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DE29822001U1 - Prüfkörper zur Kalibrierung eines Koordinatenmeßgerätes - Google Patents

Prüfkörper zur Kalibrierung eines Koordinatenmeßgerätes

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DE29822001U1
DE29822001U1 DE29822001U DE29822001U DE29822001U1 DE 29822001 U1 DE29822001 U1 DE 29822001U1 DE 29822001 U DE29822001 U DE 29822001U DE 29822001 U DE29822001 U DE 29822001U DE 29822001 U1 DE29822001 U1 DE 29822001U1
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test
test body
base
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measuring machine
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DE29822001U
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/30Bars, blocks, or strips in which the distance between a pair of faces is fixed, although it may be preadjustable, e.g. end measure, feeler strip

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Description

Beschreibung: y 98055 G
Prüfkörper zur Kalibrierung eines Koordinatenmeßgerätes
Die Erfindung betrifft einen Prüfkörper zur Kalibrierung eines Koordinatenmeßgerätes. Derartige Prüfkörper sind aus dem Stand der Technik bereits in großer Variationsbreite bekannt. Sie werden dazu verwendet, um Koordinatenmeßgeräte zu kalibrieren. Hierzu weisen besagte Prüfkörper Prüfmerkmale mit genau bekannten geometrischen Eigenschaften auf, die vom Taster des Koordinatenmeßgerätes abgetastet werden, wobei aus den beim Abtasten entstehenden Meßwerten die Abweichungen ermittelt werden können und hierdurch entsprechende Korrekturparameter zur Korrektur des Meßsystems abgeleitet werden können.
Eine Reihe von gängigen Prüfkörpern mit zugehörigen Auswerteverfahren ist beispielsweise im Artikel "Prüfkörper für Koordinatenmeßgeräte, Werkzeugmaschinen und Meßroboter" von H.-H. Schüssler, erschienen in Technisches Messen, 51. Jahrgang 1984, Heft 3 auf Seiten 83-95 beschrieben. Wie aus dem betreffenden Artikel hervorgeht, gibt es unterschiedlichste Prüfmerkmale an Prüfkörpern, wie beispielsweise Endmaße, Kugein, Ringe etc., die Bestandteil der betreffenden Prüfkörper sind. Aufgrund der unterschiedlichen Meßaufgaben sind die Prüfmerkmale oftmals an unterschiedlichsten Grundkörpern befestigt. Beispielsweise wird im Bild 5 des betreffenden Artikels ein raumschräg aufgestelltes Stufenendmaß gezeigt, mit dem die 3D-Längenmeßunsicherheit gemessen wird. Wie aus dem betreffenden Bild zu ersehen ist, wird das gezeigte Stufenendmaß über eine relativ aufwendige Hilfskonstruktion in einem definierten Winkel zur horizontalen Oberfläche des gezeigten Meßtisches gehalten. Bild 9 hingegen zeigt einen quaderförmigen Kegelkörper, bei dem auf zwei rechtwinklig aneinander angrenzenden Flächen des Körpers Kugeln befestigt sind.
Um ein Koordinatenmeßgerät mit den besagten Prüfkörpern kalibrieren zu können, ist teils ein erheblicher Aufwand notwendig, da unterschiedlichste Prüfkörper, mit teils großem Gewicht auf dem Koordinatenmeßgerät in unterschiedlichen Stellungen befestigt und
ausgemessen werden müssen. Ein derartiger Aufwand scheint gerechtfertigt, wenn das betreffende Koordinatenmeßgerät im jährlichem Turnus neu kalibriert wird. Neuheitlich wurde jedoch durch entsprechende Normungsgremien beschlossen, daß in Koordinatenmeßgeräten zur Verifizierung der gleichbleibenden Qualität erheblich häufiger Prüfvorgänge durchgeführt werden müssen. Ein derartiger Prüfaufwand ist jedoch mit den herkömmlichen Prüfkörpern nicht mehr vernünftig möglich. Es wurde deshalb bereits verschiedentlich vorgeschlagen, unterschiedliche Prüfmerkmale auf ein und demselben Prüfkörper zusammenzufassen. Diese Maßnahme ist jedoch auch nur begrenzt einsatzfähig, da unterschiedliche Prüfmerkmale, wie bereits oben ausgeführt, unterschiedlichste räumliche Orientierungen der abzutastenden Prüfmerkmale erfordern.
Aufgabe ist es deshalb hiervon ausgehend, einen einfach herzustellenden Prüfkörper oben genannter Art vorzuschlagen, auf dem mehrere Prüfmerkmale angeordnet werden können und mit dem auf einfache Art und Weise die Orientierung der Prüfmerkmale verändert werden kann.
Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 durch einen Prüfkörper mit einem Grundkörper mit geradem prismatischen Aufbau gelöst, wobei sowohl wenigstens eine erste der Grundflächen des Grundkörpers wie auch wenigstens eine erste der Seitenflächen des Grundkörpers eine Dreipunktauflage umfassen, die der Lagerung des Grundkörpers auf dem Koordinatenmeßgerät dienen.
Der erfindungsgemäße Prüfkörper weist hierbei eine Reihe von besonderen Vorteilen auf. Durch die Dreipunktauflage auf der Grundfläche des prismatischen Grundkörpers kann der Prüfkörper in seiner Vorzugslage lagestabil auf dem Koordinatenmeßgerät angeordnet werden. Soll die Orientierung einzelner Prüfmerkmale geändert werden, so kann der Prüfkörper jedoch zusätzlich auch auf der Dreipunktauflage der besagten ersten Seitenfläche gelagert werden. Hierdurch ergeben sich eine Vielzahl von Orientierungsmöglichkeiten für die Prüfmerkmale, wie dies noch detailliert im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung beschrieben werden wird.
Da man die Dicke des Grundkörpers vorzugsweise möglichst gering halten wird, um hierdurch insbesondere auch das Gewicht des Grundkörpers gering zu halten, besteht bei einer unmittelbar auf die besagte erste Seitenfläche aufgebrachten Dreipunktauflage die Gefahr, daß der Grundkörper hierdurch relativ instabil gelagert wird. Die Dreipunktauflage umfaßt deshalb in einer vorteilhaften Weiterbildung einen Lagerkörper der auf der besagten ersten Seitenfläche befestigt ist. Bei dem Lagerkörper kann es sich besonders vorteilhaft um eine Platte handeln, auf der die drei Auflagen befestigt sind, die die Dreipunktauflage definieren.
Um den Prüfkörper lagegenau auf dem Koordinatenmeßgerät fixieren zu können, kann der Prüfkörper vorzugsweise eine Aufnahme zur Befestigung eines Spannmittels umfassen, über das der Prüfkörper auf dem Koordinatenmeßgerät festgespannt werden kann. Eine derartige Aufnahme könnte beispielsweise eine Ausnehmung sein, in die ein auf dem Koordinatenmeßgerät befestigter Haken eingreift. In einer besonders einfachen Ausführungsform umfaßt die Aufnahme jedoch lediglich ein Loch im Prüfkörper, durch das hindurch der Prüfkörper mittels Schrauben auf dem Koordinatenmeßgerät befestigt werden kann.
Insbesondere für die Tests, die mit länglichen Endmaßen durchgeführt werden, wie beispielsweise der Rechtwinkligkeitstest, muß das Endmaß raumschräg im Koordinatenmeßgerät aufgestellt werden. Um die raumschräge Ausrichtung des Endmaßes zu erreichen, sollte das Endmaß deshalb derart an dem Prüfkörper angeordnet sein, daß die Längsachse des länglichen Endmaßes mit der ersten Seitenfläche, die die Dreipunktauflage umfaßt, einen spitzen Winkel einschließt. An dieser Stelle soll hierbei eine Definition für den spitzen Winkel gegeben werden. Hierunter soll im folgenden ein Winkel verstanden werden, der größer als 0° ist und gleichzeitig kleiner als 90° ist. Bevorzugt sollte der Winkel hierbei 35° betragen.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sollen im folgenden im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung erläutert werden.
Hierin zeigen:
Figur 1 ein Koordinatenmeßgerät (100) mit einem erfindungsgemäßen vollständig montierten Prüfkörper (110);
Figur 2 den erfindungsgemäßen vollständig montierten Prüfkörper gemäß Figur 1 in vergrößerter Darstellung;
Figur 3 den Prüfkörper gemäß Figur 2 als Explosionszeichnung; und
Figur 4 den Grundkörper (1) des Prüfkörpers (110) gemäß Figuren 1-3 von unten.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Prüfkörper (110) beim Einsatz auf einem Koordinatenmeßgerät (100). Es sei an dieser Stelle explizit erwähnt, daß sowohl die Komponenten des Prüfkörpers (110) wie auch die Komponenten des Koordinatenmeßgerätes nicht maßstäblich gezeichnet sind. Das hier in Figur 1 gezeigte Koordinatenmeßgerät ist hierbei rein beispielhaft in Form eines sogenannten Portalmeßgerätes ausgeführt, bei dem ein Portal (105) beweglich entlang einem Meßtisch (102) geführt ist. Auf dem Portal (105) seinerseits ist ein Schlitten (106) beweglich geführt, wobei an dem Schlitten (106) seinerseits die Pinole (104) ebenfalls beweglich geführt ist, so daß der am unteren Ende der Pinole (104) befestigte Tastkopf (107) in allen drei Raumrichtungen (X, Y, Z) bewegt werden kann. Die Antastung eines Werkstückes oder des hier gezeigten Prüfkörpers (110) erfolgt mittels eines Tasters (103), dessen Berührung mit dem Prüfkörper durch den Tastkopf (107) detektiert wird. Die genaue Position des Meßpunktes an dem der Taster (103) den Prüfkörper berührt, wird hierbei von, in Figur 1 nicht näher gezeigten, Maßstäben mit zugehörigen Ableseköpfen abgeleitet, die die jeweilige Position des Portals (105), des Schlittens (106) und der Pinole (104) angeben. Die Funktionsweise derartiger Koordinatenmeßgeräte ist bereits seit langem bekannt und kann beispielsweise dem Buch Koordinatenmeßtechnik erschienen in der 2. Auflage 1992 im Verlag Moderne Industrie AG & Co., Landsberg/Lech entnommen werden.
Anhand von Figuren 2-4 soll nunmehr der konkrete Aufbau des erfindungsgemäßen Prüfkörpers näher erläutert werden. Figur 2 zeigt hierbei den in Figur 1 gezeigten Prüfkörper in vergrößerter perspektivischer Ansicht. Figur 3 stellt den Prüfkörper in Form einer Explosionszeichnung dar, so daß die Einzelkomponenten des Prüfkörpers weitestgehend als Detail sichtbar sind. Figur 4 zeigt den Grundkörper (1) des Prüfkörpers (110) von unten.
Wie aus den Figuren 1-4 klar ersichtlich ist, ist das zentrale Bauteil des Prüfkörpers ein Grundkörper (1), der einen geraden prismatischen Aufbau aufweist. Der Begriff gerader prismatischer Aufbau ist hierbei der allseits bekannten mathematischen Formelsammlung „Taschenbuch der Mathematik", 19. Auflage, G. Teubner Verlag, von Bronstein und Semendjajew entlehnt und beschreibt einen Körper mit einer vieleckigen Grundfläche und Seitenflächen, die alle als Rechtecke ausgeführt sind. Der Grundkörper (1) kann hierbei aus den unterschiedlichsten Materialien hergestellt sein. Aufgrund der thermischen und mechanischen Stabilität wird man den Grundkörper besonders vorteilhaft aus Granit herstellen. Es ist alternativ jedoch genau so denkbar, daß der Grundkörper aus kunstharzgetränkten Kohlefasern, aus Glaskeramischen Werkstoffen oder aus Metall hergestellt ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, weist wenigstens die untere Grundfläche (19) eine Dreipunktauflage in Form von drei Auflagen (18a, 18b, 18c) auf. Die Auflagen (18a-c) sind hierbei in Form von zylindrischen Körpern vorgesehen, die mittels Schrauben in entsprechenden Gewinden im Grundkörper (1) festgeschraubt werden. Damit die Schrauben über die Auflagen (18a-c) nicht überstehen, befinden sich in den Auflagen (18a-c) Versenkungen für die Schrauben. Zugleich weist jedoch auch eine Seitenfläche (23) des Gruädkörpers (1) eine Dreipunktauflage (43a, 43b, 43c) auf, über die der Grundkörper (1) ebenfalls auf dem Koordinatenmeßgerät gelagert werden kann. Wie hierbei aus Figur 3 ersichtlich ist, weist die Dreipunktlagerung hierbei ebenfalls drei Auflagen (43a, b, c) auf, auf denen der Grundkörper (1) ebenfalls gelagert werden kann, so daß für diesen Fall der Lagerung dann die Grundfläche (19) des prismatischen Grundkörpers (1) vertikal zum Meßtisch orientiert ist und nicht horizontal, wie dies in Figur 1 dargestellt wurde. Die Auflagen (43a-c) sind hierbei ähnlich wie eine Schraube mit völlig abgeflachtem Kopf ausgeführt und über das entsprechende Gewinde in einen
Lagerkörper (4) eingeschraubt. Der Lagerkörper (4) wiederum, der hier beispielhaft als Platte ausgeführt ist, ist seinerseits an der Seitenfläche (23) befestigt, was über Schrauben (41) bewerkstelligt wird, die in entsprechende Gewinde (16) im Grundkörper (1) eingeschraubt werden.
Selbstverständlich hätten die Auflagen (43a-c) auch unmittelbar in die Seitenfläche (23) des Grundkörpers (1) eingeschraubt werden können. Dies hat jedoch gegenüber der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Lösung den Nachteil, daß der Grundkörper (1) aufgrund seiner geringen Dicke hierdurch relativ instabil steht und bereits durch leichtes Berühren zum Umkippen gebracht werden kann. Durch den Lagerkörper (4) wird hierdurch insbesondere die durch die drei Auflagen (43a-c) definierte Fläche erheblich vergrößert, so daß hierdurch die Auflage stabiler wird. Der Prüfkörper muß während seines Einsatzes auf dem Koordinatenmeßgerät in einer Vielzahl von unterschiedlichen Stellungen festgespannt werden. Um den Prüfkörper möglichst einfach auf dem Koordinatenmeßgerät festzuspannen, sollte dieser bereits zumindest eine Aufnahme zur Befestigung eines Spannmittels umfassen, über das der Prüfkörper dann auf dem Koordinatenmeßgerät festgespannt werden kann. Eine derartige Aufnahme könnte beispielsweise eine Aussparung im Grundkörper (1) sein, in die formschlüssig eine Schraubzwinge eingehakt werden kann, die dann als Spannmittel fungiert. Im einfachsten Fall jedoch umfaßt die Aufnahme wenigstens ein Loch im Prüfkörper, durch das hindurch der Prüfkörper mittels Schrauben, die in diesem Falle als Spannmittel fungieren, auf dem Koordinatenmeßgerät befestigt werden kann. Um den Grundkörper (l)-auf dem Koordinatenmeßgerät festspannen zu können, wenn dieser auf der Dreipunktauflage (18a-c) auf dem Koordinatenftießgerät ruht, ist das Loch (12) vorgesehen, durch das hindurch der Prüfkörper (110) mittels einer Schraube (112) in einem auf dem Meßtisch des Koordinatenmeßgerätes vorgesehenen Gewinde oder in einem auf dem Drehtisch des Koordinatenmeßgerätes vorgesehenem Gewinde festgeschraubt werden kann. Ist der Prüfkörper hingegen auf der Dreipunktauflage (43a, 43b, 43c) gelagert, so kann der Prüfkörper ebenfalls über die Schraube (112) durch das Loch (44) hindurch ebenfalls entweder in einem Gewinde des Meßtisches des Koordinatenmeßgerätes oder in einem Gewinde im Drehtisch des Koordinatenmeßgerätes festgezogen werden. Um die
betreffende Schraube vernünftig bedienen zu können, befindet sich im Grundkörper (1) eine Aussparung (17).
Zur Aufbewahrung des Spannmittels, hier also der Schraube (112), weist der Prüfkörper eine Aufbewahrung, hier beispielhaft in Form eines Gewindes (hier nicht sichtbar) im Auflagekörper (4) auf, in das die Schraube (112) in Fig. 2 eingeschraubt ist (siehe Figur 2 und 3). Außerdem weist der Prüfkörper zudem auch eine Aufbewahrung für einen Taststift (111) auf, der dem Abtasten des Prüfkörpers dient. Die Aufnahme wird hierbei ebenfalls durch ein Gewinde (hier nicht sichtbar) im Auflagekörper (4) realisiert, in das der Taststift (111) eingeschraubt ist, wie dies Figur 2 zeigt.
Am Prüfkörper selbst befinden sich nunmehr eine Reihe von unterschiedlichen Prüfmerkmalen, die in Form von durch das Koordinatenmeßgerät abzutastenden Bauteilen realisiert sind. Zunächst einmal ist eines der Bauteile ein längliches Endmaß (2), das über zwei im wesentlichen U-förmig ausgestaltete Halter (21a, 21b) gehalten wird. Die U-formigen Halter (21a, 21b) sind hierbei derart ausgestaltet, daß lediglich in einem der Halter (21a) das Endmaß (2) durch eine mit Schrauben befestigte Platte festgeklemmt wird, während das Endmaß (2) im anderen Halter (21b) lediglich in der U-förmigen Aussparung geführt ist. Die Halter (21a, 21b) sind mittels Schrauben (22) am Grundkörper (1) befestigt. Die Befestigung der Halter (21a, 21b) am Grundkörper (1) erfolgt hierbei wie folgt. Wie bereits oben ausgeführt erfordern es eine Reihe von Kalibrieraufgaben, wie beispielsweise der sogenannte Rechtwinkligkeitstest, daß längliche Endmaße, wie das Endmaß (2) in einem spitzen Winkel zu der Oberfläche des horizontal ausgerichteten Meßtisches ausgerichtet w-erden. Um genau dies zu erreichen, werden die Halter (21a und 21b) so im Grundkörper befestigt, daß die Längsachse (25) des Endmaßes (2) mit der besagten ersten Seitenfläche (23), an der die Dreipunktlagerung (43a, 43b, 43c) befestigt ist, einen entsprechend vordefinierten spitzen Winkel einschließt. Hierdurch kann folgendes erreicht werden. Wird der Prüfkörper auf der Dreipunktauflage (43a-c) auf dem Koordinatenmeßgerät gelagert, so hat dies zur Folge, daß das Endmaß (2) mit dem entsprechenden spitzen Winkel gegenüber dem Meßtisch gelagert ist. Der Winkel sollte hierbei etwa 35° betragen, was heute für die betreffenden Messungen als Standard winkel
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verwendet wird. Zusätzlich weist der Prüfkörper auch noch ein weiteres Endmaß (5) auf. Die Besonderheit dieses Endmaßes ist hierbei insbesondere darin zu sehen, daß dieses nur durch einen Halter (51) gehalten wird, auf dem das Endmaß (5) einseitig aufgeklebt ist. Hierdurch erhält man eine zur Grundfläche des Grundkörpers parallele Fläche sowie vier zur Grundfläche des Grundkörpers (1) lotrechte Flächen, die vollständig durch einen Taster des Koordinatenmeßgerätes abtastbar sind. Der Halter (51) des Endmaßes (5) ist hierbei durch eine Schraube (52) auf dem Prüfkörper befestigt. Darüber hinaus weist der Prüfkörper als weitere abzutastende Bauteile zwei Kugeln (7b, 8b) auf, die beabstandet von einander derart befestigt sind, daß sie von einer durch die besagte erste Grundfläche (19) definierten Grundebene unterschiedliche Abstände aufweisen. Um dies zu erreichen, sind die Kugeln auf entsprechenden separaten Trägern befestigt. Die Träger weisen hier rein beispielhaft einen quaderförmigen Block (71 bzw. 81) auf, auf dem jeweils ein Kugelaufnehmer (7a bzw. 8a) befestigt ist. Die Längsachse der Kugelaufnehmer (7a bzw. 8a) ist hierbei näherungsweise lotrecht auf die Grundfläche der Blöcke (71 bzw. 81). Durch die unterschiedliche Länge der Kugelaufnehmer (7a bzw. 8a) sind die Kugeln somit derart befestigt, daß sie von einer durch die besagte erste Grundfläche (19) definierten Grundebene unterschiedliche Abstände aufweisen. Die Blöcke (71 bzw. 81) können über entsprechende Schrauben (72 bzw. 82) in entsprechenden Gewinden (15) des Grundkörpers (1) an den entsprechenden Seitenflächen befestigt werden.
Damit sind die Kugeln (7b, 8b) auf separaten Trägern (7a, 71; 8a, 81) befestigt, die an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Grundkörpers befestigt werden können.
Ein weiteresiBauteil, welches ein abzutastendes Prüfmerkmal definiert, ist der Ring (3), dessen Ringinnenseite (31) abgetastet werden kann. Um den Ring (3) auf dem Grundkörper (1) des Prüfkörpers (110) befestigen zu können, sind im Grundkörper (1) fünf Magneten (11), die in diesem speziellen Falle als Permanentmagneten ausgebildet sind, angeordnet. Über diese fünf Magneten (11) wird der in diesem Falle ferromagnetisch ausgebildete Ring (3) positionsstabil gehalten. Es versteht sich, daß die Haltefunktion bereits durch einen einzelnen Magneten erfüllt werden kann. Darüber hinaus versteht sich auch, daß anstelle
des hier beispielhaft ausgebildeten Ringes rein prinzipiell auch andere ferromagnetische Bauteile, wie beispielsweise ein ferromagnetisches Endmaß befestigt werden könnte.
Als weiteres abzutastendes Bauteil weist das Ausführungsbeispiel einen Dorn (6) auf, dessen Ringaußenseite abgetastet werden kann. Der Dorn ist hierbei ähnlich einem Wagenrad auf einem Halter (61) befestigt, indem eine Schraube (63) in ein entsprechendes Gewinde des Halters (61) durch den Dorn (6) eingeschraubt wird.
Als weiteres Bauteil welches ein Prüfmerkmal definiert, weist der Prüfkörper einen länglichen Körper (9a) mit einer endseitig angebrachten Kugel (9b) auf, wobei die Längsachse des länglichen Körpers zu der durch die besagte erste Grundfläche definierten Grundebene einen spitzen Winkel aufweist. Hierdurch gelingt es die Längsachse des länglichen Körpers (9a) mit der endseitig hieran angebrachten Kugel (9b) raumschräg in unterschiedliche Richtungen zu orientieren, obwohl der Grundkörper (1) auf der Dreipunktauflage (18a, b c) der Grundfläche (19) aufliegt. Zur Herstellung der unterschiedlichen spitzen Winkel wird der längliche Körper (9a) mit der hieran endseitig befestigten Kugel (9b) von dem Träger (91) in den entsprechenden Winkeln aufgenommen. Dazu weist der Träger (91) mehrere Gewinde auf, deren Längsachse gegenüber der Grundebene die besagten spitzen Winkel aufweisen, wobei der längliche Körper in dem besagten Loch bzw. dem besagten Gewinde befestigt ist. Der Träger (91) seinerseits ist über Schrauben (93) in entsprechenden Gewinden des Grundkörpers (1) fixiert.
Zusammenfassend entsteht hierdurch ein hochvariabler Prüfkörper, mit dem eine Vielzahl von unterschiedlichen Prüfungen auf dem Koordinatenmeßgerät vorgenommen werden können. Beispielsweise kann der Prüfkörper über die Dreipunktauflage (18a, b, c) auf der Grundfläche (19) zentrisch auf einem Drehtisch festgespannt werden, wobei durch entsprechende Abtastung der Kugeln (7b und 8b) eine sogenannte 3D-Alphamessung gemäß EN ISO 10360-3 durchgeführt werden kann, über die die Achsverhältnisse des Drehtisches festgestellt werden können.
Darüber hinaus kann beispielsweise der Prüfkörper (110) gleichfalls über die Dreipunktlagerung (18a, b, c) auf dem Meßtisch des Koordinatenmeßgerätes an einer beliebigen Position festgeklemmt werden und durch Messung des Endmaßes (2) wie auch gleichzeitig des Endmaßes (5) die Längenmeßunsicherheit in einer Dimension gemessen werden. An dem Ring (3) und dem Dorn (6) können Rundheitsformprüfungen zur Überprüfung der Meßunsicherheit des Koordinatenmeßgerätes bei der Rundheitsprüfung gemacht werden, sowie Vergleichstests zwischen der Rundheitsmessung der Innenfläche eines Rings und der Außenfläche eines Domes angestellt werden. Desweiteren kann der sogenannte V2-Test nach den VDE/VDI-Richtlmien durchgeführt werden. An den mit (9a, 9b) bezeichneten Bauteilen können sogenannte R3-Tests nach der ISO 10360 durchgeführt werden. Durch Lagern des Prüfkörpers auf der Dreipunktlagerung (43a, b, c) kann an dem Endmaß (2), das nunmehr in einem spitzen Winkel zur Ebene des Meßtisches steht, der sogenannte Rechtwinkligkeitstest durchgeführt werden.
Abschließend ist nunmehr zu sagen, daß der Prüfkörper (110) keineswegs auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise können selbstverständlich die gezeigten Bauteile vielfältig variiert werden. Beispielsweise könnte anstelle der flach ausgeführten Auflagen (43a, b, c) bzw. (18a, b, c) der Dreipunktauflage auch spitz ausgeführte Lager vorgesehen werden. Auch die Halter für die entsprechenden abzutastenden Bauteile müssen keineswegs derart ausgeführt sein, wie dies hier rein beispielhaft in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist.

Claims (23)

Schutzansprüche:
1. Prüfkörper (110) zur Kalibrierung eines Koordinatenmeßgerätes (100) umfassend einen Grundkörper (1) mit geradem prismatischem Aufbau, wobei sowohl wenigstens eine erste der Grundflächen (19) des Grundkörpers (1), wie auch wenigstens eine erste der Seitenflächen (23) des Grundkörpers eine Dreipunktauflage (18a, b, c und 43 a, b, c) umfassen, die der Lagerung des Grundkörpers auf dem Koordinatenmeßgerät dienen.
2. Prüfkörper nach Anspruch 1, wobei die Dreipunktauflage der ersten Seitenfläche einen Lagerkörper (4) umfaßt, der auf der besagten ersten Seitenfläche (23) befestigt ist.
3. Prüfkörper nach Anspruch 2, wobei der Lagerkörper eine Platte ist.
4. Prüfkörper nach Ansprüchen 1-3 , wobei die mit der Dreipunktauflage versehene erste Seitenfläche mit wenigstens einer zweiten Seitenfläche (24) einen spitzen Winkel einschließt.
5. Prüfkörper nach Anspruch 4, wobei der Winkel 35° beträgt.
6. Prüfkörper nach Ansprüchen 1-5, wobei der Prüfkörper zumindest eine Aufnahme zur Befestigung eines Spannmittels umfaßt, über das der Prüfkörper auf dem Koordinatenmeßgerät festgespannt werden kann.
7. Prüfkörper nach Anspruch 6, wobei die Aufnahme wenigstens ein Loch (12,44) im Prüfkörper umfaßt, durch das hindurch der Prüfkörper mittels einer Schraube auf dem Koordinatenmeßgerät festgespannt werden kann.
8. Prüfkörper nach Ansprüchen 1-7, wobei am Prüfkörper mehrere durch das Koordinatenmeßgerät abzutastende Bauteile befestigt sind.
9. Prüfkörper nach Anspruch 8, wobei eines der Bauteile ein Endmaß (2, 5) ist.
10. Prüfkörper nach Anspruch 9, wobei das Endmaß (2) ein längliches Endmaß ist, dessen Längsachse (25) mit der besagten ersten Seitenfläche einen spitzen Winkel einschließt.
11. Prüfkörper nach Anspruch 10, wobei der Winkel 35° beträgt.
12. Prüfkörper nach Ansprüchen 10-11 und 4, wobei die Längsachse (25) des Endmaßes parallel zur besagten zweiten Seitenfläche (24) steht.
13. Prüfkörper nach Anspruch 9, wobei das Endmaß (5) derart auf dem Grundkörper (1) befestigt ist, daß wenigstens eine der durch das Endmaß definierten Flächen sowohl parallel zu den Grundflächen ist, wie auch vollständig durch den Taster eines Koordinatenmeßgerätes abtastbar ist.
14. Prüfkörper nach Anspruch 8, wobei die Bauteile zwei Kugeln (7b, 8b) umfassen, die beabstandet voneinander an wenigstens einem Träger derart befestigt sind, daß sie von einer durch die besagte erste Grundfläche definierte Grundebene unterschiedliche Abstände aufweisen.
15. Prüfkörper nach Anspruch 14, wobei die Kugeln auf separaten Trägern (7a, 71 und 8a, 81) befestigt sind, die an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Grundkörpers befestigt werden können.
16. Prüfkörper nach Anspruch 8, wobei die Bauteile einen Ring (3) umfassen, dessen Ringinnenseite (31) abgetastet werden kann.
17. Prüfkörper nach Ansprüchen 1-17, wobei im Grundkörper wenigstens ein Magnet (11) angeordnet ist, über den ferromagnetische Bauteile befestigt werden können.
18. Prüfkörper nach Anspruch 16 und 17, wobei der Ring (3) von dem Magneten (11) befestigt wird.
19. Prüfkörper nach Anspruch 8, wobei die Bauteile einen Dorn (6) umfassen, dessen Außenseite abgetastet werden kann.
20. Prüfkörper nach Anspruch 8, wobei die Bauteile einen länglichen Körper (9b) mit einer endseitig angebrachten Kugel (9a) umfassen, und wobei die Längsachse des länglichen Körpers zu der durch die besagte erste Grundfläche definierten Grundebene einen spitzen Winkel aufweist.
21. Prüfkörper nach Anspruch 20, wobei zur Herstellung des spitzen Winkels der längliche Körper von einem Trägerkörper (91) mit dem entsprechenden Winkel aufgenommen wird.
22. Prüfkörper nach Anspruch 21, wobei der Trägerkörper wenigstens ein Loch oder ein Gewinde aufweist, deren Längsachse gegenüber der Grundebene den besagten spitzen Winkel aufweist, und in der der besagte längliche Körper befestigt ist.
23. Prüfkörper nach Ansprüchen 1-22, wobei der Prüfkörper eine Aufbewahrung für das besagte Spannmittel (112) zur Befestigung des Prüfkörpers an einem Koordinatenmeßgerät aufweist und/oder eine Aufbewahrung für einen Taststift (111) aufweist, der dem Abtasten des Prüfkörpers dient.
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