learn more

Einmessen der Sensoren

Messen in einem Koordinatensystem

Bestimmte Parameter von Sensoren sind von Exemplar zu Exemplar verschieden. Die Sensoren müssen deshalb durch den Hersteller oder, bei sich verändernden Parametern, durch den Anwender eingemessen werden.

Universelles Einmessnormal

Die Parameter werden durch Messen von speziellen Normalen mit den im Koordinatenmessgerät installierten Sensoren bestimmt. Durch ein möglichst universelles, für viele Sensoren geeignetes Normal erfolgt dies einfach und wirtschaftlich (Abb. 61).

Universelles Einmessnormal
<p>Abb. 61: Universaleinmesskugel mit Werth Fasertaster® 3D</p>

Bestimmung von Tastkugeldurchmesser und -position

Bei taktilen Sensoren muss der Durchmesser der Tastkugel ermittelt werden, damit er bei den Messungen berücksichtigt werden kann. Beim Einmessvorgang wird der Durchmesser der Einmesskugel (Tastereinmesskugel oder Universaleinmesskugel) mit einer vorgegebenen Strategie automatisch gemessen und die Abweichung vom kalibrierten Wert zur Berechnung des Tastkugeldurchmessers verwendet. Hierbei wird nicht nur der Kugeldurchmesser erfasst, sondern z. B. auch die Durchbiegung des Tasterschafts. Für sehr genaue Messungen werden zusätzlich die Form der Tastkugel und die Richtungsabhängigkeit des Tasters mit vielen Messpunkten auf der Einmesskugeloberfläche ermittelt und bei der Messung korrigiert. Der Einmessvorgang für Tastkugeln ist für jedes zu verwendende Tastelement durchzuführen.

Einmessen von Kennlinien und Vergrößerung

Bei messenden Sensoren mit taktiler oder optischer Antastung ist der Verlauf der Auslenkkennlinien der Sensorachsen (Abhängigkeit des Messsignals von der Auslenkung) zu erfassen. Das Einmessen erfolgt meist durch den Hersteller durch schrittweises Messen vieler Punkte über den gesamten Messbereich der Sensorachsen. Auch dies wird durch automatische Programme unter Verwendung der Universaleinmesskugel realisiert und kann so im Bedarfsfall auch vom Anwender durchgeführt werden (z. B. bei Austausch von kompletten Tastern und besonderen Genauigkeitsanforderungen). Für Sensoren mit weniger als drei Dimensionen können die Sensorkennlinien auch an ebenen Flächen oder ringförmigen Strukturen ermittelt werden. Die Vergrößerung und eventuelle Abbildungsfehler von Bildverarbeitungssensoren werden z. B. häufig mit Chromstrukturen auf Glasplatten eingemessen.

Spezielle Oberfläche für viele Sensoren

Durch Anwendung von Wechseleinrichtungen, Schwenkgelenken oder Mehrfachtasteranordnungen müssen bei taktilen Sensoren häufig verschiedene Tasterpositionen berücksichtigt werden. Der dadurch bedingte Versatz wird durch Einmessen des Kugelmittelpunkts der Einmesskugel bestimmt. Die prinzipiell gleiche Vorgehensweise wird auch bei Verwendung verschiedener Sensoren in Multisensor-Koordinatenmessgeräten gewählt. Hierfür muss die Einmesskugel mit allen Sensoren in einer festen Position erreichbar sein. Um das Messen der Kugelposition mit den verschiedenen Sensoren zu gewährleisten, wird eine speziell hierfür gefertigte Oberfläche eingesetzt (Abb. 61). Die Software berücksichtigt nach dem Einmessen automatisch den Abstand zwischen den Sensoren. Alle Messpunkte erscheinen im gemeinsamen Gerätekoordinatensystem. Die verschiedenen Sensoren können so innerhalb eines Messablaufs kombiniert eingesetzt werden.