DE19815098B4 - Method for measuring turntable deviations - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Messung von Drehtischabweichungen mit folgenden Schritten:
– der Mittelpunkt eines Prüfkörpers (2), der zeitlich nacheinander in drei örtlich verschiedenen Aufspannungen auf einem Drehtisch (1) angeordnet wird, wird durch Antasten mittels eines Koordinatenmeßgerätes gemessen,
– wobei der Prüfkörper (2) in einer ersten Meßstellung (I) außerhalb eines Mittelpunktes (6) des Drehtisches (1) und in der Nähe einer Drehtischoberfläche (3) angeordnet wird,
– der Prüfkörper (2) wird in einer zweiten Meßstellung (II) wenigstens annähernd in der Mitte (6) des Drehti sches (1) und in der Nähe der Drehtischoberfläche (3) angeordnet,
– und in einer dritten Meßstellung (III) wird der Prüfkörper (2) wenigstens annähernd in der Mitte (6) des Drehtisches (1) und mit Abstand zur Drehtischoberfläche (3) angeordnet,
– und aus den drei Meßreihen der drei Meßstellungen (I, II, III) werden die Abweichungslinien des Drehtisches ermittelt, wobei bei jeder Meßreihe der Mittelpunkt des Prüfkörpers jeweils für verschiedene Winkelstellungen...Method for measuring turntable deviations with the following steps:
- The center of a test piece (2), which is successively arranged in succession in three spatially different tensions on a turntable (1) is measured by probing by means of a coordinate,
- wherein the test body (2) in a first measuring position (I) outside a center (6) of the turntable (1) and in the vicinity of a turntable surface (3) is arranged,
- The test specimen (2) is arranged in a second measuring position (II) at least approximately in the middle (6) of the Drehti cal (1) and in the vicinity of the turntable surface (3),
And in a third measuring position (III), the test body (2) is arranged at least approximately in the middle (6) of the turntable (1) and at a distance from the turntable surface (3),
- And from the three series of measurements of the three measuring positions (I, II, III), the deviation lines of the turntable are determined, wherein for each series of measurements, the center of the test specimen in each case for different angular positions ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Drehtischabweichungen.The The invention relates to a method for measuring turntable deviations.

Gemäß dem Stand der Technik werden Drehtische auf Koordinatenmeßgeräten eingesetzt. Für einen Einsatz von Drehtischen auf Koordinatenmeßgeräten ist es erforderlich, daß die vom Drehtisch ausgegebenen Winkelwerte und die Abweichungen der Achse des Drehtisches von einer idealen Drehachse möglichst gering sind und die Meßunsicherheit des Koordinatenmeßgerätes nicht vergrößern.According to the state In the art turntables are used on coordinate measuring machines. For one Use of rotary tables on coordinate measuring it is necessary that the from Rotary table output angle values and the deviations of the axis of the turntable of an ideal axis of rotation are as low as possible and the uncertainty the coordinate measuring machine is not enlarge.

Die Abweichungen eines Drehtisches lassen sich in folgende Komponenten einteilen:

  • 1. Winkelpositionsabweichungen,
  • 2. Laufabweichungen der Drehachse, a) axiale Abweichungen, b) radiale Abweichungen, c) Taumelabweichungen.
The deviations of a turntable can be divided into the following components:
  • 1. angular position deviations,
  • 2. Running deviations of the axis of rotation, a) axial deviations, b) radial deviations, c) wobble deviations.

Gemäß dem Stand der Technik ( DE 36 37 410 C2 ) ist ein Verfahren zur Messung von Drehtischabweichungen bekannt, bei dem ein Prüfkörper mit mindestens drei Kugeln verwendet wird, der in mehreren Stellungen auf dem Tisch gemessen wird.According to the prior art ( DE 36 37 410 C2 ) discloses a method of measuring turntable deviations using a test specimen having at least three balls which is measured in a plurality of positions on the table.

Dieses zum Stand der Technik gehörende Verfahren hat den Nachteil, daß ein spezieller Prüfkörper mit einer Halterung benötigt wird. Der Prüfkörper muß zum einen eine Mindestgenauigkeit aufweisen. Zum anderen ist es aufwendig, diesen Prüfkörper zum jeweiligen Kunden zu transportieren. Das zum Stand der Technik gehörende Verfahren hat den wei teren Nachteil, daß eine Vielzahl von Messungen in verschiedenen Meßstellungen nötig ist, was eine gewisse Umrüstdauer erfordert. Durch die Vielzahl von Messungen ist darüber hinaus die Meßdauer sehr lange. Darüber hinaus ist eine komplizierte Auswertung durch Statistikrechnung über alle Messungen erforderlich.This prior art methods has the disadvantage that a special test piece with a bracket needed becomes. The specimen must on the one hand have a minimum accuracy. On the other hand, it is expensive this test piece for transport each customer. The prior art method has the further disadvantage that a Variety of measurements in different measuring positions is necessary, which is a certain changeover time requires. Beyond that by the multiplicity of measurements is beyond the measuring time is very high Long. About that In addition, a complicated evaluation by statistics is about all Measurements required.

Zum Stand der Technik ("Genauigkeitsangaben zu Drehtischen und Besonderheiten ihrer Anwendung auf Koordinaten-Meßgeräten", VDI-Berichte 529, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1984) gehört ein Verfahren, gemäß dem Laufabweichungen der Drehachsen, nämlich Axial- und Radialruhe sowie Taumelabweichungen bekannt sind. Diese Messungen werden gemäß diesem Stand der Technik mit einem eindimensionalen Meßsystem, wie einem Induktivtaster durchgeführt. Dieses zum Stand der Technik gehörende Verfahren weist den Nachteil auf, daß als Prüfkörper eine hochgenaue Kugel erforderlich ist.To the State of the art ("accuracy specifications on turntables and special features of their use on coordinate measuring machines ", VDI reports 529, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1984) belongs Procedure, according to the running deviations the axes of rotation, namely Axial and Radial Ruhe and wobble deviations are known. These Measurements are made according to this Prior art with a one-dimensional measuring system, such as an inductive probe carried out. This belongs to the prior art Method has the disadvantage that as a test specimen a highly accurate ball is required.

Weiterhin ist gemäß dem Stand der Technik ( DE 36 37 410 C2 ) eine Messung der Taumelabweichung bekannt, bei der axialversetzte Wegaufnehmer in Differenzschaltung benutzt werden. Auch bei diesem zum Stand der Technik gehörenden Verfahren tritt der Nachteil auf, daß ein hochgenauer Prüfkörper erforderlich ist.Furthermore, according to the prior art ( DE 36 37 410 C2 ) a measurement of the wobble deviation is known to be used in the axially offset displacement transducer in differential circuit. Also in this belonging to the prior art method has the disadvantage that a high-precision test specimen is required.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein Verfahren zur Messung von Drehtischabweichungen anzugeben, bei dem zum einen ein einfacher Prüfkörper ausreichend ist, bei dem darüber hinaus nur wenige Messungen benötigt werden mit einer einfachen Umrüstung und einer kurzen Rüstzeit, welches darüber hinaus eine kurze Meßdauer hat, und bei dem nur eine einfache Auswertung erforderlich ist.The The technical problem underlying the invention is that to provide a method of measuring turntable deviations, in which on the one hand a simple test piece is sufficient, at the above In addition, only a few measurements needed be with a simple conversion and a short set-up time, which about it In addition, a short measurement duration has, and in which only a simple evaluation is required.

Dieses technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This Technical problem is solved by the features of claim 1.

Dadurch, daß ein Prüfkörper, beispielsweise eine Kugel, in drei Meßstellungen gemessen wird, sind nur drei Meßreihen erforderlich. Für die einzelnen Messungen ist nur eine sehr einfache Umrüstung mit einer kurzen Rüstzeit erforderlich. Darüber hinaus ist die Auswertung einfach. Weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß nur geringe Kosten für den Prüfkörper, die Halterung und so weiter anfallen.Thereby, the existence Test specimen, for example a Ball, in three measuring positions is measured are only three series of measurements required. For the single measurements is just a very simple conversion with a short set-up time required. About that In addition, the evaluation is easy. Another advantage of the method according to the invention is that only low cost for the test piece, the Mount and so on.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kugel beispielsweise zuerst außermittig an den Rand des Drehtisches gestellt, und zwar möglichst nahe an der Tischoberfläche. Die Kugel kann beispielsweise einfach mittels des üblicherweise an ihr befestigten Stieles in die mit Gewindebohrungen versehene Tischplatte eingeschraubt werden.According to the inventive method is for example, the ball first eccentrically to the edge of the turntable as far as possible close to the table surface. The ball, for example, simply by means of the usual attached to her stem in the threaded holes Tabletop be screwed.

In dieser Stellung wird der Fehler, der über die Winkeleinstellung des Drehtisches zustande kommt, bestimmt. Das heißt, daß die Korrektur für die Skalierung des Winkelmessers vorgenommen wird.In This position is the error, the angle of the adjustment Turntable is established, certainly. That is, the correction for scaling of the protractor is made.

Im nächsten Schritt wird die Kugel in der Mitte des Tisches direkt über der Tischplatte angeordnet. Hierdurch können translatorische Fehler bestimmt werden. Über die Höhenwanderung wird der Fehler des Z-Freiheitsgrades bestimmt.in the next Step the ball in the middle of the table directly above the Table top arranged. This can translational errors be determined. about the high altitude hike the error of the Z-degree of freedom is determined.

In der dritten Meßstellung, nämlich in der Mitte des Drehtisches, aber mit Abstand zum Drehtisch, werden die restlichen Fehler bestimmt, nämlich die Taumelbewegungen. Dadurch, daß die Kugel in den Meßstellungen II und III sich bei der Messung der zugehörigen Meßlinien kaum im Meßvolumen des Koordinatenmeßgerätes bewegt, hat man den Vorteil, daß Geometriefehler des Koordinatenmeßgerätes in die Meßlinien II und III nicht eingehen, sondern nur bei der Meßlinie I von Bedeutung sind.In the third measuring position, namely in the middle of the turntable, but at a distance from the turntable, the remaining errors are determined, namely the tumbling movements. Because the ball in the measuring positions II and III hardly moves in the measurement of the associated measuring lines in the measuring volume of the coordinate, it has the advantage that geometry errors of the coordinate in the measuring lines II and III are not received, but only in the measuring line I are of importance.

Die verschiedenen Meßstellungen sowie die dazugehörigen Meßreihen können auch in geänderter Reihenfolge aufgenommen werden.The different measuring positions as well as the corresponding ones test series can also in changed Order to be recorded.

Vorteilhaft ist der Prüfkörper als Kugel ausgebildet. Es ist aber auch möglich, Prüfkörper anderer Geometrien zu verwenden.Advantageous is the test specimen as Ball formed. But it is also possible to test specimens of other geometries use.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels der Software so durchgeführt werden, daß die Kugelqualität nicht eingeht, nämlich durch Mitdrehen des Kugelmusters.The inventive method can be done by the software so that the ball quality is not enters, namely by turning the ball pattern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Details of the invention can be found in the dependent claims.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:On The drawing is an embodiment of the invention, and show:

1 eine erste Meßstellung; 1 a first measuring position;

2 eine zweite Meßstellung; 2 a second measuring position;

3 eine dritte Meßstellung; 3 a third measuring position;

4 die Bestimmung des Bezugskreises; 4 the determination of the reference circle;

5 die Ermittlung der Taumelfehler. 5 the determination of the tumbling error.

1 zeigt einen Drehtisch (1), der in Richtung des Pfeiles (A) drehbar gelagert ist. Auf dem Drehtisch (1) ist ein Prüfkörper (2) in Form einer Kugel in der Nähe einer Oberfläche (3) des Drehtisches (1) in einer Meßstellung (I) angeordnet. Die Kugel (2) ist im Randbereich des Drehtisches (1) angeordnet. Die Kugel (2) wird nun zum Beispiel in 36 Positionen des Drehtisches (1) durch die Koordinatenmeßmaschine (nicht dargestellt) gemessen. Dies entspricht 10°-Schritten. 1 shows a turntable ( 1 ), which is rotatably mounted in the direction of the arrow (A). On the turntable ( 1 ) is a test specimen ( 2 ) in the form of a sphere near a surface ( 3 ) of the turntable ( 1 ) arranged in a measuring position (I). The ball ( 2 ) is in the edge region of the turntable ( 1 ) arranged. The ball ( 2 ) will now be displayed, for example, in 36 positions of the turntable ( 1 ) is measured by the coordinate measuring machine (not shown). This corresponds to 10 ° steps.

In einer ersten Position (4) (Nullposition) wird die Kugel (2) gemessen. Jede Kugelmessung muß aus mindestens vier Antastungen der Kugeloberfläche bestehen, um eine Mittelpunktsauswertung der aktuellen Kugelposition zu erhalten. Vorteilhaft besteht jede Kugelmessung aus neun bis fünfzehn Punkten.In a first position ( 4 ) (Zero position), the ball ( 2 ). Each ball measurement must consist of at least four touches of the ball surface in order to obtain a center point evaluation of the current ball position. Advantageously, each ball measurement consists of nine to fifteen points.

Nach dieser Messung wird die Kugel (2) in eine zweite Position (5) (gestrichelt dargestellt) durch Drehen des Drehtisches (1) in Richtung des Pfeiles (A) bewegt, und die Kugel (2) wird wiederum gemessen. Dies wird in weiteren Positionen (5', 5'') durchgeführt, bis die Kugel (2) sich wieder in der Nullposition (4) befindet.After this measurement the sphere ( 2 ) into a second position ( 5 ) (shown in dashed lines) by turning the turntable ( 1 ) moves in the direction of the arrow (A), and the ball ( 2 ) is measured again. This will be done in other positions ( 5 ' . 5 '' ) until the ball ( 2 ) again in the zero position ( 4 ) is located.

Gemäß 2 wird die Kugel (2) in der Mitte (6) des Drehtisches (1) in der Meßstellung (II) angeordnet, und zwar direkt über der Tischoberfläche (3). Auch hier wird die Kugel (2) wieder zum Beispiel in den 36 Stellungen des Drehtisches (1) gemessen, wobei jede Kugelmessung wiederum aus mindestens vier Punkten besteht, wodurch die Position des Kugelmittelpunktes der Kugel (2) erfaßt wird.According to 2 will the ball ( 2 ) in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) in the measuring position (II), directly above the table surface ( 3 ). Again, the ball ( 2 ) again, for example in the 36 positions of the turntable ( 1 ), each ball measurement in turn consists of at least four points, whereby the position of the ball center of the ball ( 2 ) is detected.

Gemäß 3 ist die Kugel (2) wieder in der Mitte (6) des Drehtisches angeordnet. Die Kugel (2) ist jetzt aber mit einem größeren Abstand über eine Verlängerung (7) zu der Oberfläche (3) des Drehtisches (1) in der Meßstellung (III) angeordnet. Die Verlängerung (7) kann eine handelsübliche Verlängerung sein, die in der Mitte (6) des Drehtisches (1) eingeschraubt ist. Hierfür wird eine Rüstzeit von weniger als zwei Minuten benötigt.According to 3 is the ball ( 2 ) again in the middle ( 6 ) of the turntable. The ball ( 2 ) is now but with a greater distance over an extension ( 7 ) to the surface ( 3 ) of the turntable ( 1 ) in the measuring position (III). The extension ( 7 ) may be a commercial extension, which in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) is screwed. This requires a set-up time of less than two minutes.

In dieser Stellung wird die Kugel (2) wieder in zum Beispiel 36 Stellungen des Drehtisches (1) gemessen und die Position des Kugelmittelpunktes der Kugel (2) erfaßt.In this position, the ball ( 2 ) again in, for example, 36 positions of the turntable ( 1 ) and the position of the ball center of the ball ( 2 ) detected.

Aus den drei Meßreihen der Meßstellungen (I, II, III) lassen sich die sechs winkelabhängigen Abweichungslinien des Drehtisches (1) (siehe VDI 2617, Teil 4) errechnen.From the three series of measurements of the measurement positions (I, II, III), the six angle-dependent deviation lines of the turntable ( 1 ) (see VDI 2617, part 4).

Gemäß 4 wird mit Hilfe der Ergebnisse aus der ersten Meßreihe (Meßreihe gemäß 1) ein besteingepaßter Kreis (8) gebildet, der im folgenden als Bezugskreis (8) bezeichnet wird, dessen Flächennormale zusammen mit dem Mittelpunkt eine Achse (9) definiert. Auf die Achse (9) beziehen sich alle folgenden Messungen. Sie wird im folgenden als Bezugsachse (9) bezeichnet.According to 4 is determined with the help of the results from the first series of measurements (series of measurements according to 1 ) a fitted circle ( 8th ), hereinafter referred to as the reference circle ( 8th ), the surface normal together with the center of an axis ( 9 ) Are defined. On the axis ( 9 ) all the following measurements relate. It is referred to below as the reference axis ( 9 ) designated.

Der Kugelmittelpunkt der Kugel (2) wurde für die Nullposition (4) für einen Punkt (10) im Koordinatensystem bestimmt. Für die Position (5) wurde der Kugelmittelpunkt der Kugel (2) auf eine Position (11) des Koordinatensystems bestimmt. Der Punkt (11) liegt nicht auf dem Bezugskreis (8), so daß hier eine Abweichung der Ist-Position (11) von einer Soll-Position (12) vorliegt. Auch in den weiteren Positionen (5', 5'') liegt eine Abweichung der Ist- von der Soll-Position vor. Für die Position (4) stimmen Soll- und Ist-Position (10) überein.The sphere center of the sphere ( 2 ) was set for the zero position ( 4 ) for one point ( 10 ) in the coordinate system. For the position ( 5 ) the ball center of the ball ( 2 ) to a position ( 11 ) of the coordinate system. The point ( 11 ) is not on the reference circle ( 8th ), so that a deviation of the actual position ( 11 ) from a desired position ( 12 ) is present. Also in the other positions ( 5 ' . 5 '' ) there is a deviation of the actual position from the desired position. For the position ( 4 ), set and actual position ( 10 ) match.

Ein Meßpunkt (14), der einen gemessenen Mittelpunkt der Kugel (2) darstellt, zeigt, daß nicht nur eine radiale Abweichung vom Bezugskreis (8) vorliegt, sondern darüber hinaus eine Winkelabweichung dφ. Der Meßpunkt (14) weist eine Ist-Position (15) auf mit den Koordinaten (xI, yI, zI) mit einer Abweichung (dx, dy, dz) von einer Soll-Position (16) mit den Koordinaten (xS, yS, zS).A measuring point ( 14 ), which has a measured center of the sphere ( 2 ) shows that not only a radial deviation from the reference circle ( 8th ), but also an angular deviation dφ. The measuring point ( 14 ) has an actual position ( 15 ) with the coordinates (x I , y I , z I ) with a deviation (dx, dy, dz) from a desired position ( 16 ) with the coordinates (x S , y S , z S ).

Die winkelstellungsabhängigen radialen Positionsabweichungen des Tischmittelpunktes (6) werden aus den radialen Abweichungen der Mittelpunktspositionen der zweiten Meßreihe gemäß 2 zur Bezugsachse bestimmt.The angular position-dependent radial Po deviations of the table center ( 6 ) are calculated from the radial deviations of the center positions of the second series of measurements according to 2 to the reference axis.

Die axialen Abweichungen (Höhenschlag) werden aus den axialen (in Richtung der Bezugsachse) Abweichungen der Mittelpunktspositionen zum Bezugskreis bestimmt.The axial deviations (rash) are from the axial (in the direction of the reference axis) deviations of the center positions determined to the reference circle.

Gemäß 5 werden die winkelstellungsabhängigen Taumelabweichungen des Tisches (1) aus den Differenzen der radialen Mittelpunktsabweichungen jeweils der zweiten und dritten Meßreihe (2 und 3) zur Bezugsachse (9) über den sich durch den Höhenunterschied ergebenden Hebel (h) bestimmt.According to 5 are the angular position-dependent wobble deviations of the table ( 1 ) from the differences of the radial center deviations of the second and third series of measurements ( 2 and 3 ) to the reference axis ( 9 ) is determined by the height difference lever (h).

Der Taumelwinkel δ bestimmt sich aus der Abweichung (b) des Kugelmittelpunktes der Kugel (2) in der Stellung (II) gemäß 2 und der Abweichung (a) des Kugelmittelpunktes der Kugel (2) in der Stellung (III) gemäß 3 sowie aus dem Hebel (h) gemäß folgender Formel:

Figure 00080001
The wobble angle δ is determined from the deviation (b) of the ball center of the ball ( 2 ) in position (II) according to 2 and the deviation (a) of the ball center of the ball ( 2 ) in position (III) according to 3 and from the lever (h) according to the following formula:
Figure 00080001

Die Winkelpositionsabweichungen des Drehtisches (1) werden aus den Mittelpunktspositionen der ersten Meßreihe (1) zur jeweiligen Position auf dem Bezugskreis unter Berücksichtigung der winkelstellungsabhängigen radialen Positionsabweichungen des Tischmittelpunktes in x- und Y-Richtung bestimmt (1).

Figure 00080002
mit

a ⇀
= Vektor zum Soll-Punkt,
b ⇀
= Vektor zum Ist-Punkt.
The angular position deviations of the turntable ( 1 ) are calculated from the midpoint positions of the first series of measurements ( 1 ) to the respective position on the reference circle, taking into account the angular position-dependent radial position deviations of the table center point in the x and y directions ( 1 ).
Figure 00080002
With
a ⇀
= Vector to the target point,
b ⇀
= Vector to the actual point.

Die Abweichung des Kugelmittelpunktes bestimmt sich folgendermaßen: X = XI – XS (3) y = yI – yS (3) Z = ZI – ZS (3) The deviation of the center of the sphere is determined as follows: X = X I - X S (3) y = y I - y S (3) Z = Z I - Z S (3)

Dadurch, daß die Kugel (2) der zweiten und dritten Meßreihe (2 und 3) in der Mitte (6) des Drehtisches (1) nahe der Drehachse steht und sich während der beispielsweise 36 Meßpositionen kaum im Meßvolumen der Koordinatenmeßmaschine (nicht dargestellt) bewegt, gehen die Geometriefehler der Koordinatenmeßmaschine hier nicht ein.Because the ball ( 2 ) of the second and third series of measurements ( 2 and 3 ) in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) is close to the axis of rotation and during the example 36 measuring positions barely moved in the measuring volume of the coordinate (not shown), the geometrical errors of the Koordinatenmeßmaschine do not go here.

Aus der zweiten und dritten Messung (2 und 3) werden schon fünf der sechs Abweichungslinien des Tisches berechnet.From the second and third measurements ( 2 and 3 ) already five of the six deviation lines of the table are calculated.

Lediglich bei der Aufnahme der ersten Meßlinie (1) wird die Kugel (2) durch das Meßvolumen bewegt, so daß lokale Abweichungen in der Genauigkeit der Koordinatenmeßmaschine das Ergebnis beeinflussen. Durch mehrere Messungen der ersten Meßreihe (1) in unterschiedlichen Winkelpositionen (4, 5, 5', 5'') der Kugel (2) außermittig auf der Tischplatte und Mittelwertbildung über die Messungen lassen sich die Ergebnisse verbessern. Hier besteht eine Abhängigkeit von den Geometriefehlern der Koordinatenmeßmaschine.Only when recording the first measuring line ( 1 ) the ball ( 2 ) is moved through the measurement volume, so that local deviations in the accuracy of the coordinate measuring machine affect the result. Through several measurements of the first series of measurements ( 1 ) in different angular positions ( 4 . 5 . 5 ' . 5 '' ) the ball ( 2 ) off-center on the tabletop and averaging over the measurements can improve the results. Here there is a dependency on the geometrical errors of the coordinate measuring machine.

Ebenso lassen sich die Ergebnisse der zweiten und dritten Messung (2 und 3) stabilisieren, wenn mehrfach aufgenommen und gemittelt wird. Die dadurch etwas verbesserte Stabilität der Ergebnisse ist aber nicht unbedingt von so großem Vorteil, wenn man die erhöhte Meßzeit betrachtet. Normalerweise reicht ein Umlauf pro Meßlinie.Likewise, the results of the second and third measurements ( 2 and 3 ) stabilize when recorded and averaged several times. However, the slightly improved stability of the results is not necessarily of such great advantage, considering the increased measurement time. Normally one circulation per line is sufficient.

Die so gewonnenen sechs Fehlerkomponenten des Rundtisches an den gemessenen Winkelstellungen (4, 5, 5', 5'') sind langperiodische Fehler. Werte für Zwischenstellungen lassen sich durch Interpolation gewinnen.The thus obtained six error components of the rotary table at the measured angular positions ( 4 . 5 . 5 ' . 5 '' ) are long periodic errors. Values for intermediate positions can be obtained by interpolation.

Die Gesamtdauer einer Einfachmessung (ein Umlauf pro Meßlinie) mit Umrüsten auf die drei Kugelpositionen dauert etwa 45 Minuten. Ausreißer beim Messen der Kugel (2), zum Beispiel durch Schmutz auf der Kugeloberfläche, lassen sich über eine Prüfung der Kugelform erkennen. Die Einflüsse der Kugelform selbst können erfindungsgemäß durch Drehen des Antastmusters auf der Kugel (2) mittels einer entsprechenden Software reduziert werden. Dadurch wird immer an den gleichen Stellen auf der Kugeloberfläche angetastet. Es könnten also auch Kugeln schlechterer Qualität eingesetzt werden.The total duration of a single measurement (one revolution per measuring line) with conversion to the three ball positions takes about 45 minutes. Outliers when measuring the ball ( 2 ), for example due to dirt on the surface of the sphere, can be detected by examining the spherical shape. According to the invention, the influences of the spherical shape itself can be achieved by rotating the probing pattern on the sphere ( 2 ) can be reduced by means of appropriate software. This is always touched in the same places on the surface of the sphere. So it could also be used balls of poorer quality.

Die Korrekturerstellung ist unabhängig von der Stellung des Drehtisches (1) im Meßvolumen der Koordinatenmeßmaschine. Das Verfahren läßt sich sehr leicht auch zum Beispiel bei Drehtischen mit horizontaler Achse durchführen, da die Kugeln nur in die Tischplatte eingeschraubt werden müssen. Es ist keine spezielle Halterung notwendig.The correction is independent of the position of the turntable ( 1 ) in the measuring volume of the coordinate measuring machine. The method is very easy to perform, for example, on rotary tables with a horizontal axis, since the balls must be screwed only in the table top. There is no special bracket required.

11
Drehtischturntable
22
KugelBullet
33
Oberflächesurface
44
Null-PositionNull position
5, 5', 5''5, 5 ', 5' '
Positionenpositions
66
MittelpunktFocus
77
Verlängerungrenewal
88th
Bezugskreisreference circle
99
Bezugsachsereference axis
1010
Meßpunktmeasuring point
1111
Ist-Position (Meßpunkt)Actual position (Measuring point)
1212
Soll-PositionNominal position
1414
Meßpunktmeasuring point
1515
Ist-PositionActual position
1616
Soll-PositionNominal position
AA
Pfeilarrow
dφdφ
Winkelabweichungangular deviation
d, dx, dyd, dx, dy
Abweichungdeviation
hH
Hebellever
δδ
Taumelwinkelswash angle
a, ba, b
Abweichungendeviations
I, II, IIII, II, III
Meßstellungenmeasuring positions
a ⇀a ⇀
Vektor zum Soll-Punktvector to the target point
b ⇀b ⇀
Vektor zum Ist-Punktvector to the actual point

Claims (11)

Verfahren zur Messung von Drehtischabweichungen mit folgenden Schritten: – der Mittelpunkt eines Prüfkörpers (2), der zeitlich nacheinander in drei örtlich verschiedenen Aufspannungen auf einem Drehtisch (1) angeordnet wird, wird durch Antasten mittels eines Koordinatenmeßgerätes gemessen, – wobei der Prüfkörper (2) in einer ersten Meßstellung (I) außerhalb eines Mittelpunktes (6) des Drehtisches (1) und in der Nähe einer Drehtischoberfläche (3) angeordnet wird, – der Prüfkörper (2) wird in einer zweiten Meßstellung (II) wenigstens annähernd in der Mitte (6) des Drehti sches (1) und in der Nähe der Drehtischoberfläche (3) angeordnet, – und in einer dritten Meßstellung (III) wird der Prüfkörper (2) wenigstens annähernd in der Mitte (6) des Drehtisches (1) und mit Abstand zur Drehtischoberfläche (3) angeordnet, – und aus den drei Meßreihen der drei Meßstellungen (I, II, III) werden die Abweichungslinien des Drehtisches ermittelt, wobei bei jeder Meßreihe der Mittelpunkt des Prüfkörpers jeweils für verschiedene Winkelstellungen des Drehtisches bestimmt wird, und wobei das Mitdrehen des Antastmusters des Prüfkörpers mittels Software vorgenommen wird.Method for measuring turntable deviations comprising the following steps: - the center of a test specimen ( 2 ), which in succession in three locally different fixtures on a turntable ( 1 ) is measured by probing by means of a coordinate measuring machine, - the test specimen ( 2 ) in a first measuring position (I) outside a center ( 6 ) of the turntable ( 1 ) and near a turntable surface ( 3 ), - the specimen ( 2 ) is in a second measuring position (II) at least approximately in the middle ( 6 ) of the Drehti sches ( 1 ) and near the turntable surface ( 3 ), and in a third measuring position (III) the test body ( 2 ) at least approximately in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) and at a distance from the turntable surface ( 3 ), and from the three series of measurements of the three measuring positions (I, II, III), the deviation lines of the turntable are determined, wherein for each series of measurements, the center of the specimen is determined for different angular positions of the turntable, and wherein the co-rotation of the probing pattern of Test specimen is made by software. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und anschließende Messung des Prüfkörpers (2) in den drei Meßstellungen (I, II, III) in geänderter Reihenfolge erfolgt.Method according to Claim 1, characterized in that the arrangement and subsequent measurement of the test specimen ( 2 ) takes place in the three measuring positions (I, II, III) in a changed order. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkörper (2) als Kugel ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test body ( 2 ) is formed as a ball. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kugelmessung aus Messungen von wenigstens vier Punkten auf einer Kugeloberfläche besteht.Method according to claim 3, characterized that one Sphere measurement from measurements of at least four points on one spherical surface consists. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Ergebnisse aus der Meßreihe der ersten Meßstellung (I) mit der Prüfkörperanordnung außermittig des Drehtisches (1) ein besteingepaßter Kreis (Bezugskreis) (8) gebildet wird, dessen Flächennormale zusammen mit dem Mittelpunkt eine Achse (Bezugsachse) (9) definiert.Method according to Claim 1, characterized in that, with the aid of the results from the series of measurements of the first measuring position (I), with the test body arrangement, the eccentric table (8) is arranged eccentrically. 1 ) a fitted circle (reference circle) ( 8th ) whose surface normal together with the center point has an axis (reference axis) ( 9 ) Are defined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelstellungsabhängigen radialen Positionsabweichungen des Drehtischmittelpunktes (6) aus den radialen Abweichungen der Mittelpunktspositionen der Meßreihe der zweiten Meßstellung (II) mit der Prüfkörperanordnung in der Mitte und in der Nähe der Oberfläche des Drehtisches bestimmt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the angular position-dependent radial position deviations of the rotary table center point ( 6 ) are determined from the radial deviations of the midpoint positions of the series of measurements of the second measuring position (II) with the test body arrangement in the middle and in the vicinity of the surface of the turntable. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Abweichungen (Höhenschlag) aus den axialen Abweichungen der Mittelpunktspositionen des Prüfkörpers (2) zum Bezugskreis (8) bestimmt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the axial deviations (radial deviation) are determined from the axial deviations of the center point positions of the test body ( 2 ) to the reference circle ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelstellungsabhängigen Taumelabweichungen des Drehtisches (1) aus den Differenzen der radialen Mittelpunktsabweichungen aus der Meßreihe der zweiten Meßstellung (II) mit der Prüfkörperanordnung in der Mitte (6) des Drehtisches (1) und in der Nähe der Oberfläche (3) und aus der Meßreihe der dritten Meßstellung (III) mit der Prüfkörperanordnung in der Mitte (6) des Drehtisches (1) und von der Oberfläche (3) beabstandet zur Bezugsachse (9) bestimmt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the angular position-dependent wobble deviations of the turntable ( 1 ) from the differences of the radial center deviations from the series of measurements of the second measuring position (II) with the test body arrangement in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) and near the surface ( 3 ) and from the series of measurements of the third measuring position (III) with the test piece arrangement in the middle ( 6 ) of the turntable ( 1 ) and from the surface ( 3 ) spaced from the reference axis ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelpositionsabweichungen des Drehtisches (1) aus den Mittelpunktspositionen der Meßreihe der ersten Meßstellung (I) mit der Prüfkörperanordnung außermittig des Drehtisches (1) zur jeweiligen Position auf dem Bezugskreis (8) bestimmt werden.Method according to claim 1, characterized in that the angular position deviations of the turntable ( 1 ) from the center point positions of the series of measurements of the first measuring position (I) with the test body arrangement off-center of the rotary table ( 1 ) to the respective position on the reference circle ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Interpolation von Werten zwischen den aufgenommenen Stellungen des Drehtisches (1) durchgeführt wird.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that an interpolation of values between the recorded positions of the turntable ( 1 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formüberwachung des Prüfkörpers (2) für die Erkennung von Meßausreißern durchgeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that a shape monitoring of the test body ( 2 ) is performed for the detection of Meßausreißern.
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