Gerätebauweisen und Messprinzipien

Koordinatenmessgeräte dienen zum Messen geometrischer Merkmale von Werkstücken wie Länge, Durchmesser, Winkel, Winkligkeit und Parallelität. Im Prinzip werden mehr oder weniger komplexe Maß-, Form- und Lagebestimmungen auf die Ermittlung und mathematische Auswertung der räumlichen Koordinaten von Einzelpunkten reduziert. Die Messergebnisse lassen sich grafisch und tabellarisch darstellen.
Fast alle Geräteformen basieren auf kartesisch angeordneten Koordinatenachsen mit linearen Maßstäben. Die Messschlitten in den Achsen werden entweder manuell oder durch einen Motor bewegt. An einer der Achsen, meist an der senkrechten Z-Achse (Pinole), ist ein Sensor zum Aufnehmen der Messpunkte angebracht. Im Fall eines taktilen Sensors werden bei jeder Berührung des Tasters mit dem Objekt die Positionen der drei Messschlitten ausgelesen und daraus die Punktkoordinaten auf der Oberfläche des Messobjekts ermittelt.
Einige optoelektronische Sensoren wie z. B. Bildverarbeitungssensoren verfügen über einen eigenen, meist zweidimensionalen Messbereich. Mit solchen Sensoren ist es möglich, mehrere Punkte eines Objektmerkmals ohne Bewegung in den Koordinatenachsen gleichzeitig zu messen. Auch können kleinere Objektmerkmale auf diese Weise auf einmal erfasst werden (Abb. 2). Man bezeichnet dies als »Messen im Bild«. Wird der Sensor hingegen zwischen zwei Messungen an einem ausgedehnten Objektmerkmal bewegt, spricht man vom »Messen am Bild«. In beiden Fällen kommt es zu einer Überlagerung des Sensorkoordinatensystems und des Gerätekoordinatensystems.

Abb. 2: Messen im Bild: Der Abstand d2 wird an der Sensorposition x2, y2 gemessen. Messen am Bild: Der Abstand d1 wird an den Sensorpositionen x1, y1 und x2, y2 gemessen.