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DE102005026022A1 - Coordinate measuring device and method for measuring an object with a coordinate measuring machine - Google Patents

Coordinate measuring device and method for measuring an object with a coordinate measuring machine Download PDF

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DE102005026022A1
DE102005026022A1 DE102005026022A DE102005026022A DE102005026022A1 DE 102005026022 A1 DE102005026022 A1 DE 102005026022A1 DE 102005026022 A DE102005026022 A DE 102005026022A DE 102005026022 A DE102005026022 A DE 102005026022A DE 102005026022 A1 DE102005026022 A1 DE 102005026022A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Koordinatenmessgerät (10) mit zumindest einem ein zu messendes Objekt (16) berührungslos antastenden optischen Sensor (32). Um hochpräzise kleine Dimensionen und Neigungen des Objekts messen zu können, wird vorgeschlagen, dass Austrittswinkel und/oder Winkelposition und/oder Länge des Messstrahlengangs des optischen Sensors (32) zur Erfassung gewünschter Strukturen des Objektes (16) anpassbar ist und dass die Messergebnisse für die unterschiedlichen Austrittswinkel und/oder Winkelpositionen und/oder Längen durch aufeinander Einmessen der optischen Sensoren in Bezug auf die unterschiedlichen Austrittswinkel und/oder Winkelpositionen und/oder Längen in einem einheitlichen Koordinatensystem zur Verfügung stellbar sind.The invention relates to a coordinate measuring machine (10) with at least one object (16) to be measured contactless optical sensor (32). In order to measure high-precision small dimensions and inclinations of the object, it is proposed that the exit angle and / or angular position and / or length of the measuring beam path of the optical sensor (32) for detecting desired structures of the object (16) is adaptable and that the measurement results for the different exit angles and / or angular positions and / or lengths by successive measurement of the optical sensors with respect to the different exit angles and / or angular positions and / or lengths in a uniform coordinate system are available.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Koordinatenmessgerät umfassend ein in zumindest zwei Koordinatenachsrichtungen bewegbares maschinengesteuertes Tastsystem mit einem ein zu messendes Objekt berührungslos antastenden optischen Sensor. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Messen eines Objektes mittels eines Koordinatenmessgerätes mit einem Tastsystem, das in zumindest zwei Koordinatenachsrichtungen maschinengesteuert bewegt wird und das Objekt berührungslos antastend optisch misst.The The invention relates to a coordinate measuring machine comprising a machine-controlled one movable in at least two coordinate axis directions Touch probe with an object to be measured non-contact scanning optical Sensor. Furthermore, the invention relates to a method for Measuring an object by means of a coordinate measuring machine with a touch probe, which in at least two coordinate axis directions machine-controlled is moved and the object non-contact probing visually measures.

Koordinatenmessgeräte dienen zum Messen geometrischer Merkmale von Werkstücken wie Länge, Durchmesser, Winkel, Winkligkeit und Parallelität. Fast alle Geräteformen basieren auf kartesisch angeordneten Koordinatenachsen mit linearen Maßstäben. Messschlitten in den Achsen werden dabei entweder manuell oder durch einen Motor bewegt. An einer der Achsen, meist an der senkrechten Z-Achse (Pinole), ist ein Sensor zum Aufnehmen von Messpunkten angebracht. Im Falle eines taktilen Sensors werden bei jeder Berührung des Tasters mit dem Objekt die Position der drei Messschlitten ausgelesen und daraus die Punktkoordinaten auf der Oberfläche des Messobjekts ermittelt. Optoelektronische Sensoren wie z. B. Bildverarbeitungssensoren verfügen üblicherweise über einen eigenen meist zweidimensionalen Messbereich. Mit solchen Sensoren ist es möglich, mehrere Punkte eines Objektmerkmals ohne Bewegung in den Koordinatenachsen gleichzeitig zu messen. Auch sind Multisensorkoordinatenmessgeräte bekannt, die es ermöglichen, mit mehr als einem Sensor ein Objekt zu messen. Als Sensoren kommen grundsätzlich optische, taktile und optotaktile Sensoren in Frage (DE.Z. Christoph, Ralf et. al: Multisensor-Koordinatenmesstechnik, Die Bibliothek der Technik, Band 248).Coordinate measuring devices are used for measuring geometric features of workpieces such as length, diameter, angle, angularity and parallelism. Almost all device forms are based on Cartesian coordinate axes with linear Standards. measuring slide in the axes are doing either manually or by a motor emotional. On one of the axes, usually on the vertical Z-axis (quill), There is a sensor for recording measuring points. In the event of of a tactile sensor will be on each touch of the button with the object the position of the three measuring carriages are read out and from this the point coordinates on the surface of the DUT. Optoelectronic sensors such. B. Image sensors usually have one own usually two-dimensional measuring range. With such sensors Is it possible, multiple points of an object feature without motion in the coordinate axes to measure at the same time. Also, multi-sensor coordinate measuring machines are known, that make it possible with more than one sensor to measure an object. As sensors come in principle optical, tactile and optotactile sensors in question (DE.Z. Christoph, Ralf et. al: multi-sensor coordinate metrology, The Library of Technology, Volume 248).

Aus dem Stand der Technik sind Multisensorkoordinatenmessgeräte bekannt, die einen Videotaster und einen Lasertaster, die beide auf einem gemeinsamen Strahlengang zur Erfassung eines gleichen Messpunktes auf dem Werkstück eingerichtet sind, sowie einen taktil arbeitenden Sensor umfassen (DE-C-38 06 686).Out In the prior art, multisensor coordinate measuring machines are known, a video button and a laser probe, both on one common beam path for detecting a same measuring point on the workpiece and a tactile sensor (DE-C-38 06 686).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Koordinatenmessgerät sowie ein Verfahren zum Messen eines Objektes der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein Einsatz für vielfältige Messaufgaben möglich ist, wobei hochpräzise auch kleine Dimensionen gemessen werden sollen. Dabei sollen die Messungen schnell und genau durchführbar sein.task The present invention is a coordinate measuring machine and a method for measuring an object of the type mentioned so to further develop that a use for a variety of measuring tasks is possible being highly precise even small dimensions should be measured. It should be the Measurements must be fast and accurate.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass der optische Sensor ein nach dem Funktionsprinzip eines Interferometers arbeitender punktförmig wirkender Abstandssensor ist.to solution the problem essentially provides that the optical Sensor works according to the principle of operation of an interferometer punctual acting distance sensor is.

Erfindungsgemäß wird in ein Koordinatenmessgerät ein optischer Sensor integriert, bei dem durch interferometrische Auswertung von dem Objekt reflektierte Strahlung ausgewertet wird. Dabei wird insbesondere teilkohärentes Licht verwendet.According to the invention is in a coordinate measuring machine integrated an optical sensor in which by interferometric Evaluation of the object reflected radiation is evaluated. In particular, it becomes partially coherent Light used.

Neben dem nach dem Funktionsprinzip eines Interferometers arbeitenden Sensors – kurz Interferometer-Sensor genannt – können in dem Koordinatenmessgerät weitere Sensoren der Koordinatemesstechnik wie berührende Sensoren und/oder Bildverarbeitung und/oder Laser und/oder taktil-optischer Fasertaster und/oder messender Taster und/oder schaltender Taster und/oder Laserabstandssensor integriert werden. Dabei können die in das Koordinatenmessgerät eingebundenen Sensoren in ihren Positionen aufeinander eingemessen werden und die Messergebnisse in einem einheitlichen Koordinatensystem zur Verfügung gestellt werden.Next the working principle of an interferometer Sensors - in short Interferometer sensor called - can in the coordinate measuring machine Further sensors of the coordinate measuring technique like touching sensors and / or image processing and / or laser and / or tactile-optical Fiber probe and / or measuring probe and / or switching probe and / or laser distance sensor are integrated. The can in the coordinate measuring machine integrated sensors are measured in their positions on each other and the measurement results in a uniform coordinate system to disposal be put.

Um eine optimale Anpassung an die Messaufgaben zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Interferometer-Sensor auswechselbar gestaltete Lichtleiter aufweist, über die der optische Strahl zum Messort geführt wird. Der optische Leiter kann auch als Messleiter oder Messnadel bezeichnet werden. Dabei können die Austrittswinkel des Sensorstrahlengangs aus den Messleitern unterschiedlich gestaltet werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Austrittswinkel der Messleiter derart gestaltet sind, dass unter Berücksichtigung der Aperturwinkeln der Sensoren in Frage kommende Oberflächenneigungen der Messobjekte im Bereich von 0° bis 90° oder 0° bis 180° erfasst werden.Around to allow optimal adaptation to the measuring tasks It is envisaged that the interferometer sensor interchangeable fiber optics has, over the optical beam is guided to the measuring location. The optical conductor can also be referred to as a measuring conductor or measuring needle. there can the exit angles of the sensor beam path from the measuring conductors be designed differently. In particular, it is provided that the exit angles of the measuring conductors are designed such that under consideration the aperture angles of the sensors are suitable surface slopes of the measuring objects in the range of 0 ° to 90 ° or 0 ° to 180 ° detected become.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Messleiter um die Messleiterachse rotierbar angeordnet werden.Of There is also the possibility the measuring conductors are rotatable about the measuring conductor axis become.

Die physikalisch wirksame Rotationsachse der Messnadel wird durch Einmessen des Sensors an einem kalibrierten Normal bestimmt und beim Einsatz des Sensors sodann korrigierend berücksichtigt. Als Einmessnormal können kalibrierte Ringe und/oder kalibrierte Kugeln zum Einsatz gelangen.The physically effective axis of rotation of the measuring needle is by measuring the sensor is determined on a calibrated normal and in use then taken into account correcting the sensor. As a calibration standard can calibrated rings and / or calibrated balls are used.

Die Absolutposition der Sensorkennlinie innerhalb des Koordinatenmessgerätes wird bevorzugterweise für jede Winkelstellung durch Messung der Position eines kalibrierten Normals eingemessen.The Absolute position of the sensor characteristic within the coordinate measuring machine preferably for every angular position by measuring the position of a calibrated Calibrated normals.

Für ausgewählte Winkelstellungen wird die Absolutposition der Sensorkennlinie bestimmt, um beim späteren Messen für dazwischen liegende Winkelpositionen die Sensorkennlinien-Position durch Interpolation zu ermitteln.For selected angular positions, the Absolute position of the sensor characteristic curve is determined in order to determine the sensor characteristic position by interpolation during later measuring for intermediate angular positions.

Der Interferometer-Sensor wird bevorzugterweise über ein Dreh- oder Drehschwenkgelenk mit dem Koordinatenmessgerät verbunden, wobei der Schwenkpunkt des Dreh- oder Drehschwenkgelenks nahe am Antastpunkt des Sensors oder im Antastpunkt des Sensors selbst angeordnet werden sollte.Of the Interferometer sensor is preferably via a rotary or rotary pivot with the coordinate measuring machine connected, wherein the pivot point of the rotary or rotary pivot joint close at the touch point of the sensor or in the touch point of the sensor itself should be arranged.

Systematische Messfehler, die in ihrer Größe von der Winkelneigung zwischen Sensor-Messachse (optische Achse) und Materialoberfläche abhängig sind, werden dadurch korrigiert, dass die Abweichung zuvor durch Messung eines Normals im Koordinatenmessgerät bei Bestimmung der Abweichung gespeichert wird, um anschließend beim Messen von Werkstücken mit dem Sensor korrigierend berücksichtigt zu werden. Neigungswinkelab hängige Fehler können durch Messen eines Kugelnormals erfasst werden. Alternativ können Messungen an geneigten Ebenen erfolgen. Auch besteht die Möglichkeit, neigungsabhängige Fehler durch Verkippen einer Messfläche mit einer im Koordinatenmessgerät integrierten Dreh- oder Drehsschwenkachse zu messen.systematic Measuring errors that vary in size from the Angle inclination between sensor measuring axis (optical Axis) and material surface are dependent be corrected by the deviation previously by measurement a normal stored in the coordinate measuring machine in determining the deviation will be to afterwards when measuring workpieces taken into account correcting with the sensor to become. Inclination angle dependent Errors can be detected by measuring a ball standard. Alternatively, measurements done on inclined levels. There is also the possibility of tilt-dependent errors by tilting a measuring surface with one in the coordinate measuring machine integrated rotary or rotary pivot axis to measure.

Als Kalibriernormal kommt auch ein polygonförmiges Objekt mit zugehöriger Kalibrierung in Frage.When Calibration standard also comes a polygonal object with associated calibration in question.

Die Messleiter sind bevorzugterweise über eine Wechselschnittstelle auswechselbar ausgebildet. Dabei können auswechselbare Messleiter über ein Tasterwechselmagazin eines Koordinatenmessgerätes ein- und ausgewechselt werden. Dabei kann die mechanische Schnittstelle des Tasterwechselmagazins anderer verwendeter Sensoren, insbesondere taktiler Sensoren entsprechen, so dass insoweit eine Kompatibilität gegeben ist.The Measuring conductors are preferably via an exchange interface designed exchangeable. Interchangeable measuring conductors can be connected via a Switching magazine of a coordinate measuring machine switched on and off become. The mechanical interface of the probe change magazine can do this correspond to other sensors used, in particular tactile sensors, so that in this respect compatibility is given.

Mit verschiedenen Messleitern eingesetzte, mit verschiedenen Winkeln gemessene Punkte im Koordinatenmessgerät werden zu einer Gesamtkontur zusammengeführt, wobei die eingemessenen Positionen des Sensors im Koordinatenmessgerät berücksichtigt werden.With different measuring conductors used, with different angles Measured points in the coordinate measuring machine become an overall contour merged, taking into account the measured positions of the sensor in the coordinate measuring machine become.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Konturen durch Messpunkte zu ergänzen, die mit anderen Sensoren des Koordinatenmessgerätes erfasst werden. Mit anderen Worten kann die Gesamtkontur aus Messpunkten ermittelt werden, die von unterschiedlichen Sensoren ermittelt werden.Further it is possible, To complement the contours with measuring points that are compatible with other sensors of the coordinate measuring machine be recorded. In other words, the overall contour can be made up of measuring points determined by different sensors.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mit dem interferometrischen Sensor im Koordinatenmessgerät Konturen nach dem Scanning-Prinzip erfasst werden, indem ein oder mehrere Koordinatenachsen des Koordinatenmessgerätes der durch den Sensor detektierten Auslenkung nachgeregelt werden, so dass sich der angetastete Materialoberflächenpunkt in etwa in der Mitte der Sensorkennlinie befindet.In Further development of the invention is proposed that with the interferometric Sensor in the coordinate measuring machine Contours can be captured by the scanning principle by a or a plurality of coordinate axes of the coordinate measuring device of the detected by the sensor Deflection are readjusted, so that the touched material surface point is located approximately in the middle of the sensor characteristic.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass mit verschiedenen Messleitern Teilkonturen gescannt werden, die sodann zu einer Gesamtkontur zusammengefügt werden.It there is also the possibility that partial contours are scanned with different measuring conductors, which are then joined together to form an overall contour.

Des Weiteren kann der gesamte Interferometer-Sensor über eine Sensorwechselschnittstelle gegen andere Sensoren wie taktile Sensoren oder Bildverarbeitungssensoren ausgewechselt werden. Beim Scanning mit dem Interferometer-Sensor kann eine Bewegung in einer zusätzlichen Zustellachse gleichzeitig während des Scanning-Betriebs ausgeführt werden und mit einer weiteren Zustellachse gleichzeitig tangential oder annähernd tangential zur Materialoberfläche bewegt werden, um mehrdimensionale Konturen auf der Materialoberfläche zu scannen. Dabei kann die Zustellbewegung mäanderförmig erfolgen. Andere Verfahrwege wie Schraubenlinie und/oder Spirallinie sind gleichfalls möglich.Of Furthermore, the entire interferometer sensor via a sensor change interface against other sensors such as tactile sensors or image processing sensors be replaced. When scanning with the interferometer sensor can be a movement in an additional Delivery axis simultaneously during of the scanning operation and tangential with another infeed axis at the same time or approximate tangential to the material surface be moved to scan multidimensional contours on the material surface. The delivery movement can be meandering. Other travel paths such as helix and / or spiral line are also possible.

Die Kennlinie des Interferometer-Sensors für verschiedene Werkstückoberflächenarten wird mit den Achsen des Koordinatenmessgerätes eingemessen, wobei die Messwerte bestimmten Verfahrpositionen der Koordinatenachsen zugeordnet werden.The Characteristic curve of the interferometer sensor for different workpiece surface types is measured with the axes of the coordinate measuring machine, wherein the Measured values assigned to certain travel positions of the coordinate axes become.

Die Einstellparameter für den Scanning-Betrieb des Koordinatenmessgerätes werden für verschiedene Werkstückoberflächen abgespeichert und beim Scanning eingesetzt.The Setting parameters for The scanning operation of the coordinate measuring machine will be for various Workpiece surfaces stored and used during scanning.

Die Auswahl der geeigneten Regelparameter für die Scanning-Steuerung wird aus dem Ergebnis des Einmessvorganges der Kennlinie des Sensors an der konkreten Materialoberfläche abgeleitet.The Selection of suitable control parameters for the scanning control will be from the result of the calibration process of the characteristic curve of the sensor on the concrete material surface derived.

Zusätzlich zu den Messpunkten, die mit dem Interferometer-Sensor gemessen werden, können Punkte mit einem anderen z. B. taktilen oder Bildverarbeitungssensor gemessen werden, um sodann die mit dem Interferometer-Sensor gemessene Punktwolke durch die mit dem anderen Sensor gemessenen Punkte geometrisch zu korrigieren.In addition to the measurement points measured with the interferometer sensor can score with another z. B. tactile or image processing sensor measured and then the point cloud measured by the interferometer sensor through the measured with the other sensor points geometrically correct.

Die Sensoren können unabhängig voneinander und/oder entlang verschiedener Achsen verstellt werden.The Sensors can independently be adjusted from each other and / or along different axes.

Zum Vermessen kann das Messobjekt durch Dreh- oder Dreh-Schwenkachsen während der Messung zu dem Interferometer-Sensor herumgedreht oder geschwenkt werden, um eine optimale Ausrichtung des optischen Strahls zu erzielen.To the The measuring object can be measured by rotary or rotary swivel axes while the measurement turned to the interferometer sensor or pivoted to achieve optimal alignment of the optical beam.

Insbesondere wird das Messobjekt über eine Dreh- oder Dreh-Schwenkachse während des Scanning-Vorgangs mit dem Interferometer-Sensor automatisch in eine optimale Winkellage für den Scanning-Betrieb eingeschwenkt oder gedreht, wobei typischerweise Messpunktnormale und optische Achse des Messstrahls parallel zueinander verlaufen.Especially the measuring object is over a rotary or rotary pivot axis during the scanning process with the interferometer sensor automatically in an optimal angular position for the Scanning operation pivoted or rotated, being typical Measuring point normal and optical axis of the measuring beam parallel to each other run.

Der Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjektes sollte eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und dem Sensorstrahlengang sein. Auch kann der Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjekts eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und der optischen Messachse sein. Dabei kann die Richtung der Scanning-Linie durch Ausgleichsrechnung aus zwei oder mehreren Messpunkten erfolgen.Of the Setpoint for screwing in or swiveling in the test object should have a 90 ° position between the scanning line formed from adjacent measuring points and the Be sensor beam path. Also, the setpoint for screwing or Swinging the test object in a 90 ° position between the adjacent ones Measuring points formed scanning line and the optical measuring axis be. In this case, the direction of the scanning line by compensation calculation of two or several measuring points.

Um insbesondere eine optimale Ausrichtung des Interferometer-Sensors bzw. dessen Mess- oder Lichtleiter und damit die optische Achse des Messstrahls zum Objekt bzw. zu messenden Bereich wie Rohr, Loch etc. zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass bei der Messung im Zusammenspiel zwischen Sensor und Koordinatenmessgerät Konturlinien am zu messenden Merkmal in zumindest zwei unterschiedlichen Höhen gemessen werden und hieraus die Sollvorgabe für einen durch Dreh- oder Drehschwenkachse ausgeführtes Senkrechtstellen des Messobjektmerkmals zum Sensorstrahlengang und/oder parallel zur Messleiterachse abgeleitet wird.Around in particular an optimal alignment of the interferometer sensor or its measuring or light guide and thus the optical axis of the measuring beam to the object or area to be measured, such as pipe, hole etc. to allow is provided that in the measurement in the interaction between sensor and coordinate measuring machine Contour lines on the feature to be measured in at least two different Heights measured and from this the target specification for a rotary or rotary pivot axis executed Vertical positions of the measurement object feature to the sensor beam path and / or is derived parallel to the measuring conductor axis.

Befindet sich auf dem zu messenden Werkstück eine Verschmutzung wie Ö1, Wasser oder ähnliche Stoffe ist vorgesehen, dass bei der Messung mit dem Interferometer-Sensor entsprechende Verschmutzungen dadurch aus dem Messergebnis ausgeblendet werden, dass bei der Messung von mehr als einer Schicht mit dem Interferometer-Sensor jeweils die vom Sensor am weitesten entfernt liegende Schicht zur Messung berücksichtigt wird.is on the workpiece to be measured a pollution like Ö1, Water or similar Substances are provided that when measured with the interferometer sensor corresponding contaminants thereby faded out of the measurement result be that when measuring more than one layer with the Interferometer sensor farthest from the sensor lying layer considered for measurement becomes.

Ein Verfahren zum Messen eines Objekts mittels eines Koordinatenmessgerätes unter Verwendung eines in zumindest zwei Koordinatenachsrichtungen vorzugsweise automatisch bewegbaren Tastsystems mit einem ein zu messendes Objekt berührungslos antastenden optischen Sensor zeichnet sich dadurch aus, dass als Sensor ein punktförmig wirkender Abstandssensor nach dem Funktionsprinzip eines Interferometers in das Koordinatenmess gerät integriert wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der nach dem Funktionsprinzip des Interferometers arbeitende optische Sensor (Interferometer-Sensor) unter Verwendung von teilkohärentem Licht eingesetzt wird.One Method for measuring an object using a coordinate measuring machine at Use of a in at least two coordinate axis directions preferably automatically movable probe system with an object to be measured contactless scanning optical sensor is characterized in that as Sensor a punctiform acting Distance sensor according to the principle of operation of an interferometer in the coordinate measuring device is integrated. It is provided in particular that the after the functional principle of the interferometer working optical sensor (Interferometer sensor) using partially coherent light is used.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass neben dem Interferometer-Sensor weitere Sensoren der Koordinatenmesstechnik, wie berührende Sensoren und/oder Bildverarbeitung und/oder Laser und/oder taktil-optischer Fasertaster und/oder messende Taster und/oder schaltende Taster und/oder Laserabstandssensoren in das Koordinatenmessgerät integriert werden.Especially the invention provides that in addition to the interferometer sensor more Coordinate metrology sensors, such as contacting sensors and / or image processing and / or laser and / or tactile-optical fiber probe and / or measuring Pushbuttons and / or switching pushbuttons and / or laser distance sensors in the coordinate measuring machine to get integrated.

Losgelöst hiervon sollten die Sensoren unabhängig voneinander und/oder entlang verschiedener Achsen verstellt werden.Detached from this the sensors should be independent be adjusted from each other and / or along different axes.

Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.further developments arise from the dependent ones Claims.

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 eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further Details, advantages and features of the invention do not arise only from the claims, the characteristics to be taken from these - alone and / or in combination - but also to be taken from the following description of one of the drawing preferred embodiment.

In der einzigen Figur ist rein prinzipiell ein Koordinatenmessgerät 10 mit z. B. aus Granit bestehendem Grundrahmen 12 mit Messtisch 14 dargestellt, auf dem ein Werkstück 16 angeordnet ist, das zu messen ist.In the single figure is purely in principle a coordinate measuring machine 10 with z. B. granite existing base frame 12 with measuring table 14 represented on which a workpiece 16 is arranged, which is to be measured.

Entlang dem Grundrahmen 12 ist ein Portal 18 in Y-Richtung des Koordinatensystems des Koordinatenmessgerätes 10 verstellbar. Hierzu sind Säulen oder Ständer 20, 22 gleitend auf dem Grundrahmen 12 abgestützt. Von den Säulen 20, 22 geht eine Traverse 24 aus, entlang der, also gemäß der Zeichnung in X-Richtung ein Schlitten 26 verstellbar ist, der seinerseits eine Pinole oder Säule 28 aufnimmt, die in Z-Richtung verstellbar ist.Along the base frame 12 is a portal 18 in the Y direction of the coordinate system of the coordinate measuring machine 10 adjustable. These are columns or stands 20 . 22 sliding on the base frame 12 supported. From the columns 20 . 22 go a traverse 24 from, along the, so according to the drawing in the X direction a carriage 26 adjustable, which in turn is a quill or column 28 absorbs, which is adjustable in the Z direction.

Die Pinole oder Säule 28 weist im Ausführungsbeispiel zwei Sensoren, und zwar einen Abstandssensor 30 sowie einen Sensor 32 auf, der nach dem Funktionsprinzip eines Inter ferometers arbeitet. Dieser Interferometer-Sensor 32 ist über ein Dreh-Schwenkgelenk 34 mit der Pinole 28 verbunden. Von dem Dreh-Schwenkgelenk geht ein Gehäuse 36 mit innerhalb von diesem verlaufendem Mess- oder Lichtleiter 38 aus, über den die insbesondere teilkohärente Strahlung zum berührungslosen Antasten des Objekts 16 auf dieses abgebildet wird, um sodann aufgrund der in den Lichtleiter 38 zurückreflektierten Strahlung nach dem interferometrischen Prinzip das Werkstück 16 zu messen. Der Interferometer-Sensor 32 bzw. das den Lichtleiter 38 aufnehmende Gehäuse 36 kann über eine Wechselschnittstelle ausgetauscht werden, um in gewünschtem Umfang andere Messleiter bzw. andere Sensoren wie taktile Sensoren einzusetzen.The quill or column 28 In the exemplary embodiment, there are two sensors, namely a distance sensor 30 as well as a sensor 32 on, which works on the principle of an interferometer. This interferometer sensor 32 is about a rotary swivel joint 34 with the quill 28 connected. From the rotary swivel joint is a housing 36 with inside of this measuring or light guide 38 from which the particular partially coherent radiation for non-contact probing of the object 16 is imaged on this, then due to the in the light guide 38 back reflected radiation according to the interferometric principle, the workpiece 16 to eat. The interferometer sensor 32 or that the light guide 38 receiving housing 36 can be exchanged via an exchange interface in order to use other measuring conductors or other sensors such as tactile sensors to the extent desired.

Ist in der Darstellung der Lichtleiter 38 geradlinig ausgebildet, so kann dieser endseitig auch abgewinkelt sein. Auch können im Austritt des Leichtleiters 38 den optischen Strahl ablenkende Elemente wie Spiegel oder Prismen vorgesehen sein, um gewünschte Austrittsstrahlrichtungen zu erzielen, die bevorzugterweise entlang der Normalen verlaufen, die die zu messenden Punkte im Werkstück durchsetzen.Is in the representation of the light guide 38 designed to be rectilinear, so this end can also be angled. Also, in the exit of the light conductor 38 the optical beam deflecting elements such as mirrors or prisms to be provided in order to achieve desired exit beam directions, which preferably extend along the normal, which enforce the points to be measured in the workpiece.

Claims (80)

Koordinatenmessgerät umfassend ein in zumindest zwei Koordinatenachsenrichtungen insbesondere automatisch bewegbares wie maschinengesteuertes Tastsystem mit einem ein zu messendes Objekt (16) berührungslos antastenden optischen Sensor (32), dadurch gekennzeichnet, dass als optischer Sensor (32) ein nach dem Funktionsprinzip eines Interferometers arbeitender punktförmig wirkender Abstandssensor (Interferometer-Sensor) integriert ist.Coordinate measuring machine comprising a probe system, which in particular can be moved automatically in at least two coordinate axis directions, such as a machine-controlled probe system with an object to be measured ( 16 ) non-contact optical sensor ( 32 ), characterized in that as an optical sensor ( 32 ) an operating according to the principle of operation of an interferometer point-acting distance sensor (interferometer sensor) is integrated. Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Interferometer-Sensor (32) weitere Sensoren der Koordinatenmesstechnik wie berührende Sensoren und/oder Bildverarbeitung (30) und/oder Laser und/oder taktil-optische Fasertaster und/oder messende Taster und/oder schaltende Taster und/oder Laserabstandssensoren integriert sind.Coordinate measuring machine according to claim 1, characterized in that in addition to the interferometer sensor ( 32 ) other sensors of coordinate metrology such as contact sensors and / or image processing ( 30 ) and / or laser and / or tactile-optical fiber probes and / or measuring probes and / or switching probes and / or laser distance sensors are integrated. Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Koordinatenmessgerät (10) eingebundene Sensoren (30, 32) in ihren Positionen aufeinander eingemessen sind und die Messergebnisse in einem einheitlichen Koordinatensystem zur Verfügung stellbar sind.Coordinate measuring machine according to claim 1 or 2, characterized in that in the coordinate measuring machine ( 10 ) integrated sensors ( 30 . 32 ) are measured in their positions on each other and the measurement results in a uniform coordinate system are available. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Austrittswinkel des Messstrahlengangs aus den Messleitern (38) unterschiedlich gestaltet sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exit angle of the measuring beam path from the measuring conductors ( 38 ) are designed differently. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittswinkel der Messleiter (38) so gestaltet sind, dass unter Berücksichtigung der Aperturwinkel der bzw. des Interferometer-Sensors (32) alle möglichen Oberflächenneigungen des Objekts (16) im Bereich von 0° bis 90° oder 0° bis 180° erfassbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exit angles of the measuring conductors ( 38 ) are designed so that, taking into account the aperture angle of the or the interferometer sensor ( 32 ) all possible surface slopes of the object ( 16 ) in the range of 0 ° to 90 ° or 0 ° to 180 ° are detectable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleiter (38) um dessen optische Achse rotierbar angeordnet sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measuring conductors ( 38 ) are arranged rotatably about the optical axis. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass physikalisch wirksame Rotationsachse des Messleiters (38) durch Einmessen des Interferometer-Sensors (32) an einem kalibrierten Normal bestimmbar und beim Einsatz des Interferometer-Sensors sodann korrigierend berücksichtigbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the physically effective axis of rotation of the measuring conductor ( 38 ) by measuring the interferometer sensor ( 32 ) Can be determined on a calibrated normal and then corrective consideration when using the interferometer sensor. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einmessnormal ein oder mehrere kalibrierte Ringe und/oder ein oder mehrere kalibrierte Kugeln einsetzbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that calibrated as Einmessnormal one or more Rings and / or one or more calibrated balls are used. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absolut-Position der Kennlinie des Interferometer-Sensors (32) innerhalb des Koordinatenmessgeräts (10) für jede Winkelstellung durch Messung der Position eines kalibrierten Normals einmessbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the absolute position of the characteristic curve of the interferometer sensor ( 32 ) within the coordinate measuring machine ( 10 ) can be measured for each angular position by measuring the position of a calibrated standard. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ausgewählte Winkelstellungen die Absolutposition der Kennlinie des Interferometer-Sensors (32) bestimmbar und bei späterer Messung für dazwischen liegende Winkelpositionen die Sensor-Kennlinien-Position durch Interpolation ermittelbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that for selected angular positions the absolute position of the characteristic curve of the interferometer sensor ( 32 ) determinable and in later measurement for intermediate angular positions, the sensor characteristic position can be determined by interpolation. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferometer-Sensor (32) über ein Dreh- oder Drehschwenkgelenk (34) am Koordinatenmessgerät (10) angeordnet ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the interferometer sensor ( 32 ) via a rotary or pivoting joint ( 34 ) on the coordinate measuring machine ( 10 ) is arranged. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkpunkt des Dreh- und/oder Drehschwenkgelenks (34) nahe am Antastpunkt des Interferometer-Sensors (32) oder im Antastpunkt des Interferometer-Sensors selbst angeordnet ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pivot point of the rotary and / or rotary pivot joint ( 34 ) near the touch point of the interferometer sensor ( 32 ) or in the point of contact of the interferometer sensor itself is arranged. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihrer Größe von der Winkelneigung zwischen Sensor-Messachse (optische Achse) und Materialoberfläche abhängige systematische Messfehler dadurch korrigierbar sind, dass die Abweichungen zuvor durch Messung eines Normals im Koordinatenmessgerät (10) und ermittelte Abweichung speicherbar ist, um sodann beim Messen des Werkstücks (16) mit dem Interferometer-Sensor (32) korrigierend zu berücksichtigen.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that in their size of the angular inclination between the sensor measuring axis (optical axis) and material surface-dependent systematic measurement errors are correctable by the fact that the deviations previously by measuring a normal in the coordinate measuring machine ( 10 ) and determined deviation can be stored in order then to measure the workpiece ( 16 ) with the interferometer sensor ( 32 ) to be considered corrective. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neigungswinkelabhängige Fehler durch Messung eines Kugelnormals erfassbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that inclination angle dependent error by measurement a ball standard can be detected. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neigungsabhängige Fehler durch Messung geneigter Ebenen erfassbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that slope-dependent error by measurement inclined levels are detectable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neigungsabhängige Fehler durch Verkippen einer Messfläche mit einer im Koordinatenmessgerät (10) integrierten Dreh- und/oder Drehschwenkachse (34) messbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that tilt-dependent errors by tilting a measuring surface with one in the coordinate measuring machine ( 10 ) integrated rotary and / or rotary pivot axis ( 34 ) are measurable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kalibriernormal ein polygonförmiges Objekt mit zugehöriger Kalibrierung verwendbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that as calibration standard a polygonal object with associated Calibration is usable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messleiter (38) bzw. ein diesen aufnehmendes Gehäuse (36) auswechselbar ausführbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measuring conductor ( 38 ) or a housing receiving this ( 36 ) is replaceable executable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auswechselbaren Messleiter (38) bzw. Gehäuse (36) über ein Tasterwechselmagazin des Koordinatenmessgerätes (10) ein- und auswechselbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exchangeable measuring conductors ( 38 ) or housing ( 36 ) via a probe change magazine of the coordinate measuring machine ( 10 ) are interchangeable and interchangeable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Schnittstelle des Tasterwechselmagazins des Interferometer-Sensors (32) anderer verwendeter Sensoren, insbesondere taktiler Sensoren entspricht.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the mechanical interface of the probe changing magazine of the interferometer sensor ( 32 ) Other used sensors, in particular tactile sensors corresponds. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit verschiedenen Messleitern (38) und/oder mit verschiedenen Messstrahlwinkeln gemessene Punkte im Koordinatenmessgerät (10) zu einer Gesamtkontur zusammenfügbar sind, wobei eingemessene Positionen des Interferometer-Sensors (32) im Koordinatenmessgerät (10) berücksichtigbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that with different measuring conductors ( 38 ) and / or points measured at different measuring beam angles in the coordinate measuring machine ( 10 ) are assembled to an overall contour, wherein measured positions of the interferometer sensor ( 32 ) in the coordinate measuring machine ( 10 ) are considered. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des Werkstücks (16) durch Messpunkte, die mit anderen Sensoren des Koordinatenmessgerätes erfassbar sind, ergänzbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the contour of the workpiece ( 16 ) can be supplemented by measuring points that can be detected with other sensors of the coordinate measuring machine. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Interferometer-Sensor (32) im Koordinatenmessgerät (10) Konturen nach dem Scanning-Prinzip erfassbar sind, in dem eine oder mehrere Koordinatenachsen des Koordinatenmessgerätes der durch den Sensor detektierten Auslenkung nachgeregelt werden, so dass sich der angetastete Materialoberflächenpunkt in etwa in der Mitte der Sensorkennline befindet.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that with the interferometer sensor ( 32 ) in the coordinate measuring machine ( 10 ) Contours can be detected according to the scanning principle, in which one or more coordinate axes of the coordinate measuring machine of the deflection detected by the sensor are readjusted, so that the probed material surface point is located approximately in the center of the sensor line. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit verschiedenen Messleitern (38) Teilkonturen gescannt werden, die sodann zu einer Gesamtkontur zusammenfügbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that with different measuring conductors ( 38 ) Partial contours are scanned, which are then joined together to form an overall contour. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferometer-Sensor (32) über eine Sensor-Wechselschnittstelle gegen andere Sensoren wie taktile Sensoren oder Bildverarbeitungssensoren auswechselbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the interferometer sensor ( 32 ) are interchangeable with other sensors such as tactile sensors or image processing sensors via a sensor interface. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Scanning mit dem Interferometer-Sensor (32) eine Bewegung in einer zusätzlichen Zustellachse gleichzeitig während des Scanning-Betriebs ausführbar und mit einer weiteren Zustellachse gleichzeitig tangential oder annähernd tangential zur Materialoberfläche bewegbar ist, um mehrdimensionale Konturen auf der Materialoberfläche zu scannen.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that during scanning with the interferometer sensor ( 32 ) a movement in an additional feed axis simultaneously during the scanning operation executable and at the same time tangentially or approximately tangentially to the material surface is movable with a further feed axis to scan multidimensional contours on the material surface. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung mäanderförmig ausführbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that the feed movement is executed meandering. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung entsprechend einer Schraubenlinie und/oder Spirallinie durchführbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that the feed movement corresponding to a Helix and / or spiral line is feasible. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie des Interferometer-Senors (32) für verschiedene Werkstückoberflächenarten mit den Achsen des Koordinatenmessgerätes (10) einmessbar ist, wobei Messwerte bestimmten Verfahrpositionen der Koordinatenachsen (X Y, Z) zuordbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the characteristic curve of the interferometer sensor ( 32 ) for different workpiece surface types with the axes of the coordinate measuring machine ( 10 ), wherein measured values can be assigned to specific travel positions of the coordinate axes (XY, Z). Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellparameter für den Scanning-Betrieb des Koordinatenmessgerätes (10) für verschiedene Oberflächen abspeicherbar sind und beim Scanning zum Einsatzgelangen.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that setting parameters for the scanning operation of the coordinate measuring machine ( 10 ) can be stored for various surfaces and are used during scanning. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Auswahl der geeigneten Regelparameter für die Scanning-Steuerung aus dem Ergebnis des Einmessvorgangs der Kennlinie des Interferometer-Sensors (32) und der konkreten Materialoberfläche ableitbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that selection of the appropriate rule parameter for the scanning control from the result of the calibration procedure of the characteristic curve of the interferometer sensor ( 32 ) and the concrete material surface is derivable. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu mit dem Interferometer-Sensor (32) gemessenen Messpunkten Punkte mit einem anderen z.B. taktilen oder Bildverarbeitungssensor gemessene Punkte messbar sind und die mit dem Interferometer-Sensor gemessene Punktwolke durch die mit den anderen Sensoren gemessene Punkte geometrisch korrigierbar sind.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that in addition to the interferometer sensor ( 32 ) measured points with another, for example, tactile or image processing sensor measured points are measurable and measured with the interferometer sensor point cloud can be geometrically corrected by the measured with the other sensors points. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (16) durch Dreh- und/oder Dreh-/Schwenkachsen während der Messung um den Interferometer-Sensor (32) herum drehbar oder schwenkbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measuring object ( 16 ) by rotating and / or rotating / swiveling axes during the measurement around the interferometer sensor ( 32 ) is rotatable or pivotable around. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (16) über eine Dreh- und/oder Dreh-/Schwenkachse während des Scanning-Vorgangs mit dem Interferometer-Sensor (32) automatisch in eine optimale Winkellage für den Scanning-Betrieb einschwenkbar oder drehbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measuring object ( 16 ) via a rotary and / or rotary / pivot axis during the scanning process with the interferometer sensor ( 32 ) is automatically pivoted or rotatable in an optimal angular position for the scanning operation. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjekts (16) eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und dem Sensorstrahlengang ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the desired value for the screwing in or swiveling in of the test object ( 16 ) is a 90 ° position between the scanning line formed from adjacent measuring points and the sensor beam path. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjekts eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und der Lichtleiterachse ist.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that the setpoint for screwing or swinging of the test object a 90 ° position between the scanning line formed from adjacent measuring points and the Optical fiber axis is. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Scanning-Linie durch Ausgleichsrechnung aus zwei oder mehreren Messpunkten erfolgt.Coordinate measuring machine according to at least one of previous claims, characterized in that the direction of the scanning line through Compensation calculation from two or more measuring points. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung im Zusammenspiel zwischen dem Interferometer-Sensor (32) und dem Koordinatenmessgerät (10) Konturlinien am zu messenden Merkmal in zumindest zwei unterschiedlichen Höhen messbar sind und hieraus die Sollvorgabe für ein durch Dreh- und/oder Dreh-/Schwenkachse ausgeführtes Senkrechtstellen des Messobjektmerkmals zum Sensorstrahlengang und/oder parallel zur Lichtleiterachse ableitbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that during the measurement in the interaction between the interferometer sensor ( 32 ) and the coordinate measuring machine ( 10 ) Contour lines on the feature to be measured in at least two different heights can be measured and from this the target specification for an executed by rotation and / or rotation / pivot axis vertical positions of the measurement object feature to the sensor beam path and / or parallel to the light guide axis can be derived. Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung mit dem Interferometer-Sensor (32) im Koordinatenmessgerät (10) auf dem Werkstück (16) vorhandene Verschmutzungen wie Öl, Wasser oder ähnliche Stoffe dadurch aus dem Messergebnisse ausblendbar sind, dass bei der Messung von mehr als einer Schicht mit dem Interferometer-Sensor jeweils die vom Interferometer-Sensor am weitesten entfernt liegende Schicht zur Messung heranziehbar ist.Coordinate measuring machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the measurement with the interferometer sensor ( 32 ) in the coordinate measuring machine ( 10 ) on the workpiece ( 16 ) existing contaminants such as oil, water or similar substances can be faded out of the measurement results by the fact that in the measurement of more than one layer with the interferometer sensor in each case the farthest from the interferometer sensor layer for measurement can be used. Verfahren zum Messen eines Objekts mittels eines Koordinatenmessgerätes unter Verwendung eines in zumindest zwei Koordinatenachsrichtungen vorzugsweise automatisch bewegbaren Tastsystems mit einem ein zu messendes Objekt berührungslos antastenden optischen Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor ein punktförmig wirkender Abstandssensor nach dem Funktionsprinzip eines Interferometers in das Koordinatenmessgerät integriert wird.Method for measuring an object by means of a coordinate measuring machine using one in at least two coordinate axes, preferably automatically movable probe system with an object to be measured contactless probing Optical sensor, characterized in that as a sensor a punctiform acting distance sensor is integrated into the coordinate measuring machine according to the principle of operation of an interferometer. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der nach dem Funktionsprinzip des Interferometers arbeitenden optische Sensors (Interferometer-Sensor) unter Verwendung von teilkohärentem Licht eingesetzt wird.Method according to claim 40, characterized in that that working on the principle of operation of the interferometer optical sensor (interferometer sensor) using partially coherent light is used. Verfahren nach Anspruch 40 und 41, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Interferometer-Sensor weitere Sensoren der Koordinatenmesstechnik, wie berührende Sensoren und/oder Bildverarbeitung und/oder Laser und/oder taktil-optischer Fasertaster und/oder messende Taster und/oder schaltende Taster und/oder Laserabstandssensoren in das Koordinatenmessgerät integriert werden.Method according to claims 40 and 41, characterized in addition to the interferometer sensor, further sensors of the coordinate measuring technique, like touching Sensors and / or image processing and / or laser and / or tactile-optical fiber probe and / or measuring probes and / or switching probes and / or laser distance sensors in the coordinate measuring machine to get integrated. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die in das Koordinatenmessgerät eingebundenen Sensoren in ihren Positionen aufeinander eingemessen sind und die Messergebnisse in einem einheitlichen Koordinatensystem zur Verfügung gestellt werden.Method according to one of claims 40 to 42, characterized that the sensors integrated in the coordinate measuring machine are in their positions are measured on each other and the measurement results provided in a uniform coordinate system become. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass Messnadeln (Strahlungsleiter) zur Führung des Sensorstrahls zum Messort eingesetzt werden, die auswechselbar gestaltet sind.Method according to one of claims 40 to 43, characterized that measuring needles (radiation conductor) for guiding the sensor beam to Be used, which are designed interchangeable. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittswinkel des Sensorstrahlengangs aus den Messnadeln unterschiedlich gestaltet werden.Method according to one of claims 40 to 44, characterized that the exit angle of the sensor beam path from the measuring needles be designed differently. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittswinkel der Messnadeln so gestaltet sind, dass unter Berücksichtigung der Aperturwinkeln der Sensoren alle möglichen Oberflächenneigungen der Messobjekte im Bereich von 0° bis 90° oder 0° bis 180° erfasst werden.Method according to one of claims 40 to 45, characterized that the exit angles of the measuring needles are designed so that considering the aperture angles of the sensors all possible surface slopes of the measuring objects in the range of 0 ° to 90 ° or 0 ° to 180 ° are detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Messnadeln um die Nadelachse rotierbar angeordnet werden.Method according to one of Claims 40 to 46, characterized that the measuring needles are arranged rotatable about the needle axis. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalisch wirksame Rotationsachse der Messnadel durch Einmessen des Sensors an einem kalibrierten Normal bestimmt und beim Einsatz des Sensors später korrigierend berücksichtig wird.Method according to one of claims 40 to 47, characterized that the physically effective axis of rotation of the measuring needle through Measuring the sensor is determined on a calibrated normal and when using the sensor later correcting becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass als Einmessnormal kalibrierte Ringe und/oder kalibrierte Kugeln zum Einsatz kommen.Method according to one of Claims 40 to 48, characterized that as calibration standard calibrated rings and / or calibrated balls be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Absolut-Position der Sensor-Kennlinie innerhalb des Koordinatenmessgeräts für jede Winkelstellung durch Messung der Position eines kalibrierten Normals eingemessen wird.Method according to one of claims 40 to 49, characterized that the absolute position of the sensor characteristic within the coordinate measuring machine for each angular position is measured by measuring the position of a calibrated standard. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass für ausgewählte Winkelstellungen die Absolut-Position der Sensor-Kennlinie bestimmt wird und beim späteren Messen für dazwischen liegende Winkelpositionen die Sensorkennlinien-Position durch Interpolation ermittelt wird.Method according to one of claims 40 to 50, characterized that for selected angular positions the absolute position of the sensor characteristic is determined and at later Measuring for intermediate angular positions the sensor characteristic position is determined by interpolation. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferometer-Punktsensor über ein Dreh- oder Drehschwenkgelenk am Koordinatenmessgerät angeordnet wird.Method according to one of claims 40 to 51, characterized that the interferometer point sensor via a rotary or pivoting pivot on the coordinate measuring machine is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkpunkt des Dreh- oder Drehschwenkgelenks nah am Antastpunkt des Sensors oder im Antastpunkt des Sensors selbst angeordnet wird.Method according to one of Claims 40 to 52, characterized that the pivot point of the rotary or rotary pivot joint close to the touch point of the sensor or in the touch point of the sensor itself is arranged. Verfahren nach einem Ansprüche 40 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass systematische Messfehler, die in ihrer Größe von der Winkelneigung zwischen Sensor-Messachse (optischer Achse) und Materialoberfläche abhängig sind, korrigiert werden, indem die Abweichung vorher durch Messung eines Normals im Koordinatenmessgerät und hier bei Bestimmung der Abweichung gespeichert wird und dann beim Messen von Werkstücken mit dem Sensor korrigierend Berücksichtung findet.Method according to one of Claims 40 to 53, characterized that systematic measurement errors, in their size from the angular inclination between Sensor measuring axis (optical axis) and material surface are dependent, be corrected by the deviation beforehand by measuring a normal in the coordinate measuring machine and stored here when determining the deviation and then when measuring workpieces with the sensor correcting consideration place. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungswinkelabhängigen Fehler durch Messung eines Kugelnormals erfasst werden.Method according to one of Claims 40 to 54, characterized that the angle of inclination dependent Errors are detected by measuring a ball standard. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsabhängigen Fehler durch Messung geneigter Ebenen erfasst werden.Method according to one of Claims 40 to 55, characterized that the inclination dependent Errors are detected by measuring inclined planes. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsabhängigen Fehler durch Verkippen einer Messfläche mit einer im Koordinatenmessgerät integrierten Dreh- oder Drehschwenkachse gemessen werden.Method according to one of Claims 40 to 56, characterized that the inclination dependent Error due to tilting of a measuring surface with a coordinate measuring machine integrated Rotary or rotary pivot axis are measured. Verfahren nach einem Ansprüche 40 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass als Kalibiernormal ein polygonförmiges Objekt mit zugehöriger Kalibrierung Verwendung findet.Method according to one of Claims 40 to 57, characterized that as calibration standard a polygonal object with associated calibration use place. Verfahren nach einem Ansprüche 40 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Messnadeln über eine Wechselschnittstelle ausgewechselt werden.Method according to one of Claims 40 to 58, characterized that the measuring needles over a Change interface to be replaced. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass die auswechselbaren Messnadeln über ein Tasterwechselmagazin eines Koordinatenmessgeräts ein- und ausgewechselt werden.Method according to one of claims 40 to 59, characterized that the replaceable measuring needles via a probe change magazine of a coordinate measuring machine be changed and replaced. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schnittstelle des Tasterwechselmagazins der der anderen verwendeten Sensoren, insbesondere taktilen Sensoren, entspricht.Method according to one of claims 40 to 60, characterized that the mechanical interface of the probe change magazine of the the other sensors used, in particular tactile sensors, equivalent. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass die mit verschiedenen Messnadeln eingesetzten, mit verschiedenem Winkel gemessen Punkte im Koordinatenmessgerät zu einer Gesamtkontur zusammengefügt werden, wobei hierbei die eingemessenen Positionen des Sensors im Koordinatenmessgerät berücksichtigt werden.Method according to one of Claims 40 to 61, characterized that used with different measuring needles, with different angles measured points in the coordinate measuring machine are combined to form an overall contour, wherein Here, the measured positions of the sensor are taken into account in the coordinate measuring machine. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen durch Messpunkte, die mit anderen Sensoren des Koordinatenmessgeräts erfasst wurden, ergänzt werden.Method according to one of claims 40 to 62, characterized that the contours are detected by measuring points with other sensors of the CMM were added become. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Interferometer-Sensor im Koordinatenmessgerät Konturen nach dem Scanning-Prinzip erfasst werden, indem eine oder mehrere Koordinatenachsen des Koordinatenmessgeräts der durch den Sensor detektierten Auslenkung nachgeregelt werden, so dass sich der angetastete Materialoberflächenpunkt ca. in der Mitte der Sensorkennlinie befindet.Method according to one of claims 40 to 63, characterized in that contours are detected by the scanning principle with the interferometer sensor in the coordinate measuring machine by one or more coordinate axes of the coordinate measuring machine of the deflection detected by the sensor readjusted, so that the probed Material surface point approx. In the middle the sensor characteristic is located. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass mit verschiedenen Messnadeln Teilkonturen gescannt werden, die dann zu einer Gesamtkontur zusammengefügt werden.Method according to one of claims 40 to 64, characterized that partial contours are scanned with different measuring needles, which are then joined together to form an overall contour. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Interferometer-Sensor über eine Sensor-Wechselschnittstelle gegen andere Sensoren, wie taktile Sensoren oder Bildverarbeitungssensoren, auswechselbar ausgeführt wird.Method according to one of claims 40 to 65, characterized that the entire interferometer sensor via a sensor interface against other sensors, such as tactile sensors or image processing sensors, replaceable executed becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass beim Scanning mit dem Interferometer-Sensor eine Bewegung in einer zusätzlichen Zustellachse gleichzeitig während des Scanning-Betriebs ausgeführt wird und mit einer weiteren Zustellachse gleichzeitig tangential oder annähernd tangential zur Materialoberfläche bewegt wird, um mehrdimensionale Konturen auf der Materialoberfläche zu scannen.Method according to one of Claims 40 to 66, characterized that when scanning with the interferometer sensor movement in an additional one Delivery axis simultaneously during the Scanning operation performed becomes tangent with another infeed axis at the same time or approximate tangential to the material surface is moved to scan multi-dimensional contours on the material surface. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung mäanderförmig ausgeführt wird.Method according to one of claims 40 to 67, characterized that the delivery movement is executed meandering. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 68, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung entsprechend einer Schraubenlinie und/oder Spirallinie durchgeführt wird.Method according to one of claims 40 to 68, characterized that the feed movement according to a helix and / or spiral line carried out becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 69, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie des Interferometer-Sensors für verschiedene Werkstückoberflächenarten mit den Achsen des Koordinatenmessgeräts eingemessen wird, wobei hier die Messwerte bestimmten Verfahrpositionen der Koordinatenachsen zugeordnet werden.Method according to one of Claims 40 to 69, characterized that the characteristic of the interferometer sensor for different workpiece surface types is measured with the axes of the coordinate measuring machine, wherein Here are the measured values of certain travel positions of the coordinate axes be assigned. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 70, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellparameter für den Scanning-Betrieb des Koordinatenmessgeräts für verschiedene Werkstückoberflächen abgespeichert werden und beim Scanning zum Einsatz kommen.Method according to one of claims 40 to 70, characterized that the setting parameters for stored the scanning operation of the coordinate measuring machine for different workpiece surfaces and are used during scanning. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der geeigneten Regelparameter für die Scanning-Steuerung aus dem Ergebnis des Einmessvorgangs der Kennlinie des Interferometer-Sensors an der konkreten Materialoberfläche abgeleitet werden.Method according to one of claims 40 to 71, characterized that selecting the appropriate control parameters for the scanning control the result of the calibration process of the characteristic curve of the interferometer sensor on the concrete material surface be derived. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 72, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Messpunkten die mit dem Interferometer-Sensor gemessen werden, Punkte mit einem anderen, zum Beispiel taktilen oder Bildverarbeitungs-Sensor gemessen und die mit dem Interferometer-Sensor gemessene Punktwolke durch die mit den anderen Sensoren gemessenen Punkte geometrisch korrigiert werden.Method according to one of claims 40 to 72, characterized that in addition to the measuring points measured with the interferometer sensor, Measured points with another, for example, tactile or image sensor and the point cloud measured by the interferometer sensor through the be geometrically corrected with the other sensors measured points. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt durch Dreh- oder Dreh-/Schwenkachsen während der Messung um den Interferometer-Sensor herum gedreht oder geschwenkt wird.Method according to one of Claims 40 to 73, characterized that the measuring object by rotary or rotary / pivot axes during the Measurement rotated or panned around the interferometer sensor becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt über eine Dreh- oder Dreh-/Schwenkachse während des Scanning-Vorgangs mit dem Interferometer-Sensor automatisch in eine optimale Winkellage für den Scanning-Betrieb eingeschwenkt oder gedreht wird.Method according to one of Claims 40 to 74, characterized that the measurement object over a rotary or rotary / pivot axis during the scanning process with the interferometer sensor automatically in an optimal angular position for the scanning operation is pivoted or rotated. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 75, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjekts eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und dem Sensorstrahlengang ist.Method according to one of claims 40 to 75, characterized that the setpoint for the Screw in or swivel in the test object 90 ° between the scanning line formed from adjacent measuring points and the sensor beam path is. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 76, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für das Eindrehen oder Einschwenken des Messobjekts eine 90°-Stellung zwischen der aus benachbarten Messpunkten gebildeten Scanning-Linie und der Nadelachse ist.Method according to one of claims 40 to 76, characterized that the setpoint for the Screw in or swivel in the test object 90 ° between the scanning line formed from adjacent measuring points and the Needle axis is. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 77, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Scanning-Linie durch Ausgleichsrechnung aus zwei oder mehreren Messpunkten erfolgt.Method according to one of claims 40 to 77, characterized that out the direction of the scanning line through equalization two or more measuring points takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung im Zusammenspiel zwischen dem Interferometer-Sensor und dem Koordinatenmessgerät Konturlinien am zu messenden Merkmal in mindestens zwei unterschiedlichen Höhen gemessen werden und hieraus die Sollvorgabe für einen durch Dreh- oder Drehschwenkachse ausgeführtes Senkrechtstellen des Messobjektmerkmals zum Sensorstrahlengang und/oder parallel zur Nadelachse abgeleitet wird.Method according to one of claims 40 to 78, characterized that in the measurement in the interaction between the interferometer sensor and the coordinate measuring machine Contour lines on the feature to be measured in at least two different Heights measured and from this the target specification for a rotary or rotary pivot axis executed Vertical positions of the measurement object feature to the sensor beam path and / or is derived parallel to the needle axis. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 79, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung mit dem Interferometer-Sensor im Koordinatenmessgerät auf dem Werkstück vorhandene Verschmutzungen durch Öle, Wasser oder ähnliche Stoffe dadurch aus dem Messergebnis ausgeblendet werden, dass bei der Messung von mehr als einer Schicht mit dem interferometrischen Sensor jeweils die vom Sensor am weitesten entfernt liegende Schicht zur Messung herangezogen wird.Method according to one of claims 40 to 79, characterized that when measuring with the interferometer sensor in the coordinate measuring machine on the workpiece existing contamination by oils, water or similar Substances are thereby faded out of the measurement result that at the measurement of more than one layer with the interferometric Sensor in each case the layer furthest from the sensor is used for the measurement.
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