[发明专利]在测量工件的坐标时的误差修正和/或避免

说明书

本发明涉及在测量工件的坐标时的误差的修正和/或避免。本发明尤其涉及用于测量工件的坐标的组件、用于制造这样的组件的方法以及用于运行这样的组件的方法。

工件的坐标能够以不同的方式说明和测量。所述坐标例如关系到参考系统如所谓实验室系统，或者关系到基于工件或工件保持装置的坐标系。但也可能的是，感测或说明工件的、关系到工件的至少两个参考点的尺寸，例如长度、宽度或直径。为了确定坐标，坐标测量仪（以下也缩写为：KMG）或坐标测量仪的使用者因此被指示：识别用于探测工件的探测器的位置以及还多次识别其取向以及也识别工件的位置和取向或者识别所述位置和取向的至少一个可能的改变。尤其当工件和探测器彼此相对运动以便能够进行进一步的坐标测量时，可能出现位置和取向的改变。因此，如果用于测量工件的坐标组件的不同部分可彼此相对运动，则相应的运动可能在测量工件坐标时导致误差。这样的相对运动的例子是旋转装置的旋转运动（这是本发明的第一方面的内容）、在出于坐标测量的目的而调节用于探测工件的探测器或探测头（其具有传感装置）的位置和/或取向时的运动（这是本发明的第二方面的内容）和基于机械力的机械弯曲和/或用于坐标测量的组件或工具机的材料热膨胀或热收缩（这是本发明的第三方面的内容）。

所有这些可运动性除了可选择地存在的探测器的、由该探测器在通过机械探触来测量工件坐标期间（也就是说在探测器接触工件期间）实施的运动之外附加地给出。尤其已知这种探测器，它在机械地探触工件时基于在工件和探测器之间起作用的机械力而从中间位置偏转出来，其中，该偏转出于确定接触点坐标的目的而被获知和评估。因此，附加的可运动性导致坐标测量时的误差。

本发明的任务在于，提出一种开头所述类型的组件以及方法，通过它们，在测量工件的坐标时修正和/或避免误差。

提出一种用于测量工件的坐标和/或用于加工工件的组件，其中，所述组件具有第一部分和可相对于所述第一部分运动的第二部分，其中，这些部分的可相对运动性除了可选地、附加地固定在所述组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地给出，所述可能发生的可运动性在机械地探测所述工件以便测量所述坐标时通过所述探测器从中间位置的偏转出来来给出，其中，在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是说在第二或第一部分上布置有至少一个传感器，其中，所述传感器构型得用于相应于所述测量体的位置、从而相应于所述第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

所述至少一个传感器和所述至少一个配属给所述传感器的测量体是在所述组件上永久存在的元件。因此，与为了一次性或重复校准的目的而布置在组件上的测量系统不同，能够在组件连续运行期间、尤其在坐标测量仪或工具机运行期间获得测量值，并且能够在组件运行期间获知与所述部分的理想的和/或预给定的运动的偏差和/或不希望的运动。因此，可能的是，简化组件的结构并从而发生比希望的更大的、与理想的或预给定的运动的偏差或者更大的运动。在运行时、尤其测量工件的坐标时能够考虑对这些运动或偏差的测量。一种考虑的可能性是对运动进行计算修正，尤其借助于数学模型。优选，重复地感测并考虑所述至少一个传感器的测量值。

根据一种用于制造这样的组件的相应方法，提供该组件的第一部分和该组件的第二部分，并且将第一和第二部分构造得可彼此相对运动。在此，这些部分的可相对运动性除了可选地附加固定在该组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地被允许，所述可能发生的可运动性在出于测量坐标的目的机械地探测工件时通过探测器从中间位置偏转出来而给出。在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是在第二或第一部分上布置有至少一个传感器。该传感器构型用于在该组件运行时相应于测量体的位置、从而相应于第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

根据一种用于运行这样的组件的相应方法，使该组件的第一部分和该组件的第二部分彼此相对运动，其中，这些部分的可相对运动性除了可选地附加固定在该组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地被允许，所述可能发生的可运动性在出于测量坐标的目的机械地探测工件时通过探测器从中间位置偏转出来而给出。在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是在第二或第一部分上布置有至少一个传感器，其中，该传感器构型用于在该组件运行时相应于测量体的位置、从而相应于第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

探测器尤其能够布置在测量头或探测头上，该测量头或探测头使得能够实现探测器的可运动性并且尤其也能够通过至少一个传感器感测所述偏转。