[发明专利]用于确定坐标测量装置中转台轴线的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定坐标测量装置中转台轴线的位态的新式方法。

坐标测量装置(KMG)的参考点是装置坐标系统的原点。“装置坐标系统”可理解为KMG的预先给定的坐标系统，该坐标系统平行于KMG的移动轴线(Verfahrachsen)。所有的测量和导出的计算涉及所述参考点。参考点通过所谓的参考点行驶(Referenzpunktfahrt)求取。参考点行驶是用于所有测量的、自动的测量例行程序和前提。参考点行驶至少在KMG投入运行之后实施。在之后的时间点必须重复对参考点的测量，因为参考点由于温度影响和其他影响而漂移。

假如在KMG中使用转台，那么必须在每次参考点行驶之后重新确定转台的旋转轴线(也称为转台轴线或RT轴线，RT＝转台)在装置坐标系统中的位态。转台轴线限定转台相对于参考点(装置零点)的准确位置以及相对于KMG轴线的倾斜，即在装置坐标系统中的位态。所有测量元件、检验特征和坐标系统在转台旋转时绕RT轴线在计算上旋转。RT轴线的校量中的误差则直接影响测量精度。

由于变化的环境温度，也需要有规律地重新确定RT轴线的位态。一般地，也应该在每次探测器校量(Tastereinmessung)时重新校量转台轴线。在温度波动剧烈的情况下，经常有意义的是，在每次工件测量之前重新校量转台轴线。

例如在文献WO02090879A2中已知并且以不同的变型描述了用于确定转台轴线在KMG装置坐标系统中的位态的方法。该文献涉及通过探触一个测试对象来确定坐标测量装置的特性的方法，其中，该坐标测量装置除了基座、探头和传感器系统之外也包括相对于基座能够绕旋转轴线旋转的、用于固定待探触的工件的工件固定装置。测试对象包括至少两个测试体，并且每个测试体具有这样的表面，使得通过以探头来探触该表面能够确定测试体的相对于测试体表面固定布置的至少一个参考点在基座坐标系统中的坐标。所述至少两个测试体能够如此固定安装在工件固定装置上，使得它们在旋转轴线的方向上相互具有间距。在该方法中，测试对象安装在工件固定装置上并且在多个旋转位置上分别确定测试体的参考点。由确定的参考点确定基座坐标系统中的、装置坐标系统中的旋转轴线。

在用于确定RT轴线的位态的传统方法中，如在WO02090879A2中所述，在转台上固定并且探触体件例如球或检验柱体，最好是在多个转台位置上。由此计算RT轴线。但是，该方法通常仅当没有工件处于转台上时是可用的。即，缺点在于，必须从转台除去还没有完成测量的工件，以重新确定RT轴线的位态。

也有用于直接在工件上校量RT轴线的方法。然而，该方法要求在工件上足够平滑的面并且对于每个工件需要重新编程。

已知所谓的RT偏移量修正(RT-Offset-Korrektur)作为另外的解决方案，例如由Carl Zeiss公司的Umess-UX软件已知。在此，使校量球以尽可能处于接近RT轴线但处于转台盘旁边的方式固定在KMG的装置基座上。随后，在装置坐标系统中确定RT轴线的坐标和校量球的坐标或者说校量球的中心点的坐标，并且使这些坐标相互参照，由此获得RT轴线和校量球的中心点之间的间距。在参考点行驶之后，通过校准的探针重新确定校量球的位置并且由校量球和RT轴线之间的、之前所求取的间距重新求取RT轴线的位态。该方法虽然快速，但是非常不准确，因为校量球和RT轴线之间的间距在温度变化时改变并且没有被修正。

本发明的任务在于，找到针对一个或多个上述问题的解决方案。尤其是应当提出用于确定转台轴线的位态的、简化但是足够准确的方法。

根据本发明的一般构思提出一种方法，该方法适用于通过简单的方式和方法重复确定转台轴线在坐标测量装置的装置坐标系统中的位态。使用具有两个安装在其上的探触体的KMG，所述探触体分别具有能够通过探触来确定的参考点，所谓的“探触体参考点”。借助于探触体参考点，可以通过对探触体的探触来求取转台轴线的位态。探触体参考点例如处于转台轴线的X坐标上，或者处于X坐标附近。第二探触体参考点例如处于转台轴线的Y坐标上，或者处于Y坐标附近。通过该方法可能的是，确定并且优选修正转台轴线的位置的时间漂移，如果期望的话。以下还提出该方法的优点。

尤其提出一种根据权利要求1方法。有利的构型在从属权利要求中给出。

尤其是提出一种方法，该方法适用于重复确定转台轴线在坐标测量装置的装置坐标系统中的位态，该方法包括：

a)在多个转台位置中通过KMG的测量系统来探触处于转台上的检验体并且由探触点确定所述转台轴线在所述装置坐标系统中的X坐标和Y坐标，

其中，所述方法还包括：