DE102015211950B4 - Adaptereinrichtung zur Montage eines Objekts auf dem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts - Google Patents

Adaptereinrichtung zur Montage eines Objekts auf dem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts Download PDF

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Abstract

Adaptereinrichtung (7) zur Montage eines Objekts (5) auf dem Messtisch (201) eines Koordinatenmessgeräts (211), aufweisend- eine ein- oder mehrteilige Grundplatte (8; 80), aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel (14a, 14b, 14c) und/oder einen ersten Befestigungsbereich (15a, 15b) zur Befestigung der Grundplatte (8; 80) an dem Messtisch (201),- ein Zwischenstück (9), aufweisend zumindest ein zweites Befestigungsmittel (44a-g) zur Befestigung des Objekts (5), wobei an der Grundplatte (8; 80) ein erstes Kopplungsmittel (20) angebracht oder ausgebildet ist und an dem Zwischenstück (9) ein zweites Kopplungsmittel (30) angebracht oder ausgebildet ist,wobei das erste Kopplungsmittel (20) und zweite Kopplungsmittel (30) so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte (8; 80) und Zwischenstück (9) ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks (9) bezüglich der Grundplatte (8; 80) herstellbar ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Grundplatte (8; 80) eine erste Verstelleinrichtung (81) aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte (8; 80) auf den Messtisch (201) aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks (9) bezüglich der Grundplatte (8; 80) verstellbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung zur Montage eines Objekts auf dem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts, eine Einrichtung zur Montage eines Gegenhalters, ein Koordinatenmessgerät, das eine oder mehrere Komponenten der Adaptereinrichtung aufweist, ein Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters und ein Verfahren zum Einstellen der Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters im Messraum eines Koordinatenmessgeräts.
  • Sollen auf einem Koordinatenmessgerät (KMG) mit Drehtisch schlanke, hohe Werkstücke vermessen werden, kommen häufig Gegenhalter zum Einsatz. Durch einen Gegenhalter kann eine unerwünschte Verbiegung des Werkstücks bei der Messung, z.B. aufgrund von Antastkräften oder dynamischen Kräften, minimiert werden.
  • Eine Anordnung aus einem Drehtisch und einem Gegenhalter besteht meistens aus einer feststehenden Spitze auf dem Drehtisch und einer in vertikaler Richtung gegenüberliegenden mitlaufenden Spitze. Gegebenenfalls kommen noch Mitnehmer zum Einsatz.
  • Gegenhalter besitzen häufig eine große und schwere Struktur. Typisch ist z.B. eine vertikale Säule, an der ein Querträger (Galgen) befestigt ist, welche in vertikaler Richtung verschiebbar ist, um die Position der mitlaufenden Spitze an die Höhe des Werkstücks anpassen zu können.
  • Soll ein Gegenhalter eingesetzt werden, muss dessen mitlaufende Spitze hinreichend genau über der feststehenden Spitze am Drehtisch positioniert werden. Feststehende und mitlaufende Spitzen sind idealerweise beide auf der (virtuellen) Drehachse liegend. Feststehende und mitlaufende Spitzen sind also in Zusammenschau idealerweise kollinear zur Drehtischachse orientiert.
  • Da sich die Position der mitlaufenden Spitze bei einer Höhenveränderung des Galgens nicht ändern soll, muss die Gegenhaltersäule hinreichend genau senkrecht stehen. Üblicherweise wird hierzu ein definierter Aufspannbereich des Messtisches (Granit) für den Gegenhalter hochgenau bearbeitet.
  • Aus dem oben beschriebenen Stand der Technik ergeben sich folgende Nachteile/Probleme:
    • - Die kollineare Ausrichtung der Gegenhalterspitzen ist sehr mühsam. Anwender sprechen von mehreren Stunden Aufwand.
    • - Das hohe Gewicht des Gegenhalters erschwert die Ausrichtarbeiten, da eine große träge Masse mikrometergenau positioniert werden muss.
    • - Da ein Gegenhalter eine große Störkontur darstellt, werden Gegenhalter bei Nichtgebrauch abgebaut. Die aufwendigen Ausrichtarbeiten müssen also häufig wiederholt werden.
    • - Der Setup-Aufwand beim Gegenhaltereinsatz führt dazu, dass Anwender den Einsatz eines Gegenhalters meiden. Gegenhalter bleiben häufig unbenutzt.
    • - Ist ein spezieller Bereich des Messtisches zur Befestigung des Gegenhalters vorgesehen, muss dieser teuer bearbeitet werden.
    • - Der bearbeitete Bereich des Messtisches muss geschont werden und sollte nicht als Aufspannbereich für Werkstücke benutzt werden.
    • - Ein spezieller Bereich des Messtisches zur Befestigung des Gegenhalters legt die Störkontur des Gegenhalters fest. Dadurch geht Flexibilität in der Anwendung verloren.
    • - Der für den Gegenhalter vorgesehene Aufspannbereich des Messtisches erfordert häufig ein spezielles Bohr-Bild (z.B. im Granit eingeklebte Gewindebuchsen) zur Befestigung des Gegenhalters.
  • Als weiterer Stand der Technik sind folgende Schriften bekannt:
    • DE 10 2009 049 131 A1 offenbart einen Adapter zur Befestigung von Komponenten einer Mess-, Prüf-, Halte- und/oder Schweißvorrichtung an einem Basisteil, insbesondere einer Grundplatte, mit einem Hauptteil, das an dem Basisteil insbesondere lösbar befestigbar ist, und einem Tragteil, an dem mindestens eine Vorrichtungskomponente befestigbar ist, wobei das Hauptteil und das Tragteil lösbar miteinander verbindbar sind und wobei die lösbare Verbindung mittels einer Spanneinrichtung fixierbar ist, wobei die Spanneinrichtung über eine an dem Hauptteil gelagerte Welle verfügt, die durch ein oder mehrere Translationsbewegungen winklig, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zur Wellenlängsachse - ggf. ergänzt oder überlagert durch zusätzliche Rotationsbewegungen der Welle - von einer entriegelten Stellung, in der das Tragteil von dem Hauptteil lösbar ist, in eine verriegelte Stellung überführbar ist, in der das Tragteil nicht von dem Hauptteil lösbar ist.
  • Bei US 2014 / 0 331 510 A1 wird ein Bezugspunkt auf einer Tischmitte eines geneigten Drehtisches in einer Drahtentladungsmaschine unter Verwendung einer Messvorrichtung erhalten. Eine zweiachsige Rotationseinheit wird auf einen Tisch der Maschine gelegt. Die Messvorrichtung hat eine Form, die am besten zur Referenzpunktmessung unter Verwendung einer Kontakterfassungsfunktion einer Drahtelektrode geeignet ist, die eine Drahtentladungsmaschine im Allgemeinen aufweist, und umfasst einen festen Abschnitt zum Befestigen an einem Arbeitsfixierungsabschnitt der zweiachsigen Rotationseinheit, einen Arm-Abschnitt, der vorgesehen ist, um auf dem festen Abschnitt zu stehen, und einen zu messenden Abschnitt, der an einem distalen Ende des Armabschnitts vorgesehen ist und eine leitende sphärische Oberfläche aufweist.
  • DE 101 11 834 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Halterung von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserieteilen, in einer Mess- oder/und Bearbeitungsposition, mit einer Trägerbasis und mehreren, auf der Trägerbasis montierbaren Trägerköpfen für die Anlage gegen das Werkstück sowie mit einer Einrichtung zur Verbindung von Trägerkopf und -basis, wobei die Verbindungseinrichtung ein den Trägerkopf im Anschlag gegen eine Bezugsfläche haltendes Exzenterelement aufweist.
  • DE 103 19 955 A1 offenbart eine Verstelleinrichtung zur Feineinstellung von auf einem Halteelement angeordneten Meß- und/oder Prüfmitteln, wobei die Verstelleinrichtung auf einem Tragelement mit einer Verbindungsplatte angebracht ist und Verstellelemente aufweist, wobei die Verstellelemente voneinander unabhängige Verstellungen und Arretierungen aufweisen, welche seitlich zugänglich ausgebildet sind.
  • US 7 640 675 B2 offenbart ein Verfahren zum Messen von Werkzeugen an einer Werkzeugmaschine mit einer Messvorrichtung, wobei mittels einer Bewegung einer Spindel der Werkzeugmaschine die Messvorrichtung vorübergehend an einem Messpunkt an der Werkzeugmaschine positioniert wird, um eine oder mehrere Messungen durchzuführen, wobei sich der Messpunkt von einer Spindelhalterung unterscheidet. Weiterhin wird eine Messvorrichtung vorgeschlagen, die so ausgeführt ist, dass die Messvorrichtung für einen Messvorgang mittels einer Spindelbewegung einer Werkzeugmaschine an einem Messpunkt der Werkzeugmaschine positioniert werden kann, wobei sich der Messpunkt von einer Spindelhalterung unterscheidet.
  • US 7 282 017 B2 offenbart eine Werkzeugschaltvorrichtung für eine Maschine zum Messen von Koordinaten, wobei das Werkzeug am Werkzeugträger befestigt und durch die Wirkung von Elementen gehalten wird, die eine axiale Kraft ausüben. Die Verriegelungskraft wird symmetrisch von den Elementen einer Boys-Verbindung übernommen, was die Wiederholbarkeit der Verbindung erhöht. In einer Ausführungsform werden zwei Stifte oder Kugeln durch eine Gleitbuchse angetrieben, die mit zwei „V“ - förmigen Schlitzen oder mit zwei seitlichen Schluchten versehen ist. Dazu werden z.B. die Stifte durch Kugeln, Hebel oder einen Steigbügel ersetzt.
  • DE 41 32 655 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Positionieren eines Objektes, beispielsweise eines Werkstückes für einen mit einer Meßmaschine durchzuführenden Meßvorgang, welche ein System aus miteinander verbindbaren Bauteilen, vorzugsweise wenigstens eine Grundplatte und daran und miteinander, beispielsweise als Säulen oder Kragarme, befestigbare Streben, zur Verwirklichung von Positionierpunkten in einem Positionierraum bzw. -bereich umfaßt, wobei wenigstens ein erstes Bauteil zur positionierten Befestigung eines zweiten Bauteiles wenigstens eine Führungsbahn aufweist, an der ein Führungselement des zweiten Bauteiles zwangsführbar ist, und wobei im Verlaufsbereich der Führungsbahn in definierten Abständen zueinander Rasterpunkte vorgesehen sind, die jeweils durch wenigstens ein Formschlußelement vorgegeben sind, welches mit einem dazu passenden Formschlußelement des zweiten Bauteiles gewünschtenfalls in Wirkverbindung (Formschluß) bringbar ist.
  • DE 602 14 067 T2 offenbart einen kippbaren Tisch mit zwei Elementen, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei jedes Element miteinander zusammenwirkbare Teile umfasst, wobei die miteinander zusammenwirkbaren Teile derart angeordnet sind, dass die beiden Elemente in eine von zwei oder mehr wiederholbaren vorbestimmten Positionen bewegt werden können, wobei die miteinander zusammenwirkbaren Teile zusätzlich angeordnet sind, um (a) ein kinematisches Lager zwischen den zwei Elementen vorzusehen, wenn die Elemente in einer der beiden oder mehr wiederholbaren vorbestimmten Positionen angeordnet sind, oder (b) nicht mehr als sechs Kontaktpunkte zwischen den beiden Elementen vorzusehen, wenn die Elemente in einer der wiederholbaren vorbestimmten Positionen angeordnet sind, und um die relative Bewegung der beiden Elemente zu begrenzen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, für eines oder mehrere der oben genannten Probleme eine Lösung anzugeben.
  • Angegeben werden von der Erfindung eine Adaptereinrichtung nach Anspruch 1, eine Einrichtung zur Montage eines Objekts an einem Koordinatenmessgerät nach Anspruch 9 oder 10, ein Koordinatenmessgerät nach Anspruch 11, ein Verfahren zum Ermitteln einer Position und/oder Orientierung einer Spitze eines Gegenhalters nach Anspruch 13 und ein Verfahren zum Voreinstellen der Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters nach Anspruch 14. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung wird eine Adaptereinrichtung bereitgestellt, mit der ein Objekt, insbesondere ein Gegenhalter, in eindeutiger Position, in eindeutiger Orientierung, oder in eindeutiger Position und/oder Orientierung auf dem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts positionierbar ist. Der Begriff „Pose“ bedeutet, zusammenfassend, Position und Orientierung eines Objekts. Es ist mit der Adaptereinrichtung möglich, das Objekt vom Messtisch zu entfernen und wieder am Messtisch anzubringen, wobei die vorherige Position und/oder Orientierung des Objekts wieder hergestellt wird. Aufwendige Ausrichtungsarbeiten sind nicht erforderlich, wenn das Objekt wieder an dem Messtisch angebracht wird.
  • Die Adaptereinrichtung weist eine Kopplungsstelle auf, auch bezeichnet als Trennstelle oder Schnittstelle, an der Kopplungsmittel vorgesehen sind. Die Kopplungsmittel greifen derart ineinander, dass eine eindeutige relative Position und/oder Orientierung von an der Kopplungsstelle trennbaren und wieder zusammenfügbaren Teilen der Adaptereinrichtung herstellbar ist. Wenn die Kopplungsmittel ineinander greifen, also eine Kopplung zwischen gekoppelten Teilen der Adaptereinrichtung hergestellt ist, kann jede Bewegung zwischen den gekoppelten Teilen verhindert werden. Anders ausgedrückt weisen über die Kopplungsmittel miteinander gekoppelte Teile der Adaptereinrichtung keinen Bewegungsfreiheitsgrad mehr relativ zueinander auf. Gegebenenfalls kann die Verbindung zwischen gekoppelten Teilen durch weitere Verbindungsmittel gesichert werden, um ein Lösen der Teile bzw. ein Lösen der Kopplungsmittel voneinander zu verhindern.
  • Insbesondere weist die Adaptereinrichtung ein erstes Teil auf, das an einem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts befestigbar ist und ein zweites Teil, das mit dem zu montierenden Objekt verbindbar ist. Das erste Teil kann einstückig ausgebildet sein oder mehrere Teile aufweisen, die entweder zusammensetzbar sein können oder in eine feste Lage zueinander bringbar sind, beispielsweise durch Befestigung der mehreren Teile an verschiedenen Orten an einem Messtisch, ohne dass sich die mehreren Teile berühren. Das zweite Teil kann einstückig ausgebildet sein oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.
  • Das erste Teil weist ein erstes Kopplungsmittel auf und das zweite Teil weist ein zweites Kopplungsmittel auf. Zwischen den beiden Teilen ist die Kopplungsstelle oder Schnittstelle gebildet. Durch Trennung der beiden Teile an der Kopplungsstelle ist ein Objekt, das mit einem der Teile verbunden ist, von einem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts entnehmbar. Weitere Kopplungsmittel können darüber hinaus vorhanden sein.
  • Ein Kopplungsmittel kann an einem Teil, wie an dem ersten oder zweiten Teil, ausgeformt oder daran angebracht sein. Ein Kopplungsmittel kann einteilig ausgebildet sein oder aus mehreren Teilen bestehen. Mehrere Teile eines Kopplungsmittels können im Fall eines ersten Kopplungsmittels einzeln an einem ersten Teil der Adaptereinrichtung angebracht sein, oder im Fall eines zweiten Kopplungsmittels einzeln an einem zweiten Teil der Adaptereinrichtung angebracht sein.
  • Ein Kopplungsmittel ist insbesondere dazu ausgebildet, mit einem oder mehreren weiteren Kopplungsmitteln zusammen zu wirken, um eine Kopplung herzustellen. Insbesondere ist ein Kopplungsmittel ein Verbindungsmittel und dient zur Herstellung einer Verbindung. Die Verbindung kann form- und/oder kraftschlüssig sein.
  • Die Kopplungsmittel ermöglichen eine Verbindung der beiden Teile der Adaptereinrichtung in solcher Weise, dass die beiden Teile in eindeutigen räumlichen Bezug zueinander bringbar sind und nicht relativ zueinander beweglich sind. Das erste Teil ist insbesondere eine nachfolgend noch beschriebene Grundplatte. Das zweite Teil ist insbesondere ein nachfolgend noch beschriebenes sogenanntes Zwischenstück. Der Name Zwischenstück kann dadurch hergeleitet werden, dass dieses Teil zwischen der Grundplatte und dem zu montierenden Objekt angeordnet ist. Sofern die nachfolgende Beschreibung auf eine Grundplatte und ein Zwischenstück gerichtet ist, ist die Beschreibung auch allgemeiner für ein erstes und ein zweites Teil zu verstehen. Alle nachfolgend anhand einer Grundplatte und einem Zwischenstück vorgenommenen Beschreibungen können in abstrakterer Weise auch für ein erstes Teil und ein zweites Teil gelten.
  • Mit der erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung wird eine definierte Schnittstelle bereitgestellt, mit der ein Objekt in eindeutiger Position und/oder Orientierung in einem Messraum eines Koordinatenmessgeräts anordbar ist und durch welche das Objekt aus dem Messraum entfernbar und später wieder in gleicher Position und/oder Orientierung in den Messraum einbringbar ist. Vorteilhaft ist die Adaptereinrichtung für einen Gegenhalter einsetzbar, der neben einem Drehtisch angeordnet werden soll und der präzise bezüglich einer Drehachse des Drehtisches angeordnet werden soll. Insbesondere kann eine Gegenhalterspitze, die einer auf dem Drehtisch angeordneten Spitze gegenüberliegt und auch als obere Gegenhalterspitze bezeichnet wird, genau und reproduzierbar mit wenig Arbeitsaufwand auf der Drehachse angeordnet werden.
  • Angegeben wird von der Erfindung eine Adaptereinrichtung, aufweisend
    • - eine ein- ober mehrteilige Grundplatte, aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel und/oder einen ersten Befestigungsbereich zur Befestigung der Grundplatte an dem Messtisch,
    • - ein Zwischenstück, aufweisend zumindest ein zweites Befestigungsmittel zur Befestigung des Objekts,
    wobei an der Grundplatte ein erstes Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist und an dem Zwischenstück ein zweites Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist, wobei das erste Kopplungsmittel und das zweite Kopplungsmittel so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte und Zwischenstück ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks bezüglich der Grundplatte herstellbar ist,
    wobei die Grundplatte eine erste Verstelleinrichtung aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte auf den Messtisch aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks bezüglich der Grundplatte verstellbar ist.
  • Die Begriffe „erstes“, „zweites“, „drittes“ usw. bedeuten eine Nummerierung von ansonsten gleich bezeichneten Gegenständen, um die Gegenstände voneinander eindeutig unterscheiden zu können. Die Nummerierung ansonsten gleichlautender Gegenstände kann geändert werden, ohne den Sinn der Erfindung zu verlassen. Die Nummerierung kann in alternativer Formulierung auch weggelassen werden und durch einen anderweitigen eindeutigen Bezug, beispielsweise zu einem anderen offenbarten Gegenstand, ersetzt werden.
  • Ein Objekt im Sinne dieser Erfindung ist insbesondere eine Einrichtung oder Vorrichtung, die zur Vermessung von Werkstücken mit einem KMG verwendet werden kann, vorzugsweise ergänzend zu einem Messsystem des KMG. Ein Objekt kann insbesondere folgendes sein:
    • - eine Einrichtung oder Vorrichtung zur Positionierung, zur Drehung und/oder zur Fixierung eines Werkstücks, insbesondere zum Zweck der Vermessung des Werkstücks mit einem KMG.
    • - eine Einrichtung oder Vorrichtung zur Kalibrierung.
  • Konkrete, beispielhafte Objekte, die mittels einer Adaptereinrichtung an einem Messtisch angeordnet oder befestigt werden können, sind ein Gegenhalter, ein Kalibrierkörper, wie beispielsweise ein Kugelnormal, ein Drehtisch, wobei sich die vorliegende Erfindung besonders für Gegenhalter eignet.
  • Ein erstes Befestigungsmittel kann an der Grundplatte oder allgemein an einem oben erwähnten ersten Teil angebracht oder ausgebildet sein. Ein zweites Befestigungsmittel kann an einem Zwischenstück oder allgemein an einem oben erwähnten zweiten Teil angebracht oder ausgebildet sein.
  • Gegenstand der Erfindung sind auch die Einzelteile einer erläuterten Adaptereinrichtung. Somit ist eine erläuterte Grundplatte ein isolierter Gegenstand der Erfindung und ein erläutertes Zwischenstück ein isolierter Gegenstand der Erfindung.
  • Die Befestigung der Grundplatte an einem Messtisch kann beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig erfolgen.
  • Das erste Befestigungsmittel ist nicht beschränkt. Das erste Befestigungsmittel kann mit weiteren Befestigungsmitteln zur Befestigung der Grundplatte an dem Messtisch zusammenwirken. Beispielhafte erste Befestigungsmittel sind eine Mehrzahl Löcher, die vorzugsweise in ihrer Anordnung deckungsgleich zu einem Lochraster in dem Messtisch sind. In Löchern eines Lochrasters auf dem Messtisch sind vorzugsweise Gewindebuchsen angeordnet. Somit kann die Grundplatte mit einer Schraube, die ein Loch in der Grundplatte durchdringt, auf dem Messtisch angeschraubt werden, wobei die Schraube in die erwähnte Gewindebuchse eingeschraubt wird. In diesem Beispiel ist das Loch in der Grundplatte das erwähnte erste Befestigungsmittel und die Schraube und die Gewindebuchse sind weitere Befestigungsmittel.
  • Ein erster Befestigungsbereich ist insbesondere ein baulicher Bereich an der Grundplatte, der zur Herstellung einer Befestigung an einem Messtisch geeignet ist. Ein erster Befestigungsbereich kann beispielsweise eine Ansatzstelle oder Angriffsstelle für ein weiteres Befestigungsmittel bilden. Beispielsweise kann der erste Befestigungsbereich ein Randbereich einer Grundplatte sein, an dem eine Klemme oder Spannpratze, wie aus WO 2013/ 156 074 A1 bekannt, ansetzbar ist.
  • Die Befestigung des Objekts an dem Zwischenstück kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen, auch bei einer noch erläuterten Einrichtung zur Montage eines Objekts an einem Koordinatenmessgerät, die ein Gegenstand der Erfindung ist. Das zweite Befestigungsmittel ist nicht beschränkt. Beispielhaft genannt seien Durchgangslöcher, die zur Herstellung einer Schraubverbindung dienen können. Das zweite Befestigungsmittel kann zusammen mit weiteren Befestigungsmitteln zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Zwischenstück und dem Objekt verwendet werden, wobei ein weiteres Befestigungsmittel auch an dem Objekt angeordnet sein kann.
  • Das Zwischenstück kann ein, zusätzlich zu einem erwähnten Befestigungsmittel, ein Verbindungsmittel zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zu dem Objekt, insbesondere zu einem Gegenhalter, im speziellen einer Gegenhaltersäule, aufweisen. Dieses formschlüssige Verbindungsmittel wird aufgrund eines nachfolgend noch erwähnten ersten und zweiten Verbindungsmittels auch als drittes Verbindungsmittel bezeichnet. Das formschlüssige Verbindungsmittel zur Herstellung einer Verbindung zu dem Objekt ist beispielsweise eine Ausnehmung, in die das Objekt passgenau einsetzbar ist, oder ein Vorsprung, auf welchen das Objekt passgenau aufsteckbar ist, beispielsweise eine als Hohlkörper ausgeführte Gegenhaltersäule.
  • Die Grundplatte kann eine Unterseite aufweisen, die auch als Befestigungsseite bezeichnet wird. Auf der Unterseite kann die Grundplatte an dem Messtisch befestigt werden. Ferner kann die Grundplatte eine Oberseite aufweisen, auch bezeichnet als Gegenseite, woran das erste Kopplungsmittel angeordnet sein kann.
  • Das erste Kopplungsmittel kann in einer Vertiefung der Grundplatte angeordnet oder ausgebildet sein, sodass sich eine plane Oberfläche der Grundplatte auf Seite der ersten Kopplungsmittel ergibt.
  • Die Grundplatte kann so ausgebildet sein, dass sie in einer Vertiefung im Messtisch eines Koordinatenmessgeräts versenkbar ist, sodass sich eine ebene Messtischoberfläche ergibt. Ein nachfolgend noch beschriebenes Koordinatenmessgerät kann eine Vertiefung im Messtisch aufweisen, in der die Grundplatte angeordnet werden kann.
  • Die Grundplatte kann eine Erkennungsvorrichtung oder Erkennungsmittel aufweisen, mit der feststellbar ist, ob der Gegenhalter über das Zwischenstück an die Grundplatte angekoppelt ist oder nicht. Beispielshafte Erkennungsvorrichtungen oder Erkennungsmittel sind Schalter, Sensoren, wie induktive oder kapazitive Sensoren, oder Lichtschranken.
  • Auf einem Messtisch eines KMG können mehrere Grundplatten gleichzeitig montiert sein. Mehrere Grundplatten können verschieden gestaltet sein, insbesondere verschieden gestaltete erste Kopplungsmittel und/oder verschieden gestaltete erste Befestigungsmittel aufweisen. Wenn erste Befestigungsmittel als eine Mehrzahl Löcher ausgebildet sind, kann die Mehrzahl Löcher in einer ersten Grundplatte ein anderes Lochmuster aufweisen als eine Mehrzahl Löcher in einer zweiten Grundplatte.
  • Das erste und das zweite Kopplungsmittel sind so ausgestaltet, dass sie ineinander greifen. Das erste und das zweite Kopplungsmittel weisen insbesondere jeweils Formmerkmale auf, wobei die Formmerkmale des ersten Kopplungsmittels komplementär zu den Formmerkmalen des ersten Kopplungsmittels sind. Das erste und das zweite Kopplungsmittel können zur Ausbildung einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sein.
  • Spezielle Ausgestaltungen für Kopplungsmittel sind nachfolgend beispielhaft angegeben.
  • In einer Ausführungsform bilden die ersten und zweiten Kopplungsmittel eine Dreipunktlagerung. Hierfür können folgende Beispiele angegeben werden:
    • - Die Grundplatte weist als erste Kopplungsmittel drei Walzen auf, vorzugsweise aus Hartmetall, vorzugsweise mit einer 120°-Teilung. Das Zwischenstück weist drei Kugelpaare auf. Die Walzen können in die Kugelpaare eingreifen. Selbstverständlich kann die Anordnung umgekehrt sein, also Walzen am Zwischenstück als zweites Kopplungsmittel und Kugelpaare an der Grundplatte als erste Kopplungsmittel.
    • - Die Grundplatte kann als erste Kopplungsmittel drei Kugeln aufweisen, vorzugsweise in 120°-Teilung, und das Zwischenstück kann drei Vertiefungen als zweite Kopplungsmittel aufweisen, in welche die Kugeln eingreifen. Die umgekehrte Anordnung ist möglich. Statt in Vertiefungen können Kugeln in Walzenpaare oder Kugeltripel eingreifen.
  • Diese beispielhafte Aufzählung von Dreipunktlagerungen ist nicht abschließend und soll nur in nichtbeschränkender Weise das Prinzip verdeutlichen.
  • Das erste Kopplungsmittel kann zumindest eine Erhöhung (oder Vorsprung) und/oder zumindest eine Vertiefung aufweisen. Das zweite Kopplungsmittel kann zumindest eine Erhöhung (oder Vorsprung) und/oder zumindest eine Vertiefung aufweisen. Die Begriffe Erhöhung und Vertiefung können relativ aufeinander bezogen sein. Beispielhaft hierfür sind eine Krone und eine Gegenkrone, die vorzugsweise komplementär zueinander geformt sind.
  • Das Zwischenstück kann eine Unterseite aufweisen, an der das zweite Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist, und eine Oberseite, auch bezeichnet als Gegenseite, an der das zweite Befestigungsmittel angeordnet oder ausgebildet ist und gegebenenfalls ein erwähntes formschlüssiges Verbindungsmittel ausgebildet oder angeordnet ist.
  • In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die Grundplatte so ausgebildet, dass sie spannungsfrei an dem Messtisch befestigbar ist. Insbesondere werden bei der Befestigung der Grundplatte keine oder vernachlässigbar kleine Biegekräfte auf die Grundplatte aufgebracht. Insbesondere weist die Grundplatte eine plane Auflagefläche auf, mit der sie auf den Messtisch auflegbar ist, und wobei das erste Befestigungsmittel oder der erste Befestigungsbereich im Bereich der Auflagefläche angeordnet ist, sodass die Grundplatte zur Befestigung an dem Messtisch im Bereich der Auflagefläche unter Verwendung des ersten Befestigungsmittels oder des ersten Befestigungsbereiches gegen den Messtisch pressbar ist. Die plane Auflagefläche kann an einer erwähnten Unterseite bzw. Befestigungsseite der Grundplatte angeordnet sein oder diese Unterseite ausbilden.
  • In einer anderen speziellen Ausführungsform der Erfindung kann die die Grundplatte an einer Unterseite, die bei Befestigung an einem Messtisch eine dem Messtisch zugewandte Seite ist, zumindest einen Vorsprung aufweisen. Die Grundplatte kann an/mit diesem Vorsprung auf dem Messtisch aufliegen. Anders ausgedrückt kann der zumindest einen Vorsprung dazu vorgesehen sein, sich mit seinem der Grundplatte abgewandten Ende gegen den Messtisch abzustützen. Eine solche Gestaltung ist bekannt aus WO 2013/ 156 074 A1, worauf ergänzend verwiesen wird.
  • Erfindungsgemäß weist die Grundplatte eine erste Verstelleinrichtung auf, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte auf den Messtisch eines KMG aufgesetzt ist und vorzugsweise an dem Messtisch auch befestigt ist. Die Grundplatte kann zumindest zwei Teile aufweisen. Die Grundplatte kann ein erstes Grundplattenteil und ein zweites Grundplattenteil aufweisen. Das erste Grundplattenteil und das zweite Grundplattenteil können durch die erwähnte Verstelleinrichtung in ihrer Lage relativ zueinander verstellbar bzw. beweglich sein. Die Verstelleinrichtung kann so ausgebildet sein, dass das erste Grundplattenteil und das zweite Grundplattenteil rotatorisch und/oder translatorisch zueinander beweglich sind. Eine rotatorische Bewegung und eine translatorische Bewegung können um bzw. in Richtung eines oder mehrerer Freiheitsgrade, wie Raumrichtungen oder Drehachsen, ermöglicht sein. Das erste Grundplattenteil kann zum Aufsetzen und zur Befestigung auf einem Messtisch vorgesehen sein. Das zweite Grundplattenteil kann das zumindest eine erste Kopplungsmittel aufweisen. Mit der Verstelleinrichtung sind mehrere erste Kopplungsmittel, sofern vorhanden, vorzugsweise gleichsinnig verstellbar. Dies bedeutet, dass bei Verstellung mehrerer erster Kopplungsmittel mit der Verstelleinrichtung die Position und Orientierung der mehreren Kopplungsmittel relativ zueinander unverändert bleibt. Mit der Verstelleinrichtung wird der Vorteil erzielt, dass die Position und/oder Orientierung eines Objekts, das über die Adaptereinrichtung an den Messtisch gekoppelt ist, verstellbar ist, auch wenn die Grundplatte auf den Messtisch aufgesetzt oder daran befestigt ist. Die Verstellung der Position und/oder Orientierung des Objekts, insbesondere eines Gegenhalters, kann auch erfolgen, ohne dass das Objekt angekoppelt ist, da über die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels die Position und/oder Orientierung eines ankoppelbaren Objekts bereits eindeutig festgelegt ist. Anders ausgedrückt weist ein angekoppeltes Objekt bezüglich des ersten Kopplungsmittels keinen Bewegungsfreiheitsgrad mehr auf. Eine erste Verstelleinrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn ein Gegenhalter angekoppelt werden soll. Aufgrund einer üblichen Bauhöhe eines Gegenhalters bzw. einer üblichen Länge einer Gegenhaltersäule im Bereich von beispielsweise bis zu 0,5 m haben geringe Verkippungswinkel am oberen Ende des Gegenhalters eine bereits relativ weite Translation zur Folge, sodass eine große Fehlstellung der Gegenhalterspitze resultiert. Solche Ausrichtungsfehler lassen sich mit einer ersten und/oder auch mit einer nachfolgend erwähnten zweiten Verstelleinrichtung auf einfache Weise korrigieren.
  • Mit der ersten, oder einer nachfolgend erwähnten zweiten Verstelleinrichtung, kann eine parallele Ausrichtung einer Gegenhaltersäule zu einer Drehtischachse erreicht werden. Eine Translation einer Gegenhalterspitze in Querrichtung bei einer vertikalen Verschiebung eines beweglichen Auslegers eines Gegenhalters kann minimiert werden.
  • Die erste Verstelleinrichtung kann in einer Vertiefung der Grundplatte angeordnet sein, sodass eine ebene Oberfläche ohne gegebenenfalls scharfkantige Störkontur erreicht werden kann.
  • Eine Verstelleinrichtung kann vorzugsweise durch eine Steuerungseinrichtung eines Koordinatenmessgeräts verstellbar sein. Die Verstellung kann durch Unterstützung einer Messsoftware erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Zwischenstück eine zweite Verstelleinrichtung auf, womit die Position und/oder Orientierung des zweiten Kopplungsmittels relativ zu einem fest mit dem Zwischenstück verbundenen Objekt, insbesondere einem Gegenhalter, verstellbar ist. Es kann erfindungsgemäß eine zweite Verstelleinrichtung vorhanden sein oder eine erste Verstelleinrichtung, die oben bereits erwähnt wurde, oder eine erste Verstelleinrichtung und eine zweite Verstelleinrichtung. Der Begriff „zweite Verstelleinrichtung“ bedeutet also nicht, dass eine erste Verstelleinrichtung vorhanden sein muss, sondern dient nur der Unterscheidung.
  • Das Zwischenstück kann zweiteilig aufgebaut sein. Ein erstes Teil kann als erstes Zwischenstückteil bezeichnet werden und ein zweites Teil als zweites Zwischenstückteil. Mit einer zweiten Verstelleinrichtung kann die Lage der beiden Zwischenstückteile relativ zueinander verstellt werden. An einem ersten Zwischenstückteil kann das erwähnte zweite Befestigungsmittel zur Befestigung des Objekts, gegebenenfalls auch ein bereits erwähntes formschlüssiges Verbindungsmittel zur Verbindung mit einem Objekt, vorgesehen sein. An dem zweiten Zwischenstückteil kann das zweite Befestigungsmittel vorgesehen sein.
  • Beispielhafte Verstelleinrichtungen sind rotatorisch betätigbare Verstelleinrichtungen, wie Stellschrauben, und translatorisch betätigbare Verstelleinrichtungen, beispielsweise Keilelemente, die quer zu einer Verstellrichtung verschiebbar sind und eine Aufweitung oder Entfernung von Teilen relativ zueinander bewirken können.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Grundplatte zumindest eine Markierung, auch bezeichnet als Markierungselement, auf, vorzugsweise mehrere Markierungen, die mit einem Messsystem eines Koordinatenmessgeräts erfassbar ist/sind, wobei über ein Erfassen der Markierung eine Position und/oder Orientierung der Grundplatte und/oder eine Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels ermittelbar ist, beispielsweise in einem Gerätekoordinatensystem des Koordinatenmessgeräts.
  • Durch Ermittlung der Position und/oder Orientierung der Grundplatte und/oder des ersten Kopplungsmittels kann auf die Position und/oder Orientierung eines mit der Adaptereinrichtung angekoppelten Objekts geschlossen werden bzw. diese Position und/oder Orientierung ermittelt werden, da zwischen der Position und/oder Orientierung der Grundplatte und der Position und/oder Orientierung des Objekts durch die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung ein eindeutiger Bezug hergestellt ist, oder weil zwischen der Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungselements und der Position und/oder Orientierung des Objekts durch die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung ein eindeutiger Bezug hergestellt ist. Die Markierungen können taktil oder optisch erfassbare Markierungen sein. Die Markierung kann an einem oben erwähnten zweiten Teil einer Grundplatte angebracht sein, an dem die ersten Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet sind. Taktil erfassbare Markierungen sind beispielsweise antastbare Vertiefungen, beispielsweise kegelförmige Einsenkungen, die selbstzentrierend angetastet werden können, oder antastbare erhabene Elemente.
  • Einer Markierung ist vorzugsweise ein eindeutiger Bezugspunkt zugeordnet, dessen Koordinaten ermittelt werden können. Ist die Markierung beispielsweise eine Kugel, kann der Kugelmittelpunkt als Bezugspunkt ermittelt werden, beispielsweise durch Antasten der Kugel an verschiedenen Stellen der Oberfläche.
  • Vorzugsweise ist eine Markierung neben einem ersten Kopplungsmittel angeordnet. Erste Kopplungsmittel sind vorzugsweise auf einer planen Fläche der Grundplatte angeordnet oder in einem planen Flächenbereich der Grundplatte angeordnet. Erwähnte Markierungen zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels können neben dem ersten Kopplungsmittel oder neben den ersten Kopplungsmitteln an/in/auf der planen Oberfläche oder dem planen Oberflächenbereich der Grundplatte angeordnet sein. Die plane Fläche kann ein Teil eines an anderer Stelle erwähnten zweiten Grundplattenteils sein.
  • Zumindest drei Markierungen können eine Ebene definieren, beispielsweise eine Ebene auf einer Oberfläche der Grundplatte oder eine virtuelle Ebene, die eine eindeutige Lage zur Grundplatte aufweist. Die Ebene hat eine eindeutige Lage relativ zu dem ersten Kopplungselement. Insbesondere kann das erste Kopplungselement in der Ebene angeordnet sein. Es ist bei Kenntnis der Lage oder Orientierung der Ebene die Lage oder die Orientierung des Kopplungselements ermittelbar. Die relative Position des ersten Kopplungselements zu den Markierungen ist bekannt. Beispielsweise sind mehrere Markierungen im gleichen Abstand um ein Kopplungsmittel herum angeordnet. So kann durch Ermitteln der Positionen der Markierungen die Position des Kopplungsmittels ermittelt werden.
  • Markierungen, mit deren Hilfe die Position und/oder Orientierung der Grundplatte und/oder eine Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels ermittelbar ist, sind vorzugsweise oberhalb einer in dieser Beschreibung erläuterten ersten Verstelleinrichtung angeordnet, sofern vorhanden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Grundplatte ein erstes Verbindungsmittel auf und das Zwischenstück weist ein zweites Verbindungsmittel auf, wobei das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel zusammenwirken können, um die Grundplatte und das Zwischenstück gegeneinander zu fixieren. Diese ersten und zweiten Verbindungsmittel können zusätzlich zu bereits erwähnten ersten und zweiten Kopplungsmitteln vorhanden sein. Beispielsweise können die Grundplatte und das Zwischenstück durch die Kopplungsmittel in eine eindeutig definierte Position und/oder Orientierung relativ zueinander gebracht werden, wenn die Kopplungsmittel zusammengesetzt werden und ineinander greifen. Durch das erste und zweite Verbindungsmittel können die Grundplatte und das Zwischenstück zusätzlich miteinander verbunden bzw. aneinander fixiert werden, sodass die Kopplungsmittel nicht mehr voneinander lösbar sind und erst voneinander lösbar sind, wenn die Verbindungsmittel voneinander gelöst werden bzw. eine mit den Verbindungsmitteln hergestellte Verbindung gelöst wird.
  • Das erste Verbindungsmittel kann an der Grundplatte angebracht oder ausgebildet sein. Das zweite Verbindungsmittel kann an dem Zwischenstück angebracht oder ausgebildet sein. Das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel können mit weiteren Verbindungsmitteln zusammenwirken, um eine Verbindung zwischen Grundplatte und Zwischenstück herzustellen. Beispielhafte Verbindungsmittel sind ein Loch, mit oder ohne Innengewinde, eine Schraube, eine sogenannte Spannpratze, wie beispielsweise aus WO 2013/ 156 074 A1 bekannt, Klemmmittel etc. Die ersten und zweiten Verbindungsmittel sind, gegebenenfalls in Zusammenwirken mit weiteren Verbindungsmitteln, insbesondere dazu eingerichtet oder ausgebildet, eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung herzustellen.
  • In einer Ausführungsform der Adaptereinrichtung weist die Adaptereinrichtung zumindest ein drittes Kopplungsmittel zum Ankoppeln einer Zusatzeinrichtung auf, das vorzugsweise an einer vorangehend beschriebenen Grundplatte angebracht oder ausgebildet ist. Die Zusatzeinrichtung ist insbesondere ein Messkörper oder ein Sensorhalter. In dieser Ausführungsform ist es möglich, die Adaptereinrichtung mit sinnvollen Zusatzkomponenten, die beispielsweise für Einmessvorgänge verwendbar sind, erweitern. Beispielsweise kann ein nachfolgend erläuterter Messkörper dazu dienen, einen Bezug zu einer Drehachse einer Drehvorrichtung herzustellen, die neben dem Adapterelement an einem KMG angeordnet ist. Der Messkörper, oder mehrere Messkörper, dient/dienen in diesem Fall als Referenz zur Ermittlung bzw. Überprüfung der Lage der Drehachse.
  • Das dritte Kopplungsmittel kann ausgebildet sein, wie vorangehend bereits beschriebene Kopplungsmittel.
  • Das dritte Kopplungsmittel zum Ankoppeln einer Zusatzeinrichtung kann mit einem weiteren Kopplungsmittel zusammenwirken, das an der Zusatzeinrichtung vorgesehen ist. Die Kopplungsmittel an Adaptereinrichtung und an Zusatzeinrichtung können ineinander greifend ausgebildet sein. Ein Beispiel für miteinander in Wirkverbindung stehende Kopplungsmittel sind eine Schraube und eine Vertiefung mit Innengewinde.
  • Wenn Kopplungsmittel an Adaptereinrichtung und Zusatzeinrichtung beispielsweise ineinander greifen, um eine Kopplung zwischen Zusatzeinrichtung und Adaptereinrichtung herzustellen, kann eine Bewegung der Zusatzeinrichtung relativ zu dem Adaptereinrichtung verhindert werden insbesondere eine selbsttätige Bewegung ohne Eingriff des Anwenders. Gegebenenfalls kann die Verbindung von Zusatzeinrichtung zu Adaptereinrichtung durch ein oder mehrere weitere Verbindungsmittel gesichert werden, um ein Lösen der Zusatzeinrichtung von der Adaptereinrichtung zu verhindern.
  • Ein drittes Kopplungsmittel einer Adaptereinrichtung und ein Kopplungsmittel einer Zusatzeinrichtung können zur Herstellung einer Kopplung zwischen Adaptereinrichtung und Zusatzeinrichtung mit einem oder mehreren weiteren Kopplungsmitteln zusammenwirken, das/die ein weiteres, getrenntes Teil sein kann/können. Beispielsweise können Adaptereinrichtung und Zusatzeinrichtung jeweils ein Loch als Kopplungsmittel aufweisen und als weiteres Kopplungsmittel kann eine Schraube hinzukommen, die durch eines der Löcher geführt wird und in ein Innengewinde in das andere der Löcher eingedreht wird.
  • Ein bereits erwähnter Messkörper kann ein taktil erfassbarer Messkörper sein oder ein optisch erfassbarer Messkörper sein. Ein taktil erfassbarer Messkörper wird auch als Antastkörper bezeichnet. Ein Messkörper weist insbesondere einen Messkörperreferenzpunkt auf, der durch Vermessen des Messkörpers ermittelbar ist, bzw. dessen Koordinaten ermittelbar sind. Relativ zu dem Messkörper-Referenzpunkt kann die Lage oder Lageänderung eines anderen Gegenstandes, eines anderen Raumpunktes oder einer Raumachse, insbesondere einer Drehachse, ermittelt werden.
  • Ein Antastkörper ist ein mit einem Messsystem eines taktil messenden Koordinatenmessgeräts antastbarer Körper. Ein taktiles Messsystem ist an sich bekannt. Ein taktiles Messsystem weist insbesondere einen Taster auf. Der Taster kann ein Tastelement, beispielsweise eine Tastkugel oder ein anders geformtes Tastelement, aufweisen. Ein Antasten erfolgt im Speziellen mit dem Taster, noch spezieller mit einem Tastelement des Tasters, wie von taktilen KMG allgemein bekannt.
  • Ein Antastkörper weist insbesondere einen durch Antasten bestimmbaren Referenzpunkt auf, auch genannt Antastkörper-Referenzpunkt. Mit Hilfe eines oder mehrerer Antastkörper-Referenzpunkte kann zumindest eine Koordinate oder die Lage, oder Lageänderung der Drehachse, relativ zu einem oder mehreren Referenzpunkten, durch Antasten eines oder mehrerer Antastkörper ermittelt werden. Eine oder mehrere Koordinaten eines Antastkörper-Referenzpunktes kann/können bekannt sein. Insbesondere kann ein Antastkörper-Referenzpunkt auf einer zu einer Koordinatenachse (KMG Hauptachse) parallelen Geraden, die durch eine Drehachse und den Referenzpunkt verläuft, positioniert sein.
  • Die Art des Antastkörpers ist nicht besonders beschränkt, solange an oder in dem Antastkörper ein zeitlich und relativ zu dem Körper unveränderlicher Referenzpunkt definiert werden kann, welcher reproduzierbar mit dem Messsystem des KMG erfasst oder ermittelt werden kann. Insbesondere und ohne Beschränkung darauf ist ein Antastkörper ausgewählt aus einem Ring, einer Scheibe, einem Zylinder, einem Hohlzylinder, einer Kugel, einem Endmaß, einem Innenkegel, einem Kugeltripel für selbstzentrierende Antastung oder einer Kombination davon. Ein Beispiel eines Rings ist ein Leerring, der eine sehr geringe Rundheitsabweichung aufweist, aber einen beliebigen Durchmesser aufweisen kann. Bei einem Ring, einer Scheibe, einem Zylinder, einem Hohlzylinder oder einer Kugel kann an mehreren Punkten mit dem Messsystem des KMG angetastet werden und daraus der Mittelpunkt des Rings, der Scheibe, des Zylinders oder der Kugel bestimmt werden. Beim Antasten durch Scannen erhält man eine höhere Messgeschwindigkeit beim Ermitteln eines Referenzpunkts, beispielsweise des Ring- oder Kugelmittelpunkts. Bei einem rotationssymmetrischen Antastkörper kann ein Kreisscann durchgeführt werden, vorzugsweise in konstanter Z-Höhe. Scannen bedeutet das stetige, ununterbrochene Antasten einer Kontur mit laufender (dynamischer) Messwertübernahme, wodurch eine Dichtepunktefolge entsteht.
  • Zum Zweck des Ankoppelns an die Adaptereinrichtung kann ein Messkörper einen Sockel, Schaft oder ein Verbindungsstück aufweisen, über welchen/welches der Messkörper angekoppelt werden kann. Ferner kann der Messkörper oben erwähnte Kopplungsmittel aufweisen, die beispielsweise an einem Schaft, Sockel oder Verbindungsstück angebracht oder ausgebildet sind.
  • Die Form und Ausgestaltung eines Messkörpers kann bekannt sein oder ermittelt werden, beispielsweise mit einem Messsystem des KMG, welcher Messkörper aktuell eingesetzt wird. Beispielsweise können Messkörper mit unterschiedlich hohen Schäften eingesetzt werden. Deren Länge kann vorbekannt sein oder kann identifizierbar sein. Oder es können Messkörper verschiedener Form eingesetzt werden, wie verschiedene geometrische Formen bei Antastkörpern. Die Form kann vorbekannt sein oder ermittelt werden.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Montage eines Objekts an einem Koordinatenmessgerät, auch bezeichnet als Objektmontagesatz, aufweisend
    • - eine Adaptereinrichtung wie zuvor beschrieben,
    • - ein Objekt,
    wobei das Zwischenstück mit dem Objekt fest verbunden ist, sodass das Objekt und das Zwischenstück relativ zueinander unbeweglich sind.
  • Diese Einrichtung weist zusätzlich zu einer zuvor beschriebenen Adaptereinrichtung noch ein Objekt auf, das mit dem Zwischenstück der Adaptereinrichtung verbunden ist. Spezielle Objekte wurden eingangs definiert, wie eine Einrichtung oder Vorrichtung zur Positionierung, zur Drehung und/oder zur Fixierung eines Werkstücks, insbesondere zum Zweck der Vermessung des Werkstücks mit einem KMG, oder eine Einrichtung oder Vorrichtung zur Kalibrierung.
  • Ein besonders bevorzugtes Objekt ist ein Gegenhalter. Mit dieser Montageeinrichtung kann eine Montage eines Objekts an einem Koordinatenmessgerät auf einfache Weise erfolgen. Dadurch, dass das Objekt mit dem Zwischenstück auf die beschriebene Weise verbunden ist, ist jeder Bewegungsfreiheitsgrad zwischen Zwischenstück und Objekt verhindert und das Objekt, insbesondere ein Gegenhalter, kann in reproduzierbarer Weise über das Zwischenstück an die Grundplatte gekoppelt werden. Sofern die Grundplatte unbeweglich an einem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts fixiert ist, kann das Objekt in eindeutiger und reproduzierbarer Position und/oder Orientierung an einem Koordinatenmessgerät befestigt werden.
  • Die Verbindung des Zwischenstücks mit dem Objekt kann über zuvor erläuterte dritte Verbindungsmittel erfolgen, die am Zwischenstück angebracht oder ausgebildet sind. An dem Objekt können ein oder mehrere weitere Verbindungsmittel angebracht oder ausgebildet sein, die mit dem dritten Verbindungsmittel des Zwischenstücks zur Bildung einer Verbindung zusammenwirken können.
  • Ein Gegenhalter, als spezielles Objekt, kann eine Gegenhaltersäule aufweisen, die an einem oberen Ende ein Befestigungselement für eine Gegenhalterspitze aufweist. Ein solches Befestigungsmittel ist vorzugsweise ein Querträger, auch bezeichnet als Galgen, der an der Gegenhaltersäule angebracht oder ausgebildet sein kann. Das Zwischenstück ist vorzugsweise an einem unteren Ende der Gegenhaltersäule mit dem Gegenhalter verbunden.
  • Von der Erfindung wird weiterhin eine Einrichtung zur Montage eines Objekts an einem Koordinatenmessgerät angegeben, aufweisend
    • - eine Grundplatte, aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel und/oder einen ersten Befestigungsbereich zur Befestigung der Grundplatte an dem Messtisch, wobei an der Grundplatte zumindest ein erstes Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist,
    • - ein Objekt, aufweisend ein zweites Kopplungsmittel, das an dem Objekt angebracht oder ausgebildet ist,
    wobei das erste Kopplungsmittel und zweite Kopplungsmittel so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte und Objekt ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Objekts bezüglich der Grundplatte herstellbar ist,
    wobei die Grundplatte eine erste Verstelleinrichtung aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte auf den Messtisch aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Objekts bezüglich der Grundplatte verstellbar ist.
  • Bei vorgenannter Einrichtung ist, im Unterschied zur davor erläuterten Einrichtung zur Montage eines Objekts, das zweite Kopplungsmittel an dem Objekt selbst vorgesehen, nicht an einem Zwischenstück einer Adaptereinrichtung, auf welches hier verzichtet wird. Das Objekt wird also direkt mit einer Grundplatte gekoppelt. Beispielsweise kann ein Gegenhalter oder ein Drehtisch ein zweites Kopplungsmittel aufweisen, beispielsweise an einem unteren Ende einer Gegenhaltersäule oder an der Unterseite eines Drehtisches. Für die Offenbarung der Grundplatte kann die Offenbarung für eine Grundplatte, die ein Teil der zuvor erläuterten Adaptereinrichtung ist, analog herangezogen werden. Für die Offenbarung des ersten Kopplungsmittels und des zweiten Kopplungsmittels kann die Offenbarung für Kopplungsmittel, die ein Teil der zuvor erläuterten Adaptereinrichtung ist, analog herangezogen werden
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Koordinatenmessgerät, aufweisend eine Grundplatte, die auf einem Messtisch des Koordinatenmessgeräts befestigt ist, wobei die Grundplatte zumindest ein erstes Befestigungsmittel, und/oder einen ersten Befestigungsbereich, und ein erstes Kopplungsmittel aufweist,
    wobei die Grundplatte unter Verwendung des ersten Befestigungsmittels oder des ersten Befestigungsbereiches auf dem Messtisch des Koordinatenmessgeräts befestigt ist, wobei über das erste Kopplungsmittel ein Zwischenstück, das mit einem Objekt verbindbar ist, an die Grundplatte ankoppelbar ist, wobei das Zwischenstück ein zweites Kopplungsmittel aufweist, das mit dem ersten Kopplungsmittel zusammenwirken kann, oder wobei über das erste Kopplungsmittel ein Objekt an die Grundplatte ankoppelbar ist, welches ein zweites Kopplungsmittel aufweist, das mit dem ersten Kopplungsmittel zusammenwirken kann, wobei die Grundplatte eine erste Verstelleinrichtung aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte auf den Messtisch aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks oder des Objekts bezüglich der Grundplatte verstellbar ist.
  • Die hierin genannten Merkmale, wie Objekt, Grundplatte, erstes Befestigungsmittel, erstes Kopplungsmittel, Zwischenstück und zweites Kopplungsmittel wurden zuvor bereits erläutert und es wird somit auf die vorangehende Offenbarung vollumfänglich Bezug genommen.
  • Die Befestigung auf dem Messtisch kann beispielsweise über eine Schraubverbindung erfolgen. Die Grundplatte kann mittels Schrauben befestigt sein, die in Gewindehülsen eingedreht werden, welche in den Messtisch eingelassen sind.
  • Das Koordinatenmessgerät sowie ein weiteres noch genanntes Koordinatenmessgerät kann beispielsweise ein Portal-, ein Horizontalarm- oder ein sonstiges Koordinatenmessgerät sein, das über einen Messtisch verfügt, an dem Objekte, wie beispielsweise ein Gegenhalter, befestigt werden können. Ein Messtisch ist beispielsweise aus Granit oder aus Metall angefertigt und verfügt vorzugsweise über netzartig verteilte Befestigungspunkte, wie Gewindebohrungen, auch als Lochraster bezeichnet.
  • Mit der an dem Messtisch befestigten Grundplatte wird eine Schnittstelle zur Anordnung eines Objekts im Messraum des Koordinatenmessgeräts bereitgestellt. An dieser Schnittstelle ist über zuvor beschriebene erste und zweite Kopplungseinrichtungen ein Objekt, insbesondere ein Gegenhalter, ankoppelbar und wieder entnehmbar. Durch die zuvor erläuterte Art der Schnittstelle ist ein Objekt in eindeutiger Position und/oder Orientierung in den Messraum des Koordinatenmessgeräts einbringbar. Insbesondere kann eine eindeutige und reproduzierbare Position und/oder Orientierung bezüglich eines Gerätekoordinatenmesssystems des Koordinatenmessgeräts hergestellt werden. Ein erfindungsgemäßes Koordinatenmessgerät kann zusätzlich zu der Grundplatte einen Drehtisch aufweisen, der auf dem Messtisch an anderer Stelle als die Grundplatte befestigt ist, vorzugsweise in Nähe einer der auf dem Messtisch befestigten Grundplatte.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Koordinatenmessgerät, aufweisend eine Adaptereinrichtung, wie vorangehend beschrieben, oder eine Einrichtung zur Montage eines Objekts, wie zuvor beschrieben, oder ein Objekt, das über eine zuvor beschriebene Adaptereinrichtung auf einem Messtisch des Koordinatenmessgeräts befestigt ist.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln einer Position und/oder Orientierung einer Spitze eines Gegenhalters, wobei eine vorangehend beschriebene Einrichtung zur Montage eines Objekts bereitgestellt wird, wobei als Objekt ein Gegenhalter verwendet wird, und wobei das Verfahren aufweist:
    • Ermitteln der Position und/oder Orientierung der Spitze des Gegenhalters, relativ zu der Grundplatte und/oder dem ersten Kopplungsmittel der Grundplatte, in einem Koordinatensystem, das auf die Grundplatte oder auf das erste Kopplungsmittel bezogen ist, wenn der Gegenhalter über das Zwischenstück einer Adaptereinrichtung oder direkt an die Grundplatte angekoppelt ist.
  • Es kann in dem Verfahren in einer Variante eine Einrichtung zur Montage eines Objekts verwendet werden, wobei das Objekt ein Gegenhalter ist, und die Einrichtung aufweist
    • - eine Adaptereinrichtung wie zuvor beschrieben,
    • - einen Gegenhalter, wobei das Zwischenstück der Adaptereinrichtung mit dem Gegenhalter fest verbunden ist, sodass ein Verbund gebildet ist, in dem der Gegenhalter und das Zwischenstück relativ zueinander unbeweglich sind. In dieser Variante wird der Gegenhalter über das Zwischenstück der Adaptereinrichtung an die Grundplatte der Adaptereinrichtung angekoppelt.
  • Es kann in einer anderen Variante eine Einrichtung zur Montage eines Objekts verwendet werden, wobei das Objekt ein Gegenhalter ist, und die Einrichtung aufweist
    • - eine Grundplatte, aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel und/oder einen ersten Befestigungsbereich zur Befestigung der Grundplatte an dem Messtisch, wobei an der Grundplatte ein erstes Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist,
    • - einen Gegenhalter, aufweisend ein zweites Kopplungsmittel, das an dem Gegenhalter angebracht oder ausgebildet ist,

    wobei das erste Kopplungsmittel und zweite Kopplungsmittel so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte und Objekt ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Objekts bezüglich der Grundplatte herstellbar ist. In dieser Variante wird der Gegenhalter, der das zweite Kopplungsmittel aufweist, direkt an eine Grundplatte, die ein erstes Kopplungsmittel aufweist, angekoppelt.
  • Ziel des Verfahrens ist es, einen eindeutigen räumlichen Bezug zwischen einer Position und/oder Orientierung des Gegenhalters relativ zu der Grundplatte, insbesondere zu dem ersten Kopplungsmittel der Grundplatte, herzustellen, wenn der Gegenhalter über das Zwischenstück oder direkt an die Grundplatte angekoppelt ist. Zur Beschreibung des räumlichen Bezugs kann ein beliebiges Koordinatensystem zugrunde gelegt werden. Bevorzugt kann ein Koordinatensystem verwendet oder definiert werden, das auf die Grundplatte oder auf das erste Kopplungsmittel bezogen ist. Ein solches Koordinatensystem kann als Adapterkoordinatensystem bezeichnet werden, analog zu einem ansonsten aus der Koordinatenmesstechnik bekannten Werkstückkoordi n atensystem.
  • Es ist mit dem Verfahren insbesondere möglich, einen eindeutigen räumlichen Bezug zwischen einer Position und/oder Orientierung einer Spitze des Gegenhalters relativ zu der Grundplatte, insbesondere zu dem ersten Kopplungsmittel der Grundplatte, herzustellen. Es wird somit mit dem Verfahren eine Information darüber erhalten, in welcher Position und/oder Orientierung sich die Spitze des Gegenhalters relativ zu der Grundplatte und/oder dem ersten Kopplungsmittel befindet, wenn der Gegenhalter über das Zwischenstück oder direkt an die Grundplatte angekoppelt wird. Es ist somit vorhersagbar, wo sich die Spitze des Gegenhalters befinden wird, wenn die Position und/oder Orientierung der Grundplatte oder des ersten Kopplungsmittels bekannt ist. Die durch das Verfahren erhaltene Information kann vorteilhaft in einem nachfolgend beschriebenen Verfahren zum Einstellen der Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters verwendet werden.
  • Es können in dem Verfahren eine oder mehrere der folgenden räumlichen Bezüge als bekannt vorausgesetzt werden oder ermittelt werden:
    • - der räumliche Bezug zwischen Gegenhalterspitze und zweitem Kopplungsmittel,
    • - der räumliche Bezug der ersten und zweiten Kopplungsmittel untereinander, wenn diese miteinander zusammen wirken,
    • - der räumliche Bezug einer zuvor beschriebenen Markierung und dem ersten Kopplungsmittel an der Grundplatte.
  • Mit dem Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder Orientierung einer Spitze eines Gegenhalters erhaltene Informationen, die auch als Kalibrierdaten bezeichnet werden, können in einer Steuerung eines Koordinatenmessgeräts oder in einem anderweitigen Speicher hinterlegt werden. Für mehrere verschieden gestaltete Gegenhalter können aus dem Verfahren verschiedene Informationen erhalten werden. Somit können für verschiedene Gegenhalter Informationen hinterlegt werden. Ein Objekt, insbesondere ein Gegenhalter, kann ein Identifizierungsmerkmal aufweisen, beispielsweise einen Barcode oder einen Chip zur Identifizierung (ID-Chip), über welches der Gegenhalter eindeutig identifizierbar ist. Ein erwähnter Chip kann oben erwähnte Informationen in gespeicherter Form enthalten. Entsprechend einer Identifikation des Gegenhalters können die dazu passenden, aus dem Verfahren erhaltenen Informationen zu Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, insbesondere einer Spitze aufgerufen und verwendet werden. Ein erwähnter Speicher kann an dem KMG, an der Grundplatte, an der Adaptereinrichtung oder an dem Gegenhalter angeordnet bzw. vorgesehen sein.
  • Eine Spitze des Gegenhalters kann verschiebbar sein, insbesondere verschiebbar entlang oder in Richtung einer Gegenhaltersäule. Es kann also sein, dass entlang dieses Translationsfreiheitsgrads, also in der Translationsrichtung, in der die Spitze verschiebbar ist, die Position der Gegenhalterspitze nicht fest definiert ist. Das vorangehend beschriebene Verfahren umfasst auch eine Variante, in der eine Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters, insbesondere einer Spitze, in einem oder mehreren Freiheitsgraden und/oder Koordinaten unbestimmt bleibt. Dennoch ist das Verfahren vorteilhaft, wenn eine Spitze eines Gegenhalters auf einer Drehachse eines Drehtisches oder einer anderweitigen Drehvorrichtung angeordnet werden soll. Beispielsweise kann in einem kartesischen Koordinatensystem die X- und die Y-Position einer Drehtischachse bekannt sein oder vorgegeben werden, welche sich in Z-Richtung erstreckt. In diesem Fall ist es erwünscht, eine Gegenhalterspitze auf gleicher X- und Y-Position zu positionieren wie die Drehtischachse und die Z-Position der Gegenhalterspitze muss nicht unbedingt festgelegt sein. Die Z-Position der Gegenhalterspitze ist variabel wählbar, um verschiedene Werkstücke mit verschiedener Ausdehnung in Z-Richtung einspannen zu können.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Voreinstellen der Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters, insbesondere einer Spitze eines Gegenhalters, im Messraum eines Koordinatenmessgeräts, aufweisend
    das Ausrichten eines ersten Kopplungsmittels, das an einer Grundplatte angebracht oder ausgebildet ist, auf einem Messtisch des Koordinatenmessgeräts in eine Position und/oder Orientierung, durch welche eine erwünschte Position und/oder Orientierung des Gegenhalters im Messraum des Koordinatenmessgeräts erhalten wird, wenn der Gegenhalter nach dem Ausrichten an die Grundplatte gekoppelt wird,
    wobei die Grundplatte eine erste Verstelleinrichtung aufweist, mit welcher bei dem Ausrichten die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellt wird, und wobei beim Ausrichten des ersten Kopplungsmittels eine bekannte Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, insbesondere der Spitze des Gegenhalters, relativ zu der Grundplatte zugrunde gelegt wird, die erhalten wird, wenn der Gegenhalter an die Grundplatte gekoppelt wird.
  • Betreffend die Grundplatte und Kopplungsmittel und möglicher weiterer in dem Verfahren eingesetzten Gegenstände wird auf die vorangehende Offenbarung Bezug genommen. In dem Verfahren kann eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung oder eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Montage eines Objekts verwendet werden.
  • Die bekannte Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, insbesondere einer Gegenhalterspitze, relativ zu der Grundplatte kann durch ein vorangehend beschriebenes Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters erhalten werden.
  • Mit dem Verfahren zum Voreinstellen der Position und/oder Orientierung, nachfolgend auch als Voreinstellverfahren bezeichnet, kann die Position und/oder Orientierung des Gegenhalters eingestellt werden, ohne dass der Gegenhalter bereits anwesend, angekoppelt oder eingebaut sein muss, was durch den Begriff „Voreinstellung“ ausgedrückt ist. Es genügt bei dem Einstellverfahren, dass die Grundplatte und/oder das Kopplungsmittel ausgerichtet werden. Es wird aus dieser Ausrichtung eine Position und/oder Orientierung der Grundplatte oder des ersten Kopplungselements erhalten, beispielsweise in einem Gerätekoordinatensystem. Hieraus kann die später erhaltene Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, insbesondere einer Gegenhalterspitze, vorhergesagt bzw. vorherbestimmt werden. Es ist also bei dem Einstellverfahren nicht erforderlich, schwere Gegenhalterstrukturen physisch auszurichten, die bereits in den Messraum des Koordinatenmessgeräts eingebracht sind. Die Ausrichtung kann anhand einer leichteren und kleineren Grundplatte erfolgen.
  • Zur Ausrichtung des ersten Kopplungsmittels kann die gesamte Grundplatte bewegt werden, wodurch das daran angebrachte oder ausgebildete erste Kopplungsmittels mit bewegt wird. Es ist alternativ möglich, nur einen Teil einer mehrteiligen Grundplatte zu bewegen, an dem das erste Kopplungsmittel angebracht oder ausgebildet ist, während ein anderer Teil der Grundplatte nicht bewegt wird. Dies ist zum Beispiel möglich bei einer Grundplatte, die zumindest zwei Teile aufweist und eine Verstelleinrichtung aufweisen kann, wie weiter oben beschrieben.
  • Zum Zwecke der Ausrichtung kann die Grundplatte im noch nicht befestigten Zustand auf dem Messtisch vorliegen. Also die Ausrichtung kann vor Befestigung der Grundplatte am Messtisch erfolgen. Die Grundplatte kann in anderer Variante bei Ausrichtung mit einem vorangehend beschriebenen ersten Befestigungsmittel so an dem Messtisch befestigt sein, dass ein oder mehr Bewegungsfreiheitsgrade der Grundplatte noch ermöglicht sind. Beispielsweise kann eine Schraube zur Befestigung der Grundplatte an dem Messtisch nur locker eingedreht sein. In noch einer Variante kann die Grundplatte bei Ausrichtung bereits unbeweglich an dem Messtisch befestigt sein. Die Ausrichtung des ersten Kopplungsmittels kann dann zum Beispiel mit Hilfe einer zuvor beschriebenen ersten Verstelleinrichtung erfolgen, mit der Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist. Die durch das Ausrichten erhaltene Position und/oder Orientierung der Grundplatte oder des ersten Kopplungselements kann mit Hilfe einer vorangehend beschriebenen Markierung ermittelt werden oder überprüft werden, die mit einem Messsystem des Koordinatenmessgeräts erfassbar ist.
  • Das Voreinstellverfahren kann insbesondere folgendes umfassen:
    • Eine in der Nähe eines auf dem Messtisch angeordneten Drehtisches an der Messtischbasis angeordnete oder befestigte Grundplatte wird derart ausgerichtet, dass eine Spitze eines gewählten Gegenhalters, der neben dem Drehtisch montiert werden soll, auf der Drehtischachse liegt. Hierbei kann die Position der Spitze entlang der Achse beliebig sein, also die Höhenlage der Spitze über dem Drehtisch beliebig sein. Die erwünschte Position und/oder Orientierung ist hier also eine Position einer Spitze auf der Drehtischachse.
  • Die Lage einer Drehachse eines in dem Messraum des KMG angeordneten Drehtisches kann ermittelt werden oder ist bereits bekannt.
  • Die erforderliche Position und/oder Orientierung der Grundplatte bzw. des ersten Kopplungsmittels kann im Voraus ermittelt werden, insbesondere vorausberechnet werden, wenn der gewählte Gegenhalter bekannt ist und der räumliche Bezug von Gegenhalterspitze zu erstem Kopplungsmittel bei Ankopplung des Gegenhalters bekannt ist, beispielsweise erhalten ist durch ein vorangehend beschriebenes Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder Orientierung. Eine vorausgesagte Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels kann mit einer aktuellen Position und/oder Orientierung verglichen werden, beispielsweise durch Vermessen erwähnter Markierungen mit einem Messsystem des Koordinatenmessgeräts. Bei einer sich ergebenden Differenz der Voraussage und des aktuellen Zustands kann das erste Kopplungsmittel weiter ausgerichtet werden, insbesondere die Grundplatte weiter ausgerichtet werden oder mit einer Verstelleinrichtung die Position und/oder Orientierung des Kopplungsmittels an der Grundplatte ausgerichtet werden, bis die aktuelle Position und/oder Orientierung mit der im Voraus ermittelten Position und/oder Orientierung in Übereinstimmung gebracht ist. Eine vorangehend beschriebene Verstelleinrichtung, die durch eine Steuerungseinrichtung eines Koordinatenmessgeräts verstellbar sein kann, kann eingesetzt werden. Die Verstellung kann durch Unterstützung einer Messsoftware erfolgen. Dieses Verfahren kann iterativ bzw. schrittweise durchgeführt werden.
  • Das Verfahren zum Voreinstellen kann als weitere Verfahrensschritte aufweisen:
    • Das Koppeln des Gegenhalters an die Grundplatte. Zusätzlich zur Ausrichtung des ersten Kopplungsmittels umfasst das Verfahren dann auch den Einbau des Gegenhalters in die voreingestellte Position und/oder Orientierung. Das Verfahren kann dann als Verfahren zum Voreinstellen und zum Einbau bezeichnet werden. Der Gegenhalter kann mittels eines zuvor beschriebenen Zwischenstücks angekoppelt werden, welches ein zweites Kopplungsmittel aufweist, das mit dem ersten Kopplungsmittel zusammen wirkt. Alternativ kann der Gegenhalter direkt angekoppelt werden, wenn er ein zweites Kopplungsmittel aufweist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 einen Aufbau eines Drehtisches und eines Gegenhalters auf einem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts, wobei eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung zur Montage des Gegenhalters eingesetzt wird,
    • 2 eine Ansicht einer Adaptereinrichtung,
    • 3a, 3b eine Draufsicht auf ein erstes Kopplungsmittel und ein zweites Kopplungsmittel,
    • 4 eine Detailansicht einer Grundplatte mit Verstelleinrichtung,
    • 5 ein erfindungsgemäßes Koordinatenmessgerät und
    • 6 erfindungsgemäße Verfahrensabläufe.
  • In 1 ist auf einen Messtisch 201 eines ansonsten nicht näher dargestellten Koordinatenmessgeräts (siehe hierzu 4) ein Drehtisch 1 aufgebracht, der mit dem Stator 2 auf dem Messtisch 201 befestigt ist und dessen Rotor 3 um die Drehachse D drehbar ist. Auf den Rotor 3 ist die Spitze 4 aufgebracht, um ein Werkstück auf der Unterseite einspannen zu können. Die Spitze 4 ist mit dem Rotor 3 mitdrehend.
  • Neben dem Drehtisch 1 ist ein Gegenhalter 5 aufgestellt. Der Gegenhalter 5 weist die Gegenhaltersäule 6 auf, die an ihrem unteren Ende über die Adaptereinrichtung 7 an den Messtisch 201 gekoppelt ist. Die Adaptereinrichtung 7 weist die Grundplatte 8 und das Zwischenstück 9 auf. Grundplatte 8 und Zwischenstück 9 sind über in 2 näher dargestellte Kopplungsmittel aneinander gekoppelt und voneinander trennbar.
  • Die Grundplatte 8 ist auf den Messtisch 201 aufgeschraubt. Der Messtisch 201 weist ein Raster aus Löchern 220 auf, von denen nur einige beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. In die Löcher 220 sind nicht näher dargestellte Gewindebuchsen eingelassen. So kann die Grundplatte 8 mittels Schrauben, die in Gewindebuchsen in den Löchern 220 eingedreht werden, auf dem Messtisch 201 befestigt werden.
  • Der Gegenhalter 5 weist den Querträger 10 auf, der an einem Ende mittels einer Translationseinrichtung 11 verschiebbar in Z-Richtung an der Gegenhaltersäule gelagert ist.
  • Am anderen Ende des Querträgers 10, der auch als Galgen bezeichnet wird, ist ein Drehlager 12 angebracht, über welches die Spitze 13 drehbar gelagert ist. Mit der Spitze 13 wird ein nicht gezeigtes Werkstück von oben erfasst. Anders ausgedrückt wird ein Werkstück zwischen die Spitzen 4 und 13 eingespannt.
  • Um eine fehler- und spannungsfreie Rotation eines nicht gezeigten Werkstücks um eine erwünschte Drehachse D des Drehtisches zu gewährleisten, muss die obere Spitze 13 auf der Drehachse D liegen, wie in 1 gezeigt. Die untere Spitze 4 ist genau auf der Drehachse D auf dem Rotor 3 angebracht. Die Spitzen 4 und 13 bzw. eine sich zwischen den Spitzen erstreckende gedachte Verbindungslinie ist/sind kollinear zur Drehachse. Eine reproduzierbare Anordnung der Spitze 13 auf der Drehachse D, auch nach Entnahme des Gegenhalters 5 und erneuter Montage des Gegenhalters 5 wird mit der erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung 7 ermöglicht, da der Gegenhalter 5 in reproduzierbarer Pose mittels nachfolgend noch beschriebener Kopplungsmittel positioniert bzw. angekoppelt werden kann. Ferner ist es mit nachfolgend beschriebenen Verstelleinrichtungen möglich, die Position der Spitze 13 zu justieren, auch ohne dass bereits der Gegenhalter 5 montiert ist, wie nachfolgend noch erläutert.
  • 2 zeigt eine detailliertere Ansicht der Adaptereinrichtung 7, wobei gleiche Bezugszeichen gewählt sind wie in 1.
  • Die Grundplatte 8 der Adaptereinrichtung 7 ist wie in 1 bereits gezeigt auf dem Messtisch 201 aufgeschraubt, wobei hier die Schrauben nicht dargestellt sind, um den Blick auf erste Befestigungsmittel 14, die als Löcher in der Grundplatte 8 ausgebildet sind, freizugeben. Die Durchgangslöcher 14 können mit Löchern 220 eines in 1 gezeigten Lochrasters auf dem Messtisch 201 zur Deckung gebracht werden. Durch die Löcher 14 kann jeweils eine Schraube geführt werden, die in eine Gewindehülse in dem jeweiligen Loch 220 eingedreht wird, bis die Grundplatte 8 auf dem Messtisch 201 festgeschraubt ist.
  • Alternativ zu den Löchern 14 können die Fortsätze 15, in deren Bereich die Löcher 14 angeordnet sind, als Befestigungsbereiche dienen. Beispielsweise können auf dem Messtisch 201 Klemmen oder Spannpratzen angebracht werden, die von oben im Bereich der Fortsätze 15 auf die Grundplatte 8 drücken und diese somit auf dem Messtisch 201 festklemmen.
  • In dieser gezeigten Ausführungsform weist die Grundplatte 8 auf der Unterseite eine plane Auflagefläche 16 auf, die in der Abbildung der 2 verdeckt ist und mit der Oberfläche des Messtisches 201 in Berührung kommt.
  • 2 zeigt auf der Grundplatte 8 ein erstes Kopplungsmittel 20 in Form einer Krone. Die Krone weist die Vertiefungen 21a, 21b, 21c auf und die Erhöhungen 22a, 22b, 22c. Eine vierte Vertiefung und eine vierte Erhöhung sind in der Ansicht der 2 durch das Zwischenstück 9, das nicht vollständig entfernt ist, verdeckt.
  • 2 zeigt ein drittes Kopplungsmittel 102 an der Grundplatte 8, das in Form eines Loches mit Innengewinde ausgestaltet ist. In dieses Loch kann ein Schaft 103 eines Messkörpers 104 eingedreht werden, der am unteren Ende ein Gewinde 105 aufweist. Der Messkörper 104 mit dem Schaft 103 ist in explosionsartiger Darstellung in 2 oberhalb der Grundplatte 8 abgebildet. Der Messkörper 104 ist von einem taktilen Messsystem vermessbar und ein Referenzpunkt, hier der Kugelmittelpunkt ist in seinen Koordinaten bestimmbar. Die Koordinaten des Referenzpunktes und die Drehachse D aus 5 können zueinander in Bezug gesetzt werden. Durch wiederholte Bestimmung zumindest einer Koordinate des ersten Messkörperreferenzpunkts kann die Lage der Drehachse ermittelt werden bzw. eine Änderung der Lage der Drehachse ermittelt werden. Es ist mit dem Verfahren möglich, eine zeitliche Drift der Position einer Drehachse festzustellen und vorzugsweise zu korrigieren, wenn erwünscht.
  • 3a zeigt eine Draufsicht auf das erste Kopplungsmittel 20 an der Grundplatte 8. 3b zeigt eine Draufsicht auf das komplementär geformte zweite Kopplungsmittel 30 auf der Unterseite des Zwischenstücks 9. 3a zeigt die Vertiefungen 21a, 21b, 21c und auch die in 2 verdeckte Vertiefung 21 d. Vertiefungen sind in 3a und 3b schraffiert dargestellt, Erhöhungen nicht schraffiert. Zwischen jeweils zwei Vertiefungen sind die Erhöhungen 22a, 22b, 22c und 22d angeordnet. Die Erhöhungen 22a-d weisen am Rand jeweils nochmals erhöhte Bereiche 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g und 23h auf. Die Erhöhungen 22 und die Vertiefungen 21 sind in einer 90°-Teilung angeordnet.
  • Die Unterseite des Zwischenstücks 9 in 3b weist ein komplementär geformtes zweites Kopplungsmittel 30 auf. Das zweite Kopplungsmittel 30 weist die Erhöhungen 31a, 31b, 31c und 31d auf. Beim Zusammensetzen von Zwischenstück 9 und Grundplatte 8 greift die Erhöhung 31a in die Vertiefung 21a ein, die Erhöhung 31b in die Vertiefung 21b, die Erhöhung 31c in die Vertiefung 21c und die Erhöhung 31d in die Vertiefung 21d.
  • Das zweite Kopplungsmittel 30 weist ferner die Vertiefungen 32a, 32b, 32c und 32d auf, die jeweils zwischen zwei Erhöhungen angeordnet sind. Beim Ankoppeln des Zwischenstücks 9 an die Grundplatte 8 greift die Erhöhung 22a in die Vertiefung 32a ein, die Erhöhung 22b in die Vertiefung 32b, die Erhöhung 22c in die Vertiefung 32c und die Erhöhung 22d in die Vertiefung 32d. Entsprechend greifen Erhöhungsbereiche 23a-h in entsprechende komplementäre Vertiefungsbereiche 33a-h des zweiten Kopplungsmittels 30 ein.
  • Bei Ineinandergreifen des ersten Kopplungsmittels 20 mit dem zweiten Kopplungsmittel 30 wird jede relative Bewegung zwischen Grundplatte 8 und Zwischenstück 9 ausgeschlossen, wobei zur zusätzlichen Sicherung noch nachfolgend beschriebene Verbindungsmittel verwendet werden, um ein Lösen des Zwischenstücks 9 von der Grundplatte 8 zu verhindern.
  • Durch die eindeutig definierte Verbindung zwischen Grundplatte 8 und Zwischenstück 9 über die Kopplungsmittel 20, 30 ist eine eindeutige und reproduzierbare Pose des Zwischenstücks 9 bezüglich der Grundplatte 8 herstellbar. Entsprechend ist auch die Pose eines Gegenhalters 5 in 1, der bewegungsfest mit dem Zwischenstück 9 verbunden ist, festgelegt, wenn dieser über das Zwischenstück 9 an der Grundplatte 8, welche ihrerseits auf dem Messtisch 201 befestigt ist, an dem Messtisch 201 angebracht wird.
  • In 3a ist ein weiteres erstes Befestigungsmittel 14 im Zentrum der Grundplatte 8 zu sehen. Weitere Befestigungsmittel 14 können am Rand der Grundplatte 8 ausgebildet sein, sind aber hier nicht gezeigt.
  • Das Zwischenstück 9 ist wie in 2 gezeigt über ein Drehgelenk 40 an der Grundplatte 8 angelenkt. Das Drehgelenk 40 weist den Drehzapfen 41 auf, der mit der Grundplatte 8 fest verbunden und auch in 3a gezeigt ist. Das Drehgelenk 40 ist kein notwendiger Bestandteil der Adaptereinrichtung 7, hat aber den Vorteil, dass das Zwischenstück 9 an der Grundplatte 8 eine gewisse Führung aufweist und genau eine Kopplungsmöglichkeit und entsprechend eine Pose des Zwischenstücks 9 festgelegt ist. Aufgrund der Symmetrie der Kopplungsmittel 20, 30 wären ohne das Drehgelenk 40 noch drei weitere Möglichkeiten zur Ankopplung möglich, wobei sich diese Ankopplungsmöglichkeiten dadurch unterscheiden, dass der Gegenhalter 5 um jeweils 90° verdreht ist. Benötigt wird aber in der Regel nur eine einzige Positionierung, bei der der Querträger 10 über dem Drehtisch 1 positioniert ist, wie in 1 gezeigt.
  • Das Zwischenstück 9 ist entlang des Drehzapfens 41 nach oben verschiebbar, um eine Kupplung zwischen Zwischenstück 9 und Grundplatte 8 lösen zu können. Der Drehzapfen 41 greift in das in 2 und 3b gezeigte Loch 42 ein.
  • Mit zweiten Befestigungsmitteln 44, von denen in 2 Befestigungsmittel 44a-g abgebildet sind, ist eine Verbindung zu der Gegenhaltersäule 6 herstellbar, um den Gegenhalter 5 an dem Zwischenstück zu befestigen. Auf vier, um jeweils um 90° zueinander versetzten Seiten des Zwischenstücks 9 sind jeweils vier Befestigungslöcher 44 ausgebildet, welche als Durchgangslöcher die Wand des Zwischenstücks 9 durchdringen. Diese Wand umgrenzt eine Vertiefung 45, die komplementär zur Außenkontur der Gegenhaltersäule 6 geformt ist und in welche die Gegenhaltersäule 6 eingesteckt ist. Die Durchgangslöcher 44 weisen Innengewinde auf. Nach Einführen der Gegenhaltersäule 6 in die Vertiefung 45 werden durch die Gewindelöcher 44 Schrauben als weitere Befestigungsmittel eingedreht, die gegen die Gegenhaltersäule 6 pressen und somit die Gegenhaltersäule 6 in der Vertiefung 45 des Zwischenstücks 9 festklemmen. Die Schrauben sind in 2 nicht gezeigt.
  • Wenn das Zwischenstück 9 über das Kopplungsmittel 30 und das Kopplungsmittel 20 der Grundplatte 8 an die Grundplatte gekoppelt ist, wenn also das Zwischenstück 9 und die Grundplatte 8 zusammengesetzt sind, kann diese Verbindung mittels der ersten Verbindungsmittel 50a, 50b, 50c, 50d und der zweiten Verbindungsmittel 51a, 51b, 51c, 51d gesichert werden. Die Verbindungsmittel 50 sind Löcher mit Innengewinde, die in den Vertiefungen 21 der Grundplatte 8 angeordnet sind. Die Verbindungsmittel 51a, 51b, 51c, 51d sind Durchgangslöcher, die in seitlichen Flanken des Zwischenstücks 9 vorgesehen sind. Beim Zusammensetzen von Zwischenstück 9 und Grundplatte 8 kommt das Durchgangsloch 51 a mit dem Gewindeloch 50a zur Deckung, das Durchgangsloch 51 b mit dem Gewindeloch 50b, das Durchgangsloch 51c mit dem Gewindeloch 50c und das Durchgangsloch 51 d mit dem Gewindeloch 50d. Als weitere Verbindungsmittel werden durch jedes Durchgangsloch 51 hier nicht gezeigte Schrauben eingeführt und in die jeweiligen Gewindelöcher 50 eingedreht. Durch Anziehen der Schrauben wird das Zwischenstück 9 auf der Grundplatte 8 gesichert.
  • 4 zeigt ein Detail einer alternativen Ausführungsform einer Grundplatte 80, die eine erste Verstelleinrichtung 81 aufweist. Gleiche Bezugszeichen wie in zuvor beschriebenen Figuren bezeichnen in 4 gleiche bzw. analoge Gegenstände.
  • Die Grundplatte 80 ist zweiteilig aufgebaut und weist einen unteren Grundplattenteil 82 mit der Auflagefläche 16 auf, die an dem Messtisch 201 anliegt. Das zweite, obere Grundplattenteil 83 weist eine plane Oberseite 84 auf, an bzw. auf der ein hier nicht gezeigtes erstes Kopplungsmittel 20 angebracht oder ausgebildet ist. Beispielsweise kann das hier nicht gezeigte Kopplungsmittel so ausgestaltet sein wie das zuvor beschriebene Kopplungsmittel 20.
  • Die Verstelleinrichtung 81 weist den Verschiebekeil 85 auf, dessen Außenflächen 86, 87 von rechts nach links aufeinander zulaufen. Der Verschiebekeil 85 weist mittig eine Durchgangsbohrung mit Innengewinde auf, in welche die Gewindestange 88 eingedreht ist. Die Gewindestange 88 ist mittels an deren Enden drehfest angebrachter Muttern 89a, 89b drehbar. Die Gewindestange 88 ist drehbar an dem oberen Grundplattenteil 83 gelagert. Der Verschiebekeil 85 ist in eine Öffnung 90 in dem oberen Grundplattenteil 83 eingesetzt. Mittels Drehen der Gewindeschraube ist der Verschiebekeil 85 nach rechts oder nach links verschiebbar. Die bereits erwähnte Öffnung 90 ist in einem Fußteil 91 des oberen Grundplattenteils 83 ausgebildet. Mit dem Fußteil 91 sitzt das obere Grundplattenteil 83 auf der Oberseite des unteren Grundplattenteils 82 auf. Es sind zumindest zwei weitere Füße 91 an dem oberen Grundplattenteil 83 ausgebildet (hier nicht gezeigt), welche der Verstelleinrichtung 81 entsprechende Verstelleinrichtungen aufweisen.
  • Das Fußteil 91 ist zwecks Höhenverstellung elastisch verformbar. Hierzu sind Verformungsbereiche 92, 93 gebildet, in denen der Fußteil 91 durch eingesägte, horizontal verlaufende Schlitze geschwächt ist. Wird der Verschiebekeil 85 nach links verschoben, werden die Verformungsbereiche 92, 93 elastisch gedehnt und damit das Fußteil 91 gestreckt. Dadurch wird der Fuß 91 verlängert und die Oberseite 84 des zweiten, oberen Grundplattenteils 83 nach oben bewegt. Entsprechend wird ein auf der Oberseite 84 angebrachtes, nicht gezeigtes Kopplungsmittel relativ zu dem Unterteil 82 und damit dem Messtisch 201, auf dem das Unterteil 82 angeschraubt ist, nach oben bewegt. Durch die Verstelleinrichtung 81 und weitere, hier nicht gezeigte Verstelleinrichtungen, die analog ausgebildet sind, kann somit Höhe und Neigung des ersten Kopplungsmittels 20 verstellt werden.
  • Eine analoge Verstelleinrichtung wie die Verstelleinrichtung 81 an der Grundplatte 80 kann auch an einem Zwischenstück 9 vorgesehen sein, welches ebenfalls zweiteilig ausgebildet sein kann, mit zwei durch eine Verstelleinrichtung relativ zueinander beweglichen Teilen.
  • 4 zeigt weiterhin ein Markierungsmittel 100 in Form einer kegelförmigen Bohrung (Innenkegel mit Spitze nach unten). Diese Markierung 100 kann mit einem Tastkopf eines Koordinatenmessgeräts bzw. mit der Kugel einer Tastspitze selbstzentrierend angetastet werden. Es sind auf der Oberseite 84 des zweiten Grundplattenteils 83 weitere, hier nicht gezeigte Markierungen dieser Art vorgesehen. Die Markierungen 100 sind relativ zu einem hier nicht gezeigten ersten Kopplungsmittel auf der Oberseite 84 ortsfest. Daher kann durch Antasten der Markierungen 100, von denen vorzugsweise mindestens drei vorhanden sind, die Pose des ersten Kopplungsmittels auf der Oberseite 84 erfasst werden, beispielsweise in einem Gerätekoordinatensystem eines KMG oder in einem Koordinatensystem der Adaptereinrichtung, insbesondere einem Koordinatensystem, das ortsfest zu dem Unterteil 82 ist.
  • Das in 5 dargestellte Koordinatenmessgerät (KMG) 211 in Portalbauweise weist einen Messtisch 201 auf, über der Säulen 202, 203 in Y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems beweglich angeordnet sind. Die Säulen 202, 203 bilden zusammen mit einem Querträger 204 ein Portal des KMG 211. Der Querträger 204 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit den Säulen 202 bzw. 203 verbunden. Nicht näher dargestellte Elektromotoren verursachen die Linearbewegung der Säulen 202, 203 in Y-Richtung, entlang der Y-Bewegungs-Achse. Dabei ist z. B. jeder der beiden Säulen 202, 203 ein Elektromotor zugeordnet. Der Querträger 204 ist mit einem Querschlitten 207 kombiniert, welcher luftgelagert entlang dem Querträger 204 in X-Richtung des kartesischen Koordinatensystems beweglich ist. Die momentane Position des Querschlittens 207 relativ zu dem Querträger 204 kann anhand einer Maßstabsteilung 206 festgestellt werden. Die Bewegung des Querträgers 204 in X-Richtung, d.h. entlang der X-Bewegungs-Achse, wird durch einen weiteren Elektromotor angetrieben. An dem Querschlitten 207 ist eine in vertikaler Richtung bewegliche Pinole 208 gelagert, die an ihrem unteren Ende über eine Montageeinrichtung 210 und eine Drehvorrichtung 205 mit einer Koordinatenmesseinrichtung 209 verbunden ist. Die Koordinatenmesseinrichtung 209 weist ist einen abgewinkelten Tastkopf 215 auf, an dem ein Taststift 111 mit Tastkugel 121 abnehmbar angeordnet ist. Die Koordinatenmesseinrichtung 209 kann angetrieben durch einen weiteren Elektromotor relativ zu dem Querschlitten 207 in Z-Richtung, entlang der Z-Bewegungs-Achse, des kartesischen Koordinatensystems bewegt werden. Durch die Elektromotoren des KMG kann der Tastkopf 215 in dem Bereich unterhalb des Querträgers 204 in nahezu beliebige Positionen bewegt werden. Ferner kann die Drehvorrichtung 205 den Tastkopf 215 um die Z-Achse drehen, sodass der Taststift 111 in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet werden kann. Nicht dargestellt ist eine Steuerung, die die Bewegung der beweglichen Teile des KMG entlang der Bewegungs-Achsen steuert. Die Steuerung ist eingerichtet zur Durchführung einer oder mehrerer der im allgemeinen Beschreibungsteil erläuterten Schritte.
  • In den Messraum des KMG 211 ist eine Anordnung eingebracht, wie in 1 gezeigt und dort erläutert. Dargestellt sind ein Drehtisch 1, eine Adaptereinrichtung 7 und ein über die Adaptereinrichtung 7 an den Messtisch 201 angekoppelter Gegenhalter 5. Der genaue Zusammenbau und die Ausrichtung wurden bereits anhand 1 beschrieben.
  • 6 zeigt erfindungsgemäße Verfahrensabläufe. Ein Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters 5, insbesondere einer Spitze 13. Ausgangspunkt des Verfahrens ist ein Gegenhalter 5, der über Verbindungsmittel 44 mit dem Zwischenstück 9 verbunden ist, wie anhand 2 erläutert.
  • Beispielsweise kann der Gegenhalter 5 über das Zwischenstück 9 an eine Grundplatte 8 gemäß 2 oder eine Grundplatte 80 gemäß 4 angekoppelt werden, durch Zusammensetzen der Kopplungsmittel 20 und 30. Die Verbindung kann zusätzlich durch Verbindungsmittel 50 und 51, die in 2 erläutert sind, gesichert werden.
  • Anschließend wird die Position und/oder Orientierung des Gegenhalters 5, insbesondere der Spitze 13, relativ zu der Grundplatte 8 oder 80 oder dem Kopplungsmittel 20 der Grundplatte 8 oder 80 ermittelt. Dieser Verfahrensschritt ist in 6 als Schritt S1 aufgeführt. Ein vorangehendes Verbinden von Zwischenstück 9 samt Gegenhalter 5 mit der Grundplatte 8 kann ein weiterer vorangehender Verfahrensschritt sein, wenn dieser Schritt nicht bereits durchgeführt wurde. Ebenfalls kann ein Verbinden von Gegenhalter 5 mit Zwischenstück 9 ein vorangehender Verfahrensschritt sein, sofern dieser noch nicht vorgenommen wurde.
  • Bei Schritt S1 kann beispielsweise die Position und/oder Orientierung der Spitze 13 in einem auf die Grundplatte 8 bezogenen Koordinatensystem angegeben werden oder in einem beliebigen anderen definierten Koordinatensystem. In einem Koordinatensystem, das auf die Grundplatte 8 bezogen ist, dessen Ursprung und Ausrichtung also bekannt ist, können die Koordinaten einer oder mehrerer Markierungen 100, wie in 4 gezeigt, ermittelt werden. Alternativ kann die Lage dieser Markierungen 100 bereits bekannt sein. Anschließend wird in dem zugrunde gelegten Koordinatensystem die Lage und/oder Position der Spitze 13 ermittelt. Die Lage der Spitze kann beispielsweise durch die Koordinaten der Spitze, also des äußersten Punktes, der in 1 mit dem Bezugszeichenpfeil 13 bezeichnet ist, angegeben werden. Die Position der Spitze 13 ist somit durch die Koordinaten des äußersten Punktes der Spitze angegeben. Die Orientierung der Spitze 13 kann angegeben werden als Orientierung des kegelförmigen Teils 131 der Spitze und/oder als Orientierung des zylindrischen Spitzengrundkörpers 130. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob die Rotationssymmetrieachse des zylindrischen Teils 130 und/oder des kegelförmigen Teils 131 der Spitze kollinear zur Drehachse D ist, wie es in der Situation in 1 der Fall ist.
  • Es kann in Schritt S1 die beschriebene Position und/oder Orientierung der Spitze 13 relativ zu der Position und/oder Orientierung mehrerer Markierungen 100 ermittelt werden. Die Markierungen 100 weisen wiederum einen festen Bezug zu der Grundplatte 8 und/oder einem Kopplungsmittel 20 auf. Es ist somit ein eindeutiger Bezug zwischen Grundplatte 8, insbesondere Kopplungsmittel 20 und der Spitze 13, herstellbar. Ist also die Position und/oder Orientierung der Markierungen 100 bekannt oder ermittelt, beispielsweise mit einem Messsystem eines Koordinatenmessgeräts 211, ist aus dieser Information auch die Position und/oder Orientierung der Spitze 13 bekannt. Um den Bezug zu einer Drehtischachse D herzustellen, kann aus einem Koordinatensystem der Grundplatte 8, in welchem die Position und/oder Orientierung der Spitze 13 ermittelt ist, in ein Gerätekoordinatensystem eines Koordinatenmessgeräts 211 transformiert werden. Es kann daraufhin festgestellt werden, in einem Verfahren zum Einstellen der Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, ob die Spitze 13 auf der Drehachse D liegt. Das Verfahren zum Einstellen der Position und/oder Orientierung des Gegenhalters, insbesondere der Spitze 13, ist anhand des weiteren Verfahrensschrittes S2 erläutert, der sich an den Schritt S1 anschließen kann. Es ist aber ein zeitlicher Zusammenhang zwischen Schritt S1 und Schritt S2 nicht erforderlich. Aus Schritt S1 gewonnene Informationen können für eine spätere Verwendung hinterlegt werden und Schritt S2 zu einem beliebigen anderen Zeitpunkt durchgeführt werden, sodass die Verfahren unabhängig voneinander durchgeführt werden können.
  • In Schritt S2 erfolgt das Ausrichten des Kopplungsmittels 20 der Grundplatte 8. Beispielsweise wird die Grundplatte 8 auf dem Messtisch 201 befestigt, wie in 1 oder 2 gezeigt. Anschließend kann die Position und/oder Orientierung des Kopplungsmittels 20 durch Abtasten von Markierungen 100, die einen festen räumlichen Bezug zu dem Kopplungsmittel 20 aufweisen, erfolgen. Aus Schritt S1 ist ein sich ergebender Lagebezug zu der Spitze 13 bekannt, denn in Schritt S1 wurde auch die relative Lage von Markierungen 100 und damit Kopplungsmittel 20 zu der Spitze 13 ermittelt. Es genügt also, die Markierungen 100 an der Grundplatte zu erfassen und deren Position und/oder Ausrichtung zu bestimmen, ohne dass dabei der Gegenhalter 5 bereits über das Zwischenstück 9 auf der Grundplatte 8 und am Messtisch 201 montiert sein muss. Eine aus der Ausrichtung des Kopplungsmittels 20 sich zwangsläufig ergebende spätere Lage der Spitze 13 wird mit der Lage der Drehtischachse D verglichen und festgestellt, ob die Spitze 13 auf der Drehachse D liegt und richtig ausgerichtet ist oder nicht. Falls die Position und/oder Orientierung der Spitze 13 noch nicht ist wie erwünscht, kann die Ausrichtung des Kopplungsmittels 20 erneut vorgenommen bzw. wiederholt werden. Das Erfassen der Markierungen 100 und der Vergleich der aktuellen Position und/oder Orientierung des Gegenhalters 5 ist in 6 als Verfahrensschritte S3 und S4 aufgeführt. Bei unbefriedigendem Ergebnis wird von Schritt S4 wieder zu Schritt S2 gegangen, also die Ausrichtung des Kopplungsmittels 20 wiederholt oder fortgesetzt. Die Folge der Schritte S2, S3, S4 wird solange wiederholt, bis die Spitze 13 wunschgemäß positioniert ist.
  • Das Ausrichten des ersten Kopplungsmittels 20 kann mit einer in 4 gezeigten Verstelleinrichtung 81 erfolgen. Diese hat den Vorteil, dass die Grundplatte 80 bzw. das Unterteil 82 nicht wieder vom Messtisch entnommen und neu ausgerichtet werden muss, beispielsweise durch Zwischenplatten oder Ähnliches. Die Unterplatte 82 kann angeschraubt bleiben und mit Verstelleinrichtungen 81 die Position und/oder Orientierung des auf der Oberseite 84 angeordneten Kopplungsmittels 20 verstellt werden.

Claims (14)

  1. Adaptereinrichtung (7) zur Montage eines Objekts (5) auf dem Messtisch (201) eines Koordinatenmessgeräts (211), aufweisend - eine ein- oder mehrteilige Grundplatte (8; 80), aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel (14a, 14b, 14c) und/oder einen ersten Befestigungsbereich (15a, 15b) zur Befestigung der Grundplatte (8; 80) an dem Messtisch (201), - ein Zwischenstück (9), aufweisend zumindest ein zweites Befestigungsmittel (44a-g) zur Befestigung des Objekts (5), wobei an der Grundplatte (8; 80) ein erstes Kopplungsmittel (20) angebracht oder ausgebildet ist und an dem Zwischenstück (9) ein zweites Kopplungsmittel (30) angebracht oder ausgebildet ist, wobei das erste Kopplungsmittel (20) und zweite Kopplungsmittel (30) so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte (8; 80) und Zwischenstück (9) ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks (9) bezüglich der Grundplatte (8; 80) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8; 80) eine erste Verstelleinrichtung (81) aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte (8; 80) auf den Messtisch (201) aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks (9) bezüglich der Grundplatte (8; 80) verstellbar ist.
  2. Adaptereinrichtung (7) nach Anspruch 1, wobei die Grundplatte (8; 80) so ausgebildet ist, dass sie spannungsfrei an dem Messtisch (201) befestigbar ist.
  3. Adaptereinrichtung (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (8; 80) eine plane Auflagefläche (16) aufweist, mit der sie auf den Messtisch (201) auflegbar ist, und wobei das erste Befestigungsmittel (14a-c) oder der erste Befestigungsbereich im Bereich der Auflagefläche (16) angeordnet ist, sodass die Grundplatte (8; 80) zur Befestigung an dem Messtisch (201) im Bereich der Auflagefläche (16) unter Verwendung des ersten Befestigungsmittels (14a-c) oder des ersten Befestigungsbereiches gegen den Messtisch (201) pressbar ist.
  4. Adaptereinrichtung (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (9) eine zweite Verstelleinrichtung aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des zweiten Kopplungsmittels (30) relativ zu einem fest mit dem Zwischenstück (9) verbundenen Objekt (5) verstellbar ist.
  5. Adaptereinrichtung (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (8; 80) zumindest eine Markierung (100) aufweist, die mit einem Messsystem (121, 111, 215) eines Koordinatenmessgeräts (211) erfassbar ist, wobei über ein Erfassen der Markierung eine Position und/oder Orientierung der Grundplatte (8; 80) und/oder eine Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels (20) ermittelbar ist.
  6. Adaptereinrichtung (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (8; 80) ein erstes Verbindungsmittel (50a, 50b, 50c, 50d) aufweist und das Zwischenstück (9) ein zweites Verbindungsmittel (51a, 51b, 51c, 51d) aufweist, wobei das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel zusammen wirken können, um die Grundplatte (8; 80) und das Zwischenstück (9) gegeneinander zu fixieren.
  7. Adaptereinrichtung (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ein drittes Kopplungsmittel (102) zum Ankoppeln einer Zusatzeinrichtung (104) aufweist.
  8. Adaptereinrichtung (7) nach Anspruch 7, wobei die Zusatzeinrichtung (104) ein Messkörper oder ein Sensorhalter ist.
  9. Einrichtung zur Montage eines Objekts (5) an einem Koordinatenmessgerät (211), aufweisend - eine Adaptereinrichtung (7) wie in einem oder mehreren der Ansprüche 1-8 beschrieben, - ein Objekt (5), wobei das Zwischenstück (9) mit dem Objekt (5) fest verbunden ist, sodass das Objekt (5) und das Zwischenstück (9) relativ zueinander unbeweglich sind.
  10. Einrichtung zur Montage eines Objekts (5) an einem Koordinatenmessgerät (211), aufweisend - eine Grundplatte (8; 80), aufweisend zumindest ein erstes Befestigungsmittel (14a, 14b, 14c) und/oder einen ersten Befestigungsbereich (15a, 15b) zur Befestigung der Grundplatte (8; 80) an dem Messtisch (201), wobei an der Grundplatte (8; 80) ein erstes Kopplungsmittel (20) angebracht oder ausgebildet ist, - ein Objekt (5), aufweisend ein zweites Kopplungsmittel (30), das an dem Objekt (5) angebracht oder ausgebildet ist, wobei das erste Kopplungsmittel (20) und zweite Kopplungsmittel (30) so ausgebildet sind, dass sie bei einem Koppeln von Grundplatte (8; 80) und Objekt (5) ineinander greifen und dabei eine reproduzierbare Position und/oder Orientierung des Objekts (5) bezüglich der Grundplatte (8; 80) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8; 80) eine erste Verstelleinrichtung (81) aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels (20) verstellbar ist, wenn die Grundplatte (8; 80) auf den Messtisch (201) aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Objekts (5) bezüglich der Grundplatte (8; 80) verstellbar ist.
  11. Koordinatenmessgerät (211), aufweisend eine Grundplatte (8; 80), die auf einem Messtisch (201) des Koordinatenmessgeräts (211) befestigt ist, wobei die Grundplatte (8; 80) zumindest ein erstes Befestigungsmittel (14a, 14b, 14c), oder einen ersten Befestigungsbereich (15a, 15b) und zumindest ein erstes Kopplungsmittel (20) aufweist, wobei die Grundplatte (8) unter Verwendung des ersten Befestigungsmittels (14a, 14b, 14c) oder des ersten Befestigungsbereiches (15a, 15b) auf dem Messtisch (201) des Koordinatenmessgeräts (211) befestigt ist, wobei über das erste Kopplungsmittel (20) ein Zwischenstück (9), das mit einem Objekt (5) verbindbar ist, an die Grundplatte (8; 80) ankoppelbar ist, wobei das Zwischenstück ein zweites Kopplungsmittel (30) aufweist, das mit dem ersten Kopplungsmittel (20) zusammenwirken kann, oder wobei über das erste Kopplungsmittel (20) ein Objekt (5) an die Grundplatte (8; 80) ankoppelbar ist, welches ein zweites Kopplungsmittel (30) aufweist, das mit dem ersten Kopplungsmittel (20) zusammenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8; 80) eine erste Verstelleinrichtung (81) aufweist, womit die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels verstellbar ist, wenn die Grundplatte (8; 80) auf den Messtisch (201) aufgesetzt ist, sodass die Position und/oder Orientierung des Zwischenstücks (9) oder des Objekts (5) bezüglich der Grundplatte (8; 80) verstellbar ist.
  12. Koordinatenmessgerät (211) aufweisend eine Adaptereinrichtung (7) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, oder eine Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, oder ein Objekt (5), das über eine Adaptereinrichtung (7) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8 an einem Messtisch (201) des Koordinatenmessgeräts (211) befestigt ist.
  13. Verfahren zum Ermitteln einer Position und/oder Orientierung einer Spitze (13) eines Gegenhalters (5), wobei eine Einrichtung zur Montage eines Objekts (5) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 bereitgestellt wird, wobei als Objekt ein Gegenhalter (5) verwendet wird, und wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln (S1) der Position und/oder Orientierung der Spitze (13) des Gegenhalters (5), relativ zu der Grundplatte (8; 80) der Einrichtung und/oder dem ersten Kopplungsmittel (20) der Grundplatte (8; 80) in einem Koordinatensystem, das auf die Grundplatte (8; 80) oder auf das erste Kopplungsmittel (20) bezogen ist, wenn der Gegenhalter (5) über ein Zwischenstück (9) der Einrichtung an die Grundplatte (8; 80) angekoppelt ist oder direkt an die Grundplatte (8; 80) angekoppelt ist.
  14. Verfahren zum Voreinstellen der Position und/oder Orientierung eines Gegenhalters (5), insbesondere einer Spitze (13) eines Gegenhalters (5), im Messraum eines Koordinatenmessgeräts (211), aufweisend: das Ausrichten (S2) eines ersten Kopplungsmittels (20), das an einer angebracht oder ausgebildet ist, auf einem Messtisch (201) des Koordinatenmessgeräts (211) in eine Position und/oder Orientierung, durch welche eine erwünschte Position und/oder Orientierung des Gegenhalters (5) im Messraum des erhalten wird, wenn der Gegenhalter (5) an die gekoppelt wird, wobei die eine erste Verstelleinrichtung (81) aufweist, mit welcher bei dem Ausrichten die Position und/oder Orientierung des ersten Kopplungsmittels (20) verstellt wird, und wobei beim Ausrichten des ersten Kopplungsmittels (20) eine bekannte Position und/oder Orientierung des Gegenhalters (5) relativ zu der Grundplatte (8; 80) zugrunde gelegt wird, die erhalten wird, wenn der Gegenhalter (5) an die Grundplatte (8; 80) gekoppelt wird.
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