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Lexikon der Optik: Koordinatenmeßgeräte

Koordinatenmeßgeräte, optische Feinmeßgeräte, die insbesondere in der Fertigung von Präzisionsteilen bei der Längen- und Winkelmessung, sowie für die Flächenformprüfung und auch für die Gewinde- und Verzahnungsmessung eingesetzt werden.

Grundsätzlich arbeiten K. nach dem Prinzip der Antastung diverser (mindestens zweier) Prüflingspunkte und Bestimmung ihrer Orte im definierten Gerätekoordinatensystem unter Zuhilfenahme optischer Verfahren. Aus den Punktkoordinaten lassen sich dann Angaben über die Abstände der Punkte und somit über die Prüflingsflächen, ihre Formen und relativen Lagen gewinnen.

Die Koordinatenmeßtechnik ist in starkem Maße automatisiert. Die ursprünglich mikroskopisch visuellen zweidimensionalen Meßverfahren wurden wesentlich weiterentwickelt zu der dreidimensionalen Koordinatenmeßtechnik, bei der das mechanische Antastprinzip dominiert. Große, genaue und hochautomatisierte Universalmeßmaschinen, die präzisionslängenmeßtechnische Erfordernisse berücksichtigen (z.B. das Komparatorprinzip, Meßbewegungen auf Luftlagern), sind weitgehend mit nach inkrementalen Meßverfahren arbeitenden optischen Längenmeßgeräten ausgerüstet.

Die Prüflingsantastung erfolgt vorwiegend mit einer mit der Maßverkörperung kombinierten Tastkugel in Sensoren, die nach verschiedenen Prinzipien (mechanisch-optisch-elektronisch wandelnd) Nullindikatorsignale zur Gewährleistung einer reproduzierbaren Antastung liefern. Durch Meßkräfte bedingte elastische Verformungen und die geometrische Form der Tastkugel werden berücksichtigt. Der Sensor wird im allgemeinen in drei Richtungen bewegt, während der Prüfling noch eine meßbare Rotationsbewegung ausführen kann.

Die Meßbereiche von K. können bis zu mehreren Metern betragen. Die Meßgenauigkeiten hängen auch von den Meßbereichen ab. Sie liegen zwischen 0,1 mm und 0,1 μm.

Ein spezielles K. für die Optiktechnologie stellt der Long Trace Profiler dar.

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