Projektdaten

---

Rückführbarer taktiler, aktiver, kraft- und momentmessender Koordinatenmesssystem-Messkopf

---

Taktile Antastsysteme, welche die auftretenden Antastkräfte zwischen einem Tastelement und einem Messobjekt erfassen, sind in der Koordinatenmesstechnik vor allem dort etabliert, wo entweder die mechanische Oberfläche erfasst oder besonders geringe Messunsicherheiten erreicht werden sollen. Um eine dreidimensionale Antastung zu ermöglichen, werden die taktilen Tastsysteme meist unter Verwendung kugelförmiger Tastelemente eingesetzt. Hierbei muss eine Anpassung der Antastkraft und Antastgeschwindigkeit an die bewegliche Tastermasse, den Tasterradius und die Härte des Messobjekts erfolgen. Die Messkopfsysteme nutzen in der Regel als Messgröße die kraftabhängige elastische Deformation eines mechanischen Federsystems (passives Tastsystem) oder erzeugen zusätzliche Kräfte mit Lorentzaktoren (aktiver Messkopf). Die aktiven Messköpfe ermöglichen eine Fliehkraftkompensation und selbstständige Messkraftregelung. Sehr kleine Antastkräfte können nur erfasst werden, wenn filigrane Federsysteme mit geringer bewegter Masse und sehr kleinen Federkonstanten eingesetzt werden. Dies bringt eine hohe Empfindlichkeit bezüglich mechanischer Beschädigungen und der Störeinwirkung durch Oberflächenkräfte mit sich. Zudem können Abweichungen hinsichtlich der Messkräfte durch auskragende Taster, die Güte des Federsystems und die durch die Tasterkonfiguration vorgegebenen Hebelübersetzungen auftreten. Zusätzlich erfordert eine Reduzierung des Tastelementradius eine überproportionale Reduktion der Antastkraft (F - r2). Die Antastkräfte konventioneller Koordinatenmessgeräte (KMG) liegen im Bereich von circa 0,05 N bis 1 N bei eingesetzten Tastkugeldurchmessern von 1 mm bis 8 mm. Spezielle Mikrolastsysteme nutzen Antastkräfte im Bereich unter 1 mN, wie beispielsweise bei dem Tastsystem NPL Microprobe mit einer typischen Antastkraft von 0, 1 mN. Eine Anpassung der Antastkräfte über mehrere Größenordnungen ist aufgrund der verwendeten und meist speziell angepassten Federsysteme derzeit nicht möglich.