DE19735772A1 - Koordinatenmeßvorrichtung mit einem Kugelfühler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Koordinatenmeßvorrichtung, bei der ein Kugelfühler verwendet wird, wie z. B. eine 3D-Meßvorrichtung von handbedienter Art, eine CNC-3D-Meßvorrichtung mit manueller Teach- In-Funktion, ein Digitalisiergerät usw. Insbesondere bezieht sich diese Erfin­ dung auf einen Kugelfühler und eine Meßvorrichtung, bei welcher der Kugelfühler verwendet wird, welche in vorteilhafter Weise zum Messen von zu messenden Objekten, insbesondere einer dünnen Plattenform, vorstehenden Teilen eines zu messenden Objektes oder dergleichen verwendet wird.

Bei einer handbedienten 3D-Meßvorrichtung, bei der ein Kugelfühler mit einer Kugel verwendet wird, welche mit einem zu messenden Objekt an der Spitze eines Fühlers in Kontakt gebracht werden soll, kann z. B. die Kontaktposition der Kugel an dem Objekt durch manuelles Bewegen des Kugelfühlers in die jeweiligen Richtungen in einem dreidimensionalen Raum bestimmt werden und durch Messen des Koordinatenwertes des Mittelpunktes der Kugel in dem Augenblick, in dem die Kugel in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt oder während ihres Kontaktes, und dann durch Durchführen der Versatz- bzw. Kompensationsbehandlung des Kugelradius auf den Koordinatenwert des Mittelpunktes der Kugel. Allerdings sollte die Richtung der Kompensation gegenüber dem gemessenen Koordinatenwert des Mittelpunktes der Kugel im voraus spezifiziert oder durch geometrische Berechnung unter Verwendung einer Anzahl von gemessenen Koordinatenwerten des Mittelpunktes der Kugel bestimmt sein. Zum Beispiel sollte die Kugel, wenn das zu messende Objekt ein Loch ist, an drei verschiedene Punkte an der Innenseite dieses Loches geführt und in Kontakt gebracht werden, um die jeweiligen Koordinatenwerte der Mittelpunkte zu messen. Sodann soll die Kreis-Anpassungs-Berechnung gegenüber diesen drei Koordinatenwerten durchgeführt werden, um den Mittelpunkt und den Radius des Kreises zu erhalten, und der Radius des Loches kann durch Addieren dieses Radiuswertes und des Kugelradiuswertes bestimmt werden.

In dem Fall dünner Objekte, z. B. Blech, bei dem die Dicke des zu messen­ den Objektes kleiner ist als der Kugelradius, ist die Operation des Führens eines Fühlers, um den Kugelscheitelpunkt exakt in Kontakt mit dem zu messenden Objekt zum Messen des oben genannten Loches zu bringen, schwierig und erfordert Geschicklichkeit. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 9 gezeigt, ein signifikanter Meßfehler auftreten, wenn ein Fühler 100 mit einem zu messenden Objekt 101, wie z. B. einem dünnen Blech, in einer falschen Meßposition B in Kontakt kommt, anstelle einer richtigen Meßposition A, in die er gebracht werden sollte.

Üblicherweise ist, um das oben genannte Problem zu lösen, ein zylindrischer Fühler 110, wie in Fig. 10A gezeigt, anstelle eines Kugelfühlers verwendet worden. Durch Verwendung dieses zylindrischen Fühlers 110 kann eine richtige Messung immer dann gewährleistet werden, wenn irgendwelche Positionen an der äußeren Umfangsoberfläche des Fühlers 110 in Kontakt mit einem zu messenden Objekt 101 kommen, vorausgesetzt, daß sich die Mittelachse des Fühlers 110 und des zu messenden Objektes 101 im rechten Winkel schneiden. Allerdings ist ein Nachteil dieser Messung unter Verwendung dieses Zylinderfühlers 110 der, daß die vertikale Kontaktposition des Fühlers 110 und des zu messenden Objektes 101 nicht gemessen werden kann. Der zylindrische Fühler 110 ist ungeeignet zum Messen von z. B. zu messenden Objekten mit teilweise spitzen Teilen oder dergleichen, weil er die Position in der vertikalen Richtung nicht identifizieren kann. Infolgedessen sind z. B. zu messende Objekte mit einer dünnen Konfiguration und gewöhnlicher Konfiguration in gemischter Art extrem schwierig, da der Fühler in der Mitte der Messung ausgetauscht werden sollte, und darüber hinaus ein Versetzungsfehler häufig aufgrund des Fühlerwechsels auftreten kann. Wie in Fig. 10B gezeigt ist ein weiteres Problem, daß ein signifikanter Meßfehler auftreten kann, falls die Mittelachse des zylindrischen Fühlers 110 und des zu messenden Objektes 101 mit einer dünnen Blechkonfiguration nicht orthogonal sind. Darüber hinaus ist der Umgang mit dem zylindrischen Fühler 110 schwierig, weil er aufgrund seines relativ hohen Gewichts eine große Trägheitskraft aufweist. Insbesondere, wenn kleine Objekte mit geringer Steifigkeit, wie z. B. Blech, gemessen werden sollen, ruft die Trägheitskraft dieses massigen Fühlers Torsion oder Verformung des zu messenden Objektes hervor, was dessen Meßfehler vergrößert. Nicht nur eine manuelle Bedienung einer Koordinatenmeßvorrichtung oder eines Digitalisiergerätes, sondern auch die Teach-In-Operation bei einer CNC-3D-Meßvorrichtung unterliegen solchen Problemen.

Infolgedessen ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Koordinatenmeßvorrichtung zum genauen Messen dünner, zu messender Objekte, vorstehender Teile eines zu messenden Objektes und dergleichen durch manuelle Bedienung zu schaffen, und einen Kugelfühler zu schaffen, der für selbige verwendet wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koordinatenmeßvorrichtung zum genauen Messen auch der Position in axialer Richtung des Fühlers für den Fall einer Messung dünner, zu messender Objekte, vorstehender Teile eines zu messenden Objektes und dergleichen zu schaffen, und einen Kugelfühler zu schaffen, der für selbige verwendet wird.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koordinatenmeßvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, eine solche Meßoperation einfach durchzuführen, und einen Kugelfühler zu schaffen, der für selbige verwendet wird.

Entsprechend einem Aspekt der Erfindung weist ein Kugelfühler, der ein Berührungssignal ausgibt, wenn er mit einem zu messenden Objekt in Kontakt kommt, einen durch ein bewegliches Lagerglied gelagerten Schaft und eine an dem Ende des Schaftes angebrachte Kugel auf, die in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht werden soll, wobei eine Markierung an der Oberfläche der Kugel zum Identifizieren einer Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schafts und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzenden Ebene gebildet ist.

Entsprechend einer bevorzugten Ausbildungsform dieser Erfindung weist die Markierung eine Linie geeigneter Breite bzw. Dicke auf, welche an der Kreuzungslinie gebildet ist.

Die Linie geeigneter Breite ist z. B. eine durchgehende Linie, eine Strichli­ nie, eine Punktlinie oder dergleichen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Markierung Linien geeigneter Breite auf, die jeweils an den beiden Seiten der Kreuzungslinie derart gebildet sind, daß sie eine Gürtelzone geeigneter Breite bzw. geeigneten Abstandes an der Kreuzungslinie bilden.

In jeder dieser Ausführungsformen können die Linien geeigneter Breite z. B. durchgezogene Linien, Strichlinien, Punktlinien oder dergleichen sein.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Koordinatenmeßvorrichtung zum Messen eines zu messenden Objektes durch Inkontaktkommen mit dem zu messenden Objekt einen Arm bzw. Ausleger, der in den sich orthogonal kreuzenden axialen X-, Y- und Z-Richtungen beweglich ist, und einen an das Ende des Armes angebrachten Kugelfühler zum Ausgeben eines Berührungssignales auf, wenn er in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt, wobei der Kugelfühler einen mit dem Arm gelagerten Schaft und eine an das Ende des Schafts angebrachte Kugel aufweist, welche in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht werden soll, wobei eine Markierung an der Oberfläche der Kugel zum Identifizieren einer Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schaftes und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzende Ebene gebildet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls ein Win­ kel-Einstell-Mechanismus zwischen dem Arm bzw. Ausleger und dem Kugelfühler zum Einstellen des Winkels des Kugelfühlers gegenüber dem Arm vorgesehen.

Darüber hinaus weist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Vielgelenk-Koordinaten-Meßvorrichtung vom Arm- bzw. Auslegertyp zum Messen eines zu messenden Objektes durch Inkontaktbringen mit dem zu messenden Objekt eine Anzahl von Armen, die jeweils mit Drehgelenken verbunden sind, und einen Kugelfühler, der an dem am weitest entfernten Arm angebracht ist, zum Ausgeben eines Berührungssignales auf, wenn er in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt, wobei der Kugelfühler einen mit dem am weitest entfernten Arm gelagerten Schaft und eine an das Ende des Schafts angebrachte Kugel aufweist, die in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht werden soll, wobei eine Markierung an der Oberfläche der Kugel zum Identifizieren einer Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schafts und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzende Ebene gebildet ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen, die nachfolgend kurz beschrieben werden:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Zusammenstellung einer 3D-Meßvorrichtung zeigt, die mit einem Kugelfühler gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist;

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Kugelfühlers der Fig. 1;

Fig. 3 stellt die Messung eines Bleches durch den Kugelfühler der Fig. 2 dar;

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kugelfühlers der Fig. 1;

Fig. 5 stellt die Messung eines Bleches durch den Kugelfühler der Fig. 4 dar;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vielgelenk-Meßvorrichtung vom Armtyp zeigt, die mit einem Kugelfühler gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist;

Fig. 7A und Fig. 7B zeigen jeweils eine weitere Ausführungsform des Kugelfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8A und Fig. 8B zeigen jeweils eine noch weitere Ausführungsform des Kugelfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 zeigt einen Nachteil einer Blechmessung durch einen herkömmlichen Kugelfühler;

Fig. 10A und Fig. 10B zeigen jeweils die Blechmessung durch einen herkömmlichen zylin­ drischen Fühler und deren Nachteil.

Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im folgenden beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Zusammenstellung eines 3D-Meßsystems von handbedientem Typ gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Dieses 3D-Meßsystem weist eine 3D-Meßvorrichtung 1 und ein Verarbei­ tungsrechner-System 2 zum Verarbeiten von Meßwerten auf, die von der 3D-Meßvorrichtung 1 eingespeist werden.

Ein Meßtisch 11 ist an einem schwingungsisolierenden Lager 10 der 3D- Meßvorrichtung 1 so angeordnet, daß dessen Oberseite als eine Basisseite mit der horizontalen Ebene besteht. Eine Führung 13 in X-Richtung ist mit den Enden von Armträgern 12A, 12B gelagert, die jeweils von den beiden Randseiten des Meßtisches 11 aufgerichtet sind. Die unteren Enden der Armträger 12A, 12B sind an dem Meßtisch 11 in Richtung der Y-Achse durch Lager beweglich gelagert. Die Führung 13 in X-Richtung führt eine sich vertikal in Z-Achse erstreckende Führung 15 in der Richtung der X- Achse. Ein Arm 16 in Z-Achse ist an der Führung 15 der Z-Achse so vorgesehen, daß er sich entlang der Führung 15 der Z-Achse bewegen kann. Ein Kugelfühler 17 vom Kontakttyp ist an das untere Ende des Arms 16 in Z-Achse durch einen Fühlerkopf 18 angebracht, der mit einem Winkel- Einstell-Mechanismus versehen ist. Wenn dieser Kugelfühler 17 in Kontakt mit einem Werkstück 19 als einem zu messenden Objekt, das auf dem Meßtisch 11 angeordnet ist, in Kontakt kommt, wird ein Berührungssignal von dem Kugelfühler 17 an das Verarbeitungsrechner-System 2 ausgegeben, und der X-, Y-, Z-Koordinatenwert in diesem Moment wird an das Verarbeitungsrechner-System ausgegeben.

Fig. 2 zeigt ein Detail des Kugelfühlers der Fig. 1. Der Kugelfühler 17 weist einen von einem Fühlerkopf gehaltenen Schaft 21 und eine Kugel 22 auf, die an das Ende des Schaftes 21 angebracht ist, um das Werkstück 19 zu berühren. Eine Markierung 23 ist an der Oberfläche der Kugel 22 definiert, um eine Kreuzungslinie zwischen einer das Zentrum O der Kugel 22 passierenden und die Mittelachse L des Schaftes 21 und die Oberfläche der Kugel 22 orthogonal kreuzende Ebene zu identifizieren. Die Markierung 23 ist in diesem Beispiel eine durchgezogene Linie geeigneter Breite, die an der Kreuzungslinie definiert ist. Die Markierung 23 ist z. B. durch Farben auf Acrylbasis, Metalldampfablagerung, Metallisieren, Aufbringen von Schutzanstrichen oder dergleichen definiert. Ansonsten kann die Markierung 23 durch Anbringen eines Gliedes an der zu definierenden Stelle definiert werden, dessen Farbe von der der Kugel 22 verschieden ist. Allerdings sollte ein über Gebühr dickes Glied aus Furcht vor Einbringen eines Meßfehlers vermieden werden. Solch ein Glied sollte auch gute verschleißfeste Eigenschaften aufweisen, weil es häufig in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt.

Das Verfahren zum Messen eines dünnen Werkstückes wie z. B. Blech mittels des Kugelfühlers 17 wird unten beschrieben werden. Der Bediener/die Bedienerin kann diesen Kugelfühler 17 in der X-, Y- oder Z-Richtung der Fig. 1 von Hand oder durch einen geschwindigkeitsveränderlichen Motor (nicht gezeigt) in Kooperation mit einem Steuerknüppel, so wie er/sie es wünscht, bewegen. Wenn die Kugel 22 somit in Kontakt mit einem Zielpunkt des zu messenden, auf dem Meßtisch 11 der 3D-Meßvorrichtung 1 angeordneten Objektes, kommt, wird der Koordinatenwert des Mittelpunktes der Kugel 22 in dem Moment des Kontaktes durch das Verarbeitungsrechner-System 2 aufgenommen. Fig. 3 zeigt eine solche Kontaktsituation der Kugel 22 mit einem Blech 24 als Werkstück. Wie hier zuvor erwähnt, bewegt der Bediener/die Bedienerin den Kugelfühler 17 an den Zielmeßpunkt des Bleches 24 durch seine/ihre Hand oder durch Bedienen eines Steuerknüppels. Als nächstes wird die Markierung 23 in Kontakt mit dem Ende des Bleches 24 durch Einstellen der Position des Kugelfühlers 17 derart gebracht, daß die Mittelachse L des Schaftes 21 und die Ebene des Bleches 24 in etwa senkrecht zueinander stehen können. Bei dieser Einstellung kann der Schaft 21 leicht senkrecht zu der Stirnfläche des Bleches 24 durch ein solches Einstellen gebracht werden, so daß die Mittellinien der Markierung 23 und des Bleches 24 in einer geraden Linie zu liegen kommen, wenn sie genau von der Seite her betrachtet werden. Wie oben erwähnt, kann der relative Winkel zwischen dem Kugelfühler 17 und dem Blech 24 mittels des Winkel-Einstell-Mechanismus des Fühlerkopfes 18 eingestellt werden, der an dem Ende des Arms 16 in der Z-Achse der 3D-Meßvorrichtung vorgesehen ist.

Fig. 4 zeigt einen weiteren Kugelfühler 27 gemäß der Erfindung. Genau wie in dem Fall des Kugelfühlers 17 ist der Kugelfühler 27 mit einem durch den Fühlerkopf 18 gehaltenen Schaft 31 und einer Kugel 32 versehen, die an das Ende des Schafts 31 angebracht ist, um das Werkstück 19 zu berühren. Eine Markierung 33 weist durchgezogene Linien 33a, 33b auf, die an der Oberfläche der Kugel 32 definiert sind zum Identifizieren einer Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt 0 der Kugel 32 passierenden und die Mittelachse L des Schafts 31 und die Oberfläche der Kugel 32 orthogonal kreuzenden Ebene. Diese durchgezogenen Linien 33a, 33b sind mit geeigneten Breiten jeweils an beiden Seiten der Kreuzungslinie derart definiert, daß sie eine Gürtelzone 34 geeigneten Abstandes an der Kreuzungslinie definieren. Die Markierung 33 kann z. B. durch Farben auf Acrylbasis, Metalldampfablagerungen, Metallisieren, Aufbringen von Schutzanstrichen oder dergleichen definiert werden. Ansonsten kann die Markierung 33 durch Anbringen von Gliedern an der zu definierenden Stelle definiert werden, deren Farbe von der der Kugel 32 unterschiedlich ist. Die Führung des Fühlers kann erleichtert werden, falls die Breite W der Gürtelzone 34 in etwa gleich der Dicke des zu messenden Bleches ist. Damit wird es ausreichend sein, den Fühler derart zu führen, daß er die obere oder untere Fläche des Bleches mit dem inneren Rand der durchgezogenen Linien 33a oder 33b trifft.

Das Meßverfahren für ein dünnes Werkstück, wie z. B. Blech, mittels des Kugelfühlers 27 wird unten beschrieben werden. Fig. 5 stellt eine solche Kontaktsituation des Kugelfühlers 27 mit einem Blech 35 als Werkstück dar. Die Operation ist ähnlich der des Kugelfühlers 17, außer daß das Blech 35 mit der zwischen den durchgezogenen Linien 33a und 33b markierungslosen Gürtelzone 34 in Kontakt kommt. Mit anderen Worten kann der Bediener den Kugelfühler 27 bei Benutzung der durchgezogenen Linien 33a und 33b als Führung leicht so führen, daß er die zwischen ihnen eingebrachte Gürtelzone 34 in Kontakt mit dem Blech 35 bringt. Entsprechend diesem Fühler 27 kann, da die Gürtelzone 34 markierungslos ist, ein Entfernen der markierten Farbe durch Reiben mit dem zu messenden Objekt, oder ein Meßfehler aufgrund der Dicke der Farbe oder dergleichen in vorteilhafter Weise vermieden werden.

Die vorliegende Erfindung wurde im Detail hier zuvor unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die nicht für eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, und eine Anzahl von Modifikationen kann durchgeführt werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Zum Beispiel ist in den oben erwähnten Ausführungsformen die Anwendung einer 3D-Meßvorrichtung beschrieben worden, die mit einem Kugelfühler als einem Beispiel versehen worden ist; jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Vielgelenk-Koordinatenmeßvorrichtung 50 vom Arm- bzw. Auslegertyp angewendet werden, die eine Anzahl von Gelenken aufweist, d. h. einem sogenannten 3D-Digitalisiergerät, wie in Fig. 6 gezeigt. Solch eine Vielgelenk-Koordinatenmeßvorrichtung 50 vom Arm- bzw. Auslegertyp weist einen Träger 58 auf, der sich vertikal von der an einem Arbeitstisch oder dergleichen befestigten Basis 59 erstreckt. Der Träger 58 und ein Ende eines zweiten Arms bzw. Auslegers 57 sind durch ein drittes Gelenk 55 drehbar in zwei axiale Richtungen verbunden und enthalten eine Rotations- Codiervorrichtung (nicht gezeigt), die jeweilige Drehwinkel erfassen kann. Das andere Ende des zweiten Arms 57 und ein Ende eines ersten Arms bzw. Auslegers 56 sind durch ein zweites Gelenk 54, ähnlich dem dritten Gelenk 55, verbunden. Das andere Ende des ersten Arms 56 und ein Fühlerkopf 52 sind durch ein erstes Gelenk 53, ähnlich dem zweiten Gelenk 54, gekoppelt. Ein Kugelfühler 51 gemäß der oben erwähnten Erfindung ist an dem Ende des Fühlerkopfes 52 vorgesehen.

Infolgedessen kann der Bediener den Kugelfühler 51 veranlassen, sich dem zu messenden Objekt von jeder Richtung zu nähern, und ihn bei jedem Winkel in Kontakt zu bringen. Bei der Messung eines Bleches z. B. kann der Bediener den Fühlerkopf 52 ergreifen, die Stellung des Kugelfühlers 51 vertikal zu der Oberfläche des Bleches halten und leicht den Kugelfühler 51 so führen, daß die an der Oberfläche des Kugelfühlers 51 angebrachte Markierung in Kontakt mit dem Rand des Bleches kommt. Herkömmlicherweise waren die Meßergebnisse bei einem dünnen Werkstück wie z. B. einem Blech bei einer Vielgelenk-Koordinatenmeßvorrichtung vom Arm- bzw. Auslegertyp in nachteiliger Weise von den Bedienern abhängig, da die Stellung, so wie sie es wünschten, verändert werden konnte.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Bediener den Abschnitt des Kugelfühlers mit dem größten Durchmesser in einen genauen Kontakt mit einem zu messenden Objekt bringen, wobei ein Auftreten einer Streuung der Meßfehler in Abhängigkeit vom Bediener verhindert werden kann.

Zuvor ist die Markierung 23 des Kugelfühlers 17 und die Markierung 33 des Kugelfühlers 27 als durchgehende Linie beschrieben worden, doch ist die Markierung zum Identifizieren der Kreuzungslinie zwischen einer, den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schaftes und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzenden Ebene, d. h. die Markierung zum Identifizieren des Abschnittes mit größtem Querschnitt, nicht auf die durchgehende Linie beschränkt. Zum Beispiel ist bei einem Kugelfühler 61, wie in Fig. 7A gezeigt, eine Markierung 63 mit gestrichelter Linie um den Abschnitt der Kugel 62 mit größtem Querschnitt definiert. Bei einem Kugelfühler 65 ist, wie in Fig. 7B gezeigt, eine Markierung 67 mit gepunkteter Linie um den Abschnitt der Kugel 65 mit größtem Querschnitt definiert. In einem Kugelfühler 71 weist, wie in Fig. 8A gezeigt, eine Markierung 73 gestrichelten Linien 73a und 73b auf, die jeweils an beiden Seiten des Abschnittes der Kugel 72 mit größtem Querschnitt definiert sind, wobei der Abschnitt mit größtem Querschnitt der Kugel 72 durch eine Gürtelzone 74 zwischen gestrichelten Linien 73a und 73b identifiziert werden kann. Bei einem Kugelfühler 75 weist, wie in Fig. 8B gezeigt, eine Markierung 77 gepunktete Linien 77a und 77b auf, die jeweils an beiden Seiten des Abschnittes der Kugel 76 mit größtem Querschnitt definiert sind, wobei der Abschnitt mit größtem Querschnitt der Kugel 76 durch eine Gürtelzone 78 zwischen gestrichelten Linien 77a und 77b definiert werden kann.

Wie hier zuvor erwähnt, kann entsprechend der vorliegenden Erfindung bei einer Messung von Blech, einem vorstehenden Abschnitt oder dergleichen durch eine handbetriebene 3D-Meßvorrichtung oder ein Digitalisiergerät ein Anwachsen des Meßfehlers leicht durch Führen des Kugelfühlers derart vermieden werden, daß die an dem Abschnitt mit größtem Durchmesser angebrachte Markierung der Kugel, welche den Schaft orthogonal kreuzt, in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt.

Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 8-235940, die am 19. August 19% angemeldet worden ist, einschließlich der Beschreibung, Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung sind hiermit durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit aufgenommen.

Claims (8)

1. Kugelfühler, der in dem Moment eines Inkontaktbringens mit einem zu messenden Objekt ein Berührungssignal abgibt, und aufweist:
einen Schaft, der mit einem beweglichen Lagerglied gelagert ist, und
eine Kugel, die an dem Ende des Schaftes angebracht ist, um in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht zu werden,
wobei eine Markierung an der Oberfläche der Kugel definiert ist, um eine Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schafts und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzenden Ebene zu identifizieren.

2. Kugelfühler gemäß Anspruch 1, wobei die Markierung eine Linie geeigneter Breite aufweist, die an der Kreuzungslinie definiert ist.

3. Kugelfühler gemäß Anspruch 2, wobei die Linie geeigneter Breite eine gestrichelte Linie oder gepunktete Linie ist.

4. Kugelfühler gemäß Anspruch 1, wobei die Markierung Linien geeigneter Breite aufweist, die jeweils an beiden Seiten der Kreuzungslinie so definiert sind, daß sie eine Gürtelzone geeigneter Breite an der Kreuzungslinie definieren.

5. Kugelfühler gemäß Anspruch 4, wobei die Linien geeigneter Breite gestrichelte Linien oder gepunktete Linien sind.

6. Koordinatenmeßvorrichtung zum Messen eines zu messenden Objektes durch Inkontaktbringen mit dem zu messenden Objekt, die aufweist:
einen Arm, der in sich orthogonal zueinander kreuzenden axialen X-, Y- und Z-Richtungen beweglich ist, und
einen Kugelfühler, der an das Ende des Armes angebracht ist, um ein Berührungssignal in dem Moment auszugeben, in dem er mit dem zu messenden Objekt in Kontakt kommt,
wobei der Kugelfühler aufweist:
einen Schaft, der an dem Arm gelagert ist; und
eine Kugel, die an dem Ende des Schafts angebracht ist, um in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht zu werden, in dem eine Markierung an der Oberfläche der Kugel definiert ist, um eine Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schafts und die Oberfläche der Kugel orthogonal kreuzenden Ebene zu identifizieren.

7. Koordinatenmeßvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei ein Winkel- Einstell-Mechanismus ebenfalls zwischen dem Arm und dem Kugelfühler vorgesehen ist, um den Winkel des Kugelfühlers gegenüber dem Arm einzustellen.

8. Vielgelenk-Koordinatenmeßvorrichtung vom Armtyp zum Messen eines zu messenden Objektes durch Inkontaktbringen mit dem zu messenden Objekt, die aufweist:
eine Anzahl von Armen, die jeweils mit Drehgelenken verbunden sind, und
einen Kugelfühler, der an dem am weitest entfernten Arm angebracht ist, um ein Berührungssignal in dem Moment auszugeben, an dem er in Kontakt mit dem zu messenden Objekt kommt,
wobei der Kugelfühler aufweist:
einen Schaft, der an dem am weitest entfernten Arm gelagert ist, und
eine Kugel, die an dem Ende des Schafts angebracht ist, um in Kontakt mit dem zu messenden Objekt gebracht zu werden, in dem eine Markierung an der Oberfläche der Kugel definiert ist, um eine Kreuzungslinie zwischen einer den Mittelpunkt der Kugel passierenden und die Mittelachse des Schafts und die Oberfläche der Kugel kreuzenden Ebene zu identifizieren.