[发明专利]机器几何形状监测

权利要求书

1.一种用于循环地确定机器(1)的几何形状的静态和/或动态特性的变化的机器状态监测系统，

所述机器(1)是表面或形式扫描机、测量机和/或机床，并且构造有位置编码器(12)以得出至少第一机器部分(5)相对于第二机器部分(2)的坐标信息，所述第一机器部分被实施成机器基座，并且所述第二机器部分被实施成机器头，并且

所述第一机器部分(5)和所述第二机器部分(2)能够借助机动驱动单元(13)沿期望轨迹相对于彼此移动，

其特征在于，

所述监测系统包括至少一个校准监测单元(6)，该校准监测单元(6)具有光学的至少二维测量位置感测单元，所述感测单元固定到所述第一机器部分(5)并且构造成光学地感测设置在所述第二机器部分(2)处的至少一个人工制品(3)的至少二维位置信息，

所述人工制品暂时移动到所述校准监测单元(6)的感测范围内以用于通过将多个这样的感测进行比较而确定所述机器(1)的所述几何形状的所述静态和/或动态特性的变化，所述静态和/或动态特性为顺应性、热膨胀特性和/或由于动态或静态力特性引起的应力，

其中，所述监测系统构造成监测所述机器(1)的所述几何形状的所述静态和/或动态特性的变化，并更新所述机器(1)的所述几何形状的模型或映射的补偿参数，所述模型或映射用于从所述编码器(12)得出所述坐标信息，

其中，确定所述机器的所述几何形状的所述静态和/或动态特性的变化是在所述机器的常规操作过程中在多个单独时刻以及/或者在感测多个位置信息的多个时间序列期间循环地构建，并且

其中，将由所述编码器得出的所述人工制品的坐标位置信息与由所述校准监测单元得出的所述人工制品的位置信息进行比较，并且基于该比较的差异，能够推断出所述机器(1)的部分的几何偏差。

2.根据权利要求1所述的机器状态监测系统，其特征在于，

所述校准监测单元(6)连结到数值补偿单元(9)，该数值补偿单元(9)构造成基于所述人工制品(3)的所述位置信息的至少第一光学感测与所述人工制品(3)的所述位置信息的至少一个后来的第二光学感测之间的差异得出所述机器(1)的所述几何形状的所述静态和/或动态特性的变化。

3.根据权利要求1或2所述的机器状态监测系统，其特征在于：

所述第二机器部分(2)处布置有测量探头(2)，该测量探头能够借助所述机动驱动单元(13)相对于所述机器基座(5)以至少三个自由度(11)移动，

其中，不只一个位置感测单元被固定在所述第一机器部分(5)的不同位置处和/或不只一个人工制品(3)被固定在所述第二机器部分(2)的不同位置处，

并且所述校准监测单元(6)构造成关于所述人工制品(3)在所述机器(1)处的相应位置而得出所述机器(1)的所述几何形状的所述静态和/或动态特性。

4.根据权利要求1或2所述的机器状态监测系统，其特征在于，

所述校准监测单元(6)包括位置感测单元，该位置感测单元构造成在至少三维中得出所述人工制品(3)的所述位置信息，其中所述感测包括确定所述人工制品(3)的两个横向位置和缩放比例。

5.根据权利要求1或2所述的机器状态监测系统，其特征在于，

所述校准监测单元(6)包括：

至少一个光源(21)，所述至少一个光源(21)用于发射光辐射，所述光辐射照射所述人工制品(3)；以及

至少一个光敏传感器(20)，该光敏传感器(20)用于光学地感测受所述人工制品(3)影响的所述光辐射。