DE102016211936A1

DE102016211936A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes

Info

Publication number: DE102016211936A1
Application number: DE102016211936.2A
Authority: DE
Inventors: Anton Fuchs; Rudolf Kern
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: DE102016211936B4; CN107560579A; US20180003662A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes oder Messkopfteils eines Koordinatenmessgeräts (7), wobei ein messkopfseitiger Lagerabschnitt (3) über mehrere Lagereinrichtungen (L1, L2, L3) an einem messgeräteseitigen Lagerabschnitt (6) lagerbar ist, wobei die Vorrichtung mindestens eine Auswerteeinrichtung (4) und mindestens einen Überwachungsstromkreis (1) umfasst, wobei eine von einem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängige Größe bestimmbar ist, wobei der Überwachungsstromkreis (1) pro Lagereinrichtung (L1, L2, L3) mindestens einen Teilstromkreis umfasst, wobei ein Widerstandswert des Teilstromkreises in einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) von einem Widerstandswert des Teilstromkreises im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) verschieden ist, wobei der Überwachungsstromkreis (1) derart ausgebildet ist, dass ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung (L1, L2, L3) in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe bestimmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes oder -teils eines Koordinatenmessgeräts.
Es ist bekannt, Koordinatenmessgeräte zur Vermessung von Messobjekten zu benutzen. Hierzu wird ein Messkopf, beispielsweise ein Messkopf eines berührenden oder berührungslosen Messsystems, an einem bewegbaren Teil des Koordinatenmessgeräts über Lagereinrichtungen gelagert und dann mittels geeigneter Befestigungseinrichtungen befestigt. Die entsprechenden Lagereinrichtungen dienen hierbei einer reproduzierbaren Befestigung in einer vorbestimmten Position und mit einer vorbestimmten Orientierung.
Bekannt ist es, sogenannte Dreipunkt-Lager zu verwenden. Hierfür sind verschiedene Ausführungsformen bekannt. So können z.B. Lagereinrichtungen ein Kugel/Kugel-Paar, Kugel/Walze-Paar, Walze/Kugel-Paar und Walze/Walze-Paar umfassen. Hierbei bezeichnen Elemente der vorhergehend erläuterten Paare einen messgeräteseitigen Teil der Lagereinrichtung und der weitere Teil des Paares einen messkopfseitigen Teil.
Es ist weiter bekannt, eine Lagerstellenüberwachung durch Bestimmung eines Widerstands oder einer von einem Widerstand eines Überwachungsstromkreises abhängigen Größe durchzuführen. Hierbei verändert sich ein Widerstand eines Überwachungsstromkreises abhängig von einer offenen oder geschlossenen Lagereinrichtung.
So zeigt 1 einen Überwachungsstromkreis 1 mit drei Lagereinrichtungen L1, L2, L3, die jeweils einen messgeräteseitigen Teil L1a, L2a, L3a und einen messkopfseitigen Teil L1b, L2b, L3b umfassen. Diese Teile L1a, ..., L3b sind hierbei als Kreise angedeutet und können, je nach Ausführung, z.B. als Kugel oder Walze ausgebildet sein.
In einem geschlossenen Zustand der jeweiligen Lagereinrichtung L1, L2, L3 ist der Messkopf in einer gewünschten Position und mit einer gewünschten Orientierung an einem Koordinatenmessgerät befestigt. Eine geschlossene Lagereinrichtung L1, L2, L3 bildet eine elektrisch leitende Verbindung, während eine geöffnete Lagereinrichtung L1, L2, L3 eine unterbrochene und somit nicht-leitende elektrische Verbindung bildet. Ein geschlossener Zustand kann insbesondere dann gegeben sein, wenn der Messkopf ordnungsgemäß an dem Koordinatenmessgerät gelagert ist. Ein geöffneter Zustand kann insbesondere dann gegeben sein, wenn der Messkopf nichts ordnungsgemäß oder nicht an dem Koordinatenmessgerät gelagert ist.
Weiter umfasst der Überwachungsstromkreis Widerstände R0, R1, R2, R3. Ein erster Widerstand R1 ist elektrisch in Serie zu der von der ersten Lagereinrichtung L1 bereitstellbaren elektrischen Verbindung, insbesondere zum messgeräteseitigen Teil L1a der ersten Lagereinrichtung L1, angeordnet. Ein zweiter Widerstand R2 ist elektrisch in Serie zu der von der zweiten Lagereinrichtung L2 bereitstellbaren elektrischen Verbindung, insbesondere zum messgeräteseitigen Teil L2a der zweiten Lagereinrichtung L2, angeordnet. Ein dritter Widerstand R3 ist elektrisch in Serie zu der von der dritten Lagereinrichtung L3 bereitstellbaren elektrischen Verbindung, insbesondere zum messgeräteseitigen Teil L3a der dritten Lagereinrichtung L3, angeordnet.
Weiter dargestellt ist ein sogenannter Pull-Up-Widerstand RP. Weiter dargestellt ist ein Spannungsanschluss V+ für eine Versorgungsspannung und ein Referenzpotential V0. Weiter dargestellt ist ein erster Anschlusspunkt A des Überwachungsstromkreises 1 und ein zweiter Anschlusspunkt B des Überwachungsstromkreises 1. Eine Überwachungsspannung Vm ist hierbei die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusspunkt A, B abfallende Spannung. Diese ist mittels einer geeigneten Einrichtung erfass- oder bestimmbar. Der Pull-Up-Widerstand RP ist zwischen dem ersten Anschlusspunkt A und dem Spannungsanschluss V+ angeordnet.
Ein Referenzwiderstand R0 und die vorhergehend erläuterten Reihenschaltungen, die die von den Lagereinrichtungen L1, L2, L3 bereitstellbaren elektrischen Verbindungen umfassen, sind zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusspunkt A, B parallel geschaltet.
Je nach Lagerzustand (offen, geschlossen) der einzelnen Lagereinrichtungen L1, L2, L3 werden verschiedene Spannungsniveaus für die Überwachungsspannung Vm gemessen. Beträgt beispielsweise der Widerstandswert des Pull-Up-Widerstands RP 10 kΩ, der Widerstandswert des Referenzwiderstands R0 100 kΩ und ein Widerstandswert jedes Widerstands R1, R2, R3 51,1 kΩ, so wird im Falle, dass alle Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geöffnet sind, die Referenzspannung erfasst. Sind alle drei Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geschlossen, so beträgt die Überwachungsspannung Vm das 0,59-fache der Versorgungsspannung. Sind nur zwei Lagereinrichtungen geschlossen, so beträgt die Überwachungsspannung Vm das 0,67-fache der Versorgungsspannung. Ist nur eine Lagereinrichtung L1, L2, L3 geschlossen, so beträgt die Überwachungsspannung Vm das 0,77-fache der Versorgungsspannung.
In 2 ist ein weiterer bekannter Überwachungsstromkreis 1 dargestellt. Dieser umfasst die Reihenschaltung aller elektrischen Verbindungen, die durch die drei Lagereinrichtungen L1, L2, L3 jeweils im geschlossenen Zustand bereitgestellt werden. Weiter dargestellt ist ein Pull-Up-Widerstand RP. Nur in dem Fall, dass alle drei Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geschlossen sind, wird eine Überwachungsspannung Vm in Höhe von 0 V erfasst. In allen anderen Fällen wird als Überwachungsspannung Vm die Versorgungsspannung erfasst.
Problematisch ist, dass die dargestellten Überwachungsstromkreise 1 keine Möglichkeit bieten zu identifizieren, welche Lagereinrichtung L1, L2, L3 sich geöffnet hat. Der Überwachungsstromkreis 1 entsprechend der Ausführungsform in 2 ermöglicht in weiter nachteiliger Weise, dass, im Falle mindestens einer geöffneten Lagereinrichtung L1, L2, L3, nicht erkannt wird, wie viele Lagereinrichtungen L1, L2, L3 sich geöffnet haben.
Weiter bekannt ist die DE 44 41 828 A1 . Diese betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Gleitlagerdiagnose mittels Magnetfeldmessung.
Weiter bekannt ist die DE 42 22 990 A1 . Diese betrifft eine Berührungserkennung zur vielfältigen physikalischen Anwendung.
Es stellt sich daher das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes oder -teils an einem Koordinatenmessgerät zu schaffen, welche eine verbesserte Überwachung aller Lagereinrichtungen, insbesondere die Identifikation von geöffneten Lagereinrichtungen, ermöglichen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Es ist eine Grundidee der Erfindung, eine Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustandes mit einem Überwachungsstromkreis zu schaffen, wobei ein Widerstandswert des Überwachungsstromkreises die Bestimmung der Anzahl geöffneter Lagereinrichtungen als auch die Bestimmung, welche Lagereinrichtung geöffnet ist, ermöglicht.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustandes eines Messkopfes oder -teils eines Koordinatenmessgeräts.
Der Messkopf kann hierbei einen Sensorträger und mindestens einen Sensor umfassen, wobei der Sensorträger an dem Koordinatenmessgerät, insbesondere einem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts, und der Sensor an dem Sensorträger gelagert werden kann. Der Sensorträger kann insbesondere als Dreh-Schwenk-Gelenk ausgebildet sein. Der bewegliche Teil des Koordinatenmessgeräts kann insbesondere ein Messarm, beispielsweise eine Pinole, des Koordinatenmessgeräts sein oder umfassen.
Auch kann der Messkopf einen Sensor umfassen, wobei der Sensor an dem Koordinatenmessgerät, insbesondere an dem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts, gelagert werden kann. In diesem Fall kann der Messkopf keinen Sensorträger umfassen.
Ein Sensor wiederum kann mehrere Sensorteile umfassen, die aneinander gelagert werden können. Ein Sensorteil kann ein Messkopfteil sein. Beispielsweise kann ein Sensor einen Signalerzeugungsteil und einen Tasterteil umfassen, wobei der Tasterteil an dem Signalerzeugungsteil gelagert werden kann.
Hierbei kann ein Sensor eine Einrichtung zur Erzeugung eines entsprechenden Antastsignals umfassen. Der Sensor kann z.B. ein taktiler oder optischer Sensor sein. Selbstverständlich können auch weitere Sensoren verwendet werden.
Hierbei wird ein messkopfseitiger Lagerabschnitt an einem messgeräteseitigen Lagerabschnitt gelagert. Ein messkopfseitiger Lagerabschnitt kann auch ein messkopfteilseitiger Lagerabschnitt sein. Hierdurch kann der Messkopf zum Vermessen eines Messobjektes z.B. an einem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts gelagert und in dem gelagerten Zustand befestigt werden.
Der messkopfseitige Lagerabschnitt und der messgeräteseitige Lagerabschnitt können eine mechanische Schnittstelleneinrichtung ausbilden. Der messgeräteseitige Lagerabschnitt bezeichnet hierbei einen messgeräteseitig angeordneten Abschnitt der Schnittstelleneinrichtung. Der messkopfseitige Lagerabschnitt bezeichnet einen messkopfseitig angeordneten Abschnitt der Schnittstelleneinrichtung.
Z.B. kann das Koordinatenmessgerät, insbesondere ein beweglicher Teil des Koordinatenmessgeräts, den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen oder ausbilden. Auch kann ein mit dem Koordinatenmessgerät oder mit dem beweglichen Teil verbundenes oder verbindbares Teil den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen oder ausbilden. Beispielsweise kann das den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisende Teil über mindestens eine weitere Schnittstelleneinrichtung mit dem beweglichen Teil verbindbar sein. Somit kann auch ein Teil des Messkopfes, der mit dem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts, z.B. über eine weitere Schnittstelleneinrichtung, verbunden oder verbindbar ist, den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen.
Insbesondere kann ein so genannter Tellerträger den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen. Somit ist es also möglich, dass das Koordinatenmessgerät, ein beweglicher Teil des Koordinatenmessgeräts, ein Sensorträger, ein Sensor oder ein Teil eines Sensors den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweist oder ausbildet.
Weiter kann der Messkopf oder ein Teil des Messkopfs den messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweisen oder ausbilden. Insbesondere kann ein so genannter (Sensor-)Teller den messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweisen. Somit ist es also möglich, dass ein Sensorträger, ein Sensor oder ein Teil eines Sensors den entsprechenden messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweist oder ausbildet.
Beispielsweise kann ein beweglicher Teil des Koordinatenmessgeräts den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen, wobei ein an dem beweglichen Teil zu lagernder Sensorträger oder zu lagernder Sensor den messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweist. Auch kann ein Sensorträger den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen, wobei ein an dem Sensorträger zu lagernder Sensor den messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweist. Auch kann ein Teil des Sensors, beispielsweise ein Signalerzeugungsteil, den messgeräteseitigen Lagerabschnitt aufweisen, wobei ein an diesem Teil zu lagernder weiterer Teil des Sensors, beispielsweise ein Tasterteil, den messkopfseitigen Lagerabschnitt aufweist.
Mit anderen Worten weist der messgeräteseitige Lagerabschnitt eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des messkopfseitigen Abschnitts auf. An dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt können hierbei messkopfseitige Lagerabschnitte von verschiedenen Messköpfen oder Tastern, z.B. mit verschiedenen Tasterkombinationen und/oder -geometrien, gelagert und befestigt werden. Weiter ist der messkopfseitige Lagerabschnitt über mehrere Lagereinrichtungen an dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt lagerbar. Zur Lagerung dienen mehrere, also mindestens zwei, Lagereinrichtungen. Eine Lagereinrichtung kann insbesondere einen messkopfseitigen Teil und einen messgeräteseitigen Teil umfassen. Ein messgeräteseitiger Teil der Lagereinrichtung bezeichnet hierbei einen messgeräteseitig angeordneten oder messgeräteseitig anordenbaren Teil der Lagereinrichtung. Ein messkopfseitiger Teil der Lagereinrichtung bezeichnet hierbei einen messkopfseitig angeordneten oder messkopfseitig anordenbaren Teil der Lagereinrichtung. Der messkopfseitige Teil der Lagereinrichtung bezeichnet den Teil der Lagereinrichtung, der an dem messgeräteseitigen Teil lagerbar ist.
Der messgeräteseitige Lagerabschnitt kann die messgeräteseitigen Teile der Lagereinrichtungen umfassen. Weiter kann der messkopfseitige Lagerabschnitt die messkopfseitigen Teile der Lagereinrichtungen umfassen.
Zur Lagerung wird der messkopfseitige Teil z.B. in, an oder auf dem messgeräteseitigen Teil der Lagereinrichtung oder umgekehrt gelagert. Vorstellbar ist, dass das messkopfseitige Teil mindestens eine Kugel oder mindestens eine Walze umfasst. Der messgeräteseitige Teil kann ebenfalls mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Kugel(n) oder Walze(n) umfassen.
Die aneinander gelagerten Teile können hierbei im gelagerten Zustand aneinander befestigt werden. So kann z.B. der Sensorträger oder der Sensor an dem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts gelagert und im gelagerten Zustand an diesem beweglichen Teil befestigt werden. Auch kann ein Sensorteil an einem weiteren Sensorteil gelagert und an diesem im gelagerten Zustand befestigt werden. Die Lagereinrichtungen sind hierbei derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine gewünschte Position und Orientierung des zu lagernden Teils reproduzierbar eingestellt werden kann. Beispielsweise sind die Lagereinrichtungen derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass der Messkopf oder ein Teil davon in einer reproduzierbaren Position und Orientierung an dem Koordinatenmessgerät, insbesondere einem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts, gelagert werden kann.
Die aneinander gelagerten Teile können mechanisch und/oder magnetisch und/oder mit einer weiteren Befestigungsart aneinander befestigt werden. Hierzu kann insbesondere eine Befestigungskraft erzeugt werden.
Beispielsweise können die aneinander zu befestigenden Teile, beispielsweise der Messkopf und/oder der bewegliche Teil des Koordinatenmessgeräts, oder Lagerabschnitte ein entsprechendes Verbindungsmittel, z.B. Riegel- oder Rastmittel, aufweisen. Auch können die aneinander zu befestigenden Teile oder Lagerabschnitte zumindest einen Magneten aufweisen, der aktivierbar und deaktivierbar ist. Wird der Magnet aktiviert, so wird eine Befestigungskraft erzeugt, über die die Teile aneinander befestigt werden. Hierbei kann ein messgeräteseitiger Lagerabschnitt oder ein messkopfseitiger Lagerabschnitt den mindestens einen Magneten umfassen.
Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst mindestens eine Auswerteeinrichtung. Diese kann beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet sein oder einen solchen umfassen. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens einen Überwachungsstromkreis. Die Elemente des Überwachungsstromkreises können hierbei ein Teil der vorgeschlagenen Vorrichtung sein.
Weiter ist eine von einem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängige Größe bestimmbar. Diese kann auch als widerstandsabhängige Größe bezeichnet werden. Die widerstandsabhängige Größe kann auch der Widerstand des Überwachungsstromkreises sein. Wie nachfolgend noch näher erläutert kann die widerstandsabhängige Größe insbesondere eine Überwachungsspannung sein, die über dem Überwachungsstromkreis abfällt.
Beispielsweise kann der Überwachungsstromkreis zwei Anschlusspunkte aufweisen, wobei der Widerstand einen Widerstand des zwischen den Anschlusspunkten angeordneten elektrischen Stromkreises bezeichnet. Einer der Anschlusspunkte kann mit einem Referenzpotential verbunden sein. Das Referenzpotential kann insbesondere ein Massepotential sein. Der Widerstand des Überwachungsstromkreises kann in diesem Fall insbesondere als Widerstand zwischen einem Eingangsanschluss des Überwachungsstromkreises und diesem Referenzpotential bestimmt werden.
Erfindungsgemäß umfasst der Überwachungsstromkreis pro Lagereinrichtung mindestens einen Teilstromkreis, wobei ein Widerstandswert des Teilstromkreises in einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung von einem Widerstandswert des Teilstromkreises im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung verschieden ist.
Ein Teilstromkreis kann hierbei insbesondere den messgeräteseitigen Teil einer Lagereinrichtung umfassen. Somit kann ein Teilstromkreis einen Abschnitt umfassen, der im geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung eine geschlossene elektrische Verbindung und im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung eine geöffnete elektrische Verbindung bildet. Die geschlossene elektrische Verbindung kann insbesondere über den mindestens einen messgeräteseitigen Teil und den mindestens einen messkopfseitigen Teil im gelagerten Zustand hergestellt sein. In diesem Fall kann die mechanische Verbindung über die Lagereinrichtung auch eine elektrische Verbindung herstellen.
In einem geschlossenen Zustand einer Lagereinrichtung können der messgeräteseitige Teil und der messkopfseitige Teil somit eine leitende Verbindung, also einen geschlossenen Strompfad, bilden, wobei diese leitende Verbindung Teil des Teilstromkreises sein kann.
Weiter ist der Überwachungsstromkreis derart ausgebildet, dass ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängigen Größe bestimmbar ist.
Somit ist einerseits die Anzahl der geöffneten und geschlossenen Lagereinrichtungen bestimmbar. Weiter ist bestimmbar, welche der Lagereinrichtungen geöffnet und welche geschlossen ist. Letzteres kann auch als Identifizierung geöffneter Lagereinrichtungen bezeichnet werden.
Widerstandswerte der Teilstromkreise können hierbei z.B. derart gewählt und/oder die Teilstromkreise können hierbei derart in einer Weise elektrisch verbunden sein, dass sich für jede Lagerzustandskonstellation voneinander verschiedene Widerstandswerte des Überwachungsstromkreis einstellen. Die Teilstromkreise können z.B. in Reihe geschaltet sein.
Verschiedene Lagerzustandskonstellationen ergeben sich je nach Anzahl der geöffneten Lagerstellen und je nachdem, welche der Lagerstellen geöffnet ist.
Beispielsweise kann jeder möglichen Lagerzustandskonstellation der Lagereinrichtungen ein festgelegter Widerstandswert des Überwachungsstromkreises zugeordnet sein, wobei die Widerstandswerte der Teilstromkreise derart dimensioniert sind und/oder die Teilstromkreise derart elektrisch verbunden sind, dass sich für die entsprechende Lagerzustandskombination der festgelegte Widerstandswert des Überwachungsstromkreises einstellt.
Die Widerstandswerte des Überwachungsstromkreises können hierbei für verschiedene Lagerzustandskonstellation voneinander verschieden sein. Somit kann in Abhängigkeit der vorbekannten Zuordnung dann bestimmt werden, wie viele und welche Lagereinrichtungen geöffnet sind.
Eine Lagerzustandskonstellation kann hierbei eine Kombination von Zuständen der Lagereinrichtungen bezeichnen. Verschiedene Lagerzustandskonstellationen können insbesondere durch alle mögliche Kombination von Zuständen der Lagereinrichtungen gebildet werden.
Da die aneinander zu lagernden Teile über mehrere, also insbesondere mehr als eine, Lagereinrichtung aneinander gelagert werden können, umfasst der Überwachungsstromkreis mehrere Teilstromkreise.
Es ist möglich, dass die Auswerteeinrichtung ein Fehlersignal erzeugt, falls ein geöffneter Lagerzustand mindestens einer Lagereinrichtung detektiert wird. Das Fehlersignal kann hierbei die Anzahl der geöffneten Lagereinrichtungen kodieren. Auch kann das Fehlersignal kodieren, welche Lagereinrichtung(en) geöffnet ist/sind.
Das Fehlersignal kann beispielsweise für eine Kollisionsüberwachung genutzt werden. Z.B. kann ein Fehlersignal dann erzeugt werden, wenn das Koordinatenmessgerät derart relativ zum Messobjekt bewegt wird, dass der Messkopf oder ein Teil davon in unerwünschter Weise vom Koordinatenmessgerät entfernt, z.B. abgerissen, wird.
Die Information über die Anzahl und/oder die Identität der geöffneten Lagerstellen kann beispielsweise in Form eines Signals codiert werden. Dieses Signal kann dann zur Erzeugung einer Nutzerinformation, beispielsweise einer visuellen, optischen, akustischen oder haptischen Nutzerinformation ausgewertet werden. Selbstverständlich kann dann auch die Nutzerinformation erzeugt werden. Alternativ oder kumulativ kann eine Maßnahme zur Fehlerbehandlung begonnen werden.
Durch die vorgeschlagene Vorrichtung ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine zuverlässige Bestimmung sowohl der Anzahl geöffneter Lagereinrichtungen als auch deren Identifikation ermöglicht wird.
In einer weiteren Ausführungsform besteht ein Teilstromkreis aus einer Parallelschaltung aus mindestens einem Parallelwiderstand und dem messgeräteseitigen Teil einer Lagereinrichtung, wobei die Parallelschaltungen in Reihe geschaltet sind. Der Parallelwiderstand bezeichnet hierbei einen Widerstand, der zu dem messgeräteseitigen Teil der Lagereinrichtung parallel geschaltet ist.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Überwachungsstromkreis pro Lagereinrichtung mindestens eine Parallelschaltung aus einem Widerstands-Strompfad, der zumindest den Parallelwiderstand umfasst, und einem Lagereinrichtungs-Strompfad umfasst, wobei der Lagereinrichtungs-Strompfad im geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung eine geschlossene elektrische Verbindung und im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung eine geöffnete elektrische Verbindung bildet. Die Verbindung kann hierbei zwischen Anschlusspunkten der Parallelschaltung gebildet werden. In einem geschlossenen Zustand einer Lagereinrichtung bilden der messgeräteseitige Teil und der messkopfseitige Teil somit eine leitende Verbindung (geschlossenen Strompfad), wobei zu dieser leitenden Verbindung der mindestens eine Parallelwiderstand parallel geschaltet ist. Der mindestens eine Parallelwiderstand kann einen vorbestimmten Widerstandswert aufweisen.
Da die aneinander zu lagernden Teile über mehrere, also insbesondere mehr als eine, Lagereinrichtung aneinander gelagert sind ist, umfasst der Überwachungsstromkreis mehrere Parallelschaltungen aus einem Parallelwiderstand und einem messgeräteseitigen Teil der jeweiligen Lagereinrichtung. Widerstandswerte der Parallelschaltungen können hierbei derart gewählt sein, dass sich für jede Lagerzustandskonstellation voneinander verschiedene Widerstandswerte einstellen.
Die Parallelschaltungen sind in Reihe geschaltet sein. Insbesondere sind bei einer Reihenschaltung der Parallelschaltungen die Widerstandswerte der Parallelwiderstände derart gewählt, dass für jede Lagereinrichtung der Lagerzustand bestimmbar ist. Dies bedeutet, dass für jede Lagereinrichtung bestimmt werden kann, ob diese geöffnet ist.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, in Abhängigkeit der widerstandsabhängigen Größe einerseits die Anzahl der geöffneten und somit auch geschlossenen Lagereinrichtungen zu bestimmen. Andererseits kann bestimmt werden, welche Lagereinrichtung geöffnet oder geschlossen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen alle Parallelwiderstände voneinander verschiedene Widerstandswerte auf. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Bestimmung der Anzahl der geöffneten Lagereinrichtungen sowie deren Identifikation.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Überwachungsstromkreis mindestens einen Schutzwiderstand, wobei der Schutzwiderstand zwischen der Auswerteeinrichtung und den Teilstromkreisen angeordnet ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das Risiko einer Beschädigung der Auswerteeinrichtung verringert.
Insbesondere kann ein Stromfluss zur Auswerteeinrichtung, der sich z.B. aufgrund einer unerwünschten Spannungsspitze in den Teilstromkreisen ergibt, reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Überwachungsstromkreis mindestens einen Kurzschlusswiderstand, wobei der Kurzschlusswiderstand zwischen einem Teilstromkreisabschnitt des Überwachungsstromkreises und einem Anschlusspunkt des Überwachungsstromkreises angeordnet ist. Der Teilstromkreisabschnitt umfasst hierbei die verschiedenen Teilstromkreise des Überwachungsstromkreises, insbesondere also die Reihenschaltung aus den vorhergehend erläuterten Parallelschaltungen. Der Anschlusspunkt kann insbesondere ein mit einem Referenzpotential verbundener Anschlusspunkt sein.
Insbesondere kann der Kurzschlusswiderstand elektrisch in Reihe zu der Reihenschaltung der Parallelschaltungen angeordnet oder geschaltet sein. Weiter kann der Kurzschlusswiderstand Teil einer elektrischen Verbindung zwischen Anschlusspunkten des Überwachungsstromkreises sein, wobei auch die Reihenschaltung der Parallelschaltungen Teil dieser elektrischen Verbindung ist.
Wie nachfolgend noch näher erläutert, ist es möglich, dass ein Isolationsfehler auftritt, durch den einen elektrischen Kurzschluss zwischen mindestens einer Lagereinrichtung und dem Referenzpotential hergestellt wird. Die Anordnung des Kurzschlusswiderstands ermöglicht somit in vorteilhafter Weise zusätzlich die Detektion eines Isolationsfehlers mindestens einer Lagereinrichtung in Abhängigkeit der widerstandsabhängigen Größe.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Widerstandswert des Kurzschlusswiderstands von den Widerstandswerten der Parallelwiderstände verschieden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Detektion des erläuterten Isolationsfehlers.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung eines Überwachungsstroms. Weiter ist durch die Einrichtung ein Stromfluss durch den Überwachungsstromkreis, insbesondere also zwischen den Anschlusspunkten des Überwachungsstromkreises, erzeugbar. Hierzu kann der Strom beispielsweise über den vorhergehend erläuterten Eingangsanschluss des Überwachungsstromkreises in den Überwachungsstromkreis eingespeist werden. Insbesondere kann ein Strom mit einer festgelegten Stromstärke in den Überwachungsstromkreis eingespeist werden.
Weiter wird als die von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängige Größe eine über dem Überwachungsstromkreis abfallende Überwachungsspannung bestimmbar oder erfassbar. Die Spannung kann insbesondere mit einem Spannungssensor erfasst werden. Insbesondere kann die widerstandsabhängige Größe also eine Spannung sein, die zwischen den Anschlusspunkten des Überwachungsstromkreises abfällt. Weiter insbesondere kann die Überwachungsspannung also zwischen dem Eingangsanschluss des Überwachungsstromkreises und dem vorhergehend erläuterten Referenzpotential abfallen, wenn der Ausgangsanschluss des Überwachungsstromkreises mit dem Referenzpotential verbunden ist.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache und zuverlässige Bestimmung der widerstandsabhängigen Größe.
Es ist möglich, dass die Bestimmung der Anzahl geöffneter Lagereinrichtungen sowie die Identifikation der geöffneten Lagereinrichtungen in Abhängigkeit eines Spannungswerts erfolgt. Hierzu kann ein analoges Spannungssignal digitalisiert werden, beispielsweise mittels eines A/D-Wandlers. Dieser kann Teil der vorgeschlagenen Vorrichtung, insbesondere Teil der Auswerteeinrichtung, sein. Hierzu kann der A/D-Wandler und/oder die Auswerteeinrichtung derart mit dem Überwachungsstromkreis verbunden werden, dass die Überwachungsspannung an Anschlüssen des A/D-Wandlers oder an Anschlüssen der Auswerteeinrichtung anliegt.
Mittels der mindestens einen Auswerteeinrichtung kann dann in Abhängigkeit des Spannungswerts die Bestimmung der Anzahl geöffneter Lagereinrichtungen sowie die Identifizierung durchgeführt werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Überwachungsspannung mit vorbestimmten Spannungsschwellwerten zu vergleichen. Dies kann beispielsweise mittels eines Komparators oder mehrerer Komparatoren erfolgen. Hierbei kann in Abhängigkeit der Ausgangssignale des/der Komparatoren die Bestimmung der Anzahl geöffneter Lagereinrichtungen sowie die Identifizierung der geöffneten Lagereinrichtungen erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein messgeräteseitiger Lagerabschnitt die messgeräteseitigen Teile der Lagereinrichtungen. Dies wurde vorhergehend bereits erläutert.
Weiter ist der messgeräteseitige Lagerabschnitt mit einem Referenzpotential elektrisch verbunden. Weiter ist der messgeräteseitige Teil jeder Lagereinrichtung elektrisch gegenüber dem Referenzpotential isoliert, insbesondere in einem fehlerfreien Zustand. Hierbei können die messgeräteseitigen Teile gegenüber dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt isoliert sein.
Das Referenzpotential kann insbesondere das vorhergehend erläuterte Referenzpotential, also insbesondere ein Massepotential, sein. In dem fehlerfreien Zustand besteht somit eine elektrische Isolierung zwischen dem messgeräteseitigen Teil der Lagereinrichtung sowie dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt. Durch die elektrische Isolation wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die lagereinrichtungsspezifische Bestimmung des Lagerzustands in zuverlässiger Weise erfolgen kann, da im fehlerfreien Zustand eine elektrische Isolierung zwischen Lagereinrichtung und Referenzpotential besteht und somit das Risiko eines Fehlerstroms, der die vorhergehend erläuterte Bestimmung der widerstandsabhängigen Größe erschweren würde, minimiert ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein messkopfseitiger Lagerabschnitt die messkopfseitigen Teile der Lagereinrichtungen. Dies wurde vorhergehend erläutert. Weiter ist der messkopfseitige Lagerabschnitt mit einem Referenzpotential, insbesondere im gelagerten Zustand, verbunden und der messkopfseitige Teil jeder Lagereinrichtung elektrisch gegenüber dem Referenzpotential isoliert. Hierbei können die messkopfseitigen Teile gegenüber dem messkopfseitigen Lagerabschnitt isoliert sein.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ebenfalls eine zuverlässigere Bestimmung des Lagerzustands jeder Lagereinrichtung, da das Risiko eines Fehlerstroms auch im Messkopf oder einem Teil davon reduziert wird.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Bestimmung einer Beschleunigung des Koordinatenmessgeräts, insbesondere eines beweglichen Teils des Koordinatenmessgeräts. Alternativ oder kumulativ umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Bestimmung einer Beschleunigung des Messkopfes oder Teils davon. Die Einrichtung zur Bestimmung der Beschleunigung kann insbesondere einen Beschleunigungssensor umfassen. Dies ist aber nicht zwingend. Auch kann eine Beschleunigung in Abhängigkeit von Steuersignalen für die Bewegung des beweglichen Teils oder in Abhängigkeit von Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- oder Wegsignalen, insbesondere von entsprechenden Soll- oder Ist-Werten, des beweglichen Teils bestimmt werden.
Weiter ist in Abhängigkeit der Beschleunigung für jede Lagereinrichtung eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bestimmbar. Die beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bezeichnet hierbei eine Kraft, die aufgrund der Beschleunigung auf die entsprechende Lagereinrichtung, insbesondere auf den messgeräteseitigen Teil der Lagereinrichtung und/oder auf den messkopfseitigen Teil der jeweiligen Lagereinrichtung, wirkt.
Es ist z.B. möglich, dass ein Messkopf oder ein Teil davon eine große Masse aufweist. Auch Messköpfe, die über Verlängerungselemente an dem Koordinatenmessgerät befestigt sind oder solche Verlängerungselemente umfassen, können relativ große Massen aufweisen.
In Abhängigkeit der Beschleunigung können aufgrund der Masse und dieser Beschleunigung Kräfte erzeugt werden, die zum Öffnen einer oder mehrerer Lagereinrichtung(en) führen, wobei diese Kräfte auch als beschleunigungsbasierte Lageröffnungskräfte bezeichnet werden können. Dieses Öffnen kann auch als beschleunigungsbedingtes Öffnen bezeichnet werden. Z.B. kann beim beschleunigungsbedingten Öffnen eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft derart dimensioniert und/oder orientiert sein, dass die Lagereinrichtung geöffnet wird.
Das beschleunigungsbedingte Öffnen unterscheidet sich jedoch vom kollisionsbedingten Öffnen von Lagereinrichtungen. Insbesondere kann das beschleunigungsbedingte Öffnen nur für eine gewisse Zeitdauer, z.B. bis zur Reduktion der Beschleunigung unter einen vorbestimmten Schwellwert, andauern. In diesem Fall kann die Lagereinrichtung vom geöffneten Zustand wieder in den geschlossenen Zustand zurückkehren, insbesondere da die beschleunigungsbedingten Kräfte wieder kleiner als die Anziehungs-/Befestigungskräfte zwischen den messgeräteseitigen und messkopfseitigen Lagerabschnitten bzw. Teilen der Lagereinrichtungen sind. Diese Anziehungs-/Befestigungskräfte können für eine Lagereinrichtung auch als lagereinrichtungsspezifische Befestigungskraft bezeichnet werden. Es kann wünschenswert sein, in einem solchen Fall kein Fehlersignal zu erzeugen, welches einen Kollisionszustand repräsentiert.
Weiter ist ein Fehlersignal in Abhängigkeit des Lagerzustands und der beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft erzeugbar. Beispielsweise kann ein Fehlersignal erzeugt werden, wenn für eine Lagereinrichtung ein geöffneter Lagerzustand und eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bestimmt wird, die nicht zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht. Dies kann der Fall sein, wenn die beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft derart dimensioniert und/oder orientiert ist, dass diese nicht zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht. Insbesondere kann die beschleunigungsbedingte Lageröffnungskraft kleiner als die lagerspezifische Befestigungskraft sein. In diesem Fall kann angenommen werden, dass die bereitgestellte Befestigungskraft ausreichen müsste, um den geschlossenen Lagerzustand bei Bewegung des Messkopfes herzustellen.
Weiter kann kein Fehlersignal erzeugt werden, wenn für eine Lagereinrichtung ein geöffneter Lagerzustand detektiert wird, jedoch eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft, die derart dimensioniert und/oder orientiert ist, dass diese zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht.
Die beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft kann insbesondere dann zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreichen, wenn sie größer als eine lagereinrichtungsspezifische Befestigungskraft ist. Eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft, die zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht kann vorab bekannt sein, beispielsweise durch Kalibration oder Simulation bestimmt werden.
Auch kann ein Fehlersignal dann erzeugt werden, wenn für eine Lagereinrichtung ein geöffneter Lagerzustand und eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft detektiert wird, die derart dimensioniert und/oder orientiert ist, dass diese zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht und der geöffnete Zustand länger als eine vorbestimmte, festgelegte Zeitdauer gegeben ist und/oder der geöffnete Zustand auch dann gegeben ist, wenn die beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft sich derart ändert, dass diese nicht zum Öffnen der Lagereinrichtung ausreicht.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein verbesserter Betrieb des Koordinatenmessgeräts, da ein beschleunigungsbedingtes Öffnen einer Lagereinrichtung nicht zur Erzeugung eines Fehlersignals und gegebenenfalls zu einer sofortigen Einleitung einer Kollisionsbehandlung führen.
Eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft ist insbesondere in Abhängigkeit einer Position der Lagereinrichtungen bestimmbar. Die Position kann hierbei vorbekannt oder bestimmbar sein. Insbesondere kann die Position in einem koordinatenmessgerätefesten Koordinatensystem bestimmt werden.
Beispielsweise kann die Beschleunigung in Abhängigkeit eines Fahrbefehls, also eines Sollwerts einer Bewegungssteuerung, für einen beweglichen Teil des Koordinatensystems bestimmt werden. Selbstverständlich ist es jedoch auch vorstellbar, eine Beschleunigung zu erfassen, beispielsweise mittels mindestens eines Beschleunigungssensors.
Es ist weiter vorstellbar, dass eine Position der Lagereinrichtungen in einem koordinatenmessgerätefesten Koordinatensystem veränderbar ist, insbesondere wenn sich die Lagereinrichtungen an einem sogenannten Dreh-Schwenk-Gelenk angeordnet sind. In diesem Fall kann z.B. ein Sensor an dem Dreh-Schwenk-Gelenk gelagert sein. In diesem Fall kann also das Dreh-Schwenk-Gelenk einen Sensorträger bilden. Auch in diesem Fall kann jedoch die Position der Lagereinrichtungen in Abhängigkeit von Drehwinkeln des Dreh-Schwenk-Gelenks bestimmt werden.
Da somit bestimmt werden kann, welche Lagereinrichtung geöffnet und ebenfalls welche beschleunigungsbedingte Lageröffnungskräfte auf eine geöffnete Lagereinrichtung wirken, kann in vorteilhafter Weise eine verbesserte Fehlerbehandlung erfolgen.
Somit wird auch die Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Koordinatenmessgeräts beschrieben, wobei die Vorrichtung zum Betrieb die Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustands umfasst. Mittels der Vorrichtung zur Überwachung des Lagerzustands kann ein geöffneter Lagerzustand detektiert werden. In diesem Fall kann beispielsweise ein Fehlersignal erzeugt werden. Auch kann ein Fehlersignal in Abhängigkeit des Lagerzustands und der beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft erzeugt werden. Dies wurde vorhergehend bereits erläutert.
Es ist möglich, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs mindestens eine Maßnahme zur Fehlerbehandlung, insbesondere zur Kollisionsbehandlung, durchführt, wenn ein Fehlersignal erzeugt wurde. Die Maßnahme zur Fehlerbehandlung kann beispielsweise eine Unterbrechung des Betriebs des Koordinatenmessgeräts, insbesondere eine Unterbrechung einer Bewegung des beweglichen Teils des Koordinatenmessgeräts, sein. Selbstverständlich ist es möglich, dass vor der Unterbrechung der bewegliche Teil in eine vorbestimmte Fehlerposition bewegt wird. Wird, wie vorhergehend erläutert, in Abhängigkeit einer beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft trotz geöffneter Lagereinrichtung kein Fehlersignal erzeugt, so kann keine Maßnahme zur Fehlerbehandlung eingeleitet werden, insbesondere also der Betrieb fortgesetzt werden.
Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfs oder -teils eines Koordinatenmessgeräts. Das Verfahren ist hierbei mittels einer Vorrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung erläuterten Ausführungsform durchführbar.
Wie vorhergehend erläutert, kann der messkopfseitige Lagerabschnitt über mehrere, insbesondere mehr als eine, Lagereinrichtungen an dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt gelagert werden. Weiter wird eine von einem Widerstand eines Überwachungsstromkreises abhängige Größe bestimmt, wobei der Überwachungsstromkreis pro Lagereinrichtung mindestens einen Teilstromkreis umfasst.
Erfindungsgemäß umfasst der Überwachungsstromkreis pro Lagereinrichtung mindestens einen Teilstromkreis, wobei ein Widerstandswert des Teilstromkreises in einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung von einem Widerstandswert des Teilstromkreises im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung verschieden ist.
Weiter wird ein geöffneter oder geschlossener Ladezustand jeder Lagereinrichtung in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängigen Größe bestimmt.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache und zuverlässige Bestimmung geöffneter Lagerzustände sowie die Bestimmung, welche Lagereinrichtungen geöffnet sind. Insbesondere können die Teilstromkreise als Parallelschaltungen ausgebildet sein, wobei die Parallelschaltungen in Reihe geschaltet sind. Der Überwachungsstromkreis kann also diese Reihenschaltung umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform sind verschiedenen Lagerzustandskonstellationen jeweils voneinander verschiedene Werte der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängigen Größe zugeordnet. Weiter wird ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängigen Größe und dieser Zuordnung bestimmt. Dies und entsprechende Vorteile wurden vorhergehend erläutert.
In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängigen Größe ein Isolationsfehler einer Lagereinrichtung detektiert. Hierzu kann der Überwachungsstromkreis den vorhergehend erläuterten Kurzschlusswiderstand umfassen. Wird ein solcher Isolationsfehler detektiert, so kann ein Fehlersignal erzeugt werden. Das Fehlersignal kann hierbei insbesondere den Isolationsfehler bzw. die Information eines vorliegenden Isolationsfehlers repräsentieren. Somit kann das Fehlersignal im Falle eines Isolationsfehlers von dem Fehlersignal im Falle einer geöffneten Lagereinrichtung verschieden sein.
Dies und entsprechende Vorteile wurden vorhergehend bereits erläutert.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Stromfluss durch den Überwachungsstromkreis erzeugt, wobei als die von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängige Größe eine über dem Überwachungsstromkreis abfallende Überwachungsspannung bestimmt wird. Dies und entsprechende Vorteile wurden vorhergehend bereits erläutert.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Beschleunigung des Koordinatenmessgeräts und/oder des Messkopfs- oder teils bestimmt. Weiter wird in Abhängigkeit der Beschleunigung für jede Lagereinrichtung eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bestimmt, wobei ein Fehlersignal in Abhängigkeit des Lagerzustands und der beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft erzeugt wird. Dies und entsprechende Vorteile wurden vorhergehend bereits erläutert.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1 einen Überwachungsstromkreis gemäß dem Stand der Technik,
2 einen weiteren Überwachungsstromkreis gemäß dem Stand der Technik,
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
5 eine schematische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts mit mehreren möglichen Lagereinrichtungen.
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes eines Koordinatenmessgeräts 7 (siehe 5). Der Messkopf umfasst hierbei einen als Messkopfteller ausgebildeten messkopfseitigen Lagerabschnitt 3. Dieser weist messkopfseitige Teile L1b, L2b, L3b von Lagereinrichtungen L1, L2, L3 auf, wobei die messkopfseitigen Teile L1b, L2b, L3b der Lagereinrichtungen L1, L2, L3 elektrisch gegenüber dem messkopfseitigen Lagerabschnitt 3 isoliert sind. Weiter ist dargestellt, dass der messkopfseitige Lagerabschnitt 3 mit einem Referenzpotential V0, insbesondere einem Massepotential, verbunden ist.
Weiter dargestellt ist ein messgeräteseitiger Lagerabschnitt 6. Beispielsweise kann ein Messarm 8 des Koordinatenmessgeräts 7 den messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 umfassen oder ausbilden. Der messgeräteseitige Lagerabschnitt 6 weist die messgeräteseitigen Teile L1a, L2a, L3a auf. Die Vorrichtung 2 umfasst weiter eine Auswerteeinrichtung 4, die beispielsweise einen A/D-Wandler umfassen kann.
Weiter umfasst die Vorrichtung 2 einen Überwachungsstromkreis 1. Der Überwachungsstromkreis 1 umfasst eine Reihenschaltung von einem Schutzwiderstand RS, drei Parallelschaltungen sowie eines Kurzschlusswiderstandes RK. Eine erste Parallelschaltung ist eine Parallelschaltung eines Parallelwiderstandes R1 und eines messgeräteseitigen Teils L1a einer ersten Lagereinrichtung L1. Eine zweite Parallelschaltung ist eine Parallelschaltung eines zweiten Parallelwiderstandes R2 und eines messgeräteseitiges Teils L2a einer zweiten Lagereinrichtung L2. Eine dritte Parallelschaltung ist eine Parallelschaltung eines dritten Parallelwiderstandes R3 und eines messgeräteseitigen Teils L3a einer dritten Lagereinrichtung L3.
In einem geöffneten Zustand der jeweiligen Lagereinrichtung L1, L2, L3 ist der Strompfad mit dem jeweils messgeräteseitigen Teil L1a, L1b, L1c geöffnet, da der Strompfad nicht über einen messkopfseitigen Teil der Lagereinrichtung L1b, L2b, L3b geschlossen wird. In einem geschlossenen Zustand der jeweiligen Lagereinrichtung L1, L2, L3 ist der Strompfad mit dem jeweils messgeräteseitigen Teil L1a, L1b, L1c geschlossen, wobei die elektrische Verbindung über die messgeräteseitigen und messkopfseitigen Teile L1a, ..., L3b hergestellt wird.
In einem geöffneten Zustand der Lagereinrichtungen L1, L2, L3 ist der Widerstandswert der jeweiligen Parallelschaltung gleich dem Widerstandswert des jeweiligen Parallelwiderstands R1, R2, R3. In einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtungen L1, L2, L3 ist der Widerstandswert der jeweiligen Parallelschaltung gleich dem Widerstandswert einer Parallelschaltung aus dem jeweiligen Parallelwiderstand R1, R2, R3 und dem Widerstand einer geschlossenen elektrischen Verbindung, die über die messgeräteseitigen und messkopfseitigen Teile L1a, ..., L3b gegeben ist.
Weiter ist der Schutzwiderstand RS zwischen einem Eingangsanschluss A des Überwachungsstromkreises 1 und einer Reihenschaltung der Parallelschaltungen angeordnet. Der Kurzschlusswiderstand RK ist zwischen einem Ausgangsanschluss B des Überwachungsstromkreises 1 und der Reihenschaltung der Parallelschaltungen angeordnet. Der Ausgangsanschluss B des Überwachungsstromkreises 1 ist mit dem Referenzpotential V0 verbunden.
Weiter dargestellt ist ein Versorgungsspannungsanschluss V+, an den eine Versorgungsspannung angelegt wird. Zwischen dem Eingangsanschluss A des Überwachungsstromkreises 1 und dem Versorgungsspannungsanschluss V+ ist ein Pull-Up-Widerstand RP angeordnet. Wird eine Versorgungsspannung angelegt, so fließt ein Überwachungsstrom durch den Überwachungsstromkreis 1. Weiter fällt in diesem Fall eine Überwachungsspannung Vm (nicht dargestellt) zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Ausgangsanschluss B ab.
In 3 ist dargestellt, dass sich alle drei Lagereinrichtungen L1, L2, L3 im geschlossenen Zustand befinden. In diesem Fall ergeben sich die resultierenden Widerstände der einzelnen Parallelschaltungen in Abhängigkeit der Parallelwiderstände R1, R2, R3 sowie den Widerständen, die durch die elektrische Verbindung der einzelnen Lagereinrichtungen L1, L2, L3, insbesondere durch die elektrische Verbindung des messgeräteseitigen Teils L1a mit dem messkopfseitigen Teil L1b gegeben sind.
Ist eine Lagereinrichtung L1, L2, L3 geöffnet, so ergibt sich der Widerstand der Parallelschaltung als Widerstand des entsprechenden Parallelwiderstandes R1, R2, R3.
In 3 ist dargestellt, dass der messgeräteseitige Teil L1a, L2a, L3a jeder Lagereinrichtung L1, L2, L3 jeweils zwei Kugeln umfasst. Der messkopfseitige Teil L1b, L2b, L3b der Lagereinrichtungen L1, L2, L3 umfasst jeweils eine Kugel. Die Kugeln können hierbei aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet sein. Die Kugeln sind hierbei derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass der Messkopf in einer reproduzierbaren Position und/oder Orientierung an dem Koordinatenmessgerät 7, insbesondere dem beweglichen Teil des Koordinatenmessgeräts 7, lagerbar ist.
Die Widerstandswerte des Schutzwiderstandes RS, der Parallelwiderstände R1, R2, R3 sowie des Kurzschlusswiderstandes RK sind hierbei derart dimensioniert, dass in Abhängigkeit des Spannungswerts der Überwachungsspannung, die durch die Auswerteeinrichtung 4 erfasst wird, eindeutig bestimmt werden kann, wie viele Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geöffnet sind und welche Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geöffnet sind. Insbesondere kann also bestimmt werden, ob die erste Lagereinrichtung L1 und/oder ob die zweite Lagereinrichtung L2 und/oder ob die dritte Lagereinrichtung L3 geöffnet ist.
Weiter kann in Abhängigkeit des Spannungswerts eindeutig bestimmt werden, ob ein Isolationsfehler mindestens eines messgeräteseitigen Teils L1a, L2a, L3a der Lagereinrichtungen L1, L2, L3 oder ein Isolationsfehler mindestens eines messkopfseitigen Teils L1b, L2b, L3b der Lagereinrichtung L1, L2, L3 gegeben ist.
Mittels der Auswerteeinrichtung 4 kann ein Fehlersignal erzeugt werden, wenn ein geöffneter Lagerzustand einer Lagereinrichtung L1, L2, L3 detektiert wird. Das Fehlersignal kann in Abhängigkeit des Spannungswerts der Überwachungsspannung Vm erzeugt werden.
Somit sind die Widerstandswerte der Parallelwiderstände R1, R2, R3 und des Schutzwiderstandes RS derart gewählt, dass sich für jede Lagerzustandskombination voneinander verschiedene Spannungswerte ergeben.
Weiter kann mittels der Auswerteeinrichtung 4 detektiert werden, ob ein Isolationsfehler in einer Lagereinrichtung L1, L2, L3 vorliegt. In diesem Fall wird der Kurzschlusswiderstand RK überbrückt, da eine elektrisch leitende Verbindung eines messkopfseitigen Teils L1b, L2b, L3b zum Referenzpotential oder eine elektrisch leitende Verbindung eines messgeräteseitigen Teils L1a, L2a, L3a zum Referenzpotential V0 gegeben ist.
So kann beispielsweise eine vorbekannte Zuordnung, beispielsweise in Form einer Tabelle, existieren, in der Spannungswerte der Spannung zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Ausgangsanschluss B des Überwachungsstromkreises 1 einem Lagerzustand jeder Lagereinrichtung L1, L2, L3 sowie einem Kurzschlusszustand zugeordnet sind.
Hierbei ist vorstellbar, dass der Pull-Up-Widerstand RP sowie der Schutzwiderstand RS in einem Gehäuse der Auswerteeinrichtung 4 angeordnet sind.
Beispielsweise kann der Widerstandwert des Kurzschlusswiderstandes RK 1 kΩ betragen. Ein Widerstandswert des Pull-Up-Widerstands RP kann 68,1 kΩ betragen. Ein Widerstandswert des Schutzwiderstandes kann 1 kΩ betragen. Ein Widerstandswert des ersten Parallelwiderstandes R1 kann beispielsweise 40,2 kΩ betragen. Ein Widerstandswert des zweiten Parallelwiderstandes R2 kann beispielsweise 20 kΩ betragen. Ein Widerstandswert des dritten Parallelwiderstandes R3 kann beispielsweise 10 kΩ betragen.
Die Versorgungsspannung kann beispielsweise 4,75 V betragen. Die Versorgungsspannung kann beispielsweise ebenfalls von der Auswerteeinrichtung 4 bereitgestellt werden. Auch die Referenzspannung V0 kann von der Auswerteeinrichtung 4 bereitgestellt werden.
Tritt beispielsweise kein Isolationsfehler auf und befinden sich alle Lagereinrichtungen L1, L2, L3 im geschlossenen Zustand, so kann die Überwachungsspannung Vm 0,39 V betragen. Tritt kein Isolationsfehler auf und ist z.B. die dritte Lagereinrichtung L3 geöffnet sowie der erste und zweite Lagereinrichtung L2, L3 geschlossen, so kann die Überwachungsspannung Vm beispielsweise 0,908 V betragen. Ist z.B. die zweite Lagereinrichtung L2 geöffnet und die erste als auch die dritte Lagereinrichtung L1, L3 geschlossen, so kann die Überwachungsspannung Vm beispielsweise 1,316 V betragen. Ist nur die erste Lagereinrichtung L1 geschlossen und die beiden verbleibenden Lagereinrichtungen L2, L3 geöffnet, so kann die Überwachungsspannung Vm beispielsweise 1,846 V betragen. Ist die erste Lagereinrichtung L1 geöffnet und die zweite und dritte Lagereinrichtung L2, L3 geschlossen, so kann die Überwachungsspannung Vm 1,922 V betragen. Ist die erste und die dritte Lagereinrichtung L1, L3 geöffnet und die zweite Lagereinrichtung L2 geschlossen, so kann die Überwachungsspannung Vm 2,160 V betragen. Ist die erste und die zweite Lagereinrichtung L1, L2 geöffnet und die dritte Lagereinrichtung L3 geschlossen, so kann die Überwachungsspannung Vm 2,343 V betragen. Sind alle Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geöffnet, so kann die Überwachungsspannung Vm 2,510 V betragen.
Weiter dargestellt ist, dass die Vorrichtung 2 einen Beschleunigungssensor 5 umfasst. Der Beschleunigungssensor 5 kann eine Beschleunigung des beweglichen Teils des Koordinatenmessgeräts 7 und/oder des Messkopfes oder -teils erfassen und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugen. Der Beschleunigungssensor 5 ist daten- und/oder signaltechnisch mit der Auswerteeinrichtung 4 verbunden.
In Abhängigkeit der Beschleunigung kann die Auswerteeinrichtung 4 für jede Lagereinrichtung L1, L2, L3 bestimmen, welche beschleunigungsbedingte Lageröffnungskraft auf die jeweiligen Lagerrichtungen L1, L2, L3 wirkt.
Nicht dargestellt ist ein erster Wechselmagnet zur Befestigung des messkopfseitigen Lagerabschnitts 3 an dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6. Dieser umfasst einen Dauermagneten und einen Elektromagneten. Der Elektromagnet ist hierbei derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser in einem Neutralisierungsbetrieb die Magnetkraft des Dauermagneten neutralisieren kann. Der Dauermagnet und der Elektromagnet können hierbei beispielsweise in einem messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 angeordnet sein. In diesem Fall kann der messkopfseitige Lagerabschnitt 3 eine Ankerscheibe (nicht dargestellt) umfassen, die von einer Magnetkraft der Magneten im messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 angezogen werden kann. Insbesondere kann die Ankerscheibe und somit der messkopfseitige Lagerabschnitt 3 an dem messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 angezogen und befestigt werden, wenn der Elektromagnet nicht im Neutralisierungsbetrieb, sondern in einem Befestigungsbetrieb betrieben wird. Im Befestigungsbetrieb kann der Elektromagnet insbesondere eine auf den messkopfseitigen Lagerabschnitt 3 wirkende Anziehungskraft, die auch als Befestigungskraft bezeichnet werden kann, erzeugen.
Allerdings kann mittels der Auswerteeinrichtung 4 kein Fehlersignal erzeugt werden, wenn eine lagereinrichtungsspezifische, beschleunigungsbedingte Lageröffnungskraft detektiert wird, die zum Öffnen der entsprechenden Lagereinrichtung L1, L2, L3 auch bei wirkender Befestigungskraft ausreicht. Ist dies der Fall, so kann davon ausgegangen werden, dass das Öffnen der Lagereinrichtung L1, L2, L3 ein beschleunigungsbedingtes Öffnen ist.
Allerdings kann in einem solchen Fall dann ein Fehlersignal erzeugt werden, wenn der geöffnete Lagerzustand länger als eine vorbestimmte Zeitdauer detektiert wird und/oder die lagerspezifische, beschleunigungsbedingte Lageröffnungskraft sich derart verändert, dass diese nicht mehr zum Öffnen der entsprechenden Lagereinrichtung L1, L2, L3 auch bei gegebener Befestigungskraft ausreicht.
In 4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt wird eine Referenzspannung an einen Referenzspannungsanschluss V+ einer Vorrichtung 2 (siehe 3) angelegt. In einem zweiten Schritt S2 wird eine Überwachungsspannung Vm zwischen einem Eingangsanschluss A und einem Ausgangsanschluss B (siehe 3) erfasst.
In einem dritten Schritt S3 wird die erfasste Überwachungsspannung Vm mit Spannungseinträgen in einer Zuordnung verglichen, wobei durch die Zuordnung Spannungswerte der Überwachungsspannung Vm verschiedenen Lagerzustandskonstellationen und Kurzschlusszuständen zugeordnet sind. In Abhängigkeit des Werts der Überwachungsspannung Vm und der Zuordnung kann dann bestimmt werden, ob und wenn ja welche Lagereinrichtungen L1, L2, L3 geöffnet und geschlossen sind. Weiter kann bestimmt werden, ob ein Isolationsfehler vorliegt.
In einem vierten Schritt S4 kann eine Beschleunigung des Koordinatenmessgeräts 7 oder des Messkopfes oder eines Messkopfteils bestimmt, insbesondere erfasst, werden. Weiter kann bestimmt werden, ob ein geöffneter Lagerzustand einer Lagereinrichtung L1, L2, L3 ein beschleunigungsbedingter, geöffneter Lagerzustand ist. In diesem Fall kann in einem fünften Schritt S5 kein Fehlersignal erzeugt werden. Ist jedoch ein geöffneter Lagerzustand kein beschleunigungsbedingter, geöffneter Lagerzustand, so kann ein Fehlersignal im fünften Schritt S5 erzeugt werden.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts 7 mit mehreren möglichen Lagereinrichtungen bzw. Schnittstelleneinrichtungen. Dargestellt ist ein als Messarm 8 ausgebildeter beweglicher Teil des Koordinatenmessgeräts 7. An einem freien Ende des Messarms 8 ist ein Sensorträger 9 gelagert. An einem Ende des Sensorträgers 9 ist ein Sensor 10 gelagert.
Der Sensor 10 kann als taktiler Sensor 10 ausgebildet sein und einen Taster 11 umfassen, der wiederum an dem Teil des Sensors 10 gelagert ist, der an dem Sensorträger 9 gelagert ist.
Dargestellt sind jeweils die messgeräteseitigen Lagerabschnitte 6 und die messkopfseitigen Lagerabschnitte 3, wobei diese Lagerabschnitte 3, 6 jeweils eine mechanische Schnittstelle ausbilden. Hierbei weist der Messarm 8 einen messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 auf, wobei der Sensorträger 9 den messkopfseitigen Lagerabschnitt 3 aufweist. Weiter weist der Sensorträger 9 auch einen messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 auf, wobei der Sensor 10 einen messkopfseitigen Lagerabschnitt 3 aufweist. Weiter weist der Sensor 10 einen messgeräteseitigen Lagerabschnitt 6 auf, an dem der Taster 11 mit einem messkopfseitigen Lagerabschnitt 3 des Tasters 11 gelagert werden kann.
Weiter dargestellt ist auch eine mechanische Schnittstelle im Messarm 8, die einem Knickschutz dienen kann. Hierbei weist ein an einem Portal des Koordinatenmessgeräts 7 befestigter Teil des Messarms 8 den messgeräteseitigen Lagerabschnitt 3 und der verbleibende Teil des Messarms 8 den messkopfseitigen Lagerabschnitt 6 auf.
Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen denkbar, die nicht alle in 5 dargestellten Schnittstellen umfassen. Auch sind Ausführungsformen denkbar bei denen der Sensor 10 über eine Schnittstelle an dem Messarm 8 gelagert wird. Auch sind Ausführungsformen denkbar bei denen der Sensor 10 keine Schnittstelle zur Lagerung eines Tasters 11 aufweist. Somit kann ein Messkopf verschiedene Anordnungen bezeichnen, z.B. eine Anordnung mit einem verbleibenden Teil des Messarms 8 und/oder mit einem Sensorträger 9 und/oder mit einem Sensor 10 und/oder mit einem Taster 11.
Bezugszeichenliste

1: Überwachungsstromkreis
2: Vorrichtung
3: messkopfseitiger Lagerabschnitt
4: Auswerteeinrichtung
5: Beschleunigungssensor
6: messgeräteseitiger Lagerabschnitt
7: Koordinatenmessgerät
8: Messarm
9: Sensorträger
10: Sensor
11: Taster
V+: Versorgungsspannungsanschluss
RP: Pull-Up-Widerstand
A: Eingangsanschluss
B: Ausgangsanschluss
V0: Referenzspannung
Vm: Überwachungsspannung
R0: Referenzwiderstand
R1, R2, R3: Parallelwiderstände
L1: erste Lagereinrichtung
L2: zweite Lagereinrichtung
L3: dritte Lagereinrichtung
L1a, L1b,: messgeräteseitiger Teil der ersten Lagereinrichtung
L2a, L2b: messgeräteseitiger Teil der zweiten Lagereinrichtung
L3a, L3b: messgeräteseitiger Teil der dritten Lagereinrichtung
L1b: messkopfseitiger Teil der ersten Lagereinrichtung
L2b: messkopfseitiger Teil der zweiten Lagereinrichtung
L3b: messkopfseitiger Teil der dritten Lagereinrichtung
RS: Schutzwiderstand
RK: Kurzschlusswiderstand
S1, ..., S5: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4441828 A1 [0013]
DE 4222990 A1 [0014]

Claims

Vorrichtung zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes oder Messkopfteils eines Koordinatenmessgeräts (7), wobei ein messkopfseitiger Lagerabschnitt (3) über mehrere Lagereinrichtungen (L1, L2, L3) an einem messgeräteseitigen Lagerabschnitt (6) lagerbar ist, wobei die Vorrichtung mindestens eine Auswerteeinrichtung (4) und mindestens einen Überwachungsstromkreis (1) umfasst, wobei eine von einem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängige Größe bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsstromkreis (1) pro Lagereinrichtung (L1, L2, L3) mindestens einen Teilstromkreis umfasst, wobei ein Widerstandswert des Teilstromkreises in einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) von einem Widerstandswert des Teilstromkreises im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) verschieden ist, wobei der Überwachungsstromkreis (1) derart ausgebildet ist, dass ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung (L1, L2, L3) in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilstromkreis aus einer Parallelschaltung aus mindestens einem Parallelwiderstand (R1, R2, R3) und dem messgeräteseitigen Teil (L1a, L1b, L1b) einer Lagereinrichtung (L1, L2, L3) besteht, wobei die Parallelschaltungen in Reihe geschaltet sind
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Parallelwiderstände (R1, R2, R3) voneinander verschiedene Widerstandswerte aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsstromkreis (1) mindestens einen Schutzwiderstand (RS) umfasst, wobei der Schutzwiderstand (RS) zwischen der Auswerteeinrichtung (4) und den Parallelschaltungen angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsstromkreis (1) mindestens einen Kurzschlusswiderstand (RK) umfasst, wobei der Kurzschlusswiderstand (RK) zwischen den Parallelschaltungen und einem Referenzpotential (V0) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandswert des Kurzschlusswiderstands (RK) von den Widerstandswerten (R1, R2, R3) der Parallelwiderstände verschieden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) mindestens ein Einrichtung zur Erzeugung eines Überwachungsstroms umfasst, wobei durch die Einrichtung ein Stromfluss durch den Überwachungsstromkreis (1) erzeugbar ist, wobei als die von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängige Größe eine über dem Überwachungsstromkreis (1) abfallende Überwachungsspannung (Vm) bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der messgeräteseitige Lagerabschnitt (6) die messgeräteseitigen Teile (L1a, L2a, L3a) der Lagereinrichtungen (L1, L2, L3) umfasst oder aufweist, wobei der messgeräteseitige Lagerabschnitt (6) mit einem Referenzpotential (V0) elektrisch verbunden ist, wobei die messgeräteseitigen Teile der Lagereinrichtungen (L1a, L2a, L3a) elektrisch gegenüber dem Referenzpotential (V0) isoliert sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der messkopfseitige Lagerabschnitt (3) den messkopfseitigen Teil (L1b, L2b, L3b) der mindestens einen Lagereinrichtung (L1, L2, L3) umfasst oder aufweist, wobei der messkopfseitige Lagerabschnitt (3) mit dem Referenzpotential (V0) elektrisch verbunden ist, wobei messkopfseitige Teile (L1b, L2b, L3b) der Lagereinrichtungen (L1, L2, L3) elektrisch gegenüber dem Referenzpotential (V0) isoliert sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung (5) zur Bestimmung einer Beschleunigung des Koordinatenmessgeräts (7) und/oder des Messkopfes oder Messkopfteils umfasst, wobei in Abhängigkeit der Beschleunigung für jede Lagereinrichtung (L1, L2, L3) eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bestimmbar ist, wobei ein Fehlersignal in Abhängigkeit des Lagerzustands und der beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft erzeugbar ist.
Verfahren zur Überwachung eines Lagerzustands eines Messkopfes oder Messkopfteils eines Koordinatenmessgeräts (7), wobei ein messkopfseitiger Lagerabschnitt (3) über mehrere Lagereinrichtungen (L1, L2, L3) an einem messgeräteseitigen Lagerabschnitt (6) gelagert wird, wobei eine von einem Widerstand eines Überwachungsstromkreises (1) abhängige Größe bestimmt wird, wobei der Überwachungsstromkreis (1) pro Lagereinrichtung (L1, L2, L3) mindestens einen Teilstromkreis umfasst, wobei ein Widerstandswert des Teilstromkreises in einem geschlossenen Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) von einem Widerstandswert des Teilstromkreises im geöffneten Zustand der Lagereinrichtung (L1, L2, L3) verschieden ist, wobei der Überwachungsstromkreis (1) derart ausgebildet ist, dass ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung (L1, L2, L3) in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe bestimmbar ist, wobei ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung (L1, L2, L3) in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Lagerzustandskombinationen jeweils voneinander verschiedene Werte der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe zugeordnet sind, wobei ein geöffneter oder geschlossener Lagerzustand jeder Lagereinrichtung (L1, L2, L3) in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe und der Zuordnung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises (1) abhängigen Größe ein Isolationsfehler mindestens einer Lagereinrichtung (L1, L2, L3) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromfluss durch den Überwachungsstromkreis (1) erzeugt wird, wobei als die von dem Widerstand des Überwachungsstromkreises abhängige Größe eine über dem Überwachungsstromkreis (1) abfallende Überwachungsspannung (Vm) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschleunigung des Koordinatenmessgeräts (7) und/oder des Messkopfes oder Messkopfteils bestimmt und in Abhängigkeit der Beschleunigung für jede Lagereinrichtung (L1, L2, L3) eine beschleunigungsbasierte Lageröffnungskraft bestimmt wird, wobei ein Fehlersignal in Abhängigkeit des Lagerzustands und der beschleunigungsbasierten Lageröffnungskraft erzeugt wird.