DE19733709B4 - Optischer Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte - Google Patents

Optischer Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte Download PDF

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Abstract

Optischer Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf wenigstens eine Aufspaltungsvorrichtung (4) aufweist, die als eine den Beleuchtungsstrahl (17) im Tastkopf in wenigstens zwei Strahlengänge für verschiedene Antast- und Meßrichtungen aufspaltende Aufspaltungsvorrichtung (4) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen optischen Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte.
  • Zum Stand der Technik gehören Koordinatenmeßgeräte, die Werkstücke in der Regel mechanisch antasten, das heißt, es werden berührende Taster eingesetzt. Dies ist bei bestimmten Meßaufgaben unpraktikabel oder gar nicht möglich, insbesondere bei der Messung
    • – weicher Oberflächen oder solcher Materialien, die sich auf dem Taster ablagern,
    • – sehr harter Oberflächen, die den Taster beschädigen,
    • – flexibler Teile,
    • – sehr kleiner oder nur optisch wirksamer Strukturen, wie etwa Beschichtungen, oder
    • – wenn sehr viele Merkmale auf engem Raum schnell gemessen werden müssen.
  • In vielen dieser Fälle kann die Meßaufgabe besser oder nur durch eine optische Antastung gelöst werden.
  • Da die genannten Meßaufgaben nicht auf zweidimensionale Teile beschränkt sind, sondern auch bei dreidimensionalen Werkstücken vorkommen, werden für 3D-Koordinatenmeßgeräte zusätzliche optische Sensoren angeboten. Dies sind einerseits Punkt- oder Liniensensoren, die in einem Punkt oder in Punkten entlang einer Linie den Abstand zur Werkstückoberfläche messen, und andererseits Bildsensoren, bei denen eine CCD-Kamera (Charge-Coupled-Device) ein Bild der Werkstückoberfläche aufnimmt und über ein Fadenkreuz oder eine automatische Bildverarbeitung die Bestimmung von Koordinatenwerten oder sonstige Auswertungen möglich sind.
  • Bedingung für eine optische Antastung ist stets, daß genügend Licht von der Objektoberfläche in den optischen Sensor gelangt. Oberflächen, die zur Beleuchtungsrichtung so geneigt sind, daß kein oder zu wenig Licht in den optischen Sensor reflektiert wird, können daher ohne entsprechendes Schwenken des Sensors nicht angetastet werden.
  • Da die meisten technischen Oberflächen vorwiegend gerichtet reflektieren, darf daher die Neigung der Oberflächennormalen zu der Achse des Sensors gemäß dem Stand der Technik den halben Aperturwinkel nicht wesentlich überschreiten.
  • Bei der Mehrzahl der Meßaufgaben an technischen Werkstücken sind jedoch Merkmale zu messen, die eine seitliche Antastung erfordern, wie beispielsweise Durchmesser von Bohrungen. Mechanische Taster, bei denen an der Spitze eines Schafts eine Kugel angebracht ist, deren Durchmesser größer als der des Schafts ist, sind für achsenparallele und seitliche Antastungen ausgelegt. Mit optischen Tastern ist aus dem beschriebenen Grund die Antastung einer Oberfläche, deren Normale beispielsweise senkrecht zur Achse des Sensors steht, nicht möglich.
  • Bekannte Lösungen, wie Drehtische oder Dreh-Schwenkeinrichtungen verteuern das System oder verschlechtern die Meßgenauigkeit erheblich. Darüber hinaus ist auch mit solchen Einrichtungen keine Messung in Bohrungen oder Nuten möglich, da hierbei der gesamte Sensor in die Hohlstruktur eintauchen müßte.
  • Zum Stand der Technik ( DE 42 18 219 A1 ) gehört ein optischer Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte, der wenigs tens eine Umlenkvorrichtung für einen Beleuchtungsstrahl und für einen Beobachtungsstrahl aufweist.
  • Weiterhin gehört zum Stand der Technik ( EP 0 379 226 A2 ) eine Vorrichtung zur Messung des Abstandes zu einem Werkstück, die einen optischen Tastkopf aufweist, bei dem ein Beleuchtungsstrahl einen Strahlteiler durchläuft, der jedoch lediglich eine Antast- und Meßrichtung aufweist.
  • Weiterhin gehört zum Stand der Technik ( DE 94 05 098 U1 ) eine Einrichtung zum Messen des Innendurchmessers zylindrischer Hohlkörper mit einer Mehrrichtungsantastung mit mehreren Beleuchtungsstrahlen mit Umlenkung.
  • Zum Stand der Technik ( DE 41 09 483 A1 ) gehört darüber hinaus eine Vorrichtung zur Detektion von Kanten und Bohrungen mit einem optischen Tastkopf.
  • Bei den zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen tritt vielfach der Nachteil auf, daß lediglich ein Beobachtungsstrahl für die Messung zur Verfügung steht. Damit ist es zum Beispiel bei der Vermessung von Bohrungen erforderlich, beispielsweise einen Spiegel zu schwenken oder zu drehen, was wiederum einen Genauigkeitsverlust zur Folge hat.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, einen optischen Tastkopf anzugeben, der seitliche Antastungen auch an Flächen, deren Normale nahezu senkrecht zur Sensorachse steht, ermöglicht, und der darüber hinaus ein genaues Antasten, beispielsweise von Bohrungen, Nuten oder anderen Hohlstrukturen ermöglicht.
  • Dieses technische Problem wird durch einen Tastkopf mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Dadurch, daß der erfindungsgemäße optische Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte wenigstens eine Aufspaltungsvorrichtung für den Beleuchtungsstrahl aufweist, und dadurch, daß die Aufspaltungsvorrichtung als eine den Beleuchtungsstrahl in wenigstens zwei Strahlengänge für verschiedene Antast- und Meßrichtungen aufspaltende Aufspaltungsvorrichtung ausgebildet ist, können insbesondere Hohlstrukturen, wie Bohrungen, Nuten und dergleichen in einfacher Art und Weise schnell und zuverlässig vermessen werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Tastkopfes liegt darin, daß durch die Aufspaltung des Beleuchtungsstrahlenganges in mehrere Richtungen mit dem Tastkopf in mehreren Richtungen gemessen oder angetastet werden kann, ohne eine mechanische Veränderung, das heißt, beispielsweise ohne Verdrehen eines Spiegels. Hierdurch wird die Messung wesentlich genauer, da man beispielsweise die Ungenauigkeit einer Drehachse vermeidet.
  • Dadurch, daß dem eigentlichen Sensor eine Aufspaltungsvorrichtung vorgeschaltet ist, ist es möglich, Oberflächen optisch anzutasten, deren Normale gegen die Tastkopfachse geneigt ist. Die Aufspaltungsvorrichtung kann erheblich kompakter ausgeführt werden als der Sensor selbst, so daß auch Innenmessungen in Bohrungen, Nuten oder anderen Hohlstrukturen möglich sind.
  • Die Aufspaltungsvorrichtung ist mit dem optischen Taster starr, gegebenenfalls auswechselbar verbunden, spaltet den Beleuchtungsstrahl in mehrere Strahlen auf und lenkt diese passend weiter. Hierbei spielt es keine wesentliche Rolle, ob die Aufspaltungsvorrichtung zwischen Kamera und dem wenigstens einen Objektiv oder vor dem wenigstens einen Objektiv angeordnet ist.
  • Als optische Elemente enthält die Aufspaltungsvorrichtung Spiegel und/oder Teiler, beispielsweise auch Beugungselemente oder holographisch-optische Elemente, und/oder faseroptische Elemente sowie gegebenenfalls optische Schaltelemente, wie Shutter oder LCD-Folien (Liquid-Cristal-Devices). Mit den optischen Schaltelementen können einzelne Strahlengänge ausgeblendet werden, um Störlicht von nichtaktiven Zweigen des "Taster baums" zu vermeiden. Dies ist jedoch oft nicht notwendig, da aus nicht fokussierten Strahlengängen meist nur sehr wenig Licht in den Sensor zurückfällt.
  • Sind mehrere Strahlengänge gleichzeitig "geöffnet", so muß klar sein, welcher Strahl die Antastung ausführt, etwa dadurch, daß sich die Objektoberfläche nur bei einem der Strahlengänge im Meßbereich befindet.
  • Der optische Tastkopf kann als ein flächig abbildender Sensor ausgebildet sein, bei dem im Bild manuell oder automatisch Auswertungen vorgenommen werden können. Der optische Tastkopf kann aber auch ein optischer Punkt- oder Liniensensor sein.
  • Bei dem optischen Tastkopf können verschiedene Antast- oder Meßrichtungen gewählt werden. Diese Antast- oder Meßrichtungen werden durch Einwechseln der entsprechenden Aufspaltungsvorrichtung analog dem Tasterwechsel bei mechanischen Tastern gewählt. Es ist aber auch möglich, die Antast- oder Meßrichtungen mit Hilfe einer beweglichen Aufspaltungsvorrichtung oder eines ansteuerbaren optischen Elements im Strahlengang zu wählen.
  • Das ansteuerbare optische Element enthält Strahlteiler, LCD-Folien, Shutter, ansteuerbare polarisationsoptische Elemente, ansteuerbare Filter oder eine Kombination daraus.
  • Die Aufspaltungsvorrichtung oder das ansteuerbare optische Element befinden sich objektseitig, das heißt, vor dem wenigstens einen Objektiv oder zwischen Kamera und dem wenigstens einen Objektiv.
  • Die Optik kann weitere Umlenk-, Filter-, Polarisations- oder Strahlformungselemente enthalten.
  • Es ist auch möglich, Aufspaltungsvorrichtungen für den Beleuchtungsstrahlengang und Umlenkvorrichtungen für den Beobachtungsstrahlengang räumlich getrennt vorzusehen.
  • Es kann eine Schrägauflicht-Beleuchtung vorgesehen sein, die gegebenenfalls der Antastrichtung anpaßbar ist.
  • Um die Positionen der einzelnen Antastpunkte zueinander oder relativ zu einem Referenzpunkt am Taster genauer zu bestimmen, kann die Kalibrierung an einem dafür geeigneten Objekt vorgesehen sein. Darüber hinaus kann eine Kalibrierung an dem für mechanische Taster vorgesehenen Kalibriernormal vorgesehen sein, insbesondere auch relativ zu einem mechanischen Taster, um Meßaufgaben zu erfüllen, bei denen optisch und mechanisch angetastet werden muß. Hierfür sind allgemein Meßobjekte mit sowohl optisch als auch mechanisch antastbaren Merkmalen geeignet.
  • Die Aufspaltungsvorrichtung kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform auch als Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung ausgebildet sein.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
  • 1 einen erfindungsgemäßen Tastkopf;
  • 2 ein geändertes Ausführungsbeispiel;
  • 3 einen Tastkopf mit Tasterwechselmöglichkeit;
  • 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Tastkopf (1) mit einer Beleuchtungseinrichtung (2). Der von der Beleuchtungseinrichtung ausgesendete Lichtstrahl wird an einem Teilerprisma (3) umgelenkt auf eine Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4). Die Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4) weist LCD-Folien (5, 6, 7) auf, mit denen die Sichtrichtung je nach elektrischer Beschaltung (nicht dargestellt) geöffnet wird.
  • Von der Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung kann der von dem Teilerprisma (3) kommende Lichtstrahl auf Objekte (8, 9, 10) aufgespalten und umgelenkt werden. Die Objekte (8, 9, 10) können beispielsweise die Oberfläche einer Bohrung eines Werkstückes darstellen. Vor den Objekten (8, 9, 10) sind telezentrische Optiken (11, 12, 13) angeordnet. Zwischen der Optik (13) und dem Objekt (10) ist zusätzlich ein weiterer Umlenkspiegel (14) vorgesehen. Je nachdem, welcher Strahlengang "geöffnet" ist, wird der Lichtstrahl von dem Objekt (8, 9 oder 10) auf die Umlenkvorrichtung (4) durch die Optiken (11, 12 oder 13) reflektiert. Von der Umlenkvorrichtung (4) fällt der Lichtstrahl durch das Teilerprisma in eine CCD-Kamera (16). Der Störlichtanteil läßt sich durch bekannte polarisationsoptische Maßnahmen (nicht dargestellt) verringern. Die weitere Verarbeitung und Auswertung ist ebenfalls nicht dargestellt.
  • Die Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4) ist mit dem optischen Taster starr verbunden. Sie kann aber auswechselbar gestaltet sein. Die Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4) spaltet den Beleuchtungsstrahl (17) in mehrere Strahlen (17a, 17b, 17c) auf und lenkt diese passend weiter.
  • Als optische Elemente enthält die Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4) Spiegel oder Teiler. Bei einem optischen Taster (1), bei dem der Beobachtungsstrahlengang (18, 19, 20) koaxial zum Beleuchtungsstrahlengang (17a, 17b, 17c) verläuft, werden die von den einzelnen Strahlen erzeugten Lichtflecke auf den Objektoberflächen der Objekte (8, 9, 10) über dieselben Elemente beobachtet.
  • Die 1 zeigt einen optischen Taster mit zwei um 90° umgelenkten Strahlen (17a, 17c) und einem durchgehenden Strahl (17b).
  • Bei einem optischen Taster, bei dem Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang räumlich getrennt sind (nicht dargestellt), sind entweder räumlich getrennte Aufspaltungs- und Umlenkelemente zu verwenden, oder diese müssen so groß sein, daß beide Strahlengänge in gleicher Weise aufgespalten oder umgelenkt werden.
  • Bei einem "schaltenden" optischen Taster, der ein Signal gibt, wenn die Objektoberfläche sich in einem bestimmten Abstand zum Taster befindet, sollte die Bedienung ähnlich wie bei einem taktilen Taster mit "Tasterbaum" erfolgen, das heißt, es sollte klar erkennbar sein, welcher Strahl die Antastung ausführt.
  • Dieses ist in 2 dargestellt. 2 zeigt den optischen Taster (21) mit der Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (22), welche den Beleuchtungsstrahlengang (23) in die Beleuchtungsstrahlengänge (25a, 25b, 25c) aufspaltet und die Beobachtungsstrahlengänge (25a, 25b, 25c) in den Beobachtungsstrahlengang (23) zusammenführt.
  • Wenn bei dem in der 2 dargestellten Sensor (21) die Antastung im Fokus erfolgt, ist dieses gemäß 2 der Strahl (25a). Bei einem messenden optischen Taster, der innerhalb eines Meßbereichs den Abstand zur Objektoberfläche (24) mißt, darf sich die Objektoberfläche (24) entweder nur bei einem der Strahlen im Meßbereich befinden, oder die Antastung muß durch andere Merkmale, etwa durch Polarisation, eindeutig einem Strahl zuzuordnen sein.
  • In 3 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem optischen Taststiftwechsel dargestellt.
  • An einer Pinole (26) eines Koordinatenmeßgerätes (27) ist ein optischer Tastkopf (28) angeordnet. Die Pinole (26) und der Tastkopf (28) werden durch einen Kollisionsschutz (29) geschützt.
  • Der optische Tastkopf (28) enthält eine Lichtquelle (30), einen ersten Teiler (31), einen Sensor (32), der beispielsweise eine CCD-Kamera sein kann, ein Objektiv (33), gegebenenfalls weitere optische Elemente (nicht dargestellt) und eine Tasterwechsel-Schnittstelle (34). Die konstruktive Ausführung der Tasterwechsel-Schnittstelle (34), die eine lösbare aber reproduzierbare und starre Verbindung gewährleisten soll, ist von mechanischen Tastköpfen für Koordinatenmeßgeräte bekannt.
  • Auf die Tasterwechsel-Schnittstelle (34) wird eine optische Taststiftaufnahme (35) aufgesetzt, die anstelle eines mechanischen Taststifts einen zweiten Teiler (36) trägt, der über eine Halterung, beispielsweise ein Rohr, mit der Taststiftaufnahme (35) verbunden ist. Die konstruktiven Merkmale der Taststiftaufnahme (35) und der Halterung sind ebenfalls im wesentlichen von mechanischen Tastern bekannt, wobei hier ein ungestörter Strahlengang zu ermöglichen ist. Vorteilhaft kann die mechanische Halterung als pyramiden- oder kegelförmiger Glasstab (37) ausgebildet sein, der einen Teil des Lichtwegs enthält und dadurch den Arbeitsabstand vom Sensor (32) zum Antastpunkt vergrößert. Im dargestellten Beispiel sind zwei Antastrichtungen (38, 39) realisiert.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Tastkopf (28) können Innenmessungen an Bohrungen (49) vorgenommen werden, in die der Tastkopf (28) nicht eintauchen kann. Soll eine an dem betreffenden optischen Taststift nicht realisierte Antastrichtung gewählt werden, so wird manuell oder automatisch ein entsprechender zweiter, gegenüber dem ersten optischen Taststift kalibrierter optischer Taststift eingewechselt.
  • Gemäß 4 ist eine Tasterwechsel-Schnittstelle (40) zwischen dem Koordinatenmeßgerät (27) und einem Tastkopf (41) angeordnet, daß heißt, es ist eine Tastkopf-Schnittstelle ausgebildet.
  • Der optische Tastkopf (41) enthält die gleichen Elemente wie im Ausführungsbeispiel nach 3, nämlich einen Sensor (42), ein Objektiv (43), eine Lichtquelle (44), einen Glasstab (45), einen ersten Teiler (46) und einen zwei ten Teiler (47). Die Tasterwechsel-Schnittstelle (40) ist gemäß 4 jedoch an einer Pinole (48) angeordnet. Auf die Tasterwechsel-Schnittstelle (40) können verschiedene Tastköpfe (41) aufgesetzt werden, unter anderem mechanische und optische Tastköpfe. Verbindungsleitungen sind gemäß 4 nicht dargestellt. Über eine Halterung, etwa ein Rohr oder den Glasstab (45), ist mit dem Tastkopf (41) starr der zweite Teiler (47) verbunden, der bei Innenmessungen in Hohlstrukturen eintauchen kann.
  • Ein Meßlauf mit dem erfindungsgemäßen Tastkopf (41) gemäß 4 kann dann folgendermaßen ablaufen:
    • 1. Es wird eine Kalibrierung aller bei dem Meßlauf benutzten Taster vorgenommen, gegebenenfalls an einem Kalibriernormal, das optische und mechanische Antastungen zuläßt.
    • 2. Es werden die mit anderen Tastköpfen, auch mechanischen, anzutastenden Antastpunkte aufgenommen.
    • 3. Es wird der erfindungsgemäße Tastkopf (41) auf die Tasterwechsel-Schnittstelle (40) eingewechselt.
    • 4. Der Tastkopf (41) wird so bewegt, daß entweder die anzutastende Werkstückoberfläche sich für einen der Strahlengänge im Meßbereich befindet (bei einem messenden Antastverfahren), oder daß der Schaltpunkt eines der Strahlengänge auf die anzutastende Werkstückoberfläche bewegt wird (bei einem schaltenden Antastverfahren). Der betreffende Strahlengang wird entweder vom Bediener, durch die Bewegungsrichtung oder durch andere, gegebenenfalls optische Maßnahmen identifiziert. Die Antastpunkte werden aus Tastkopf- und Maschinendaten errechnet.
    • 5. Mit dem erfindungsgemäßen Tastkopf werden weitere Messungen vorgenommen, oder es wird eine weitere Aufspaltungsvorrichtung, in der weitere Antastrichtungen realisiert sind, eingewechselt.
  • 1
    optischer Taster
    2
    Beleuchtungseinrichtung
    3
    Teilerprisma
    4
    Aufspaltungs- und/oder
    Umlenkvorrichtung
    5, 6, 7
    LCD-Folien
    8, 9, 10
    Objekte
    11, 12, 13
    telezentrische Optik
    14
    Spiegel
    16
    CCD-Kamera
    17
    Beleuchtungsstrahlengang
    17a, 17b, 17c
    Beleuchtungsstrahlengänge
    18, 19, 20
    Beobachtungsstrahlengänge
    21
    optischer Taster
    22
    Aufspaltungs- und/oder
    Umlenkvorrichtung
    23
    Beleuchtungs- und Beobachtungs
    strahlengang
    24
    Objektoberfläche
    25a, 25b, 25c
    Beleuchtungs- und Beobachtungs
    strahlengänge
    26
    Pinole
    27
    Koordinatenmeßgerät
    28
    optischer Tastkopf
    29
    Kollisionsschutz
    30
    Lichtquelle
    31
    erster Teiler
    32
    Sensor
    33
    Objektiv
    34
    Tasterwechsel-Schnittstelle
    35
    optische Taststiftaufnahme
    36
    zweiter Teiler
    37
    Glasstab
    38, 39
    Antastrichtungen
    40
    Tastkopf-Schnittstelle
    41
    optischer Tastkopf
    42
    Sensor
    43
    Objektiv
    44
    Lichtquelle
    45
    Glasstab
    46
    erster Teiler
    47
    zweiter Teiler
    48
    Pinole
    49
    Bohrung

Claims (17)

  1. Optischer Tastkopf für 3D-Koordinatenmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf wenigstens eine Aufspaltungsvorrichtung (4) aufweist, die als eine den Beleuchtungsstrahl (17) im Tastkopf in wenigstens zwei Strahlengänge für verschiedene Antast- und Meßrichtungen aufspaltende Aufspaltungsvorrichtung (4) ausgebildet ist.
  2. Tastkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem optischen Tastkopf verschiedene Antast- und/oder Meßrichtungen wählbar sind.
  3. Tastkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antast- und/oder Meßrichtungen durch Einwechseln von entsprechenden Aufspaltungsvorrichtungen (4) wählbar sind.
  4. Tastkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antast- und/oder Meßrichtungen mit Hilfe wenigstens einer Aufspaltungsvorrichtung (4), welche beweglich ausgebildet ist, oder mit Hilfe wenigstens eines ansteuerbaren optischen Elementes (5, 6, 7) im Strahlengang wählbar sind.
  5. Tastkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine ansteuerbare optische Element (5, 6, 7) wenigstens einen Strahlteiler, wenigstens eine LCD-Folie (Liquid-Cristal-Devices), wenigstens einen Shutter, wenigstens ein ansteuerbares polarisationsoptisches Element und/oder wenigstens einen ansteuerbaren Filter aufweist.
  6. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Optik (11, 12, 13) aufweist.
  7. Tastkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik (11, 12, 13) telezentrisch ausgebildet ist.
  8. Tastkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik (11, 12, 13) als Zoom-Optik ausgebildet ist.
  9. Tastkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik (11, 12, 13) wenigstens ein weiteres Umlenk-, Filter-, Polarisations- und/oder Strahlformungselement (14) aufweist.
  10. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein optischer Punkt- oder Liniensensor ausgebildet ist.
  11. Tastkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein flächig abbildender Sensor ausgebildet ist, bei dem im Bild manuell oder automatisch Auswertungen vornehmbar sind.
  12. Tastkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltungsvorrichtung (4) und/oder das ansteuerbare optische Element (5, 6, 7) zwischen einer Kamera (16) und der wenigstens einen als Objektiv wirkenden Optik (11, 12, 13) angeordnet ist.
  13. Tastkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltungsvorrichtung (4) und/oder das ansteuerbare optische Element (5, 6, 7) zwischen der wenigstens einen Optik (11, 12, 13) und einem Objekt (8, 9, 10) angeordnet ist.
  14. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schrägauflicht-Beleuchtung vorgesehen ist.
  15. Tastkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägauflicht-Beleuchtung als eine der Antastrichtung anpaßbare Schrägauflicht-Beleuchtung ausgebildet ist.
  16. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Aufspaltungsvorrichtungen (4) für den Beleuchtungsstrahlengang (17) und Umlenkvorrichtungen für den Beobachtungsstrahlengang (18, 19, 20) räumlich getrennt vorgesehen sind.
  17. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltungsvorrichtung (4) als Aufspaltungs- und Umlenkvorrichtung (4) ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013916A1 (de) 2007-03-20 2008-09-25 Feinmess Suhl Gmbh Konturenmessvorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10251412B4 (de) * 2002-11-01 2016-10-06 Werth Messtechnik Gmbh Anordnung zur Messung der Geometrie und/oder Struktur eines Objektes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0379226A2 (de) * 1986-11-10 1990-07-25 Sira Limited Apparat zur Abstandsmessung
DE4109483A1 (de) * 1991-03-22 1992-09-24 Zeiss Carl Fa Verfahren und einrichtung zur detektion von kanten und bohrungen mit einem optischen tastkopf
DE4218219A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Aaron Industrieautomation Und Vorrichtung zum berührungslosen Vermessen eines dreidimensionalen Objektes
DE9405098U1 (de) * 1994-03-25 1995-07-27 Autronic Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH, 76229 Karlsruhe Einrichtung zur Messung des Innendurchmessers zylindrischer Hohlkörper

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0379226A2 (de) * 1986-11-10 1990-07-25 Sira Limited Apparat zur Abstandsmessung
DE4109483A1 (de) * 1991-03-22 1992-09-24 Zeiss Carl Fa Verfahren und einrichtung zur detektion von kanten und bohrungen mit einem optischen tastkopf
DE4218219A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Aaron Industrieautomation Und Vorrichtung zum berührungslosen Vermessen eines dreidimensionalen Objektes
DE9405098U1 (de) * 1994-03-25 1995-07-27 Autronic Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH, 76229 Karlsruhe Einrichtung zur Messung des Innendurchmessers zylindrischer Hohlkörper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013916A1 (de) 2007-03-20 2008-09-25 Feinmess Suhl Gmbh Konturenmessvorrichtung

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