DE3711644A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen raeumlicher koordinaten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirksamen Messen räumlicher Koordinaten und insbessondere ein Koordinatenmeßgerät, das in der La­ ge ist, die Rundheit, die Krümmung od. dgl. eines zu mes­ senden Gegenstandes ebenso zu erfassen, wie dessen Länge und Durchmesser.

Ein ähnliches Meßgerät zum Erfassen von Koordinaten ist bereits bekannt. Bei diesem Gerät werden ein auf einem Meßtisch angeordnetes Meßobjekt und ein von der Z-Säule des Meßgerätes getragener Meßfühler durch einen Bewe­ gungsmechanismus räumlich zueinander bewegt. Die Relativ­ bewegung zwischen der Oberfläche des Meßobjektes und der Meßfühlerspitze wird hierbei erfaßt. Ein die erfaßte Re­ lativbewegung repräsentierendes Signal wird durch eine Datenverarbeitungsanlage in einer vorbestimmten Weise verarbeitet, so daß die Konturen, die Abmessungen usw. des jeweiligen Objektes vermessen werden. Diese Art Meß­ gerät hat einen breiten Anwendungsbereich gefunden, da es die Länge, den Durchmesser usw. eines Meßobjektes mit re­ lativ hoher Geschwindigkeit bei einer hohen Genauigkeit erfassen kann. Unter diesen Meßgeräten gibt es zwei Typen von Meßgeräten für die Verwendung zur Koordinatenmessung. Das ist zum einen ein handbetätigtes Gerät, bei dem die Bedienperson den Bewegungsmechanismus durch Hand an­ treibt, so daß die Meßfühlerspitze bei jedem Meßpunkt an das Meßobjekt angelegt oder mit diesem in Berührung ge­ bracht wird. Es gibt auch ein automatisches Meßgerät, bei dem der Bewegungsmechanismus mittels eines Antriebs, wie z.B. eines programmgesteuerten Motors angetrieben wird.

Da jedoch ein solches Koordinatenmeßgerät, und zwar so­ wohl das selbsttätige Meßgerät als auch das Handmeßgerät die Meßfühlerspitze und das Meßobjekt in Richtung der re­ sultierenden dreier senkrecht aufeinanderstehender Ach­ sen, nämlich der entsprechend dem Aufbau des Gerätes festgelegten X-, Y- und Z-Achsen bewegt werden, ist das Gerät so konstruiert, daß es für jeden Meßpunkt dadurch eine Koordinate erhält, daß z.B. die Meßfühlerspitze in Berührung mit der Innenseite einer Bohrung an drei Stel­ len der Bohrung gebracht wird, um die Koordinate eines jeden Punktes zu erhalten, wenn der Innendurchmesser der Bohrung gemessen wird, wonach die Koordinaten-Daten in vorbestimmter Weise verarbeitet werden.

Aus diesem Grund ist es mit dem herkömmlichen Koordina­ tenmeßgerät unmöglich, eine Messung durchzuführen, um die Rundheit, die Krümmung, die Zylindrizität od. dgl. eines Gegenstandes zu messen, da eine solche Messung eine Viel­ zahl von kontinuierlich an der Oberfläche der Bohrung oder der Welle zu erhaltenden Meßdaten erfordern würde, während gleichzeitig die Messung zur Erfassung der Länge oder des Durchmessers ausgeführt würde. Um die Rundheit od. dgl. zu erfassen, ist es erforderlich, daß Meßobjekt von dem Meßtisch zu entfernen und es einem Spezialmeßge­ rät zuzuführen, woraus ein extrem geringer Wirkungsgrad bei der Lösung der Meßaufgabe resultiert. Auch ist die Genauigkeit der Messung nicht besonders gut, da die Meß­ bedingungen nicht über den gesamten Meßvorgang konstant gehalten werden können. In dem Fall, daß ein selbsttätig angetriebenes Meßgerät verwendet wird, muß das Entfernen des Meßobjektes von dem Meßtisch ebenso wie das Anbringen des Meßobjektes auf den Meßtisch durch die Bedienperson erfolgen, was den spezifisch hohen Wirkungsgrad dieses Typs Meßgerät beeinträchtigen könnte.

Nachteilig an den bekannten Koordinatenmeßgeräten ist also, daß sie nicht geeignet sind, die Rundheit od. dgl. eines Meßobjektes zu erfassen, da der Meßfühler an dem Gehäuse des Meßgerätes befestigt ist. Er ist nicht in der Lage, seine Position relativ zu dem Meßgerät zu verän­ dern, und daß es auf der anderen Seite erforderlich ist, den Meßfühler an dem Gehäuse des Gerätes zu befestigen, damit die Messung durchgeführt werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Koordina­ tenmeßgerät zu schaffen, bei dem auch die Rundheit, die Zylindrizität od. dgl. eines Meßobjektes gemessen werden kann, um so die Anzahl der Meßschritte zu verhindern und den Anwendungsbereich des Gerätes zu verbessern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, entsprechend dem Meßmodus schnell die Auswahl und das An- und Abbauen des Meßfühlers zu bewirken und eine Möglichkeit zum kontinu­ ierlichen Messen zu schaffen, wodurch der Wirkungsgrad der Messungen verbessert werden soll.

Eine der erfindungsgemäßen Lösungen umfaßt ein Koordina­ tenmeßgerät, bei dem ein auf einem Objekttisch angebrach­ tes Meßobjekt und ein durch eine Z-Säule des Gerätegehäu­ ses gehaltener Meßfühler mittels eines Bewegungsmechanis­ mus relativ zueinander räumlich bewegt werden. Die Rela­ tivbewegung zwischen der Oberfläche des Meßobjektes und einer Fühlerspitze des Meßfühlers wird erfaßt. Die dabei erfaßte Relativbewegung wird durch eine Datenverarbei­ tungsanlage weiterverarbeitet, damit die Konturen usw. des Meßobjektes vermessen werden können.

Das Meßgerät selbst umfaßt einen Drehantrieb zum Drehen der Z-Spindel um eine Z-Achse, eine Stellungswechseleinrichtung zum Wechseln der Stellung der Fühlerspitze zum Messen der Rundheit od. dgl. durch Bewe­ gen der Fühlerspitze in Richtung senkrecht zur Achse des Meßfühlers, einen Verstellsensor zum Erfassen einer Ver­ stellbewegung der Fühlerspitze und Ausgeben eines Signa­ les, nachdem die Verstellbewegung in ein Analogsignal um­ gewandelt ist, wobei die Verstellbewegung der Fühler­ spitze sich entsprechend der Oberflächenkontur eines run­ den, wellenförmigen Teiles eines Meßobjektes ändert, wenn die Fühlerspitze in Berührung mit dem runden, wellenför­ migen Teil gebracht worden ist, und einen Winkelsensor zum Erfassen des Verhältnisses zwischen der Drehstellung der Fühlerspitze des Rundheit-Meßfühlers und der Oberflä­ che des zu messenden, runden wellenförmigen Teiles, wobei die Fühlerspitze an der Z-Spindel angebracht ist, die durch den Drehantrieb gedreht wird.

Die Rundheit des Meßobjektes wird auf der Basis von Aus­ gangssignalen aus dem Verstellsensor und dem Winkelsensor gemessen, in dem der Meßfühler zum Messen der Rundheit od. dgl. gedreht wird, während die Fühlerspitze in diame­ traler Richtung des runden, wellenförmigen Teiles mit diesem in Berührung steht. Es ist auch möglich, durch Führen der Bewegung des Meßfühlers in Richtung der Z-Achse die Zylindrizität eines Meßobjektes zu messen. Die Fühlerspitze kann in der diametralen Richtung des Rundheits-Meßfühlers unter der Einwirkung der Stellungswechseleinrichtung bewegt werden, so daß die Fühlerspitze angepaßt werden kann, um einen runden Wel­ lenteil zu messen, wenn dieser einen anderen Durchmesser aufweist.

Um z.B. unter Verwendung eines Berührungs-Signalmeßfühlers eine normale Messung der Kon­ tur od. dgl. eines Meßobjektes durchzuführen, wird der Drehwinkel des an dem Hauptgehäuse des Gerätes angeordne­ ten Z-Achsenaufbaus und des an der Z-Spindel befestigten Meßfühlers durch die Einrichtung zur Bestimmung der Win­ kelstellung bestimmt, wonach der Meßfühler befestigt wird. Wenn die Rundheit od. dgl. unter Verwendung eines Rundheits-Meßfühlers gemessen wird, wird die Einrichtung zum Festlegen der Winkelposition gelöst, und der Rundheits-Meßfühler wird durch den Drehantrieb zusammen mit der Z-Spindel gedreht.

Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren vor, bei dem die Stellung der Fühlerspitze einer anderen der in dem nächsten Meßvorgang zu verwendenden Meßfühler re­ lativ zu dem Hauptkörper dieses Meßfühlers geändert wird, während das auf dem Meßtisch plazierte Meßobjekt unter Verwendung einer der Meßfühler in vorbestimmter Weise ge­ messen wird.

Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Gesamtansicht ein erfindungsgemäßes Koordinatenmeßgerät,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Z-Achsenaufbaus des in Fig. 1 gezeigten Meßgerätes,

Fig. 3 in einer Querschnittsansicht die innere Konstuk­ tion des Z-Achsenaufbaus

Fig. 4 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die Konstruktion eines Meßfühlers zum Messen der Rundheit od. dgl., und

Fig. 5 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuerung des in Fig. 1 gezeigten Meßgerätes.

Fig. 1 zeigt in einer Gesamtansicht ein erfindungsge­ mäßes Koordinatenmeßgerät. Oberhalb eines Maschinenbetts 1 ist ein Befestigungstisch 3 für ein Meßobjekt angeord­ net, und zwar zwischen rechten und linken Seitenabdeckun­ gen 2, so daß er in Richtung der Y-Achse bewegbar ist. Rechts und links von dem Maschinenbett 1 sind Säulen 4 befestigt, an deren Oberkanten ein Querträger 5 ange­ bracht ist. Auf dem Querträger 5 ist ein Schlitten 6 der­ art befestigt, daß er in Richtung der X-Achse bewegbar ist. In einem einstückig mit dem Schlitten 6 ausgebilde­ ten Gehäuse 7 ist ein Z-Achsenaufbau 8 derart angeordnet, daß er in vertikaler Richtung bzw. in Richtung der Z-Achse bewegbar ist. Der Z-Achsenaufbau 8 beinhaltet eine Z-Spindel 9. An der aus dem unteren Ende des Z-Achsenaufbaus 8 hervorragenden Spitze der Z-Spindel ist ein Meßfühler 10 angebracht. Der Grundkörper des Meßgerä­ tes wird gebildet durch das Maschinenbett 1, den Befesti­ gungstisch 3, die Säulen 4, den Querträger 5, den Schlit­ ten 6, das Gehäuse 7 usw. Der Meßfühler 10 ist mit dem Grundkörper des Meßgerätes unter Zwischenschaltung der Z-Spindel 9 und des Z-Aufbaus 8.

Die Fig. 2 zeigt eine Antriebseinheit des Z-Achsenaufbaus 8 in einer Querschnittsansicht durch das Gehäuse 7. Der Schlitten 6, der etwa viereckig ausgebildet ist und den Querträger 5 umgibt, ist in Richtung der X-Achse relativ zu dem Querträger 5 bewegbar, wobei die Bewegung durch eine Pneumatik-Lagereinrichtung 11 unterstützt wird. Der Z-Achsenaufbau 8 in Form eines etwa viereckigen Prismas ist in Richtung der Z-Achse bewegbar und zwar durch Wir­ kung einer Pneumatik-Lagereinrichtung 13 einer mit dem Schlitten 6 verbundenen Trägerklammer 12. Der Z-Achsenaufbau ist aber nicht in der Lage, sich um eine Achse parallel zur Z-Achse zu drehen. Auf dem Schlitten 6 ist ein Motor 14 befestigt. Mit der Antriebswelle des Mo­ tors 14 ist über Umlenkrolle 15, einen Riementrieb 16 und eine weitere Umlenkrolle 7 eine sich mit ihrer Achse in vertikaler Richtung erstreckende Gewindewelle 18 verbun­ den. Auf die Gewindewelle 18 ist eine Mutter 19 aufge­ schraubt. An der Mutter 19 sind drehbare Walzen 21 ange­ ordnet, die einander gegenüberliegend eine an dem Gehäuse 7 befestigte Führungsschiene 20 zusammendrücken. Wenn die Gewindewelle 18 durch den Motor 14 angetrieben wird, be­ wegt sich die Mutter 19 vertikal aufgrund der Antriebs­ wirkung der Gewindewelle 18, während sie an einer Drehung durch die Walzen 21 gehindert ist. An der Mutter 19 ist ein sich durch den Z-Achsenaufbau 8 hindurcherstreckender Vorsprung 22 einstückig angebracht. Der Vorsprung 22 wird in vertikaler Richtung zwischen Kupplungsstücken 23 ein­ geklemmt, die mit der Spitze des Z-Achsenaufbaus 8 ver­ bunden sind. Die Kupplungsstücke 23 verbinden dabei die Mutter 29 mit dem Z-Achsenaufbau 8, so daß sich der Ach­ senaufbau 8 in Richtung der Z-Achse bewegt, wenn die Mut­ ter 19 vertikal bewegt wird.

Der Motor 14, die Gewindewelle 18, die Mutter 19 und die anderen Teile bilden eine Antriebseinheit 24 zum Bewegen des Z-Achsenaufbaus 8 in Richtung der Z-Achse. In dem Z-Achsenaufbau 8 ist ein Luftausgleichszylinder 25 vorge­ sehen. Eine Kolbenstange 27 eines Kolbens 26, der ver­ schiebbar in dem Zylinder 25 angeordnet ist, ist mit dem oberen Ende eines an dem Schlitten 6 befestigten Trägers verbunden. Der untere Teil des Zylinders 25 oberhalb des Kolbens 26 ist mit Luft gefüllt, so daß sich der Z-Achsenaufbau 8 vertikal bewegt, während sein Gewicht durch den Luftdruck ausgeglichen und getragen wird.

Die Bewegung des Meßtisches 3 relativ zu dem Maschinen­ bett 1 in Richtung der Y-Achse und die Bewegung des Schlittens 6 relativ zu dem Querträger 5 in Richtung der X-Achse werden bewirkt durch entsprechende Antriebsein­ heiten, die ebenfalls Motoren, Schrauben usw. umfassen. Diese Antriebseinheiten sind in ähnlicher Weise aufge­ baut, wie die Antriebseinheit 24 des Z-Achsenaufbaus 8. Die Antriebseinheiten werden, bezogen auf die X-Y- und Z-Achsen durch einen Rechner auf der Basis eines Vorgabe-(pre set-)Programms gesteuert. Der Meßfühler 10 wird dabei entsprechend dem Meßprogramm relativ zu einem Meßobjekt 29, das auf dem Meßtischen angeordnet und befe­ stigt ist, räumlich bewegt.

Wenn der Meßtisch 3 relativ zu dem Maschinenbett 1 bewegt wird, tritt eine Relativbewegung in Richtung der Y-Achse zwischen dem Meßfühler 10 und dem zu messenden Objekt 29 auf. Wenn der Schlitten 6 relativ zu dem Querträger 5 be­ wegt wird, folgt daraus eine Bewegung des Meßfühlers 10 in Richtung der X-Achse relativ zu dem Objekt 29. Wenn schließlich der Z-Achsenaufbau 8 relativ zu dem Schlitten 6 bewegt wird, tritt zwischen dem Meßfühler 10 und dem Objekt 29 eine Relativbewegung in Richtung der Z-Achse auf. Die auf die X-Y- und Z-Achsen bezogenen Antriebsein­ heiten, der Meßtrisch 3, der Querträger 5 usw. bilden einen Bewegungsmechanismus, der den Meßfühler 10 räumlich relativ zu dem zu messenden Objekt 29 bewegt, während je­ de Antriebseinheit durch einen Computer auf Basis eines vorgegebenen Programms gesteuert wird. Somit zählt das erfindungsgemäße Koordinatenmeßgerät zu den selbsttätig angetriebenen Meßgeräten. Die Relativbewegung in Richtung der Y-Achse des Meßfühlers 10 relativ zu dem Meßobjekt 29 wird durch einen Bewegungssensor 30 für die Y-Achse er­ faßt (vgl. Fig. 5). Die Relativbewegung in Richtung der X-Achse und in Richtung der Z-Achse des Meßfühlers rela­ tiv zu dem Meßobjekt werden jeweils durch einen Bewe­ gungssensor 31 für die X-Achse, der zwischen dem Querträ­ ger 5 und dem Schlitten 6 angeordnet ist, und einem Bewe­ gungssensor 32 für die Z-Achse erfaßt, der zwischen dem Schlitten 6 und dem Z-Achsenaufbau 8 angeordnet ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist an dem rückwärtigen Ende des Meßtisches 3 ein Halter 33 für Meßfühler ange­ ordnet. Mehrere Meßfühler 10 werden je nach Kontur der Oberfläche des zu messenden Objektes 29 oder anderen Fak­ toren ausgetauscht und an der Z-Spindel 9 befestigt.

Die Meßfühler 10 umfassen auch Berührungssignal-Meßfühler 35, die ein Berührungssignal ausgeben, wenn die Fühler­ spitze 34 die Oberfläche des zu messenden Objektes berüh­ ren. Umfaßt sind auch andere Meßfühlertypen 37 zum Messen der Rundheit, der Zylindrizität u. dgl. eines runden Wel­ lenteiles, einer Bohrung 36 A und eines an dem Objekt 29 ausgebildeten Zylinders 36 B. Der Berührungs-Signalmeßfühler 35 umfaßt auch solche Typen, bei denen die Fühlerspitze 34 eine unterschiedliche Länge aufweist oder solche, bei denen die Fühlerspitze 34 gebo­ gen oder relativ zur Hauptachse des Meßfühlers gedreht und in einer gebogenen Stellung erhalten werden kann. In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand ist ein Berührungs-Signalmeßfühler 35 mit dem zuletzt genannten Typ einer Fühlerspitze 34 an der Z-Spindel 9 angebracht.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, besitzt der Meßfühlerhal­ ter 33 mit einem im wesentlichen U-förmigen Profil einen Fußteil 33 A, der an der oberen Kante des Meßtisches 3 be­ festigt ist, einen auf dem Fußteil 33 A aufrechtstehenden Schenkelbereich 33 B und einen oberen Bereich 33 C, der waagerecht ausgerichtet und auf der Oberkante des Schen­ kelbereichs 33 B befestigt ist. In dem oberen Teil 33 C sind mehrere Ausnehmungen 38 ausgebildet, die in Drauf­ sicht im wesentlichen eine U-Form aufweisen und die zur Frontseite des oberen Teiles 33 C münden. Jeder Meßfühler 10 ist in eine vorbestimmte dieser Ausnehmungen 38 einge­ paßt, so daß er in einer vorbestimmten Position in dem Halter 33 untergebracht ist. Jeder der oben erwähnten Rundheits-Meßfühler 37 weist einen Grundkörper 39, einen Stellungs-Wechselmechanismus 41, der eine Stellungs-Wechseleinrichtung 40 bildet, und eine Sensor­ einheit 42 auf.

An der Oberkante des Grundkörpers 39 eines Meßfühlers ist ein Zugbolzen 43 vorgesehen, wobei unterhalb des Zugbol­ zens 43 einstückig ein konusförmiger Vorsprung 44 und ein Flansch 45 ausgebildet sind. Der Aufbau des Grundkörpers 39 ist der gleiche, wie der des oben erwähnten Berührungs-Signalmeßfühlers 35. Eine Gewindewelle 48, die drehbar in zwischen gegenüberliegenden Enden eines Trä­ gers 46 angeordneten Lagern 47 gehalten wird, ist unter­ halb des Grundkörpers 39 des Meßfühlers angeordnet. Auf die Gewindewelle 48 ist eine Mutter 49 aufgeschraubt. Die Gewindewelle 48 ist vom Typ einer Kugelschraube, deren Achse sich in horizontaler Richtung erstreckt. Die Mutter 49 wird in einem Anschlagteil 50 gehalten, das sich mit der Unterseite des Trägers 46 in verschiebbaren Kontakt befindet, durch dieses aber an einer Drehung gehindert wird. Wenn sich die Gewindewelle 48 dreht, bewegt sich das Anschlagteil 50 durch die Transportwirkung der Gewin­ dewelle 48 in horizontaler Richtung. Die Gewindewelle 48, die Mutter 49 und die anderen Teile bilden den oben er­ wähnten Stellungs-Wechselmechanismus 41.

Die Sensoreinheit 42, die aufgebaut ist aus einem Ver­ stellbewegungssensor 51 und einer sich von dem Verstell­ sensor 51 nach unten erstreckenden Fühlerspitze 52, ist an der Unterseite des Anschlagteiles 50 befestigt. Wenn das Anschlagteil 50 durch die Drehung der Gewindewelle 48 in horizontaler Richtung bewegt wird, wird die Fühler­ spitze 50 formschlüssig linear in diametraler Richtung des Meßfühlers 37 bewegt. Hierdurch wird die Stellung der Fühlerspitze 52 geändert. Das obere Ende der Fühlerspitze 52 ist schwenkbar mit dem Verstellbewegungssensor 51 ver­ bunden. Daher kann die Fühlerspitze 52 relativ zur Rich­ tung Z-Achse geneigt sein, so daß die Fühlerspitze 52 in Richtung senkrecht zur X-Achse, d.h. in horizontaler Richtung abgedrängt werden kann. Der Verstellsensor 51 umfaßt einen Differentialübertrager od. dgl., der ange­ paßt ist, die horizontale Bewegung der Fühlerspitze 52 zu erfassen und ein elektrisches, analoges Signal entspre­ chend der Verdrängung der Fühlerspitze 52 auszugeben.

Ein Ende der Gewindewelle 48 ragt durch das Lager 47 her­ vor. An diesem hervorstehenden Ende ist ein erstes Kupp­ lungsteil 53 angebracht. Wenn der Rundheits-Meßfühler 37 in den Meßfühlerhalter entsprechend eingesetzt wird, reicht das erste Kupplungsteil durch eine in dem Schen­ kelbereich 33 B ausgebildete Öffnung 54 des Meßfühlerhal­ ters 33 hindurch und ragt aus der Rückseite des Meßfüh­ lerhalters 33 heraus. Auf dem Meßfühlerhalter 33 ist mit­ tels eines Trägers 55 ein Motor 56 befestigt. An der Aus­ gangswelle des auf der Rückseite des Meßfühlerhalters 33 angeordneten Motors 56 ist ein zweites Kupplungsteil 57 befestigt. Das erste und das zweite Kupplungsteil 53 und 57 bilden eine elektromagnetische Kupplung 58. Die Gewin­ dewelle 48 wird gedreht, wenn die elektromagnetische Kupplung 58 verbunden ist und der Motor 56 läuft.

Somit bildet der Motor 56 einen Antriebsmechanismus, der den Stellungs-Wechselmechanismus 41 antreibt. Der Stellungs-Wechselmechanismus und der Motor 56 bilden zu­ sammen die Stellungs-Wechseleinrichtung 40, die in einer linearen Bewegung die Lage der Fühlerspitze 52 in diame­ traler Richtung des Meßfühlers 37 verändern kann.

Die Fig. 3 zeigt die innere Konstruktion des Z-Achsenaufbaus 8. Im Innenraum des Z-Achsenaufbaus 8 ist ein Motor 59 angeordnet, der nach unten weist. An der Ausgangswelle des Motors 59 ist ein Ritzel 60 angebracht, welches mit einem großen, die Geschwindigkeit herab­ setzenden Zahnrad 63 kämmt, das an dem oberen Ende einer Verbindungswelle 61 angebracht ist. Die oben erwähnte Z-Spindel 9 ist einstückig mit dem unteren Ende der Ver­ bindungswelle 61 verbunden. Die Z-Spindel 9 ist in einem Lager 63 um eine Achse parallel zur Z-Achse drehbar gela­ gert. An dem unteren Ende der Spindel 9 ist ein Stift 64 angeordnet, welcher zum unteren Ende des Z-Achsenaufbaus 8 hervorsteht. Der Stift 64 greift in eine in dem Flansch 45 des Meßfühlers 10 ausgebildete Ausnehmung ein. Der Meßfühler 10 wird auf diese Weise relativ zur Z-Spindel 9 in deren Umfangsrichtung positioniert, wenn der Meßfühler 10 auf der Z-Spindel 9 angebracht ist. Der Motor 59, das Ritzel 60, das große Zahnrad 62, die Verbindungswelle 61 und andere Teile bilden einen Drehantrieb 65 für die Z-Spindel 9 und den Meßfühler 10.

Als ein Teil einer Kupplung 66 ist ein erstes Zahnrad 67 mit der Verbindungswelle 61 verbunden. Ein zweites Zahn­ rad 68 ist als anderes Teil der Kupplung dem ersten Zahn­ rad 67 in vertikaler Richtung gegenüberliegend angeord­ net. Das zweite Zahnrad 68 ist einstückig mit einer Kol­ benstange 71 eines Kolbens 70 verbunden, die in einem Zylin­ der 69 vertikal bewegbar ist und mittels einer Feder 72 stets nach unten gedrückt wird, so daß das erste Zahnrad 67 und das zweite Zahnrad 68 sich miteinander im Eingriff befindet. An dem zweiten Zahnrad 68 ist eine Membran 73 angebracht, die mit dem Z-Achsenaufbau 8 verbunden ist. Da die Membran 73 in vertikaler Richtung verdrängt werden kann, bleibt das zweite Zahnrad 68 vertikal bewegbar, wo­ hingegen eine Drehung des zweiten Zahnrades 68 durch die Membran 73 verhindert wird. Das erste Zahnrad 67 und das zweite Zahnrad 68 besitzen mehrere Zähne, die in Umge­ bungsrichtung ausgebildet sind. Wenn daher das erste und das zweite Zahnrad miteinander im Eingriff stehen, wird die Drehung der Z-Spindel 9 und des Meßfühlers 10 unter­ bunden. Hierdurch wird die Winkellage der Z-Spindel 9 bzw. des Meßfühlers 10 festgelegt. Diese Position kann an einer beliebigen Stelle in Drehrichtung festgelegt wer­ den. Das erste Zahnrad 67 und das zweite Zahnrad 68 und der Zylinder 69 und andere Teile bilden eine Einrichtung 74 zur Festlegung der Winkelstellung, wodurch die Posi­ tion der Z-Spindel 9 bzw. des Meßfühlers 10 in Drehrich­ tung um die Z-Achse relativ zum Z-Achsenaufbau 8 in einer vorbestimmten Winkellage festgelegt wird.

An der Verbindungswelle 61 ist eine Drehscheibe 75 und ein Sensor 76 befestigt, der zusammen mit der Drehscheibe 75 eine Dreh-Kodiereinrichtung (Drehenkoder) 77, der an der Innenwand des Z-Achsenaufbaus 8 befestigt ist. Der Drehenkoder 77 ist mit dem oben beschriebenen Drehantrieb 65 durch die Verbindungswelle 61 verbunden. Er arbeitet als Winkelsensor 78 zum Erfassen des Drehwinkels der Z-Spindel 9 bzw. des Meßfühlers 10, wenn diese Teile durch den Drehantrieb 65 in Drehung versetzt werden. Der Winkelsensor 78 kann anstelle des Drehenkoders 77 auch einen Pulsgenerator umfassen.

Der Z-Achsenaufbau 8 umfaßt weiterhin einen Zylinder 79 und eine Kolbenstange 81 eines zugehörigen Kolbens 80, der in dem Zylinder 79 angeordnet ist und sich nach unten in den Hohlraum der Verbindungswelle 61 erstreckt. Das untere Ende der Kolbenstange 81 ist über eine Kugel 83 mit dem oberen Ende einer Antriebsstange 82 gekoppelt, die in die hohle Z-Spindel 9 eingesetzt ist. Die An­ triebsstange 82 wird durch eine Feder 84 ständig nach oben gedrückt. Daher bewegen sich Kolbenstange 81 und An­ triebsstange 82 als eine Einheit in axialer Richtung, während die Antriebsstange 82 relativ zur Kolbenstange 81 verdrehbar ist. Das untere Ende der Antriebsstange 82 weist einen Kugelkäfig 86 auf, der in einer kleineren, in der Mitte der Z-Spindel 9 ausgebildeten Bohrung 85 verti­ kal bewegbar ist. In dem Kugelkäfig 86 sind mehrere Öff­ nungen 87 angeordnet, in denen mehrere Kugeln 88 derart eingesetzt sind, daß sie in radialer Richtung bewegbar sind. In der Z-Spindel 9 ist auch eine größere Bohrung 89 derart ausgebildet, daß sie sich von der kleineren Boh­ rung 85 aus fortsetzt. Schließlich ist in der Z-Spindel 9 auch eine Kegelbohrung 90 derart ausgebildet, daß sie sich von der größeren Bohrung 89 aus fortsetzt und zur Unterseite der Z-Spindel 9 hin mündet.

Wenn die Kolbenstange 81 und die Antriebsstange 82 entge­ gen der Kraft der Feder 84 durch Beaufschlagen des Zylin­ ders mit Druckluft nach unten gedrückt werden, so daß der Kugelkäfig 86 nach unten in eine Stellung gedrückt wird, in der die Kugeln 88 in der größeren Bohrung 89 liegen, und wenn in diesem Zustand der Zugbolzen 43 des Meßfüh­ lers 10 in den Kugelkäfig 86 eingesetzt wird, werden die Kugeln 88 in radialer Richtung nach außen bewegt, so daß ein Einsetzen des Zugbolzens 43 in den Innenteil des Ku­ gelkäfigs 86 ermöglicht wird. Wenn dann die Luft aus dem Zylinder 79 abgelassen wird, so daß die Antriebsstange 82 und die Kolbenstange 81 aufgrund der Kraft der Feder 84 nach oben bewegt werden, wandern die Kugeln 88 aus der größeren Bohrung 89 in die kleinere Bohrung 85 und bewe­ gen sich in radialer Richtung nach innen. Die Kugeln 88 greifen dabei in den Schaftbereich des Zugbolzens 43 ein. Der Meßfühler 10 wird dadurch zusammen mit dem Kugelkäfig 86 nach oben gezogen und in die Z-Spindel dadurch einge­ paßt, daß sich der kegelförmige Vorsprung 44 in die Ke­ gelbohrung 90 einsetzt. Wenn der Kugelkäfig 86 durch Auf­ bringen von Druckluft in den Zylinder 79 wieder nach un­ ten gedrückt wird, um die Kugeln 88 in die größere Boh­ rung 89 zu schieben, werden die Kugeln 88 durch eine Fase an dem Zugbolzen 43 und durch das Gewicht des Meßfühlers 10 in radialer Richtung nach außen bewegt, wonach der Meßfühler 10 aus der Z-Spindel 9 herausgenommen werden kann.

Der Zylinder 79, die Kolbenstange 81, die Antriebsstange 82, der Kugelkäfig 86 und andere Teile bilden einen An- und Abbaumechanismus 61 für den Meßfühler zum Anbringen des Meßfühlers 10 an die Z-Spindel 9 und zum Entfernen des Meßfühlers 10 aus der Meßspindel 9.

Die Betriebsweise des so ausgebildeten Meßgerätes wird im folgenden beschrieben. Die Messung wird ausgeführt an einem Objekt 29, welches einen Zylinderabschnitt 39 B od. dgl. aufweist, der hinsichtlich der Rundheit seines inne­ ren und äußeren Durchmessers, der Zylindrizität usw. zu vermessen ist. Wenn bei dieser Meßvorrichtung der Berührungs-Signalmeßfühler 35, dessen Fühlerspitze 34 re­ lativ zum Grundkörper gebogen ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, zuerst verwendet wird, wird die Richtung der Fühler­ spitze 34 entsprechend zur Neigung der Oberfläche des zu messenden Objektes 29 eingestellt. Das heißt, der Zylin­ der 69 der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung 74 zur Festle­ gung der Winkelstellung wird mit Luft befüllt, wodurch das zweite Zahnrad 68 entgegen der Wirkung der Feder 72 nach oben bewegt wird, um sich von dem ersten Zahnrad 67 zu lösen, wodurch die Z-Spindel frei drehbar wird. Der Motor 59 des Drehantriebs 65 wird danach gedreht, um so mittels des Ritzels 60, des großen Zahnrades 62 und der Verbindungsstange 61 die Z-Spindel und den Berührungs-Signalmeßfühler 35 um die Z-Achse zu drehen. Wenn die Richtung der Fühlerspitze 34 des Meßfühlers 35 mit der vorbestimmten Richtung zusammenfällt, wird der Motor 59 angehalten und die Luft aus dem Zylinder 69 ab­ gelassen. Das zweite Zahnrad 68 greift dann unter der Wirkung der Feder 72 in das erste Zahnrad 67 ein. Auf diese Weise sind die Z-Spindel und der Berührungs-Signalmeßfühler 35 positioniert und in der durch die Einrichtung 74 bestimmte und zur Zeit angezeig­ te Drehwinkellage fixiert, woraufhin die Fühlerspitze 34 die festgelegte Richtung beibehält. Die Drehung des Mo­ tors 59 wird durch den oben erwähnten Rechner gesteuert, der auch den Antrieb des Bewegungsmechanismus steuert.

Die oben beschriebenen, auf die X-, Y- und Z-Achsen bezo­ genen Antriebseinheiten werden, basierend auf einem Pro­ gramm, durch einen Computer gesteuert. Der Berührungs-Signalmeßfühler 35 und das zu messende Objekt 39 werden räumlich relativ zueinander bewegt. Diese Rela­ tivbewegung wird in jedem Meßschritt entsprechend des Meßprogrammes durchgeführt. Wenn nötig, wird die Richtung der Fühlerspitze 34 in jedem Meßschritt in der oben be­ schriebenen Weise geändert.

Der Betrag der Relativbewegung zwischen dem Meßfühler 35 und dem Meßobjekt 29 bezüglich der X-, Y- und Z-Achsen wird durch die Sensoren 30, 31 und 32 erfaßt (vgl. Fig. 5). Die Ausgangssignale der Sensoren 30, 31 und 32 werden durch die Detektorkreise 92, 93 und 94 in Form von Wellenformungen, Teilungen usw. verarbeitet, wonach entsprechend dem Betrag der Relativbewegung eine bestimmte Anzahl Pulse ausgegeben werden. Diese Pulse werden durch die Zählwerke 95, 96 und 97 gezählt und die dabei erhaltenen Zählwertsignale werden der Datenverarbeitungseinheit 98 zugeführt. Der Berührungs-Signalmeßfühler 35 gibt jedesmal, wenn die Fühlerspitze die Oberfläche des Meßobjektes bei dem jeweiligen Meßschritt berührt, ein Berührungssignal aus. Dieses Berührungssignal wird der Datenverarbeitungseinheit 98 zugeführt. Die Datenverarbeitungseinheit 98 umfaßt Rechenfunktionen und berechnet die Kontur, die Länge, den Durchmesser usw. bei jedem Meßschritt auf der Basis des Zählwertsignals, wel­ ches von den Zählwerten 95, 96 und 97 gleichzeitig mit dem Auftreten des Berührungssignals geliefert wird. Die dabei erhaltenen Ergebnisse werden durch die Anzeigeein­ heit 99 in digitaler Form dargestellt und durch die Spei­ chereinheit 100 aufgezeichnet. Wenn der Berührungs-Signalmeßfühler 35 mit den Zählwerten 95, 96 und 97 verbunden ist, halten diese die Anzahl der gezähl­ ten Pulse, wenn ein Berührungssignal ausgegeben wird. Die Datenverarbeitungseinheit 98 berechnet die Kontur usw. des Meßobjektes 29 aufgrund der durch die Zählwerte ge­ haltenen Signalwerte.

Wenn bei der nächsten Messung die Rundheit od. dgl. des runden Wellenteils 36 zu messen ist, wird die Vorberei­ tung bezüglich des Rundheits-Meßfühlers 37, der in dem Meßfühlerhalter 33 untergebracht und verwendungsbereit ist, in der folgend beschriebenen Weise vorher ausge­ führt, während die vorhergehende Messung noch ausgeführt wird. Das heißt, die in Fig. 4 gezeigte elektromagneti­ sche Kupplung 58 wird verbunden, und der Motor 56, der die Stellungs-Wechseleinrichtung 40 bildet, wird betä­ tigt, wodurch die Gewindewelle 48 derart gedreht wird, daß die Position der Fühlerspitze 52 formschlüssig linear in diametraler Richtung des Meßfühlers 37 bewegt wird. Der Meßfühler 37 wird in der Weise vorbereitet, daß, wenn der Meßfühler 37 in die Z-Spindel 9 eingepaßt wird, der Abstand zwischen der Mittenachse der Z-Spindel 9 und der Fühlerspitze mit dem Durchmesser des bezüglich seiner Rundheit zu messenden runden Wellenteils 36 korrespon­ diert. Die Kupplung 58 wird danach entkoppelt. Die Dre­ hung des Motors 56 wird durch den oben beschriebenen Rechner gesteuert.

Bei dieser Ausführungsform wird die Vorbereitungsarbeit bezüglich des Rundheits-Meßfühlers 37 zur Verwendung für die Rundheitsmessung od. dgl. ausgeführt, während die vorhergehende Messung ausgeführt wird, um dadurch die Ge­ samtmeßzeit zu minimieren. Da die Position der Fühler­ spitze 52 des Meßfühlers 37 durch die Stellungs-Wechseleinrichtung 40 in diametraler Richtung relativ zu dem Grundkörper 39 des Meßfühlers 37 bewegt werden kann, kann der Meßfühler auch für runde Wellentei­ le 36 andere Durchmesser verwendet werden, wodurch sich die Anzahl der für die Durchführung von Rundheits-Messungen erforderlichen Meßfühler verringert. Die Stellungs-Wechseleinrichtung 40 wird im besonderen durch den Stellungs-Wechselmechanismus 41 und den zu An­ triebszwecken mit diesem Mechanismus 41 verbundenen Motor 56 gebildet. Der Motor 56 ist jedoch nicht an dem Meßfüh­ ler 37 befestigt, sondern an dem Meßfühlerhalter 33, so daß das Gewicht des Meßfühlers 37 dementsprechend verrin­ gert und der Betrag der möglichen Bewegung der Fühler­ spitze 52 durch Ansteigen der Größe des Stellungs-Wechselmechanismus 41 entsprechend größer sein kann.

Nachdem die Messung mit dem Berührungs-Signalmeßfühler 35 abgeschlossen ist, wird der in Fig. 1 gezeigte Meßtisch 3 in Richtung der Y-Achse bewegt, so daß der Meßfühlerhal­ ter 33 rechts unterhalb des Z-Achsenaufbaus 8 angeordnet wird. Der Schlitten 6 wird dann in Richtung der X-Achse bewegt, während der Z-Achsenaufbau 8 durch den Z-Achsenantrieb 24 nach unten bewegt wird. Der in Fig. 2 gezeigte Zylinder 7 wird mit Druckluft versorgt, um den Kugelkäfig 86 nach unten zu drücken, so daß der Mechanis­ mus 91 zum Anbringen und Abbauen des Meßfühlers den Berührungs-Signalmeßfühler 35 in den Meßfühlerhalter 33 einpaßt, in dem der Meßfühler 35 aus der Z-Spindel 9 in eine vorbestimmte Lage in den Meßfühlerhalter 33 ausge­ tauscht wird. Der Z-Achsenaufbau 8 wird danach nach oben bewegt, während der Schlitten 6 in Richtung der X-Achse bewegt wird und der Z-Achsenaufbau 8 rechts oberhalb des Rundheits-Meßfühlers 37 positioniert wird. Der Z-Achsenaufbau 8 wird wieder nach unten bewegt, so daß der Meßfühler 37 mittels des Meßfühleranbring- und Abbau­ mechanismus 91 an der Z-Achsenspindel 9 befestigt wird.

Danach wird der Rundheits-Meßfühler 37 nahe an den runden Wellenteil 36 des Meßobjektes 29 herangeführt, in dem die Antriebseinheiten, bezogen auf die X-, Y- und Z-Achsen angetrieben werden. Die Fühlerspitze 52 wird dann in dia­ metraler Richtung mit der Oberfläche des runden, zu mes­ senden Wellenteiles 36 in Kontakt gebracht. Der Eingriff zwischen dem ersten Zahnrad 67 und dem zweiten Zahnrad 68 wird gelöst, in dem in den Zylinder 69 der in Fig. 3 ge­ zeigten Einrichtung 74 zur Festlegung der Winkellage Luft eingefüllt wird. Der Motor 59 des Drehantriebs 65 wird dann betätigt, wodurch die Z-Achsenspindel 9 und der Meß­ fühler 37 um die Z-Achse gedreht werden. Die Fühlerspitze 52 wird entsprechend der Kontur der Oberfläche des zu messenden runden Wellenteiles 36 in dessen diametraler Richtung verdrängt bzw. versetzt, während die Spitze um die Oberfläche des runden Wellenteiles 36 herum bewegt wird. Der Verdrängungs- bzw. Verstelldetektor 51 des Meß­ fühlers 37 gibt ein kontinuierliches analoges Signal ent­ sprechend der Auslenkung der Meßfühlerspitze 52 aus. Das Signal wird der Datenverarbeitungseinheit 98 zugeführt (vgl. Fig. 5). Während dieser Verarbeitung wird das Ver­ hältnis zwischen den Positionen der Oberfläche des runden Wellenteiles 36 und der Meßfühlerspitze in Richtung der Rotation ständig durch den Winkelsensor 78 erfaßt, der durch den Drehenkoder 77 gebildet ist und der auf der Verbindungswelle 61, die sich zusammen mit der Z-Spindel 9 als eine Einheit dreht. Der Datenverarbeitungseinheit 98 wird ein Signal zugeführt, welches das so erfaßte Ver­ hältnis repräsentiert.

Die Datenverarbeitungseinheit 98 verrechnet und verarbei­ tet die Ausgangssignale aus dem Verstell-Sensor 51 und dem Winkelsensor 78 und gibt Aufschluß über die Rundheit des runden Wellenteiles 36. Die Ergebnisse dieser Messung werden durch die Anzeigeeinheit 99 in digitaler Form dar­ gestellt und durch die Speichereinheit 100 aufgezeichnet. Bei Durchführung der Rundheitsmessung wird vorzugsweise die Achse der Z-Spindel 9, welche die Drehachse des Meß­ fühlers 37 ist, möglichst genau mit der Mitte des runden Wellenteiles 36 fluchtend ausgerichtet. Eine nicht genaue Fluchtung beider Achsen kann jedoch durch eine Rechnung mit der Datenverarbeitungseinheit 98 ausgeglichen werden.

Um die Rundheit oder die Zylindrizität eines runden Wel­ lenteiles 36 an mehreren dessen Stellen zu messen, kann die oben beschriebene Drehbewegung der Z-Spindel 9 und des Meßfühlers 37 durch den Drehantrieb 65 bewirkt wer­ den, während gleichzeitig die oben beschriebene Vertikal­ bewegung des Z-Achsenaufbaus 8 durch den Z-Achsenantrieb 24 durchgeführt wird. Der Betrag der Vertikalbewegung des Z-Achsenaufbaus 8, der der Datenverarbeitungseinrichtung 98 zum Errechnen der Rundheit zugeführt wird, wird aus dem oben beschriebenen Sensor 32 zum Erfassen der Z-Achsenbewegung erhalten. Es können auch Unregelmäßig­ keiten der Oberfläche des runden Wellenteiles 36 in des­ sen Umfangsrichtung erfaßt werden, in dem der Meßfühler 37 durch den Drehantrieb 65 gedreht wird.

Wenn die Messung unter Verwendung eines anderen in den Meßfühlerhalter 33 untergebrachten Meßfühlers 10 fortge­ setzt werden soll, nachdem die Rundheitsmessung od. dgl. in der oben beschriebenen Weise abgeschlossen wurde, kann der Meßfühler entsprechend der gleichen Verfahrensweise, wie in dem obigen Fall ausgetauscht werden.

Der Austausch des Meßfühlers und die Messung der Rundheit od. dgl. durch den Drehantrieb 65 oder andere Einrichtun­ gen wird automatisch unter Steuerung des Rechners durch­ geführt.

Aus der obigen Beschreibung geht klar hervor, daß es mög­ lich ist, den Rundheitsmeßfühler 37 um eine Z-Achse zu drehen, um eine Messung der Rundheit, Zylindrizität od. dgl. unter Verwendung des Drehantriebs 65 durrhzuführen, der Bestandteil des Z-Achsenaufbaus 8 ist. Somit kann die Rundheit od. dgl. unter Verwendung einer einzigen Ein­ richtung gemessen werden, die für einen doppelten Zweck vorgesehen ist. Die Einrichtung 74 zur Festlegung der Winkelstellung, die in dem Z-Achsenaufbau 8 zum Zwecke des Festlegens der Drehposition der Z-Spindel und des Meßfühlers 35 angeordnet ist, kann während der Messung auf Rundheit, Zylindrizität od. dgl. gelöst werden und es kann ausschließlich der Berührungs-Signalmeßfühler 35 zum Messen verwendet werden.

Bei dem oben beschriebenen Koordinatenmeßgerät, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, liegen X- und Y-Achsen horizontal und die Z-Achse vertikal. Es ist aber auch möglich, daß eine der X- oder Y-Achsen vertikal liegt, während die andere von beiden und die Z-Achse horizontal angeordnet sind. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ein selbsttätig angetriebenes Koordinatenmeßgerät beschrieben; die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf ein handbetriebenes Koordinatenmeßgerät angewandt werden, bei dem die Bedienperson die Koordinatenbewegung relativ zu dem Meßfühler und dem Meßobjekt selbst durchführt. Wenn jedoch die vorliegende Erfindung auf ein selbsttätig angetriebenes Meßgerät angewendet wird, kann die Rundheit, die Zylindrizität od. dgl. des runden Wellenteiles des zu messenden Objektes automatisch genauso gemessen werden, wie die Kontur, die Größe usw., ohne daß es irgendwelcher Handarbeit bedarf. Wenn die vorliegende Erfindung auf ein Koordinatenmeßgerät angewendet wird, bei dem mehrere Meßfühler vorbereitet werden und entsprechend der Oberfläche des zu messenden Objektes ersetzt werden, kann die Gesamtmessung, welche das Auswechseln der Meßfühler miteinschließt, kontinuierlich und selbsttätig ausgeführt werden. Darüber hinaus können bei dem selbsttätig angetriebenen Meßgerät die Stellungs-Wechseleinrichtung, der Drehantrieb, die Einrichtung zur Festlegung der Winkellage, die Einrichtung zum An- und Abbau des Meßfühlers usw., die alle notwendig für die Messung auf Rundheit, Zylindrizität od. dgl. sind, unter Steuerung des in dem Gerät vorgesehenen Computers angetrieben werden.

Es ist erfindungsgemäß möglich, die Rundheit od. dgl. eines zu messenden Objektes genauso zu messen, wie die Kontur, die Größe usw., wobei die Anzahl der Messungen zunehmen kann. Daher kann der Anwendungsbereich und der Gebrauch des Koordinatenmeßgerätes verbessert werden.

Claims (10)

1. Koordinatenmeßgerät zum Messen eines Objektes, bei dem das auf einem Meßtisch (3) angeordnete zu messende Objekt (29) und ein Meßfühler (10) mit einem durch eine
Z-Spindel (9) des Gehäuses des Gerätes getragenen Grund­ körper (39), an dem eine Fühlerspitze (34) angeordnet ist, durch einen Bewegungsmechanismus räumlich relativ zueinander bewegt werden, wobei die Relativbewegung zwi­ schen der Oberfläche des zu messenden Objektes (29) und der Fühlerspitze (34) des Meßfühlers (10) erfaßt wird und die so erfaßte Relativbewegung durch eine
Datenverarbeitungseinrichtung (98) in vorbestimmter Weise verarbeitet wird, um so die Abmessungen usw. des zu mes­ senden Objektes zu messen, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät umfaßt:
einen Drehantrieb (65) zum Drehen der Z-Spindel (9) in einem Z-Achsenaufbau (8), der an dem Gehäuse des Gerätes so gelagert ist, daß er sich in axialer Richtung bewegen kann, um seine Achse aber drehfest mit dem Gehäuse des Gerätes verbunden ist,
eine Einrichtung (40) zum Wechseln der Stellung der Füh­ lerspitze (52) des Meßfühlers (37), die eine Bewegung der Fühlerspitze (52) relativ zu dem Grundkörper (39) des Meßfühlers in eine Richtung ermöglicht, die im rechten Winkel zur Achse des Meßfühlers (37) liegt,
einen Verstellsensor (51) zum Erfassen einer diametralen Ablenkung der Fühlerspitze (52) und Ausgeben eines Sig­ nals, das anschließend in ein analoges Signal umgewandelt ist, wobei die diametrale Ablenkung angezeigt wird, wenn der Drehantrieb (65) läuft, während die Fühlerspitze (52) in diametraler Richtung mit einem runden Wellenteil (36) des Meßobjektes (29) in Berührung ist und wobei die rela­ tive Auslenkung entsprechend der Kontur der Oberfläche des runden Wellenteiles (36) variiert,
einen Winkelsensor (78), der mit dem Drehantrieb (65) verbunden ist und das Verhältnis zwischen den Drehwinkel­ stellungen der Oberfläche des runden Wellenteiles (36) und der durch den Betrieb der Dreheinrichtung (65) ausge­ lenkten Fühlerspitze (52).

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (37) umfaßt einen Grundkörper (39), einen sich in Richtung senkrecht zur Achse des Grundkörpers (39) erstreckenden Tragteil (46), ein Halteteil (50), das in der Richtung bewegbar ist, in der sich das Tragteil (46) erstreckt, und die mit dem Halteteil (50) verbundene Fühlerspitze (52).

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Tragteil (46) ein Antriebsteil (48) ge­ halten ist und daß sich das Halteteil (50) durch Antrei­ ben des Antriebsteiles (48) in Richtung der Längser­ streckung des Tragteiles (46) bewegt.

4. Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil als Gewinde­ welle (46) ausgebildet ist.

5. Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindewelle (46) derart angeordnet ist, daß sie durch das Halteteil (50) hin­ durchgreift.

6. Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Ende der Gewinde­ welle (48) eine Antriebsquelle (56, 58) verbunden ist, durch die die Gewindewelle (48) selektiv antreibbar ist.

7. Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle (56, 58) einen Motor (56) umfaßt und daß zwischen der Ausgangswel­ le des Motors (58) und der Gewindewelle (48) eine elek­ tromagnetische Kupplung (58) zwischengeschaltet ist.

8. Verfahren zur Durchführung einer Koordinatenmessung unter Verwendung eines Koordinatenmeßgerätes, welches um­ faßt einen Meßtisch (3), einen Bewegungsmechanismus, der relativ zu dem Meßtisch (3) in zumindest der Richtung zweier orthogonaler Achsen bewegbar ist, mehrere, an dem Bewegungsmechanismus angebrachte Meßfühler (35, 37), wo­ bei jeder Meßfühler einen Grundkörper (39) und eine an dem Grundkörper angeordnete Fühlerspitze (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühler (35, 37) rela­ tiv zu dem Grundkörper des Gerätes selektiv ersetzbar an­ geordnet sind, wodurch entsprechend der Form des zu mes­ senden, auf dem Meßtisch (3) gehaltenen Meßobjektes (29) verschiedene Messungen durchgeführt werden können und daß, während das Objekt (29) auf dem Meßtisch (3) durch einen der Meßfühler (35) in vorbestimmter Weise vermessen wird, die Stellung der Fühlerspitze (52) des anderen Meß­ fühlers (37) relativ zu dem Grundkörper (39) des anderen Meßfühlers (37) verändert werden kann.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Fühlerspitze (52) des Fühlers (37) durch eine Stellungs-Wechseleinrichtung (40) verändert werden kann, die durch einen Antrieb (56, 58) angetrieben wird, der an einem Meßfühlerhalter (33) befestigt ist, der auf dem Meßtisch (3) angeordnet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßfühler (37) als Rundheits- und Zylindrizitäts-Meßfühler ausgebildet ist.