DE19824107A1 - Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren - Google Patents

Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren

Info

Publication number
DE19824107A1
DE19824107A1 DE1998124107 DE19824107A DE19824107A1 DE 19824107 A1 DE19824107 A1 DE 19824107A1 DE 1998124107 DE1998124107 DE 1998124107 DE 19824107 A DE19824107 A DE 19824107A DE 19824107 A1 DE19824107 A1 DE 19824107A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
probe
extension
arrangement according
target
target mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1998124107
Other languages
English (en)
Inventor
Ralph Christoph
Frank Haertig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Werth Messtechnik GmbH
Original Assignee
Werth Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Werth Messtechnik GmbH filed Critical Werth Messtechnik GmbH
Priority to DE1998124107 priority Critical patent/DE19824107A1/de
Priority to EP99926478A priority patent/EP1080339A1/de
Priority to AU43718/99A priority patent/AU4371899A/en
Priority to PCT/EP1999/003745 priority patent/WO1999063299A1/de
Publication of DE19824107A1 publication Critical patent/DE19824107A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/28Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/303Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tastschnittverfahren zur Meßgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings mit einem auf der Oberfläche sich abstützenden Tastelement, bei dem die Position des Tastelements unmittelbar oder eine Position zumindest einer dem Tastelement unmittelbar zugeordneten Zielmarke mit einem optischen Sensor erfaßt und unter Berücksichtigung der Relativbewegung zwischen dem Prüfling und dem Tastelement die Oberflächenmeßgröße ermittelt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tastschnittverfahren zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings mit einem auf der Oberfläche sich abstützenden Tastelement, dessen Lage optisch bestimmt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings umfassend ein auf der Ober­ fläche abstützbares Tastelement eines vorzugsweise eine Tasterverlängerung umfassenden Tasters.
Die Oberflächenprüfung dient zur Beurteilung der Begrenzungsfläche eines Körpers. Hierzu sind Tastschnittgeräte bekannt, mit denen mittels z. B. einer Saphir-, Diamant- oder auch ein­ facher Stahlspitze die Oberfläche abgetastet wird, die mit gewünschter Geschwindigkeit gleichmäßig relativ über die zu prüfende Oberfläche gezogen wird. Die Oberfläche wird sodann auf Grund der Auslenkung der Nadel senkrecht zur Oberfläche beurteilt. Diese Auslenkungen können z. B. mit einem empfindlichen mechanischen Feinzeiger gemessen werden. Bei den meistgebräuchlichen Tastschnittgeräten werden die Nadelauslenkungen in ein elektrisches Signal umgeformt, verstärkt und als Oberflächenkennwert angezeigt oder von einem Schnellschreiber registriert. Bei einem mechanisch optischem Tastschnittgerät wird an der Oberfläche eine oszilierende Nadel entlanggeführt, die mit einem Spiegel in Verbindung steht. Durch diesen Spiegel wird eine Lichtmarke aus- und auf lichtempfindliches Material abgelenkt.
Mit den vorbekannten Verfahren erfolgt eine indirekte Messung der Oberflächenkenngrößen, wobei insbesondere bei mechanischen und elektrischen Verstärkungsgeräten relativ hohe Antastkräfte erforderlich sind. Hierdurch bedingt können kleine Tastspitzen nicht zur Anwendung gelangen, da diese andernfalls zerstört würden. Gelangen kleine Tastspitzen dennoch zur Anwendung, so ist auf Grund der erforderlichen Antastkraft bei harten Ober­ flächen ein Verschleiß des Antastelementes mit der Folge gegeben, dass eine hohe Messun­ genauigkeit gegeben ist. Auf Grund der relativ hohen Antastkraft ist es auch nicht möglich, empfindliche Oberflächen zu messen, da andernfalls die Gefahr einer Zerstörung dieser erfolgen würde. Ähnliche Nachteile ergeben sich bei dem in der Praxis nicht zur Anwendung gelangenden optischen Messverfahren auf Grund der notwendigen oszilierenden Bewegung der Nadel. Daher sind die vorbekannten Verfahren nur bedingt geeignet, sehr kleine Objekt­ geometrien wie z. B. Bohrungen auszumessen.
Auch sind berührungslose Verfahren bekannt, wie z. B. das Lichtschnittverfahren nach Schmaltz. Hierbei wird ein dünnes scharf begrenztes Lichtband auf eine zu prüfende Ober­ fläche gestrahlt und sodann als Profilkurve durch ein Mikroskop betrachtet.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art, die dem mechanischen Messprinzip folgen, derart weiterzubil­ den, dass Messungen mit geringsten Antastkräften von z. B. einem 1 µN und weniger durch­ geführt werden können, wobei bei hoher Messgenauigkeit auch sehr kleine Objektgeometrien ausgemessen werden sollen.
Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Tastschnittverfahren gelöst, bei dem die Position des Tastelementes unmittelbar oder eine Position zumindest einer dem Tastelement unmittelbar zugeordneten Zielmarke mit einem optischen Sensor erfaßt und unter Berücksich­ tigung der Relativbewegung zwischen dem Prüfling und dem Tastelement die Oberflächen­ messgröße ermittelt wird. Dabei wird als Oberflächenmessgröße Welligkeit und/oder Rauhtie­ fe und/oder Glättungstiefe und/oder Form des Prüflings bestimmt.
Erfindungsgemäß benutzt man ein rein optisches Verfahren unter Verwendung eines opti­ schen Sensors, über den die Position des auf der Oberfläche abgestützten Tastelementes unmittelbar oder einer dem Tastmittel eindeutig zugeordneten Zielmarke bestimmt wird. Dabei wird insbesondere die Position des Tastelementes und/oder der zumindest einen Zielmarke mittels reflektierenden und/oder von dem Tastelement bzw. der Zielmarke abstrahlender Strahlung bestimmt.
Erfindungsgemäß wird die durch Berührung des Objekts bedingte Auslenkung des Tast­ elementes optisch bestimmt, um den Verlauf der Oberfläche zu messen. Dabei kann die Auslenkung des Tastelementes durch Verschiebung des Bildes auf einem Sensorfeld eines elektronischen Bildverarbeitungssystems wie elektronischer Kamera erfaßt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Auslenkung des Tastelementes durch Auswerten einer Kon­ trastfunktion des Bildes mittels eines elektronischen Bildverarbeitungssystems zu bestimmen. Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Auslenkung besteht darin, diese aus einer Größenänderung des Bildes einer Zielmarke zu bestimmen, aus dem der strahlenoptische Zusammenhang zwischen Objektabstand und Vergrößerung resultiert. Auch kann die Aus­ lenkung des Tastelementes durch scheinbare Größenänderung einer Zielmarke ermittelt werden, die aus dem Kontrastverlust durch Defokussierung resultiert. Alternativ kann die Position des Tastelementes bzw. der zumindest einen diesem zugeordneten Zielmarke mittels eines Photogrammetriesystems bestimmt werden. Bei Vorhandensein mehrerer Zielmarken kann deren Position optisch erfaßt und sodann die Position des Tastelementes berechnet werden, da zwischen diesen und den Zielmarken eine eindeutige feste Beziehung besteht.
Eine Anordnung zur Messgrößenbestimmung nach dem Tastschnittverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung einen Sensor zur optischen Bestimmung des Tastelementes und/oder zumindest einer diesem unmittelbar zugeordneten Zielmarke umfasst. Dabei sollten das Tastelement und/oder die Zielmarke vorzugsweise als ein Strahlung räumlich abstrah­ lender oder reflektierender Körper wie Kugel oder Zylinder ausgebildet sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Tastelement mit einer Tastverlängerung wie Schaft verbunden, die bzw. der biegeelastisch ausgebildet ist. Das Verbinden kann durch Kleben, Schweißen oder sonstige geeignete Verbindungsarten erfolgen. Auch kann das Tastelement und/oder die Zielmarke ein Abschnitt der Tastverlängerung selbst sein. Ins­ besondere ist die Tastverlängerung bzw. der Schaft als Lichtleiter ausgebildet oder umfaßt einen solchen, um über diesen dem Tastelement bzw. der Zielmarke das erforderliche Licht zuzuführen.
Der Schaft kann endseitig als Taster ausgebildet sein oder einen solchen umfassen. Insbeson­ dere sollte das Tastelement und/oder die Zielmarke auswechselbar mit der Tastverlängerung für den Schaft verbunden sein.
Erfindungsgemäß wird ein Tastschnittgerät vorgeschlagen, das die Vorteile optischer und mechanischer Verfahren kombiniert, ohne deren Nachteile zu übernehmen, wobei eine Ver­ wendung insbesondere bei der mechanischen Messung sehr kleiner Strukturen und ins­ besondere empfindlicher Oberflächen möglich ist, da nur überaus geringe Antastkräfte von z. B. 1 µN und weniger bei kleiner Dimensionierung des Tastelementes selbst erforderlich sind, um mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit Oberflächenkenngrößen zu bestim­ men.
Erfindungsgemäß wird ein Tast- oder Antastelement oder eine diesem zugeordneten Zielmar­ ke durch einen Sensor wie elektronische Kamera in seiner bzw. ihrer Position bestimmt, nachdem ersteres in mechanischen Kontakt mit der Oberfläche eines zu messenden Prüflings gebracht wurde. Dadurch, dass entweder das Tastelement selbst oder die Zielmarke, die unmittelbar mit dem Tastelement verbunden ist, in der Position vermessen wird, haben Verformungen eines den Taster aufnehmenden Schafts keinen Einfluss auf die Messsignale. Bei der Vermessung muß weder das elastische Verhalten des Schaftes berücksichtigt werden, noch können plastische Verformungen, Hysteresen und Drifterscheinungen der mechanischen Kopplung zwischen Tastelement und dem Sensor die Messgenauigkeit beeinflussen.
Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre ist es nicht erforderlich, dass ein aktives Licht abstrahlendes Tastelement oder eine sonstige aktive Zielmarke zum Einsatz gelangt. Besonde­ res hohe Genauigkeiten erreicht man mit lichtabstrahlenden Tastkugeln bzw. sonstigen lichtabstrahlenden Zielmarken an der Tastverlängerung. Das Licht aus einer Lichtquelle wird dabei dem Tastelement wie -kugel oder sonstigen Zielmarken der Tastverlängerung über z. B. eine Lichtleitfaser zugeführt, die selbst den Tasterschaft oder die Tasterverlängerung dar­ stellen kann. Auch kann das Licht im Schaft oder in den Zielmarken erzeugt werden, in dem diese z. B. LEDs enthalten.
Der Grund für diese Konstruktionsweisen ist, dass elektronische Bildsysteme insbesondere zur Bestimmung mikroskopisch kleiner Strukturen eine hohe Lichtintensität benötigen. Wird dieses Licht dem Tastelement direkt gezielt zugeführt, reduziert sich die notwendige Licht­ leistung erheblich und somit auch die Wärmebelastung des Objektes während der Messung. Bei Verwendung von Kugeln als Tastelement ergibt sich ein ideal kontrastreiches und ideal kreisförmiges Bild der Tastkugel aus allen Blickrichtungen. Insbesondere gilt dies bei der Verwendung einer volumenstreuenden Kugel. Störungen durch Abbildungen von Strukturen des Objekts selbst werden vermieden, da das Objekt selbst nur in unmittelbarer Nähe der Tastkugel hell beleuchtet wird. Dabei wird jedoch das durch Spiegelung am Objekt ent­ stehende Bild der Tastkugel praktisch immer weniger hell erscheinen als die Tastkugel selbst. Somit sind Fehler problemlos zu korrigieren. Auch besteht die Möglichkeit, die Zielmarke fluoreszierend auszuführen, so dass eingestrahltes und abgestrahltes Licht frequenzmäßig getrennt sind und sich somit ebenfalls die Zielmarken im Bild deutlicher von der Umgebung isolieren lassen. Gleiche Überlegungen gelten für das Tastelement selbst.
Es ist auch möglich, auf der Lichtleitfaser weitere beleuchtete Kugeln oder sonstige Zielmar­ ken anzubringen, die Position dieser Zielmarken insbesondere photogrammetisch zu erfassen und die Position des Tastelementes sodann entsprechend zu berechnen. Kugeln stellen dabei vergleichsweise ideale, eindeutige Zielmarken dar. Eine gute Lichteinkopplung in die Kugeln erreicht man durch Störung der Lichtleitereigenschaften des Schafts, in dem man z. B. die durchbohrten volumenstreuenden Kugeln auf den Schaft, d. h. der Tastverlängerung aufsteckt und mit diesem verklebt. Auch können die volumenstreuenden Kugeln seitlich am Schaft angeklebt sein, wobei auch eine Lichteinkopplung möglich ist, vorausgesetzt, der Schaft führt bis zu seiner Oberfläche Licht, weist also einen Mantel an der Klebestelle nicht auf.
Eine besonders hohe Genauigkeit wird erreicht, wenn die Tastelementposition als Funktion der Faserlage und Faserkrümmung (Zonen der Faser in einigem Abstand von dem Tast­ element) experimentell erfaßt (kalibriert) wird. Auch ist hier die Abmessung von entlang der Faser aufgebrachten Zielmarken anstelle der Abmessung der Faser selbst möglich. Die Trennung der Elemente Tastelement wie Tastkugel und Zielmarken verringert zusätzlich die Wahrscheinlichkeit einer Störung der Messung der Tastelementposition durch Reflexe der Zielmarke auf der Objektoberfläche.
Grundsätzlich kann die Beleuchtung des Tastelementes, der Zielmarken bzw. des Schafts nicht nur von innen durch den Schaft erfolgen, sondern auch durch geeignete Beleuchtungs­ einrichtungen von außen. Tastelement bzw. Zielmarke können als Retroflektoren ausgebildet sein.
Insbesondere kann die Tastverlängerung als Lichtleiter ausgebildet sein und einen Durch­ messer von z. B. 20 µm aufweisen. Der Durchmesser des Tastelementes wie Tastkugel sollte sodann bevorzugterweise 50 µm betragen.
Um die Bruchfestigkeit der Tastverlängerung zu erhöhen, können bei der Verwendung von Lichtleitern als Material diese eine Oberflächenbeschichtung wie Teflon oder eine sonstige bruchhemmende Substanz aufweisen. Eine Ummantelung kann z. B. durch Sputtering erzeugt werden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Anordnung zur Durch­ führung eines Tastschnittverfahrens und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Anordnung zur Durchführung des Tastschnitt­ verfahrens.
In den Figuren, in denen gleiche Elemente grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind rein prinzipiell verschiedene Ausführungsformen von Anordnungen zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche 10 eines Prüflings 12 nach dem Tastschnittver­ fahren dargestellt.
Um eine charakteristische Oberflächenkenngröße wie Rauhtiefe, Glättungstiefe, Mitten­ rauhwert, Welligkeit, Profiltraganteil und/oder Form des Körpers zu bestimmen, wird erfindungsgemäß die Oberfläche 10 mechanisch mittels eines Tastelementes 14 abgetastet und die Position des Tastelementes 14 oder einer diesem zugeordneten Zielmarke 16 mittels eines optischen Sensors 18 erfaßt, um sodann aus der Position des Tastelementes 14 bzw. der Zielmarke 16 und der Relativbewegung zwischen dem Prüfling 12 und dem Tastelement 14 die gewünschte Oberflächenkenngröße ermittelt. Tastelement 14 und Zielmarke gehen von Tastverlängerungen 22, 26 aus, die zusammen einen Taster bilden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Sensor 18 mit seiner optischen Achse 20 unmittelbar auf das Tastelement 14 ausgerichtet, wohingegen beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine Ausrichtung auf die Zielmarke 16 erfolgt.
Das Tastelement 14 ist im Ausführungsbeispiel am Ende der als Lichtleiter 22 ausgebildeten Tastverlängerung angeordnet, der von einer vorzugsweise eine Lichtquelle aufweisenden Halterung 24 ausgeht. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Tastelement 14 selbstleuchtend z. B. mittels eines LED auszubilden oder von außen mit Licht zu beaufschlagen, so dass von dem Sensor 18 das reflektierte Licht zur Positionsbestimmung des Tastelementes 14 ausge­ wertet wird.
Erwähntermaßen wird beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 durch den Sensor 18 nicht das Tastelement 14 selbst, sondern die diesem unmittelbar zugeordnete Zielmarke 16, d. h. deren Position ausgewertet, wobei die Zielmarke 16 ebenfalls von der Tasterverlängerung wie Lichtleiter 26 ausgeht, die von der Halterung 24 aufgenommen ist.
Das Tastelement 14 bzw. die Zielmarke 16 werden für die durchzuführende Messung zur optischen Achse 20 und zur Fokalebene justiert. Nach der Justierung des Tastelementes 14 bzw. der Zielmarke 16 wird das entsprechende Element mittels des optischen Sensors 18 beobachtet. Auslenkungen auf Grund der Struktur der Oberfläche 10 des Prüflings 12 werden durch eine elektronische Bildverarbeitung ausgewertet.
Ist erwähntermaßen die zu der Halterung 24 führende Tastverlängerung 22 bzw. 24 vorzugs­ weise als Lichtleitfaser ausgebildet, so sind andere geeignete und aus dem Stand der Technik bekannte Schafte gleichfalls zur Realisierung der Erfindung geeignet.
Bei der Verwendung einer Lichtleitfaser ergibt sich der Vorteil, dass durch diese selbst Licht zu dem Tastelement 14 bzw. der Zielmarke 16 geführt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel weist das Tastelement 14 bzw. die Zielmarke 16 jeweils eine volumenmäßig abstrahlende Kugelform auf. Dabei kann das Tastelement 14 bzw. die Zielmarke 16 mit der Tastverlängerung 22, 26 durch Kleben, Schweißen oder in sonstiger geeigneter Weise verbunden werden. Auch ist eine auswechselbare Verbindung über eine Kupplung möglich.
Alternativ kann das Ende der Tastverlängerung, also in den Ausführungsbeispielen der Lichtleitfasern 22, 26 als Tastelement ausgebildet sein. Hierzu wird vorzugsweise der jeweilige Endabschnitt endseitig entsprechend geformt.
Das Tastelement 14 bzw. die Zielmarke 16 können aus verschiedenen Materialien wie Keramik, Rubin oder Glas bestehen. Ferner kann die optische Qualität der entsprechenden Elemente durch Beschichtungen mit streuenden oder reflektierenden Schichten verbessert werden. Die Verwendung von Fluoreszenzmaterial ist gleichfalls möglich.
Der Durchmesser der Tastverlängerung 22, 26 beträgt vorzugsweise weniger als 100 µm, insbesondere in etwa 20 µm. Das Tastelement 14 bzw. die Zielmarke 16 weist einen größeren Durchmesser auf, vorzugsweise einen zwischen 1,5 bis 3-fach größeren Durchmesser im Vergleich zu dem der Tastverlängerung 22, 26.
Das Bild des Tastelementes 14 oder der diesem zugeordneten Zielmarke 16 kann z. B. auf einem CCD-Feld des optischen Sensors 18 abgebildet werden. Die Verschiebung des Lichtfleckes in CCD-Feld kann mit Subpixelgenauigkeit gemessen werden. Folglich sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren reproduzierbare Messungen mit einer Genauigkeit im µm- Bereich möglich, wobei nur Antastkräfte erforderlich sind, die im Bereich von 1 µN und weniger liegen können.

Claims (31)

1. Tastschnittverfahren zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings mit einem auf der Oberfläche sich abstützenden Tastelementes, dessen Lage optisch bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Tastelementes unmittelbar oder eine Position zumindest einer dem Tastelement unmittelbar zugeordneten Zielmarke mit einem optischen Sensor erfaßt und unter Berücksichtigung der Relativbewegung zwischen dem Prüfling und dem Tastelement die Oberflächenmeßgröße ermittelt wird.
2. Tastschnittverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberflächenmeßgröße Welligkeit und/oder Rauhtiefe und/oder Glättungstiefe und/oder Form des Prüflings bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Tastelementes und/oder der zumindest einen Zielmarke mittels reflektierender und/oder durch dieses bzw. diese abschattender und/oder von dem Tastelement bzw. der Zielmarke abstrahlender Strahlung bestimmt wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement mit dem Sensor als Einheit gegenüber dem Prüfling relativ verschoben wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Berührung des Objekts bedingte Auslenkung des Tastelements optisch bestimmt wird.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Tastelementes durch Verschiebung dessen Bildes oder eines einer Zielmarke auf einem Sensorfeld erfasst wird.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Tastelementes durch Auswerten einer Kontrastfunktion bestimmt wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Tastelementes aus einer Größenänderung eines Bildes einer Zielmarke bestimmt wird, die aus dem strahlenoptischen Zusammenhang zwischen Objekt-Abstand und Vergrößerung resultiert.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Tastelementes durch scheinbare Größenänderung einer Zielmarke bestimmt wird, die aus dem Kontrastverlust durch Defokussierung resul­ tiert.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung senkrecht zur optischen Achse eines elektronischen Bildver­ arbeitungssystems durch dieses bestimmt wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines zweidimensionalen Meßsystems die räumliche Position des Tast­ elementes mittels zumindest 3 diesen zugeordneter Zielmarken bestimmt wird.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tasterverlängerung oder ein Abschnitt dieser als räumlich ausgedehnte Ziel­ marke benutzt wird, deren Position relativ zum Tastkörper in frei wählbaren Quer­ schnitten gemessen wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tasterverlängerung angeordnete Zielmarken zur Bestimmung der Position des Tastelementes photogrammetrisch (zumindeset 2 Kameras) erfasst werden.
14. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Tastelementes photogrammetrisch (zumindest 2 Kameras) ge­ messen wird.
15. Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche (10) eines Prüflings (12) nach dem Tastschnittverfahren umfassend ein auf der Oberfläche abstützbares Tast­ element (14) eines vorzugsweise eine Tastverlängerung (22, 26) umfassenden Tasters, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einen Sensor (18) zur optischen Bestimmung des Tastelements (14) und/oder zumindest einer diesem unmittelbar zugeordneten Zielmarke (16) umfasst.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) als Reflektor ausgebildet ist.
17. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) selbststrahlend ausgebildet ist.
18. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) ein Strahlung räumlich abstrahlender oder reflektierender Körper wie Kugel oder Zylinder ist.
19. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasterverlängerung (22, 26) zumindest abschnittsweise biegeelastisch und/­ oder als Lichtleiter ausgebildet ist oder einen solchen umfasst.
20. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastverlängerung (22, 26) oder zumindest ein Abschnitt von dieser das Tastelement und/oder die Zielmarke ist.
21. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tastelement (14) mehrere Zielmarken (16) zugeordnet sind, die vorzugs­ weise von der Tasterverlängerung (26) ausgehen oder Abschnitte von dieser bilden.
22. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasterverlängerung endseitig als Tastelement (14) ausgebildet ist.
23. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) auswechselbar mit der Taster­ verlängerung (30) verbunden sind.
24. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) mit der Tasterverlängerung (22, 26) durch Kleben oder Schweißen verbunden sind.
25. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster von einer Halterung (24) ausgeht, die mit dem Sensor (18) eine Einheit bildet bzw. mit dem Sensor verbunden ist.
26. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (14) und/oder die Zielmarke (16) ein selbstleuchtendes elek­ tronisches Element wie LED aufweist oder ein solches ist.
27. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) ein Bildverarbeitungssensor ist.
28. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) ein positionsempfindlicher Flächensensor ist.
29. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Tastelementes (14) in etwa 1- bis 3-fach größer als der der Tastverlängerung (22, 26) ist.
30. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastverlängerung endseitig eine Zylinderform aufweist und als Tastelement ausgebildet ist.
31. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasterverlängerung (30) zur Ausbildung des Tastelementes sphärisch ver­ rundet ist.
DE1998124107 1998-05-29 1998-05-29 Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren Withdrawn DE19824107A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998124107 DE19824107A1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren
EP99926478A EP1080339A1 (de) 1998-05-29 1999-05-29 Tastschnittverfahren sowie anordnung zur kenngrössenbestimmung einer oberfläche eines prüflings nach dem tastschnittverfahren
AU43718/99A AU4371899A (en) 1998-05-29 1999-05-29 Feeling method and a device for determining the surface characteristics of a test piece according to the feeling method
PCT/EP1999/003745 WO1999063299A1 (de) 1998-05-29 1999-05-29 Tastschnittverfahren sowie anordnung zur kenngrössenbestimmung einer oberfläche eines prüflings nach dem tastschnittverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998124107 DE19824107A1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19824107A1 true DE19824107A1 (de) 1999-12-23

Family

ID=7869339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998124107 Withdrawn DE19824107A1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1080339A1 (de)
AU (1) AU4371899A (de)
DE (1) DE19824107A1 (de)
WO (1) WO1999063299A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1248073A1 (de) * 2001-04-03 2002-10-09 Saphirwerk Industrieprodukte AG Verfahren zur Bestimmung der Grösse der Deformation eines Taststiftes
DE102006002618B3 (de) * 2006-01-19 2007-07-26 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Vorrichtung zur Messung von Strukturen eines Objekts
DE10349946B4 (de) * 2003-10-24 2008-04-17 Werth Messtechnik Gmbh Anordnung zur Messung von Oberflächeneigenschaften
DE102014117978A1 (de) 2013-12-06 2015-06-11 Werth Messtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Werkstücken
WO2015082683A2 (de) 2013-12-06 2015-06-11 Werth Messtechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur messung von werkstücken
WO2016092053A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur messung von merkmalen an werkstücken
DE102015121582A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Merkmalen an Werkstücken
CN109520399A (zh) * 2019-01-18 2019-03-26 南县伟业机械制造有限公司 一种水田平整度检测***
WO2020115621A1 (fr) * 2018-12-04 2020-06-11 Watch Out Sa Système et procédé de mesure du profil d'une pièce
RU2799461C2 (ru) * 2018-12-04 2023-07-05 Лди Финанс Система и способ измерения профиля детали

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2511656A1 (de) 2011-04-14 2012-10-17 Hexagon Technology Center GmbH Vermessungssystem zur Bestimmung von 3D-Koordinaten einer Objektoberfläche

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4002043C2 (de) * 1990-01-24 1997-03-20 Paul Hans Ulrich Prof Dipl Ing Meßsystem zur Ermittlung geometrischer Bearbeitungsdaten an zu vermessenden Formen
DE29710242U1 (de) * 1997-06-12 1997-08-07 Trapet, Eugen, Dr., 38176 Wendeburg Taster zur Messung geometrischer Strukturen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57141040A (en) * 1981-02-24 1982-09-01 Toshiba Corp Recording and reproducing decive
CA2073919C (en) * 1991-07-17 1999-10-19 Kiyoshi Takimoto Multiple probe electrode arrangement for scanning tunnelling microscope recording and reading
JPH05332712A (ja) * 1992-05-27 1993-12-14 Olympus Optical Co Ltd トラップサイト検出顕微鏡
JP3076467B2 (ja) * 1992-12-25 2000-08-14 キヤノン株式会社 面合わせ方法およびそれを用いたトンネル顕微鏡および記録再生装置
US5670712A (en) * 1994-08-15 1997-09-23 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for magnetic force control of a scanning probe
JPH10142240A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd 走査型プローブ顕微鏡とこの走査型プローブ顕微鏡を備えた加工装置
JP3260644B2 (ja) * 1996-12-10 2002-02-25 セイコーインスツルメンツ株式会社 カンチレバーおよびその製造方法
JPH10232240A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Canon Inc 表面観察装置
JPH10339736A (ja) * 1997-06-10 1998-12-22 Olympus Optical Co Ltd 走査型プローブ顕微鏡用プローブとその作製方法
DE19724739A1 (de) * 1997-06-12 1998-12-17 Werth Messtechnik Gmbh Taster zur Messung geometrischer Strukturen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4002043C2 (de) * 1990-01-24 1997-03-20 Paul Hans Ulrich Prof Dipl Ing Meßsystem zur Ermittlung geometrischer Bearbeitungsdaten an zu vermessenden Formen
DE29710242U1 (de) * 1997-06-12 1997-08-07 Trapet, Eugen, Dr., 38176 Wendeburg Taster zur Messung geometrischer Strukturen

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1248073A1 (de) * 2001-04-03 2002-10-09 Saphirwerk Industrieprodukte AG Verfahren zur Bestimmung der Grösse der Deformation eines Taststiftes
US6776023B2 (en) 2001-04-03 2004-08-17 Saphirwerk Industrieprodukte Ag Method for determining the deformation amplitude of a touch probe
DE10349946B4 (de) * 2003-10-24 2008-04-17 Werth Messtechnik Gmbh Anordnung zur Messung von Oberflächeneigenschaften
DE102006002618B3 (de) * 2006-01-19 2007-07-26 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Vorrichtung zur Messung von Strukturen eines Objekts
WO2007082582A1 (de) * 2006-01-19 2007-07-26 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Vorrichtung zur messung von strukturen eines objekts
US10393505B2 (en) 2013-12-06 2019-08-27 Werth Messtechnik Gmbh Device and method for measuring workpieces
WO2015082683A2 (de) 2013-12-06 2015-06-11 Werth Messtechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur messung von werkstücken
DE102014117978A1 (de) 2013-12-06 2015-06-11 Werth Messtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Werkstücken
US10935366B2 (en) 2014-12-12 2021-03-02 Werth Messtechnik Gmbh Method and device for measuring features on workpieces
WO2016092053A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur messung von merkmalen an werkstücken
DE102015121582A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Merkmalen an Werkstücken
EP3569973A1 (de) 2014-12-12 2019-11-20 Werth Messtechnik GmbH Koordinatenmessgerät und verfahren zur messung von merkmalen an werkstücken
JP2022510150A (ja) * 2018-12-04 2022-01-26 エルデイ・フィナンス 部品の形状を計測するシステム及び方法
WO2020115621A1 (fr) * 2018-12-04 2020-06-11 Watch Out Sa Système et procédé de mesure du profil d'une pièce
KR20210131993A (ko) * 2018-12-04 2021-11-03 엘디아이 파이낸시스 작업편의 프로파일을 측정하기 위한 시스템 및 방법
JP7220788B2 (ja) 2018-12-04 2023-02-10 エルデイ・フィナンス 部品の形状を計測するシステム及び方法
RU2799461C2 (ru) * 2018-12-04 2023-07-05 Лди Финанс Система и способ измерения профиля детали
US11854220B2 (en) 2018-12-04 2023-12-26 Watchoutcorp Sa System and method for measuring the profile of a workpiece
KR102671530B1 (ko) * 2018-12-04 2024-06-04 워치아웃코프 에스에이 작업편의 프로파일을 측정하기 위한 시스템 및 방법
CN109520399A (zh) * 2019-01-18 2019-03-26 南县伟业机械制造有限公司 一种水田平整度检测***

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999063299A1 (de) 1999-12-09
AU4371899A (en) 1999-12-20
EP1080339A1 (de) 2001-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0988505B1 (de) Koordinatenmessgerät mit biegeelastischer Tasterverlängerung und optischem Sensor
EP1320720A2 (de) Anordnung und verfahren zum opto-taktilen messen von strukturen
EP2504658B1 (de) Verfahren und anordnung zur taktil-optischen bestimmung der geometrie eines messobjektes
EP1407224B1 (de) Verfahren zur messung von oberflächeneigenschaften sowie koordinatenmessgerät
DE202010010932U1 (de) Vorrichtung zur Abbildung einer Probenoberfläche
EP1996898B1 (de) Prüfkörper und verfahren zum einmessen eines koordinatenmessgerätes
DE202009018895U1 (de) Oberflächenmesstaster
DE19816272C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Messung von Strukturen eines Objekts
DE19824107A1 (de) Tastschnittverfahren sowie Anordnung zur Messgrößenbestimmung einer Oberfläche eines Prüflings nach dem Tastschnittverfahren
DE19805892A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Messung von Strukturen eines Objekts
DE102018217285A1 (de) Tastsystem zur optischen und taktilen Vermessung mindestens eines Messobjekts
EP1082581B1 (de) Anordnung zur messung von strukturen eines objektes
DE112005000934B4 (de) Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zum Messen von Strukturen mittels eines Koordinatenmessgerätes
EP3608625B1 (de) Oct vermessung
DE102006001531A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Messung von Strukturen eines Objekts
DE19724739A1 (de) Taster zur Messung geometrischer Strukturen
DE29710242U1 (de) Taster zur Messung geometrischer Strukturen
DE10258283B4 (de) Tasteinrichtung zur Werkstückvermessung
DE102010015428A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung einer Probenoberfläche
EP1585938A1 (de) Optisches messverfahren und prazisionsmessmaschine zur ermittlung von idealformabweichungen technisch polierter oberflachen
EP1478915B1 (de) Härteprüfgerät mit einem über Lichtleiter beleuchteten lichtdurchlässigen Vickersdiamanten
DE102013003640A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Erfassung zumindest der innen liegenden Geometrieen eines Objekts mittels elektromagnetischer Strahlung
DE10349946B4 (de) Anordnung zur Messung von Oberflächeneigenschaften
EP0676033B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung von geometrien technischer oberflächen
WO2015011201A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur aufnahme und auswertung von mikroskopischen und/oder speckle-bildern von proben oder oberflächen einer probenebene mit einem auflichtaufbau sowie deren verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal