte von einem geeig- neten Koordinatenmessgerät mit einem angeschlossenen Rechner durchgeführt werden.

Der Übersichtlichkeit halber sei wiederholt, was die bereits beschriebenen Figuren zeigen : Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Koordinaten- messgeräts vom Ständertyp ; Fig. 2 zeigt einen Ablaufplan einer Programmierung und einer Messung eines CNC-Ablaufs nach dem Stand der Technik ; Fig. 3 zeigt einen Ablaufplan einer Programmierung und einer Messung eines CNC-Ablaufs gemäß der Erfindung ; Fig. 4 zeigt ein Dreh-Schwenk-Gelenk mit einem Taststift ; und Fig. 5 zeigt ein einfaches geometrisches Modell eines Dreh- Schwenk-Gelenks.

Bezugszeichen 10 Messtisch 12 Ständer 14 Dreh-Schwenk-Gelenk 16 Taststift 20 Auslegearm 22 zweiachsiges Dreh-Schwenk-Gelenk 24 Taststiftwechseleinrichtung 26 schaltender Messkopf 28 gerader Taststift