【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量装置，该测量装置用于对位于测量装置的测量体积中的测量物体进行尺寸测量。本专利技术进一步涉及该测量装置的用途以及用于对位于测量体积中的测量物体进行尺寸测量的方法。本专利技术还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品具有被设计成当在计算机上执行时执行根据本专利技术的方法的软件代码。根据本专利技术的测量装置包括：测量头，该测量头被设计成捕获测量物体的尺寸测量数据；引导结构，该引导结构被设计成引导测量头和/或测量物体并在测量体积中移动测量头和/或测量物体，其中该引导结构被指派至少一个测量装置，该至少一个测量装置被设计成捕获引导结构的位置数据，可以基于该位置数据来计算该测量头的姿态；多个温度传感器单元，该多个温度传感器单元被设计成捕获关于测量体积的温度数据；以及评估与控制单元，该评估与控制单元被设计成处理尺寸测量数据和位置数据，并且基于温度数据来校正尺寸测量数据和/或位置数据。根据本专利技术的测量装置优选是坐标测量机，其中术语“坐标测量机”应在本专利技术的含义内广义地解释，使得用于对测量物体的空间坐标进行尺寸测量和捕获的任何测量装置应被理解为本专利技术的含义内的坐标测量机。作为这种坐标测量机的传统设计类型(例如悬臂设计、桥架设计、门架设计和水平臂设计)的替代方案，根据本专利技术的测量装置的测量头因此也可以例如附接到机械臂(例如铰接臂机器人)的一端，以便实施本专利技术的含义内的测量装置或坐标测量机。
技术介绍
1、坐标测量机例如作为品质保证的一部分用于检查工件，或者完全作为所谓的“逆向工程”的一部分用于确定工件的几何结
2、在坐标测量机中，不同类型的传感器可以用于捕获要测量的物体(测量物体)。这些传感器典型地布置在坐标测量机的测量头上。除了实际的传感器之外，相关联的探针元件也安装在此测量头上。取决于传感器的类型，这些探针元件可以是例如光学测量传感器的一个或多个触觉触针或光学元件。
3、在触觉测量传感器的情况下，在多个所定义的点处以触觉方式探测测量物体。另一方面，光学传感器能够无接触地捕获测量物体的坐标。也存在所谓的多传感器系统，其中多个触觉传感器和/或光学传感器一起使用。
4、实践中对坐标测量机的高精度要求意味着这些年来可以通过各种发展不断提高其测量准确度。一些现有技术的坐标测量机的测量准确度现在是十分之几微米或者甚至更小。
5、容易理解，在这个测量准确度范围内，外部环境影响带来对测量准确度产生负面影响的破坏性因素。在实验室条件下，比如外部作用力或温度改变等环境影响可以尽可能最小化。然而，如果坐标测量机靠近生产过程使用，那么这很难实现。
6、例如因开启或关断内部热源(比如电子部件、灯、马达等)而引起的温度波动导致例如坐标测量机的装置结构的旋转和长度改变。此外，环境温度的波动也可能耦合到坐标测量机的整个系统中，并以这种方式导致进一步的热“畸变”发生的旋转和长度改变以及热畸变的后果是测量物体“漫游”或“漂移”这对坐标测量机的准确度有直接影响。
7、已从现有技术知道用于校正坐标测量机中涉及的热影响的各种方法。从以下出版物知道用于在利用坐标测量机进行测量期间校正温度误差的示例性方法：schalz,k.j.：“thermo-vollfehler-korrektur fürkoordinaten-”[thermal full errorcorrection for coordinate measuring machines(坐标测量机的热全误差校正)]，载于feinwerktechnik&meβtechnik，第98卷，第10期，1990年10月1日；us2021/191359 a1和de101 38 138a1。
8、在上述方法中，一直试图借助于多个温度传感器收集温度数据，并基于由温度传感器供应的温度数据以数学方式校正测量装置的热致变形。
9、一种校正由内部和外部热源引起的热变形的方式是使用所谓的温度-应变校正。此处，温度传感器固定在测量装置上的重要位置处。温度传感器用于近似作用在测量装置的结构上的整体温度场。如果温度场与应变场之间的联系存储在模型中，那么测量装置上的不同结构点或结构元件处的热变形可以以数学方式加以预测和校正。
10、根据先前从现有技术知道的解决方案，用于此目的的温度传感器通常被粘结到测量装置上的不同位置处就位。由温度传感器产生的温度信号被发送到测量装置的评估与控制单元，在该评估与控制单元中对温度数据进行评估和处理。
11、在实践中，特别会出现以下缺点：
12、(1)确保温度传感器始终以相同方式定位通常需要很大努力才有可能，或者在实践中根本不可能。然而，清楚地将传感器定位在所定义的位置处对于数学温度校正的稳健且良好的运转是至关重要的。容易理解，传感器定位和取向的波动导致校正的品质的波动。
13、(2)由于相对大量的和/或相对长的电源线，当前用于上述目的的温度传感器极难以处置，并且很难以相互区分。
14、(3)将个别温度传感器指派给测量装置上的相应位点或位置也构成了不可忽视的问题。
15、(4)温度传感器可能脱离测量装置，特别是在使用粘结的情况下。在这种情况下，温度传感器测量了测量装置的环境温度，而不是测量装置的相应结构元件的温度。这也导致校正畸变，并因此导致校正结果不准确。
16、(5)当使用多个温度传感器时，通常极难以检查功能并将错误(例如，有缺陷的电缆或有缺陷的接口)直接归因于相应温度传感器。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术的目的是提供可以借以克服上述问题的测量装置以及对应方法和计算机程序产品。特别地，目的是改进温度传感器的安装类型，简化它们的指派，并且能够更容易地检查它们的正确安装，以便最终能够较好地以数学方式补偿测量装置的温度诱发的变形。
2、根据本专利技术的第一方面，此目的通过一种测量装置来实现，该测量装置用于对位于测量装置的测量体积中的测量物体进行尺寸测量，该测量装置具有：
3、-测量头，该测量头被设计成捕获测量物体的尺寸测量数据；
4、-引导结构，该引导结构被设计成引导测量头和/或测量物体并在测量体积中移动测量头和/或测量物体，其中该引导结构被指派至少一个测量装置，该至少一个测量装置被设计成捕获引导结构的位置数据，可以基于该位置数据来计算该测量头的姿态；
5、-多个温度传感器单元，该多个温度传感器单元被设计成捕获关于测量体积的温度数据；以及
6、-评估与控制单元，该评估与控制单元被设计成处理尺寸测量数据和位置数据，并且基于温度数据来校正尺寸测量数据和/或位置数据，
7、其中，温度传感器单元各自具有载体设备、连接到载体设备的温度传感器、以及连接到载体设备的加热元件。
8、根据本专利技术的第二方面，上述目的通过使用根据本专利技术的测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量装置(10)，该测量装置用于对位于该测量装置(10)的测量体积中的测量物体(14)进行尺寸测量，该测量装置具有：
2.如权利要求1所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成启用这些温度传感器单元(40)的加热元件(50)，并且基于由这些温度传感器(42)捕获的温度数据，
3.如权利要求2所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成将该温度数据与预定义绝对温度目标值进行比较和/或分析随时间变化的温度曲线，以便将该温度曲线用于
4.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，这些温度传感器单元(40)各自具有发光装置(52)。
5.如权利要求4所述的测量装置，其中，该发光装置(52)是相应温度传感器单元(40)的加热元件(50)。
6.如权利要求4或5所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成以时间上相互偏移的方式启用这些温度传感器单元(40)的发光装置(52)。
7.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)具有多个信号通道，其中，这些信号
8.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，该载体设备(44)包括电路板(46)，并且该温度传感器(42)和该加热元件(50)以SMD构造来设计。
9.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，该温度传感器单元(40)在每种情况下都具有用于将该载体设备(44)附接到该测量装置(10)的附接装置(56)。
10.如权利要求9所述的测量装置，其中，该附接装置(56)包括具有螺纹(62)的螺纹连接件和对应于该螺纹(62)的螺母(64)，其中，该载体设备(44)优选非旋转地连接到该螺纹(62)。
11.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，这些温度传感器单元(40)各自具有壳体(66)，该相应温度传感器单元(40)的载体设备(44)、温度传感器(42)和加热元件(50)布置在该壳体中。
12.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，这些温度传感器单元(40)附接到该测量装置(10)，特别是附接到该测量头(28)和/或该引导结构(30)。
13.如权利要求1至12中任一项所述的测量装置(10)的用途，用于(iii)基于该温度数据来确定这些温度传感器单元(40)中的至少一个中的缺陷；和/或
14.一种用于对位于测量体积中的测量物体(14)进行尺寸测量的方法，该方法具有以下步骤：
15.一种计算机程序产品，该计算机程序产品具有被设计成当在计算机上执行时执行如权利要求14所述的方法的软件代码。
...【技术特征摘要】
1.一种测量装置(10)，该测量装置用于对位于该测量装置(10)的测量体积中的测量物体(14)进行尺寸测量，该测量装置具有：
2.如权利要求1所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成启用这些温度传感器单元(40)的加热元件(50)，并且基于由这些温度传感器(42)捕获的温度数据，
3.如权利要求2所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成将该温度数据与预定义绝对温度目标值进行比较和/或分析随时间变化的温度曲线，以便将该温度曲线用于
4.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，这些温度传感器单元(40)各自具有发光装置(52)。
5.如权利要求4所述的测量装置，其中，该发光装置(52)是相应温度传感器单元(40)的加热元件(50)。
6.如权利要求4或5所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)被设计成以时间上相互偏移的方式启用这些温度传感器单元(40)的发光装置(52)。
7.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，该评估与控制单元(34)具有多个信号通道，其中，这些信号通道中的每一个被指派这些温度传感器(42)中的一个，并且其中，这些信号通道中的每一个被指派第二发光装置(52)，该第二发光装置被设计成当相应信号通道被启用时点亮。
8.如前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，该载体设备(44...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·盖革，T·佩库恩，A·施罗尔，M·瓦尔，S·劳，M·朗玛克，
申请(专利权)人：卡尔蔡司工业测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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