(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャナ（２４）が移動自在に取り付けられている走査ヘッド（２）が走行し、且つスキャナ（２４）は走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるような座標測定装置を制御する方法において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
スキャナ（２４）が移動自在に取り付けられている走査ヘッド（２）が走行し、且つスキャナ（２４）は走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるような座標測定装置を制御する方法において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、且つ
修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は前記質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）に比例して選択されることを特徴とする方法。
【請求項３】
スキャナ（２４）が移動自在に取り付けられている走査ヘッド（２）が走行し、且つスキャナ（２４）は走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるような座標測定装置を制御する方法において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、且つ
修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は走査ヘッド（２）の軌道加速度（↑ａ↑）により確定されることを特徴とする方法。
【請求項４】
スキャナ（２４）が移動自在に取り付けられている走査ヘッド（２）が走行し、且つスキャナ（２４）は走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるような座標測定装置を制御する方法において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、
修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は走査ヘッド（２）の軌道加速度（↑ａ↑）から確定され、且つ
走査ヘッド（２）の軌道加速（↑ａ↑）は測定される機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）を時間に従って導き出すか、又は位置目標値（Ｌｉ）を時間に従って導き出すかのいずれかにより検出されることを特徴とする方法。
【請求項５】
走査ヘッド（２）と、その走査ヘッドに移動自在に取り付けられたスキャナ（２４）とを走行させる制御装置（１）と、
スキャナ（２４）が走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるように調整する力コントローラ（１８）とを有する座標測定装置において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成されることを特徴とする座標測定装置。
【請求項６】
走査ヘッド（２）と、その走査ヘッドに移動自在に取り付けられたスキャナ（２４）とを走行させる制御装置（１）と、
スキャナ（２４）が走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるように調整する力コントローラ（１８）とを有する座標測定装置において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は力コントローラ（１８）により検出可能であり且つ前記質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）に比例して選択されることを特徴とする座標測定装置。
【請求項７】
走査ヘッド（２）と、その走査ヘッドに移動自在に取り付けられたスキャナ（２４）とを走行させる制御装置（１）と、
スキャナ（２４）が走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるように調整する力コントローラ（１８）とを有する座標測定装置において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、力コントローラ（１８）は走査ヘッド（２）の軌道加速度（↑ａ↑）から修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を確定する座標測定装置。
【請求項８】
走査ヘッド（２）と、その走査ヘッドに移動自在に取り付けられたスキャナ（２４）とを走行させる制御装置（１）と、
スキャナ（２４）が走査ヘッド（２）に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるように調整する力コントローラ（１８）とを有する座標測定装置において、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
量に関しては一定であり、測定すべき工作物（１５）の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
スキャナ（２４）の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成され、力コントローラ（１８）は走査ヘッド（２）の軌道加速度（↑ａ↑）から修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を確定し、且つ力コントローラ（１８）は測定される機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）を時間に従って導き出すか、又は位置目標値（Ｌｉ）を時間に従って導き出すかのいずれかにより軌道加速を検出する座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナが移動自在に取り付けられている走査ヘッドが走行し、且つスキャナが走査ヘッドに対する測定力を受けるような座標測定装置を制御する方法、並びにそれに対応する座標測定装置に関する。
本明細書においてアルファベット文字の前後の↑は、その二つの↑で囲まれた文字の上にその矢印が付されるべきであることを意味している。すなわち、ベクトルを表している。
【０００２】
【従来の技術】
このような方法は、たとえば、ドイツ特許公報第４２１２４５５Ｃ２号から知られている。この公知の方法においては、目標データの形態をとる工作物の形状要素の形状データをコンピュータから座標測定装置の制御装置へ伝送する。制御装置では、目標データを機械座標系に変換し、それをインタポレータに与える。インタポレータはスキャナが移動自在に取り付けられている走査ヘッダが制御されつつ走行するときの位置目標値を生成する。さらに、一実施例では、前記コンピュータから座標測定装置の制御装置へさらに目標測定力も伝送される。この目標測定力に基づいて、力コントローラは、量に関しては一定であり且つ常に工作物の測定すべき表面に対して垂直である走査ヘッドに対する測定力を連続してスキャナに加える。
【０００３】
ここで示す方法の特殊性は、調整される測定力の量が測定プロセス全体を通して一定であり且つ所定の目標測定力に対応することにある。ところが、スキャナの走査ボールを測定すべき工作物の表面に圧接する実際の走査力は、スキャナが加速するときに発生する質量慣性力が原因となって変化する。特に工作物の湾曲した表面部分を走査する場合には、凹形の湾曲では測定力の方向に作用する遠心加速が起こり、そのため、スキャナのボールを測定すべき工作物の表面に押圧する実際の力は増加する。凸形の湾曲の場合には、遠心加速は測定力とは逆方向に作用するので、スキャナのボールを測定すべき工作物の表面に押圧する実際の力は減少する。凸形の湾曲を急速に走行するとき、遠心力が加えられる測定力を越えてしまう可能性があり、その結果、スキャナ又はそれに取り付けられたボールが工作物表面から持ち上がる。いずれにしても、そのような作用によって測定結果に誤りを生じるので、この影響を回避するために、たとえば、後に公開されたドイツ特許出願第１９５２９５４７１号に詳細に説明されているように、工作物の湾曲した表面部分に到達する前に、スキャナの軌道速度を大幅に減少させる。しかしながら、軌道速度を減少させると、特に、たとえば、歯車，シャフト，モータブロックなどのように湾曲の多い工作物の場合には、測定時間が長くなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、測定時間を大きく短縮できる座標測定装置を制御する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の共通する基本理念は、加えられる測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）が
−量に関しては一定であり、測定すべき工作物１５の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
−スキャナ２４の加速によって発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成されているところに見られる。
【０００６】
この方法の特別の利点は、湾曲した表面部分であっても、スキャナに取り付けられたボールを工作物表面に押圧する力を変化させることなく、相対的に速い軌道速度で走査できることである。これにより、特に、たとえば、歯車，シリンダ，モータブロックなどのように湾曲した表面部分を多数含む工作物の場合に、従来可能であったよりはるかに測定時間を短縮することができる。
【０００７】
この場合、修正測定力の検出を様々な方法で実行できる。たとえば、質量慣性力が発生したときに、量に関しては一定であり、方向は質量慣性力とは逆方向に作用する修正測定力をあらかじめ与えることが可能である。
【０００８】
これにより、座標測定装置において、スキャナに取り付けられたボールが少なくとも凸形に湾曲した表面部分を走査するときに持ち上がらなくなるように、スキャナの質量慣性力を容易に補正できる。ところが、この方法は、発生した質量慣性力がごくむらにしか修正されないので、従来と同様に測定誤差をもたらすという欠点を有する。
【０００９】
好ましい実施態様では、修正測定力を前記質量慣性力に比例して選択する。この比例係数は、修正測定力の方向が発生する質量慣性力に対して厳密に逆方向であり且つ修正測定力の量は発生する質量慣性力の量と等しくなるように設定されると有利である。
【００１０】
通常、修正測定力は走査ヘッドの軌道加速度から検出されるが、この軌道加速度は、測定された機械位置を時間に従って導き出すか、又は位置目標値を時間に従って導き出すかのいずれかによって検出されると特に有利である。さらに、軌道加速度は軌道の湾曲から純粋に定性的に評価されても良い。たとえば、走査ヘッドの中に組込める加速度センサによっても加速度を検出できることは言うまでもない。
本発明のその他の利点及び発展形態は添付の図面から推定できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、走査ヘッド２と、それに移動自在に取り付けられたスキャナ２４とを目標データに従って制御しつつ走行させる座標測定装置の制御装置の単純な原理図を示す。
制御装置１の機能を説明する前に、ここで、まず、スキャナ２４という概念の厳密な定義を述べておくべきである。ここで示す制御装置１との関連で、キャスナ２４という概念の下では、走査ヘッド２に移動自在に取り付けられているあらゆる構成要素を想定して理解すべきである。その中には、ここで単なる例として示されているスキャナ２４並びに走査ピン１９及び走査ボール７の他に、走査ピン１９を着脱自在に走査ヘッド２に取り付ける交換ホルダ（図示せず）、走査ピン１９、走査ボール７及び交換ホルダを走査ヘッド２に移動自在に支承する機構、測定力発生器の可動コイル並びに走査ピン偏向を測定する働きをする可動コイルも考えられる。
【００１２】
以下に、座標測定装置の厳密な機能を説明する。座標測定装置の制御装置１は入力インタフェース１０及び送信インタフェース１７を介して座標測定装置の評価用コンピュータ２０と接続している。コンピュータ２０から入力インタフェース１０を介して、とりわけ、次のデータが制御装置１に伝送される。
ａ）座標測定装置の機械座標系（ＭＫＳ）における工作物座標系（ＷＫＳ）を表わす変換マトリクス（Ｔ）；
ｂ）機械座標系（ＭＫＳ）において使用される走査ボール７の、座標測定装置の走査ヘッド２における基準点からのずれを表わすベクトル（↑ｍ↑）；
ｃ）走査ヘッド１９又はそれに取り付けられた走査ボール７が走査すべき工作物１５    に加えるべき目標測定力（Ｆｓｏｌｌ）の量。
【００１３】
さらに、入力インタフェース１０を介して、走査ピン１９又はそれに取り付けられた走査ボール７がたどるべき目標輪郭を表わすために必要である情報が伝送される。これは、たとえば、点の列（Ｐｉ（ｘ，ｙ，ｚ））である。同時に、個々の点（Ｐｉ（ｘ，ｙ，ｚ））にそれぞれ対応し、該当する点における測定すべき工作物１５の表面に対する垂直方向を表わす垂線ベクトル（↑Ｎ↑ｉ）を伝送することもできる。
【００１４】
制御装置１の最も重要な構成要素は１つ又は複数のマイクロプロセッサである。従って、図１に示す機能ユニットのうちいくつかはハードウェアで実現されるのではなく、それらのマイクロプロセッサのファームウェアの一部である。これは、たとえば、入力インタフェース１０に続く機能ユニット１１「変換制御データ」にも当てはまる。機能ユニット１１「変換制御データ」は獲得した情報から、走査ボール７を工作物１５に対して走行させるための軌道データを計算する。それらの軌道データは座標変換により制御系、すなわち、機械座標系（ＭＫＳ）に変換される。
【００１５】
機能ユニット１２「補間」では制御独自のシステムクロックに合わせて、作成された個別のたどるべき軌道のデータ（Ｓｉ）を所定のアルゴリズムに従って、たとえば、線形補間するか又はスプラインアルゴリズムに従って補間し、座標測定装置の３本の測定軸を駆動するための次に位置する位置コントローラ３へ位置目標値（Ｌｉ）を伝送する。
【００１６】
位置コントローラ３で作成された位置目標値は続いてデジタル／アナログ変換され、アナログ調整量として座標測定装置のｘ軸，ｙ軸及びｚ軸に対応する３つの駆動装置４に渡される。位置コントローラ３には、機能ユニット６「測定値検出」を介して座標測定装置の経路測定系５も接続している。この機能ユニット６は機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）、すなわち、機械座標系（ＭＫＳ）における走査ヘッド２の位置を定期的に検出する働きをし、座標測定装置の３本の測定軸の位置制御回路を完成する。
【００１７】
図１に示す制御装置１は、走査ヘッド２にある測定値発生器により出力される、走査ピン１９に取り付けられた走査ボール７が工作物１５と接触したときのスキャナ２４の３つの空間方向への偏向を表わす信号をさらに処理するための電子回路８をさらに含む。それらの測定値発生器から得られ、電子回路８で処理された位置信号は機能ユニット９においてデジタル信号、以下ではスキャナ偏向（ｘＴ，ｙＴ，ｚＴ）に変換される。スキャナ偏向（ｃＴ，ｙＴ，ｚＴ）は、機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）と同様に、後述する機能ユニット２３「修正」を介して送信インタフェース１７へ送られるが、それらはコンピュータ２０が測定結果を計算するために必要な情報である。
【００１８】
制御装置１は、機能ユニット９と接続して、３つの空間方向への走査ピンの偏向を表わすスキャナ偏向（ｘＴ，ｙＴ，ｚＴ）を監視するコントローラ１６をさらに有する。スキャナ偏向（ｘＴ，ｙＴ，ｚＴ）がある所定の値を越えると、コントローラ１６は、スキャナ２４の偏向を再び許容範囲内に戻すように軌道を修正するための妨害量を機能ユニット１２「インタポレータ」に渡す。
【００１９】
次に、本発明による方法を実行することができる力コントローラ１８を説明する。
制御装置１の中に配置された力からコントローラ１８はスキャナ２４が走査ヘッド２に対する測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を受けるように調整するが、この測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、
−量に関しては一定であり、測定すべき工作物１５の表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、
−スキャナ２４の加速によって起こる質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）を少なくとも部分的に補正する働きをする修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成される。
【００２０】
測定力を発生させるために、走査ヘッド２には、図１に示す実施形態の場合のような調整自在の測定力発生器、又は測定方向（ｘ，ｙ，ｚ）のスキャナ２４の偏向に比例する測定力を発生するばねのいずれかが設けられている。
【００２１】
ここで使用される測定力発生器は、たとえば、リニアモータ又は可動コイル磁石の形態をとって実現されている。測定力発生器は所定の信号（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）に応答して、スキャナ２４を３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）へ偏向させる。相応する機能ユニット（１３）「駆動装置タコ」は、機能ユニット１１「変換制御データ」からの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）の信号の形態をとると共に、機能ユニット２１「修正測定力計算」からの、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を提示する信号の形態をとる、調整すべき測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）の量及び方向に関する情報を有する。
【００２２】
目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）を表わす信号は３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）のそれぞれについて調整すべき測定力の方向と量を提示するので、これにより調整される測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は測定すべき工作物１５の表面に対して垂直であり、その結果として得られる測定力の量はコンピュータ２０により機能ユニット１１「変換制御データ」へ伝送された目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）の値に対応する。機能ユニット１３「駆動装置タコ」に印加される目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）の信号は、機能ユニット１１「変換制御データ」において、コンピュータ２０から入力された目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）の量について、個々の点（Ｐｉ）に属する垂線ベクトル（↑Ｎ↑ｉ）から生成される。
【００２３】
加えて、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は、機能ユニット１３「駆動装置タコ」により、目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）に重ね合わされる修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を表わす信号に基づいてさらに調整される。修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）も、３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）のそれぞれについて、付加的に伝えるべき修正測定力の量と方向を表わしている。この場合、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）の信号は機能ユニット２２「軌道加速度計算」と、機能ユニット２１「修正測定力計算」とにより次のように検出される。
【００２４】
機能ユニット２２「軌道加速度計算」は、空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）のそれぞれについて、機能ユニット６「測定値検出」により検出された機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）から、時間に従って第２の導出量を取り出すので、その結果、三次元軌道加速ベクトル（↑ａ↑）が検出される。
↑ａ↑＝（ｄ2ｘ／ｄｔ2；ｄ2ｙ／ｄｔ2；ｄ2ｚ／ｄｔ2）
【００２５】
このようにして計算された軌道加速ベクトル（↑ａ↑）は、次に、機能ユニット２１「修正測定力計算」へ伝送され、そこで、軌道加速ベクトル（↑ａ↑）をスキャナ質量（ｍｔａｓｔ）と次のように乗算する。
↑Ｆ↑ｋｏｒｒ＝ｍｔａｓｔ*↑ａ↑
この乗算によって、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を表わすベクトルを獲得する。
【００２６】
ここで、スキャナ質量（ｍｔａｓｔ）はスキャナ２４の総質量であり、次のように検出できる。クランプ止めされていないスキャナ２４を有する座標測定装置は、スキャナ２４が方向と量の双方に関して一定である軌道加速（↑ａ↑ｔｍ）を受けるように走行し、このとき、スキャナ２４を休止位置に保持するために必要とされる力（↑Ｆ↑ｈａｌｔ）が測定される。スキャナ質量（ｍｔａｓｔ）は、
ｍｔａｓｔ＝↑Ｆ↑ｈａｌｔ／↑ａ↑ｔｍ
の関係に基づいて容易に計算できる。先に述べたように、スキャナ質量（ｍｔａｓｔ）は走査ピン１９及び走査ボール７のみが含まれるのではなく、スキャナと結合され、走査ヘッド２に対して移動自在に支承されている全ての部品も同様に含まれていることに注意すべきである。
【００２７】
このように計算された修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）のベクトルは、既に説明したように、機能ユニット１３「駆動装置タコ」へ伝送され、そこでベクトル加算によって目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と重ね合わされ、その結果として得られた測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）のベクトルは、スキャナ２４に走査ヘッド２に対する前記測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を加えるために使用される。
【００２８】
機能ユニット２１「修正測定力」で計算される修正測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は量に関しては軌道加速度（↑ａ↑）により発生する質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）と一致し、且つ方向に関しては質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）とは全く逆に作用するので、力コントローラ１８は修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を前記質量慣性力（↑Ｆ↑ｔｒ，↑Ｆ↑ｚｐ）に比例して調整する。このとき、力コントローラ１８は走査ヘッド２の軌道加速度（↑ａ↑）から修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を確定する。この軌道加速度（↑ａ↑）は、図１に示す制御装置１の場合のように時間に従って測定された機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）を導き出すことにより検出できるか、あるいは、時間に従って軌道支点（Ｌｉ）を導き出すことにより全く同じように適切に検出できる。
【００２９】
たとえば、走査ヘッドに組込み可能な加速度センサによっても加速を検出できることは言うまでもない。この場合、地震加速度センサ又は圧電加速度センサが考えられる。
【００３０】
ところが、スキャナ２４又は走査ヘッド２が加速運動するときに発生する質量慣性力は測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）を変化させるばかりでなく、特に走査ピン１９や、走査ヘッド２が懸架されているミミックなどの座標測定装置の構成要素のたわみを引き起こす。質量慣性力が全く起こらないとしても、走査ピン１９自体が既に加えられる測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）のためにたわんでしまう可能性がある。従って、図１に示す制御装置１において、スキャナ偏向（ｘＴ，ｙＴ，ｚＴ）並びに機械位置（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）をあらかじめ記憶されている修正表に応じて、位置目標値（Ｌｉ）及び機能ユニット１１「変換制御データ」のデータに従って修正する機能ユニット２３「修正」を設けると特に有利である。該当する信号を修正するための厳密なプロセスは、たとえば、ここにも明らかに参考として取り入れられている出願人のドイツ特許公開公報第４４３６５０７Ａ１号及び第１９５１８２６８Ａ１号の中に詳細に説明されている。
【００３１】
そこで、走査ヘッド１９及び座標測定装置のミミックの統計的湾曲のみならず、動的湾曲をも修正する機能ユニット２３が設けられている。
【００３２】
以上説明した制御装置１の個々の機能ユニットの詳細については、ここで関連性を明示する出願人の冒頭に挙げたドイツ特許第４２１２４５５Ｃ２号を参照。
【００３３】
次に、制御装置１の厳密な機能方式を図２に基づいて今一度明確にしておくべきである。図中、Ｓは走査ヘッド７が走行すべき軌道である。また、（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，．．．）は、機能ユニット１１「変換制御データ」から機能ユニット１２「補間」へ伝送された個々の軌道データ（Ｓｉ）であり、機能ユニット１２「補間」は、前述のように、軌道データ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，．．．）の間で、走査ボール７が所定の固定時間クロックに合わせて位置目標値（Ｌｉ）から位置目標値（Ｌｉ＋１）へと走行するときにたどる位置目標値（Ｌ１，Ｌ２，．．．）を計算する。図２から明らかであるように、位置目標値（Ｌ１）においては、走査ボール７は一定速度で移動する状態にあるので、質量慣性力は発生していない。従って、そこでは、スキャナ２４は量に関しては一定であり且つ工作物１５の表面に対して垂直に作用する目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）のみを受ける。そのため、走査ボール７を工作物１５の工作物表面に圧接する力（↑Ｆ↑ｔａｓｔ）は相応して目標力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と同じ量と方向を有する。位置目標値（Ｌ６）においては、スキャナ２４は工作物１５の凹形に湾曲した表面部分を経て案内されるので、この場合には遠心力（↑Ｆ↑ｚｐ）の形態をとる質量慣性力が発生する。従って、機能ユニット２２「軌道加速度計算」及び機能ユニット２１「修正測定力計算」は、先に詳細に説明したように、工作物表面に対して垂直の向きの目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）に付加的に重ね合わせられる修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）を求め、その結果、測定力（↑Ｆ↑ｍｅｓｓ）は目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）と、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）とから合成されることになる。修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は遠心力（↑Ｆ↑ｚｐ）を補正するので、走査ボール７を工作物表面に圧接する、実際に作用している力（↑Ｆ↑ｔａｓｔ）は目標測定力（↑Ｆ↑ｓｏｌｌ）に相応することになる。位置目標値（Ｌ１２）においても状況は同様に推移するが、唯一の相違点は、この場合には凹形に湾曲した表面部分を測定するために、遠心力（↑Ｆ↑ｚｐ）は表面に向かって作用しているが、修正測定力（↑Ｆ↑ｋｏｒｒ）は工作物表面から離れる方向に作用することである。
【００３４】
本発明がここで示した実施形態に限定されないことは自明である。むしろ、本発明の趣旨に対応するあらゆる実施形態も含まれるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法を実施することができる座標測定装置の制御装置の不可欠な構成要素の単純な原理図。
【図２】  図１に示す制御装置による工作物の走査プロセスの原理図。
【符号の説明】
１…制御装置、２…走査ヘッド、１５…工作物、１８…力コントローラ、２４…スキャナ、↑Ｆ↑ｋｏｒｒ…修正測定力、↑Ｆ↑ｍｅｓｓ…測定力、↑Ｆ↑ｓｏｌｌ…目標測定力、↑Ｆ↑ｚｐ…遠心力（質量慣性力）。
【図１】
0003946843.tif 000002
【図２】
0003946843.tif 000003