- Die Koordinatenmesstechnik basiert auf der schon lange
vorher eingeführten eindimensionalen
Längenmesstechnik. Diese wurde später durch das
Abbesche Komparatorprinzip („Der Messapparat ist so
anzuordnen, dass die zu messende Strecke die gradlinige Fortsetzung
der als Maßstab dienenden Teilung bildet“) zu hohen
Genauigkeiten gebracht. Beispiele dafür sind die
Abbe-Längenmesser senkrecht (1933) und waagerecht (1935) von
Carl Zeiss Jena, deren Maßverkörperungen
Glasmaßstäbe waren.
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- Die ersten Koordinatenmessgeräte entstanden aus
Lehrenbohrwerken, die schon über verstellbare
Koordinatenachsen in messbaren Positionen verfügten. Ein
Messmikroskop dieser Art war die „Trioptic“ von SIP,
die 1961 vorgestellt wurde. Daraus entstand das
Koordinatenmessgerät SIP 422 und später die SIP 560M
CMM.
|  Quelle: John A. Bosch / Moore Tool
Company |
- Die ersten Koordinatenmessgeräte entstanden in der Regel
bei Herstellern von Werkzeugmaschinen. Sie mussten die
Leistungsfähigkeit ihrer immer höher automatisierten
Maschinen überprüfen. Ein allgemeiner Bedarf an
Koordinatenmessgeräten war aber noch nicht erkennbar.
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- Ein Beispiel für diese Entwicklung ist ein Gerät
von Ferranti, Edinburgh, Schottland. Es besaß eine
außerordentlich gute Zugänglichkeit, war von Hand
bedienbar und hatte einen fest an der Pinole angebrachten konischen
Taster. Dieser war vor allem zum Messen von Bohrungsabständen
geeignet.Er war gegen ein Projektionsmikroskop auswechselbar. Die
Position der Achsen wurde mit Glasmaßstäben mit einer
Auflösung von 12 µm ( 0,0005 inch) nach dem
Moiré-Prinzip gemessen.
| 1956 Ferranti
Koordinatenmessgerät (2D) 1962 auch Wegmessung in der Z-Achse  Quelle: John A. Bosch / Ferranti
Ltd.
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- Die Firma Sheffield, die für Nordamerika die Maschinen von
Ferranti vertrieb, entwickelte später eigene Geräte mit
dem Markennamen „Cordax“ (für coordinate
axes), der lange Zeit zum Synonym für
Koordinatenmessgeräte wurde. In der Abbildung ist die Anzeige
der Koordinaten in drei Achsen zu erkennen. Offensichtlich war auch
an diesem Gerät nur ein fest an der Pinole angebrachter Taster
im Gebrauch.
| Cordax 1966
von Sheffield USA  Quelle: John A. Bosch / Ferranti
Ltd.
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- Auf der Werkzeugmaschinenmesse 1967 in Hannover wurde von DEA
erstmals ein schaltender Messkopf gezeigt. 1973 folgte eine
Entwicklung von Renishaw. Im gleichen Jahr wurde eine voll
automatisiertes Messgerät mit Tasterwechsler an Caterpillar in Peoria geliefert. DEA entwickelte sich zu einem der größten Hersteller von Messmaschinen. Im Zuge der später einsetzenden Marktkonsolidierung wurde DEA 1994 von Brown&Sharpe übernommen, danach im Jahre 2002 von Hexagon.
| 1963 DEA
Prototyp (3D) 2,5m x 1,6m x 0,6m  Quelle: John A. Bosch / Franco
Satorio
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Die ersten Koordinatenmessgeräte in Deutschland
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- Bis 1973 war die Entwicklung der Koordinatenmesstechnik auf 2D-
oder 3D-Geräte in Ständerbauweise beschränkt. Diese
wurden vorwiegend in der Karosseriemesstechnik zum Messen und
Anreißen eingesetzt. Hersteller in Deutschland waren
Stiefelmayer, Mora, Wenzel und Zettmess. International waren die
Firmen Portage/Bendix, Poli, Trimek, ITP und Brown&Sharpe in
diesem Geschäft vertreten. Später wurden die
Ständermessgeräte (auch Horizontalarm-Messgeräte
genannt) mit Messkopfsystemen vorwiegend von Renishaw
ausgerüstet. Die Firma Stiefelmayer entwickelte 1975
dafür einen vom Anreißen her bekannten genauen
Würfel mit dem die Tastsysysteme in alle Raumrichtungen ohne
Umrechnung umgesetzt werden konnten.
|  Quelle: Stiefelmayer |
- Auf dem optischen Sektor waren die Profilprojektoren die
Vorläufer für die Geräte mit „optischer
Antastung“ und Bildverarbeitung. In einem ersten Schritt
wurden diese Projektoren mit opto-elektronischen Sensoren wie dem
Tastauge von Werth oder dem Kreis-KreisringSensor von Zeiss
Jena ausgerüstet. Sie ermöglichten eine automatische
Erkennung und Datenübernahme von Kanten.
- Das Universal-Messmikroskop UMM von Carl Zeiss Jena wurde
über viele Jahre erfolgreich verkauft. Auch bei Carl Zeiss
Oberkochen wurde seit 1955 ein 2D-Koordinatenmessgerät,
genannt UMM 200, in das Programm genommen. Das Messobjekt wurde
visuell mit einem Messmikroskop „angetastet“. Die
Glasskalen wurden mit einem Okular, durch Spiegel umschaltbar,
optisch abgelesen. Der später an dieses Gerät angebaute
erste Taster war ein starrer Schaft mit einer Metallkugel, die beim
Antasten an ein metallisches Werkstück einen Stromkreis mit
wenigen µA schloss. Das Antasten wurde von einem
„Magischen Auge“ angezeigt und musste besonders
gefühlvoll erfolgen.
|  Quelle: Werth |
- Vorläufer der Koordinatenmessgeräte war auch der Messstand Leitz Strasmann. Er wurde 1975 ebenso wie das
Tischgerät UPM-3D „automatisch“ mit einem
3D-Messkopf angeboten.
| Leitz
Strasmann 1975 mit 3D-Messkopf  Quelle: Leitz
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- Der VEB Carl Zeiss JENA trat mit dem Universalmessstand
UMS 1975 an die Öffentlichkeit. Das Gerät hatte oben
liegende Führungen mit vier Säulen. Dadurch war die
Zugänglichkeit sehr beeinträchtigt. Die Positionsmessung
der Messschlitten erfolgte über so genannte
Wälzschraubgetriebe. Der Messkopf verfügte über
einen wechselbaren Messeinsatz mit max. fünf Tastern. Er war
gegen einen Zentrierprojektor auswechselbar. Der Messtisch hatte
Justierungsmöglichkeiten in drei Freiheitsgraden zur
mechanischen Ausrichtung der Messobjekte. Man erkannte später,
dass der Messkopf prinzipielle Mängel aufwies. Auch wegen der
in der damaligen DDR nur begrenzt verfügbaren
Datenverarbeitungstechnik war eine Wettbewerbsfähigkeit des
UMS nicht gegeben. Das Gerät wurde etwa 1980 wieder vom Markt
genommen. Der VEB Carl Zeiss JENA übernahm nach der wende 1989
die Beratung für den Vertrieb der Koordinatenmessgeräte
von seinem westlichen Bruder Carl Zeiss Oberkochen.
| Universalmessstand UMS 1975 Carl Zeiss Jena  Quelle: Carl Zeiss Jena
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- Ein weiteres in Deutschland entstandene Gerät erregte bei
seiner Vorstellung 1973 auf der „Microtecnic“ in
Zürich internationales Aufsehen:
Die heute schon legendäre UMM 500 (Universal
Mehrkoordinaten Messmaschine) von Carl Zeiss Oberkochen. Der
messende 3D-Messkopf war mit fünf Tastern
(„Sterntaster“) bestückt. Schief gestellte
Endmaße wurden motorisch (mit „Joysticks“ von
Hand gesteuert) mit einer Wiederholbarkeit von wenigen Zehnteln
Mikrometern gemessen Die UMM hob mit einem Schlag die 3D-Messtechnik auf ein
höheres, bis dahin unbekanntes Niveau.
|  Quelle: Carl Zeiss Oberkochen |
- 1987 wurde auf der Messe CONTROL in Sinsheim das erste Multisensor-Koordinatenmessgerät mit kombinierter Bildverarbeitungs- und Lasersensorik vorgestellt.
Der Optik-Kopf war so gestaltet, dass über zwei Kameras zwei feste Vergrößerungen genutzt werden konnten, zusätzlich war ein Lasertriangulations-Sensor in den gleichen Strahlengang integriert.
| 1987 Multisensor-Koordinatenmessmaschine Inspektor 300  Quelle: Werth
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- Die Entwicklung ging von 1973 an rapide aufwärts. In einer
Marktübersicht von 1975 wurden bereits 49 verschiedene
Koordinatenmessgeräte aufgezählt, die von 17 Firmen
angeboten wurden.
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