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Europäisches Patentamt

Betreiben eines konfokalen Weißlichtsensors an einem Koordinatenmessgerät und Anordnung | Operation of a confocal white light sensor on a coordinate measuring machine and arrangement

Patentnummer:DE102015217637B4
IPC Hauptklasse:G01B001124
Anmelder:Carl Zeiss AG (0)
Carl Zeiss Strasse 22, 73447 Oberkochen, DE
Erfinder:Brenner, Kurt (0)
Dipl.-Ing., 74589, Satteldorf, DE
BURGER, Jochen (0)
Bayernweg 23, 89522 Heidenheim, DE
Kern, Rudolf (0)
73430, Aalen, DE
Anmeldung:15.09.15
Offenlegung:15.09.15
Patenterteilung:14.01.21

Abstract / Hauptanspruch
Verfahren zum Betreiben eines konfokalen Weißlichtsensors (215) an einem Koordinatenmessgerät (211), welches einen Sensorträger (110) zum Ankoppeln eines Koordinaten-Messsensors aufweist, der in einer geradlinigen Bewegungsrichtung relativ zu einer Basis des Koordinatenmessgeräts (211) beweglich ist, wobei
a) der konfokale Weißlichtsensor (215) an den Sensorträger (110) angekoppelt wird,
b) der konfokale Weißlichtsensor (215) in der geradlinigen Bewegungsrichtung auf einen Referenzkörper (231) ausgerichtet wird, wobei eine Position des Referenzkörpers (231) in Bezug auf die geradlinige Bewegungsrichtung bekannt ist oder ermittelt wird,
c) der Sensorträger (110) mit dem daran angekoppelten konfokalen Weißlichtsensor (215) und der Referenzkörper (231) relativ zueinander in der geradlinigen Bewegungsrichtung bewegt werden und an verschiedenen Bewegungspositionen jeweils von dem konfokalen Weißlichtsensor (215) ein Messsignal entsprechend einem Abstand des konfokalen Weißlichtsensors (215) zu dem Referenzkörper (231) erzeugt wird, wobei das Messsignal eine Intensitätsverteilung des vom Referenzkörper reflektierten und vom Weißlichtsensor empfangenen Lichts über einen Wellenlängenbereich von Messstrahlung des Weißlichtsensors wiedergibt und jeweils von einem Positionsmesssystem (206) des Koordinatenmessgeräts (211) die Bewegungsposition bezüglich der geradlinigen Bewegungsrichtung ermittelt wird,
d) aus den erzeugten Messsignalen und aus den ermittelten Bewegungspositionen Informationen über einen Zusammenhang zwischen Messsignalen des konfokalen Weißlichtsensors (215) und einem tatsächlichen Abstand des Weißlichtsensors zu einem Messobjekt gewonnen werden,
e) von dem an dem Sensorträger (110) angekoppelten konfokalen Weißlichtsensor (215) zumindest ein Messsignal eines Objekt-Abstandes zu einem von dem Koordinatenmessgerät (211) zu vermessenden Messobjekt (235) erzeugt wird, wobei das zu vermessende Messobjekt (235) nicht der Referenzkörper (231) ist, und
f) aus dem zumindest einen Messsignal des Objekt-Abstandes und unter Verwendung der gewonnenen Informationen über den Zusammenhang ein Messwert des Objekt-Abstandes erzeugt wird.

A method for operating a confocal white light sensor (215) on a coordinate measuring machine (211), which has a sensor carrier (110) for coupling a coordinate measuring sensor which is movable in a straight direction of movement relative to a base of the coordinate measuring machine (211), wherein
a) the confocal white light sensor (215) is coupled to the sensor carrier (110),
b) the confocal white light sensor (215) is aligned in the rectilinear direction of movement on a reference body (231), a position of the reference body (231) in relation to the rectilinear direction of movement being known or determined,
c) the sensor carrier (110) with the confocal white light sensor (215) coupled to it and the reference body (231) are moved relative to one another in the rectilinear direction of movement and at different movement positions in each case from the confocal white light sensor (215) a measurement signal corresponding to a distance of the confocal white light sensor (215) is generated for the reference body (231), wherein the measurement signal reproduces an intensity distribution of the light reflected by the reference body and received by the white light sensor over a wavelength range of measurement radiation from the white light sensor, and the movement position is determined in each case by a position measuring system (206) of the coordinate measuring device (211) with respect to the rectilinear direction of movement,
d) information about a relationship between measurement signals of the confocal white light sensor and an actual distance of the white light sensor to a measurement object is obtained from the measurement signals generated and from the determined movement positions,
e) the confocal white light sensor (215) coupled to the sensor carrier (110) generates at least one measurement signal of an object distance to a measurement object (235) to be measured by the coordinate measuring device (211), the measurement object (235) not being the Reference body (231) is, and
f) a measured value of the object distance is generated from the at least one measurement signal of the object distance and using the information obtained about the relationship.

DE102015217637B4


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