DE102020208567B4 - Kalibrieren eines Referenzkörpers für die Führungsfehlerermittlung einer Maschinenachse - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Kalibrieren eines Referenzkörpers (14), der ein Referenzkörper (14) für eine Führungsfehlerermittlung einer Maschinenachse (X, Y, Z) ist, aufweisend:- Bereitstellen eines Koordinatenmessgeräts (100), das wenigstens eine lineare Maschinenachse (X) zum Bewegen entlang einer Koordinatenachse (x) aufweist und wenigstens eine von dieser Maschinenachse (X) bewegbare Sensoranordnung (12) mit wenigstens zwei Abstandssensoren (S0, S1);- Bereitstellen des Referenzkörpers (14), wobei der Referenzkörper (14) zwei sich entlang der Maschinenachse (X) erstreckende Bereiche (B0, B1) aufweist;- Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer ersten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an wenigstens einer zweiten Position (x1) entlang der Koordinatenachse (x) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1) mit den beiden Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1);- Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer zweiten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an wenigstens einer zweiten Position (x1) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1) mit einem der Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1);- Bestimmen einer Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) anhand der ermittelten Abstandsmesswerte (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1; a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Referenzkörpers für die Führungsfehlerermittlung einer Maschinenachse eines Koordinatenmessgeräts.
• Koordinatenmessgeräte, Werkzeugmaschinen, Maschinenkinematiken oder allgemeine technische Systeme können in an sich bekannter Weise ansteuerbare Maschinenachsen umfassen, um vorgegebene Bewegungen auszuführen. Hierbei kann es sich z.B. um Translations- oder Rotationsachsen handeln. Die Bewegungen können durch einen der Maschinenachse vorzugsweise individuell zugeordneten Antrieb erzeugt werden, der z.B. einen Elektromotor umfassen kann. Dieser kann zum Ausführen gewünschter Bewegungen in an sich bekannter Weise angesteuert werden, beispielsweise mittels einer elektronisch und/oder digital betreibbaren Steuereinrichtung. Die für das Ansteuern verwendeten Steuersignale können die Achse dazu veranlassen, eine gewünschte Bewegung auszuführen und z.B. eine hierfür vom Antrieb aufzubringende Antriebsleistung angeben.
• Ein Koordinatenmessgerät, mit dem in bekannter Weise Objektkoordinaten bspw. von einem industriell gefertigten Werkstück erfasst werden können, umfasst typischerweise wenigstens drei ansteuerbare Maschinenachsen. Diese sind vorzugsweise derart angeordnet, dass eine hiervon bewegte Messeinrichtung (z.B. ein das Objekt taktil oder berührungslos erfassender Messsensor) an beliebige Positionen in einem kartesischen Koordinatensystem bewegbar ist. Hierfür können die Maschinenachsen entlang der entsprechenden Achsen des Koordinatensystems ausgerichtet sein und/oder jeweils eine Bewegung entlang einer dieser Achsen ermöglichen (d.h. jeweils eine Maschinenachse kann jeweils einer Koordinatenachse zugeordnet sein). Folglich weist ein Koordinatenmessgerät typischerweise zwei sich in der Horizontalen erstreckende sowie rechtwinklig zueinander verlaufende Maschinenachsen auf (typischerweise als X- und Y-Achse bezeichnet). Ferner ist oftmals eine sich vertikal erstreckende Maschinenachse vorgesehen, welche auch als Z-Achse bezeichnet werden kann. Ein entsprechender Aufbau eines Koordinatenmessgeräts ist z.B. in der nachfolgend erläuterten DE 10 2008 024 444 A1 und in der DE 10 2018 208 189 A1 gezeigt.
• Es ist ferner bekannt, dass derartige Maschinenachsen sogenannte Führungsfehler aufweisen können. Hierbei handelt es sich z.B. um Translations- oder Rotationsfehler, die bei einem Bewegen entlang der Maschinenachse die eigentlich gewünschte Bewegung überlagern. Insbesondere können sie in Bewegungskomponenten resultieren, die entlang oder um von der Maschinenachse abweichenden Koordinatenachsen vorliegen (d.h. in von einer Soll-Bewegungsrichtung der Maschinenachse abweichenden Richtung vorliegen). Zusätzlich können beim Bewegen entlang einer Maschinenachse auch Torsionsfehler auftreten, welche eine Verdrehung der Maschinenachse um sich selbst bzw. um ihre eigene Längsachse betreffen.
• Derartige Führungsfehler können verschiedene Ursachen haben und z.B. aus Fertigungsungenauigkeiten der Führungen, der Maßstäbe und/oder der Lager einer Maschinenachse resultieren. Nachstehend sind die bei einem Bewegen einer mit X bezeichneten Maschinenachse möglichen Führungsfehler aufgelistet. Die X-Maschinenachse (bzw. ihre Bewegungsachse) erstreckt sich dabei entlang (bzw. parallel zu) der x-Achse eines kartesischen Koordinatensystems, welches ferner eine y- und eine z-Achse umfasst. Die möglichen Führungsfehler, die bei einem Bewegen der X-Maschinenachse entlang der x-Koordinatenachse auftreten, lauten wie folgt:
• - Ein Positionsfehler xTx(xi) betrifft die Verschiebung der Maschinenachse X in Richtung der x-Achse am Ort xi;
• - Ein Translationsfehler xTy(xi) betrifft die Verschiebung der Maschinenachse X in Richtung der y-Achse am Ort xi;
• - Ein Translationsfehler xTz(xi) betrifft die Verschiebung der Maschinenachse X in Richtung der z- Achse am Ort xi;
• - Ein Torsionsfehler xRx(xi) betrifft die Verdrehung der Maschinenachse X um die x-Achse am Ort xi;
• - Ein Rotationsfehler xRy(xi) betrifft die Verdrehung der Maschinenachse X um die y-Achse am Ort xi;
• - Ein Rotationsfehler xRz(xi) betrifft die Verdrehung der Maschinenachse X um die z-Achse am Ort xi.
• Die Orte xi können dabei über die gesamte von der X-Maschinenachse abfahrbare Bewegungsstrecke verteilt sein.
• Es versteht sich, dass die Nomenklatur in analoger Weise auch auf eine sich entlang (bzw. parallel zu) der z-Achse erstreckende Z-Maschinenachse und eine sich entlang (bzw. parallel zu) der y-Achse erstreckende Y-Maschinenachse übertragen werden kann. Es würde statt xi dann jeweils ein Ort zi bzw. yi betrachtet werden. Ferner betrifft der Torsionsfehler dann jeweils eine Verdrehung der Y, Z- Maschinenachse um die hierzu parallelen Koordinatenachsen oder, mit anderen Worten, um sich selbst. Rotationsfehler liegen jeweils um die verbleibenden Koordinatenachsen vor. Dem Fachmann ist die entsprechende Nomenklatur geläufig, weshalb von einer vollständigen Wiedergabe aller 18 möglicher Führungsfehler um sämtliche drei X, Y, Z- Maschinenachsen an dieser Stelle abgesehen wird.
• Es ist ferner bekannt, derartige Führungsfehler in Form konkreter Führungsfehlerwerte an den einzelnen xi, yi und zi-Positionen zu erfassen und in einer Maschinensteuerung zu hinterlegen. Die Führungsfehler können verwendet werden, um Positionswerte und/oder Steuersignale der Maschinenachse(n) im Sinne von Kalibrierwerten rechnerisch zu korrigieren. Werden beispielsweise Positionswerte der Maschinenachse(n) verwendet, um daraus Messwerte abzuleiten, wie dies z.B. bei einem Koordinatenmessgerät üblich ist, können die vorab ermittelten Führungsfehlerwerte verwendet werden, um die Messwerte entsprechend zu bereinigen (d.h. die Führungsfehler aus den ermittelten Werten herauszurechnen). Weitere Hintergründe zum Ermitteln von Führungsfehlern und einem darauf basierten Kalibrieren von Koordinatenmessgeräten finden sich in der DE 10 2008 024 444 A1 und der DE 44 21 302 C1 .
• Für das Bestimmen von Führungsfehlern sind verschiedene Ansätze aus dem Stand der Technik bekannt. In der DE 10 2008 024 444 A1 wird z.B. eine Lösung offenbart, bei der eine Abtastvorrichtung entlang eines Referenzkörpers bewegt wird, um darauf basierend Führungsfehlerwerte zu ermitteln (dort als Achsfehlerwerte bezeichnet). Da der Referenzkörper vorab mit einem kalibrierten Koordinatenmessgerät vermessen und hierfür Körperfehlerwerte ermittelt werden, können auch Imperfektionen des Referenzkörpers berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt können um Imperfektionen des Referenzkörpers bereinigte Führungsfehlerwerte ermittelt werden.
• Nachteilig ist in diesem Zusammenhang aber, dass zum Kalibrieren des Referenzkörpers ein kalibriertes Koordinatenmessgerät zu verwenden ist. Dieses Koordinatenmessgerät kann sich, wenn es nicht unmittelbar vor dem Vermessen des Referenzobjektes kalibriert wurde, aufgrund von sich ändernden Umgebungseinflüssen oder Alterungseffekten verändert haben. Zwar werden aus diesem Grund Koordinatenmessgeräte regelmäßig nachkalibriert. Zwischen dem letztmaligen Kalibrieren und dem Vermessen des Referenzkörpers kann aber ein Zeitraum liegen, in dem sich derartige Veränderungen bereits nachteilig ausgewirkt haben.
• Ferner ist für das Vermessen des Referenzkörpers grundsätzlich ein hochgenaues Koordinatenmessgerät zu verwenden, dass nicht bei jedem Benutzer verfügbar ist und sich allgemein durch hohe Kosten auszeichnen kann. Weiter kommen beim Kalibrieren der hochgenauen Koordinatenmessgeräte oft sogenannte Neigungswaagen zum Einsatz. Deren Messungen sind insbesondere beim Vermessen des vorstehend geschilderten xRx-Torsionsfehlers oftmals durch eine geringe Reproduzierbarkeit gekennzeichnet, sodass Restfehler verbleiben, die das Kalibrierergebnis des Referenzkörpers negativ beeinflussen können.
• Aus der DE 198 30 646 A1 ist ferner Folgendes bekannt: Ein Verfahren zur Korrektur von geometrischen Ablauffehlern wenigstens einer Achse einer Koordinatenmessmaschine, bei dem mit einer Messeinrichtung eine Aufnahme der Ablauffehler wenigstens einer Achse über das gesamte Messvolumen mit einem Stützstellenraster erfolgt, und bei dem zusätzlich eine Aufnahme der Ablauffehler wenigstens einer Achse in wenigstens einem Teilvolumen des gesamten Messvolumens mit einer erhöhten Stützstellendichte durchgeführt wird, wobei die Messeinrichtung wenigstens annähernd an einer virtuellen Nullmarke wenigstens einer Achse des Teilvolumens angeordnet wird und anschließend die Aufnahme der Ablauffehler in dem Teilvolumen durchgeführt wird.
• Es besteht daher ein Bedarf dafür, das Kalibrieren eines Referenzkörpers zu verbessern, der für die Führungsfehlerermittlung einer Maschinenachse verwendet wird, die bevorzugt Bestandteil eines Koordinatenmessgeräts ist. Insbesondere soll eine hohe Kalibriergenauigkeit mit einem begrenzten Aufwand erzielbar sein.
• Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der beigefügten unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die vorstehenden Erläuterungen und Merkmale des Standes der Technik können auch bei der vorliegenden Lösung vorgesehen sein bzw. auf diese zutreffen, sofern nicht anders angegeben oder ersichtlich.
• Gemäß einer allgemeinen Lösungsidee erfolgt das Kalibrieren durch Ermitteln einer Winkelfehlergröße (beispielsweise eines absoluten Winkelfehlers, bevorzugt aber einer Winkelfehlerdifferenz und/oder eines positionsabhängigen Winkelfehlerverlaufs) des Referenzkörpers unter bevorzugt ausschließlicher Verwendung von Abstandsmesswerten. Die Abstandsmesswerte können mit Abstandssensoren erfasst werden, die nicht zwingend zu kalibrieren oder zumindest aufwandsarm kalibrierbar sind. Auf Koordinatenmesswerte, die in herkömmlicher Weise von einem Messsystem des Koordinatenmessgeräts ermittelt werden, kann jedoch für das Kalibrieren des Referenzkörpers teilweise oder vollständig verzichtet werden. Dies bedeutet auch, dass eine Kalibriergüte des Koordinatenmessgerätes einen weniger starken Einfluss auf die Genauigkeit hat als bisher. Es muss folglich kein hochgenaues Koordinatenmessgerät zum Einsatz kommen.
• Stattdessen wird vorgeschlagen, eine Sensoranordnung in unterschiedlichen definierten Relativausrichtungen zu dem Referenzkörper anzuordnen und dort jeweils Abstandswerte mit den Abstandssensoren zu erfassen. Anhand der erhaltenen Abstandsmesswerte wird eine Winkelfehlergröße des Referenzkörpers bestimmt. Diese Winkelfehlergröße kann als ein Kalibrierwert gespeichert werden. Zukünftige anhand des Referenzkörpers erfasste Messwerte zur Führungsfehlermittlung können in herkömmlicher Weise anhand derartiger Kalibrierwerte korrigiert werden. Wie noch erläutert, werden Winkelfehlergrößen des Referenzkörpers und/oder Kalibrierwerte bevorzugt in Abhängigkeit von Achspositionen der Maschinenachse ermittelt und gespeichert.
• Bevorzugt betrifft die Winkelfehlergröße des Referenzkörpers einen Winkel, der entsteht, wenn man eine einem Messsensor des Koordinatenmessgeräts zugewandte Oberfläche des Referenzkörpers und/oder eine hierzu parallele Ebene um die bzw. relativ zu der Koordinatenachse verkippt, entlang derer die Maschinenachse bewegt wird. Insbesondere kann es sich um den Winkel zwischen der Horizontalen und/oder einer zu einer Messtischoberfläche des Koordinatenmessgeräts parallelen Ebene und der vorstehend genannten Oberfläche des Referenzkörpers handeln.
• Insbesondere wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Referenzkörpers vorgeschlagen, der ein Referenzkörper für eine Führungsfehlerermittlung (insbesondere Torsionsfehlerermittlung) einer Maschinenachse (eines Koordinatenmessgeräts) ist, aufweisend:
• - Bereitstellen eines Koordinatenmessgeräts, das wenigstens eine lineare Maschinenachse zum Bewegen entlang einer Koordinatenachse aufweist und wenigstens eine von dieser Maschinenachse bewegbare Sensoranordnung mit wenigstens zwei Abstandssensoren;
• - Bereitstellen des Referenzkörpers, wobei der Referenzkörper zwei sich entlang der Maschinenachse erstreckende Bereiche aufweist;
• - Anordnen der Sensoranordnung mit (oder in) einer ersten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper an einer ersten Position und an wenigstens einer zweiten Position entlang der Koordinatenachse und Erfassen von Abstandsmesswerten mit den beiden Abstandssensoren an jeder der Positionen;
• - Anordnen der Sensoranordnung mit einer zweiten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper an einer ersten Position und an wenigstens einer zweiten Position und Erfassen von Abstandsmesswerten mit einem der Abstandssensoren an jeder der Positionen;
• - Bestimmen einer Winkelfehlergröße des Referenzkörpers anhand der ermittelten Abstandsmesswerte.
• Die Maschinenachse kann beispielsweise eine Pinole bewegen, an der die Sensoranordnung angeordnet ist. Allgemein kann die Sensoranordnung analog zu einem Messsensor (z.B. einem taktilen Taster oder einem optischen Koordinatenmesssensor) an dem Koordinatenmessgerät angeordnet sein und/oder von diesem bewegt werden. Bei der Maschinenachse kann es sich insbesondere um eine Horizontalachse und insbesondere um eine üblicherweise mit X bezeichnete Maschinenachse handeln. Prinzipiell ist das Verfahren aber auf jegliche Maschinenachsen bzw. hierfür vorgesehene Referenzkörper anwendbar.
• Der Referenzkörper kann allgemein langgestreckt sein. Er kann sich mit einer entsprechend ausgeprägten Längenerstreckung entlang der Koordinatenachse und/oder der Maschinenachse erstrecken. Die beiden Bereiche des Referenzkörpers können hervorstehende und/oder vorsprungartige Bereiche aber auch langgestreckte Ausnehmungen sein. Insbesondere können diese ebenfalls langgestreckt und z.B. bahnförmig ausgebildet sein.
• Bei der ersten Relativausrichtung können die Abstandssensoren jeweils einem der Bereiche des Referenzkörpers unmittelbar gegenüberliegen. Bei der zweiten Relativausrichtung kann hingegen bevorzugt lediglich einer der Abstandssensoren einem der Bereiche gegenüberliegen. Dabei handelt es sich bevorzugt um den Bereich, dem dieser Abstandssensor bei der ersten Relativausrichtung nicht unmittelbar gegenüberlag. Anders ausgedrückt kann also wenigstens einer der Abstandssensoren bei der ersten Relativausrichtung einen ersten Bereich vermessen, der diesem Abstandssensor bevorzugt gegenüberliegt. Bei der zweiten Relativausrichtung kann der Abstandssensor aber derart angeordnet sein, dass ihm ein anderer Bereich gegenüberliegt. Der dann noch verbleibende weitere Abstandssensor kann hingegen bei der zweiten Relativausrichtung keine Abstandsmessungen vornehmen und/oder keinem der Bereiche gegenüberliegen.
• Zum Anordnen der Sensoranordnung mit der ersten oder zweiten Relativausrichtung können die Maschinenachsen des Koordinatenmessgeräts entsprechend bewegt werden. Wie noch erläutert, erfolgt diese Bewegung bevorzugt in einem Winkel und insbesondere orthogonal (d.h. in einem rechten Winkel) zu der Koordinatenachse. Beispielsweise kann diese Bewegung von einer allgemein anderen Maschinenachse und bevorzugt einer anderen horizontalen Maschinenachse des Koordinatenmessgeräts ausgeführt werden.
• Statt von einer Relativausrichtung könnte auch von einer Relativstellung, Relativpositionierung oder Relativorientierung gesprochen werden. Vorzugsweise liegt dieser in einer senkrecht zu der Maschinenachse und/oder Koordinatenachse definierten Ebene vor.
• Die Winkelfehlergröße des Referenzkörpers kann ein Absolutwert des Winkelfehlers sein. Bevorzugt handelt es sich aber um eine Differenz des in der zweiten Position gemessenen Winkelfehlers im Vergleich zu dem Winkelfehler in der ersten Position.
• Diese Winkelfehlergröße des Referenzkörpers kann in an sich bekannter Weise als ein Kalibrierwert hinterlegt werden, um darauf basierend beim Vermessen des Referenzkörpers zukünftig gewonnene Messwerte und insbesondere nachstehend erläuterte Gesamtwinkel-Werte korrigieren zu können.
• Vorteilhafterweise ermöglicht die vorgestellte Lösung, dass für das Kalibrieren des Referenzkörpers und die Führungsfehlerermittlung des Koordinatenmessgeräts der gleiche Aufbau, d.h. der gleiche Referenzkörper und insbesondere auch die gleiche Sensoranordnung verwendet werden kann.
• Eine Weiterbildung der vorgestellten Lösung (d.h. des Verfahrens und/oder der Vorrichtung) sieht vor, dass bei der ersten Relativausrichtung ein erster Abstandssensor den ersten Bereich und ein weiterer Abstandssensor den zweiten Bereich erfasst. Wie erwähnt, können diese Bereiche den Abstandssensoren jeweils unmittelbar gegenüberliegen, insbesondere bei horizontaler Lage des Referenzkörpers vertikal gegenüberliegen.
• Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass bei der zweiten Relativausrichtung der erste Abstandssensor den zweiten Bereich erfasst oder der weitere Abstandssensor den ersten Bereich erfasst. Anders ausgedrückt wechseln also die Abstandssensoren zu dem Bereich, den sie vormals nicht erfasst haben. Bevorzugt gilt dies aber nur für einen der Abstandssensoren, wohingegen der andere Abstandssensor keinem der Bereiche zugeordnet ist bzw. keinen der Bereiche vermisst.
• Diese Varianten der ersten und zweiten Relativausrichtung ermöglichen ein Erfassen der benötigten Abstandsmesswerte mit wenigen Achsbewegungen und mit einer kurzen Messdauer.
• Dabei kann, wie erwähnt, gemäß einer weiteren allgemeinen Ausführungsform der vorgestellten Lösung vorgesehen sein, dass bei der zweiten Relativausrichtung nur einer der Abstandssensoren Abstandsmessungen vornimmt und/oder nur einen der genannten Bereiche vermisst.
• Gemäß einer Weiterbildung der vorgestellten Lösung wird bei der ersten Relativausrichtung anhand zumindest eines Teils der Abstandsmesswerte ein Gesamtwinkelwert an jeder der Positionen bestimmt. Insbesondere können dabei die Abstandsmesswerte der Sensoren verwendet werden, wenn diese einen ihnen jeweils gegenüberliegenden Bereich in jeder der Positionen vermessen. Bei dem Gesamtwinkelwert kann es sich um einen Winkel handeln, der zwischen einer Ebene, die parallel zu den beiden vermessenen Bereichen verläuft und/oder diese umfasst (bzw. die von den Abstandssensoren erfassten Messpunkte dieser Bereiche umfasst) und einer bevorzugt horizontalen Ebene liegt. Beispielsweise kann diese horizontale Ebene die Koordinatenachse und eine hierzu orthogonale weitere Koordinatenachse (insbesondere die Y-Achse) aufweisen und/oder allgemein parallel zu einer Messtischoberfläche des Koordinatenmessgeräts ausgerichtet sein.
• Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass anhand zumindest eines Teils der Abstandsmesswerte eine Torsionsfehlergröße und insbesondere eine Torsionsfehlerdifferenz der Maschinenachse um die Koordinatenachse ermittelt wird. Bei der Torsionsfehlerdifferenz kann es sich um die Differenz der Torsionsfehler in der ersten und in der zweiten Position handeln. Zur Definition des Torsionsfehlers wird auf die vorstehende Auflistung möglicher Führungsfehlergrößen verwiesen.
• In diesem Fall können als Abstandsmesswerte insbesondere sämtliche Abstandsmesswerte berücksichtigt werden, die für einen der Bereiche sowohl bei der ersten als auch der zweiten Relativausrichtung ermittelt wurden, wobei dies bevorzugt für beide der betrachteten Positionen erfolgt. Dabei kann in der vorstehend geschilderten Weise vorgesehen sein, dass der entsprechende Bereich durch beide der Abstandssensoren vermessen wird.
• Insbesondere kann in diesem Zusammenhang ferner vorgesehen sein, dass die Winkelfehlergröße des Referenzkörpers anhand einer Differenz der Gesamtwinkelwerte sowie der Torsionsfehlergröße bestimmt wird. Beispielsweise kann die Torsionsfehlergröße, insbesondere eine vorstehend erläuterte Torsionsfehlerdifferenz, von der Differenz der Gesamtwinkelwerte subtrahiert werden, um auf diese Weise eine Winkelfehlerdifferenz des Winkelfehlers in der zweiten Position von dem Winkelfehler in der ersten Position zu erhalten.
• Wie vorstehend erwähnt, zeichnet sich die hierin vorgestellte Lösung vorteilhafterweise dadurch aus, dass die von den Abstandssensoren ermittelten Abstandswerte zum Ermitteln der Winkelfehlergröße des Referenzkörpers verwendet werden. Bevorzugt ist allgemein vorgesehen, dass keine anderen Messwerte verwendet werden, insbesondere keine von einem Messsystem des Koordinatenmessgeräts ermittelten Koordinatenwerte. Bei einem solchen Messsystem kann es sich um die bekannten Systeme eines Koordinatenmessgeräts handeln, die aus Achsstellungen der Maschinenachsen eine Position von z.B. einer Pinole und/oder einem Messsensor des Koordinatenmessgeräts ermitteln. Hieraus kann dann wiederum auf die Koordinaten eines aktuell vermessenen Objekts geschlossen werden. Erfindungsgemäß werden derartige Messwerte bzw. wird das allgemeine Koordinatenmesssystem des Koordinatenmessgeräts jedoch nicht herangezogen und/oder berücksichtigt. Stattdessen werden bevorzugt ausschließlich von den Abstandssensoren ermittelte Messwerte und insbesondere Abstandsmesswerte verwendet. Damit einher geht der vorstehend erwähnte Vorteil, dass das Koordinatenmessgerät selbst nicht hochgenau kalibriert sein muss.
• Eine Weiterbildung des Verfahrens umfasst:
• - Abspeichern von Werten der Winkelfehlergröße des Referenzkörpers in einer Kalibrierdatei, die dem Referenzkörper zugeordnet ist.
• Auf diese Kalibrierdatei kann in späteren Stadien zurückgegriffen werden, insbesondere während zukünftigen Kalibrierungen des Koordinatenmessgeräts. Besonders vorteilhaft ist, dass auch andere Koordinatenmessgeräte, die anhand desselben Referenzkörpers kalibriert werden sollen, diese Kalibrierdatei nutzen können. Sie müssen also die Winkelfehlergröße nicht erneut selbst bestimmen.
• Die Erfindung betrifft auch ein Koordinatenmessgerät, mit wenigstens einer linearen Maschinenachse zum Bewegen entlang einer Koordinatenachse und mit wenigstens einer von dieser Maschinenachse bewegbaren Sensoranordnung mit wenigstens zwei Abstandssensoren,
  und mit einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Maschinenachse und Sensoranordnung wie folgt zu steuern:
• - Anordnen der Sensoranordnung mit einer ersten Relativausrichtung zu einem Referenzkörper an einer ersten Position und an einer zweiten Position entlang der Koordinatenachse und Erfassen von Abstandsmesswerten mit den beiden Abstandssensoren an jeder der Positionen;
• - Anordnen der Sensoranordnung mit einer zweiten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper an einer ersten Position und an einer zweiten Position entlang der Koordinatenachse und Erfassen von Abstandsmesswerten mit wenigstens einem der Abstandssensoren an jeder der Positionen;
• - Bestimmen einer Winkelfehlergröße des Referenzkörpers anhand der ermittelten Abstandsmesswerte.
• Sowohl bei dem Verfahren als auch bei der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine noch größere Anzahl von Positionen zum Vermessen durch die Sensoranordnung angefahren wird, also dass die Sensoranordnung in der hierin geschilderten Weise in noch mehreren Positionen, beispielsweise einer dritten oder vierten Position, entlang der Koordinatenachse sowie mit der ersten und zweiten Relativausrichtung positioniert wird. Entsprechend können in einer Vielzahl von Positionen die hierin geschilderten Abstandsmesswerte ermittelt und darauf basierend Werte der Winkelfehlergröße des Referenzkörpers bestimmt werden. Wird dies für eine Vielzahl von Positionen entlang der betrachteten Koordinatenachse durchgeführt, kann ein Verlauf des Winkelfehlers und/oder der Winkelfehlergröße (z.B. der Winkelfehlerdifferenz) des Referenzkörpers entlang der Koordinatenachse bestimmt werden. Beispielsweise kann dann auch für eine Position, die zwischen zwei Positionen liegt, in denen im Rahmen des Kalibrierens Abstandswerte und insbesondere Werte der Winkelgröße bestimmt wurden, per Interpolation ein Wert der Winkelfehlergröße des Referenzkörpers ermittelt werden.
• Zusammengefasst sieht eine Weiterbildung vor, dass das hierin geschilderte Erfassen von Abstandswerten in einer Vielzahl von Positionen entlang der Koordinatenachse erfolgt und beispielsweise in wenigstens 10 oder auch wenigstens 50 Positionen. Anhand der für jede der Positionen ermittelten Winkelfehlergrößen des Referenzkörpers kann dann z.B. der geschilderte Verlauf der Winkelfehlergröße ermittelt werden und/oder können Winkelfehlergrößen für weitere Positionen rechnerisch ermittelt werden.
• Insbesondere können die erste und zweite Position, in denen mit beiden Relativausrichtungen Abstandsmesswerte erfasst werden, übereinstimmen. Auch bei einer Vielzahl von Positionen stimmen bevorzugt möglichst viele hiervon überein. Dies ist aber nicht zwingend. Bei Positionsabweichungen können stattdessen die relevanten Messwerte und/oder Fehlergrößen interpoliert werden (d.h. für eine gemeinsame Position anhand an anderen Positionen erfasster Messwerte und/oder Fehlergrößen berechnet werden).
• Allgemein kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, ein Verfahren gemäß jeglichen der hierin geschilderten Aspekte auszuführen. Sämtliche der vorstehenden Erläuterungen zu und Weiterbildungen von Merkmalen des Verfahrens können auch auf die Vorrichtungsmerkmale zutreffen bzw. bei diesen vorgesehen sein. Allgemein kann die Vorrichtung (also das Koordinatenmessgerät) jegliches weitere Merkmal umfassen, um sämtliche der hierin geschilderten Verfahrensschritte auszuführen und/oder Funktionen bereitzustellen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert.
• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Koordinatenmessgeräts mit einem Referenzkörper, wobei das Koordinatenmessgerät einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht und ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel ausführt.
• 2, 3 zeigen Detailansichten einer Sensoranordnung des Koordinatenmessgeräts aus 1 beim Vermessen des Referenzkörpers bei einer ersten Relativausrichtung in einer ersten Position (2) und einer zweiten Position (3).
• 4, 5 zeigen das Vermessen des Referenzkörpers mit der Sensoranordnung bei einer zweiten Relativausrichtung in der ersten (4) und zweiten (5) Position.
• In 1 ist ein Koordinatenmessgerät 100 gezeigt, das ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist. Das Koordinatenmessgerät 100 ist in herkömmlicher Weise konstruiert. Es umfasst drei orthogonal zueinander verlaufende Maschinenachsen X, Y, Z, die jeweils lineare Bewegungsachsen definieren. Diese verlaufen entlang des gezeigten Maschinenkoordinatensystems. Das Maschinenkoordinatensystem ist dabei derart orientiert, dass dessen x- und y-Achse eine horizontale Raumebene definieren, wohingegen die z-Achse vertikal verläuft (also eine Achse definiert, entlang derer die Gravitationskraft wirkt). Da das Koordinatenmessgerät 100 einer herkömmlichen Bauart entspricht, sind die einzelnen Maschinenachsen X, Y, Z bzw. deren Antriebe nicht detailliert dargestellt. Strichliert gezeigt sind aber Bahnen, entlang derer die mit X, Y, Z bezeichneten Maschinenachsen Bewegungen ausführen können.
• Im Folgenden wird beispielhaft die X-Maschinenachse betrachtet. Das nachstehend geschilderte Vorgehen ist aber auch auf die anderen Maschinenachsen Y, Z übertragbar.
• Bei einem Verfahren entlang der X-Maschinenachse werden auch die anderen Maschinenachsen Y, Z entsprechend entlang dieser Achse bzw. der parallel hierzu verlaufenden x-Koordinatenachse verfahren. An der Z-Maschinenachse, die eine Pinole ist, ist eine Sensoranordnung 12 angeordnet. Diese umfasst zwei Abstandssensoren S0, S1. Diese sind um einen Abstand d entlang der Y-Maschinenachse voneinander beabstandet. Die Sensoranordnung 12 liegt einem entlang der X-Maschinenachse (bzw. x-Koordinatenachse) langgestreckt ausgebildetem Referenzkörper 14 gegenüber. Dieser weist zwei Bereiche B0, B1 auf, die ebenfalls entsprechend langgestreckt entlang der X-Maschinenachse ausgebildet sind. Wie aus den nachstehenden 2 bis 5 ersichtlich, sind diese Bereiche B0, B1 beispielhaft als hervorspringend langgestreckte Bahnen ausgebildet, was aber nicht zwingend ist.
• In der nachstehend geschilderten Weise wird die Sensoranordnung 12 mit der in 1 abgebildeten ersten Relativausrichtung an einer Startposition x0 entlang der x-Koordinatenachse positioniert. Dann werden mit jedem der Abstandssensoren S0, S1 Abstandswerte zu den Bereichen B0 und B1 ermittelt. Anschließend wird die Sensoranordnung 12 mittels der X-Maschinenachse in wenigstens einer weiteren und vorzugsweise in einer Mehrzahl von weiteren Positionen x1 ... xn entlang der x-Koordinatenachse positioniert. Auch dort werden mit beiden der Sensoren S0, S1 Abstandsmessungen vorgenommen. Dies entspricht dem nachstehend erläuterten Vorgehen aus den 2 und 3. Anschließend wird in denselben Positionen unter Einnahme einer anderen zweiten Relativausrichtung aus den 4 und 5 noch einmal eine Abstandsmessung vorgenommen, dann aber nur mit einem der Abstandssensoren S0, S1. Dieser vermisst dann einen anderen der Bereiche B0, B1 als in der in 1 sowie den 2 und 3 gezeigten ersten Relativausrichtung.
• 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch den Referenzkörper 14 mit gegenüberliegender Sensoranordnung 12. Die Querschnittsebene liegt dabei in der y-z-Ebene aus 1, sodass die x-Koordinatenachse senkrecht auf der Blattebene steht. Auch für die nachstehenden weiteren 3 bis 5 ist eine analoge Querschnittsebene gewählt.
• Gezeigt sind die Bereiche B0, B1 sowie bei der ersten Relativausrichtung, diesen jeweils gegenüberliegende Abstandssensoren S0, S1. Die Anordnung erfolgt derart, dass die Abstandssensoren S0, S1 jeweils einen unmittelbar gegenüberliegenden Bereich B0, B1 vermessen, wobei sich das gegenüberliegenden auf eine entsprechende Ausrichtung entlang der z-Koordinatenachse bezieht.
• Gezeigt ist auch, dass der Referenzkörper 14 einen Winkelfehler β(x0) aufweist. Dabei bezeichnet x0 die gezeigte erste betrachtete Position entlang der x-Koordinatenachse (Startposition). Der Winkelfehler β(x0) beschreibt eine Verkippung einer die Bereiche B0, B1 umfassenden und/oder hierzu parallel verlaufenden Ebene E1 relativ zur Horizontalen (also zur X-Y-Ebene). Als ein weiteres Fehlerpotential ist aber auch der Torsionsfehler xRx(x0) gezeigt. Hierbei handelt es sich um den positionsabhängigen Fehler, der aus der Verdrehung der X-Maschinenachse beim Verfahren entlang der x-Koordinatenachse resultiert. Der genannte Fehler xRx(x0) wird dabei zu einer analogen horizontalen Ebene bestimmt wie der vorstehend erwähnte Winkelfehler β(x0).
• Die in der gezeigten Position x0 von den Abstandssensoren S0, S1 jeweils erfassten Abstandswerte a(x0)S0-B0 und a(x0)S1-B1 sind ebenfalls eingetragen.
• Beim bisherigen Kalibrieren des Referenzkörpers 14 wird im Vorfeld ein vorstehend diskutiertes hochgenaues Koordinatenmessgerät vollständig kalibriert. Für die Erfassung der Torsionsfehler dieses Koordinatenmessgeräts wird eine aus den einleitend erwähnten Gründen nachteilige Neigungswaage eingesetzt. Die Torsionsfehler sind dann beispielsweise an jeder x-Position des Koordinatenmessgeräts bekannt und können in einer Kalibrierdatei (CAA-File) dieses Koordinatenmessgeräts hinterlegt werden. Zu einem späteren Zeitpunkt wird dann der Referenzkörper 14 mit diesem Koordinatenmessgerät kalibriert. Dabei kann initial aus gemessenen Abstandswerten ein Gesamtwinkel γ(xi) berechnet werden. Von diesem Gesamtwinkel γ(xi) werden an jeder x-Position die Torsionsfehler des hochgenauen Koordinatenmessgeräts subtrahiert, die aus der Kalibrierdatei gelesen werden. Die Differenz ist dann der Winkelfehler β des Referenzkörpers.
• Aus der Darstellung von 2 ergibt sich, dass ein allgemein gemessener Gesamtwinkel γ(xi) an einer beliebigen Position xi entlang der x-Koordinatenachse einer Summe des Torsionsfehlers xRx und des Winkelfehlers β des Referenzkörpers 14 entspricht: $$\gamma \left(xi\right)=xRx\left(xi\right)+\beta \left(xi\right)$$

  
• Der Winkel γ ist allgemein aus der Differenz der Abstandsmesswerte a(xi)S1-B1, a(xi)S0-B0 und dem Bereichsabstand d bestimmbar. Für kleine Winkel gilt die vereinfachte Gleichung: $$\gamma \left(x_i\right)=\frac{\left(a\left(x_i\right)S1-B1\right)-\left(a\left(x_i\right)S0-B0\right)}{d}$$

  
• In 3 ist zur Verdeutlichung der Problematik die Vermessung des Referenzkörpers 14 in einer zweiten Position x1 entlang der x-Koordinatenachse gezeigt. Man erkennt, dass sowohl der Winkelfehler β(x1) als auch der Torsionsfehler xRx(x1) positionsabhängig sind. Entsprechend ergeben sich auch deutlich abweichende Abstandswerte a(x1)S0-B0 und a(x1)S1-B2 gegenüber der ersten Position x0 aus 2.
• Prinzipiell sieht das erfindungsgemäße Verfahren dennoch vor, in den gezeigten Positionen x0, x1 die jeweiligen Abstandswerte aus den 2 und 3 zu ermitteln.
• Weiter ist aber vorgesehen, durch Bewegen der Sensoranordnung 12 mit der Y-Maschinenachse auch eine zweite Relativausrichtung zwischen der Sensoranordnung 12 und dem Referenzkörper 14 zu erzeugen. Diese Relativausrichtung ist in den 4 und 5 gezeigt. Dabei liegt nur jeweils einer der Abstandssensoren S0, S1 einem der Bereiche B0, B1 entlang der z-Koordinatenachse gegenüber bzw. kann einen der Bereiche B0, B1 vermessen. Das Relativanordnen erfolgt in der Weise, dass der Abstandssensor S0 dann den vormals bei der ersten Relativausrichtung der 2 und 3 von ihm nicht vermessenden Bereich B1 vermisst. Alternativ könnte ebenso vorgesehen sein, dass der Abstandssensor S1 den entsprechend bei der ersten Relativausrichtung nicht vermessenden Bereich B0 vermisst bzw. diesem gegenüberliegt.
• An bevorzugt denselben Positionen x0, x1 werden dann mit dem entsprechend ausgewählten Abstandssensor S0 Abstandswerte zu dem Bereich B1 ermittelt (siehe a(xO)SO-B1 in 4 sowie a(x1)SO-B1 aus 5). Es ist auch möglich, an anderen x-Positionen Abstandswerte zu erfassen. Dann können für gemeinsame x-Positionen mit der ersten und zweiten Relativausrichtung erfassbare Abstandsmesswerte rechnerisch bestimmt werden (z.B. per Interpolation).
• Ein Grundgedanke dessen Messen mit zwei Relativausrichtungen ist, dass sich sowohl bei der ersten Relativausrichtung der 2 und 3 als auch der zweiten Relativausrichtung der 4 und 5 die Sensoranordnung 12 bzw. die hiermit gekoppelte Pinole des Koordinatenmessgeräts 100 beim Verfahren zwischen den Positionen bzw. Messorten x0, x1 in gleicher Weise verkippt. Dadurch, dass aber der Bereich B1 mit unterschiedlichen Sensoren S0, S1 bei der ersten und zweiten Relativausrichtung erfasst wird, geben die entsprechend insgesamt ermittelten Abstandsmesswerte in Bezug auf diesen Bereich B1 eine Auskunft über das Ausmaß der Verkippung. Genauer gesagt lassen sich aus diesem Effekt die Winkel- und Torsionsfehler in der nachstehend geschilderten Weise getrennt ermitteln.
• So können anhand der ersten Relativausrichtung aus den 2 und 3 zunächst Winkelfehlerdifferenzen in den Messpositionen x1 und x0 gemäß der nachstehenden Gleichung 2 bestimmt werden: $$\mathrm{\Delta }\beta \left(x\mathrm{1,}x0\right)=\beta \left(x1\right)-\beta \left(x0\right)$$

  
• Ebenso kann auch eine Gesamtwinkeldifferenz aus dem jeweiligen Messerergebnis der 2 und 3 wie folgt bestimmt werden: $$\mathrm{\Delta }\gamma \left(x\mathrm{1,}x0\right)=\gamma \left(x1\right)-\gamma \left(x0\right)$$

  
• Schließlich kann unter Berücksichtigung des vorstehend geschilderten Effekts auch eine Torsionsfehlerdifferenz für kleine Winkel als Torsionsfehlergröße ΔxRx(x1,x0) gemäß der nachstehenden Gleichung 4 bestimmt werden: $$\mathrm{\Delta }xRx\left(x\mathrm{1,}x0\right)=\frac{\alpha {\left(x1\right)}_{S0-B1}-\alpha {\left(x0\right)}_{S0-B1}-\left(a{\left(x1\right)}_{S1-B1}-\alpha {\left(x0\right)}_{S1-B1}\right)}{d}$$

  
• Ausgehend von der vorstehenden Gleichung (1) liegen somit sämtliche Größen vor, um die eigentlich interessierende Winkelfehlergröße des Referenzkörpers 14 und im gezeigten Beispiel die Winkelfehlerdifferenz Δβ zu ermitteln: $$\mathrm{\Delta }\beta \left(x\mathrm{1,}x0\right)=\mathrm{\Delta }\gamma \left(x\mathrm{1,}x0\right)-\mathrm{\Delta }xRx\left(x\mathrm{1,}x0\right)$$

  
• Unter Berücksichtigung sämtlicher der vorstehenden Größen und insbesondere Gleichung 4 verdeutlicht sich dabei, dass zum Ermitteln dieser Winkelfehlergröße des Referenzkörpers 14 ausschließlich Abstandsmesswerte der Abstandssensoren S0, S1 erforderlich sind und keine Kalibrierwerte des Koordinatenmessgeräts 100. Weiter versteht es sich, dass die Position x1 beliebig gewählt ist und auch allgemeine Position xi und insbesondere auch eine Mehrzahl unterschiedlicher Positionen x1...xn berücksichtigt werden können. In jeder dieser Position x1...xn können dann beispielsweise zu 3 und 5 analoge Vermessungen durchgeführt werden, wohingegen die 2 und 4 allgemeine Vermessungen in einer Startposition x0 definieren können. Aus den auf diese Weise insgesamt ermittelten Messgrößen kann dann auch ein Verlauf des Winkelfehlers β (insbesondere von Δβ) über sämtliche Messpositionen x1 ...xn berechnet werden.
• Im Kalibrierbetrieb des Koordinatenmessgeräts 100 kann dieses zunächst eine beliebige Startposition einnehmen, die als Referenz dient. Dann können Abstandsmessungen bei der ersten Relativausrichtung analog zu 2 und 3 vorgenommen werden. Gleichung (5) kann nach ΔxRx umgestellt werden, um den Torsionsfehler gegenüber der Startposition bzw. Referenz zu bestimmen. Durch den ermittelten Verlauf von β und insbesondere Δβ kann dabei der Einfluss des fehlerbehafteten Referenzkörpers 14 berücksichtigt werden. Somit kann der Torsionsfehler des Koordinatenmessgeräts 100 präzise ermittelt werden, was die Kalibriergüte verbessert
• Anders ausgedrückt kann also für jede Kalibrierung eines Koordinatenmessgeräts 100 der Referenzkörper 14 in den zwei verschiedenen Relativausrichtungen gemessen werden. Daraus kann die Winkelfehlergröße β des Referenzkörpers 14 und letztlich der Torsionsfehler xRx des Koordinatenmessgeräts 100 berechnet werden.
• Zur Reduzierung des Messaufwands kann aber angenommen werden, dass eine einmal ermittelte Winkelfehlergröße β des Referenzkörpers 14 konstant bleibt. Die ermittelte Winkelfehlergröße des Referenzkörpers 14 kann folglich in einer dem Referenzkörper 14 zugeordneten (digitalen) Kalibrierdatei gespeichert werden. Für Kalibriervorgänge mit weiteren Koordinatenmessgeräten 100 kann man auf Werte der Winkelfehlergröße aus dieser Kalibrierdatei des Referenzkörpers 14 zurückgreifen. Der Referenzkörper 14 muss also nicht zwingend auch mit diesen weiteren Koordinatenmessgeräten 100 in der zweiten Relativausrichtung vermessen werden. Vorzugsweise wird das Vermessen des Referenzkörpers 14 zur Bestimmung der Winkelfehlergröße aber in gewissen zeitlichen Abständen wiederholt, beispielsweise einmal jährlich.
• Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

12

Sensoranordnung

14

Referenzkörper

100

Koordinatenmessgerät

S0, S1

Abstandssensoren

B0, B1

Bereiche

γ(xi)

gemessener Gesamtwinkel an beliebiger Position xi entlang x-Koordinatenachse

d

Bereichsabstand

xRx(xi)

Torsionsfehler (Verdrehung der Maschinenachse X um die x-Achse am Ort xi)

β(xi)

Winkelfehler des Referenzkörpers an Position xi

Δβ

Winkelfehlergröße

a(xi)

Abstandsmesswert eines Abstandssensors S0, S1 am Ort xi (in der Regel angegeben für einen der Bereiche B0, B1)

Claims (11)

1. Verfahren zum Kalibrieren eines Referenzkörpers (14), der ein Referenzkörper (14) für eine Führungsfehlerermittlung einer Maschinenachse (X, Y, Z) ist, aufweisend: - Bereitstellen eines Koordinatenmessgeräts (100), das wenigstens eine lineare Maschinenachse (X) zum Bewegen entlang einer Koordinatenachse (x) aufweist und wenigstens eine von dieser Maschinenachse (X) bewegbare Sensoranordnung (12) mit wenigstens zwei Abstandssensoren (S0, S1); - Bereitstellen des Referenzkörpers (14), wobei der Referenzkörper (14) zwei sich entlang der Maschinenachse (X) erstreckende Bereiche (B0, B1) aufweist; - Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer ersten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an wenigstens einer zweiten Position (x1) entlang der Koordinatenachse (x) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1) mit den beiden Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1); - Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer zweiten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an wenigstens einer zweiten Position (x1) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1) mit einem der Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1); - Bestimmen einer Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) anhand der ermittelten Abstandsmesswerte (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1; a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Relativausrichtung ein erster Abstandssensor (S0) den ersten Bereich (B0) und ein weiterer Abstandssensor (S1) den zweiten Bereich (B1) erfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Relativausrichtung der erste Abstandssensor (S0) den zweiten Bereich (B1) erfasst oder der weitere Abstandssensor (S1) den ersten Bereich (B0) erfasst.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel zwischen der ersten Relativausrichtung und zweiten Relativausrichtung eine Bewegung entlang einer Achse (y) umfasst, die in einem rechten Winkel zu der Koordinatenachse (x) verläuft.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Relativausrichtung nur einer der Abstandssensoren (S0, S1) Abstandsmessungen vornimmt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis zumindest eines Teils der bei der ersten Relativausrichtung erfassten Abstandsmesswerte (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1) ein Gesamtwinkelwert (γ(xi)) an jeder der Positionen (x0, x1) bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis zumindest eines Teils der Abstandsmesswerte (a(x0)S0-B1, a(x1)S0-B1; a(x0)S0-B0, a(x1)S0-B0); a(x0)S1-B1, a(x1)S1-B1) eine Torsionsfehlergröße (xRx(x1)) der Maschinenachse (X) um die Koordinatenachse (x) ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) anhand einer Differenz der Gesamtwinkelwerte (y(xi)) sowie der Torsionsfehlergröße bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln der Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) keine von einem Messsystem des Koordinatenmessgeräts erzeugten Koordinatenmesswerte und/oder Kalibrierwerte verwendet werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch: - Abspeichern von Werten der Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) in einer Kalibrierdatei, die dem Referenzkörper (14) zugeordnet ist.
11. Koordinatenmessgerät (100) mit wenigstens einer linearen Maschinenachse (X, Y, Z) zum Bewegen entlang einer Koordinatenachse (x) und mit wenigstens einer von dieser Maschinenachse (X) bewegbaren Sensoranordnung mit wenigstens zwei Abstandssensoren (S0, S1), und mit einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Maschinenachse (X) und Sensoranordnung (12) wie folgt zu steuern: - Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer ersten Relativausrichtung zu einem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an einer zweiten Position (x1) entlang der Koordinatenachse (x) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1) mit den beiden Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1); - Anordnen der Sensoranordnung (12) mit einer zweiten Relativausrichtung zu dem Referenzkörper (14) an einer ersten Position (x0) und an einer zweiten Position (x1) entlang der Koordinatenachse (x) und Erfassen von Abstandsmesswerten (a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1) mit wenigstens einem der Abstandssensoren (S0, S1) an jeder der Positionen (x0, x1); - Bestimmen einer Winkelfehlergröße (Δβ) des Referenzkörpers (14) anhand der ermittelten Abstandsmesswerte (a(x0)S0-B0, a(x0)S1-B1; a(x1)S0-B0, a(x1)S1-B1; a(x0)S0-B1; a(x1)S0-B1).

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