[发明专利]用于在坐标测量机的测量空间中组装旋转设备的适配器元件

说明书

在此披露了一种用于在坐标测量机(211)的测量空间中组装具有旋转轴线(D)的旋转设备(12；44)的适配器元件(1；20；30；40；60)，所述适配器元件包括‑用于将所述适配器元件紧固在所述测量空间中的至少一个第一紧固装置(5a，5b，5c，5d，5e，5f；32a，32b，32c，32d)和/或第一紧固区域(4)，‑用于将所述旋转设备固定到所述适配器元件的至少一个第二紧固装置(8a，8b，8c)和/或第二紧固区域(7)，其特征在于，所述适配器元件包括用于以可重现位置和/或取向联接辅助装置(12，25，26，48)的至少一个联接装置(9，22，24，42)，所述联接装置以与用于所述旋转设备的所述第二紧固装置和/或所述一个第二紧固区域相邻的方式被安排在所述适配器元件上。在此披露了一种包括这样的适配器元件的安排以及一种用于确定旋转轴线的位置的方法。

本发明涉及一种用于在坐标测量机的测量空间中组装旋转设备的适配器元件、一种具有该适配器元件的装置、一种具有适配器元件或装置的坐标测量机、以及一种用于在坐标测量机中确定旋转轴线的位置情况的方法。

坐标测量机(以下简称CMM)通常配有旋转台。旋转台的使用具有特定于应用的优点。作为示例，如果使用旋转台测量工件的形状，则CMM门架可以保持静止。由于测量中不包括CMM的移动误差，因此这导致在测量(形状)时在准确度方面具有优势。关于可及性的问题通常也是使用旋转台的原因，例如在无法使用紧固到CMM门架的侧向突出的探头以扫描方式探测到的内部底切的情况下。

现在，许多客户除了要捕获工件的形状外，还要捕获其直径。在此，出现以下问题：

在CMM坐标系中出现通过例如探头捕获到的工件坐标。工件位于旋转台上。由于必须在工件坐标系中指定工件的尺寸，所以将所捕获的工件坐标转换为工件坐标系。对于转换，旋转台轴线的精确位置和取向(姿态)在CMM坐标系中必须是已知的。

不幸的是，旋转台轴线的姿态在时间上不是恒定的，因为例如CMM的零点由于温度变化或固有温度升高而漂移。该问题被称为“零点漂移”。此外，另一个可能的误差源在于探头向量的变化，例如同样由于温度变化。

特别是当通过旋转台扫描来确定直径时，所适用的是每个漂移(在测量方向上)以其绝对值的两倍影响直径结果。正是由于这个原因，通常通过使用CMM门架进行扫描来更好地确定直径。通常，用户对于此不会有任何同情，因为这也会相应地增加测量时间，或者由于可及性问题，测量问题仍然无法解决。

存在用于确定或校正存在于CMM中的漂移的多种方法。在此，可以将在CMM中发生的所有(温度)漂移(例如，零点漂移、探头几何形状的变化或测量台的变形)组合以形成整体漂移。

-作为示例，现有技术是循环测量被安排在测量台上的固定点(球体)。

然而，该方法相对不准确。

-在申请DE 20 12 027 533中描述的建议假定零点漂移是通过两个被特别安排的伪影确定的，所述伪影被周期性地测量。在此，每个伪影对于一个空间方向上的漂移是决定性的。

-通常还推荐在每次工件测量之前新确定旋转台轴线来代替测量漂移。出于测量时间的原因和可及性的原因是不期望的(最初，旋转台可能必须被卸载以便校准旋转台轴线)。

一般地，已知的方法具有测量时间长、准确度不足和测量台的装配费用高或空间要求高的缺点。

除了在通过旋转台扫描确定尺寸(直径)的背景下的上述问题之外，当使用配对固持器(Gegenhalter)时存在另外的问题。

在长的狭窄工件(例如转向主轴或曲轴)的情况下，配对固持器是需要的。如果使用了配对固持器，工件通常跨在旋转工作台上正中心的静止尖端与配对固持器上的相对的同移尖端之间。在此，配对固持器上的共移尖端必须在旋转台上的固定尖端上尽可能准确地对准。现在，问题在于，配对固持器尖端的对准不会随时间推移而保持恒定，特别是因为例如在温度变化的情况下，配对固持器与旋转台之间的测量台的材料区域可能漂移。