(57)【要約】  本発明は、可動な座標測定装置（２２）の速度の確実な監視に関する。速度の第１値が、座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）の測定値から計算される。この場合、これらの測定値は、前記座標測定装置（２２）の位置に関する情報を有する。この場合、さらにこれらの測定値は、測定対象物の座標を測定するために使用される。速度の第２値が、少なくとも１つの追加の運動センサ（ＴＧ）の測定信号から算出される。この場合、さらにこれらの測定信号は、前記座標測定装置（２２）の駆動装置（Ｍ）を制御する時に使用され得る。予め規定した基準にしたがう第１値及び／又は第２値が、互いに目標値及び／又は限界値から外れる時に、エラー信号が生成され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動な座標測定装置（２２）の速度を確実に監視する方法にあって、この場合、前記座標測定装置（２２）は、測定対象物の座標を測定する座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）の一部である方法において、
（ａ）速度の第１値が、前記座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）の測定値から計算され、この場合、これらの測定値は、前記座標測定装置（２２）の位置に関する情報を有し、この場合、さらにこれらの測定値は、座標を測定するために使用され、
（ｂ）速度の第２値が、少なくとも１つの追加の運動センサ（ＴＧ）の測定信号から算出され、この場合、さらにこれらの測定信号は、前記座標測定装置（２２）の駆動装置（Ｍ）を制御する時に使用されるか又は使用され得、
（ｃ）予め規定した基準にしたがう第１値及び／又は第２値が、互いに目標値及び／又は限界値から外れる時に、エラー信号が生成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１値及び第２値は、それぞれ繰り返し生成され、前記予め規定した基準が、これらの生成された値に対して繰り返しその都度適用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１値及び第２値が１つの予め規定した最大値より大きいかどうかが検査され、この場合、この最大値は、時間の経過中に変更される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記速度は、その他の速度成分に関係なく算出可能な速度成分、特にデカルト座標系のｘ方向，ｙ方向及びｚ方向に関係する速度成分であり、この場合、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多数又は全ての速度成分が監視される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
以下のものを有する座標測定機（１１）：
（ａ）座標測定装置（２２）、特に測定ヘッドによって測定対象物の座標を測定する座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）、この座標測定装置（２２）は、少なくとも１つの駆動装置（Ｍ）によって駆動されて１つの方向に少なくとも移動可能であり、
（ｂ）前記座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）の評価装置（２４，２５，２６，２８）、この評価装置（２４，２５，２６，２８）は、前記座標測定装置（２２）の位置に関する情報を有する測定値から座標を測定するために構成されていて、
（ｃ）追加の運動センサ（ＴＧ）を有する駆動制御装置（ＰＳ，ＴＧ）、この運動センサ（ＴＧ）は、前記座標測定装置（２２）の運動の測定信号を生成し、これらの測定信号は、前記座標測定装置（２２）の駆動装置（Ｍ）を制御する駆動制御装置（ＰＳ，ＴＧ）によって使用され、
（ｄ）前記座標測定装置（２２）の速度を確実に監視する監視装置（３２，３４）、
（ｅ）前記監視装置（３２，３４）の第１速度算出装置（３２）、この第１速度算出装置（３２）は、前記座標測定システム（２２，２４，２５，２６，２８）に接続されていて、速度の第１値をこの座標測定システム（２２）の測定値から計算するために構成されていて、
（ｆ）前記監視装置（３２，３４）の第２速度算出装置（３４）、この第２速度算出装置（３４）は、前記運動センサに接続されていて、速度の第２値を前記追加の運動センサ（ＴＧ）の測定信号から算出するために構成されている座標測定機。  
【請求項６】
前記第１速度算出装置（３２）は、第１マイクロコンピュータを有し、この場合、前記第２速度算出装置（３４）は、追加の第２マイクロコンピュータ（ＭＣ）を有し、この場合、この第１速度算出装置（３２）及びこの第２速度算出装置（３４）はそれぞれ、前記駆動装置の電力供給を遮断する遮断装置（ＳＷ１，ＳＷ２）に接続されている請求項５に記載の座標測定機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動な座標測定装置の速度を確実に監視する方法に関し、このような座標測定装置、特に測定ヘッドを有する座標測定機に関する。この座標測定装置は、例えばいろいろな方向に直線移動可能である。
【背景技術】
【０００２】
このような座標測定装置は、例えば米国特許出願公開第2001/013177号明細書から一般に公知である。しかしながら本発明は、座標測定装置の特別な種類（例えば、接触式又は非接触式の走査型測定ヘッド）に限定されない。
【０００３】
移動可能な座標測定装置によって測定対象物の座標を測定する場合、特に慎重な措置を実施する必要がある。一方では、測定対象物自体が、この測定対象物に対する座標測定装置の衝突時に発生しうる機械的な破損から保護されなければならない。他方では、人及び測定配置自体の一部も、このような機械的な破損から保護される必要がある。それ故に、座標測定装置の速度を確実な方法で、すなわち特にエラーに対して確実に監視する必要がある。
【０００４】
監視とは、速度を確認してこれらの情報を座標測定機の定格運転に対して利用することを超えた工程を意味する。それ故に、この意味では、速度が（例えば、タコ信号を評価することによって）確認され、この確認された速度に関する情報が、（例えば、速度の目標値と比較することによって）速度を調整又は制御するためだけに使用される時の監視ではない。むしろ監視とは、速度の確認及び／又は座標測定機の定格運転が監視されることを意味する。特に座標の算出に必要である運転のうちの一部だけが、座標測定機の定格運転に属するものの、明細書の冒頭で説明したような意味での運転を確実にする運転の一部は属さない。監視とは、速度が確認されると、座標測定機の定格運転を超える安全措置がとられることも特に意味する。この安全措置は、例えばエラー信号及び／又は警告信号の生成である。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第199 37 737号明細書は、シャフトの回転運動を確実に監視する装置及び方法を記す。この明細書の冒頭には、いわゆるレゾルバが、回転運動センサと記されている。レゾルバは、可変変圧器である。この可変変圧器のロータが、監視すべきシャフトに接続されていて、この可変変圧器のステータが、互いに分離された２つの巻き線を有する。これらの巻き線は、互いに90°の回転角度だけずらされてシャフトの外周に沿って配置されている。これらの両ステータ巻き線が、変圧器的な結合によってロータ巻き線によって送られる信号を受け取る。ステータ巻き線の出力部の信号が、第１信号及び第２信号を表す。これらの信号はそれぞれ、シャフトの第１基準点及び第２基準点の回転角度位置の経時変化を示す。
【０００６】
このドイツ連邦共和国特許出願公開第199 37 737号明細書では、評価手段が比較器を有することが提唱される。プリセットされている幾何学関係に基づく第１信号及び第２信号の瞬時値が、この比較器によって互いに比較可能である。シャフトの周囲の角速度つまり絶対速度が、この比較器によって監視される。
【０００７】
この明細書の冒頭には、レゾルバに加えて、少なくとも１つの回転運動センサが、シャフトの領域内に配置されていることがさらに記されている。対応する配置において、評価回路が、回転運動をレゾルバ信号に基づいて確実に監視することを保証するには適さないという理由だけで、この回転運動センサは必要である。さらに２つの独立した回転運動センサ、例えばインクリメンタル送信器が、確実な監視のために使用され得る。これらの回転運動センサは、通常はシャフトの回転運動の確実な監視だけに使用される。これに対してレゾルバは、定格運転中のシャフトの回転運動を制御するために使用され得る。
【０００８】
追加の運動センサに対するコスト及び技術的な経費は高い。特にこれらの運動センサ及びこれらの運動センサと組み合わせた評価回路は、想定されるあらゆる動作状況で確実にかつ正確に機能する必要がある。
【特許文献１】米国特許出願公開第2001/013177号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第199 37 737号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許第43 03 162号明細書
【特許文献４】国際特許第87/07944号明細書
【特許文献５】ヨーロッパ特許第084 965 4号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、監視のコスト及び技術的な経費を低減することを可能にする、座標測定システムの速度を確実に監視する座標測定機及び方法を提供することにある。
【００１０】
座標測定装置の速度を互いに独立した２つの異なる信号源からそれぞれ計算すること及び／又は算出することが提唱される。この場合、さらに両信号源が、座標測定機の動作に対して利用される。速度の第１値が、特に座標測定システムの測定値から計算される。このため、これらの測定値は、座標測定装置の位置に関する情報を有する。これらの情報は、座標測定装置の速度を、例えば時間を基準にした位置の微分によって計算するために使用される。
【００１１】
速度の第２値は、（座標測定システムに対して存在する運動センサに加えて）特に追加の運動センサの測定信号から算出される。この追加の運動センサの測定信号が、さらに座標測定装置の駆動装置を制御する時に使用される。例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第199 37 737号明細書中に記されているように、レゾルバつまり信号発生器だけを有する可変変圧器が、追加の運動センサとして使用され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
特に、可動な座標測定装置の速度を確実に監視する方法が提唱される。この場合、座標測定装置は、測定対象物の座標を測定する座標測定システムの一部である。さらに、
（ａ）速度の第１値を座標測定システムの測定値から計算する。この場合、これらの測定値は、座標測定装置の位置に関する情報を有する。この場合、さらにこれらの測定値は、座標を測定するために使用される。
（ｂ）速度の第２値を少なくとも１つの追加の運動センサの測定信号から算出する。この場合、さらにこれらの測定信号は、座標測定装置の駆動装置を制御する時に使用されるか又は使用され得る。
（ｃ）予め規定した基準にしたがう第１値及び／又は第２値が、互いに目標値及び／又は限界値から外れる時に、エラー信号を生成する。
【００１３】
座標測定装置とは、座標測定システムの特に可動な全ての部分を意味する。これらの部分は、１つの測定対象物又は複数の測定対象物の座標を測定する目的で動かされる。門形構造の座標測定機の場合、特に実際の測定ヘッド，この測定ヘッドと一緒に動く部分、すなわち例えば門形構造のブリッジ，このブリッジに対して相対運動する送り台及び測定ヘッドと共にこの送り台に対して相対移動する部分が、これらの部分に属する。それ故に座標測定装置の異なる部分が、異なる速度を有する。したがってこれに応じて、いろいろな速度つまり座標測定装置の個々の部分だけが、これらの部分の速度に関して監視され得る。この代わりに又はこれに加えて、例えば、一部又は座標測定装置全体の速度のいろいろな速度成分が監視され得る。
【００１４】
エラー信号とは、予め規定した基準を満たす時、すなわちエラーの発生時に自動的に生成される信号を特に意味する。この場合、エラーの意味及び／又は原因は、いろいろな種類でよい。例えば、追加の運動センサのエラー及び／又はこの運動センサによって提供された測定信号の処理時に存在するエラーでもよい。特に組み込まれる切替回路が省略され得る。しかしながら、例えば特定の動作状況で間違った結果を速度の第１値又は第２値に対して提供するソフトウェアのエラーも対象になりうる。エラー信号が、例えば発せられ得る、及び／又は、座標測定機の動作への介入が起動する。それ故に、エラー信号は、例えば遮断信号でもよい。座標測定機を保護する及び／又は人を保護する理由から、異なる方法で算出された速度のうちの１つの速度だけでもエラーの存在が示唆される時に、座標測定装置の全ての動作を停止することが通常必要である。
【００１５】
特に、第１値及び第２値がそれぞれ繰り返し生成され得、予め規定した基準が、これらの生成された値に対して繰り返しその都度適用され得る。
【００１６】
この予め規定した基準は、同様にいろいろな種類でよい。例えばこれらの両値が、１つの特定の時点に対して又は１つの特定の期間にわたってプリセットされている限界値より大きい値だけ互いに外れた時に、エラー信号が生成され得る。この場合、両部分工程のうちの（速度の第１値を算出する又は速度の第２値を算出する）１つの部分工程にエラーがあることが推定される。
【００１７】
この代わりに又はこれに加えて、最大許容速度の最大値がプリセットされ得る。例えばこの最大値は、特に動作状態に応じて、例えば遮光器及び／又は敷きマットのような保護装置の信号／状態に応じて、目標値の基準値に応じて及び／又は座標測定装置が存在する場所的な領域に応じて時間の経過中に変化される。この場合、古くてより高い最大値が、最大値の減少時に過渡期に対して依然として適用されることを許容できる。この古くてより高い最大値は、座標測定装置の制動に対する慣性に基づいて必要になる。算出された速度値のうちの１つの速度値だけでも、最大値に達するか又は超える時に、エラーが特に存在する。
【００１８】
速度値のうちの１つの速度値が、プリセットされている長さの期間にわたって連続して最大値に達するか及び／又は超える時に、特にエラー信号が生成される。この代わりに又はこれに加えて、最大値に達したか及び／又は超えたことが確認された時に、平滑された速度値がその都度使用される。この平滑された速度値は、最初に算出された又は計算された値の時間的な変動を平滑することによって得られる。双方の場合、これによって、最大値を非常に短期間（特に一時的な測定誤差によって引き起こされて）超えること又は最大値に非常に短期間達することが、座標測定機の動作にまだ影響しないことが保証され得る。
【００１９】
さらに速度の目標値も、基準に一緒に取り入れられ得る。この目標値は、例えば制御プログラムによってプリセットされる。速度の第１値又は速度の第２値が、この目標値より著しく上にある場合、同様にエラーを推測できる。エラーのない動作の場合、駆動装置の追加の運動センサが、実際の速度をこの目標値に向けて制御するために使用される。
【００２０】
この明細書中で「速度」に関係する全ての情報及び／又は方法の特徴がそれぞれ別々に、（例えば、デカルト座標系のｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の）個々の速度成分に対して適用され得る。特に速度の確実な監視が、座標測定システムの異なる駆動装置つまり運動成分に対してそれぞれ別々にかつ互いに無関係に（例えば、座標システムのｘ方向，ｙ方向及びｚ方向に）実施され得る。この場合、これらの駆動装置の各々が、多数の独立した座標軸線のうちの１つの座標軸線に沿った座標測定装置の運動を制御する。
【００２１】
特に多数の電気モータが設けられている。これらの電気モータは共同して、座標測定装置の全ての運動を引き起こす。この場合、これらの電気モータの運動が、この座標測定装置の運動の運動成分に一義的に割り当てられている。例えば、それぞれ少なくとも１つの電気モータが、この座標測定装置の１つの直線運動に対して設けられている。この場合、これらの直線運動の各々が、２つずつ互いに垂直を成す３つの方向のうちの１つの方向で専ら起こる。その結果、希望する各点が、到達可能な運動領域内で直接的に移動され得る。特に、３つの直線運動の３つの速度成分が監視され得る。このことは、１つより多い電気モータが、これらの運動成分のうちの少なくとも１つの運動成分（例えば、３つの直線運動のうちの１つの直線運動）を生成するために使用される場合を一緒に含む。この場合、これらの電気モータの速度が、同じ運動成分に対して互いに独立して監視され得るか、
（例えば、これらの速度の平均値を作ることによって）共通に監視され得るか又はこれらの電気モータのうちの１つの電気モータだけが監視され得る。
【００２２】
これらの電気モータをこれらの運動成分に一義的に割り当てることは、個々の電気モータによって生成された運動が動的に結合されている場合も含む。この場合、速度の第２値が、多数の追加の運動センサの測定信号から算出され得る。例えば、第１電気モータの運動が、１より小さい係数だけで乗算されて組み合わされた運動に寄与する一方で、第２電気モータの運動が、１対１（又はこの代わりにその他の係数で）乗算されて組み合わされた運動に寄与するように、第１電気モータ及び第２電気モータの運動が動的に結合されている。
【００２３】
座標系内の座標の測定は、デカルト座標に限定されていない。むしろあらゆる種類の座標、例えば極座標，円柱座標等が決定され得る。
【００２４】
座標測定機とは、座標系内の座標が座標測定機によって測定され得るこの座標測定機だけを意味するのではなくて、測定対象物の位置の検査を可能にする座標測定機も意味する。例えば座標測定装置が、機械式のセンサ及び／又は光学式のセンサを有し得る。
【００２５】
本発明の重要な利点は、座標測定機の定格運転からの信号が速度を確実に監視するために利用されることにある。この場合、これらの信号の高精度の評価の少なくとも一部も、同時に利用され得る。すなわち、座標測定機による測定対象物の座標の測定は、一般に高精度である。それ故に、正確な速度値も算出され得る。速度を計算する時の精度を上げるため、座標測定機が、高精度の時間信号発生器を有する。この時間信号発生器は、時間を基準にした微分に対するタイムベースを提供する。速度の計算も非常に正確に実施され得るように、最近の座標測定機で実現されている座標を測定するための測定値を検出する時の走査速度も高い。
【００２６】
以下のものを有する座標測定機も、本発明の範囲に属する：
（ａ）座標測定装置、特に測定ヘッドによって測定対象物の座標を測定する座標測定システム。この座標測定装置は、少なくとも１つの駆動装置によって駆動されて１つの方向に少なくとも移動可能である。
（ｂ）座標測定システムの評価装置。この評価装置は、座標測定装置の位置に関する情報を有する測定値から座標を測定するために構成されている。
（ｃ）運動センサを有する駆動制御装置。この運動センサは、座標測定装置の運動の測定信号を生成する。これらの測定信号は、座標測定装置の駆動装置を制御する駆動制御装置によって使用され得る。
（ｄ）座標測定装置の速度を確実に監視する監視装置。
（ｅ）監視装置の第１速度算出装置。この第１速度算出装置は、座標測定システムに接続されていて、速度の第１値をこの座標測定システムの測定値から計算するために構成されている。
（ｆ）監視装置の第２速度算出装置。この第２速度算出装置は、前記運動センサに接続されていて、速度の第２値を追加の運動センサの測定信号から算出するために構成されている。
【００２７】
さらに座標測定機は、期待値つまり最大値より高い過電流、すなわち駆動装置又は駆動装置の一部に供給する電流を確認する装置を有してもよい。確認された電流が、この期待値つまり最大値に達するか又は超える場合、同様に適切な保護措置（例えば、駆動部の遮断）が実施され得る。
【００２８】
監視装置は、座標測定機から独立したユニットを構成する装置又は配置でもよい。例えば、既存の座標測定機が、このような監視装置を後で備えてもよい。
【００２９】
特に、第１速度算出装置が、第１マイクロコンピュータを有し、第２速度算出装置が、追加の第２マイクロコンピュータを有してもよい。さらに第１速度算出装置及び第２速度算出装置はそれぞれ、駆動装置の電力供給を遮断する遮断装置に接続され得る。監視の信頼性が、いろいろなマイクロコンピュータを利用することによってさらに高まる。いろいろな測定信号が、速度の第１値及び第２値を計算するためだけに利用されない。さらに、速度の計算つまり速度値の算出が、異なる構成要素内で実施される。
【００３０】
これらの両マイクロコンピュータのうちの１つのマイクロコンピュータ、特に第１マイクロコンピュータが、座標測定機の動作を制御するためにさらに使用される。必ず存在する制御コンピュータが、座標から速度も計算するように、この制御コンピュータは専らプログラミング又は構成される必要があるので、第１マイクロコンピュータは、実際には僅かな追加の経費で実現すべき実施形を意味する。さらに、速度の第２値を運動センサによって生成された信号から計算するため、追加の第２マイクロコンピュータだけが設けられる必要がある、又は、このような第２マイクロコンピュータが。既存のマイクロコンピュータに応じて構成される必要がある。
【００３１】
座標測定機のその他の利点及びその他の可能な構成に関しては、本発明の方法に記載されている。
【００３２】
本発明の実施の形態を添付した図面に関連して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１中に示された門形構造の座標測定機（ＫＭＧ）は、測定台１を有する。この測定台１の上では、ポール２，３が、デカルト座標系のＺ方向に可動に配置されている。これらのポール２，３は、横梁４と共にＫＭＧ１１の門形を形成する。この横梁４の対向する端部が、ポール２又は３に連結されている。詳しく図示しなかった電気モータが、ポール２，３をＺ方向に直線運動させる。この場合、１つの電気モータが、両ポール２，３の各々に割り当てられている。
【００３４】
横梁４は、横送り台７に組み合わされている。この横送り台７は、横梁４に沿ってデカルト座標系のＸ方向に空気軸受式に可動である。横梁４に対する横送り台７の現在の位置が、目盛６に基づいて確認され得る。横梁４のＸ方向の運動が、もう１つの電気モータによって駆動される。
【００３５】
垂直方向に運動する主軸スリーブ８が、横送り台７に対して支承されている。この主軸スリーブ８の下端部が、取付装置１０を介して座標測定装置５に連結されている。プローブ９が、座標測定装置５に対して取り外し可能に配置されている。この座標測定装置５は、もう１つの電気モータによって駆動されて横送り台７に対してデカルト座標系のＹ方向に運動され得る。それ故に、ポール２，３によって規定された中間空間内にある走査ヘッド９が、全部で４つの電気モータによって各時点に対して横梁４の下と測定台１の上とで移動され得る。
【００３６】
図２は、測定装置２２を概略的に示す。この測定装置２２は、測定装置２２の位置（例えば、走査要素の位置）を測定することによって、測定対象物の座標を算出するために運動され得る。測定装置２２は、この実施の形態では互いに独立した３つの直線軸線に対して可動である。これらの３つの直線軸線の各々が、インクリメンタル目盛２４を有する。このようなインクリメンタル目盛に対する測定装置２２の位置の測定が、従来の技術自体から公知である（例えば、磁気式又は光電式の走査）。例えば、位置が、ドイツ連邦共和国特許第43 03 162号明細書中に記されているように光電式のインクリメンタル測定システムを使用して算出され得る。座標又は位置を測定する本発明の範囲内で同様に使用され得る測定システムが、国際特許第87/07944号明細書中に記されている。干渉式の測定原理が使用され得る。
【００３７】
図２中には、対応する信号送信器が、符号２５で示されている。この信号送信器２５は、測定装置２２の実際の位置にしたがってインクリメンタル目盛２４を使用して位置信号を生成する。この位置信号は、後続接続されたインターポレータ２６によってさらに処理される。このインターポレータ２６は、インクリメンタル目盛２４の目印間の位置に対して有効な値も供給する。これらの値は、後続接続された座標算出装置２８によって利用され得る。
【００３８】
（特にインクリメンタル目盛２４の座標系で規定されている）座標算出装置２８によって算出された座標が、測定装置２２の速度を算出する第１算出装置３２に供給される。この速度は、時間を基準にした個々の座標の時間微分をその都度計算することによって算出される。
【００３９】
さらに、エラーが存在するかどうかつまり基準が満たされているかどうかを確認するための予め規定した基準にしたがって、第１算出装置３２（及びさらに説明する第２算出装置３４）が構成され得る。特に、算出された速度値のうちの１つの速度値が非常に高いかどうかが確認され得る。
【００４０】
さらに図２は、測定装置２２を動かす多数の駆動モータＭのうちの１つの駆動モータを示す。出力段ＰＳが、このモータＭを制御するために設けられている。さらにタコ信号発生器ＴＧが、モータＭ又はモータＭによって駆動されるシャフトに組み合わされている。このタコ信号発生器ＴＧは、シャフトの回転速度に応じて、すなわちモータＭによって運動する測定装置２２の速度に応じて速度の目安であるタコ信号を提供する。出力段ＰＳに供給された目標値にしたがってモータ電流を制御するため、このタコ信号は、一方では出力段ＰＳ（この出力段ＰＳは、電流制御器及び回転数制御器のような制御器を有し得る）に供給される。モータ制御の実施の形態を図３に基づいてさらに説明する。
【００４１】
（３つの座標軸線に関してそれぞれ独立した）目標速度は、位置目標値から算定され得、さらに測定装置２２がこの測定装置２２の実際の位置でどのくらいの速度で移動されなければならないかに関する情報から算定され得る。座標測定機を制御するために位置目標値を利用することに関する例は、ヨーロッパ特許第084 965 4号明細書から公知である。
【００４２】
タコ信号又はこのタコ信号から導き出された再処理信号が、第２算出装置３４に供給される。この第２算出装置３４は、この信号から測定装置２２の速度を算出する。この場合、例えば図２中に示されなかったモータＭと測定装置２２との間に配置されたギア装置のいろいろなギア段も考慮され得る。
【００４３】
算出装置３２，３４のうちの少なくとも１つの算出装置が、エラー信号を生成した場合、このエラー信号が、調整装置３６に供給される。この調整装置３６は、対応する措置を自動的に開始する。このような措置に対する実施の形態を図４に基づいてさらに説明する。調整装置は、この実施の形態ではリレー又はリレーと付随する制御装置との組み合わせである。
【００４４】
図３中に示された配置は、座標測定機、例えば図１及び２に基づいて説明されている座標測定機の電気モータＭのうちの１つの電気モータＭが、どのようにして運転の間に給電されて制御されるかを詳しく示す。このモータＭは、この実施の形態では２本の電気コネクタＣ１，Ｃ２を介して出力段ＰＳに接続されている。この出力段ＰＳは、信号入力部ＳＩを有する。この出力段ＰＳは、この信号入力部ＳＩを通じてコンピュータ又はマイクロコントローラから制御信号を受信する。この出力段ＰＳは、これらの制御信号に応じて電気コネクタＣ１，Ｃ２に通電するモータ電流を調整する。
【００４５】
特に座標測定装置の目標位置及び実際位置及び／又は目標速度が、制御装置全体の入力変数として使用される。この制御装置全体は、最終段以外にその他の制御器、例えば電流制御器，回転数制御器及び位置制御器を有してもよい。
【００４６】
電気エネルギーが、電源端子ＰＮ，エネルギー供給ユニットＥＶ，２極リレーＲ２及び２つの電気コネクタを通じて出力段ＰＳに供給され得る。この出力段ＰＳは、モータ電流を供給するためにこの電気エネルギーを必要とする。電源端子ＰＮは、交流電圧のエネルギー供給網に接続され得る。エネルギー供給ユニットＥＶは、例えば変圧器及び整流器を有する。電気コネクタは、エネルギー供給ユニットＥＶをリレーＲ２を介して出力段ＰＳに接続する。
【００４７】
出力段ＰＳは、電流測定装置ＩＭを有するか又はこのような電流測定装置に組み合わされている。電気コネクタＣ１，Ｃ２及びモータＭに通電するモータ電流が、この電流測定装置によって測定され得る。さらに出力段ＰＳは、図２中に詳しく示されなかったモータ電流を調整するためのアクチュエータを有する。
【００４８】
さらに、タコ信号送信器ＴＧが設けられている。このタコ信号送信器ＴＧは、電気モータの動作に応じてタコ信号を生成し、信号線ＳＬを通じて出力段ＰＳに伝達する。このタコ信号送信きは、例えばレゾルバつまり信号発生器だけを有する可変変圧器である。
【００４９】
したがって、座標測定機が動作する間に、出力段ＰＳが、制御信号入力部ＳＩに入力する制御信号（例えば、範囲−１０Ｖ〜＋１０Ｖ内のアナログ直流電圧値）に応じて電気コネクタＣ１，Ｃ２中のモータ電流（直流）を調整し、速度を制御信号によってプリセットされている値に制御する。この場合、出力段ＰＳが、タコ信号送信器によって生成されたタコ信号を連続して又はほぼ連続して評価する。
【００５０】
ここで説明した本発明の好適な構成によれば、さらに出力段ＰＳは、タコ信号を速度監視装置にタコ信号に伝達する信号出力部ＴＳを有する。しかしながらこのタコ信号は、直接タコ信号送信器ＴＧから速度監視装置に伝達されてもよい。
【００５１】
座標測定機は、多数のモータを有する場合、図２中に示された配置の複製が、特に１つずつ複数の電気モータの各々に対して設けられている。この場合、エネルギー供給ユニットＥＶが、全ての配置によって例えば共通に利用され得る。
【００５２】
好ましくは、速度監視部によって生成されたエラー信号が、以下の工程を起動する：制御信号が、出力段ＰＳに対して可能な限り迅速に出力される。この制御信号は、モータ電流（すなわち、モータを能動的に制動するモータ電流）を反転させることを出力段ＰＳに命令する。さらに、両リレーＲ１，Ｒ２を開くため、リレーＲ１及びリレーＲ２の双方が、図３中に示された制御線を通じて制御される。これらの両リレーが開いている場合、（電気コネクタＣ３，Ｃ４を通じた）出力段ＰＳの電力供給及びモータ電流線（電気コネクタＣ１，Ｃ２）が遮断されている。さらに、モータの両電流端子が、リレーＲ１とモータＭとの間に配置されている特に短絡スイッチＫＳ（図２参照）によって短絡される。電気コネクタＣ１，Ｃ２が、これらの電流端子に接続されている。この場合、リレーＲ１が既に開いている時は、最初に短絡されることが考慮される。
【００５３】
図４は、配置を示す。いろいろに可能な機能を後でさらに説明する。この配置は、コンピュータＰＣを示す。このコンピュータＰＣは、データバスＢを有するか又はこのようなデータバスに接続されている。さらに、多数のマイクロコントローラＭＣが、データバスに接続されている。図4中には、２つのマイクロコントローラＭＣが示されている。３つの点によって示されているように、しかしながらさらに多数のマイクロコントローラが設けられ得る。特にマイクロコントローラが、座標測定機の監視すべき各電気モータに対して１つずつ設けられ得る。しかしこの代わりに、同じマイクロコントローラが、多数又は全ての電気モータに対して設けられてもよい。
【００５４】
示された両マイクロコントローラＭＣのうちの下のマイクロコントローラは、例えば特定の１つの電気モータＭに割り当てられている。この場合、この電気モータＭは、同様に図４中に示されている。このマイクロコントローラＭＣは、信号コネクタＳＶを介して出力段ＰＳ、例えば図3中に示された出力段ＰＳに接続されている。さらに、タコ信号送信器ＴＧが同様に設けられている。このタコ信号送信器ＴＧは、信号線ＳＬを介して出力段ＰＳに接続されていて、電気モータＭの動作にしたがってタコ信号を生成する。
【００５５】
さらに、電線Ｃ１１が、図4中に認識できる。この電線Ｃ１１は、第1電位にある端子Ｐ１から少なくとも１つの第1スイッチＳＷ１及び少なくとも１つの第2スイッチＳＷ２を介してモータＭに敷設され、モータ電流が、モータの動作の間にこのモータに供給される。対応するもう１つの電線Ｃ２１が、モータＭを第２電位（Ｐ２）に接続する。出力段ＰＳが、電気モータＭの定格運転の間に電線Ｃ１１，Ｃ２１を通じて電流を制御する。
【００５６】
同様に図４から分かるように、コンピュータＰＣが、データバスＢを介して第１スイッチＳＷ１に接続されている。このコンピュータＰＣは、市販のパーソナルコンピュータでもよい。その他の要素が、このスイッチを操作するために設けられ得る。これらの要素は、コンピュータＰＣのデータバスＢを通じて伝達される制御信号をスイッチＳＷ１を操作するために変換する。その結果、少なくともコンピュータＰＣは、スイッチＳＷ１をオン・オフすることができる。このコンピュータＰＣは、速度を監視する間に（この方法に関してはさらに詳しく説明する）モータ電流が遮断される必要があることを確認した時に、このコンピュータＰＣが、スイッチＳＷ１をオフにする。
【００５７】
さらに、電気コネクタＳＶを介して出力段ＰＳに接続されているマイクロコントローラＭＣが、第２スイッチＳＷ２をオン・オフできる。
【００５８】
さらに詳しく説明する状態では、このマイクロコントローラは、スイッチＳＷ２をオフにして、モータＭに通電するモータ電流を遮断する。
【００５９】
一般的に及び図４の具体的な実施の形態から離れて、特に少なくとも２つの異なる制御装置が設けられている。これらの制御装置は、モータ電流を互いに独立して遮断できる。これによって、電気モータ及びこの電気モータによって駆動される座標測定機のシャフトの動作の信頼性がさらに高まる。
【００６０】
以下で説明する実施の形態は、図４に記載の配置に関する。コンピュータＰＣ及びマイクロコントローラＭＣの双方が、図４に基づいて既に説明したように速度の監視によって検出されたエラーの発生時に「非常措置」を実施することができる。このため、両装置は、別々にかつ互いに独立してモータ電流を遮断できるだけではなくて、図３に基づいて説明した措置も実施できる、すなわちいわゆる中間回路（図２中の電気コネクタＣ３，Ｃ４）を遮断しモータを短絡できる。
【００６１】
したがってコンピュータＰＣ及びマイクロコントローラＭＣはそれぞれ、固有の遮断経路を有する。これらのマイクロコントローラＭＣは、例えば図２中に示された第２算出装置に相当する。これらのマイクロコントローラＭＣは、それぞれの直線軸線つまり座標系の座標軸線のタコ信号から速度の第２値を算出する。図２の第１算出装置３２は、コンピュータＰＣによって実現され得る。したがってこのコンピュータＰＣは、座標系の測定値から速度の第１値を算出する。これらのマイクロコントローラは、座標測定機の全制御部の階層内ではコンピュータＰＣの階層レベルの下にあるので、これらのマイクロコントローラは、いわゆるスレーブマイクロコントローラとも呼ばれ得る。その他のマイクロコントローラが、座標測定システムの範囲内で設けられ得る。これらのマイクロコントローラはそれぞれ、１つの座標軸線に割り当てられていて、座標を測定するための測定値が、コンピュータＰＣに供給される。
【００６２】
一般に本発明の場合、しかしながら、速度の第１値及び第２値が、同じ速度算出装置によって、例えばコンピュータによって算出されることが可能である。この場合、第１算出装置が、タコ信号も検出する。このとき、１つ又は複数のマイクロコントローラは、省略され得るか又は別のタスク、例えばこのコンピュータの機能性能を監視することを引き受けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】門形構造の座標測定機を示す。
【図２】座標測定機の運転時に信号を処理する構成群を有する装置を概略的に示す。
【図３】出力段（最終段）を有する装置を概略的に示す。モータ電流が、出力段によって電気モータに供給される。
【図４】１つのコンピュータ及び少なくとも１つのマイクロコンピュータを有する装置を概略的に示す。
【符号の説明】
【００６４】
１      測定台
２      ポール
３      ポール
４      横梁
５      座標測定装置
６      目盛
７      横送り台
８      主軸スリーブ
９      プローブ，走査ヘッド
１０    取付装置
１１    座標測定機
２２    測定装置
２４    インクリメンタル目盛
２５    信号送信器
２６    インターポレータ（分割器）
２８    座標算出装置
３２    第１算出装置
３４    第２算出装置
３６    調整装置
Ｍ      モータ
ＴＧ    タコ信号発生器，タコ信号送信器
ＰＮ    電源端子
ＥＶ    エネルギー供給ユニット
Ｒ１    リレー
Ｒ２    リレー
Ｃ１    電気コネクタ
Ｃ２    電気コネクタ
Ｃ３    電気コネクタ
Ｃ４    電気コネクタ
ＳＩ    信号入力部
ＩＭ    電流測定装置
ＰＳ    出力段
ＴＳ    信号出力部
ＳＬ    信号線
ＫＳ    短絡スイッチ
Ｃ１１  電線
Ｃ２１  電線
ＳＷ１  第１スイッチ
ＳＷ２  第２スイッチ
ＭＣ    マイクロコントローラ
ＳＶ    信号コネクタ
Ｐ１    端子
Ｐ２    電位
ＰＣ    コンピュータ
Ｂ      データバス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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