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Europäisches Patentamt

Bestimmung einer Position eines beweglichen Teils eines Koordinatenmessgerätes | Determination of a position of a movable part of a coordinate measuring machine

Patentnummer:DE102016220097B4
IPC Hauptklasse:G01B002104
Anmelder:Carl Zeiss AG (0)
Carl Zeiss Strasse 22, 73447 Oberkochen, DE
Erfinder:Bernhardt, Ralf (0)
73432, Aalen, DE
Anmeldung:14.10.16
Offenlegung:14.10.16
Patenterteilung:10.06.21

Abstract / Hauptanspruch
Verfahren zum Bestimmen einer Position eines beweglichen Teils (208) eines Koordinatenmessgerätes (211), wobei durch eine Bewegung des beweglichen Teils (208) ein Messsensor (205) des Koordinatenmessgerätes (211) bewegt wird, aufweisend die folgenden Schritte:
- Zuführen von Sollwerten, die von einer Antriebssteuerung oder einer Antriebsregelung des Koordinatenmessgerätes (211) erzeugt werden, zu einem Rechenmodell (MOD) des Koordinatenmessgerätes (211), wobei die Antriebssteuerung oder Antriebsregelung zumindest einen Antrieb des Koordinatenmessgerätes (211) ansteuert, um das bewegliche Teil (208) oder um das bewegliche Teil (208) und zumindest ein weiteres bewegliches Teil (202, 203, 207) des Koordinatenmessgerätes (211) und damit den Messsensor (205) zu bewegen, und wobei die Sollwerte einen Sollzustand des zumindest einen Antriebs vorgeben,
- Messen von Positionswerten des beweglichen Teils (208) durch ein Positionsmesssystem des Koordinatenmessgerätes (211),
- Bilden von Positions-Abweichungen zwischen den gemessenen Positionswerten und Positionsschätzwerten des Rechenmodells (MOD), wobei die Positionsschätzwerte von dem Rechenmodell (MOD) für einen vorgegebenen Ort an oder in dem beweglichen Teil (208) erzeugt werden,
- Messen von Beschleunigungswerten durch einen Beschleunigungssensor, der an einem Beschleunigungs-Messort angeordnet ist, welcher ein Ort an oder in dem beweglichen Teil (208) ist, wobei der Beschleunigungs-Messort in allen oder den meisten möglichen Bewegungsstellungen des beweglichen Teils (208) von einem Positions-Messort des Positionsmesssystems entfernt ist und in allen oder den meisten möglichen Bewegungsstellungen des beweglichen Teils (208) näher an dem vorgegebenen Ort liegt als der Positions-Messort des Positionsmesssystems, an dem das Positionsmesssystem die Positionswerte des beweglichen Teils (208) misst,
- Bilden von Beschleunigungs-Abweichungen zwischen den gemessenen Beschleunigungswerten und Beschleunigungsschätzwerten des Rechenmodells (MOD), wobei die Positions-Abweichungen und die Beschleunigungs-Abweichungen dem Rechenmodell (MOD) zugeführt werden und unter deren Berücksichtigung das Rechenmodell (MOD) aktualisierte Positionsschätzwerte und aktualisierte Beschleunigungsschätzwerte ausgibt, wobei durch die aktualisierten Positionsschätzwerte die Position des beweglichen Teils (208) bestimmt wird.

Method for determining a position of a movable part (208) of a coordinate measuring machine (211), a measuring sensor (205) of the coordinate measuring machine (211) being moved by a movement of the movable part (208), comprising the following steps:
- Supply of setpoints, which are generated by a drive control or a drive control of the coordinate measuring machine (211), to a computational model (MOD) of the coordinate measuring machine (211), wherein the drive control or drive control controls at least one drive of the coordinate measuring machine (211) to move the Part (208) or around the movable part (208) and at least one further movable part (202, 203, 207) of the coordinate measuring machine (211) and thus to move the measuring sensor (205), and wherein the setpoint values ​​specify a setpoint state of the at least one drive,
- Measuring position values ​​of the movable part (208) by a position measuring system of the coordinate measuring machine (211),
- Formation of position deviations between the measured position values ​​and position estimate values ​​of the computation model (MOD), the position estimate values ​​being generated by the computation model (MOD) for a predetermined location on or in the movable part (208),
- Measurement of acceleration values ​​by means of an acceleration sensor which is arranged at an acceleration measurement location which is a location on or in the movable part (208), wherein the acceleration measurement location in all or most of the possible movement positions of the movable part (208) is removed from a position measurement location of the position measuring system and in all or most possible movement positions of the movable part (208) is closer to the predetermined location than the position -Measuring location of the position measuring system at which the position measuring system measures the position values ​​of the moving part (208),
- Formation of acceleration deviations between the measured acceleration values ​​and acceleration estimated values ​​of the arithmetic model (MOD), the position deviations and the acceleration deviations being fed to the arithmetic model (MOD) and, taking these into account, the arithmetic model (MOD) outputs updated estimated position values ​​and updated estimated acceleration values , wherein the position of the movable part (208) is determined by the updated position estimates.

DE102016220097B4


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