DE112011100289T5 - Koordinatenmessgerät - Google Patents
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Abstract
Es wird ein tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät vorgesehen. Das Koordinatenmessgerät umfasst mindestens einen Arm. Eine Klammer ist an den Arm gekoppelt und umfasst ein Magnetelement an einem Ende. Eine Sonde ist an ein Ende des Arms drehgekoppelt, umfasst ein erstes Eisenelement auf einer ersten Seite und ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich, wobei das Eisenelement in der zweiten Position an das Magnet angrenzt.
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
- Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der am 20. Januar 2010 angemeldeten vorläufigen Patentanmeldung, Aktenzeichen 61/296,555, deren Inhalt hiermit in seiner Gesamtheit einbezogen wird.
- HINTERGRUND
- Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Koordinatenmessgerät, und insbesondere ein tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät mit einem System zum Halten und Lagern eines Sondenendes des Gelenkarms.
- Tragbare Gelenkarm-Koordinatenmessgeräte (Gelenkarm-KMGs) haben bei der Herstellung oder Produktion von Teilen, bei denen die Abmessungen dieser während verschiedener Phasen der Herstellung oder Produktion (z. B. Bearbeitung) des Teils schnell und präzise geprüft werden müssen, verbreitet Anwendung gefunden. Tragbare Gelenkarm-KMGs stellen eine enorme Verbesserung gegenüber bekannten ortsfesten oder feststehenden, kostspieligen und relativ schwierig zu verwendenden Messeinrichtungen dar, insbesondere in Bezug auf den Zeitaufwand für die Durchführung der Größenmessung von relativ komplexen Teilen. Normalerweise führt ein Benutzer eines tragbaren Gelenkarm-KMG einfach eine Sonde entlang der Oberfläche des zu messenden Teils oder Objekts. Die Messdaten werden dann aufgezeichnet und dem Bediener bereitgestellt. In einigen Fällen werden die Daten dem Bediener in optischer Form bereitgestellt, beispielsweise in dreidimensionaler (3-D) Form auf einem Computerbildschirm. In anderen Fällen werden die Daten dem Bediener in numerischer Form bereitgestellt, beispielsweise wenn bei der Messung des Durchmessers eines Lochs der Text ”Durchmesser = 1,0034” auf einem Computerbildschirm angezeigt wird.
- Ein Beispiel eines tragbaren Gelenkarm-KMG des Stands der Technik wird in dem
US-Patent Nr. 5,402,582 ('582) des gleichen Inhabers offenbart, welches hierin in seiner Gesamtheit einbezogen wird. Das Patent '582 offenbart ein 3-D-Messsystem, das ein manuell bedientes Gelenkarm-KMG mit einem Tragunterteil an einem Ende und einer Messsonde am anderen Ende umfasst. DasUS-Patent Nr. 5,611,147 ('147) des gleichen Inhabers, welches hierin in seiner Gesamtheit einbezogen wird, offenbart ein ähnliches Gelenkarm-KMG. In dem Patent '147 umfasst das Gelenkarm-KMG mehrere Merkmale einschließlich einer zusätzlichen Drehachse am Sondenende, wodurch für einen Arm eine Konfiguration mit zwei-zwei-zwei oder zwei-zwei-drei Achsen bereitgestellt wird (wobei Letztere ein Arm mit sieben Achsen ist). - Normalerweise kann sich das Sondenende des Arms um zwei oder drei Achsen frei drehen; es muss darauf geachtet werden, dass zum Beispiel beim Versand oder bei der Lagerung eine Beschädigung der Sonde bei der Verwendung vermieden wird. Normalerweise wird ein Gurt, wie zum Beispiel ein Gurt mit einem Klettverschluss, verwendet, um das Sondenende beim Versand an dem angrenzenden Armsegment zu halten. Es ist ersichtlich, dass, obwohl der Gurt für Versandzwecke zweckmäßig ist, dieser zur Verwendung bei der Bedienung unerwünscht ist, da die herunterhängenden Gurtenden die Verwendung des Arms oder der Sonde stören könnten.
- Obwohl bestehende Gelenkarme für ihre beabsichtigten Zwecke geeignet sind, besteht demnach immer noch ein Bedarf an Verbesserungen, insbesondere bezüglich der Sicherung der Sonde, wenn der Gelenkarm verschickt wird oder nicht in Gebrauch ist.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein tragbares Koordinatenmessgerät (Gelenkarm-KMG) zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum vorgesehen. Das Gelenkarm-KMG weist einen manuell positionierbaren Gelenkarm mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden auf, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl der verbundenen Armsegmente ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens ein Positionsmessgerät zum Erzeugen eines Positionssignals umfasst. Eine Messvorrichtung ist an einem ersten Ende des Gelenkarm KMG angebracht. Eine elektronische Schaltung ist dafür konfiguriert, die Positionssignale von den Positionsmessgeräten zu empfangen und stellt Daten zur Verfügung, die einer Lage der Messvorrichtung entsprechen. Ein Sondenende ist zwischen der Messvorrichtung und dem ersten Ende angeordnet, wobei das Sondenende mit dem ersten Ende drehgekoppelt und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist. Ein Magnetelement koppelt in der zweiten Position das Sondenende an das an das erste Ende angrenzende Armsegment.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gelenkarm-KMG zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum vorgesehen. Das Gelenkarm-KMG umfasst ein Unterteil. Es ist ein manuell positionierbarer Armabschnitt mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden vorgesehen. Das zweite Ende ist mit dem Unterteil drehgekoppelt, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl von verbundenen Armsegmenten ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens ein Positionsmessgerät zum Erzeugen eines Positionssignals umfasst. Eine Messvorrichtung ist an dem ersten Ende des Gelenkarm-KMG angebracht. Eine elektronische Schaltung ist dafür konfiguriert, die Positionssignale von den Positionsmessgeräten zu empfangen und stellt Daten zur Verfügung, die einer Lage der Messvorrichtung entsprechen. Ein Sondenende ist zwischen der Messvorrichtung und dem ersten Ende angeordnet, wobei das Sondenende mit dem ersten Ende drehgekoppelt ist und das Sondenende ein erstes Element aufweist, wobei das Sondenende zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist. Ein Magnetelement ist betrieblich mit dem an das erste Ende angrenzenden Armsegment gekopppelt, wobei das Magnetelement so positioniert ist, dass es mit dem ersten Element zusammenwirkt, um das Sondenende magnetisch an das an das erste Ende angrenzende Armsegment zu koppeln, wenn sich das Sondenende in der zweiten Position befindet.
- Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein weiteres Gelenkarm-KMG zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum vorgesehen. Das Gelenkarm-KMG weist einen manuell positionierbaren Gelenkarm mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden auf. Das zweite Ende des Arms ist mit dem Unterteil drehgekoppelt, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl von verbundenen Armsegmenten ein an das Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens einen Positionsmessgerät zum Erzeugen eines Positionssignals umfasst. Eine Messvorrichtung ist an dem ersten Ende des Gelenkarm-KMG angebracht. Eine elektronische Schaltung ist dafür konfiguriert, die Positionssignale von den Positionsmessgeräten zu empfangen und stellt Daten zur Verfügung, die einer Lage der Messvorrichtung entsprechen. Eine Klammer mit einer ersten Öffnung ist so bemessen, dass sie ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment aufnehmen kann, wobei die Klammer lösbar mit dem an das erste Ende angrenzenden Armsegment gekoppelt ist. Ein Magnetelement ist betrieblich an die Klammer gekoppelt. Ein Sondenende ist so gekoppelt, dass es sich um mindestens zwei Achsen zum ersten Ende dreht, wobei das Sondenende zwischen einer Betriebsposition und einer Lagerposition beweglich ist. Ein erstes Eisenelement ist betrieblich an das Sondenende gekoppelt.
- Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen offensichtlicher.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, wird in den Ansprüchen am Ende dieser Beschreibung besonders hervorgehoben und eindeutig beansprucht. Vorstehende sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei
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1 einschließlich1A und1B sind perspektivische Darstellungen eines tragbaren Gelenkarm-Koordinatenmessgeräts (Gelenkarm-KMG), das Ausgestaltungen verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung darin aufweist; -
2 einschließlich2A –2D zusammengenommen sind Blockschaltbilder der Elektronik, die als Teil des Gelenkarm-KMG von1 gemäß einer Ausgestaltung verwendet wird; -
3 einschließlich3A und3B zusammengenommen sind Blockschaltbilder, die detaillierte Merkmale des elektronischen Datenverarbeitungssystems von2 gemäß einer Ausgestaltung beschreiben; -
4 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Sondenendes des Gelenkarm-KMG von1 ; -
5 ist eine perspektivische Darstellung des Sondenendes des Gelenkarm-KMG von4 ; -
6 ist eine Draufsicht des Sondenendes von5 von oben; -
7 ist eine Draufsicht eines Sondenendenhalters zur Verwendung mit dem Gelenkarm-KMG von4 von oben; -
8 ist eine perspektivische Darstellung des Sondenendenhalters von7 ; und -
9 ist eine teilweise geschnittene Darstellung des mit dem Sondenendenhalters gekoppelten Sondenendes von oben. - Die detaillierte Beschreibung erklärt beispielhaft Ausgestaltungen der Erfindung zusammen mit Vorteilen und Merkmalen anhand der Zeichnungen.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Bediener von Gelenkarm-KMGs gehen mit dem Sondenende und der Sondenspitze des Gelenkarm-KMG vorsichtig um, um eine Beschädigung oder eine Änderung der Kalibrierung des Gelenkarm-KMG zu vermeiden. Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung umfassen Vorteile, indem sie eine Haltevorrichtung einbringen, die ein Sondenende des Gelenkarm-KMG an einem Armsegment sichert, so dass das Sondenende sich nicht frei bewegen kann, wenn es nicht in Gebrauch ist wenn es zwischen Anlagen beweget wird, oder aber beim Versand. Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung umfassen ferner den Vorteil, dass sie es gestatten, das Sondenende schnell und leicht mit einer Haltevorrichtung zu sichern, die die Bedienung des Gelenkarm-KMG nicht stört.
- Die
1A und1B veranschaulichen perspektivisch ein tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät (Gelenkarm-KMG)100 nach verschiedenen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, wobei ein Gelenkarm eine Art von Koordinatenmessgerät ist. Wie in den1A und1B gezeigt ist, kann das beispielhafte Gelenkarm-KMG100 ein Gelenkmessgerät mit sechs oder sieben Achsen umfassen, das ein Messsondengehäuse102 aufweist, das an einem Ende an einen Armabschnitt104 des Gelenkarm-KMG100 gekoppelt ist. Der Armabschnitt104 umfasst ein erstes Armsegment106 , das durch eine erste Gruppierung von Lagereinsätzen110 (z. B. zwei Lagereinsätze) an ein zweites Armsegment108 gekoppelt ist. Eine zweite Gruppierung von Lagereinsätzen112 (z. B. zwei Lagereinsätze) koppelt das zweite Armsegment108 an das Messsondengehäuse102 . Eine dritte Gruppierung von Lagereinsätzen114 (z. B. drei Lagereinsätze) koppelt das erste Armsegment106 an ein Unterteil116 , das am anderen Ende des Armabschnitts104 des Gelenkarm-KMG100 angeordnet ist. Jede Gruppierung von Lagereinsätzen110 ,112 ,114 stellt mehrere Achsen der Gelenkbewegung bereit. Das Messsondengehäuse102 kann auch die Welle des siebten Achsenabschnitts des Gelenkarm-KMG100 umfassen (z. B. einen Einsatz, der ein Kodierersystem enthält, das die Bewegung des Messgeräts, beispielsweise einer Sonde118 , in der siebten Achse des Gelenkarm-KMG100 bestimmt). Das Unterteil116 ist bei der Verwendung des Gelenkarm-KMG100 normalerweise an einer Arbeitsfläche befestigt. - Jeder Lagereinsatz in jeder Lagereinsatzgruppierung
110 ,112 ,114 enthält normalerweise ein Kodierersystem (z. B. ein optisches Winkelkodierersystem). Das Kodierersystem (d. h. ein Messumformer) stellt eine Angabe der Position der jeweiligen Armsegmente106 ,108 und der entsprechenden Lagereinsatzgruppierungen110 ,112 ,114 bereit, die alle zusammen eine Angabe der Position der Sonde118 in Bezug auf das Unterteil116 (und somit die Position des durch das Gelenkarm-KMG100 gemessenen Objekts in einem bestimmten Bezugssystem – beispielsweise einem lokalen oder globalen Bezugssystem) bereitstellen. Die Armsegmente106 ,108 können aus einem in geeigneter Weise starren Material bestehen, beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, einem Kohlefaserverbundmaterial. Ein tragbares Gelenkarm-KMG100 mit sechs oder sieben Achsen der Gelenkbewegung (d. h. Freiheitsgraden) stellt die Vorteile bereit, dass dem Bediener gestattet wird, die Sonde118 an einer gewünschten Stelle in einem 360°-Bereich rings um das Unterteil116 zu positionieren, wobei ein Armabschnitt104 bereitgestellt wird, der leicht von dem Bediener gehandhabt werden kann. Es ist jedoch zu erkennen, dass die Darstellung eines Armabschnitts104 mit zwei Armsegmenten106 ,108 als Beispiel dient und dass die beanspruchte Erfindung nicht dadurch eingeschränkt sein sollte. Ein Gelenkarm-KMG100 kann eine beliebige Anzahl an Armsegmenten aufweisen, die durch Lagereinsätze (und somit mehr oder weniger als sechs oder sieben Achsen der Gelenkbewegung bzw. Freiheitsgrade) miteinander gekoppelt sind. - Die Sonde
118 ist abnehmbar am Messsondengehäuse102 angebracht, welches mit der Lagereinsatzgruppierung112 verbunden ist. Ein Griff126 ist in Bezug auf das Messsondengehäuse102 beispielsweise mittels eines Schnellverbinders abnehmbar. Der Griff126 kann durch ein anderes Gerät ersetzt werden (z. B. eine Laserliniensonde, einen Strichcodeleser), wodurch die Vorteile bereitgestellt werden, dass dem Bediener die Verwendung verschiedener Messgeräte mit demselben Gelenkarm-KMG100 gestattet wird. Das Messsondengehäuse102 beherbergt bei beispielhaften Ausgestaltungen eine abnehmbare Sonde118 , die ein Kontaktmessgerät ist und verschiedene Spitzen118 aufweisen kann, die das zu messende Objekt physisch berühren und folgende umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: Sonden vom Typ Kugel, berührungsempfindlich, gebogen oder verlängert. Bei anderen Ausgestaltungen wird die Messung beispielsweise durch ein berührungsloses Gerät wie z. B. eine Laserliniensonde (LLP) durchgeführt. Der Griff126 ist bei einer Ausgestaltung durch die LLP ersetzt, wobei der Schnellverbinder verwendet wird. Andere Typen von Messgeräten können den abnehmbaren Griff126 ersetzen, um eine zusätzliche Funktionalität bereitzustellen. Die Beispiele für solche Messgeräte umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, z. B. eine oder mehrere Beleuchtungslampen, einen Temperatursensor, einen Thermoscanner, einen Strichcodescanner, einen Projektor, eine Lackierpistole, eine Kamera oder dergleichen. - In
1A und1B ist ersichtlich, dass das Gelenkarm-KMG100 den abnehmbaren Griff126 umfasst, der die Vorteile bereitstellt, dass Ausrüstungsteile oder Funktionalitäten ausgetauscht werden können, ohne dass das Messsondengehäuse102 von der Lagereinsatzgruppierung112 entfernt werden muss. Wie unter Bezugnahme auf2 detaillierter besprochen wird, kann der abnehmbare Griff126 auch einen elektrischen Anschluss umfassen, der es gestattet, dass elektrische Energie und Daten mit dem Griff126 und der im Sondenende angeordneten entsprechenden Elektronik ausgetauscht werden. - Bei verschiedenen Ausgestaltungen ermöglicht jede Gruppierung von Lagereinsätzen
110 ,112 ,114 , dass der Armabschnitt104 des Gelenkarm-KMG100 um mehrere Drehachsen bewegt wird. Wie bereits erwähnt, umfasst jede Lagereinsatzgruppierung110 ,112 ,114 entsprechende Kodierersysteme wie beispielsweise optische Winkelkodierer, die jeweils koaxial mit der entsprechenden Drehachse z. B. der Armsegmente106 ,108 angeordnet sind. Das optische Kodierersystem erfasst eine Drehbewegung (Schwenkbewegung) oder Querbewegung (Gelenkbewegung) beispielsweise von jedem der Armsegmente106 ,108 um die entsprechende Achse und überträgt ein Signal zu einem elektronischen Datenverarbeitungssystem in dem Gelenkarm-KMG100 , wie hierin im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Jede einzelne unverarbeitete Kodiererzählung wird separat als Signal zu dem elektronischen Datenverarbeitungssystem gesendet, wo sie zu Messdaten weiterverarbeitet wird. Es ist kein von dem Gelenkarm-KMG100 selbst getrennter Positionsberechner (z. B. eine serielle Box) erforderlich, der in demUS-Patent Nr. 5,402,582 ('582) des gleichen Inhabers offenbart wird. - Das Unterteil
116 kann eine Befestigungs- bzw. Montagevorrichtung120 umfassen. Die Montagevorrichtung120 ermöglicht die abnehmbare Montage des Gelenkarm-KMG100 an einer gewünschten Stelle wie beispielsweise einem Inspektionstisch, einem Bearbeitungszentrum, einer Wand oder dem Boden. Das Unterteil116 umfasst bei einer Ausgestaltung einen Griffabschnitt122 , der eine zweckmäßige Stelle ist, an welcher der Bediener das Unterteil116 hält, während das Gelenkarm-KMG100 bewegt wird. Bei einer Ausgestaltung umfasst das Unterteil116 ferner einen beweglichen Abdeckungsabschnitt124 , der herunterklappbar ist, um eine Benutzerschnittstelle wie beispielsweise einen Bildschirm freizugeben. - Gemäß einer Ausgestaltung enthält bzw. beherbergt das Unterteil
116 des tragbaren Gelenkarm-KMG100 ein elektronisches Datenverarbeitungssystem, das zwei Hauptkomponenten umfasst: ein Basisverarbeitungssystem, das die Daten der verschiedenen Kodierersysteme im Gelenkarm-KMG100 sowie Daten, die andere Armparameter zur Unterstützung der dreidimensionalen (3-D) Positionsberechnungen repräsentieren, verarbeitet; und ein Benutzerschnittstellen-Verarbeitungssystem, das ein integriertes Betriebssystem, einen berührungssensitiven Bildschirm und eine residente Anwendungssoftware umfasst, welche die Implementierung relativ vollständiger messtechnischer Funktionen innerhalb des Gelenkarm-KMG100 gestattet, ohne dass dabei eine Verbindung zu einem externen Computer vorhanden sein muss. - Das elektronische Datenverarbeitungssystem im Unterteil
116 kann mit den Kodierersystemen, Sensoren und anderer peripherer Hardware, die entfernt vom Unterteil116 angeordnet ist (z. B. eine LLP, die am abnehmbaren Griff126 an dem Gelenkarm-KMG100 montiert werden kann), kommunizieren. Die Elektronik, die diese peripheren Hardwarevorrichtungen oder -merkmale unterstützt, kann in jeder der in dem tragbaren Gelenkarm-KMG100 angeordneten Lagereinsatzgruppierungen110 ,112 ,114 angeordnet sein. -
2 ist ein Blockschaltbild der Elektronik, die gemäß einer Ausgestaltung in einem Gelenkarm-KMG100 verwendet wird. Die in2 dargestellte Ausgestaltung umfasst ein elektronisches Datenverarbeitungssystem210 , das eine Basisprozessorkarte204 zur Implementierung des Basisverarbeitungssystems, eine Benutzerschnittstellenkarte202 , eine Basisenergiekarte206 zur Bereitstellung von Energie, ein Bluetooth-Modul232 und eine Basisneigungskarte208 umfasst. Die Benutzerschnittstellenkarte202 umfasst einen Computerprozessor zum Ausführen der Anwendungssoftware, um die Benutzerschnittstelle, den Bildschirm und andere hierin beschriebene Funktionen durchzuführen. - In
2 ist ersichtlich, dass das elektronische Datenverarbeitungssystem210 über einen oder mehrere Armbusse218 mit den vorgenannten mehreren Kodierersystemen kommuniziert. Jedes Kodierersystem erzeugt bei der in2 dargestellten Ausgestaltung Kodiererdaten und umfasst: eine Kodierer-Armbus-Schnittstelle214 , einen digitalen Kodierer-Signalprozessor (DSP)216 , eine Kodierer-Lesekopf-Schnittstelle234 und einen Temperatursensor212 . Andere Geräte wie beispielsweise Dehnungssensoren können an den Armbus218 angeschlossen werden. - In
2 ist auch die Sondenende-Elektronik230 dargestellt, die mit dem Armbus218 kommuniziert. Die Sondenende-Elektronik230 umfasst einen Sondenende-DSP228 , einen Temperatursensor212 , einen Griff-/LLP-Schnittstellenbus240 , der bei einer Ausgestaltung über den Schnellverbinder mit dem Griff126 oder der LLP242 verbindet, und eine Sondenschnittstelle226 . Der Schnellverbinder ermöglicht den Zugang des Griffs126 zu dem Datenbus, den Steuerleitungen, dem von der LLP242 benutzten Energiebus und anderen Ausrüstungsteilen. Die Sondenende-Elektronik230 ist bei einer Ausgestaltung in dem Messsondengehäuse102 an dem Gelenkarm-KMG100 angeordnet. Der Griff126 kann bei einer Ausgestaltung von dem Schnellverbinder entfernt werden und die Messung kann mit der Laserliniensonde (LLP)242 , die über den Griff-/LLP-Schnittstellenbus240 mit der Sondenende-Elektronik230 des Gelenkarm-KMG100 kommuniziert, durchgeführt werden. Bei einer Ausgestaltung sind das elektronische Datenverarbeitungssystem210 im Unterteil116 des Gelenkarm-KMG100 , die Sondenende-Elektronik230 im Messsondengehäuse102 des Gelenkarm-KMG100 und die Kodierersysteme in den Lagereinsatzgruppierungen110 ,112 ,114 angeordnet. Die Sondenschnittstelle226 kann durch ein beliebiges geeignetes Kommunikationsprotokoll, das im Handel erhältliche Produkte von Maxim Integrated Products, Inc., die als 1-Wire®-Kommunikationsprotokoll236 ausgebildet sind, umfasst, mit dem Sondenende-DSP228 verbunden werden. -
3 ist ein Blockschaltbild, das detaillierte Merkmale des elektronischen Datenverarbeitungssystems210 des Gelenkarm-KMG100 gemäß einer Ausgestaltung beschreibt. Das elektronische Datenverarbeitungssystem210 ist bei einer Ausgestaltung im Unterteil116 des Gelenkarm-KMG100 angeordnet und umfasst die Basisprozessorkarte204 , die Benutzerschnittstellenkarte202 , eine Basisenergiekarte206 , ein Bluetooth-Modul232 und ein Basisneigungsmodul208 . - Bei einer in
3 dargestellten Ausgestaltung umfasst die Basisprozessorkarte204 die verschiedenen hierin dargestellten funktionellen Blöcke. Eine Basisprozessorfunktion302 wird beispielsweise verwendet, um die Erfassung von Messdaten des Gelenkarm-KMG100 zu unterstützen, und empfängt über den Armbus218 und eine Bussteuermodulfunktion308 die unverarbeiteten Armdaten (z. B. Daten des Kodierersystems). Die Speicherfunktion304 speichert Programme und statische Armkonfigurationsdaten. Die Basisprozessorkarte204 umfasst ferner eine für eine externe Hardwareoption vorgesehene Portfunktion310 , um mit etwaigen externen Hardwaregeräten oder Ausrüstungsteilen wie beispielsweise einer LLP242 zu kommunizieren. Eine Echtzeituhr (RTC; real time clock) und ein Protokoll306 , eine Batteriesatzschnittstelle (IF; interface)316 und ein Diagnoseport318 sind ebenfalls in der Funktionalität bei einer Ausgestaltung der in3 abgebildeten Basisprozessorkarte204 enthalten. - Die Basisprozessorkarte
204 leitet auch die gesamte drahtgebundene und drahtlose Datenkommunikation mit externen (Host-Rechner) und internen (Bildschirmprozessor202 ) Geräten. Die Basisprozessorkarte204 ist in der Lage, über eine Ethernet-Funktion320 mit einem Ethernet-Netzwerk (wobei z. B. eine Taktsynchronisations-Norm wie beispielsweise IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588 verwendet wird), über eine LAN-Funktion322 mit einem drahtlosen Local Area Network (WLAN; wireless local area network) und über eine Parallel-Seriell-Kommunikations-Funktion (PSK-Funktion)314 mit dem Bluetooth-Modul232 zu kommunizieren. Die Basisprozessorkarte204 umfasst des Weiteren einen Anschluss an ein Universal-Serial-Bus-Gerät (USB-Gerät)312 . - Die Basisprozessorkarte
204 überträgt und erfasst unverarbeitete Messdaten (z. B. Zählungen des Kodierersystems, Temperaturmesswerte) für die Verarbeitung zu Messdaten, ohne dass dabei irgendeine Vorverarbeitung erforderlich ist, wie sie beispielsweise bei der seriellen Box des vorgenannten Patents'582 offenbart wird. Der Basisprozessor204 sendet die verarbeiteten Daten über eine RS485-Schnittstelle (IF)326 zu dem Bildschirmprozessor328 auf der Benutzerschnittstellenkarte202 . Bei einer Ausgestaltung sendet der Basisprozessor204 auch die unverarbeiteten Messdaten an einen externen Computer. - Nun Bezug nehmend auf die Benutzerschnittstellenkarte
202 in3 , werden die vom Basisprozessor empfangenen Winkel- und Positionsdaten von auf dem Bildschirmprozessor328 ausgeführten Anwendungen verwendet, um ein autonomes messtechnisches System in dem Gelenkarm-KMG100 bereitzustellen. Die Anwendungen können auf dem Bildschirmprozessor328 ausgeführt werden, um beispielsweise folgende, aber nicht darauf beschränkte Funktionen zu unterstützen: Messung von Merkmalen, Anleitungs- und Schulungsgrafiken, Ferndiagnostik, Temperaturkorrekturen, Steuerung verschiedener Betriebseigenschaften, Verbindung zu verschiedenen Netzwerken und Anzeige gemessener Objekte. Die Benutzerschnittstellenkarte202 umfasst zusammen mit dem Bildschirmprozessor328 und einer Benutzerschnittstelle für einen Flüssigkristallbildschirm (LCD-Bildschirm; liquid crystal display)338 (z. B. ein berührungssensitiver LCD-Bildschirm) mehrere Schnittstellenoptionen, zu denen eine Secure-Digital-Karten-Schnittstelle (SD-Karten-Schnittstelle)330 , ein Speicher332 , eine USB-Host-Schnittstelle334 , ein Diagnoseport336 , ein Kameraport340 , eine Audio-/Video-Schnittstelle342 , ein Wähl-/Funkmodem344 und ein Port346 für das Global Positioning System (GPS) gehören. - Das in
3 abgebildete elektronische Datenverarbeitungssystem210 umfasst des Weiteren eine Basisenergiekarte206 mit einem Umgebungsaufzeichnungsgerät362 zur Aufzeichnung von Umgebungsdaten. Die Basisenergiekarte206 stellt auch Energie für das elektronische Datenverarbeitungssystem210 bereit, wobei ein Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler358 und eine Batterieladegerät-Steuerung360 verwendet werden. Die Basisenergiekarte206 kommuniziert über einen seriellen Single-Ended-Bus354 , der eine Inter-Integrated Circuit (I2C) aufweist, sowie über eine serielle Peripherieschnittstelle einschließlich DMA (DSPI)356 mit der Basisprozessorkarte204 . Die Basisenergiekarte206 ist über eine Ein-/Ausgabe-Erweiterungsfunktion (I/O-Erweiterungsfunktion)364 , die in der Basisenergiekarte206 implementiert ist, mit einem Neigungssensor und einem Radiofrequenzidentifikations-Modul (RFID-Modul)208 verbunden. - Obwohl sie als getrennte Komponenten dargestellt sind, können alle oder eine Untergruppe der Komponenten bei anderen Ausgestaltungen physisch an verschiedenen Stellen angeordnet sein und/oder die Funktionen auf andere Art als bei der in
3 dargestellten kombiniert sein. Beispielsweise sind die Basisprozessorkarte204 und die Benutzerschnittstellenkarte202 bei einer Ausgestaltung in einer physischen Karte kombiniert. - Nun mit Bezug auf
4 ist eine Ausgestaltung des Gelenkarm-KMG100 mit einem Haltesystem402 gezeigt. Das Gelenkarm-KMG100 umfasst eine Vielzahl von Armsegmenten106 ,108 , die mit mehreren Freiheitsgraden drehbar, wie hier vorstehend beschrieben wurde, angebracht sind. An das Ende des zweiten Armsegments108 ist ein Sondenende408 mit einem Gehäuse oder Körper410 , einem Griff126 und einem Spitzenabschnitt414 gekoppelt. Der Spitzenabschnitt414 umfasst eine Anbringungsanordnung, wie zum Beispiel ein Schraubengewinde, die das Koppeln einer abnehmbaren Sondenspitze118 (1A ) gestattet, die verwendet wird, um im Betrieb ein Objekt zu berühren. - Das Sondenende
408 ist durch eine Gruppierung von Lagereinsätzen112 an das zweite Armsegment108 gekoppelt, wobei es die Gruppierung ermöglicht, das Sondenende408 um zwei Achsen418 ,422 zu drehen. In der beispielhaften Ausgestaltung ist die Gruppierung von Lagereinsätzen112 so angeordnet, dass die Bewegungseinschränkung des Sondenendes408 minimiert ist. Es ist ersichtlich, dass es wünschenswert ist, ein Sondenende408 zu haben, das sich bei Gebrauch relativ frei bewegen kann, um beim Messen eines Objekts das Auftreten eines Bedienerfehlers zu vermeiden. Es ist ersichtlich, dass sich, da sich das Sondenende408 frei bewegen kann, die Möglichkeit einer unbeabsichtigten Berührung des Sondenendes408 und der Sondenspitze118 mit ungewünschten Objekten im Gebrauch oder in beengten Bereichen erhöhen kann. Je nach Art der unbeabsichtigten Berührung kann das Sondenende408 oder die Sondenspitze118 beschädigt oder die Kalibrierung beeinträchtigt werden. Um dieses Risiko zu minimieren, schafft das Haltesystem402 Mittel zum einfachen, schnellen und lösbaren Koppeln des Sondenendes408 an eine an dem Armsegment108 angebrachte Halteklammer424 . Dies schafft den Vorteil, dass die Sonde118 und das Sondenende in einer verstauten Position derart gesichert werden können, dass die Armsegmente frei um das Unterteil116 drehbar sind, ohne dass die Sonde118 oder das Sondenende irgendeine der Oberflächen des Unterteils116 berührt. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass eine Beschädigung der Sondenspitze118 sowie eine kosmetische Beschädigung des Lacks, der LCD-Anzeige, des An-/Ausschalters und anderer Merkmale des Unterteilaufbaus vermieden wird. - In der beispielhaften Ausgestaltung umfasst das Haltesystem
402 ein Element426A auf dem Körper410 , wie es in den5 und6 gezeigt ist. Das Element426A kann aus jedem Material gefertigt sein, das von einem Magneten angezogen wird, einschließlich Eisenmetalle, wie zum Beispiel Stahl. In einer Ausführungsform kann das Element426A , ohne darauf beschränkt zu sein, aus Folgendem gefertigt sein: Eisen, Nickel, Kobalt, einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung, Titan-Kobalt-Nickel-Aluminium-Legierungen, Manganverbindungen und Seltenerden-Legierungen. In der beispielhaften Ausgestaltung ist das Element426A der Kopf eines Elements mit einer gewölbten Kappe und einer Gewindewelle, die verwendet wird, um eine Platte428 an dem Körper410 anzubringen. In einer Ausgestaltung umfasst das Sondenende408 zwei Elemente426A ,426B (6 ) an entgegengesetzten Seiten des Körpers410 . In einer Ausgestaltung sind die Elemente426A ,426B im Wesentlichen identisch. In der beispielhaften Ausgestaltung weist das Element426A eine gebogene Außenfläche427 an einem Ende und einen Gewindeabschnitt429 an einem entgegengesetzten Ende auf. Die gebogene Oberfläche427 weist mindestens einen Abschnitt auf, der sich jenseits oder außerhalb der Oberfläche der Platte428 erstreckt. Es ist ersichtlich, dass die Verwendung von zwei Elementen426A ,426B den Vorteil schafft, dass der Bediener das Sondenende408 so koppeln kann, dass der Griff126 in zwei verschiedene Richtungen ausgerichtet werden kann. - Die Halteklammer
424 ist lösbar mit dem zweiten Armsegment108 gekoppelt (4 ). In der beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Halteklammer424 ein erstes Körperelement430 , das an ein zweites Körperelement432 gekoppelt ist. Das erste Körperelement430 umfasst eine Öffnung434 , die so bemessen ist, dass sie eine Befestigungsvorrichtung436 (9 ), wie zum Beispiel einen Bolzen, aufnehmen kann. Die Öffnung434 wirkt mit einer Öffnung438 in dem zweiten Körperelement432 zusammen, die eine entsprechende Befestigungsvorrichtung440 , wie zum Beispiel eine gehaltene Mutter, enthält. In einer Ausgestaltung hat das erste Körperelement430 eine im Wesentlichen gleichmäßige Wand, die eine Innenfläche442 und einen ausgesparten Bereich444 definiert. - Gleichermaßen hat das zweite Körperelement
432 eine im Wesentlichen gleichmäßige Wand, die eine Innenfläche446 und einen Innenabschnitt448 definiert. Das zweite Körperelement432 umfasst auch einen Vorsprungsabschnitt450 an einer Seite gegenüber dem ersten Körperelement430 . Eine durch eine Wand458 definierte Öffnung452 ist in dem Vorsprungsabschnitt450 gebildet. Die Öffnung452 umfasst einen Rand454 angrenzend an die Außenfläche456 und die Wand458 . Der Rand454 definiert eine Öffnung460 in der Außenfläche456 . Wie später genauer besprochen wird, sind in einer Ausgestaltung die Dicke des Rands454 und der Durchmesser der Öffnung460 so bemessen, dass sie die gebogene Außenfläche des Elements426A ,426B aufnehmen können. Die Öffnung452 ist so bemessen, dass sie ein Magnetelement462 aufnehmen kann. Die Öffnung460 ist kleiner als der Durchmesser der Öffnung452 , so dass das Magnetelement innerhalb der Öffnung452 gehalten ist. In der beispielhaften Ausgestaltung ist der Magnet aus Neodym-Eisen-Borat-Material gefertigt und durch Kleben mit der Öffnung452 verbunden. Es ist ersichtlich, dass. die Stirnfläche464 des Magnetelements462 um die Dicke des Rands454 von der Außenfläche456 versetzt ist. Das erste Körperelement430 und das zweite Körperelement432 können durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden. - Die Position des Magnetelements
462 in der Halteklammer424 anstatt in dem Körper410 schafft den Vorteil, dass sich dadurch die Gefahr verringert, dass das Magnetelement462 Metallpartikel aufnimmt, die in der Nähe der bearbeiteten Oberfläche eines zu messenden Teils üblicherweise vorkommen können. Der gewölbte Kappenabschnitt des Elements426A ,426B ist innerhalb der von dem Rand454 um das Magnetelement462 definierten Öffnung positioniert, so dass er nicht seitlich verrutschen und sich lösen kann. Durch Drehung des Griffs126 , wie etwa um die Achse422 , schafft die Anordnung des Rands454 und der gewölbten Kappe eine mechanische Kraftverstärkung, die den magnetischen Halt löst oder befreit, ohne dass er von dem Magnetelement462 weg gezogen werden muss. Diese Bewegung verhindert, dass der Bediener die Haltekraft des Magnetelements462 überwinden muss, wodurch der Arm104 auch dazu neigen würde, von einer Ruheposition weg gezogen zu werden. Gleichermaßen kann beim Anbringen des Sondenendes der Vorgang des Drehens des Elements426A ,426B auf das Magnetelement462 umgekehrt werden, wodurch ein glatter Eingriff ermöglicht wird, da die Bauteile magnetisch gekoppelt werden. - Es versteht sich, dass, obwohl Ausgestaltungen der Erfindung zeigen, dass das Magnetelement
462 an das zweite Armsegment108 gekoppelt ist und das Element426A ,426B an den Körper410 gekoppelt ist, die beanspruchte Erfindung nicht darauf zu beschränken ist. In einer Ausgestaltung ist das Magnetelement462 mit dem Körper410 gekoppelt, und das Element426A ,426B ist mit dem zweiten Armsegment108 gekoppelt. - Die Innenflächen
442 ,446 des ersten Körperelements430 und des zweiten Körperelements432 definieren eine Öffnung466 , die so bemessen ist, dass sie das zweite Armsegment108 aufnehmen können. Das Ausbilden der Halteklammer424 in zwei Hälften schafft den Vorteil, dass die Halteklammer424 wiederholt von dem zweiten Armsegment108 entfernt und auf diesem montiert werden kann, ohne dass das Gelenkarm-KMG100 auseinandergebaut werden muss. Des Weiteren kann die Halteklammer424 durch das Lösen der Befestigungsvorrichtungen440 leicht und schnell auf dem zweiten Armsegment406 in eine gewünschte Position umgesetzt werden. - Es ist ersichtlich, dass, obwohl Ausgestaltungen hier beschreiben, dass das Magnetelement durch die Halteklammer
424 an das zweite Armsegment108 gekoppelt ist, die beanspruchte Erfindung darauf nicht zu beschränken ist. In einer Ausgestaltung kann das Magnetelement462 als ein integrales Teil des zweiten Armsegments108 ausgebildet oder in dieses eingeformt sein. In einer anderen Ausgestaltung ist das Magnetelement462 durch einen Klebstoff an das zweite Armsegment108 gekoppelt. - Beim Betrieb oder bei der Vorbereitung für den Versand oder zum Bewegen des Gelenkarm-KMG
100 mag der Bediener vielleicht das Sondenende408 sichern. Der Bediener dreht das Sondenende408 um eine oder mehrere der Achsen418 ,420 ,422 , wie von einer Betriebs- oder ersten Position in eine Lager- oder zweite Position, wobei der Spitzenabschnitt414 zu den Lagereinsätzen110 weist und sich der Griff126 zur Vorderseite (z. B. Bildschirmseite) oder Rückseite des Gelenkarm-KMG100 erstreckt. Wenn das Sondenende408 in die Lagerposition gedreht wird, zieht das Magnetelement462 das Element426A ,426B an und nimmt es in Eingriff. In einer Ausgestaltung berührt die gebogene Oberfläche427 die Wand458 , und ein Abschnitt der gebogenen Oberfläche427 ist innerhalb der Öffnung460 positioniert, um das Sondenende408 sicher an der Halteklammer424 zu halten. Um das Sondenende408 zu lösen, verwendet der Bediener den Griff126 , um eine mechanische Kraftverstärkung zu erreichen und das Sondenende408 zu drehen, wodurch die gebogene Oberfläche427 von der Stirnfläche464 weg bewegt wird, wodurch sich der Magnet von dem Element426A ,426B lösen kann und das Sondenende408 zum Gebrauch zur Messung von Objekten durch den Bediener frei wird. - Obwohl die Erfindung im Detail nur im Zusammenhang mit einer begrenzten Anzahl an Ausgestaltungen beschrieben wurde, sollte ohne weiteres klar sein, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausgestaltungen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um jede beliebige Anzahl an Veränderungen, Abänderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen, die hier noch nicht beschrieben wurden, jedoch dem Geist und Rahmen der Erfindung entsprechen, einzubringen. Außerdem versteht es sich, obwohl verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben wurden, dass Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausgestaltungen umfassen können. Demnach sollte die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt angesehen werden; diese ist vielmehr nur durch den Rahmen der beigefügten Ansprüche beschränkt.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 5402582 [0004, 0027, 0037]
- US 5611147 [0004]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588 [0036]
Claims (22)
- Tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät (Gelenkarm-KMG) zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum, aufweisend: einen manuell positionierbaren Gelenkarm mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl von verbundenen Armsegmenten ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens ein Positionsmessgerät zur Erzeugung eines Positionssignals umfasst; eine an einem ersten Ende des Gelenkarm-KMG angebrachte Messvorrichtung; eine elektronische Schaltung, die die Positionssignale von den Positionsmessgeräten empfängt und Daten zur Verfügung stellt, die einer Position der Messvorrichtung entsprechen; ein zwischen der Messvorrichtung und dem ersten Ende angeordnetes Sondenende, wobei das Sondenende an das erste Ende drehgekoppelt und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; und ein Magnetelement, das das Sondenende in der zweiten Position an das an das erste Ende angrenzende Armsegment koppelt.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 1, wobei das Sondenende in der zweiten Position im Wesentlichen parallel zu dem an das erste Ende angrenzende Armsegment ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein erstes an einer ersten Seite des Sondenendes angeordnetes Element; wobei das Magnetelement betrieblich mit dem mindestens einen Arm gekoppelt ist; und wobei das erste Element in der zweiten Position magnetisch mit dem Magnetelement gekoppelt ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 3, wobei das Sondenende des Weiteren ein zweites Element auf einer zweiten Seite umfasst.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 4, wobei das erste Element einen Kopfabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 3, ferner aufweisend: eine an das an das erste Ende angrenzende Armsegment gekoppelte Klammer; wobei das Magnetelement an ein Ende der Klammer gekoppelt ist; und wobei die Klammer ein an ein zweites Rahmenelement gekoppeltes erstes Rahmenelement aufweist, wobei das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement eine Öffnung definieren, die so bemessen ist, dass sie das an das erste Ende angrenzende Armsegment aufnehmen kann.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 6, wobei die Klammer lösbar an das an das erste Ende angrenzende Armsegment gekoppelt ist.
- Tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät (Gelenkarm-KMG) zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum, aufweisend: ein Unterteil; einen manuell positionierbaren Gelenkarm mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden, wobei das zweite Ende an das Unterteil drehgekoppelt ist, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl von verbundenen Armsegmenten ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens ein Positionsmessgerät zur Erzeugung eines Positionssignals umfasst; eine an einem ersten Ende des Gelenkarm-KMG angebrachte Messvorrichtung; eine elektronische Schaltung, die die Positionssignale von den Positionsmessgeräten empfängt und Daten zur Verfügung stellt, die einer Position der Messvorrichtung entsprechen; ein zwischen der Messvorrichtung und dem ersten Ende angeordnetes Sondenende, wobei das Sondenende an das erste Ende drehgekoppelt ist, wobei das Sondenende ein erstes Element aufweist, wobei das Sondenende zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; und ein mit dem an das erste Ende angrenzenden Armsegment betrieblich gekoppeltes Magnetelement, wobei das Magnetelement so positioniert ist, dass es mit dem ersten Element zusammenwirkt, um das Sondenende magnetisch an das an das erste Ende angrenzende Armsegment zu koppeln, wenn sich das Sondenende in der zweiten Position befindet.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 8, ferner aufweisend eine zwischen dem Magnetelement und dem an das erste Ende angrenzenden Armsegment gekoppelte Klammer, wobei die Klammer eine Öffnung aufweist, wobei das Magnetelement in der Öffnung angeordnet ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 9, wobei: das Magnetelement eine erste Oberfläche aufweist; die Klammer eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die Öffnung auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist; und das Magnetelement innerhalb der Öffnung derart positioniert ist, dass die erste Oberfläche von der zweiten Oberfläche versetzt ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 10, wobei ein Abschnitt des ersten Elements innerhalb der Öffnung positioniert ist, wenn sich das Sondenende in der zweiten Position befindet.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 11, wobei die Klammer einen ersten Abschnitt aufweist, der durch mindestens eine Befestigungsvorrichtung an einen zweiten Abschnitt gekoppelt ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 12, wobei die Klammer lösbar an das an das erste Ende angrenzende Armsegment gekoppelt ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 13, wobei das Sondenende des Weiteren ein an einer dem ersten Element gegenüberliegenden Seite angeordnetes zweites Element aufweist.
- Tragbares Gelenkarm-Koordinatenmessgerät (Gelenkarm-KMG) zum Messen von Koordinaten eines Objekts im Raum, aufweisend: einen manuell positionierbaren Gelenkarm mit entgegengesetzten ersten und zweiten Enden, wobei das zweite Ende mit dem Unterteil drehgekoppelt ist, wobei der Arm eine Vielzahl von verbundenen Armsegmenten umfasst, wobei die Vielzahl von verbundenen Armsegmenten ein an das erste Ende angrenzendes Armsegment umfasst, wobei jedes Armsegment mindestens ein Positionsmessgerät zur Erzeugung eines Positionssignals umfasst; eine an einem ersten Ende des Gelenkarm-KMG angebrachte Messvorrichtung; eine elektronische Schaltung, die die Positionssignale von den Positionsmessgeräten empfängt und Daten zur Verfügung stellt, die einer Position der Messvorrichtung entsprechen; eine Klammer mit einer ersten Öffnung, die so bemessen ist, dass sie das an das erste Ende angrenzende Armsegment aufnehmen kann, wobei die Klammer lösbar an das an das erste Ende angrenzende Armsegment gekoppelt ist; ein betrieblich mit der Klammer gekoppeltes Magnetelement; ein Sondenende, das so gekoppelt ist, dass es relativ zu dem ersten Ende drehbar ist, wobei das Sondenende zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist; und ein erstes Eisenelement, das betrieblich mit dem Sondenende gekoppelt ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 15, wobei das Magnetelement und das erste Eisenelement zusammenwirken, um das Sondenende mit dem an das erste Ende angrenzenden Armsegment zu koppeln, wenn sich das Sondenende in der zweiten Position befindet.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 16, wobei die Klammer eine zweite Öffnung umfasst, die zwischen der ersten Öffnung und einer Außenfläche angeordnet ist, wobei die zweite Öffnung einen angrenzend an die Außenfläche angeordneten Rand aufweist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 17, wobei das Magnetelement innerhalb der zweiten Öffnung angrenzend an den Rand angeordnet ist.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 18, wobei das erste Eisenelement eine gebogene Oberfläche aufweist, wobei die gebogene Oberfläche mit dem Rand in Kontakt ist, wenn sich das Sondenende in der zweiten Position befindet.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 19, wobei das erste Eisenelement einen Gewindeabschnitt gegenüber der gebogenen Oberfläche umfasst.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 20, ferner aufweisend ein zweites Eisenelement, das an eine Seite des Sondenendes gekoppelt ist, die dem ersten Eisenelement gegenüberliegt.
- Gelenkarm-KMG nach Anspruch 21, wobei die Klammer ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die durch eine Befestigungsvorrichtung gekoppelt sind.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29655510P | 2010-01-20 | 2010-01-20 | |
US61/296,555 | 2010-01-20 | ||
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