DE102009043823A1

DE102009043823A1 - Object i.e. stent, structure and geometry determining method for use in coordinate measuring device, involves arranging tactile, image processing and X-ray sensors in X, Y and Z directions of coordinate measuring device relative to object

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Publication number: DE102009043823A1
Application number: DE102009043823A
Authority: DE
Original assignee: Werth Messtechnik GmbH
Current assignee: Werth Messtechnik GmbH
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2010-07-29

Abstract

The method involves arranging a tactile sensor (109), an image processing sensor (108) and an X-ray sensor (107) in X, Y and Z directions of a coordinate measuring device relative to an object. Positions of axes (105, 106, 118) of the device are changed on a display element e.g. display screen, depending on positions of characteristics of the objects, where the characteristics are partially determined by the sensors. The axes are positioned based on content of images, which are determined by an optical system e.g. matrix camera. An independent claim is also included for an arrangement for determining structure and geometry of an object in a coordinate measuring device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung von Strukturen oder Geometrien eines Objektes mittels in einem Koordinatenmessgerät angeordneter, taktiler und/oder optischer Sensorik und/oder Röntgensensorik. Ein mögliches optisches Messsystem umfasst zumindest ein optisches Abbildungssystem und zumindest eine Detektionseinrichtung mit matrixförmiger fotosensitiver Detektionsfläche.The The invention relates to a method for determining structures or geometries of an object by means arranged in a coordinate measuring machine, tactile and / or optical sensors and / or X-ray sensors. One possible optical measuring system comprises at least one optical imaging system and at least one detection device with matrix-shaped photosensitive detection surface.

Koordinatenmessgeräte dienen zum Messen geometrischer Merkmale von Werkstücken wie Länge, Durchmesser, Winkel, Winkligkeit oder Parallelität. Maß-, Form- und Lagebestimmungen werden auf die Ermittlung und mathematische Auswertung der räumlichen Koordinaten von Einzelpunkten reduziert. Dabei lassen sich Messergebnisse graphisch bzw. tabellarisch darstellen. In der Regel messen Koordinatenmessgeräte gleichzeitig in drei kartesischen Koordinaten. Hierzu dienen üblicherweise drei senkrecht zueinander angeordnete Führungsachsen, die mit X, Y und Z bezeichnet werden.coordinate Measuring Machines are used to measure geometric features of workpieces such as length, diameter, angle, angularity or parallelism. Measurements, form and location determinations are based on the determination and mathematical evaluation of the spatial coordinates reduced by single points. At the same time, measurement results can be graphically displayed or tabular form. As a rule, coordinate measuring machines measure simultaneously in three Cartesian coordinates. Usually serve three mutually perpendicular guide axes, with X, Y and Z are designated.

Zum Messen der Geometrie von Messobjekten bzw. Werkstücken sind Koordinatenmessgeräte mit verschiedenen Sensoren bekannt. Beispielhaft sind Bildverarbeitungssensoren, Abstandssensoren, taktile Sensoren oder taktil-optische Sensoren zu nennen (DE.Z.: Die Bibliothek der Technik, Band 248). Ebenfalls ist der Einsatz von Computer-Tomografen zur Bestimmung von Werkstückgeometrien bekannt. Der WO-A-2005/119174 ist ein Koordinatenmessgerät mit einer Röntgensensorik als erste Sensorik sowie eine zweite Sensorik wie taktile und/oder optische Sensorik zu entnehmen.Coordinate measuring devices with various sensors are known for measuring the geometry of measuring objects or workpieces. Examples include image processing sensors, distance sensors, tactile sensors or tactile-optical sensors to name (DE.Z .: The Library of Technology, Volume 248). Also known is the use of computer tomographs for determining workpiece geometries. Of the WO 2005/119174 is a coordinate measuring machine with an X-ray sensor as the first sensor and a second sensor such as tactile and / or optical sensors to take.

Aus der DE-C-38 06 686 ist ein Koordinatenmessgerät mit einem Multisensortastsystem bekannt, das einen taktil arbeitenden Sensor, einen Lasersensor und einen Videosensor umfasst, wobei entsprechend den Messaufgaben ein Einsatz einer der Sensoren erfolgt.From the DE-C-38 06 686 a coordinate measuring machine with a multi-sensor system is known, comprising a tactile-working sensor, a laser sensor and a video sensor, wherein according to the measurement tasks using one of the sensors takes place.

Ganz allgemein werden in Multisensor-Koordinatenmessgeräten verschiedene Sensoren kombiniert eingesetzt. Abhängig von den prinzipiellen Eigenschaften der Sensoren ergeben sich unterschiedliche Anwendungsschwerpunkte. Wesentliche anwendungsbezogene Unterscheidungsmerkmale sind die Größe der antastbaren Objektmerkmale, die Art der Objektmerkmale sowie die Eignung zur schnellen Erfassung vieler Punkte. Um komplexe Messaufgaben umfassend lösen zu können, kann ein nacheinanderfolgender Einsatz mehrerer Sensoren erforderlich sein.All are commonly used in multi-sensor coordinate measuring machines used various sensors combined. Depending on The basic properties of the sensors are different Main applications. Essential application-related distinguishing features are the size of the probable object features, the type of object features and the ability to quickly capture many points. To comprehensively solve complex measuring tasks can be a successive use of several Sensors may be required.

Der Einsatz von mehreren verschiedenen Sensoren an einem Messgerät wie Multisensor-Koordinatenmessgerät gehört hinreichend zum Stand der Technik. Ebenso zählt es zum Stand der Technik, dass Messdaten, die mit verschiedenen Sensoren aufgenommen werden, zur Bestimmung der Geometrie von Messobjekten kombiniert werden. Hierzu erfolgt vor der Messung grundsätzlich ein Einmessen der Sensorversätze an einem Einmesskörper.Of the Use of several different sensors on a measuring device like multisensor coordinate measuring machine belongs sufficiently to the state of the art. It is also state of the art that Measurement data taken with different sensors, for Determination of the geometry of DUTs are combined. For this Basically, a measurement of the Sensor offsets on a measuring body.

Herkömmliche optische Sensoren enthalten zur Bildverarbeitung und zur dimensionellen Messung geeignete Kameras, beispielsweise CCD- oder CMOS-Kameras, deren Wiederholrate stark beschränkt ist. So lassen sich Wiederholfrequenzen im Bereich deutlich kleiner 100 Hz, typischerweise 60 Hz verwirklichen. Mit Hilfe von GigE-Kameras lassen sich derzeit Bildwiederholraten von ca. 90 Hz erreichen.conventional Optical sensors contain image processing and dimensional Measurement of suitable cameras, for example CCD or CMOS cameras, their repetition rate is severely limited. That's the way to go Repetition frequencies in the range of significantly less than 100 Hz, typically 60 Hz. With the help of GigE cameras can currently be Reach frame rates of about 90 Hz.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Koordinatenmessgeräten durchzuführende Verfahren zu optimieren, insbesondere um schneller bzw. mit höherer Genauigkeit auch komplexe Objekte bzw. Strukturen messen zu können. Ferner sollen ein Autozentrieren, eine Konturverfolgung mit einem Joystick, eine Umschlagmethode zur Tasterkalibrierung, CT-Detektor-Korrekturverfahren, Restfehlerkorrekturen bei CT-Detektor/Pixelshift, CT-Rastern mit Drehachsenschieben, Parallelfederführungen mit optisch-taktilen Antastsystemen, ein kombiniertes Antastverfahren sowie CT-Verfahren und -anordnungen weitergebildet werden.Of the present invention is based on the object with coordinate measuring machines To optimize procedures to be performed, in particular to faster or with higher accuracy even complex objects or To be able to measure structures. Furthermore, a car centering, a contour tracing with a joystick, an envelope method for Probe calibration, CT detector correction method, residual error corrections with CT detector / pixel shift, CT grids with rotary axis slides, parallel spring guides with optical-tactile probing systems, a combined probing method as well as CT procedures and arrangements.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung auch vor, dass von den möglichen zwei oder mehr Sensoren zumindest zwei der Sensoren nahezu gleichzeitig Messdaten des Messobjektes aufnehmen.to Solution of the problem, the invention also provides that of the possible two or more sensors at least two of the Sensors record measurement data of the measurement object almost simultaneously.

Für die Bestimmung der Geometrie mit optischen Sensoren sieht die Erfindung vor, dass wahlweise gesamte Fläche oder Teilbereiche der Detektionsfläche der Detektionseinrichtung, beispielsweise CCD- oder CMOS-Kameras, genutzt werden.For the determination of the geometry with optical sensors sees the invention before that either entire area or partial areas of Detection surface of the detection device, such as CCD or CMOS cameras.

Es werden gesamte Fläche oder Teilbereiche der Detektionsfläche zur Auswertung aufgezeichnet und/oder verarbeitet.It become entire area or subregions of the detection area recorded and / or processed for evaluation.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre werden im Vergleich zum Stand der Technik deutlich höhere Bildwiederholfrequenzen ermöglicht, so dass z. B. ein schnelles Bildverarbeitungsscanning oder das Aufnehmen von Bildern bei bewegtem Messobjekt bzw. relativer Bewegung des Messobjekts zu der Detektionseinrichtung möglich ist. Es wird die Bildwiederholrate im Vergleich zum Stand der Technik dadurch deutlich gesteigert, dass nur Teile der zur Verfügung stehenden Zeilen und/oder Spalten einer matrixförmigen Detektionsfläche wie Kamera zur Auswertung verwendet werden.by virtue of the teaching of the invention are compared the prior art significantly higher refresh rates allows, so that z. B. a fast image processing scanning or taking pictures with moving object or relative Movement of the measuring object to the detection device possible is. It becomes the refresh rate in comparison with the prior art significantly increased that only parts of the available Lines and / or columns of a matrix-shaped detection surface how camera are used for evaluation.

Hierbei lassen sich beispielsweise Bildwiederholraten von ca. 300–400 Hz realisieren. Durch Umschaltung der auszuwertenden Zeilen und/oder Spalten während der Messung ist damit eine Anpassung auf die Größe des jeweils zu untersuchenden Merkmales und damit einer Optimierung der Messgeschwindigkeit möglich. Insbesondere an gekrümmten Flächen werden durch Reduzierung der Zeilen oder Spalten nur die Bereiche ausgewertet, welche im Schärfentiefenbereich der verwendeten Abbildungsoptik angeordnet sind.in this connection can be, for example, refresh rates of about 300-400 Realize Hz. By switching the lines and / or columns to be evaluated during the measurement is thus an adaptation to the size of each feature to be examined and thus an optimization the measuring speed possible. Especially on curved surfaces By reducing the number of rows or columns, only the areas become evaluated, which in the depth of field of the used Imaging optics are arranged.

Die Auswahl der entsprechenden Bereiche kann entweder manuell, durch fest vordefinierte Angabe eines Messfensters, z. B. in einem Vorablauf bzw. im Rahmen der Erstellung eines Messprogramms, erfolgen und/oder automatisch während des Ablaufs des Messprogramms durch Auswertung des Kontrastes der aufgenommenen Bilder und Auswahl der Zeilen, die einen vordefinierten Grenzwert des Kontrastes überschreiten.The Selection of the appropriate areas can be done either manually, by fixed predefined indication of a measurement window, z. B. in a previous or as part of the preparation of a measurement program, carried out and / or automatically during the course of the measuring program Evaluation of the contrast of the recorded images and selection of the Lines that exceed a predefined limit of contrast.

Höchste Messgeschwindigkeiten lassen sich erreichen, indem das erfindungsgemäße Verfahren mit den Verfahren des Bildverarbeitungsscannings oder so genannten „On-the-fly”-Technologien kombiniert wird, bei denen die Bildaufnahme während der Bewegung des Messobjektes erfolgt. Zur Reduzierung der Bewegungsunschärfe wird das fotosensitive Detektionsmittel dabei nur kurzzeitig belichtet, z. B. durch den Einsatz einer blitzartigen Beleuchtung oder von Shuttern. Die zeitlich begrenzte Belichtung erfolgt dabei synchron zur Aufnahme der aktuellen Werkstückposition bzgl. des fotosensitiven Detektionsmittels mit Hilfe von Positionserfassungsmitteln und der Messwertaufnahme des fotosensitiven Detektionsmittels. Diese Verfahren werden u. a. in der EP-B-1 286 134 und der WO-A-03/009070 beschrieben, deren Offenbarungen Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.Highest measuring speeds can be achieved by combining the method according to the invention with the methods of image processing scanning or so-called "on-the-fly" technologies, in which the image is recorded during the movement of the measurement object. To reduce the motion blur, the photosensitive detection means is exposed only briefly, z. B. by the use of a lightning-like lighting or shutters. The time-limited exposure takes place synchronously with respect to the recording of the current workpiece position with respect to the photosensitive detection means by means of position detection means and the measured value recording of the photosensitive detection means. These procedures are used inter alia in the EP-B-1 286 134 and the WO-A-03/009070 described, the disclosures of which are the subject of the present invention.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Koordinatenmessgerät kann sichergestellt werden, dass Messungen mit höchster Genauigkeit auch an großen Bauteilen möglich sind. Insbesondere ist dadurch die Kombination mit anderen Sensoren möglich.By the use of the method according to the invention in a coordinate measuring machine can be ensured that measurements with the highest accuracy even on large Components are possible. In particular, this is the combination possible with other sensors.

Lösungen der Aufgaben bzw. der einzelnen Aspekte ergeben sich aus den Ansprüchen jeweils für sich und/oder in Kombination.solutions The tasks and the individual aspects emerge from the claims individually and / or in combination.

Ein Erfindungsaspekt sieht vor ein Verfahren zur Bestimmung von Strukturen eines Objektes mittels in einem Koordinatenmessgerät angeordneter, taktiler und/oder optischer Sensorik und/oder Röntgensensorik, das sich dadurch auszeichnet, dass jede Sensorik in X-, Y- und/oder Z-Richtung des Koordinatenmessgerätes relativ zu einem Messobjekt positionierbar ist.One Invention aspect provides a method for determining structures an object by means arranged in a coordinate measuring machine, more tactile and / or optical sensor and / or X-ray sensor, the characterized by the fact that each sensor in X, Y and / or Z-direction of the coordinate measuring machine relative to a Measuring object is positionable.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Position der Achsen eines Koordinatenmessgerätes abhängig von der Position eines mit Hilfe der optischen und/oder taktilen Sensorik zumindest teilweise bestimmten Merkmales eines Objektes auf einem Anzeigeelement, z. B. Bildschirm, verändert wird.One inventive method is characterized from that the position of the axes of a coordinate measuring machine depending on the position of one with the help of the optical and / or tactile sensor system at least partially certain feature an object on a display element, e.g. B. screen, changed becomes.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes anhand des Inhaltes eines Bildes erfolgt, welches mit Hilfe eines optischen Systems mit angeschlossener Bildverarbeitungsalgorithmik bestimmt wird.One inventive method is characterized from that the positioning of the axes of the coordinate measuring machine based on the content of an image, which with the help of a optical system with attached image processing algorithm is determined.

Auch zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Positionsveränderung bezüglich eines aus dem Merkmal abgeleiteten Punktes, z. B. des Schwerpunktes, erfolgt.Also the invention is characterized in that the change in position with respect to a point derived from the feature, e.g. B. the center of gravity takes place.

Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Achsen eines Koordinatenmessgerätes so verändert wird, bis sich der aus dem Merkmal abgeleitete Punkt in der Mitte des Anzeigeelementes befindet.Further the invention is characterized in that the position of Axes of a coordinate measuring machine changed so until the point derived from the feature is in the middle of the display element is located.

Ein Verfahren zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Veränderung automatisch oder in Folge eines durch Nutzereingriff aktivierten Auslösemittels erfolgt.One Process is also characterized by the fact that the change automatically or as a result of user intervention Triggering agent takes place.

Ein weiterer Erfindungsaspekt sieht vor, dass der Nutzereingriff in der Betätigung eines Tasters oder Schalters besteht, welcher an einem Bedienelement angeordnet ist, dass der manuell gesteuerten Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes dient.One Another aspect of the invention provides that the user intervention in the operation of a button or switch consists of which is arranged on a control that the manually controlled positioning the axes of the coordinate measuring machine is used.

Ferner zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass durch manuelle Betätigung eines Tasters oder Schalters die Positionierung der Achsen eines Koordinatenmessgerätes derart erfolgt, dass das auf dem Anzeigelement, z. B. Bildschirm automatisch erkannte Merkmal in die Mitte des Anzeigeelementes verschoben wird.Further the invention is characterized in that by manual operation a button or switch, the positioning of the axes of a coordinate measuring machine such that on the display element, for. B. screen automatically detected feature moved to the center of the display element becomes.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung einer oder mehrerer Bewegungsachsen des Koordinatenmessgerätes in Abhängigkeit von einem durch die optische und/oder taktile Sensorik zumindest teilweise bestimmten Merkmales erfolgt.The Invention is also characterized in that the positioning one or more axes of motion of the coordinate measuring machine depending on one through the optical and / or tactile Sensory at least partially certain feature occurs.

Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des Merkmales durch manuelles oder automatisches Definieren eines Ausschnittes eines Anzeigeelementes und automatischer Bestimmung des darin enthaltenen Merkmales oder durch direkte Auswahl eines bereits zumindest teilweise bestimmten Merkmales aus einer Liste bereits bestimmter Merkmale erfolgt.Furthermore, the invention is characterized in that the selection of the feature by manually or automatically defining a section of a display element and automatic determination of the feature contained therein or by direct selection of an already at least partially determined feature from a list be already has certain characteristics.

Eine weitere erfindungsgemäße Lehre ist dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung einer oder mehrerer Bewegungsachsen des Koordinatenmessgerätes bezüglich eines Startpunktes erfolgt, der aus dem zumindest teilweise bestimmten Merkmal abgeleitet wird.A further teaching according to the invention is characterized in that that the positioning of one or more movement axes of Coordinate measuring machine with respect to a starting point takes place, which derived from the at least partially determined feature becomes.

Auch ist als erfinderisch anzusehen, dass der Startpunkt Bestandteil des Merkmals und/oder ein dem Merkmal zugeordneter charakteristischer Punkt, z. B. Schwerpunkt, ist.Also is to be regarded as inventive, that the starting point component the feature and / or a characteristic point associated with the feature, z. B. focus is.

Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Startpunktes durch automatische Auswertung eines manuell oder automatisch bestimmten Ausschnittes auf einem Anzeigeelement derart erfolgt, dass der Startpunkt möglichst nahe dem Zentrum des ausgewählten Ausschnittes ist.Further the invention is characterized in that the determination of the Starting point by automatic evaluation of a manual or automatic certain section on a display element is done in such a way that the starting point as close to the center of the selected Clipping is.

Kennzeichnend für die Erfindung ist auch, dass die Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes mit Hilfe des Verfahrens des Bildverarbeitungsscannings gesteuert wird.characteristic for the invention is also that the positioning of the Axes of the coordinate measuring machine by means of the method the image processing scanning is controlled.

Als erfindungswesentlich wird vorgeschlagen, dass mit Hilfe eines manuellen Eingabemittels, wie beispielsweise mechanischen oder per Software auslösbaren Taster oder Schalter, die Zuordnung der Achsenpositionierung bezüglich eines gewählten Merkmals ein- oder ausgeschaltet wird.When essential to the invention it is proposed that by means of a manual Input means, such as mechanical or software triggerable Button or switch, the assignment of the axis positioning with respect to of a selected feature is turned on or off.

Des Weiteren ist besonders hervorzuheben, dass das manuelle Eingabemittel zusätzlich ein- oder mehrdimensional auslenkbar ist oder ein zweites manuelles Eingabemittel vorhanden ist, dass ein- oder mehrdimensional auslenkbar ist.Of It should also be emphasized that the manual input device additionally one- or multi-dimensional is deflected or a second manual input means exists that is one-dimensional or multi-dimensional is deflectable.

Ein Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Eingabemittels verwendet wird, um die Bewegungsrichtung und/oder den Richtungssinn entlang des gewählten Merkmals auszuwählen.One Method is characterized in that the deflection of the input means is used to the direction of movement and / or direction along the selected feature.

Die Erfindung zeichnet sich gleichfalls dadurch aus, dass die Positionierung des Koordinatenmessgerätes entlang des gewählten Merkmals derart erfolgt, dass der Winkel zwischen der Auslenkrichtung des manuellen Eingabemittels und der in Bewegungsrichtung des Koordinatenmessgerätes gerichteten Tangente an den mit der Bewegung mitlaufenden, aus dem Merkmal abgeleiteten Punktes, welcher jeweils zu Beginn einer Bewegung durch den Startpunkt dargestellt wird, minimal ist.The Invention is also characterized by the fact that the positioning of the coordinate measuring machine along the selected Feature is carried out such that the angle between the deflection the manual input means and in the direction of movement of the coordinate measuring machine directed tangent to the traversing with the movement, from the Feature derived point, which at the beginning of each movement represented by the starting point is minimal.

Ferner ist besonders hervorzuheben, dass für Winkel nahe 90 Grad, die Positionierung des Koordinatenmessgerätes verhindert wird, solange bis durch z. B. Veränderung der Auslenkungsrichtung des manuellen Eingabemittels ein Winkel deutlich kleiner 90 Grad erreicht ist und/oder, falls die Auslenkungsrichtung des manuellen Eingabemittels zunächst unverändert bleibt, die Bewegungsrichtung des Koordinatenmessgerätes in der Richtung entlang der Tangente des ausgewählten Merkmals beibehalten wird, so dass der Winkel mit der jeweils aktuellen Verfahrrichtung nahezu übereinstimmt, solange bis eine Veränderung der Auslenkung des manuellen Eingabemittels erfolgt.Further It should be emphasized that for angles close to 90 degrees, prevents the positioning of the coordinate measuring machine is, as long as by z. B. Change of the deflection of the manual input means an angle significantly less than 90 degrees is and / or, if the deflection direction of the manual input means initially remains unchanged, the direction of movement of the Coordinate measuring machine in the direction along the tangent of the selected feature is maintained, so that the Angle almost coincides with the current travel direction, until a change in the deflection of the manual input means he follows.

Gekennzeichnet ist ein Verfahren dadurch, dass durch Methoden der Filterung verhindert wird, dass die Bewegung entlang des ausgewählten Merkmals zu plötzlichen Richtungsänderungen von größer 90 Grad und damit einem möglichen Aufschwingen der Positionsregelung führt.marked is a method in that prevents by methods of filtering that will be the movement along the selected feature to sudden changes of direction of greater 90 degrees and thus a possible swinging of the position control leads.

Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die durch das manuelle Eingabemittel gesteuerte Positionierung des Koordinatenmessgerätes entlang einer Geraden oder eines Kreises oder einer Spline-Kurve oder einer beliebigen Kontur erfolgt.The Invention is also characterized by the fact that by the manual Input means controlled positioning of the coordinate measuring machine along a straight line or a circle or a spline curve or any contour.

Besonders hervorzuheben ist insbesondere, dass die zumindest teilweise Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers eines Antastformelementes und/oder eines Normals aus der Messung des Normals in mindestens zwei voneinander abweichenden Anordnungen durch ein Antastformelement erfolgt.Especially It should be emphasized in particular that the at least partial provision the shape and / or the diameter of a Antastformelementes and / or a normal from the measurement of the normal in at least two of each other deviating arrangements made by a Antastformelement.

Ferner ist ein Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der Messungen in den zumindest zwei voneinander abweichenden Anordnungen ein Gleichungssystem bil den, welches die zumindest teilweise Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers des Antastformelementes und/oder des Normals erlaubt.Further a method is characterized in that the results of Measurements in the at least two divergent arrangements a system of equations bil, which the at least partial determination the shape and / or the diameter of the Antastformelementes and / or of the normal allowed.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lösung des Gleichungssystems auf einer Minimummethode, z. B. Fehlerquadratminimierung, beruht.Especially is provided that the solution of the equation system on a minimum method, e.g. As least square error, based.

Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Antastformelement und/oder das Normal eine Kugelform aufweisen.there In particular, it is proposed that the sensing element and / or the normal have a spherical shape.

Hervorzuheben ist des Weiteren, dass die verschiedenen Anordnungen des Normals bezüglich des Antastformelementes durch verschiedene Drehstellungen des Normals dargestellt werden.highlight is further that the different arrangements of the standard with respect to the Antastformelementes by different rotational positions of the normal.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass das Antastformelement Teil eines taktilen oder optisch-taktilen Messsystems ist.preferably, is provided that the probe element part of a tactile or optical-tactile measuring system is.

Unabhängig hiervon ist zu berücksichtigen, dass möglicherweise unbekannte Formabweichungen des Normals und/oder des Antastformelementes keinen Einfluss auf die Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers des Antastformelementes und/oder des Normals haben.Irrespective of this, it should be taken into account that possibly unknown form deviations conditions of the normal and / or the Antastformelementes have no effect on the determination of the shape and / or diameter of the Antastformelementes and / or the Normal.

Ein Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Korrektur der Verkippung und/oder Verschiebung der Drehachslage eines Messobjektes bezüglich der eingesetzten Röntgensensorik und/oder die Korrektur der Verkippung und/oder Verschiebung des Röntgendetektors bezüglich eines Messobjektes und/oder der Röntgenstrahlquelle, dadurch erfolgt, dass eine Kombination mehrerer Messungen in verschiedenen Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der das Messobjekt tragenden Drehachsanordnung ausgewertet wird.One Method is characterized in that the correction of tilting and / or displacement of the rotary axis position of a measured object with respect the X-ray sensor system used and / or the correction the tilting and / or displacement of the X-ray detector with respect to a measuring object and / or the X-ray source, This is done by a combination of several measurements in different Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured supporting Drehachsanordnung is evaluated.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die verschiedenen Relativlagen durch Verschiebung der Drehachsanordnung rechtwinklig zur Hauptstrahlrichtung der Röntgenquelle gebildet werden.Especially is provided that the different relative positions by displacement the Drehachsanordnung perpendicular to the main beam direction of the X-ray source be formed.

Ferner kann die Verschiebung und die Bestimmung der Verschiebung anhand der Bewegung der Achsen des Koordinatenmessgerätes erfolgen.Further can be based on the displacement and the determination of the displacement the movement of the axes of the coordinate measuring machine done.

Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Kombination der in den verschiedenen Relativlagen mit Hilfe von tomografischen 2D-Durchstrahlungsbildern bestimmten Ergebnisse verwendet wird, um die auf Grund der Verkippungen und/oder Verschiebungen zwischen dem Röntgendetektor der Röntgenquelle und der Drehachslage eines Messobjektes auftretenden unterschiedlichen Strahlrichtungen auf dem Röntgendetektor und damit verbundene Verzerrungen zu korrigieren.Especially It should be noted that the combination of the different Relative positions using 2D tomographic radiographic images certain results will be used due to the tilting and / or displacements between the X-ray detector of the X-ray source and the rotational axis position of a measured object occurring different Beam directions on the X-ray detector and associated distortions to correct.

Bei einer Röntgensensorik ist insbesondere vorgesehen, dass zur Korrektur der Messdaten der mittels einer Röntgensensorik bestimmten Strukturen eines Objektes die Messergebnisse mehrerer Messungen berücksichtigt werden, die an unterschiedlichen Messpositionen des Messobjektes aufgenommen werden.at An X-ray sensor system is provided in particular that for the correction of the measured data by means of an X-ray sensor system certain structures of an object the measurement results of several Measurements to be taken into account that are different Measuring positions of the measurement object are recorded.

Hervorzuheben ist, dass die unterschiedlichen Messpositionen in einer Ebene liegen, die parallel zur Detektorebene der Röntgensensorik angeordnet ist.highlight is that the different measuring positions lie in one plane, arranged parallel to the detector plane of the X-ray sensor is.

Es wird vorgeschlagen, dass der in die Detektorebene projizierte Abstand der unterschiedlichen Messpositionen einem definierten Betrag im Verhältnis zu der Pixelgröße des Röntgensensors entspricht.It It is proposed that the distance projected into the detector plane the different measurement positions a defined amount in proportion to the pixel size of the X-ray sensor.

Insbesondere kann der in die Detektorebene projizierte Abstand der unterschiedlichen Messpositionen der halben Pixelbreite des Röntgensensors entsprechen.Especially The projected into the detector plane spacing of the different Measurement positions of half the pixel width of the X-ray sensor correspond.

Bevorzugterweise erfolgt die Berücksichtigung mehrerer Messungen durch Mittelwertbildung.preferably, the consideration of several measurements takes place by averaging.

Hervorzuheben ist des Weiteren, dass periodische Fehler, z. B. Subpixelfehler oder Interpolationsfehler, korrigiert werden, indem der in die Detektorebene projizierte Abstand der unterschiedlichen Messposition nicht einem vielfachen der Pixelbreite entspricht.highlight is further that periodic errors, eg. B. subpixel error or interpolation error, corrected by the detector plane projected distance of the different measuring position not one multiple times the pixel width.

Es ist eigenerfinderisch vorgesehen, dass die Bestimmung von Strukturen eines Objektes mit zumindest der Röntgensensorik dadurch erfolgt, dass eine Kombination mehrerer Messungen in verschiedenen Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der das Messobjekt tragenden Drehachsanordnung ausgewertet wird.It is inventively provided that the determination of structures an object with at least the X-ray sensor thereby This is done by combining several measurements into different ones Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured supporting Drehachsanordnung is evaluated.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die verschiedenen Relativlagen durch Verschiebung der Drehachsanordnung rechtwinklig zur Drehachsrichtung und rechtwinklig zur Hauptstrahlrichtung der Röntgenquelle gebildet werden.Especially is provided that the different relative positions by displacement the Drehachsanordnung right-angled to the rotational axis direction and at right angles are formed to the main radiation direction of the X-ray source.

Hervorzuheben ist, dass die Möglichkeit besteht, dass zur Kombination der mehreren Messungen in den verschiedenen Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der Drehachsanordnung die Auswirkung der dabei unterschiedlichen auftretenden Strahlungsrichtungen auf die vom Röntgendetektor bestimmten Messwerte für ein und denselben Ausschnitt des auf der Drehachse befindlichen Messobjektes korrigiert werden.highlight is that there is a possibility that to the combination of the several measurements in the different relative positions between X-ray sensors and the Drehachsanordnung the effect of doing different occurring radiation directions to those of the X-ray detector certain measurements for one and the same part of the be corrected on the axis of rotation measured object.

Auch sieht die Erfindung vor, dass bei der Korrektur die unterschiedlichen Projektionsrichtungen und damit die Verzerrung auf dem Detektor berücksichtigt werden, wobei bevorzugterweise die Verzerrung mit mathematischen Methoden, z. B. Koordinatentransformationsalgorithmen, korrigiert wird.Also the invention provides that in the correction, the different Projection directions and thus the distortion on the detector are taken into account, preferably the distortion with mathematical methods, eg. B. coordinate transformation algorithms, is corrected.

Ein Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Bestimmung der Oberfläche des Werkstücks ein optisch-taktiles Antastsystem verwendet wird, bestehend aus zumindest einem am Rand fest eingespannten federnden Element, welches mit einem die Oberfläche in direktem Kontakt bestimmenden fest angebrachten oder austauschbaren Antastformelement verbunden ist.One Method according to the invention is characterized in that Determination of the surface of the workpiece an optically tactile Probe system is used, consisting of at least one on the edge firmly clamped resilient element, which with a the surface in direct contact determinant fixed or interchangeable Antastformelement is connected.

Vorgesehen ist des Weiteren, dass Membranfedern als federnde Elemente verwendet werden.Intended Furthermore, diaphragm springs are used as resilient elements become.

Kennzeichnend ist des Weiteren, dass zumindest zwei federnde Elemente an einer anderen als der Einspannstelle fest miteinander verbunden werden.characteristic is further that at least two resilient elements on one other than the clamping point are firmly connected.

Hervorzuheben ist auch, dass die Membranfedern konzentrisch profiliert und/oder als ebene Ausführung mit einer isotropen Oberfläche oder als ebene Ausführung mit verschiedenen Durchbrüchen, z. B. spiralförmig oder radialförmig, aufgebaut werden.It should also be emphasized that the diaphragm springs are concentrically profiled and / or flat Execution with an isotropic surface or as flat execution with different breakthroughs, z. B. spirally or radially, are constructed.

Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass zur Bestimmung der von der Oberflächengestalt des Werkstücks abhängigen Auslenkung des Antastformelementes und des damit verbundenen zumindest einem federnden Elementes ein Abstandssensor nach dem Foucault-Laserprinzip oder ein optisches Autofokus-System verwendet wird.Of Furthermore, the invention provides that for the determination of the Surface shape of the workpiece dependent Deflection of the sensing element and the associated at least one resilient element a distance sensor according to the Foucault laser principle or an optical autofocus system is used.

Bevorzugterweise werden die Messwerte des Abstandssensors zur Regelung der Bewegung des Koordinatenmessgerätes in Antastrichtung derart genutzt, dass sich der als Reflektor verwendete Bereich der Anordnung aus zumindest einem federnden Element und dem Antastformelement stets in einem definierten Bereich um den Arbeitsabstand des Abstandssensors befindet.preferably, The measured values of the distance sensor are used to control the movement of the sensor Coordinate measuring machine used in Antastrichtung such in that the area of the arrangement used as a reflector is made up of at least one resilient element and the Antastformelement always in a defined range around the working distance of the distance sensor located.

Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass zur Einstellung verschiedener Antastkräfte, die Bestimmung der Oberfläche des Werkstücks bei verschiedenen Auslenkungen des zumindest einem federnden Elementes erfolgt, wobei der Arbeitsabstand, der zur Detektion der Bewegung des zumindest einem federnden Elementes eingesetzten Foucault-Lasersystems oder optischen Autofokus-Systems verändert wird.The Invention is further characterized by the fact that for adjustment different probing forces, the determination of the surface of the workpiece at different deflections of at least a resilient element takes place, wherein the working distance, the for detecting the movement of the at least one resilient element used Foucault laser system or optical autofocus system is changed.

Vorgeschlagen wird auch, dass der ohne Berührung des Werkstücks vorherrschende Arbeitspunkt auf der Federkennlinie des zumindest einem federnden Elementes dadurch beeinflusst wird, dass eine zusätzliche Kraft auf dieses wirkt, wodurch sich die Vorspannung verändert.proposed It will also do that without touching the workpiece prevailing operating point on the spring characteristic of at least a resilient element is influenced by the fact that an additional Force acts on this, which changes the bias.

Dabei kann die zusätzliche Kraft mittels einer Feder und/oder eines Gegengewichtes aufgebracht werden.there can the additional force by means of a spring and / or a counterweight are applied.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Anordnung aus zumindest einem federnden Element und dem Antastformelement an einer Wechselschnittstelle eines optischen Systems befestigt wird.Further It is proposed that the arrangement of at least one resilient Element and the probe element on an interface an optical system is attached.

Kennzeichnend ist des Weiteren, dass der Aufbau aus zumindest einem federnden Element und dem Antastformelement automatisch in einer Parkstation abgelegt wird.characteristic is further that the structure of at least one resilient Element and the Antastformelement automatically in a parking station is filed.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zur Detektion der Auslenkung des zumindest einem federnden Elementes eingesetzte Autofokus-System oder Foucault-Lasersystem, bei Entfernung der Anordnung aus zumindest einem federnden Element und dem Antastformelement, direkt zur Messung der Oberfläche des Werkstücks eingesetzt wird.Preferably is provided that for detecting the deflection of at least an autofocus system or Foucault laser system used with a resilient element, upon removal of the assembly of at least one resilient element and the Antastformelement, directly to the measurement of the surface of the workpiece is used.

Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass als taktile Sensoren solche eingesetzt werden, bei denen die Auslenkung sowohl optisch als auch elektrisch und/oder elektromechanisch detektiert wird.The Invention is also characterized by the fact that tactile sensors those are used where the deflection is both visual as well as electrically and / or electromechanically detected.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass ein elektrisches Detektionsverfahren zum Einsatz kommt, das die elektrische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Objektes und einem Antastformelement ausnutzt.preferably, it is envisaged that an electrical detection method is used, that the electrical interaction between the surface of the object and an Antastformelement exploits.

Eigenerfinderisch ist auch, dass ein elektromechanisches Detektionsverfahren zum Einsatz kommt, das die elektromechanische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Objektes und einem Antastformelement ausnutzt.Find own Risch is also that an electromechanical detection method is used that the electromechanical interaction between the surface of the object and an Antastformelement exploits.

Bevorzugterweise wird bei elektrisch nicht leitenden Materialien des Objektes und/oder zusätzlich zur elektrischen Antastung das optische und/oder optisch-taktile Antastsystem zur Bestimmung der Objektoberfläche eingesetzt.preferably, is in electrically non-conductive materials of the object and / or in addition to the electrical probing the optical and / or optical-tactile probing system for determining the object surface used.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Auslenkung des Tastsystems in lateraler, X-/Y-Richtung durch einen optischen Sensor und/oder in ein oder mehr Koordinatenrichtungen durch Auslösen eines elektrischen Schaltkontaktes detektiert wird.It there is a possibility that the deflection of the probe system in lateral, X / Y direction by an optical sensor and / or in one or more coordinate directions by triggering an electrical Switching contact is detected.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass zusätzlich zum optischen Detektieren der Auslenkung des Taststiftes ein Antastsystem zum Einsatz kommt, das die elektrische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Objektes und des Antastformelements ausnutzt.Especially it is suggested that in addition to optical detection the deflection of the stylus a probing system is used, the the electrical interaction between the surface of the object and the Antastformelements exploits.

Ein weiterer hervorzuhebender Aspekt sieht vor, dass zusätzlich zum optischen Detektieren der Auslenkung des Taststiftes ein Antastsystem zum Einsatz kommt, dass das Prinzip eines schaltenden Tasters mit Piezo und/oder Dehnmessstreifen zum Einsatz bringt.One Another aspect to be emphasized is that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system used is that the principle of a switching button with Piezo and / or strain gauges brings to use.

Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum optischen Detektieren der Auslenkung des Taststiftes ein Antastsystem zum Einsatz kommt, dass das Prinzip eines messenden Tastsystems mit internem Wegmesssystem zum Einsatz bringt und/oder dass zusätzlich zum optischen Detektieren der Auslenkung des Taststiftes ein Antastsystem zum Einsatz kommt, dass das Prinzip eines schaltenden Tastsystems mit mechanischen Schaltkontakten im Tastkopf zum Einsatz bringt.Further the invention is characterized in that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a measuring probe system is used with internal displacement measuring system used and / or that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a switching touch probe is used with mechanical switching contacts in the probe is used.

Ein eigenerfinderischer Gedanke zeichnet sich dadurch aus, dass beim Messen eines Bauteils mit der Röntgensensorik mit verschiedenen Strahlungsenergien und/oder unterschiedlichen Belichtungszeiten und/oder unterschiedlichen Röntgenstrahlfiltern, z. B. unterschiedlichen Materials und/oder unterschiedlicher Dicke, gearbeitet wird.A self-inventive idea is characterized in that when measuring a component with the X-ray sensor system with different radiation energies and / or different exposure times and / or different X-ray jet filters, z. B. different material and / or different thickness, is working.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die unterschiedlichen Einstellungen der Strahlungsenergien und/oder Belichtungszeiten eingesetzt werden, um verschiedene Bereiche des Messobjektes mit unterschiedlichen Materialien innerhalb des Dynamikbereichs des Detektors zu erfassen und/oder eine Überstrahlung des Detektorbildes zu vermeiden.Especially It is suggested that the different attitudes of the Radiation energies and / or exposure times are used to different areas of the measurement object with different materials within the dynamic range of the detector and / or to avoid over-radiation of the detector image.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken nehmen mindestens zwei Sensoren gleichzeitig Messdaten von einem Messobjekt auf. Hierbei kann eines der Messsysteme, z. B. ein Abstandssensor, Messwerte mit geringer Genauigkeit aufnehmen und ein zweiter hochgenauer Sensor, Messwerte mit höherer Genauigkeit aufnehmen. Der ungenauere Sensor kann dabei zur Führung des genauen Sensors, mit möglicherweise kleinerem Messbereich, eingesetzt werden.To take another idea according to the invention at least two sensors simultaneously measuring data from a measured object on. Here, one of the measuring systems, for. B. a distance sensor, Record low accuracy measurements and a second high accuracy Sensor, record readings with higher accuracy. The less accurate Sensor can be used to guide the exact sensor, with possibly smaller measuring range.

Auch kann einer der Sensoren als Abstandssensor, auch mit einer Gitterprojektion zur Kontrasterhöhung versehen, mit einem Schichtdickensensor kombiniert werden.Also can one of the sensors as a distance sensor, even with a grid projection provided to increase the contrast, combined with a layer thickness sensor become.

Erfindungsgemäß werden Messwerte von zumindest zwei Sensoren verwendet, welche nahezu gleichzeitig während eines Messablaufes aufgenommen werden. Hiermit lassen sich höhere Datendichten bei kleineren Messzeiten erreichen. Insbesondere ist es dadurch auch möglich, dass vorübergehend ein Messsystem nicht eingesetzt wird oder nicht eingesetzt werden kann, wobei mit Hilfe des anderen Messsystems es jederzeit möglich ist, die Messung mit dem ersten Messsystem fortzusetzen und die Messdaten in einem gleichbleibenden Koordinatensystem darzustellen. Dies ist auch dann möglich, wenn das zweite Messsystem zwischenzeitlich neu initialisiert werden muss, weil das Antastsignal nicht mehr zur Verfügung stand, z. B. weil es sich um ein relativ messendes System, z. B. interferometrisches Messsystem, handelt. Ebenso können damit mehrere Eigenschaften der Oberfläche, wie beispielsweise Form und Schichtdicke, gleichzeitig erfasst werden.According to the invention Measured values of at least two sensors are used, which are almost simultaneous be recorded during a measurement process. Herewith Higher data densities can be achieved with smaller measurement times to reach. In particular, it is also possible that temporarily a measuring system is not used or can not be used, using the other measuring system It is always possible to measure with the first measuring system continue and the measurement data in a consistent coordinate system display. This is possible even if the second Measurement system must be reinitialized in the meantime, because the sound signal was no longer available, z. B. because it is a relatively measuring system, eg. B. interferometric measuring system, is. Likewise, this allows several properties of the Surface, such as shape and layer thickness, simultaneously be recorded.

Insbesondere ist vorgesehen, dass zumindest einer der Sensoren für eine Grobmessung und zumindest ein weiterer der Sensoren für eine Feinmessung des Messobjektes mit höherer Genauigkeit eingesetzt wird.Especially is provided that at least one of the sensors for a Coarse measurement and at least one more of the sensors for a fine measurement of the measurement object used with higher accuracy becomes.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Messdaten zumindest eines Sensors zur Steuerung zumindest eines weiteren Sensors eingesetzt werden.According to the invention provided that the measurement data of at least one sensor for controlling at least another sensor can be used.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass Messdaten zumindest eines Sensors zur Initialisierung und/oder Korrektur der Messdaten zumindest eines weiteren Sensors verwendet werden.The The invention further provides that measurement data at least one Sensor for initialization and / or correction of the measurement data of at least one another sensor can be used.

Eine weitere hervorzuhebende Lehre der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest einer der Sensoren ein absolut messendes Abstandsmesssystem ist und zumindest einer der weiteren Sensoren ein relativ messendes Abstandsmesssystem, insbesondere interferometrisches Messsystem, ist und/oder zumindest einer der Sensoren als Abstandssensor, insbesondere unter Verwendung einer Gitterprojektion, und zumindest einer der weiteren Sensoren als Schichtdickensensor eingesetzt wird.A another notable teaching of the invention is characterized that at least one of the sensors is an absolute distance measuring system is and at least one of the other sensors a relatively measuring Distance measuring system, in particular interferometric measuring system, is and / or at least one of the sensors as a distance sensor, in particular using a grid projection, and at least one of additional sensors is used as a layer thickness sensor.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Sensoren an einer in zumindest einer Achse unabhängig von den anderen Sensoren beweglichen Bewegungsachse und/oder Messachse angeordnet ist.The Invention is also characterized in that at least one the sensors on one in at least one axis independently from the other sensors movable movement axis and / or measuring axis is arranged.

Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag ist vorgesehen, dass alle Sensoren relativ zueinander fest angeordnet sind.To Another proposal for the invention provides that all sensors are fixed relative to each other.

Insbesondere ist vorgesehen, dass zur Bestimmung der Geometrie des Messobjektes die Messwerte mehrerer Sensoren kombiniert werden.Especially is provided that for determining the geometry of the measurement object the measured values of several sensors are combined.

Dabei kann die Kombination der Messwerte mehrerer Sensoren in einem gemeinsamen Koordinatenmesssystem durch eine zuvor erfolgte Messung eines Merkmales, insbesondere einer Marke, erfolgen.there can be the combination of the readings of multiple sensors in a common Coordinate measuring system by a previously performed measurement of a feature, in particular a trade mark.

Ein weiterer die Erfindung prägender Aspekt sieht vor, dass die Auswahl der im Messablauf verwendeten Sensoren vor und/oder während des Messablaufes erfolgt, insbesondere während der Messung zumindest einer der Sensoren nur abschnittsweise zur Messung verwendet wird, wobei die Messdaten zumindest eines weiteren Sensors verwendet werden, um die Messwerte der einzelnen Abschnitte der abschnittsweise eingesetzten Sensoren, insbesondere relativ messenden Sensoren, in einem gleich bleibenden Koordinatensystem einander zuzuordnen und/oder die abschnittsweise eingesetzten Sensoren für jeden Abschnitt neu zu initialisieren.One Another aspect that characterizes the invention provides that the selection of sensors used in the measurement process before and / or during the measurement process, especially during the measurement of at least one of the sensors only partially Measurement is used, wherein the measurement data of at least one other Sensors used to measure the readings of each section of the partially used sensors, in particular relatively measuring Sensors, in a consistent coordinate system one another assign and / or the sensors used in sections for to reinitialize each section.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verfahren in einem Koordinatenmessgerät eingesetzt wird.Especially is provided that the method in a coordinate measuring machine is used.

Für die Bestimmung der Geometrie mit optischen Sensoren sieht die Erfindung insbesondere vor, dass die Teilbereiche der Detektionsfläche der Detektionseinrichtung jeweils durch eine eingeschränkte Anzahl von Zeilen und/oder Spalten der matrixförmigen Detektionsfläche festgelegt bzw. bestimmt werden.For the determination of the geometry with optical sensors sees the invention in particular, that the subregions of the detection surface the detection device each by a limited Number of rows and / or columns of the matrix-shaped detection area be determined or determined.

Die erfindungsgemäße Lehre ermöglicht, dass bei der Aufzeichnung und/oder Verarbeitung der Messwerte von lediglich Teilbereichen der fotosensitiven Detektionsfläche eine erhöhte Messfrequenz verwendet wird.The inventive teaching allows that during the recording and / or processing of the measured values of only Subareas of the photosensitive detection surface a increased measuring frequency is used.

Unabhängig hiervon besteht die Möglichkeit, dass die Anzahl und/oder Größe der auszuwertenden Teilbereiche der matrixförmigen Detektionsfläche vor und/oder während eines Messablaufes und/oder während eines Messablaufes in Echtzeit verändert werden.Independently Of this, there is the possibility that the number and / or Size of the subregions of the matrix-type to be evaluated Detection surface before and / or during a measurement process and / or changed during a measurement process in real time become.

Zur Definition der auszuwertenden Teilbereiche vor der eigentlichen Messung eignet sich insbesondere die Definition fest vorgegebener Fenster. Diese können beispielsweise im Rahmen der Messprogrammerstellung festgelegt werden. Hierbei kann der Bediener entweder manuell oder unter Zuhilfenahme von Auswerte-Tools den Bereich des Messfensters definieren, welcher die zu messenden Teilbereiche oder die Bereiche scharfer Abbildungen enthält. Eine Veränderung der auszuwertenden Teilbereiche während des Messablaufes, insbesondere in Echtzeit, kann durch Bestimmung des Kontrastes über das gesamte Bild erfolgen. Die Bestimmung der Kontrastwerte der einzelnen Pixel des Bildes kann dabei entweder direkt in der Kamera, also ohne Übermittlung des Bildes an einen Host-Rechner, oder direkt in der Bildverarbeitungssoftware des Host-Rechners erfolgen. Insbesondere bei Auswertung des Kontrastes im Host-Rechner werden nicht alle, sondern nur einzelne ausgewählte Bilder von der Kamera komplett übermittelt und ausgewertet, um eine möglichst hohe Messfrequenz zu erlauben. Hierbei wird davon ausgegangen, dass sich die Kontrastwerte innerhalb des Bildes deutlich langsamer als die Wiederholfrequenz der Kamera ändern.to Definition of the sections to be evaluated before the actual Measurement is particularly suitable for the definition of predefined Window. These can be used, for example, in the course of measuring program creation be determined. Here, the operator can either manually or with the aid of evaluation tools the area of the measurement window define which of the subregions or regions to be measured contains sharp pictures. A change the sections to be evaluated during the measurement process, especially in real time, can be determined by determining the contrast the entire picture done. The determination of the contrast values of single pixel of the image can be either directly in the camera, without transferring the image to a host computer, or directly in the image processing software of the host computer. Especially when evaluating the contrast in the host computer not all, but only a few selected pictures of The camera is completely transmitted and evaluated to a possible to allow high measuring frequency. It is assumed that the contrast values within the image are significantly slower than change the refresh rate of the camera.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass durch Umschaltung der auszuwertenden Teilbereiche eine Anpassung auf die Größe des jeweils zu untersuchenden Merkmales und/oder eine Anpassung auf den Bereich des Messobjektes erfolgt, der sich im Schärfentiefenbereich der verwendeten Abbildungsoptik befindet.preferably, is provided that by switching the sections to be evaluated an adaptation to the size of each to be examined Feature and / or an adaptation to the area of the measurement object takes place, which is used in the depth of field of the used Imaging optics is located.

Die Auswahl der auszuwertenden Teilbereiche kann wiederum durch manuell vorgegebene Fenster, beispielsweise im Rahmen der Programmierung des Messablaufes, oder durch Auswertung eines Kontrastkriteriums während der Messung erfolgen.The Selection of the subareas to be evaluated can in turn be done manually given windows, for example in the context of programming the measurement process, or by evaluating a contrast criterion during the measurement.

Als matrixförmige fotosensitive Detektionseinrichtung mit der Detektionsfläche wird eine Matrixkamera eingesetzt, welche als Schwarz/Weiß- oder Farbkamera ausgeführt ist.When matrix-shaped photosensitive detection device with the Detection surface is a matrix camera used, which is designed as a black / white or color camera.

Dabei kann insbesondere als Matrixkamera eine Kamera nach dem GigE-Standard eingesetzt werden.there can in particular as a matrix camera a camera according to the GigE standard be used.

Ein Bildverarbeitungsscanning durch Auswertung von Teilbereichen, insbesondere nur einer oder mehrerer paralleler Zeilen und/oder Spalten kann mit deutlich höherer Geschwindigkeit erfolgen.One Image processing scanning by evaluation of partial areas, in particular only one or more parallel rows and / or columns at a significantly higher speed.

Ebenfalls eigenerfinderisch ist vorgesehen, dass bei der Aufnahme von Messdaten während einer Relativbewegung zwischen der Detektionseinrichtung und dem Messobjekt, insbesondere beim Bewegen des Messobjekts, zur Reduzierung der Bewegungsunschärfe eine blitzartige Beleuchtung des Messobjektes und/oder eine kurzzeitige Belichtung der Detektionseinrichtung, z. B. durch den Einsatz von Shutterblenden, erfolgt, welche zeitlich, z. B. durch Triggern, mit der Ermittlung der aktuellen Position des Messobjektes zu der Detektionseinrichtung mit Hilfe von Positionsmesssystemen und der Aufnahme der Messdaten der Detektionseinrichtung synchronisiert ist.Also ownfinderisch is provided that when recording measurement data during a relative movement between the detection device and the measurement object, in particular when moving the measurement object, to Reduction of motion blur a lightning-like illumination the measured object and / or a short-term exposure of the detection device, z. B. by the use of shutter apertures, takes place, which temporally, z. For example, by triggering, with the determination of the current position of the measurement object to the detection device by means of position measuring systems and the recording of the measurement data of the detection device synchronized is.

Unabhängig hiervon sollten als Messobjekte solche verwendet werden, die eine rotationssymmetrische und/oder zylindrische Gestalt aufweisen, insbesondere Stents sind.Independently Of these should be used as measurement objects such that a have rotationally symmetrical and / or cylindrical shape, in particular Stents are.

Insbesondere werden zur Messung rotationssymmetrischer und/oder zylindrischer Messobjekte Dreh- und/oder Schwenkachsen eingesetzt.Especially are used to measure rotationally symmetric and / or cylindrical Measuring objects used rotary and / or swivel axes.

Unabhängig von Obigem können Messsensoren aus der Gruppe Bildverarbeitungssensorik, schaltendes Tastsystem, messendes Tastsystem, in die Bildverarbeitungssensorik integrierter Laserabstandssensor, separater Laserabstandssensor, Weißlichtinterferometer, taktiloptischer Taster, bei dem die Lage des Antastformelementes direkt durch einen Bildverarbeitungssensor bestimmt wird, punktförmig arbeitender Interferometersensor, punktförmig arbeitender Interferometersensor mit integrierter Rotationsachse, punktförmig arbeitender Interferometersensor mit abgewinkelter Blickrichtung, Röntgensensorik, chromatischer Fokussensor, Konfokal Scanning-Messkopf, wobei Art und Anzahl des oder der verwendeten Sensoren auf jeweils zu lösende Messaufgabe ausgewählt wird, eingesetzt werden.Independently from the above, measuring sensors from the group image processing sensors, switching Touch probe, measuring touch probe, into the image processing sensor system integrated laser distance sensor, separate laser distance sensor, white light interferometer, tactile-optical probe, in which the position of the Antastformelementes is determined directly by an image sensor, punctiform working interferometer sensor, punctiform working Interferometer sensor with integrated rotation axis, punctiform working interferometer sensor with angled viewing direction, X-ray sensor system, chromatic focus sensor, confocal scanning probe, where type and number of the sensor or sensors used on each is selected to be solved measuring task used become.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further Details, advantages and features of the invention do not arise only from the claims, the features to be taken from them - for themselves and / or in combination - but also from the following Description of the drawing to be taken preferred embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1a eine erste Ausführungsform eines Koordinatenmessgerätes, 1a a first embodiment of a Coordinate measuring machine,

1b eine zweite Ausführungsform eines Koordinatenmessgerätes, 1b a second embodiment of a coordinate measuring machine,

2–6 Prinzipdarstellungen zur Durchführung der Bewegung der Achsen eines Koordinatenmessgerätes, 2 - 6 Schematic diagrams for carrying out the movement of the axes of a coordinate measuring machine,

7 eine Prinzipdarstellung zur Konturverfolgung, 7 a schematic representation of contour tracking,

8 eine Prinzipdarstellung zur Tasterkalibrierung, 8th a schematic representation of the probe calibration,

9–11 Prinzipdarstellungen zur Erläuterung von CT-Detektorkorrekturen, 9 - 11 Schematic diagrams for explaining CT detector corrections,

12 eine Prinzipdarstellung zum CT-Rastern, 12 a schematic diagram for CT screening,

13–19 verschiedene Ausführungsformen von mit einem optischen System verbindbarem taktilen Sensor, 13 - 19 various embodiments of tactile sensor connectable to an optical system,

20 eine Prinzipdarstellung für ein kombiniertes Antastverfahren, 20 a schematic representation of a combined probing method,

21: einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines Multisensor-Koordinatenmessgerätes, 21 FIG. 2 shows a detail of a third embodiment of a multi-sensor coordinate measuring machine, FIG.

22: einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines Multisensor-Koordinatenmessgerätes, 22 FIG. 2: a section of a fourth embodiment of a multi-sensor coordinate measuring machine, FIG.

23: eine photosensitive Detektionseinrichtung in Prinzipdarstellung und 23 : a photosensitive detection device in schematic representation and

24: eine Messanordnung mit photosensitiver Detektionseinrichtung in Prinzipdarstellung. 24 : a measuring arrangement with photosensitive detection device in a schematic representation.

In der 1a ist rein prinzipiell ein Koordinatenmessgerät für den kombinierten Einsatz von Röntgensensorik und optischer und/oder taktiler Sensorik dargestellt.In the 1a In principle, a coordinate measuring machine for the combined use of X-ray sensor technology and optical and / or tactile sensor technology is shown.

Auf einer parallel zur X-Achse des Koordinatenmessgeräts verlaufenden Achse 118 ist ein Drehtisch 110 angeordnet. Auf diesem befindet sich ein Messobjekt 103 und kann somit um die Drehachse 118 rotiert werden und in X-Richtung durch die Achse 118 verschoben werden (Doppelpfeil). Auf einem parallel zu Y-Achse verlaufenden Schieber 104 sind zwei parallel zur Z-Achse verlaufende Achsen 105, 106 angeordnet. Auf der mechanischen Achse 105 befindet sich ein Sensor 107 für Röntgenstrahlung und ein Bildverarbeitungssensor 108. Auf der mechanischen Achse 106 befindet sich zusätzlich ein taktiler Sensor 109. Gegenüber dem Röntgensensor 107 ist eine Röntgenquelle 110 angeordnet, die wahlweise in Y-Richtung bewegbar oder fest angebracht sein kann. Gegenüber der Bildverarbeitungssensorik 108 befindet sich eine Durchlichtquelle 111. Die mechanischen Achsen bzw. Schieber, die entlang der X-, Y- bzw. Z-Achse des Koordinatenmessgerätes verlaufen, sind so ausgelegt, dass die in bzw. auf dem Koordinatenmessgerät installierten Sensoren jeweils den gesamten Messbereich auf dem Drehtisch 102 überdecken können.On an axis parallel to the X-axis of the CMM 118 is a turntable 110 arranged. On this is a measurement object 103 and thus can be around the axis of rotation 118 be rotated and in the X direction through the axis 118 be moved (double arrow). On a parallel to Y-axis slide 104 are two axes parallel to the Z axis 105 . 106 arranged. On the mechanical axis 105 there is a sensor 107 for X-radiation and an image processing sensor 108 , On the mechanical axis 106 There is also a tactile sensor 109 , Opposite the X-ray sensor 107 is an x-ray source 110 arranged, which can be either movable in the Y direction or fixed. Opposite the image processing sensor 108 there is a transmitted light source 111 , The mechanical axes or slides, which run along the X, Y or Z axis of the coordinate measuring machine, are designed so that the sensors installed in or on the coordinate measuring machine in each case the entire measuring range on the turntable 102 can cover.

Durch die Integration der Computer-Tomographie (CT) in ein Multisensor-Koordinatenmessgerät werden völlig neue Möglichkeiten geschaffen. Eine schnelle, zerstörungsfreie Komplettmessung mit der Tomographie wird mit hochgenauen Messungen von Funktionsmaßen mit taktiler oder optischer Sensorik vereint. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Röntgensensorik (Sensor, Strahlenquelle) entsprechend der zweiten Sensorik (z. B. Bildverarbeitungssensor, Durch- oder Auflichtstrahlenquelle oder taktiler Sensor gegebenenfalls mit zugeordnetem Bildverarbeitungssensor) in dem Koordinatenmessgerät positionierbar ist, dass also gleichwertig zur zweiten Sensorik die Röntgensensorik angeordnet ist. Dabei kann die Röntgensensorik mit zumindest der taktilen Sensorik und/oder der optischen Sensorik auf einer gemeinsamen mechanischen Achse angeordnet bzw. auf einer separaten mechanischen Achse angeordnet sein, die in analoger Weise wie die mechanischen Achsen für die taktile und/oder optische Sensorik arbeitet.By the integration of computed tomography (CT) into a multisensor coordinate measuring machine completely new possibilities are created. A fast, non-destructive complete measurement with tomography becomes more tactile with highly accurate measurements of functional dimensions or optical sensors combined. It can be provided that the X-ray sensor (sensor, radiation source) according to second sensor system (eg image processing sensor, transmitted or incident light source or tactile sensor optionally with associated image processing sensor) can be positioned in the coordinate measuring machine, that is equivalent to the second sensor, the X-ray sensor is arranged. In this case, the X-ray sensor with at least the tactile Sensors and / or optical sensors on a common mechanical Axis arranged or arranged on a separate mechanical axis which are analogous to the mechanical axes for the tactile and / or optical sensors work.

In 1b ist rein prinzipiell eine weitere Ausführungsform eines Koordinatenmessgerätes 130 dargestellt, das mit dem für die jeweilige Lösung einer Messaufgabe erforderlichen Sensor bzw. den erforderlichen Sensoren ausgestattet ist. Die Sensoren können wahlweise montiert oder demontiert werden oder über entsprechende Sensorwechselsysteme auch während des Betriebes automatisch ein- und ausgewechselt werden. Hierdurch ist ein flexibles Messen komplexer Werkstückgeometrien möglich. Selbstverständlich wird die Erfindung nicht verlassen, wenn eine entsprechende Anzahl von ausgewählten Sensoren fest auf dem Gerät montiert gelassen wird, um in dieser Konfiguration Objekte zu messen.In 1b is purely in principle another embodiment of a coordinate measuring machine 130 represented, which is equipped with the required for the particular solution of a measurement task sensor or the required sensors. The sensors can either be mounted or disassembled or can be automatically switched on and off during operation by means of corresponding sensor change systems. As a result, a flexible measurement of complex workpiece geometries is possible. Of course, the invention will not be abandoned if a corresponding number of selected sensors are permanently mounted on the device to measure objects in this configuration.

Das hinlänglich bekannte und noch einmal in der 1b wiedergegebene Prinzip eines Koordinatenmessgerätes 130 umfasst einen z. B. aus Granit bestehenden Grundrahmen 112 mit Messtisch 114, auf dem ein zu messendes Objekt 116 positioniert wird, um dessen Oberflächeneigenschaften zu messen.The well-known and again in the 1b reproduced principle of a coordinate measuring machine 130 includes a z. B. made of granite base frame 112 with measuring table 114 on which an object to be measured 116 is positioned to measure its surface properties.

Entlang dem Grundrahmen 112 ist ein Portal 119 in Y-Richtung verstellbar. Hierzu sind Säulen oder Ständer 120, 122 gleitend am Grundrahmen 112 abgestützt. Von den Säulen 120, 122 geht eine Traverse 124 aus, entlang der ein Schlitten verfahrbar ist, der seinerseits eine Pinole oder Säule 126 aufnimmt, die in Z-Richtung verstellbar ist. Von der Pinole 126 bzw. gegebenenfalls einer mit der Pinole 126 verbundenen Wechselschnittstelle 128 gehen ein Sensor 132 aus, der als taktiler Sensor ausgebildet sein kann, der dann, wenn die Pinole 126 einen Bildverarbeitungssensor enthält, taktil-optisch misst oder die Sensoren 132 und 134. Insoweit wird jedoch auf hinlänglich bekannte Techniken verwiesen, genauso wie in Bezug auf weitere zum Einsatz gelangende Sensoren wie Laserabstandssensor, Weißlicht interferometer, Bildverarbeitungssensoren, Röntgensensorik oder chromatischer Fokussensor oder konfokal Scanning-Messkopf, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt. Der bzw. die Sensoren werden entsprechend der Messaufgabe ausgewählt und eingesetzt, um das Koordinatenmessgerät 130 für die jeweilige Messaufgabe optimal zu konfigurieren. Gleichzeitig werden Probleme gelöst, die bei üblichen Koordinatenmessgeräten auftreten.Along the base frame 112 is a portal 119 adjustable in Y-direction. These are columns or stands 120 . 122 sliding on the base frame 112 supported. From the columns 120 . 122 go a traverse 124 along which a carriage is movable, in turn, a quill or column 126 absorbs, which is adjustable in the Z direction. From the quill 126 or optionally one with the quill 126 connected change interface 128 go a sensor 132 from, which can be designed as a tactile sensor, which, if the quill 126 contains an image sensor, measures tactile-optically or the sensors 132 and 134 , In that regard, however, reference is made to well-known techniques, as well as with respect to other used sensors such as laser distance sensor, white light interferometer, image processing sensors, X-ray sensor or chromatic focus sensor or confocal scanning probe, without thereby limiting the teaching of the invention. The sensor or sensors are selected and used in accordance with the measuring task, around the coordinate measuring machine 130 Optimal configuration for the respective measuring task. At the same time, problems that occur with conventional coordinate measuring machines are solved.

Um das Koordinatenmessgerät 130 mit dem geeigneten Sensor nutzen zu können, kann das Koordinatenmessgerät einen Sensorwechsler aufweisen. Somit können mehrere Sensoren jeweils wahlweise über eine Wechselschnittstelle mit dem Koordinatenmessgerät 130 versehen und von Hand oder durch automatisches Abholen von einer Parkstation ausgewechselt werden.To the coordinate measuring machine 130 can be used with the appropriate sensor, the coordinate measuring machine may have a sensor changer. Thus, several sensors can each optionally via an interface with the coordinate measuring machine 130 be replaced by hand or by automatic pickup from a parking station.

Von der Pinole 126 bzw. gegebenenfalls einer mit der Pinole 126 verbundenen Wechselschnittstelle 128 gehen Sensoren 132, 134 aus, mit denen entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre auch gleichzeitig Messdaten des Messobjektes 116 aufgenommen werden sollen. Dies soll anhand der 21 und 22 näher erläutert werden.From the quill 126 or optionally one with the quill 126 connected change interface 128 go sensors 132 . 134 from, with those according to the teaching of the invention also simultaneously measured data of the measurement object 116 to be included. This should be based on the 21 and 22 be explained in more detail.

So ist in 21 ein Ausschnitt eines Multisensor-Koordinatenmessgerätes 801 dargestellt, dessen Z-Pinole 802 fest angeordnet einen hochgenau und relativ messender laserinterferometrischer Abstandssensor 803 und ein mit geringer Genauigkeit aber absolut messender Laserabstandssensor 804 aufnimmt bzw. von dieser ausgehen. Beide Sensoren 803 und 804 sind derart zueinander angeordnet, dass in einem nahezu ebenen Abschnitt 806 eines Werkstücks 805 und im Rahmen des zumeist größeren Messbereichs des absolut messenden Abstandssensors 804 beide Sensoren 803, 804 gleichzeitig ein Messsignal erzeugt.So is in 21 a section of a multi-sensor coordinate measuring machine 801 shown, whose Z-quill 802 firmly arranged a highly accurate and relatively measuring laser interferometric distance sensor 803 and a low accuracy but absolute measuring laser distance sensor 804 absorbs or start from this. Both sensors 803 and 804 are arranged to each other such that in a nearly flat portion 806 a workpiece 805 and in the context of the usually larger measuring range of the absolute measuring distance sensor 804 both sensors 803 . 804 simultaneously generates a measurement signal.

Das Einmessen der Sensorversätze zwischen den Sensoren 803 und 804 kann an einem geeigneten Einmesskörper oder an einer unmittelbar einem Werkstück 805 aufgebrachten Marke 808 erfolgen.The calibration of the sensor offsets between the sensors 803 and 804 can on a suitable Einmesskörper or on a directly a workpiece 805 applied brand 808 respectively.

Im sich anschließenden Messablauf können die vom absolut messenden Abstandssensor 804 aufgenommenen Höheninformationen z. B. dazu verwendet werden, dass der nachfol gend an gleicher Position messende hochgenaue interferometrische Abstandssensor 803 gezielt so verfahren wird, dass dieser etwa in der Mitte seines zumeist kleineren Messbereiches eingesetzt wird.In the subsequent measuring sequence, the absolute distance sensor can be measured 804 recorded altitude information z. B. be used that the fol lowing at the same position measuring high-precision interferometric distance sensor 803 is targeted so that it is used approximately in the middle of his mostly smaller measuring range.

Werden mit dem interferometrischen Sensor 803 prinzipiell nur Messpositionen angefahren, für die bereits ein A-priori-Wissen mit Hilfe des Abstandssensors 804 vorliegt, so kann zum einen verhindert werden, dass das Lasersignal des interferometrischen Sensors 803 verloren geht und zum anderen kann eine deutlich höhere Messgeschwindigkeit erreicht werden.Be with the interferometric sensor 803 in principle approached only measuring positions for which already a priori knowledge with the aid of the distance sensor 804 is present, it can be prevented on the one hand that the laser signal of the interferometric sensor 803 On the other hand, a significantly higher measuring speed can be achieved.

Die entsprechende erfindungsgemäß ermöglichte Vorgehensweise kann beispielsweise zum schnellen Abscannen großer nahezu ebener Flächen genutzt werden.The according to the invention enabled For example, this can be done to quickly scan large almost flat surfaces are used.

In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, die mit dem hochgenauen laserinterferometrischen Abstandssensor 803 aufgenommenen Höheninformationen der zugewandten Fläche 806 des Werkstücks 805 auch mit den Messwerten des laserinterferometrischen Abstandssensors 803 der beabstandeten und insbesondere parallel zu der Fläche 806 verlaufenden Fläche 807 des Werkstücks 805 im Rahmen der Genauigkeit des Abstandssensors 804 einander zuzuordnen. Da das Messsignal des hochgenauen Sensors 803 beim Übergang von der Fläche 806 zur Fläche 807 verloren geht, wird daher mit Hilfe des absolut messenden Sensors 804 der Höhenunterschied der Flächen 806 und 807 bestimmt und sodann den mit dem hochgenauen Sensor 803 zu bestimmenden Messdaten hinzugefügt. Dies ist möglich, da der Versatz zwischen den Sensoren 803 und 804 bereits mit Hilfe des Einmesskörpers oder der Marke 808 bekannt ist.In a further embodiment, it is possible to use the highly accurate laser interferometric distance sensor 803 recorded height information of the facing surface 806 of the workpiece 805 also with the measured values of the laser interferometric distance sensor 803 the spaced and in particular parallel to the surface 806 extending surface 807 of the workpiece 805 within the accuracy of the distance sensor 804 to assign each other. Because the measurement signal of the high-precision sensor 803 at the transition from the surface 806 to the surface 807 is lost, therefore, with the help of the absolute measuring sensor 804 the height difference of the surfaces 806 and 807 determined and then with the highly accurate sensor 803 added to determined measurement data. This is possible because of the offset between the sensors 803 and 804 already with the help of the measuring body or the mark 808 is known.

Eine weitere Ausführungsform, anhand der die erfindungsgemäßen Lehre an einem Multisensor-Koordinatenmessgerät erläutert wird, ist der 22 zu entnehmen. An der Pinole 802 befindet sich anstelle des den interferometrischen Abstandssensor 803 gemäß 21 ein Schichtdickensensor 809. Der Laserabstandssensor 804 ist weiterhin vorhanden.A further embodiment, on the basis of which the teaching according to the invention is explained on a multisensor coordinate measuring machine, is the 22 refer to. At the quill 802 is located in place of the interferometric distance sensor 803 according to 21 a layer thickness sensor 809 , The laser distance sensor 804 is still available.

Mit dem Schichtdickensensor 809 besteht die Möglichkeit, den Abstand von quer bzw. senkrecht zu den optischen Achsen der Sensoren 804 und 809 verlaufenden Flächen 811 und 812 zu bestimmen, nicht jedoch den absoluten Abstand und damit die Form der Fläche 811 des Werkstücks 810. Diese Aufgabe übernimmt der Laserabstandssensor 804.With the layer thickness sensor 809 there is the possibility of the distance from transverse or perpendicular to the optical axes of the sensors 804 and 809 running surfaces 811 and 812 but not the absolute distance and thus the shape of the surface 811 of the workpiece 810 , This task is performed by the laser distance sensor 804 ,

Die Bestimmung des Sensorversatzes zwischen den Sensoren 809 und 804 kann an einem geeigneten Normal oder an einer Marke 813 vorgenommen werden, die sich unmittelbar an dem Werkstück 810 befindet.The determination of the sensor offset between the sensors 809 and 804 may be at a suitable standard or at a brand 813 be made, which are located directly on the workpiece 810 located.

Somit ist es möglich, der gesamten Oberfläche des Werkstückes 810 Schichtdicke und Oberflächenform hochgenau und schnell einander zuzuordnen.Thus, it is possible the entire surface of the workpiece 810 Layer thickness and surface shape highly accurate and quickly assigned to each other.

Erfindungsgemäß besteht zudem die Möglichkeit, die Position der Achsen des Koordinatenmessgerätes in Abhängigkeit von der Position eines mit Hilfe der zum Einsatz gelangenden wie optischen und/oder taktilen Sensorik zumindest teilweisen bestimmten Merkmals – wie Kreis, Kreiselement, Kurve – des Objekts auf einem Anzeigeelement wie dem Bildschirm zu verändern. Insbesondere kann die Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes anhand des Inhalts eines Bildes erfolgen, das mit Hilfe eines optischen Systems mit angeschlossener Bildverarbeitungs-Algorithmik bestimmt worden ist. Aus dem mit der Sensorik bestimmten Merkmal kann ein Punkt wie z. B. Schwerpunkt abgeleitet werden, der zur Positionsveränderung benutzt wird. Dabei kann die Position der Achsen so verändert werden, bis sich der aus dem Merkmal abgeleitete Punkt in der Mitte des Anzeigeelementes befindet. Die Veränderung selbst kann automatisch oder in Folge eines durch Nutzereingriff aktivierten Auslösemittels erfolgen. Letzterer kann in der Betätigung eines Tasters oder Schalters bestehen, der z. B. an einem Bedienelement angeordnet ist, das der manuell gesteuerten Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes dient. Somit kann durch manuelle Betätigung des Tasters oder Schalters die Positionierung der Achsen derart erfolgen, dass das auf dem Anzeigelement, also z. B. dem Bildschirm automatisch erkannte Merkmal in die Mitte des Anzeigeelementes verschoben wird.According to the invention In addition, the possibility of the position of the axes of the coordinate measuring machine depending on the position of one with the help of the Use reaching as optical and / or tactile sensors at least partially determined feature - such as circle, circle element, Curve - of the object on a display element such as the screen to change. In particular, the positioning of the Axes of the coordinate measuring machine based on the contents of a Image done using an optical system with attached image processing algorithms has been determined. From the characteristic determined by the sensor can a point such. B. focus are derived, the Position change is used. The position can be the axes are changed until the out of the feature derived point located in the middle of the display element. The Change itself can be automatic or as a result of a through User intervention activated triggering means. The latter may be the operation of a button or switch, the z. B. is arranged on a control element, the manual controlled positioning of the axes of the coordinate measuring machine serves. Thus, by manual operation of the button or switch the positioning of the axes done so that on the display element, so z. B. the screen automatically recognized feature is moved to the center of the display element.

Unabhängig hiervon kann die Auswahl des Merkmals durch manuelles oder automatisches Definieren eines Ausschnitts des Anzeigeelementes oder automatische Bestimmung des darin enthaltenen Merkmals oder durch direkte Auswahl eines bereits zumindest teilweise bestimmten Merkmals aus einer Liste bereits bestimmter Merkmale erfolgen.Independently Of these, the selection of the feature by manual or automatic Defining a section of the display element or automatic Determination of the feature contained therein or by direct selection an already at least partially determined feature from a list already determined characteristics.

Die Positionsveränderung, zu der auch ein Autozentrieren gehört, soll anhand der 2–5 beispielhaft erläutert werden. So ist der 2 ein komplett bestimmtes Merkmal 3 – wie Kreis – oder Kreiselement eines Objekts 2 zu entnehmen, das auf einem Anzeigeelement 1 – wie Bildschirm – dargestellt ist. Aus dem Merkmal 3 wird ein abgeleiteter Punkt 5 wie z. B. Mittelpunkt bestimmt. Dabei kann die Auswahl des Merkmals 3 automatisch oder durch manuelle Auswahl des Nutzers erfolgen. Sodann kann in einem nachfolgenden Schritt die Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes infolge eines manuellen Nutzereingriffs – z. B. durch Betätigen eines Tasters oder Schalters – derart erfolgen, dass der abgeleitete Punkt 5 in die Mitte 4 des Anzeigeelementes 1 verschoben wird. Dies ergibt sich aus der 3. Eine entsprechende Vorgehensweise ist gleichfalls anhand des in 4 dargestellten nur teilweise bestimmten Merkmals 3 möglich. Der abgeleitete Punkt 5 wird hierbei anhand des Schwerpunktes der im Auswahlfenster 6 vorhandenen Anteile des Merkmals 3 bestimmt. In 5 ist sodann wiederum die Lage des Merkmals 3 bzw. des abgeleiteten Punkts 4 auf dem Anzeigeelement 1 nach erfolgter Bewegung der Achsen des Koordinatenmessgerätes erkennbar.The position change, which also includes a car centering, is based on the 2 - 5 exemplified. That is how it is 2 a completely specific feature 3 - like circle or circle element of an object 2 to take that on a display element 1 - as screen - is shown. From the feature 3 becomes a derived point 5 such as B. center determined. In doing so, the selection of the feature 3 automatically or by manual selection of the user. Then, in a subsequent step, the positioning of the axes of the coordinate measuring machine due to a manual user intervention -. B. by pressing a button or switch - done so that the derived point 5 in the center 4 of the display element 1 is moved. This results from the 3 , A similar procedure is also based on the in 4 shown only partially determined feature 3 possible. The derived point 5 is determined by the center of gravity of the selection window 6 existing shares of the feature 3 certainly. In 5 is then again the location of the feature 3 or the derived point 4 on the display element 1 recognizable after the movement of the axes of the coordinate measuring machine.

Erfindungsgemäß ist demzufolge die Positionierung einer oder mehrerer Bewegungsachsen des Koordinatenmessgerätes bezüglich eines Startpunkts möglich, der aus dem zumindest teilweise bestimmten Merkmal abgeleitet wird. Der Startpunkt kann dabei das Merkmal selbst, ein Bestandteil des Merkmals oder ein dem Merkmal zugeordneter charakteristischer Punkt wie Schwerpunkt sein.According to the invention Consequently, the positioning of one or more axes of motion of the coordinate measuring machine with respect to a starting point possible, from the at least partially determined feature is derived. The starting point can be the feature itself, a Component of the feature or a characteristic associated with the feature Be point like focus.

Die Bestimmung des Startpunkts kann durch automatische Auswertung eines manuell oder automatisch bestimmten Ausschnitts auf dem Anzeigeelement derart erfolgen, dass der Startpunkt möglichst nahe dem Zentrum des ausgewählten Ausschnitts ist.The Determination of the starting point can be achieved by automatic evaluation of a manually or automatically to certain section on the display element done so that the starting point as close to the Center of the selected section is.

Erfindungsgemäß besteht auch die Möglichkeit, die Positionierung der Achsen des Koordinatenmessgerätes mit Hilfe des Verfahrens des Bildverarbeitungsscannings zu steuern.According to the invention also the possibility of positioning the axes of the Coordinate measuring machine using the method of image processing scanning to control.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, mit Hilfe eines manuellen Eingabemittels die Zuordnung der Achsenpositionierung bezüglich eines ausgewählten Merkmals ein- oder aus zuschalten. Dabei kann das manuelle Eingabemittel ein mechanisch oder per Software auslösbarer Taster oder Schalter sein.It However, there is also the possibility of using a manual Input by means of the assignment of the axis positioning with respect to to turn a selected feature on or off. It can the manual input means mechanically or by software triggered Be button or switch.

Das Eingabemittel selbst kann ein- oder mehrdimensional auslenkbar sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass ein zweites manuelles Eingabemittel vorhanden ist, das ein- oder mehrdimensional auslenkbar ist. Über die Auslenkung des Eingabemittels kann sodann die Bewegungsrichtung und/oder die Richtung entlang des gewählten Merkmals ausgewählt werden.The Input means itself can be deflected in one or more dimensions. However, there is also the possibility that a second manual input means is present, the one-dimensional or multi-dimensional is deflectable. About the deflection of the input device then the direction of movement and / or the direction along selected feature.

Die Erfindung sieht auch vor, dass die Positionierung des Koordinatenmessgerätes entlang des gewählten Merkmals wie Kreis oder Kreiselement derart erfolgt, dass der Winkel zwischen der Auslenkrichtung des manuellen Eingabemittels und der in Bewegungsrichtung des Koordinatenmessgerätes gerichteten Tangente an dem mit der Bewegung mitlaufenden aus dem Merkmal abgeleiteten Punkt, welcher jeweils zu Beginn einer Bewegung durch den Startpunkt dargestellt wird, minimal ist.The invention also provides that the positioning of the coordinate measuring machine along the selected feature such as circle or circle element takes place such that the angle between the deflection direction of the manual input means and the in Movement direction of the coordinate measuring machine directed tangent to the running along with the movement from the feature-derived point, which is shown at the beginning of a movement through the starting point is minimal.

So ist in 6 das zumindest teilweise bestimmte Merkmal und der daraus bestimmte charakteristische Punkt 7 – wie Schwerpunkt –, der unter Berücksichtigung der Anteile des Merkmals 3, die sich im Auswahlfenster 1 befinden, abgeleitet worden. Aus dem charakteristischen Punkt 7 wird ein weiterer charakteristischer Punkt 8 abgeleitet, der Bestandteil des Merkmals 3 ist. Es kann sich z. B. um einen Lotpunkt handeln. Dieser charakteristische Punkt 8 dient als Startpunkt für die Bewegung entlang des Merkmals 3, also im Ausführungsbeispiel entlang eines Kreisabschnitts. Die Bewegung der Achsen des Koordinatenmessgerätes erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Auslenkrichtung 12 des manuellen Eingabemittels, bei dem es sich z. B. um einen Joystick handeln kann. Dazu wird die Tangente 9 an das Merkmal 3 im charakteristischen Punkt 8 angelegt. Als Bewegungsrichtung 11 wird die Richtung der Tangente bestimmt, welche mit der Auslenkrichtung 12 den kleinsten Winkel einschließt. Diese Vorgehensweise wird während der Bewegung der Achsen des Koordinatenmessgerätes ständig wiederholt, wodurch ein Verfahren entlang des Merkmals 3 möglich ist.So is in 6 the at least partially determined characteristic and the characteristic point determined therefrom 7 - how to focus - taking into account the proportions of the feature 3 that are in the selection window 1 have been derived. From the characteristic point 7 becomes another characteristic point 8th Derived, the component of the feature 3 is. It can be z. B. to act a soldering point. This characteristic point 8th serves as a starting point for the movement along the feature 3 , So in the embodiment along a circle section. The movement of the axes of the coordinate measuring machine takes place taking into account the deflection 12 the manual input means, which is z. B. can act as a joystick. This is the tangent 9 to the feature 3 in the characteristic point 8th created. As a direction of movement 11 the direction of the tangent is determined, which with the deflection direction 12 includes the smallest angle. This procedure is constantly repeated during the movement of the axes of the coordinate measuring machine, whereby a method along the feature 3 is possible.

Beispielhaft ist in 7 der Zustand nach einer erfolgten Bewegung dargestellt. Der charakteristische Punkt 8 befindet sich nunmehr an einer anderen Stelle des Merkmals 3, wodurch die Tangente 9 im Zusammenhang mit der Auslenkrichtung 12 die Bewegungsrichtung 11 bestimmt. Sofern es im weiteren Verlauf der Bewegung zu einem Zustand kommen sollte, dass die Tangente 9 und die Auslenkrichtung 12 nahezu senkrecht zueinander verlaufen, so wird entweder – bei zuvor im Stillstand befindlichen Koordinatenachsen – eine Bewegung der Koordinatenachsen verhindert, oder – falls bereits eine Bewegung der Koordinatenachsen erfolgt sein sollte – die Bewegung in der Richtung beibehalten, so dass die jeweils neue Bewegungsrichtung 11 mit der Bewegungsrichtung 11 des vorherigen Schritts einen möglichst kleinen Winkel bildet. Dieser Zustand wird solange aufrechterhalten, bis eine Veränderung der Auslenkung des manuellen Eingabemittels erfolgt. Dadurch wird gewährleistet, dass eine geschlossene Kontur ohne Veränderung der Auslenkung des manuellen Eingabemittels komplett umfahren werden kann, ohne dass eine Veränderung der Auslenkung des manuellen Eingabemittels notwendig ist. Bei jeder Veränderung der Auslenkung des manuellen Eingabemittels erfolgt die Vorgehensweise analog zur ersten Bewegung vom Startpunkt 10 der Bewegung aus.Exemplary is in 7 the state shown after a successful movement. The characteristic point 8th is now located at another location of the feature 3 , causing the tangent 9 in connection with the deflection direction 12 the direction of movement 11 certainly. If, in the further course of the movement, it should come to a state that the tangent 9 and the deflection direction 12 Almost perpendicular to each other, so either - with previously located at a standstill coordinate axes - prevents movement of the coordinate axes, or - if already a movement of the coordinate axes should be - maintained the movement in the direction, so that the new direction of movement 11 with the direction of movement 11 the previous step forms the smallest possible angle. This condition is maintained until a change in the deflection of the manual input means occurs. This ensures that a closed contour can be completely bypassed without altering the deflection of the manual input means without requiring a change in the deflection of the manual input means. Each time you change the deflection of the manual input device, the procedure is analogous to the first movement from the starting point 10 the movement.

Durch Methoden der Filterung kann verhindert werden, dass die Bewegung entlang des ausgewählten Merkmals zu plötzlichen Richtungsänderungen von > 90° und damit einem möglichen Aufschwingen der Positionsregelung führt.By Methods of filtering can prevent the movement along the selected feature to sudden Direction changes of> 90 ° and thus a possible swinging of the position control leads.

Die durch das manuelle Eingabemittel gesteuerte Positionierung des Koordinatenmessgerätes kann entlang einer Geraden oder eines Kreises oder einer Spline-Kurve oder einer beliebigen Kontur erfolgen.The controlled by the manual input means positioning of the coordinate measuring machine can be along a straight line or a circle or a spline curve or any contour.

Ein weiterer eigenerfinderischer Gedanke soll im Zusammenhang mit der 8 erläutert werden, die sich dem Grunde nach auf eine Umschlagmethode zur Tasterkalibrierung bezieht. So ist vorgesehen, dass die zumindest teilweise Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers eines Antastformelementes und/oder eines Normals aus der Messung des Normals in mindestens zwei voneinander abweichenden Anordnungen durch ein Antastformelement erfolgt. Die Ergebnisse der Messungen in den zumindest zwei voneinander abweichenden Anordnungen bilden ein Gleichungssystem, welches die zumindest teilwei se Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers des Antastformelementes und/oder des Normals erlaubt. Die Lösung des Gleichungssystems selbst sollte auf einer Minimummethode z. B. Quadratminimierung beruhen.Another ownfinderischer idea is in connection with the 8th which basically refers to an envelope method for probe calibration. It is thus provided that the at least partial determination of the shape and / or the diameter of a probe form element and / or a normal from the measurement of the normal in at least two divergent arrangements by a Antastformelement. The results of the measurements in the at least two divergent arrangements form a system of equations, which allows the at least teilwei se determination of the shape and / or diameter of the sensing element and / or the normal. The solution of the equation system itself should be based on a minimum method z. B. square minimization based.

Unabhängig hiervon kann das Antastformelement und/oder das Normal eine Kugelform aufweisen. Das Antastformelement selbst kann Teil eines taktilen oder optisch taktilen Messsystems sein.Independently Of these, the Antastformelement and / or the normal can be a spherical shape exhibit. The probe element itself can be part of a tactile or optically tactile measuring system.

So ist in 8 ein Kugelnormal 16 dargestellt, das an einem Kugelnormalhalter befestigt ist, der am Messtisch des Koordinatenmessgerätes befestigt ist. Zur Bestimmung der Position und Form sowie des Durchmessers des Antastformelementes 14 – wie Kugel –, das mit Hilfe der Befestigung 13 an der Messpinole des Koordinatenmessgerätes befestigt sein kann, erfolgt eine Messung des Kugelnormals 16 in verschiedenen Positionen 15 des Antastformelementes 14. Dazu muss die Form und Durchmesser des Kugelnormals 16 bekannt sein. Ist dies nicht der Fall, kann nach der erfindungsgemäßen Lehre der Durchmesser und die Form des Kugelnormals 16 und des Antastformelementes 14 dadurch bestimmt werden, dass die beschriebene Messung in verschiedenen Drehstellungen des Kugelnormals 16 um die Drehachse 17, um die das Kugelnormal 16 gedreht wird, wiederholt werden. Die dabei ermittelten Messergebnisse bilden erwähntermaßen ein Gleichungssystem, das z. B. auf der Basis der Minimummethode gelöst werden kann. Im Vergleich zu bisher bekannten Verfahren beeinflussen dadurch möglicherweise unbekannte Formabweichungen des Normales 16 die Bestimmung der Form und/oder des Durchmessers des Antastformelementes 14 und/oder des Normales 16 nicht.So is in 8th a bullet standard 16 shown, which is attached to a Kugelormalhalter, which is attached to the measuring table of the coordinate measuring machine. To determine the position and shape as well as the diameter of the sensing element 14 - like a ball - with the help of fixing 13 can be attached to the measuring spindle of the coordinate measuring machine, a measurement of the ball standard 16 in different positions 15 of the probing element 14 , This requires the shape and diameter of the ball standard 16 be known. If this is not the case, according to the teaching of the invention, the diameter and the shape of the ball standard 16 and the sensing element 14 be determined that the measurement described in different rotational positions of the ball standard 16 around the axis of rotation 17 to the the ball standard 16 is rotated, repeated. The measurement results determined thereby form a system of equations, the z. B. can be solved on the basis of the minimum method. Compared to previously known methods thereby possibly influence unknown form deviations of the normal 16 the determination of the shape and / or the diameter of the Antastformelementes 14 and / or the Nor males 16 Not.

Der 9 ist eine Anordnung zur Bestimmung der Oberfläche und der Struktur eines Messobjekts 15 mit Hilfe einer Röntgentomografie-Sensorik zu entnehmen. Die Röntgentomografie-Sensorik umfasst eine Röntgenquelle 19 und somit die von ihr ausgehenden Röntgenstrahlen 20 mit einer Hauptstrahlrichtung 21, das auf einer Drehachse 22 befindliche Messobjekts 25 sowie einen auf der zur Röntgenquelle gegenüberliegenden Seite des Messobjekts 25 angeordneten Detektor 26.Of the 9 is an arrangement for determining the surface and the structure of a measurement object 15 with the help of an X-ray tomography sensor. The X-ray tomography sensor system comprises an X-ray source 19 and thus the X-rays emanating from it 20 with a main beam direction 21 that on a rotation axis 22 located measuring object 25 and one on the opposite side of the object to the X-ray source 25 arranged detector 26 ,

Durch Verschiebung 23 oder Verkippung 24 der Drehachse 22 und der Verschiebung 27 oder Verkippung 28 des Detektors 26 kommt es aufgrund der unterschiedlich auftretenden Strahlrichtungen bezüglich des Messobjekts 25 und des Detektors 26 zu Verzerrungen der Abbildungen auf dem Detektor 26. Zur Korrektur dieser Verzerrungen werden mehrere Messungen in verschiedenen Relativlagen zwischen Drehachsenanordnung 22, Röntgenquelle 19 und Detektor 26 verwendet, wobei das Messobjekt 25 zusammen mit der Drehachse 22 rechtwinklig zur Hauptstrahlrichtung 21 der Röntgenquelle 19 verschoben werden kann. Der 10 sind insoweit zwei mögliche rechtwinklige Verschieberichtungen 29, 30 zu entnehmen. Die dabei aufgenommenen tomografischen 2D-Durchstrahlungsbilder erlauben die Korrektur der genannten Verzerrung mit Hilfe von mathematischen Methoden.By displacement 23 or tilting 24 the axis of rotation 22 and the shift 27 or tilting 28 of the detector 26 it comes due to the different beam directions with respect to the measurement object 25 and the detector 26 distortions of the images on the detector 26 , To correct these distortions are several measurements in different relative positions between the rotary axis arrangement 22 , X-ray source 19 and detector 26 used, where the measurement object 25 together with the rotation axis 22 perpendicular to the main beam direction 21 the X-ray source 19 can be moved. Of the 10 are in this respect two possible right-angle displacement directions 29 . 30 refer to. The recorded tomographic 2D radiographic images allow the correction of said distortion using mathematical methods.

Mit anderen Worten erfolgt die Korrektur der Verkippung und/oder Verschiebung des Messobjektes 25 bezüglich der eingesetzten Röntgensenorik und/oder die Korrektur der Verkippung 24 und/oder Verschiebung 23 des Röntgendetektors 26 bezüglich des Messobjektes 25 und/oder der Röntgenstrahlquelle 19 dadurch, dass eine Kombination mehrerer Messungen in verschieden Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der das Messobjekt 25 tragenden Drehachsenanordnung ausgewertet wird. Die verschiedenen Relativlagen werden durch Verschiebung der Drehachsenanordnung rechtwinklig zur Hauptstrahlrichtung 21 der Röntgenquelle 19 gebildet. Die Verschiebung und die Bestimmung der Verschiebung erfolgt dabei anhand der Bewegung der Achsen des Koordinatenmessgerätes. Die Kombination der in den verschiedenen Relativlagen mit Hilfe der tomografischen 2D-Durchstrahlungsbilder bestimmten Ergebnisse werden verwendet, um die aufgrund der Verkippungen und/oder Verschiebungen zwischen dem Röntgendetektor 26, der Röntgenquelle 19 und der Drehachslage des Messobjekts 25 auftretenden unterschiedlichen Strahlrichtungen auf dem Röntgendetektor 26 und damit verbundene Verzerrungen zu korrigieren.In other words, the correction of the tilting and / or displacement of the measurement object takes place 25 with regard to the x-ray system used and / or the correction of tilting 24 and / or displacement 23 of the X-ray detector 26 with respect to the measured object 25 and / or the X-ray source 19 in that a combination of several measurements in different relative positions between the X-ray sensor system and the measurement object 25 carrying rotary axis arrangement is evaluated. The various relative positions are perpendicular to the main beam direction by displacement of the rotary axis arrangement 21 the X-ray source 19 educated. The displacement and the determination of the displacement takes place on the basis of the movement of the axes of the coordinate measuring machine. The combination of the results determined in the various relative positions with the help of the tomographic 2D radiographic images are used to determine the due to the tilting and / or displacements between the X-ray detector 26 , the X-ray source 19 and the rotational axis position of the measurement object 25 occurring different beam directions on the X-ray detector 26 and correct related distortions.

Um Messdaten von mittels der Röntgensensorik bestimmten Strukturen des Objekts 25 zu verbessern, werden die Messergebnisse mehrerer Messungen berücksichtigt, die in unterschiedlichen Messpositionen des Messobjekts 25 aufgenommen worden sind. Dabei sollten die unterschiedlichen Messpositionen in einer Ebene liegen, die parallel zur Detektorebene der Röntgensensorik angeordnet ist.To measurement data of determined by means of X-ray sensor structures of the object 25 To improve the measurement results of several measurements are taken into account in different measuring positions of the measuring object 25 been recorded. The different measuring positions should lie in a plane which is arranged parallel to the detector plane of the X-ray sensor system.

11 zeigt die aufgrund der begrenzten Auflösung des Röntgendetektors auftretende Messabweichungen (Pixelfehler 31). Zur Korrektur dieser Abweichungen werden normalerweise Subpixelverfahren z. B. unter Verwendung von Interpolationsmethoden angewandt. Ungeachtet dessen verbleiben reale Restfehler wie Interpolationsfehler 32. Diese können reduziert werden, indem die Pixelauflösung im 2D-Bild künstlich erhöht wird. Dazu werden mehrere CT-Messungen durchgeführt, die in verschiedenen Positionen der Drehachse 22 und des Messobjekts 25 durch Verschiebung in den Richtungen 29 und/oder 30 erfolgen. Die Verschiebung erfolgt dabei in dem Maße, dass sich die Abbildung des Messobjektes auf dem Detektor 26 um einen Betrag verschiebt, der nicht einem Vielfachen der Pixelauflösung des Detektors 26 entspricht, z. B. der halben Pixelbreite. Der dabei vorliegende Interpolationsfehler 32 ist in 11 in zwei um den Abstand a (Bezugszeichen 33) verschobenen Messpositionen dargestellt. 11 shows the errors due to the limited resolution of the X-ray detector (pixel error 31 ). To correct these deviations are usually subpixel z. B. using interpolation methods applied. Regardless of this, real residual errors remain, such as interpolation errors 32 , These can be reduced by artificially increasing the pixel resolution in the 2D image. For this purpose, several CT measurements are carried out in different positions of the axis of rotation 22 and the measurement object 25 by shifting in the directions 29 and or 30 respectively. The displacement takes place to the extent that the image of the measurement object on the detector 26 shifts by an amount that is not a multiple of the pixel resolution of the detector 26 corresponds, for. B. half the pixel width. The present interpolation error 32 is in 11 in two by the distance a (reference numeral 33 ) shifted measuring positions shown.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der in die Detektorebene projizierte Abstand der unterschiedlichen Messpositionen einem definierten Betrag im Verhältnis zu der Pixelgröße des Röntgensensors entspricht. Insbesondere sollte der in die Detektorebene projizierte Abstand der unterschiedlichen Messpositionen der halben Pixelbreite des Röntgensensors entsprechen.According to the invention provided that the projected into the detector plane distance of the different measurement positions a defined amount in proportion to the pixel size of the X-ray sensor equivalent. In particular, it should be projected into the detector plane Distance of the different measuring positions of half the pixel width correspond to the X-ray sensor.

Die Bestimmung von Strukturen eines Objekts mit zumindest einer Röntgensensorik kann dadurch erfolgen, dass eine Kombination mehrerer Messungen in verschiedenen Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der das Messobjekt tragenden Drehachsenanordnung ausgewertet wird. Die verschiedenen Relativlagen sollten durch Verschiebung der Drehachsenanordnung rechtwinklig zur Drehachsenrichtung und rechtwinklig zur Hauptstrahlrichtung der Röntgenquelle gebildet werden. Durch Kombination mehrerer Messungen in den verschiedenen Relativlagen zwischen Röntgensensorik und der Drehachsenanordnung werden die Auswirkungen der dabei unterschiedlichen auftretenden Strahlungsrichtungen auf die vom Röntgendetektor bestimmten Messwerte für ein und denselben Ausschnitt des auf der Drehachse befindlichen Messobjekts korrigiert. Dabei werden bei der Korrektur die unterschiedlichen Projektionsrichtungen und damit die Verzerrung auf dem Detektor berücksichtigt. Die Verzerrung kann mit mathematischen Methoden wie Koordinatentransformationsalgorithmen korrigiert werden.The Determining structures of an object with at least one X-ray sensor system This can be done by making a combination of several measurements in different relative positions between X-ray sensors and the rotation axis arrangement carrying the measurement object is evaluated becomes. The different relative positions should be corrected by shifting the Rotary axis arrangement at right angles to the rotation axis direction and at right angles are formed to the main radiation direction of the X-ray source. By combining several measurements in the different relative positions between X-ray sensor system and the rotary axis arrangement the effects of different radiation directions to the measured values determined by the x-ray detector for one and the same section of the located on the axis of rotation Corrected measuring object. During the correction, the different directions of projection are used and thus take into account the distortion on the detector. The distortion can be calculated using mathematical methods such as coordinate transformation algorithms Getting corrected.

12 zeigt erneut verschiedene Projektionsrichtungen der Röntgenstrahlen 20, wie diese bei einer Computertomografie (CT) auftreten können. Zur Erhöhung des Messbereichs, also der Messbarkeit größerer Teile, wird das Messobjekt 25 in mehreren verschiedenen Positionen, z. B. in den Positionen 34 und 35 gemessen. Der Ausschnitt 38 des Messobjekts in Position 1 (Bezugszeichen 34) entspricht dabei dem Ausschnitt 39 in der Messposition 2 (Bezugszeichen 35) des Messobjekts 25 und wird nun anstelle in der Projektionsrichtung 1 (Bezugszeichen 36) in der Projektionsrichtung 2 (Bezugszeichen 37) durchstrahlt. Die dabei auftretenden zuvor erwähnten Verzerrungen auf dem Detektor 26 können sodann mit mathematischen Methoden wie den Koordinatentransformationsalgorithmen korrigiert werden. Die Verschiebung zwischen den beiden Positionen 34 und 35 erfolgt in Richtung 29 entsprechend der 10. 12 again shows different directions of projection of the X-rays 20 how they can occur in a computed tomography (CT). To increase the measuring range, ie the measurability of larger parts, the measuring object 25 in several different positions, eg. In positions 34 and 35 measured. The cutout 38 of the measuring object in position 1 (Reference 34 ) corresponds to the section 39 in the measuring position 2 (Reference 35 ) of the measurement object 25 and will now be in the direction of projection 1 (Reference 36 ) in the projection direction 2 (Reference 37 ). The occurring before mentioned distortions on the detector 26 can then be corrected using mathematical methods such as the coordinate transformation algorithms. The shift between the two positions 34 and 35 takes in the direction 29 according to the 10 ,

Zur Bestimmung der Oberfläche eines Werkstücks kann ein optisch-taktiles Antastsystem verwendet werden, das aus einem zumindest in einer Membran fest eingespannten Federelement besteht, das mit einem die Oberfläche des Werkstücks in direktem Kontakt bestimmenden fest eingebrachten oder austauschbaren Antastformelement verbunden ist. Als federndes Element kann eine Membranfeder verwendet werden. In Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, zumindest zwei federnde Elemente an einer von der Einspannstelle abweichenden Stelle fest miteinander zu verbinden. Dabei können die Membranfedern konzentrisch profiliert oder und/oder als ebene Ausführung mit einer isotropen Oberfläche oder als ebene Ausführung mit verschiedenen Durchbrüchen aufgebaut sein, wobei die Durchbrüche spiralförmig oder radialförmig verlaufen können.to Determining the surface of a workpiece can an optical-tactile probing system can be used, which consists of a consists at least in a membrane firmly clamped spring element, the with a the surface of the workpiece in direct Contact determinant stuck or interchangeable probe feature connected is. As a resilient element, a diaphragm spring can be used become. In an embodiment, it is possible, at least two resilient elements at a deviating from the clamping Place firmly together. The diaphragm springs can Concentric profiled and / or as a flat design with an isotropic surface or as a flat design be constructed with different breakthroughs, the Breakthroughs spiral or radial can run.

Zur Bestimmung der von der Oberflächengestalt des Werkstücks abhängigen Auslenkung des Antastformelementes und des damit verbundenen zumindest einen Federelementes kann ein Abstandssensor nach dem Foucault-Laserprinzip oder ein optisches Autofokussystem verwendet werden. Dabei können in hervorzuhebender Weiterbildung die Messwerte des Abstandssensors zur Regelung der Bewegung des Koordinatenmessgerätes in Antastrichtung derart genutzt werden, dass sich ein als Reflektor verwendeter Bereich der Anordnung aus zumindest einem Federelement und dem Antastformelement stets in einem definierten Bereich und dem Arbeitsabstand des Abstandssensors befindet. Zur Einstellung verschiedener Antastkräfte erfolgt die Bestimmung der Oberfläche des Werkstücks durch verschiedene Auslenkungen des zumindest einen federnden Elements, wobei der Arbeitsabstand, der zur Detektion der Bewegung des zumindest einen Federelements eingesetzten Foucault-Lasersystems oder optischen Autofokus-Systems verändert wird.to Determination of the surface shape of the workpiece dependent deflection of the sensing element and thus connected at least one spring element may be a distance sensor according to the Foucault laser principle or an optical autofocus system be used. It can be emphasized in training the measured values of the distance sensor for controlling the movement of the Coordinate measuring used in Antastrichtung so be that used as a reflector area of the arrangement from at least one spring element and the Antastformelement always in a defined range and the working distance of the distance sensor located. To set different probing forces determining the surface of the workpiece different deflections of the at least one resilient element, wherein the working distance used to detect the movement of the at least a spring element used Foucault laser system or optical Autofocus system is changed.

Ferner kann der ohne Berührung des Werkstücks vorherrschende Arbeitspunkt auf der Federkennlinie des zumindest einen federnden Elements dadurch beeinflusst werden, dass eine zusätzliche Kraft auf diese einwirkt, wodurch sich die Vorspannung verändert. Die zusätzliche Kraft kann dabei mittels einer Feder oder eines Gegengewichts aufgebracht werden.Further can the prevailing without touching the workpiece Operating point on the spring characteristic of at least one resilient Elements are influenced by an additional force acting on them, whereby the bias changes. The additional force can be by means of a spring or a counterweight are applied.

Die Anordnung aus zumindest dem federnden Element und dem Antastformelement kann an einer Wechselschnittstelle eines optischen Systems befestigt werden. Ferner besteht die Möglichkeit, die Anordnung aus zumindest einem federnden Element und dem Antastformelement automatisch in einer Parkstation abzulegen. Ferner kann das zur Detektion der Auslenkung des zumindest einen federnden Elements eingesetzte Autofokus-System oder Foucault-Lasersystem bei Entfernung der Anordnung aus dem zumindest einen federnden Element und dem Antastformelement direkt zur Messung der Oberfläche des Werkstücks eingesetzt werden. Merkmale dieser erfindungsgemäßen Lehren sollen anhand der 13 bis 19 näher erläutert werden.The arrangement of at least the resilient element and the Antastformelement can be attached to an interface of an optical system. It is also possible to deposit the arrangement of at least one resilient element and the Antastformelement automatically in a parking station. Furthermore, the autofocus system or Foucault laser system used to detect the deflection of the at least one resilient element can be used directly to measure the surface of the workpiece when the arrangement of the at least one resilient element and the probe element is removed. Features of these teachings of the invention are based on the 13 to 19 be explained in more detail.

So zeigt 13 eine Anordnung zur Bestimmung der Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Antastformelementes 46, das z. B. eine Tastnadel sein kann. Die Auslenkung des Antastformelementes 46 wird dabei mit Hilfe eines optischen Sensors- bzw. Antastsystems 41 mit zugehöriger Abbildungsoptik 44 bestimmt, in dem die Auslenkung einer mit dem Antastformelement 46 fest verbundenen Markierung wie Reflektor 42 ermittelt wird. Die Abbildungsoptik sollte einen variablen Arbeitsabstand (Fokuslänge) aufweisen. Die Befestigung des Antastformelements 46 erfolgt mit Hilfe eines federnden Elementes, das z. B. eine Membranfeder 40 sein kann. Die Membranfeder 40 ist über eine feste Einspannstelle 45 und eine Wechselschnittstelle 43 mit dem optischen Antastsystem 41 verbunden.So shows 13 an arrangement for determining the surface of a workpiece by means of a Antastformelementes 46 , the Z. B. may be a stylus. The deflection of the Antastformelementes 46 This is done with the help of an optical sensor or probe system 41 with associated imaging optics 44 determines in which the deflection of a with the Antastformelement 46 firmly connected marking such as reflector 42 is determined. The imaging optics should have a variable working distance (focal length). The attachment of the Antastformelements 46 done with the help of a resilient element, the z. B. a diaphragm spring 40 can be. The diaphragm spring 40 is over a fixed clamping point 45 and an exchange interface 43 with the optical probing system 41 connected.

Der 14 ist die gleiche Anordnung zu entnehmen, wobei sich bei zumindest einseitiger Einspannung 45, wie sich dies aus der 15 ergibt, unterschiedliche Bewegungsrichtungen für das Antastformelement 46 bei Auslenkung ergeben. Die beiden Membranfedern 40 sind dabei fest verbunden. Dies kann z. B. mittels eines Stifts 47 erfolgen.Of the 14 is to take the same arrangement, wherein at least one-sided clamping 45 how is this from the 15 results in different directions of movement for the Antastformelement 46 result in deflection. The two diaphragm springs 40 are firmly connected. This can be z. B. by means of a pen 47 respectively.

16 zeigt eine Variante zu der 14 unter Berücksichtigung eines veränderten Arbeitsabstands des optischen Antastsystems 41, speziell durch Veränderung, im Ausführungsbeispiel Verkürzung, der Fokuslänge des Abbildungsobjektivs 40. Dabei ergeben sich ein veränderter Arbeitspunkt des Antastformelements 46 und eine Veränderung der Vorspannung der Membranfedern 40 durch Veränderung des Arbeitspunkts auf der Kennlinie der Membranfedern 40. Durch diese Vorgehensweise wird die Antastkraft des Antastformelementes 46 auf einem Messobjekt verändert wie erhöht. Dies ist außerdem dadurch möglich, dass die Vorspannung der Membranfedern 40 durch Vorspannfedern 48 oder Gegengewichte 49 verändert wird, wie dies der 17 zu entnehmen ist. Hierbei ergibt sich die Veränderung des Arbeitspunktes bereits ohne Kontakt mit dem Werkstück. 16 shows a variant of the 14 taking into account a changed working distance of the optical probing system 41 , Especially by changing, in the embodiment shortening, the focal length of the imaging lens 40 , This results in a modified operating point of the Antastformelements 46 and a change in the bias of the diaphragm springs 40 by changing the operating point on the characteristic of the Memb ranfedern 40 , By this procedure, the probing force of the Antastformelementes 46 changed on a measurement object as increased. This is also possible because the bias of the diaphragm springs 40 by bias springs 48 or counterweights 49 is changed, as is the 17 can be seen. This results in the change of the operating point already without contact with the workpiece.

Der 18 sind mögliche Ausgestaltungen der Oberflächen der Membranfedern 14 in Form von radialförmigen Ausbrüchen 50 oder spiralförmigen Ausbrüchen 51 zu entnehmen.Of the 18 are possible embodiments of the surfaces of the diaphragm springs 14 in the form of radial outbreaks 50 or spiraling outbreaks 51 refer to.

Die in den 13 und 17 dargestellte Wechselschnittstelle 43 dient der manuellen Entfernung der Anordnung aus Membranfedern 40 und Antastformelement 46 oder dem automatischen Ablegen in einer Parkstation. Dadurch ist es möglich, ohne weitere Veränderungen das optische Antastsystem 41, das z. B. ein Abstandssensor nach dem Foucault-Laserprinzip oder dem optischen Autofokus-Prinzip sein kann, für die direkte Messung der Oberfläche des Werkstücks einzusetzen.The in the 13 and 17 illustrated change interface 43 is used for manual removal of the arrangement of diaphragm springs 40 and sensing element 46 or automatically storing in a parking station. This makes it possible, without further changes, the optical probing system 41 , the Z. B. may be a distance sensor according to the Foucault laser principle or the optical autofocus principle to use for the direct measurement of the surface of the workpiece.

Eine weitere Ausführungsform ist der 19 zu entnehmen. Als Federelement kann eine Druck- oder Zug- oder Blatt- oder Tellerfeder 40 verwendet werden, das an einem Rand 45 und über die Wechselschnittstelle 431 lösbar mit dem optischen Antastsystem verbunden ist.Another embodiment is the 19 refer to. As a spring element can be a pressure or tension or leaf or plate spring 40 to be used on an edge 45 and via the interface 431 is detachably connected to the optical probing system.

Ein eigenerfinderischer Vorschlag sieht vor, dass als taktile Sensoren solche eingesetzt werden, bei denen die Auslenkung sowohl optisch als auch elektrisch und/oder mechanisch detektiert wird. So kann ein elektrisches Detektionsverfahren zum Einsatz gelangen, das die elektrische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche eines zu messenden Objektes und einem Antastformelement ausnutzt. Auch besteht die Möglichkeit, eine elektromechanische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Objekts und dem Antastformelement zur Detektion zu nutzen.One Inventive suggestion provides that as a tactile sensors those are used where the deflection is both visual as well as electrically and / or mechanically detected. So can an electrical detection method is used, the electrical interaction between the surface of a exploits the object to be measured and a Antastformelement. Also exists the possibility of an electromechanical interaction between the surface of the object and the sensing element to use for detection.

Ein entsprechendes kombiniertes Antastverfahren ergibt sich aus der 20. Insofern bietet die 20 rein prinzipiell ein kombiniertes Messverfahren, das aus einer mechanisch optischen Antastung und einem Verfahren besteht, das eine elektrische und/oder elektromechanische Wechselwirkung zwischen dem zu messenden Objekt und dem Sensor nutzt.A corresponding combined probing method results from the 20 , In this respect, the 20 purely in principle a combined measuring method, which consists of a mechanical optical probing and a method that uses an electrical and / or electromechanical interaction between the object to be measured and the sensor.

Bei der mechanisch-optischen Antastung besteht ein mechanischer Kontakt zwischen dem Tastelement 52 und dem Messobjekt 2. Ferner wird die elektrische und/oder elektromechanische Wechselwirkung zwischen Tastelement 52 und dem Messobjekt 2 genutzt.In the mechanical-optical probing there is a mechanical contact between the probe element 52 and the measurement object 2 , Furthermore, the electrical and / or electromechanical interaction between the probe element 52 and the measurement object 2 used.

Es besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die mechanisch-optische Antastung oder die rein mechanische Antastung mit Hilfe eines schaltenden oder messenden Tastsystems getrennt vom System mit elektrischer oder elektromechanischer Antastung oder eine Kombination dieser in einem Koordinatenmesssystem vorzunehmen.It There is basically the possibility of the mechanical-optical Probing or the purely mechanical probing with the help of a switching or measuring probe system separate from the system with electrical or electromechanical probing or a combination of these in one Coordinate measuring system.

Das elektrische und/oder elektromechanische Detektionsprinzip zeichnet sich in beiden Fällen dadurch aus, dass eine Auslenkung des Tastelements 52 aufgrund einer elektrischen und/oder elektromechanischen Wechselwirkung 54 zwischen dem Messobjekt 2 und dem Tastelement 52 vorliegt. Dabei muss insbesondere kein direkter mechanischer Kontakt zwischen dem Tastelement 52 und dem Messobjekt 2 vorliegen. Das Messobjekt 2 ist hierzu elektrisch leitfähig und es besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Messob jekt 2 und dem Tastelement 52. Die elektrische Verbindung läuft dabei u. a. entlang des Schaftabschnitts 55 des Schafts 53 und dem Gehäuse 56. Zwischen dem Gehäuse 56 und dem auch die optische Einheit 57 beinhaltenden Träger 58 besteht eine Verbindung, die nach dem Stand der Technik auch über eine Wechselschnittstelle lösbar ausgeführt sein kann. Die elektromagnetische elektrische Wechselwirkung 54 zwischen dem Tastelement 52 und dem Messobjekt 2 kann einen elektrischen Schaltkontakt auslösen. Die Stärke der Wechselwirkung 54 ist ein Maß für die Auslenkung des Tastelements 52.The electrical and / or electromechanical detection principle is characterized in both cases in that a deflection of the probe element 52 due to an electrical and / or electromechanical interaction 54 between the measuring object 2 and the probe element 52 is present. In particular, there must be no direct mechanical contact between the probe element 52 and the measurement object 2 available. The measurement object 2 is electrically conductive and there is an electrical connection between the Messob ject 2 and the probe element 52 , The electrical connection runs, inter alia, along the shaft portion 55 of the shaft 53 and the housing 56 , Between the case 56 and also the optical unit 57 containing carrier 58 There is a connection that can be made detachable according to the prior art via an exchange interface. The electromagnetic electrical interaction 54 between the probe element 52 and the measurement object 2 can trigger an electrical switching contact. The strength of the interaction 54 is a measure of the deflection of the probe element 52 ,

Die optische Achse der optischen Einheit 57 ist mit dem Bezugszeichen 59 gekennzeichnet und fällt in der 20 mit der Langsachse des Schafts 53 bei fehlender Wechselwirkung zusammen.The optical axis of the optical unit 57 is with the reference numeral 59 marked and falls in the 20 with the long axis of the shaft 53 in the absence of interaction together.

Wird zuvor oder nachfolgend im Zusammenhang mit der Bestimmung der Geometrie mit optischen Sensoren, von Teilbereichen der Detektionsfläche der Detektionseinrichtung gesprochen, so fällt hierunter auch ein Teilbereich der Detektionsfläche der Detektionseinrichtung.Becomes previously or subsequently in connection with the determination of the geometry with optical sensors, of partial areas of the detection surface the detection device spoken, it falls below also a subregion of the detection surface of the detection device.

In 23 ist eine Prinzipdarstellung einer matrixförmigen photosensitiven Detektionseinrichtung 901 von z. B. einer CCD-, CMOS-, oder GigE-Kamera dargestellt.In 23 is a schematic diagram of a matrix-type photosensitive detection device 901 from Z. B. a CCD, CMOS, or GigE camera shown.

Auf die Detektionseinrichtung 901 werden messende Merkmal 902, 903 und 907 mit Hilfe eine optischen Abbildungssystem abgebildet.On the detection device 901 become measuring feature 902 . 903 and 907 imaged using an optical imaging system.

Sollen in diesem Bild lediglich die Merkmale 902 und 903 erfasst und ausgewertet werden, so ist es ausreichend den Bereich 904 des Gesamtbildes auszuwerten.Should be in this picture, only the features 902 and 903 recorded and evaluated, it is sufficient the area 904 evaluate the overall picture.

Dazu müssen lediglich die Zeilen 905 bis 906 von der matrixförmigen photosensitiven Detektionseinrichtung zu einer Verarbeitungseinheit übermittelt werden. Sollen aus dem gleichen Bild des Weiteren Informationen zum Merkmal 907 ermittelt werden, so werden zusätzlich zu den Zeilen 905 bis 906 die Zeilen 908 bis 909 übermittelt. Alle weiteren Zeilen der Detektionseinrichtung 901 werden zur Verarbeitung nicht benötigt und daher auch nicht aufgenommen und zur Verarbeitungseinheit übermittelt, wodurch eine deutlich höhere Bildwiederholfrequenz der Detektionseinrichtung 901 ermöglicht wird.All you need is the lines 905 to 906 be transmitted from the matrix-shaped photosensitive detection device to a processing unit. Further information about the feature should be taken from the same image 907 be determined, so in addition to the lines 905 to 906 the lines 908 to 909 transmitted. All other lines of the detection device 901 are not needed for processing and therefore not recorded and transmitted to the processing unit, resulting in a significantly higher refresh rate of the detection device 901 is possible.

24 zeigt das optische Abbildungssystem 910, welches mit der matrixförmigen photosensitiven Detektionseinrichtung 911 verbunden ist und zur Messung eines an einer Drehachse 912 angebrachten rotationsförmigen Messobjektes 913 eingesetzt wird. Auf Grund der Oberflächenkrümmung des Messobjektes 913 werden auf der Detektionseinrichtung 911 jeweils nur ein Teil der Merkmale des Messobjektes 913 scharf dargestellt. Abhängig von der Schärfentiefe des optischen Abbildungssystems 910 werden beispielsweise nur die Merkmale 914 in einer definierten Drehstellung scharf abgebildet. Die Merkmale 915 werden daher beispielsweise in einem Drehschritt früher und die Merkmale 916 in einem Drehschritt später scharf abgebildet. Da im Ausführungsbeispiel die Merkmale 914 scharf abgebildet und damit diese ordnungsgemäß ausgewertet werden können, ist es ausreichend, den Bereich der Detektionseinrichtung 911 zwischen den Zeilen 917 und 918 auszuwerten und an eine Auswerteeinrichtung zu übermitteln. Hierdurch sind wiederum deutlich höhere Wiederholraten der Detektionseinrichtung erreichbar. 24 shows the optical imaging system 910 , which with the matrix-shaped photosensitive detection device 911 is connected and for measuring one on a rotation axis 912 mounted rotating measuring object 913 is used. Due to the surface curvature of the measurement object 913 be on the detection device 911 in each case only a part of the characteristics of the measurement object 913 sharp. Depending on the depth of field of the optical imaging system 910 For example, only the features become 914 Sharp in a defined rotational position. The characteristics 915 Therefore, for example, in a turning step earlier and the features 916 sharply imaged later in one rotation step. As in the embodiment, the features 914 Sharp and so that they can be properly evaluated, it is sufficient to the area of the detection device 911 between the lines 917 and 918 to evaluate and transmit to an evaluation. As a result, in turn, significantly higher repetition rates of the detection device can be achieved.

In diesem Beispiel kann davon ausgegangen werden, dass der scharf abgebildete Teil des Messobjektes 913, einen entsprechenden Rundlauf des Messobjektes vorausgesetzt, im Bildbereich der fotosensitiven Detektionseinrichtung ortfest verbleibt. Daher ist es sinnvoll, während der Programmierung des Messablaufs eine feste Position des Messfensters zu definieren. Zusätzlich ist es möglich, in regelmäßigen Abständen zumindest einige wenige, einzelne Bilder komplett aufzunehmen, um eine Auswertung des Kontrastes der einzelnen Pixel des Gesamtbildes vorzunehmen. Durch Vergleich der Kontrastwerte der einzelnen Pixel mit einem vorgegebenen Grenzwert ist es dann möglich, die Fensterposition auch während des Messablaufs an die scharf abgebildeten Bereiche anzupassen.In this example, it can be assumed that the sharply imaged part of the measurement object 913 , Provided a corresponding concentricity of the measurement object remains stationary in the image area of the photosensitive detection device. Therefore, it makes sense to define a fixed position of the measurement window during the programming of the measurement process. In addition, it is possible to record at least a few individual images at regular intervals in order to evaluate the contrast of the individual pixels of the overall image. By comparing the contrast values of the individual pixels with a predetermined limit value, it is then possible to adapt the window position to the sharply reproduced areas during the course of the measurement.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/119174 A [0003]
- DE 3806686 C [0004]
EP 1286134 B [0015]
WO 03/009070 A [0015]

Claims

Method for the determination of structures and / or the geometry of an object by means of arranged in a coordinate measuring machine, tactile and / or optical sensors and / or X-ray sensor, characterized in that each sensor in the X, Y and / or Z direction of the coordinate measuring relative can be positioned to a measurement object.

Method according to claim 1, characterized in that that the position of the axes of a coordinate measuring machine depending on the position of one with the help of the optical and / or tactile sensor system at least partially certain feature an object on a display element, e.g. B. screen, changed becomes.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the positioning the axes of the coordinate measuring machine based on the content an image, which by means of an optical system determined with attached image processing algorithm.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the change in position with respect to a point derived from the feature, e.g. B. the center of gravity takes place.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the position of Axes of a coordinate measuring machine changed so until the point derived from the feature is in the middle of the display element is located.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the change automatically or as a result of user intervention Triggering agent takes place.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the user intervention in the operation of a button or switch, which is arranged on a control element, that of the manually controlled Positioning of the axes of the coordinate measuring machine is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by manual Pressing a button or switch positioning the axes of a coordinate measuring machine takes place in such a way that on the display element, for. B. Screen automatically detected Feature is moved to the center of the display element.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the positioning one or more axes of motion of the coordinate measuring machine depending on one through the optical and / or tactile Sensory at least partially certain feature occurs.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the selection of the Feature by manually or automatically defining a section a display element and automatic determination of the contained therein Characteristic or by direct selection of an already at least partially determined Feature is made from a list of already determined characteristics.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the positioning one or more axes of motion of the coordinate measuring machine takes place with respect to a starting point, from the at least partially determined characteristic is derived.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the starting point Component of the feature and / or a characteristic associated with the feature Point, z. B. focus is.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the determination the starting point by automatic evaluation of a manual or Automatically certain section on a display element such done that the starting point as close to the center of the selected section is.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the positioning the axes of the coordinate measuring machine by means of the method the image processing scanning is controlled.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by means of a manual input means, such as mechanical or per Software trigger button or switch, the assignment the axis positioning with respect to a selected feature is switched on or off.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the manual input means additionally on or is multi-dimensional deflectable or a second manual input means is present that is one-or multi-dimensional deflected.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the deflection the input means is used to determine the direction of movement and / or to select the sense of direction along the selected feature.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the positioning of the coordinate measuring machine along the selected Feature is carried out such that the angle between the deflection the manual input means and in the direction of movement of the coordinate measuring machine directed tangent to the traversing with the movement, from the Feature derived point, which at the beginning of each movement represented by the starting point is minimal.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for angles near 90 degrees, the positioning of the coordinate measuring machine is prevented, as long as by z. B. Change of Direction of deflection of the manual input means an angle much smaller 90 degrees is reached and / or, if the deflection of the manual input means initially unchanged remains, the direction of movement of the coordinate measuring machine in the direction along the tangent of the selected feature is maintained so that the angle with the current travel direction almost matches until a change the deflection of the manual input means takes place.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by methods The filtering prevents the movement along the selected one Feature on sudden changes of direction of greater than 90 degrees and thus a possible Swinging up the position control leads.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by the manual Input means controlled positioning of the coordinate measuring machine along a straight line or a circle or a spline curve or any contour.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the at least partially Determination of the shape and / or diameter of a probing element and / or a normal from the measurement of the normal in at least two divergent arrangements by a Antastformelement takes place.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the results the measurements in the at least two divergent arrangements System of equations, which is the least partial determination the shape and / or the diameter of the Antastformelementes and / or of the normal allowed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the solution the equation system on a minimum method, z. As least square error, based.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the Antastformelement and / or the normal have a spherical shape.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the various Arrangements of the standard with respect to the Antastformelementes represented by different rotational positions of the standard.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the Antastformelement Part of a tactile or optical-tactile measuring system is.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that possibly unknown form deviations of the normal and / or the Antastformelementes none Influence on the determination of the shape and / or diameter of the Antastformelementes and / or the normal have.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the correction of Tilting and / or displacement of the rotary axis position of a measured object with regard to the X-ray sensor system used and / or the Correction of the tilting and / or displacement of the X-ray detector with respect to a measurement object and / or the X-ray source This is done by a combination of several measurements in different Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured supporting Drehachsanordnung is evaluated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the different relative positions by displacement of the Drehachsanordnung perpendicular to Main beam direction of the X-ray source are formed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the displacement and the determination of the displacement based on the movement of the axes the coordinate measuring machine takes place.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the combination which in different relative positions with the help of tomographic 2D radiographic images using certain results, around due to the tilting and / or shifts between the X-ray detector of the X-ray source and the Drehachslage a measuring object occurring different beam directions on the x-ray detector and related distortions to correct.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the improvement the measured data determined by means of an X-ray sensor Structures of an object takes into account the measurement results of several measurements which are at different measuring positions of the measuring object be recorded.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the different Measuring positions lie in a plane parallel to the detector plane the X-ray sensor is arranged.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in the detector plane projected distance of the different measuring positions a defined amount in relation to the pixel size of the x-ray sensor equivalent.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in the detector plane projected distance of the different measuring positions of half Pixel width of the X-ray sensor corresponds.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the consideration several measurements using mathematical methods z. By averaging he follows.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that periodic errors, z. Subpixel errors or interpolation errors, by projecting the distance of the different ones projected into the detector plane Measuring position does not correspond to a multiple of the pixel width.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the determination of structures of an object with at least the X-ray sensor system This is done by a combination of several measurements in different Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured supporting Drehachsanordnung is evaluated.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the various Relative positions by shifting the Drehachsanordnung rectangular to the rotational axis direction and perpendicular to the main beam direction of the X-ray source are formed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by combination of the several measurements in the different relative positions between X-ray sensor and the Drehachsanordnung the impact the case occurring different radiation directions the measured values determined by the x-ray detector for one and the same section of the located on the axis of rotation Measured object to be corrected.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in the correction the different directions of projection and thus the distortion be taken into account on the detector.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the distortion with mathematical methods, eg. B. coordinate transformation algorithms, is corrected.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the determination the surface of the workpiece is an optically tactile Probe system is used, consisting of at least one on the edge firmly clamped resilient element, which with a the surface in direct contact determinant fixed or interchangeable Antastformelement is connected.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that diaphragm springs as resilient elements are used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two resilient elements on one whose are firmly connected to each other as the clamping point.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the diaphragm springs Concentric profiled and / or as a flat design with an isotropic surface or as a flat design with different breakthroughs, z. B. spiral or radially.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the determination that of the surface shape of the workpiece dependent deflection of the sensing element and thus connected at least one resilient element, a distance sensor according to the Foucault laser principle or an optical autofocus system is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the measured values of Distance sensor for controlling the movement of the coordinate measuring machine be used in Antastrichtung so that the as a reflector used area of the arrangement of at least one resilient element and the Antastformelement always in a defined area the working distance of the distance sensor is located.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for adjustment different probing the determination of the surface of the workpiece at different deflections of at least a resilient element takes place, wherein the working distance, the for detecting the movement of the at least one resilient element used Foucault laser system or optical autofocus system is changed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the without touch of the workpiece prevailing operating point on the spring characteristic the at least one resilient element is influenced by that an additional force acts on this, resulting in the bias changed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the additional Force applied by means of a spring and / or a counterweight becomes.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that an arrangement from at least one resilient element and the Antastformelement attached to an exchange interface of an optical system becomes.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the arrangement of at least one resilient element and the Antastformelement automatically is stored in a parking station.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for detection the deflection of the at least one resilient element used Autofocus system or Foucault laser system, when removing the assembly from the at least one resilient element and the probing element, directly for measuring the surface of the workpiece is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that as tactile sensors those are used where the deflection is both visual as well as electrically and / or electromechanically detected.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that an electric Detection method is used, which is the electrical interaction between the surface of the object and a probing element exploits.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that an electromechanical Detection method is used, which is the electromechanical interaction between the surface of the object and a probing element exploits.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that when electrically non-conductive materials of the object and / or in addition for electrical probing the optical and / or optical-tactile Probe system is used to determine the object surface.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the deflection of the probe system in lateral, X / Y direction by an optical Sensor and / or in one or more coordinate directions by triggering an electrical switching contact is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the optical detection of the deflection of the stylus, a probing system is used, the zwi the electrical interaction Takes advantage of the surface of the object and the Antastformelements.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system used is that the principle of a switching button with Piezo and / or strain gauges brings to use.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a measuring probe system is used with internal position measuring system used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that in addition for optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a switching touch probe is used with mechanical switching contacts in the probe is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that when measuring a Component with the X-ray sensor with different radiation energies and / or different exposure times and / or different X-ray filters, z. B. different material and / or different thickness, is working.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the different Settings of the radiation energies and / or exposure times can be used to cover different areas of the test object different materials within the dynamic range of the Detect detector and / or an over-radiation of the detector image to avoid.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that at least two Sensors record measurement data of the measurement object almost simultaneously.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that at least one the sensors for a coarse measurement and at least one other the sensors for a fine measurement of the measurement object with higher accuracy is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the measured data at least a sensor used to control at least one other sensor become.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that measured data at least a sensor for initialization and / or correction of the measured data be used at least one other sensor.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that at least one the sensors is an absolutely measuring distance measuring system and at least one of the other sensors a relatively measuring distance measuring system, in particular interferometric measuring system, is and / or at least one of the sensors as a distance sensor, in particular using a grid projection, and at least one of the other sensors is used as a layer thickness sensor.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that at least one the sensors on one in at least one axis independently from the other sensors movable movement axis and / or measuring axis is arranged.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that all sensors are relative are fixed to each other.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the determination the geometry of the object to be measured, the measured values of several sensors are combined.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the combination the measured values of several sensors in a common coordinate measuring system by a previously performed measurement of a feature, in particular a brand.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the selection of the sensors used in the measurement process takes place before and / or during the measurement process, in particular during the measurement of at least one of the sensors is only partially used for the measurement, wherein the measurement data at least one further sensor be used to assign the measured values of the individual sections of the sensors used in sections, in particular relatively measuring sensors in a uniform coordinate system and / or the sensors used in sections to reinitialize for each section.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the method in a coordinate measuring machine is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the determination the geometry of a measurement object with the help of an optical measuring system, comprising at least one detection device with matrix-shaped Photosensitive detection surface, optionally entire surface or a partial area or several partial areas of the detection area the detection device can be used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for the determination the geometry of a measurement object with the help of an optical measuring system, comprising at least one optical imaging system and at least a detection device with matrix-shaped photosensitive Detection area, entire area or a subarea or several subregions of the detection surface for evaluation recorded and / or processed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the at least one Subarea in each case by a limited number of Lines and / or columns of the matrix-shaped detection surface be determined or determined.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that during recording and / or processing the measurements of only at least one Part of the photosensitive detection area increased Measuring frequency is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the number and / or Size of the subregions of the matrix-type to be evaluated Detection surface before and / or during a measurement process and / or changed during a measurement process in real time become.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that by switching the subareas to be evaluated adapt to the size of each feature to be examined and / or an adaptation on the area of the object of measurement, which is in the depth of field the imaging optics used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that as a matrix-shaped Photosensitive detection device with the detection surface a matrix camera is used, which as black / white or color camera is running.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that as a matrix camera a camera according to the GigE standard is used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that an image processing scanning by evaluation of partial areas, in particular only one or more parallel rows and / or columns, with significantly higher Speed is done.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that when recording of measured data during a relative movement between the Detection device and the measurement object, in particular when moving of the measurement object, to reduce the motion blur a lightning-like illumination of the measurement object and / or a short-term Exposure of the detection device, for. B. by the use of Shutter apertures, takes place, which temporally, z. By triggering, with the determination of the current position of the measurement object to the Detection device with the aid of position measuring systems and the Recording of the measurement data of the detection device synchronized is.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that as measured objects those are used which are rotationally symmetric and / or cylindrical shape, in particular stents are.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that for measuring rotationally symmetrical and / or cylindrical measuring objects rotary and / or pivot axes be used.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the at least one Manually evaluating part of the detection area selected by a predefined specification of a measurement window becomes.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the at least one subarea of the detection surface to be evaluated automatically during the course of the measurement program in particular by selected the evaluation of the contrast or the recorded images becomes.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the selection of the at least one subarea to be evaluated, a window in the frame a measurement program creation is defined.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the measuring window defined manually or with the aid of an evaluation tool.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the measuring window is selected such that features to be measured or Areas of sharp images are included in the measurement window.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the at least one Part to be evaluated during the measurement process in real time is changed.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that the selection take into account the at least one subarea to be evaluated Contrast values of each pixel of the image either directly in the Matrix camera or in an image processing software of a computer be determined.

Method according to preferably one of the preceding Claims, characterized in that during evaluation the contrast in a computer single selected images transmitted and evaluated by the camera.

Arrangement for determining structures and / or the geometry of an object by means of a coordinate measuring machine arranged, tactile and / or optical sensors and / or X-ray sensors, characterized in that each sensor in the X, Y and / or Z direction the coordinate measuring machine relative to a measured object is positionable.

Arrangement according to preferably claim 99, characterized characterized in that the position of the axes of a coordinate measuring machine depending on the position of one with the help of the optical and / or tactile sensor system at least partially certain feature of a Object on a display element, eg. B. screen, changeable is.

Arrangement according to one of the claims 99 or 100, characterized in that the positioning of Axes of the coordinate measuring machine based on the content of a Image takes place, which with the help of an optical system with attached Image processing algorithm is determinable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 101, characterized in that the position change with respect to a point derived from the feature, e.g. B. the center of gravity takes place.

Arrangement according to one of the claims 99 to 102, characterized in that the position of the axes a coordinate measuring machine is so changeable, until the point derived from the feature is in the middle of the Indicator is located.

Arrangement according to one of the claims 99 to 103, characterized in that the change automatically or as a result of user intervention Triggering agent takes place.

Arrangement according to one of the claims 99 to 104, characterized in that the user intervention in the Actuation of a button or switch exists, which is arranged on a control that the manually controlled Positioning of the axes of the coordinate measuring machine is used.

Arrangement according to one of the claims 99 to 105, characterized in that by manual operation a button or switch the positioning of the axes of a Coordinate measuring device is such that on the display element, z. B. screen automatically detected feature in the middle of the display element is displaceable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 106, characterized in that the positioning of a or several axes of movement of the coordinate measuring machine depending on one through the optical and / or tactile Sensory at least partially certain feature occurs.

Arrangement according to one of the claims 99 to 107, characterized in that the selection of the feature by manually or automatically defining a section a display element and automatic determination of the contained therein Characteristic or by direct selection of an already at least partially determined Feature is made from a list of already determined characteristics.

Arrangement according to preferably one of Claims 99 to 108, characterized in that the positioning of one or more axes of movement of the coordinate measuring machine takes place with respect to a starting point, which is derivable from the at least partially determined feature.

Arrangement according to one of the claims 99 to 109, characterized in that the starting point component of the feature and / or a feature associated with the characteristic Point, z. B. focus is.

Arrangement according to one of the claims 99 to 110, characterized in that the determination of the starting point through automatic evaluation of a manually or automatically determined Cutout on a display element such that the starting point as close as possible to the center of the selected section.

Arrangement according to one of the claims 99 to 111, characterized in that the positioning of Axes of the coordinate measuring machine by means of the method the image processing scanner is controllable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 112, characterized in that by means of a manual Input means, such as mechanical or software triggerable Button or switch, the assignment of the axis positioning with respect to a selected feature is on or off.

Arrangement according to one of the claims 99 to 113, characterized in that the manual input means additionally one- or multi-dimensional is deflected or a second manual input means exists that is one-dimensional or multi-dimensional is deflectable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 114, characterized in that the deflection of the input means is usable to the direction of movement and / or the sense of direction along the selected feature.

Arrangement according to one of the claims 99 to 115, characterized in that the positioning of the Coordinate measuring device along the selected feature such that the angle between the deflection of the manual Input means and in the direction of movement of the coordinate measuring machine directed tangent to the traversing with the movement, from the Feature derived point, which at the beginning of each movement is representable by the starting point is minimal.

Arrangement according to one of the claims 99 to 116, characterized in that for angles near 90 degrees, the positioning of the coordinate measuring machine can be prevented, as long as by z. B. Change of Direction of deflection of the manual input means an angle much smaller 90 degrees is reached and / or, if the deflection of the manual input means initially unchanged remains, the direction of movement of the coordinate measuring machine in the direction along the tangent of the selected feature is maintainable, so that the angle with the current travel direction almost matches until a change the deflection of the manual input means takes place.

Arrangement according to one of the claims 99 to 117, characterized in that by methods of filtering is preventable that the movement along the selected Feature on sudden changes of direction of greater than 90 degrees and thus a possible Swinging up the position control leads.

Arrangement according to one of the claims 99 to 118, characterized in that by the manual Input means controlled positioning of the coordinate measuring machine along a straight line or a circle or a spline curve or any contour.

Arrangement according to one of the claims 99 to 119, characterized in that the at least partially Determination of the shape and / or diameter of a probing element and / or a normal from the measurement of the normal in at least two divergent arrangements by a Antastformelement takes place.

Arrangement according to one of the claims 99 to 120, characterized in that the results of the measurements in the at least two divergent arrangements a system of equations form, which at least partially determine the shape and / or the diameter of the sensing element and / or the normal allowed.

Arrangement according to one of the claims 99 to 121, characterized in that the solution of System of equations on a minimum method, e.g. As least square error, based.

Arrangement according to one of the claims 99 to 122, characterized in that the Antastformelement and / or the normal have a spherical shape.

Arrangement according to one of the claims 99 to 123, characterized in that the various arrangements of the normal with respect to the Antastformelementes by various Rotary positions of the standard can be displayed.

Arrangement according to one of the claims 99 to 124, characterized in that the Antastformelement part a tactile or opto-tactile measuring system.

Arrangement according to one of the claims 99 to 125, characterized in that possibly unknown form deviations of the normal and / or the Antastformelementes none Influence on the determination of the shape and / or diameter of the Antastformelementes and / or the normal have.

Arrangement according to one of the claims 99 to 126, characterized in that the correction of tilting and / or displacement of the rotary axis position of a measured object with respect the X-ray sensor system used and / or the correction the tilting and / or displacement of the X-ray detector with respect to a measuring object and / or the X-ray source, This is done by a combination of several measurements in different Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured carrying Drehachsanordnung is evaluated.

Arrangement according to one of the claims 99 to 127, characterized in that the different relative positions by shifting the Drehachsanordnung perpendicular to the main beam direction the X-ray source are bildbar.

Arrangement according to one of the claims 99 to 128, characterized in that the displacement and the Determining the displacement based on the movement of the axes of the coordinate measuring machine he follows.

Arrangement according to one of the claims 99 to 129, characterized in that the combination of in the various relative positions with the help of tomographic 2D radiographic images certain results are usable due to the tilting and / or displacements between the X-ray detector of the X-ray source and the rotational axis position of a measured object occurring different Beam directions on the X-ray detector and associated distortions to correct.

Arrangement according to one of the claims 99 to 130, characterized in that to improve the measurement data the structures determined by an X-ray sensor an object the measurement results of several measurements considered are, which can be recorded at different measuring positions of the measurement object are.

Arrangement according to one of the claims 99 to 131, characterized in that the different measuring positions lie in a plane parallel to the detector plane of the X-ray sensor is arranged.

Arrangement according to one of the claims 99 to 132, characterized in that in the detector plane projected distance of the different measuring positions a defined amount in relation to the pixel size of the x-ray sensor equivalent.

Arrangement according to one of the claims 99 to 133, characterized in that in the detector plane projected distance of the different measuring positions of half Pixel width of the X-ray sensor corresponds.

Arrangement according to one of the claims 99 to 134, characterized in that the consideration several measurements using mathematical methods z. By averaging he follows.

Arrangement according to one of the claims 99 to 135, characterized in that periodic errors, for. Subpixel errors or interpolation errors are correctable, by projecting the distance of the different ones projected into the detector plane Measuring position does not correspond to a multiple of the pixel width.

Arrangement according to one of the claims 99 to 136, characterized in that the determination of structures an object with at least the X-ray sensor thereby This is done by combining several measurements into different ones Relative positions between X-ray sensor and the object to be measured supporting Drehachsanordnung be evaluated.

Arrangement according to one of the claims 99 to 137, characterized in that the different relative positions by shifting the Drehachsanordnung perpendicular to the axis of rotation and perpendicular to the main radiation direction of the X-ray source are imageable.

Arrangement according to any one of claims 99 to 138, characterized in that the combination of the multiple measurements in the different relative positions between the X-ray sensor and the Drehachsanordnung the effect of the different radiation directions occurring on the be of the X-ray detector be If measured values for one and the same section of the measuring object located on the axis of rotation could be corrected,

Arrangement according to one of the claims 99 to 139, characterized in that in the correction, the different Projection directions and thus the distortion on the detector are considered.

Arrangement according to one of the claims 99 to 140, characterized in that the distortion with mathematical Methods, eg. B. coordinate transformation algorithms, correctable is.

Arrangement according to one of the claims 99 to 141, characterized in that for determining the surface of the workpiece is an optical-tactile probing system usable, consisting of at least one resiliently clamped on the edge Element which is in direct contact with the surface defining fixed or interchangeable sensing element connected is.

Arrangement according to one of the claims 99 to 142, characterized in that diaphragm springs as resilient Elements are usable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 143, characterized in that at least two resilient Elements at another than the clamping point firmly together are connectable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 144, characterized in that the diaphragm springs concentric profiled and / or as a flat design with an isotropic surface or as a flat version with different breakthroughs, z. B. spirally or radially, can be built up are.

Arrangement according to one of the claims 99 to 145, characterized in that for the determination of depending on the surface shape of the workpiece Deflection of the sensing element and the associated at least a resilient element, a distance sensor according to the Foucault laser principle or an optical autofocus system is usable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 146, characterized in that the measured values of the distance sensor for controlling the movement of the coordinate measuring machine in the direction of the probe are usable so that the area used as a reflector the arrangement of at least one resilient element and the Antastformelement always in a defined range around the working distance of the distance sensor located.

Arrangement according to one of the claims 99 to 147, characterized in that for setting various Probing forces, determining the surface of the Workpiece at different deflections of at least a resilient element takes place, wherein the working distance, the for detecting the movement of the at least one resilient element used Foucault laser system or optical autofocus system is changeable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 148, characterized in that the without touch of the workpiece prevailing operating point on the spring characteristic the at least one resilient element can be influenced thereby that an additional force acts on this, resulting in the bias changed.

Arrangement according to one of the claims 99 to 149, characterized in that the additional Force applied by means of a spring and / or a counterweight is.

Arrangement according to one of the claims 99 to 150, characterized in that an arrangement of at least a resilient element and the Antastformelement on an exchange interface an optical system can be fastened.

Arrangement according to one of the claims 99 to 151, characterized in that the construction of at least a resilient element and the Antastformelement automatically in one Parking station is available.

Arrangement according to one of the claims 99 to 152, characterized in that the for detecting the deflection the at least one resilient element used autofocus system or Foucault laser system, upon removal of the array from at least a resilient element and the Antastformelement, directly to the measurement the surface of the workpiece can be used.

Arrangement according to one of the claims 99 to 153, characterized in that as tactile sensors such can be used, in which the deflection both visually and electrically and / or electromechanically detectable.

Arrangement according to any one of claims 99 to 154, characterized in that an electrical detection method for on Set comes that uses the electrical interaction between the surface of the object and a Antastformelement.

Arrangement according to one of the claims 99 to 155, characterized in that an electromechanical Detection method is used, which is the electromechanical interaction between the surface of the object and a probing element exploits.

Arrangement according to one of the claims 99 to 156, characterized in that when electrically non-conductive Materials of the object and / or in addition to the electrical Touching the optical and / or optical-tactile probe system for Determination of the object surface can be used.

Arrangement according to one of the claims 99 to 157, characterized in that the deflection of the probe in lateral, X / Y direction by an optical sensor and / or in one or more coordinate directions by triggering a electrical switching contact is detectable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 158, characterized in that in addition to optically detecting the deflection of the stylus a probing system is used, which is the electrical interaction between the Surface of the object and the Antastformelements exploits.

Arrangement according to one of the claims 99 to 159, characterized in that in addition to optically detecting the deflection of the stylus a probing system used is that the principle of a switching button with Piezo and / or strain gauges brings to use.

Arrangement according to one of the claims 99 to 160, characterized in that in addition to optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a measuring probe system is used with internal position measuring system used.

Arrangement according to one of the claims 99 to 161, characterized in that in addition to optically detecting the deflection of the stylus a probing system The principle of a switching touch probe is used with mechanical switching contacts in the probe is used.

Arrangement according to one of the claims 99 to 162, characterized in that when measuring a component with the X-ray sensor system with different radiation energies and / or different exposure times and / or different X-ray filters, z. B. different material and / or different thickness, is workable.

Arrangement according to one of the claims 99 to 163, characterized in that the different settings the radiation energies and / or exposure times can be used, around different areas of the measuring object with different To detect and / or detect materials within the dynamic range of the detector to avoid over-radiation of the detector image.