在测量工件的坐标时的误差修正和/或避免的制作方法

本申请是申请号为201180073361.3(国际申请号为pct/ep2011/061681)，申请日为2011年7月8日，发明名称为“在测量工件的坐标时的误差修正和/或避免”的申请的分案申请。

本发明涉及在测量工件的坐标时的误差的修正和/或避免。本发明尤其涉及用于测量工件的坐标的组件、用于制造这样的组件的方法以及用于运行这样的组件的方法。

背景技术：

工件的坐标能够以不同的方式说明和测量。所述坐标例如关系到参考系统如所谓实验室系统，或者关系到基于工件或工件保持装置的坐标系。但也可能的是，感测或说明工件的、关系到工件的至少两个参考点的尺寸，例如长度、宽度或直径。为了确定坐标，坐标测量仪(以下也缩写为：kmg)或坐标测量仪的使用者因此被指示：识别用于探测工件的探测器的位置以及还多次识别其取向以及也识别工件的位置和取向或者识别所述位置和取向的至少一个可能的改变。尤其当工件和探测器彼此相对运动以便能够进行进一步的坐标测量时，可能出现位置和取向的改变。因此，如果用于测量工件的坐标组件的不同部分可彼此相对运动，则相应的运动可能在测量工件坐标时导致误差。这样的相对运动的例子是旋转装置的旋转运动(这是本发明的第一方面的内容)、在出于坐标测量的目的而调节用于探测工件的探测器或探测头(其具有传感装置)的位置和/或取向时的运动(这是本发明的第二方面的内容)和基于机械力的机械弯曲和/或用于坐标测量的组件或工具机的材料热膨胀或热收缩(这是本发明的第三方面的内容)。

所有这些可运动性除了可选择地存在的探测器的、由该探测器在通过机械探触来测量工件坐标期间(也就是说在探测器接触工件期间)实施的运动之外附加地给出。尤其已知这种探测器，它在机械地探触工件时基于在工件和探测器之间起作用的机械力而从中间位置偏转出来，其中，该偏转出于确定接触点坐标的目的而被获知和评估。因此，附加的可运动性导致坐标测量时的误差。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提出一种开头所述类型的组件以及方法，通过它们，在测量工件的坐标时修正和/或避免误差。

提出一种用于测量工件的坐标和/或用于加工工件的组件，其中，所述组件具有第一部分和可相对于所述第一部分运动的第二部分，其中，这些部分的可相对运动性除了可选地、附加地固定在所述组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地给出，所述可能发生的可运动性在机械地探测所述工件以便测量所述坐标时通过所述探测器从中间位置的偏转出来来给出，其中，在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是说在第二或第一部分上布置有至少一个传感器，其中，所述传感器构型得用于相应于所述测量体的位置、从而相应于所述第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

所述至少一个传感器和所述至少一个配属给所述传感器的测量体是在所述组件上永久存在的元件。因此，与为了一次性或重复校准的目的而布置在组件上的测量系统不同，能够在组件连续运行期间、尤其在坐标测量仪或工具机运行期间获得测量值，并且能够在组件运行期间获知与所述部分的理想的和/或预给定的运动的偏差和/或不希望的运动。因此，可能的是，简化组件的结构并从而发生比希望的更大的、与理想的或预给定的运动的偏差或者更大的运动。在运行时、尤其测量工件的坐标时能够考虑对这些运动或偏差的测量。一种考虑的可能性是对运动进行计算修正，尤其借助于数学模型。优选，重复地感测并考虑所述至少一个传感器的测量值。

根据一种用于制造这样的组件的相应方法，提供该组件的第一部分和该组件的第二部分，并且将第一和第二部分构造得可彼此相对运动。在此，这些部分的可相对运动性除了可选地附加固定在该组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地被允许，所述可能发生的可运动性在出于测量坐标的目的机械地探测工件时通过探测器从中间位置偏转出来而给出。在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是在第二或第一部分上布置有至少一个传感器。该传感器构型用于在该组件运行时相应于测量体的位置、从而相应于第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

根据一种用于运行这样的组件的相应方法，使该组件的第一部分和该组件的第二部分彼此相对运动，其中，这些部分的可相对运动性除了可选地附加固定在该组件上的探测器的可能发生的可运动性外附加地被允许，所述可能发生的可运动性在出于测量坐标的目的机械地探测工件时通过探测器从中间位置偏转出来而给出。在第一或第二部分上布置有一测量体并且在另一部分上、也就是在第二或第一部分上布置有至少一个传感器，其中，该传感器构型用于在该组件运行时相应于测量体的位置、从而相应于第一和第二部分的相对位置产生测量信号。

探测器尤其能够布置在测量头或探测头上，该测量头或探测头使得能够实现探测器的可运动性并且尤其也能够通过至少一个传感器感测所述偏转。

传感器例如可以是磁阻传感器、根据电磁霍尔效应起作用的霍尔传感器、光学传感器、根据压电效应起作用的传感器、电容式传感器、被构型用于间距测量和/或相对位置测量的涡流传感器或者是根据所提到的作用方式中的至少一个和/或未提到的作用方式中的至少一个工作的传感器。尤其磁阻传感器和霍尔传感器也能够多个地布置在共同的承载件上、例如类似于微芯片的微承载件上。共同承载件上的每个传感器则尤其感测一个不同的运动自由度。例如通过两个分别承载用于感测三个彼此线性不相关的自由度的三个传感器并且布置在不同轴向位置上的承载件，能够感测全部的运动自由度。通过承载件上的多个传感器也能够测量在承载件的地点上存在的磁场。光学传感器例如感测在测量体上构成的多个标记中的一个，当该标记从传感器的视野中运动经过时。在另一类型光学传感器中，例如实施激光三角测量和/或如在干涉仪中那样实施与不受测量体影响的比较光束的比较。在又一类型的光学传感器中，投影到测量体上的图案被感测。

测量体尤其根据传感器的测量原理构型。测量体例如能够具有永磁性材料，以便能够根据霍尔效应或磁阻测量原理来测量。替换地或附加地，测量体(例如柱体或球形测量体)能够具有用于电容式或电感式传感器的导电表面和/或用于光学传感器的用于反射测量射线的反射表面。反射的或部分反射的表面例如能够构造在柱形的、锥形的或环面形的测量体上。在任何情况下，传感器产生包含关于测量体位置进而关于第一和第二部分相对位置的信息的信号。在有些测量原理中，如同例如在栅盘(该栅盘带有多个栅格式的划线形标记)作为测量体时，传感器的单个信号可能还不足以能够评估关于位置和相对位置的信息。附加地例如可能需要计数器状态，该计数器状态相应于之前已经感测的标记的数量，和/或需要第一和第二部分的初始位置。如果至少三个旋转位置传感器中的多个绕旋转装置的旋转轴线分布地布置并且分别由各个旋转位置传感器感测旋转装置的两个可彼此相对旋转的部分的一个旋转位置，则由旋转位置传感器提供的测量信号能够被用于获知和/或考虑平移运动(也就是说两个可彼此相对旋转的部分在横向于旋转轴线的方向上的运动)。对此还要详细探讨。在相同的情况下或者也在测量系统具有其它传感器的情况下，可能需要对由测量体和传感器构成的传感器组件进行校准，以便在运行用于测量工件坐标的该组件时能够获知测量体的坐标和/或第一和第二部分的相对位置。因此优选，用于测量工件坐标的该组件在确定测量体的位置和/或第一和第二部分的相对位置方面进行校准，也就是说将传感器的测量信号配属给所述位置或相对位置的相应值。在此，例如实施比较测量和/或使用在它们的尺寸和形状以及相对于该组件的位置方面精确已知的校准标准。

形状误差、也就是说测量体与理想的或预给定的形状(例如球形形状或柱形形状)的偏差，能够通过校准来确定并考虑，尤其进行计算修正。此外能够校准传感器，例如基于传感器的测量信号和由该传感器感测的测量参量之间的关系的非线性。

如果设置有多于一个传感器和/或多于一个测量体，以获知第一或第二部分的位置并且尤其获知第一和第二部分的相对位置，尤其与前面所述相同的情况适用于这些传感器和/或测量体的特征。多个传感器能够或者布置在第一部分或者布置在第二部分上。替换地或附加地，能够不仅在第一部分上而且在相对于该第一部分可运动的第二部分上分别布置有至少一个传感器。相应情况适用于对个测量体。多个测量体能够利用另一部分上的至少一个测量体，以便共同产生信号。但也可能的是，给多个传感器中的每个配属一个单独的测量体。还可能的是，一个传感器构件具有多于一个传感器。因此，这样的传感器构件例如能够关于一个以上的运动自由度提供第一和第二部分的相对位置的信息。

该组件的承载至少一个传感器和/或一个测量体的承载部分优选由具有低的热膨胀系数或收缩系数的材料制成。此外优选，这样的承载部分抗变形刚性地构造。这也适用于多个承载部分的组件。因此，外部的力和温度差导致小的或可忽略地小的误差。如果组件具有基底，组件的所有其它部分或大部分、例如基板直接或间接支撑在该基底上，则优选传感器和/或测量体的至少一个部分或者直接或者通过一个这样的承载部分与基底连接。还说明了这样的实施例：其中，承载部分是杆形的。在这种情况下，杆的一端部优选固定到基底上。在旋转装置的情况下，传感装置(也就是所述至少一个传感器/测量体对)的一部分，例如传感器，布置在旋转装置的固定部分上。传感装置的相应配属部分、例如配属的测量体优选直接固定在旋转装置的可旋转部分上。

本发明允许，例如在(本发明的第一方面的)旋转装置中，所述旋转装置仅能够实现第一部分相对于第二部分或者反之的离散的旋转位置，获知实际旋转位置或者获知相应的修正值，所述修正值相应于实际旋转位置与期望的离散旋转位置的偏差。但是，如还要详细解释的那样，本发明甚至能够实现，具有用于设定离散的旋转位置的机械器件(例如具有所谓端面齿)的旋转装置由在其中不再存在这样的机械器件的旋转装置取代。尽管如此，通过相应地控制旋转装置仍能够重复地设定一个或多个预给定的旋转位置。在相应构型控制装置的情况下甚至能够实现，能够精确地再现旋转位置。为此，控制装置能够使用所述至少一个传感器的测量信号，也就是说测量信号或从所述测量信号中得到的信息或信号被传送给控制装置，该控制装置控制旋转运动并且尤其控制旋转装置的至少一个驱动装置(例如马达)。如果例如不仅能够设定离散的旋转位置，然而控制装置不能够实现精确地再现旋转位置，则本发明允许获知实际旋转位置或者获知上面提到的相应修正值。在连续区域内部的任意旋转位置的设定例如在使用驱动旋转运动的步进马达的情况下是不可能的。用这样的步进马达精确地再现确定的旋转位置也是不可能的，因为这些可设定的旋转位置可能与外部情况相关。为驱动所使用的驱动机构(例如具有用于传递转矩的齿轮)也会引起可设定的旋转位置的改变。

在一般情况下，对于第一部分和第二部分预给定至少一个相对位置，该相对位置在运行组件时要调整，其中，设置一评估装置，该评估装置被构型用于在使用该组件的传感器的信号的情况下确定，如果预给定的相对位置已被调整，第一部分和第二部分处于哪个相对位置中。该组件尤其也可以设置在根据第二方面的构型中。

对于每个预给定的相对位置，能够存在一相对位置范围，预给定的相对位置能够在该范围内部变化，也就是说，相对位置不是精确地根据预给定设定。在此，对于预给定的相对位置，这些相对位置变化范围尤其能够这样程度地彼此离开，使得所述变化范围明确地配属给预给定的相对位置中的一个。这些变化范围例如能够在一个运动自由度方面通过一些区域分开，所述部分尽管例如能够运动穿过这些区域，但在这些区域中不达到停止状态。尤其是，对于第一部分和第二部分的多个预给定相对位置中的每个，能够

·设置至少一个(各自的、给相对位置)配属的传感器，也就是说例如在三个预给定的相对位置的情况下，存在两个附加传感器，即三个传感器。但是，配属给附加传感器的测量体也被用于在其它相对位置中的相对位置测量。因此，该测量体这样布置在所述两个部分中的一个上，使得该测量体在两个部分相对运动时到达一个位置，在该位置中该测量体与所述至少一个配属的传感器共同允许对相对位置进行测量。

·或者设置至少一个(各自的、给相对位置)配属的测量体(或测量体对或组)，也就是说例如在三个预给定的相对位置的情况下，存在两个附加的测量体(或测量体对或组)，即三个测量体(或测量体对或组)。但是，配属给附加测量体的传感器也被用于在其它相对位置中的相对位置测量。因此，该传感器这样布置在所述两个部分中的一个上，使得该传感器在两个部分相对运动时到达一个位置，在该位置中该传感器与所述至少一个配属的测量体共同允许对相对位置进行测量。

尤其是，对于预给定的相对位置中的至少一个可以存在大量配属的传感器(或大量配属的测量体)，它们分别允许与测量体(或传感器)共同关于(多个不同的中的)一个运动自由度进行相对位置测量。例如对于预给定的相对位置中的一个存在两个配属的传感器，这些传感器测量的不同运动自由度。

本发明的(本发明第二方面的)另一优点在于，能够获知用于探测工件的探测器在真正的探测过程之前的实际调整的位置和/或取向和/或能够获知相应的修正信息，以便在位置和/或取向与预给定存在偏差时关于其对所获知的坐标测量值的影响方面进行修正或考虑。

本发明的(本发明第三方面的)另一优点在于，在第一和第二部分意外地彼此相对运动时、尤其基于机械力和/或基于热膨胀或热收缩相对运动时，无意的不希望的运动能够在其对第一和第二部分的相对位置的影响、从而(在kmg的情况下)对坐标测量的误差的或结果的影响方面被获知。如同也在本发明的其它方面中那样，一方面可以修正和/或另一方面可以直接在确定工件坐标时考虑所述至少一个传感器的测量信号。在工具机的情况下，在用于臂的结构花费小的情况下提高加工工件时的精度。

如果根据本发明的第一方面存在旋转装置和/或根据第二方面存在用于调整探测器的位置和/或取向的运动装置，则基于由于相对于地球引力场运动而改变的重力(或者也基于其它外部影响如地面振动)，旋转装置或运动装置的弹性弯曲可能变化。尤其能够产生该弯曲。优选考虑该弯曲的这种改变。由此，尤其能够在与取向无关误差的和与取向有关的误差之间进行区分。为了修正该弹性变形，尤其能够使用具有至少一个有限元的数学模型。这样的数学模型已经在de10006753a1中被描述用于修正旋转-摆动装置的弹性弯曲。同样的修正也在相应的英语公开物us2001/0025427a1中描述。如在该英语文献的第56段中描述并且在该文献的图9中所示的那样，有限元能够在数学上被如此处理，好像在这样的有限元件的中心仅作用一个力矢量和一个力矩矢量，其中，该力矢量和该力矩矢量由外部负载、即重力和可能的其它外部力产生。该模型的前提在于，有限元的弹性中心通过它在空间中的位置和取向以及通过它的弹性参数包含变形了的构件(在这里是长形延伸的元件)的弹性特性。此外，该变形必须与负载线性相关并且与在弹性中心作用的力和力矩成比例。此外必须适用叠加原理。有限元以变形修正矢量对力矢量和力矩矢量做出反应，该变形修正矢量由平移矢量和旋转矢量组成。相应的变形修正矢量从该文献的等式7中得出。

根据本发明的第一方面，第一部分和第二部分是一旋转装置的部分，该部分具有绕至少一个旋转轴线的可旋转运动性，其中，第一部分和第二部分基于旋转装置的该可旋转运动性能够彼此相对旋转运动，并且，第一或第二部分被构型用于或者保持工件或者保持坐标测量装置、例如探测器或探测头，以便能够实现工件或坐标测量装置的旋转。因此，该第一方面也涉及旋转装置，这些旋转装置具有绕两个旋转轴线(例如具有具有两个相互垂直地延伸的旋转轴线的所谓旋转/摆动铰链)或绕多于两个旋转轴线的可旋转运动性。

在第一实施方式中，第一或第二部分被构型用于保持工件。另一部分尤其被构型用于固定在组件的基底上和/或定位在基底上，从而所述部分相对于所述基底是不可运动的并且工件能够随该另一部分相对于基底旋转。第一和第二部分例如可以是所谓旋转台的部分，工件布置在该旋转台上或上面，以便能够被带入不同的旋转位置中并且在这些不同的旋转位置中测量它的坐标。

根据第二实施方式，第一或第二部分被构型用于保持坐标测量装置。在这种情况下，第一和第二部分通过相对运动使得能够实现坐标测量装置的旋转。例如所谓旋转/摆动铰链是已知的，所述旋转/摆动铰链允许关于两个彼此横向地并且尤其相互垂直地延伸的旋转轴线的可旋转运动性。但是，也已知仅允许关于唯一的旋转轴线的可旋转运动性或允许绕多于两个旋转轴线的旋转的旋转装置。

下面的构型在两个实施方式中都是可能的：

测量体构型为第一和或第二部分的附加的、不是为旋转装置的旋转功能所需的材料区域和/或传感器布置在第二或第一部分的附加的、不是为旋转装置的旋转功能所需的材料区域上。

为旋转装置的旋转功能所需的材料区域尤其是旋转轴承、保持或支撑旋转轴承的材料区域以及为了稳定的旋转运动所需的材料区域，例如轴或其它转子，该转子的旋转运动被所述旋转轴承支承。属于为旋转功能所需的材料区域还有在很多情况下存在的材料区域，这些材料区域被构型用于承载和/或保持工件或探测器，使得工件或探测器在可旋转运动部分旋转运动时被转动。在可旋转运动部分旋转运动时，该材料区域携动工件或探测器。属于为旋转装置的旋转功能所需的材料区域的还有一种可能的材料区域，该可能的材料区域被构型用于连接旋转装置与该组件的其它部分。旋转/摆动铰链例如典型地与坐标测量装置的臂(例如顶尖套筒)连接，以便能够使又安装在旋转/摆动铰链上的探测器相对于该臂摆动和旋转。在旋转台中典型地构造一材料区域，它能够使旋转台放置到该组件的基底上和/或固定在其上。

相反，附加的、不是为旋转装置的旋转功能所需的材料区域例如可以构成球表面或球表面的部分、柱形外表面和/或圆面，其中，构成的面在其相对于该传感器的位置方面被传感器感测。优选，附加的材料区域至少在绕旋转轴线的旋转运动的旋转角度的预给定角度区域上相对于旋转轴线旋转对称地成型和布置，如例如在半圆形的盘中对于圆中心点是这种情况。因此，当在预给定的角度区域中旋转运动时，传感器能够分别感测测量体的表面的一个部分区域或者受到测量体相应于表面的所述部分区域的相对位置的影响，使得由传感器产生的测量信号相应于传感器和表面的该部分区域之间的间距。测量体表面的旋转对称构型导致传感器在理想情况下，即当测量体没有误差地相对于旋转轴线旋转对称地成型和布置并且当关于旋转轴线的旋转运动没有误差(例如摆动误差、端面跳动误差、圆跳动误差)地进行时，在测量体具有划线栅格(见上)的情况下总是产生相同的测量信号或者总是产生测量信号的相同序列。与附加材料区域的旋转对称构型的理想情况的偏差能够通过校准来考虑，但该旋转对称构型不归因于旋转轴线的误差，从而在评估传感器的测量信号时可进行相应的修正，和/或可使其保持如此小，使得旋转运动与理想旋转运动的偏差引起比测量体与理想旋转对称的构型的偏差大得多的测量信号改变。例如球或柱体能够作为测量体如此精确旋转对称地制造并且能够关于旋转轴线校正和/或校准，使得对于确定旋转运动误差的目的，误差很小。

附加材料区域例如可以是一长形延伸的材料区域，其在旋转轴线的方向上延伸并且尤其相对于旋转轴线旋转对称地(也就是说例如圆柱形地)成型和布置。

下面的构型尤其以旋转装置的一种实施方式为基础，在该实施方式中，旋转装置的杆形轴为旋转功能是必需的。测量体相对于旋转装置的旋转轴线尤其能够具有比第一或第二部分的相邻的、为旋转装置的旋转功能所需的材料区域和/或布置有传感器的附加材料区域更大的间距，能够相对于旋转装置的旋转轴线具有比第二或第一部分的相邻的、为旋转装置的旋转功能所需的区域更大的间距。

这样，在该构型中，构成测量体或者在其上布置有传感器的附加材料区域比相邻的、为旋转装置的旋转功能所需的区域相对于旋转轴线成更大的间距地布置。该附加材料区域通过旋转装置的旋转运动而相对于旋转装置的其它部分旋转。由于与旋转轴线的较大间距，旋转运动的误差(也就是说与绕旋转轴线的理想旋转运动的偏差)更强烈地影响传感器的测量信号，因为在与旋转轴线成更大间距处比在较小间距处产生测量体和传感器的更大的相对位置波动。因此，能够感测旋转运动的较小误差和/或使用成本低廉的、对于对应信号具有较大信号波动的传感器。

就旋转装置的特别稳定的、不易出错的构型而言，旋转装置的另一结构方式优选作为前面两段中的考虑的基础：旋转装置的至少两个可彼此相对旋转的部分中的至少一个具有空心柱形的形状，或者具有一这种形状的区域。在空心柱形区域的端侧轴向端部上尤其能够有旋转轴承，通过该旋转轴承可旋转地支承旋转装置的另一部分。该另一部分能够任意地构型，例如是圆盘形的。在空心柱体的内部不必有为旋转装置的旋转功能所需的部分，在该空心柱体的内部现在是用于测量系统的位置。具体的实施例还在针对附图的说明书中探讨。

尤其是，已经提到的测量体可以是布置在第一轴向位置上的第一测量体，其中，在第一或第二部分上在与第一轴向位置隔开间距的第二轴向位置上布置有第二测量体。在这种情况下，传感器或至少一个第二传感器被构型用于相应于第二测量体的位置从而相应于第一和第二部分的相对位置产生测量信号。轴向位置可以是关于所述旋转轴线或者关于相对于旋转轴线横向或倾斜延伸的另一轴线或方向的轴向位置。

在不同轴向位置上的测量例如允许测量基于旋转装置的可旋转的和/或旋转对称的部分与预期的或希望的旋转轴线的偏差的摆动误差。因此，在摆动运动时旋转装置的至少一个部分或部分区域绕理想旋转轴线旋转，其中，该部分或部分区域不是如期望的那样或者说不是如在理想情况下那样在旋转运动期间相对于预期的或理想的旋转轴线旋转对称地旋转。在摆动运动时，柱形轴的对称轴线例如在一相对于理想旋转轴线旋转对称地取向的锥的假想锥表面上运动。在与理想旋转运动存在附加的偏差时，摆动运动可能还叠加有其它运动。当然除了摆动误差之外还可能出现其它误差，从而对称轴线在实际中也可能实施其它运动。例如除了摆动误差还可能有圆跳动误差加入进来，使得摆动误差叠加了椭圆运动或不与旋转轴线同心的圆形运动。

当在两个不同轴向位置上的测量时，例如在两个轴向位置中的每个上存在具有至少两个传感器的组件，这些传感器分别测量传感器和测量体在不同的、优选相互垂直的方向上的相对位置，其中，这些方向例如能够垂直于旋转轴线取向。

优选，附加设置有至少一个传感器/测量体对(在此例如可以是相同的测量体与不同的传感器协同作用)，所述传感器/测量体对被构型用于测量测量体和传感器之间的轴向位置的改变。因此，如果两个这样的附加传感器/测量体对布置在不同的轴向位置上，能够感测相应的两个运动自由度并且例如根据总共存在的信息来确定摆动误差或其它误差。在此，不是对于每个对必须存在一个单独的测量体。而是同一测量体能够例如被两个传感器、多个传感器或所有传感器利用。

对于很多应用，一个附加传感器-/测量体对足够用于确定轴向方向上的自由度，例如如果基于空气轴承而整体以高精度排除了所述部分的相对运动，但例如要感测相对于旋转轴线的倾翻运动或端面跳动误差。

优选，处于不同的轴线位置上的测量体和传感器通过在轴向方式上延伸的元件相互连接。该元件能够由于它的轴向长度而实施机械振动。因此优选，附加地设置用于阻尼所述元件的机械振动的减振装置。该减振装置优选布置在至少一个大致在所述元件的轴向延伸的中部的区域中。作为减振装置尤其考虑这样的装置：其中基于流体粘性产生阻尼。但特别优选一种减振装置，其中元件的运动产生涡流，从而基于涡流制动相对运动并进而出现对振动的希望的阻尼作用。例如涡流减振装置的第一部分固定在所述元件上。该第一部分例如能够从所述元件出发在径向方向上、也就是说横向于轴向方向延伸。在该组件的相对于所述元件可运动部分上，大致在相同的轴向位置上有涡流减振装置的第二部分。在此，涡流减振装置的第一和第二部分如此彼此相对布置，使得所述元件横向于轴向方向的运动导致涡流减振装置的第一和第二部分的相对运动。在该相对运动时产生涡流，并且如上面提到的达到阻尼作用。所述元件的振动的影响能够替换地或附加地通过应用低通滤波被降低到传感器的重复感测的测量值的时间序列或消除。

尤其是，上面提到的传感器可以是第一传感器，其布置在关于旋转轴线的圆周方向上的第一位置上，其中，在第一或第二部分上在关于旋转轴线的圆周方向上的、与第一位置隔开间距的第二位置上布置有第二传感器，其中，第二传感器也被构型用于相应于该测量体的或第二测量体的位置相应于第一和第二部分的相对位置来产生测量信号。

这样的具有两个布置在关于旋转轴线的圆周方向上的不同位置上的传感器的组件，已经在前面与摆动误差确定相结合提到过。但是，这些分布在圆周方向上的传感器不是必须用于确定轴向误差，也就是说不是必须测量轴向方向上的相对位置改变。而是在传感器相应构型(例如作为旋转角度传感器)以及所述至少一个测量体相应构型(例如具有多个绕旋转轴线分布的标记)的情况下，所述传感器能够被构型用于确定和/或考虑旋转装置的旋转位置和/或两个可彼此相对旋转运动的部分的平移相对位置。合适的测量体例如是已经提到的栅盘，在该栅盘中，盘上的被传感器在运动经去时感测的多个标记在关于旋转轴线的圆周方向上分布在该盘上。因此，取代盘也能够使用环，该环承载所述标记。所述标记例如是在径向延伸的划线形标记，从而能够称为在圆周方向上延伸的划线栅格。具体实施例还要详细探讨。

为了对旋转装置的可彼此相对运动的部分的平移运动径向上面已经提到的考虑，提出一种方法，其中，第一部分相对于第二部分的旋转位置和/或第二部分相对于第一部分的旋转位置通过大量传感器感测，这些传感器围绕旋转轴线分布地布置，并且相应于被感测的旋转位置分别产生一个测量信号，使得存在关于第一部分和第二部分的彼此相对旋转位置的冗余信息。这些关于旋转位置的冗余信息被这样评估，使得第一和第二部分彼此相对的平移运动的影响被修正，其中，该平移运动横向于所述旋转轴线的延伸地走向。

这些冗余信息在旋转位置的感测方面是冗余的。但是，这些冗余信息也包含关于横向于旋转装置的旋转轴线的平移运动的信息。

相应的组件的一种构型尤其具有：

·多个传感器，它们围绕所述旋转轴线分布地布置并且构型用于分别感测所述第一和第二部分彼此相对的旋转位置并且用于产生相应的测量信号，其中，尤其所述传感器在所述旋转轴线的轴向方向上布置在测量体的同一侧或布置在测量体的轴向位置上，

·评估装置，所述评估装置与所述传感器连接以接收传感器的测量信号并且所述评估装置构型用于这样评估由所述传感器感测的、所述第一和第二部分彼此相对的旋转位置，使得修正所述第一和所述第二部分彼此相对的平移运动的影响，其中，所述平移运动横向于所述旋转轴线的延伸地走向。

通过所述组件尤其可能的是，不仅考虑并且尤其修正第一和第二部分彼此相对的平移运动，而且还通过对所述传感器中的至少一个的测量信号进行评估而获知第一和第二部分彼此相对的旋转位置。因此，该组件的测量系统仅需要小位置。

此外，能够设置至少一个传感器，其被构型用于感测测量体与另一部分在轴向方向上的间距或者通过考察测量体来感测第一部分和第二部分的轴向相对位置。

通过关于轴向间距或轴向相对位置的信息能够考虑旋转装置的其它运动自由度并且获知和/或修正相应的误差(也就是说运动与理想旋转运动的偏差)。尤其当存在两个距离传感器或用于确定轴向相对位置的传感器，这些传感器朝向测量体的不同区域取向时，可以在进一步考虑旋转位置传感器的测量信号的情况下(也就是说具有关于横向于旋转轴线的旋转位置和平移位置的信息)，尤其获知旋转装置的摆动误差。因为相同的测量体用于被用于感测旋转位置的旋转角度传感器来观察，并且用于被至少一个距离传感器或用于确定轴向位置的传感器来观察，因此该组件的测量系统的构型特别节省位置。这尤其适用于当旋转位置传感器和所述至少一个距离传感器或用于确定轴向位置的传感器处于测量体(在轴向方向上观察)的相同侧时。测量体尤其可以是盘形的测量体，例如圆盘形的测量体或环形的测量体，其优选关于旋转轴线旋转对称地构型或布置。

在其它构型中，取代所述或至少一个距离传感器或用于确定轴向相对位置的传感器，旋转角度传感器中的至少一个在轴向方向上与测量体隔开间距并且构造得以其策略信号不仅提供关于旋转位置的信息，而且提供关于传感器和测量体之间轴向间距的信息。因此，该至少一个旋转角度传感器取代前面提到的附加传感器。优选，所有感测轴向间距或轴向相对位置的附加传感器通过所述旋转角度传感器中的至少两个来取代。由此节省用于附加传感器的成本以及另外的位置。

如果这些旋转角度传感器例如如已知的那样构型，用于在旋转装置的旋转运动进程中产生周期性的信号，其中，周期持续时间相应于到达传感器的观察区域或者说感测区域或穿过该区域的标记的时间序列。尤其是，也可以多个标记同时处于感测区域中。在这种情况下，测量信号的周期持续时间相应于测量体上的进入到感测区域中或从感测区域出去的标记的时间序列。典型地，这样的周期性测量信号是正弦形的。取代测量信号的时间上的周期持续时间，周期性测量信号也可以被这样内插，使得周期相应于前后相接的、绕旋转轴线在圆周方向上分布的标记的间距。

通常，所述周期或周期时间被用于确定旋转位置或旋转速度。但也可能的是，不仅评估测量信号的周期，而且评估测量信号的强度。在光学传感器中，传感器感测由测量体反射或穿过测量体的电磁射线(例如可见光或红外射线)的辐射强度作为最初测量参量。在此，感测的辐射强度与旋转位置相关。尤其已知，在确定的旋转位置中测量体上的标记使被测量的辐射强度降低到接近零而在其它旋转位置中使被测量的辐射强度变得最大并且以这种方式产生周期性的测量信号。但相应的效果也能够通过磁性标记和磁体传感器达到。在两种情况下都能够观察到，在旋转运动期间产生的周期性测量信号的振幅与传感器到测量体在轴向方向上的间距有关。因此，能够从该周期性测量信号的振幅或者也能够从例如在具有最大强度的旋转位置上的测量信号强度来识别传感器和测量体之间的间距，也就是说能够根据测量信号的振幅和强度确定间距。当然，轴向相对位置或轴向间距的确定也如在确定旋转位置的的情况下时一样不是通过传感器本身进行，而是通过相应的评估装置进行。在此可以是传感器的各自的评估装置和/或传感器的共同的评估装置。

为了能够补偿和/或修正测量体的误差、组件的误差、测量体和/或传感器的定位和/或取向和/或至少一个传感器/测量体对的另外的可选的系统误差，提出，在另一位置上设置至少一个附加传感器(和优选两个附加传感器)设置，所述至少一个附加传感器在该另一位置上产生测量信号，该测量信号相对于第一传感器的测量信号是冗余的。对此理解为，原则上，关于旋转装置的第一和第二部分的相对位置的相同信息由两个传感器提供，也就是说包含在相应的测量信号中。两个传感器例如测量在平行于旋转轴线的轴向方向上的相对位置并且在此利用同一测量体，例如相对于旋转轴线旋转对称地布置的盘。替代地，例如两个传感器都产生相应于在垂直于旋转轴线的线性方向上的相对位置的测量信号。为此，这些传感器例如关于旋转轴线彼此对置地布置。

在上面描述的测量体上的标记在绕旋转轴线的圆周方向上分布、该测量体围绕旋转轴线延伸的情况下，冗余信息也能够由此得到：在关于旋转轴线的圆周方向上的至少三个不同位置上分别布置一个传感器，该传感器探测从旁边运动经过的标记。

在任何情况下冗余的信息能够被用于，在测量和评估传感器信号时降低或者甚至最大程度地消除系统误差。

根据本发明的第二方面，第一或第二部分被构型用于保持构型为用于机械地探测工件的探测器和/或构型为用于所述探测器的探测头的坐标测量装置，以便能够实现所述探测器和/或所述探测头的可运动性，其中，传感器和/或测量体除了用于确定第一和第二部分的相对可运动性外还构型得用于在为了测量工件坐标的目的而机械地探测工件时测量所述探测器从中间位置的偏转。

用于保持探测器的方案尤其在于，该部分具有用于安装探测器的接口。如在本发明的领域中已知的，在此可以是所谓可更换接口，其中，该探测器能够从所述部分脱开并且能够耦合上另一探测器。

本发明的第二方面所基于的问题是，用于机械地探测工件的探测器应该针对确定的测量任务可运动地构型，以使探测器以不同的方式相对于坐标测量仪取向和/或定位。该运动从而取向和/或定位应在真正探触工件之前实施。尤其是，探测器应该能够绕至少一个旋转轴线旋转。为此已知的是，探测器通过旋转/摆动铰链耦合到坐标测量仪上。为了能够确定旋转装置的误差如摆动误差、圆跳动误差和端面跳动误差，可能的是，如上所述在旋转装置上使用一个或多个传感器，所述传感器测量旋转装置的可彼此相对运动的部分至少关于一个运动自由度的相对位置。如在现有技术中常见的那样，在此，用于测量探测器在接触工件时的偏转的传感装置(至少一个传感器/测量体对)从旋转装置的角度来看布置在探测器侧，也就是说探测器通过传感装置与旋转装置连接。传感装置例如是标准探测头，在其上能够可更换地固定探测器。

希望的是，旋转装置和传感装置在其尺寸方面紧凑，它们还应该能够整体具有尽可能小的质量并且应该能够成本低廉地制造。

为了解决问题，提出，至少一个传感器或被构型用于测量探测器在机械地探测工件时的运动的传感装置的至少一个测量体也用于测量旋转装置的旋转运动，该旋转装置被构型用于使探测器相对于坐标测量仪的另一部分旋转。

这使得传感装置和旋转装置能够集成于一个唯一的、共同的装置中。由此能够节省安装空间和重量、尤其壳体部分和承载传感器或测量体的承载部分的重量。此外，节省用于传感器和/或测量体的费用，因为传感器和/或测量体用于不同的测量任务。也能够降低用于传递测量信号的电连接导线的数量。

在运行所述组件时的过程如下：首先借助于旋转装置设定探测器的希望的旋转位置。将至少一个传感器用于获知探测器的实际旋转位置和/或旋转装置的误差(例如摆动误差、圆跳动误差或端面跳动误差)。因此，结果是，能够精确地确定探测器相对于坐标测量仪的另一部分处于哪个旋转位置中。替换地或附加地，在评估在紧接着借助探测器通过机械探测来测量工件时所获得测量信号时，考虑关于之前设定的旋转位置和/或关于旋转装置的误差的信息。

原则上可能的是，相对于该旋转装置替换地或附加地，使用一能够使探测器线性运动的装置，使得能够关于探测器的至少一个线性运动自由度设定该探测器的位置。按照本发明的第二方面又有，至少一个传感器或至少一个测量体不仅被用于确定所设定的线性位置，而且被用于测量探测器在机械地探测工件时的运动。

优选，探测器的旋转位置或线性位置在探测工件之前被固定地设定，使得旋转位置和/或线性位置不再改变。为此可以使用单独的止动装置，其例如使得探测器在设定的位置中被机械地止动。但也可以仅使用驱动所述旋转运动或线性运动的驱动装置(例如电动机)用于止动(例如当没有电流流过时电动机将该运动锁止，或者设置一制动器，或者马达调节装置通过相应控制马达来调节位置)。在这种情况下，在探测工件时能够发生旋转位置和/或线性位置改变。因此优选，在探测工件之后，如果在探测器和工件之间根本没有传递力，检查探测器的设定位置。为此使用在探测工件之前也被用于确定位置或确定误差的相同传感器。如果在探测工件期间探测器的位置改变了，或者可以修正探测工件的结果，或者可以摒弃该结果，并且可以例如在改善了位置止动的情况下重新探测工件。替换地，可以在探测工件期间测量旋转位置和/或线性位置的改变，在此使用在探测工件之前也被用于确定位置或确定误差的相同传感器。换句话说，在传感器的数量足够的情况下，能够与是驱动装置还是例如在探触工件时出现的外力否导致目前位置无关地确定探测器的位置。尤其在这种情况下也不是必定需要感测探测器在探触工件之前的位置。此外，替换地，可以连续地、也就是说不断地或可以说连续地(例如周期性重复地)感测探测器的位置。

通常在探测器安装于坐标测量仪上期间要校准探测器。为此通常使用至少一个校准体，其尺寸是精确已知的。在根据至少一个传感器的在探测工件期间产生的测量信号确定工件坐标时使用校准结果。此外，在运行未集成到用于测量探测器偏转的传感装置中的旋转装置时，已知的是，也校准旋转装置并且尤其也校准由旋转装置和探测器组成的组合。由此，例如对于探测器的多个旋转位置分别产生一组校准数据，当探测器处于相应旋转位置中时，该组校准数据被用于确定工件坐标。

通过运动装置和用于测量探测器偏转的传感装置集成到共同的装置中，减少了用于精确再现探测器在探测工件之前的旋转位置或线性位置的附加误差源。例如能够省去旋转装置和传感装置之间的接口。此外能够减少待传递的此号的数量。取消了电接口或者所述电接口的数量更少。此外能够借助于传感器/测量体组合优选测量，探测器在探测工件之前处于哪个位置中。因此，甚至可以测量，是否实际设定了探测器的希望位置或者实际设定的位置与额定位置偏差多远。因此可能的是，在使用至少一个测量探测器在探测工件之前实际设定的位置的传感器的测量信号的情况下，修正或适配由校准得出的数据组。如果这样的修正或适配会导致要确定的坐标的不准确结果，则可以通过评估所述至少一个传感器在探测工件之前的测量信号来决定，在探测器的该设定位置中需要校准。在任何情况下，用于在为了确定坐标的目的而评估测量信号时的改变的花费相对于已知的组件是少的。已知的组件如上面所述例如具有旋转装置和通过附加传感装置耦合到旋转装置上的探测器。

根据本发明的第三方面，第一部分和第二部分是坐标测量仪的或工具机的同一臂的区域，这些区域在该臂的纵轴线的方向上处于不同的轴向位置上，其中，这些部分的可相对运动性是基于臂的材料的机械弯曲和/或热膨胀或热收缩。测量体或传感器固定在沿所述纵轴线的方向延伸的长形延伸的元件的第一轴向端部上。所述长形延伸的元件在其与第一轴向端部相反的第二轴向端部上与第一部分连接。所述至少一个传感器(如果测量体固定在所述长形延伸的元件上)或者所述测量体(如果传感器固定在所述长形延伸的元件上)固定在第二部分上。如果存在多个传感器，则优选这些传感器布置在同一部分上。

尤其是，根据本发明第三方面的组件能够具有以下进一步特征或以下进一步特征的任意组合：

-长形延伸的元件能够在所述臂的内部延伸。因此，所述臂能够被称为空心臂。

-所述臂可以是坐标测量仪、例如门架结构方式或桶架结构方式的坐标测量仪的顶尖套筒。

-替换地，所述臂可以是工具机的一个臂，例如机器人。

-长形延伸的元件的第一轴向端部处于该臂的一个轴向位置中，第二部分在处于该位置上。替换地，所述元件的第一轴线端部可以处于所述臂的一个轴向位置上，该轴向位置仅与第二部分的一轴向位置具有小的间距。这样的小间距例如是相当于传感器与配属的测量体的距离的间距，其中，所述传感器例如固定在所述元件的第一轴向端部上并且所述测量体固定在第二部分上(或者相反)。

-第二部分能够具有用于固定和连接探测头、旋转装置、传感装置连同集成的根据本发明第二方面的旋转装置或者探测器的接口。

-长形延伸的元件的第二轴向端部能够在所述臂的一个轴向位置上与第一部分连接，用于测量所述臂的位置的刻度尺的参考点也处于该位置上。例如在坐标测量仪的顶尖套筒中，所述臂的位置相对于坐标测量仪的基底是可运动的，例如在竖直方向上。

-替换地，长形延伸的元件能够在轴向方向上在所述臂的整个长度上延伸或者甚至超出。因此，所述至少一个传感器/测量体对处于所述臂的第一轴向端部的区域中并且处于长形延伸的元件的第一轴向端部的区域中。在这种情况下，所述长形延伸的元件的第二轴向端部固定在所述臂的相反的第二轴向端部上，该第二轴向端部构成第一部分。

-尤其如果如在前面描述的构型中那样长形延伸的元件在所述臂的整个度上延伸，或者也在长形延伸的元件基于它的轴向长度而可能实施机械振动的一般情况下，优选附加地设置减振装置用于阻尼长形延伸的元件的机械振动。所述减振装置优选布置在大致在长形延伸的元件的轴向延伸的中部的至少一个区域中。作为减振装置尤其考虑这样的装置：在该装置中基于流体的粘性产生阻尼。但特别优选一种减振装置，其中，长形延伸的元件相对于所述臂的运动产生涡流，从而基于所述涡流制动所述相对运动进而出现希望的振动阻尼作用。例如涡流减振装置的第一部分固定在所述臂的内部延伸的所述长形延伸的元件上。该第一部分例如能够从所述长形延伸的元件出发在径向方向上、也就是说横向于轴向方向延伸。在所述臂上、尤其在所述臂的壁的内侧上，涡流减振装置的第二部分大致处于相同的轴向位置上。在此，涡流减振装置的第一和第二部分如此彼此相对布置，使得所述长形延伸的元件横向于轴向方向的运动导致涡流减振装置的第一和第二部分的相对运动。在该相对运动时产生涡流，并且(如上面提到的)实现阻尼作用。

-长形延伸的元件的振动的影响能够替换地或附加地通过应用低通滤波器而被减小到传感器的重复感测的测量值的时间序列上或者消除。

-长形延伸的元件优选由一种材料制成，该材料具有比第一部分和第二部分之间的所述臂的材料以及优选第一和第二部分的材料小得多(尤其至少以因数100的关系小)的热膨胀系数或热收缩系数。因此，长形延伸的元件能够被看作是温度稳定的。出于这种原因可能的是，借助于传感器和测量体测量所述臂的热膨胀或热收缩的效果。但温度稳定的长形延伸的元件也具有该优点：在不同的温度下能够测量基于作用到所述臂上的机械力引起的机械弯曲的效果。替换地或附加地，能够测量长形延伸的元件的温度或长形延伸的元件的周围直接相邻的环境中的温度，并且能够计算长形延伸的元件的热膨胀或热收缩的效果，以便在评估所述至少一个传感器的测量信号时考虑该效果。

-优选，设置并且使用多于一个传感器用于确定所述长形延伸的元件的第一轴向端部进而所述臂的第一轴向端部相对于所述臂的第二部分的相对位置，以便确定关于多个运动自由度的相对位置。优选，至少确定三个运动自由度，也就是说两个在不同的、优选相互垂直的并且分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的方向上的线性自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性运动自由度。如果所述自由度被确定，尤其能够在所述臂的第二部分的轴向位置上测量，第二部分基于机械力和/或热效应相对于起始位置或参考位置已经在哪个方向上运动或走过多少位移。在很多情况下坐标测量仪的臂是抗弯曲的，使得能够忽略另外的运动自由度，也就是说旋转运动自由度。替换地，能够以其它方式来考虑第二部分的小的旋转运动的效果，例如通过校准直接或间接地固定在第二部分上的用于机械地探测工件的探测器。

-如果所述臂相对于地球引力场的取向能够改变，这通常基于作用的重力的方向改变而导致所述臂的弹性弯曲的改变。优选，考虑这种弯曲的改变。由此尤其能够在基于重力的与取向相关的影响与基于其它外力和/或温度差的影响之间进行区分。为了修正该弹性变形，尤其能够使用具有至少一个有限元的数学模型。这样的数学模型已经在de10006753a1中为了修正旋转摆动装置的弹性弯曲而被描述。相同的修正也在相应的英语公开物us2001/0025427a1中描述。如在该英语文献的第56段中描述的并且如在该公开物的图9中所示，有限元能够在数学上被如此处理，好像在这样的有限元件的中心仅作用一个力矢量和一个力矩矢量，其中，该力矢量和该力矩矢量由外部负载、即重力和可能的其它外部力产生。该模型的前提在于，有限元的弹性中心通过它在空间中的位置和取向以及通过它的弹性参数包含变形了的构件(在这里是长形延伸的元件)的弹性特性。此外，该变形必须与负载线性相关并且与在弹性中心作用的力和力矩成比例。此外必须适用叠加原理。有限元以变形修正矢量对力矢量和力矩矢量做出反应，该变形修正矢量由平移矢量和旋转矢量组成。相应的变形修正矢量从该文献的等式7中得出。

尤其当如上面所述长形延伸的元件的第二轴向端部在刻度尺的参考点上或至少在参考点的轴向位置上与第一部分连接时，所述至少一个传感器的测量结果可以直接并且以简单的方式涉及参考点。例如在计算由探测器测量的工件的坐标时，以这种方式以少的费用实现修正，因为刻度尺的坐标系和第二部分的坐标系以明确的方式通过长形延伸的元件相互耦合。

如果长形延伸的元件替换地或附加地在所述臂的内部延伸，不增大该臂的安装体积。此外，在这种情况下，测量体和传感器优选布置在所述臂的内部并且由此防止外部影响，而不需要附加的壳体。

本发明的第三方面具有该优点：所述臂、例如顶尖套筒或机器人臂不必以高花费刚性抗变形地实施并且因此能够降低成本和重量。而能够测量或考虑所出现的、第一和第二部分的相对运动。相应的情况适用于由热引起的变形。所述臂本身不必由具有小的热的膨系数或收缩系数的材料制成。

此外，根据本发明，提出一种用于通过坐标测量仪测量工件的坐标和/或用于加工工件的、具有旋转装置的组件，其中，

·所述旋转装置具有第一部分和能够相对于所述第一部分绕一旋转轴线旋转运动的第二部分，

·所述第一部分或所述第二部分构造得用于保持所述工件或者保持一用于探测工件的探测器，所述坐标测量仪的探测头，或者所述坐标测量仪的一坐标测量装置，

·设置有多个传感器，每个传感器配属有一个测量体，其中，所述测量体能够作为共同的测量体可选地配属给所述传感器中的多个，

·对于每个传感器和配属的测量体适用：所述配属的测量体布置在所述第一部分或第二部分上而所述传感器布置在另一部分上、即所述第二部分或第一部分上，其中，所述传感器构造得用于相应于所述配属的测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，

·所述多个传感器这样布置，并且，设置有一评估装置，该评估装置在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少两个运动自由度，即两个绕分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向的旋转自由度，并且

·该组件构造得在所述旋转装置运行期间修正所述偏差。

在组件中有利的是，所述多个传感器这样布置并且所述评估装置这样构造，使得所述评估装置在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少四个运动自由度，即在分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向上的两个旋转自由度和两个线性自由度。

在组件中有利的是，测量体或所述测量体之一构造为所述第一或第二部分的不是为所述旋转装置的旋转功能所需的附加材料区域和/或所述传感器中的至少一个布置在所述第二或第一部分的一不是为所述旋转装置的旋转功能所需的附加材料区域上。

在组件中有利的是，所述附加材料区域是长形延伸的材料区域，其在所述旋转轴线的方向上延伸。

在组件中有利的是，所述附加的测量体是布置在第一轴向位置上的第一测量体，并且，在所述第一部分或第二部分上在与所述第一轴向位置隔开间距的第二轴向位置上布置有第二测量体，其中，所述传感器或一第二传感器构造得用于相应于所述第二测量体的位置和取向并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置和取向而产生测量信号。

在组件中有利的是，对于所述第一部分和所述第二部分预给定至少一个在所述组件运行中要设定的相对位置，并且，所述评估装置构造得用于在使用所述传感器的测量信号的情况下确定：当所述预给定的相对位置已被设定时，所述第一部分和所述第二部分实际处于哪个相对位置中。

在组件中有利的是，第一测量体和第二测量体在所述旋转轴线的轴线方向上相互隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，并且，四个传感器中的两个配属给所述第一测量体，四个传感器中的两个配属给所述第二测量体。

在组件中有利的是，所述第一测量体和第二测量体构造在一共同的长形延伸的元件上，该元件的纵轴线在所述旋转轴线的方向上、平行于所述旋转轴线或者倾斜于所述旋转轴线延伸。

在组件中有利的是，所述长形延伸的元件布置在所述第一部分上并且沿其纵轴线延伸到所述第二部分的一接收室中。

在组件中有利的是，所述传感器中的两个传感器构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的轴向相对位置。

在组件中有利的是，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器配属有一个共同的测量体，其中，所述两个传感器布置得用于确定轴向相对位置。

在组件中有利的是，用于获知所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置的传感器朝向所述共同的测量体的在圆周方向上延伸的外边缘取向。

在组件中有利的是，所述传感器中的至少一个是一旋转位置传感器，该旋转位置传感器测量所述第一和第二部分绕所述旋转轴线相对彼此的旋转位置。

在组件中有利的是，所述传感器中的多个传感器围绕所述旋转轴线分布地布置并且构造得分别感测所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置并产生相应的测量信号，其中，所述评估装置构造得这样评估由围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器感测的、所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置，使得获知所述第一和第二部分相对彼此的平移运动的效果，其中，所述平移运动横向于所述旋转轴线的延伸地走向。

在组件中有利的是，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器和围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器配属有一个共同的测量体。

在组件中有利的是，在所述第二部分上固定有一磁体并且所述第二部分还具有一由可磁化的材料构成的元件，使得在所述元件的一个区域与所述磁体之间保留一绕所述旋转轴线延伸的环形缝隙，并且，至少一个用于测量所述第一部分和所述第二部分的径向相对位置的传感器布置在该环形缝隙中。

根据本发明，提出一种用于制造如上所述的用于通过坐标测量仪测量工件的坐标的、具有旋转装置的组件的方法，其中，

·提供该旋转装置的第一部分和该旋转装置的第二部分，并且将第一部分和第二部分构造得可彼此相对旋转运动，

·设置多个传感器，其中，为每个传感器配属一个测量体，所述测量体能够作为共同的测量体可选地配属给所述传感器中的多个，

·对于每个传感器，配属的测量体布置在所述第一部分或第二部分上而所述传感器布置在另一部分上、即所述第二部分或第一部分上，使得所述传感器构造得在所述组件运行时相应于所述测量体的位置和取向并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置和取向产生测量信号，

·将所述多个传感器这样布置并且一评估装置这样构造，使得该评估装置在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少两个运动自由度，即两个绕分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向的旋转自由度，并且

·该组件构造得在所述旋转装置运行期间修正所述偏差。

在该方法中有利的是，所述多个传感器这样布置并且所述评估装置这样构造，使得所述评估装置在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少四个运动自由度，即在分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向上的两个旋转自由度和两个线性自由度。

在该方法中有利的是，所述评估装置构造得还接收用于确定工件坐标的坐标测量装置的至少一个坐标测量信号并从所述至少一个坐标测量信号计算出所述工件的坐标，该坐标在使用所述传感器的测量信号的情况下在所述第一部分和所述第二部分的相对位置方面针对所述偏差被修正。

在该方法中有利的是，第一测量体和第二测量体在所述旋转轴线的轴线方向上相互隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，并且，四个传感器中的两个配属给所述第一测量体，四个传感器中的两个配属给所述第二测量体。

在该方法中有利的是，所述第一测量体和第二测量体构造在一共同的长形延伸的元件上，该元件的纵轴线在所述旋转轴线的方向上、平行于所述旋转轴线或者倾斜于所述旋转轴线延伸。

在该方法中有利的是，所述长形延伸的元件布置在所述第一部分上，沿其纵轴线延伸到所述第二部分的一接收室中。

在该方法中有利的是，所述传感器中的两个传感器构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的轴向相对位置。

在该方法中有利的是，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器配属有一个共同的测量体，并且，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器布置在关于所述旋转轴线的圆周方向上的不同位置上。

在该方法中有利的是，用于测量所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置的传感器朝向所述共同的测量体的在圆周方向上延伸的外边缘取向。

在该方法中有利的是，所述传感器中的至少一个是旋转位置传感器，该旋转位置传感器测量所述第一和第二部分绕所述旋转轴线相对彼此的旋转位置。

在该方法中有利的是，所述传感器中的多个传感器围绕所述旋转轴线分布地布置并且构造得分别感测所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置并产生相应的测量信号，其中，所述评估装置构造得这样评估由围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器感测的、所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置，使得获知所述第一和第二部分相对彼此的平移运动的效果，其中，所述平移运动横向于所述旋转轴线的延伸地走向。

在该方法中有利的是，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器和围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器配属有一个共同的测量体。

在该方法中有利的是，在所述第二部分上固定有一磁体并且所述第二部分还设置有由可磁化的材料构成的元件，使得在所述元件的一个区域与所述磁体之间保留一绕所述旋转轴线延伸的环形缝隙，并且，至少一个用于测量所述第一部分和所述第二部分的径向相对位置的传感器布置在该环形缝隙中。

根据本发明，还提出一种用于如上所述的用于测量工件坐标的具有旋转装置的组件的方法，其中，

·具有一第一部分和一能够相对于该第一部分绕一旋转轴线旋转运动的第二部分的该旋转装置以该第一部分或第二部分或者保持所述工件，或者保持一用于探测工件的探测器、所述坐标测量仪的探测头或所述坐标测量仪的坐标测量装置，

·使用多个传感器，其中，为每个传感器配属一个测量体，所述测量体能够作为共同的测量体可选地配属给所述传感器中的多个，

·对于每个传感器和配属的测量体适用：所述配属的测量体布置在所述第一部分或第二部分上运行而所述传感器布置在另一部分上、即所述第二部分或第一部分上运行，其中，所述传感器相应于所述配属的测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，

·在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少两个运动自由度，即两个绕分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向的旋转自由度，并且

·在所述旋转装置运行期间修正所述偏差。

在该方法中有利的是，在所述旋转装置运行时根据所述多个传感器的测量值确定与所述第一和第二部分相对彼此绕所述旋转轴线的理想旋转运动的偏差，确切地说关于至少四个运动自由度，即在分别垂直于所述旋转轴线延伸的、相互垂直的方向上的两个旋转自由度和两个线性自由度。

在该方法中有利的是，一评估装置确定与理想旋转运动的偏差，该评估装置还接收用于确定工件坐标的坐标测量装置的至少一个坐标测量信号并从所述至少一个坐标测量信号计算出所述工件的坐标，该坐标在使用所述传感器的测量信号的情况下在所述第一部分和所述第二部分的相对位置方面针对所述偏差被修正。

在该方法中有利的是，第一测量体和第二测量体在所述旋转轴线的轴线方向上相互隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得运行用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，并且，四个传感器中的两个配属给所述第一测量体运行，四个传感器中的两个配属给所述第二测量体运行。

在该方法中有利的是，所述第一测量体和第二测量体在一共同的长形延伸的元件上运行，该元件的纵轴线在所述旋转轴线的方向上、平行于所述旋转轴线或者倾斜于所述旋转轴线延伸。

在该方法中有利的是，所述长形延伸的元件布置在所述第一部分上运行，使得该元件沿其纵轴线延伸到所述第二部分的一接收室中。

在该方法中有利的是，所述传感器中的两个传感器确定所述第一部分相对于所述第二部分的轴向相对位置。

在该方法中有利的是，确定轴向相对位置的所述两个传感器配属有一个共同的测量体，并且，确定轴向相对位置的所述两个传感器布置在关于所述旋转轴线的圆周方向上的不同位置上。

在该方法中有利的是，用朝向所述共同的测量体的在圆周方向上延伸的外边缘取向的传感器测量所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置。

在该方法中有利的是，所述传感器中的至少一个作为旋转位置传感器运行，该旋转位置传感器测量所述第一和第二部分绕所述旋转轴线相对彼此的旋转位置。

在该方法中有利的是，所述传感器中的多个传感器围绕所述旋转轴线分布布置地运行，其中，所述传感器中的多个传感器分别感测所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置并产生相应的测量信号，其中，这样评估由围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器感测的、所述第一和第二部分相对彼此的旋转位置，使得获知所述第一和第二部分相对彼此的平移运动的效果，其中，所述平移运动横向于所述旋转轴线的延伸地走向。

在该方法中有利的是，用于确定轴向相对位置的所述两个传感器和围绕所述旋转轴线分布地布置的所述多个传感器配属有一个共同的测量体。

在该方法中有利的是，作为测量体使用一在所述第二部分上固定的磁体以及还有所述第二部分设有的由可磁化的材料构成的元件，使得在所述元件的一个区域与所述磁体之间保留一绕所述旋转轴线延伸的环形缝隙，并且，至少一个用于测量所述第一部分和所述第二部分的径向相对位置的传感器布置在该环形缝隙中。

根据本发明，还提出一种用于测量工件的坐标的组件，其中，该组件具有旋转装置，用于调整用于机械地探测工件的探测器的旋转位置，

·所述旋转装置具有第一部分和能够相对于所述第一部分绕一旋转轴线旋转运动的第二部分，

该第二部分构造得用于保持所述探测器，

在第一或第二部分上布置有至少一个测量体并且在另一部分上、即第二或第一部分上布置有至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器构造得相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，

设置有一评估装置，评估装置构造得为了测量工件的坐标而使用至少一个布置在所述第二部分上的传感器和/或测量体，除了用于确定在所述旋转装置运行时所述第一和第二部分的相对位置外还在机械地探测所述工件时用于测量所述探测器从中间位置的偏转。

有利的是，在旋转装置的至少一个旋转位置中，多个传感器中的每一个配属有一个测量体，这些传感器中的多个传感器可选地配属有一个共同的测量体，使得所述传感器相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，其中，旋转装置的第二部分具有：

·第一测量元件，其是所述测量体之一或所述传感器之一，和

·第二测量元件，其是所述测量体之一或所述传感器之一，

其中，第一测量元件和第二测量元件在横向于所述旋转轴线延伸的纵轴线的方向上布置在彼此隔开间距的轴向位置上。

有利的是，第一测量元件和第二测量元件在探触工件时以及所述探测器从中间位置偏转出去。

有利的是，在旋转装置的至少一个旋转位置中，多个传感器中的每一个配属有一个测量体，这些传感器中的多个传感器可选地配属有一个共同的测量体，使得所述传感器相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，并且，所述评估装置构造得在旋转装置运行时从所述多个传感器的测量值来确定所述第一和第二部分相对彼此关于至少五个运动自由度的位置和取向。

在此有利的是，在旋转装置的多个预给定的旋转位置中，分别给多个传感器中的每一个配属有一个测量体，这些传感器中的多个传感器可选地配属有一个共同的测量体，使得所述传感器相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，并且，所述评估装置构造得分别在旋转装置的一个大致相应于旋转装置的所述预给定旋转位置之一的位置中从所述多个传感器的测量值来确定所述第一和第二部分相对彼此的位置和/或取向。

也有利的是，设置有一夹紧装置，通过该夹紧装置能够使旋转装置的所述第二部分的设定的旋转位置在通过探测器探触工件时被固定。

根据本发明还提出一种具有上述组件的坐标测量仪，其中，探测器被旋转装置的所述第二部分保持。

根据本发明还提出一种用于运行用于测量工件坐标的组件、尤其是上述组件的方法，其中，

·通过使用旋转装置来调整用于机械地探测工件的探测器的旋转位置，

·该旋转装置具有第一部分和可相对于第一部分绕一旋转轴线旋转运动的第二部分，

·该第二部分保持所述探测器，

·通过使用至少一个布置在所述第一或第二部分上的测量体和至少一个布置在另一部分上、即所述第二部分或第一部分上的传感器，相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生所述传感器的测量信号，和

·布置在所述第二部分上的至少一个传感器和/或测量体除了用于在旋转装置运行时确定所述第一和第二部分的相对位置之外也构造得用于在为了测量工件坐标而机械地探测工件时测量所述探测器从中间位置的偏转。

在该方法中有利的是，通过使用

·第一测量元件，其是所述测量体之一或所述传感器之一，和

·第二测量元件，其是所述测量体之一或所述传感器之一，

其中，第一测量元件和第二测量元件布置在旋转装置的第二部分上并且在横向于所述旋转轴线延伸的纵轴线的方向上布置在彼此隔开间距的轴向位置上，

对于所述两个彼此隔开间距的轴向位置，相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号。

在该方法中有利的是，第一测量元件和第二测量元件在探触工件时以及所述探测器从中间位置偏转出去。

在该方法中有利的是，在旋转装置的至少一个旋转位置中，通过评估分别配属有一个测量体的多个传感器的测量信号，确定所述第一和第二部分相对彼此关于至少五个运动自由度的位置和取向，其中，这些传感器中的多个传感器可选地配属有一个共同的测量体。

在该方法中还有利的是，在旋转装置的一个大致相应于旋转装置的多个预给定旋转位置之一的位置中，通过评估分别配属有一个测量体的多个传感器的测量信号，确定所述第一和第二部分相对彼此的位置和/或取向，其中，这些传感器中的多个传感器可选地配属有一个共同的测量体。

在该方法中还有利的是，在通过所述探测器探触工件时将旋转装置的第二部分的设定的旋转位置固定。

根据本发明，还提出一种用于测量工件坐标和/或用于加工工件的组件，该组件具有第一部分和第二部分，其中，所述第一部分和第二部分是坐标测量仪的或工具机的同一臂的区域，这些区域在该臂的纵轴线的方向上处于不同的轴向位置上并且基于该臂的材料的机械弯曲和/或热膨胀或热收缩而能够相对彼此运动，其中：

·一长形延伸的、在纵轴线方向上延伸的元件具有第一轴向端部，该长形延伸的元件在所述纵轴线的方向上延伸直至该第一轴向端部并且该第一轴向端部在所述第一部分和第二部分相对运动时相对于该第二部分运动，

·该长形延伸的元件在沿所述纵轴线方向与第一轴向端部相反的第二轴向端部上与所述第一部分连接，

·至少一个测量体和/或至少一个传感器固定在所述长形延伸的元件上，

·如果所述测量体固定在所述长形延伸的元件上，则传感器固定在所述第二部分上，或者，如果所述传感器固定在所述长形延伸的元件上，则测量体固定在所述第二部分上，

·在所述长形延伸的元件上和所述第二部分上总共固定有多个传感器，其中，每个传感器配属有一个测量体，所述测量体可选地作为一个共同的测量体配属给这些传感器中的多个传感器，所述传感器相应于配属测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，并且

·所述传感器和配属的测量体构造得这样测量所述第一部分和第二部分的相对位置，使得一评估装置根据所述传感器的测量信号确定所述第一和第二部分的相对位置和/或取向，确切地说至少关于三个运动自由度，即在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的两个线性自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性自由度。

在该组件中有利的是，传感器与配属的测量体构造得这样测量所述第一部分和第二部分的相对位置，使得所述评估装置根据所述传感器的测量信号确定所述第一和第二部分的相对位置，确切地说至少关于五个运动自由度，即在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的两个线性自由度、绕分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向的两个旋转自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性自由度。

在该组件中还有利的是，第一测量体和第二测量体在所述纵轴线的方向上相互隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，并且，所述四个传感器中的两个配属给所述第一测量体，所述四个传感器中的两个配属给所述第二测量体。

在此有利的是，第一和第二测量体构造在所述长形延伸的元件上。

在此有利的是，所述长形延伸的元件在所述臂的内部延伸。

在此有利的是，所述第二部分具有接口，用于固定和连接探测头、旋转装置，集成有旋转装置的传感装置或探测器。

在该组件中还有利的是，设置有减振装置用于阻尼长形延伸的元件的机械振动。

根据本发明，还提出一种用于制造用于测量工件坐标的组件、尤其前述组件的方法，其中，为该组件提供一坐标测量仪的或工具机的具有第一部分和第二部分的臂，其中，该第一部分和第二部分形成该臂的沿该臂纵轴线方向处于不同轴向位置上并且基于该臂的材料的机械弯曲和/或热膨胀或热压缩而能够相对彼此运动的区域，其中：

·提供一长形延伸的元件，该元件在所述纵轴线方向上延伸至第一轴向端部，并且在所述第一部分和第二部分相对运动时所述第二部分相对于该第一轴向端部运动，

·该长形延伸的元件在沿所述纵轴线方向与第一轴向端部相反的第二轴向端部上与所述第一部分连接，

·至少一个测量体和/或至少一个传感器固定在所述长形延伸的元件上，

·如果所述测量体固定在所述长形延伸的元件上，则传感器固定在所述第二部分上，或者，如果所述传感器固定在所述长形延伸的元件上，则测量体固定在所述第二部分上，

·在所述长形延伸的元件上和所述第二部分上总共固定有多个传感器，其中，每个传感器配属有一个测量体，该测量体作为共同的测量体可选地配属给这些传感器中的多个传感器，使得所述传感器在该组件运行时相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，并且

·所述传感器和配属的测量体构造得这样测量所述第一部分和第二部分的相对位置，使得一评估装置根据所述传感器的测量信号确定所述第一和第二部分的相对位置，确切地说至少关于三个运动自由度，即在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的两个线性自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性自由度。

在该方法中有利的是，传感器连同配属的测量体构造得这样测量所述第一部分和所述第二部分的相对位置，使得所述评估装置从所述传感器的测量信号确定所述第一部分和所述第二部分的相对位置，确切地说至少关于五个运动自由度，即两个分别在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的线性自由度、两个绕分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向的旋转自由度和在所述臂的纵轴线的方向上的线性自由度。

在该方法中有利的是，第一测量体和第二测量体在所述纵轴线的方向上相互隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，所述四个传感器中的两个配置给所述第一测量体并且所述四个传感器中的两个配置给所述第二测量体。

在该方法中有利的是，所述第一测量体和所述第二测量体构造在所述长形延伸的元件上。

在该方法中有利的是，所述长形延伸的元件在所述臂的内部延伸。

在该方法中有利的是，所述第二部分设置有接口，用于固定和连接探测体、旋转装置、集成有旋转装置的传感装置或探测器。

在该方法中有利的是，设置减振装置用于减振所述长形延伸的元件的机械振动。

根据本发明，还提出一种用于运行用于测量工件的坐标的组件、尤其上述组件的方法，其中，所述组件具有坐标测量仪或工具机的、具有第一部分和第二部分的臂，其中，所述第一部分和所述第二部分构成所述臂的区域，这些区域在所述臂的纵轴线的方向上处于不同的轴向位置上并且这些区域基于所述臂的材料的机械弯曲和/或热膨胀或热收缩而能够彼此相对运动，其中：

·使用一长形延伸的元件，所述长形延伸的元件在所述纵轴线的方向上向第一轴向端部延伸并且在所述第一部分和所述第二部分相对运动时所述第二部分运动相对于所述第一轴向端部运动，

·所述长形延伸的元件在沿所述纵轴线的方向与所述第一轴向端部相反的第二轴向端部上与所述第一部分连接，

·至少一个测量体和/或至少一个传感器固定在所述长形延伸的元件上，

·如果所述测量体固定在所述长形延伸的元件上，则所述传感器固定在所述第二部分上，或者，如果所述传感器固定在所述长形延伸的元件上，则所述测量体固定在所述第二部分上，

·在所述长形延伸的元件上和在所述第二部分上总共固定有多个传感器，其中，所述传感器中的每个配置有一个测量体，该测量体作为共同的测量体可选地配属给这些传感器中的多个传感器，其中，所述传感器相应于所述测量体的位置并从而相应于所述第一部分和第二部分的相对位置产生测量信号，并且

·所述传感器和配属的测量体构造得测量所述第一部分和第二部分的相对位置并且根据所述传感器的测量信号确定所述第一和第二部分的相对位置，确切地说至少关于三个运动自由度，即在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的两个线性自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性自由度。

在该方法中有利的是，所述传感器与配置的测量体一起测量所述第一部分和所述第二部分的相对位置并且根据所述传感器的测量信号确定所述第一部分和所述第二部分的相对位置，确切地说至少关于五个运动自由度，即分别在分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向上的两个线性自由度、绕分别垂直于所述臂的纵轴线延伸的不同方向的两个旋转自由度和在所述臂的纵轴线方向上的线性自由度。

在该方法中有利的是，第一测量体和第二测量体在所述纵轴线的方向上彼此隔开间距地布置，其中，所述传感器中的四个构造得用于确定所述第一部分相对于所述第二部分的径向相对位置，所述四个传感器中的两个配置给所述第一测量体并且所述四个传感器中的两个配置给所述第二测量体。

在该方法中有利的是，所述第一和第二测量体构造在所述长形延伸的元件上。

在该方法中有利的是，所述长形延伸的元件在所述臂的内部延伸。

在该方法中有利的是，通过所述第二部分的接口固定和连接探测头、旋转装置、集成有旋转装置的传感装置或探测器。

在该方法中有利的是，所述长形延伸的元件的机械振动通过减振装置减振。

在该方法中有利的是，将所述传感器的测量信号导送给所述评估装置，其中，给所述评估装置还输入坐标测量装置的至少一个坐标测量信号用于确定工件的坐标，并且，所述评估装置根据所述至少一个坐标测量信号计算出所述工件的坐标，所述坐标在使用所述传感器的测量信号的情况下关于所述第一和所述第二部分的相对位置被修正。

附图说明

现在，参考附图描述本发明的一些实施方式。附图中的各个图示出：

图1坐标测量仪的顶尖套筒的端部区域的示意性纵剖图，其中，旋转装置为了使未在图中所示探测头旋转而耦合到所述端部区域上，

图2kmg的臂的另一实施方式，

图3根据图2的臂的示意性部分图示，其中，在臂的内部布置有用于测量该臂的弯曲的传感器/测量体对，

图4两个可彼此相对运动的部分的组件，其中，该组件具有用于测量这两个部分的相对位置和/或相对取向的测量系统，

图4a如图4中的组件，但其中附加地设置有旋转位置传感器，

图5如图4中的组件，但其中测量系统在测量体的构型方面改变了，

图6具有第一部分和第二部分的组件的第一示例的示意性轴向纵剖图，所述第二部分可相对于第一部分运动，

图7图6中的组件的变型在轴向方向上的俯视图，

图8用于测量第一部分相对于第二部分的位置的另一组件在轴向方向上的俯视图，

图9根据图4的组件集成到旋转台中的示意图，

图10具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第二示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件具有如图6和/或图7中的测量系统，

图11具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第三示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件在不同的轴向位置上分别具有如图6和/或图7中的测量系统，

图12具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第四示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件在不同的轴向位置上分别具有不同于图12中的测量系统，

图13具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第五示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件在不同的轴向位置上分别还具有不同于图12或图13中的测量系统，

图14图13中的组件的测量系统之一在轴向方向上的俯视图，其中，测量系统具有多个用于测量两个部分的相对旋转位置的旋转位置传感器，

图15具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第六示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件具有用于确定这些部分的轴向相对位置的测量系统，

图16具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第七示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件除了图15中的组件外附加具有用于确定所述部分的径向位置的测量系统，

图17具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第八示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件具有根据图13的组件的一个测量系统与根据图12的组件的一个测量系统的组合，

图18具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第九示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件具有两个不同的测量系统的另一组合，

图19具有第一部分和可相对于该第一部分运动的第二部分的组件的第十示例的示意性轴向纵剖图，其中，该组件如图18中那样具有两个不同的测量系统，但这两个测量系统利用共同的测量体，

图20一探测器，具有用于调整该探测器的位置和/或取向的运动装置，

图21布置在探测头上的探测器的示意性立体图，该探测器在探触工件时能够从静止位置偏转出来，其中，探测头能够连同探测器相对于坐标测量仪的臂绕旋转轴线旋转，并且，探测器连同探测头的偏转以及旋转都能够通过相同传感器测量，

图22在图21中所示组件的固定板的俯视图，其中，所述固定板具有多个磁体对，以使传感器能够确定关于所述运动的确定自由度方面的相应位置，

图23根据图21的组件在安装状态下的侧视图，

图24根据图21至图23的组件的固定板的一部分的俯视图，其中能够看到两个磁体对，所述磁体对分别配属给探测头的一个传感器，

图25与图23中的组件类似的组件的侧视图，其中，对于所述运动的唯一的或选择出的一个自由度，示出探测头的和固定板的可运动部分的相对位置的测量，其中，运动的该自由度尤其在绕旋转轴线摆动时是相关的，

图26根据图25的组件的图示，也是侧视图，其中，探测器的偏转借助对工件的探触表示。

具体实施方式

图1示出坐标测量仪的顶尖套筒200。如通过两个彼此大约平行延伸的弯曲的线标明，顶尖套筒200能够在它的一未详细限定的区段上纵向延伸。所述纵向在图1中从上向下延伸。一旋转装置210以已知的方式耦合在顶尖套筒的在图1中处于下方的自由端部上，该自由端部通过端部区域202构成。接口可以是所谓的可更换接口，该可更换接口允许耦合不同的模块，例如替代地耦合另一旋转装置或一探测头。因此，在端部区域202中能够布置相应的电子装置205，例如用于识别和/或运行通过接口连接的模块。

在顶尖套筒200的中间区域201中在外侧布置有呈栅格形式的刻度尺204，该刻度尺在顶尖套筒200的纵向上延伸。刻度尺204的参考点203限定在刻度尺204的离端部区域202最近的端部上。直接在顶尖套筒200的外壁的内侧在参考点203上固定有由温度稳定的材料制成的、作为长形延伸的元件的成角度折出的杆206。从参考点203出发，杆206首先向顶尖套筒200的内部向垂直于顶尖套筒200的纵向的方向延伸。在进一步的走向中，杆206沿顶尖套筒200的纵轴线的方向一直延伸到端部区域202中。在端部区域202上布置多个传感器207a、207b，例如电容传感器，也就是说这样的传感器：其与测量体的相对位置相关的电容被电学地测量。测量体例如具有介电材料，该介电材料处于电容传感器附近或处于电容传感器的电极之间。

但是，除了电容传感器也能够使用其它传感器、尤其上面已经提到的传感器。杆206的自由端部上的端部区域208用作测量体。该端部区域208相应于传感器207的功能原理来构型。例如在磁性功能原理情况下(如在霍尔传感器或磁阻传感器中就是这种情况)，自由端部208由永磁性材料制成或带有永磁性材料。

图1示意性示出保持装置209，该保持装置固定在端部区域202的端部上并且承载或保持传感器207。在示出的实施例中示意性地表明，第一传感器207a定位在杆206的端部区域208的径向外部。因此，该传感器207a被构型用于测量端部区域208和传感器207a在径向方向上的相对位置。优选存在另一定位在端部区域208的径向外部的传感器(未示出)，例如就图1的图平面而言在端部区域208的上方或下方。因此，通过该传感器能够测量传感器和端部区域208之间在另一方向上的间距。可选地，可以在绕所述纵轴线的圆周方向上、进而围绕杆206在其它位置上布置另外传感器。由此能够获得关于杆206的端部区域208在垂直于顶尖套筒200或杆206的纵轴线的平面中的位置的冗余信息。因此能够消除系统误差。

第二传感器207b在轴向方向上(就顶尖套筒200的纵轴线而言)与端部区域208成间距地布置。因此，该传感器207b提供包含关于传感器207b在轴向方向上相对于杆206的端部区域208的相对位置的信息的测量信号。

取代顶尖套筒，图1中所示臂也可以是坐标测量仪的另一臂，例如是水平臂坐标测量仪的所谓水平臂。在这种情况下，所述臂的纵轴线大约在水平方向上延伸。在水平臂中，臂的自由端部的弯曲与布置在该自由端部上的装置的重量相关。通过提出的组件能够在运行kmg期间测量该弯曲。

在图1的实施例中，如提到的，旋转装置210耦合到顶尖套筒200的或所述臂的端部区域202上。旋转轴210的定子211固定在臂200的端部区域202上。例如通过环形的、绕定子211的纵轴线环绕延伸的旋转轴承装置213，旋转装置210的在图1中更下方示意性示出的转子212可旋转地被支承。温度稳定的杆216与转子212无相对转动地连接并且在定子211的纵向上在其内室中延伸到臂200和旋转装置210之间的接口处的区域中。多个传感器217a、217b被固定在定子211上，其中，相应的固定装置或保持装置未在图1中示出。温度稳定的杆216的在朝向臂200的接口处的端部区域构型为测量体或承载至少一个测量体218a、218b。在该实施例中，测量体218是球体或柱体，其相对于杆216的纵轴线进而相对于旋转装置210或转子212的旋转轴线旋转对称地布置。在图1中所示两个传感器217a、217b关于该旋转轴线处于不同的轴向位置上并且构型用于测量各自对应的测量体和传感器在径向方向上的相对位置。优选，在每个轴向位置上布置有至少一个另外的传感器，但在绕旋转轴线的圆周方向上布置在另外的位置上，从而传感器和测量体之间的在优选垂直于传感器217a或217b的径向方向的另一方向上的径向间距被测量。如已经在上面提到的，能够设置附加的冗余的传感器。优选，多个传感器在各个轴向位置上的测量体在该轴向位置上被作为配属的测量体使用。

在图1的实施例中，如果涉及径向间距的测量，不仅对于臂200的传感器而且对于旋转装置210的传感器，传感器都分别布置在测量体的径向外部。在沿臂的纵轴线方向的轴向间距的情况下，与用于径向间距测量的传感器一样也，传感器布置在臂的端部区域202上进而布置在臂200的可运动部分上。该布置尤其在传感器的用于将测量信号传送到评估装置上的电接口方面是具有优点的，因为在这些接头上在臂200和旋转装置210之间总归通常存在电接口。然而，至少在传感器/测量体对中的一对上，传感器和测量体能够互换。例如，至少一个传感器能够布置在杆206的端部区域208上或布置在杆216的靠近接口的端部区域上并且相应的测量体大致布置在图1的实施例中传感器所在的那里。替换地或附加地，可以进行另外的改型。例如旋转装置210的温度稳定的杆216可以至少在它的端部区域中在朝向臂200的接口的附近被空心柱体取代，该空心柱体构成测量体。在这种情况下，传感器能够处于空心柱体的内室中。此外，替换地或附加地，转子的轴向位置也能够通过测量温度稳定的杆216的端部区域的轴向位置来测量。为此，另一传感器例如在轴向方向上与测量体218b成间距地处于旋转装置210的内部。

图2示出kmg的臂220、尤其顶尖套筒。如果在该顶尖套筒的下端部上不是如图1中所示地布置有旋转装置，而是布置有图2中所示探测头221，则该顶尖套筒可以是图1中所示顶尖套筒200。探测头221在它的下端部上承载带有球形探测元件223的探测销222。如通过用z标记的双箭头在图2中表示，臂220尤其能够在z方向上、也就是说在竖直方向上沿着导向部230运动。

图3中所示测量系统优选布置在臂220的内部，但也可以布置在该臂的外部，该测量系统是借助图1已经描述的测量系统的变型。温度稳定的、在臂220的纵向上延伸的杆226以它的下端部固定在臂220的下端部上。杆226在它的上端部区域中承载两个球形的测量体224、225，所述测量体在轴线方向上彼此成间距地布置。尤其是，杆226以它的上端部区域延伸到臂220的上端部，或者甚至超过其。由此，臂220的可能的变形能够在该臂的整个纵延伸上测量。

上部球224尤其处于杆226的上端部上。在同一轴向区域中(在该区域中也存在杆226的上端部区域)，在臂220上固定有传感器227、228、229的组件。第一传感器227在轴向方向上对准上部球224，以便测量轴向方向上的相对位置。第二和第三传感器228a、228b在径向方向上对准上部球224，其中，这些传感器228在不同的(例如相互垂直的)方向上取向，以便测量两个不同的方向上的径向相对位置。第四和第五传感器229a、229b也在两个相互垂直的径向方向上取向，但对准下部球225，以便在另一轴向位置上测量两个相互独立的径向相对位置。所有传感器在图3中仅示意性地通过箭头表示，所述箭头表示各个传感器的取向。在图3中对杆226和臂220的长度的描述也是不按比例的，因而是示意性的。该长度与该臂的宽度相比可以比所示出的大非常多。

图4与图3中类似地、但示意性地针对一般情况示出一测量系统，具有多个传感器，也就是说在该实施例中五个传感器，这些传感器又示意性地通过箭头表示。在此，箭头方向描绘出传感器的取向，也就是说在箭头的方向上能够测量相对位置、尤其传感器和测量体之间的间距。这些传感器用附图标记s1、s2、s3、s4、s5标明，其中，在下面的等式中相同的附图标记s1…s5也用于这些传感器各自的相应测量值。

在所述实施例中，仅设置有五个传感器s1…s5。基于两个可彼此相对运动的部分1、3的结构和它们的连接(在图4中未示出，这例如可以是可旋转的连接或者是虽然固定但基于力和/或温度变化而可变形的连接)，用于确定这些部分1、3的轴向相对位置的唯一传感器s1的信息足够用于：与其它传感器s2…s5的测量结果一起以足够的准度确定这两个部分1、3的相对位置和取向。在另一种情况下，还存在另一在轴向方向上取向的传感器，其中，这两个在轴向方向上取向并且在轴向方向的横向上彼此隔开间距的传感器在这种情况下优选相对于可能存在的旋转轴线不同轴地布置，其中，所述两个部分1、3能够绕该旋转轴线彼此相对扭转。但是，这样的旋转轴线不是在所有情况下存在。尤其当坐标测量仪的臂的两个不同的轴向区域的相对运动要通过该测量系统测量时，这样的旋转轴线不存在。当然这不排除，该臂的这两个部分或区域能够基于热效应和/或基于机械力而绕假想的旋转轴线彼此相对扭转。在这种情况下通常谈到偏扭(torsion)。通过两个这样的在轴线方向上取向的传感器，尤其能够直接地测量旋转轴线或扭转轴线的所谓端面跳动误差。这些传感器能够以不同的方式构型和运转。

在根据图4的具有仅五个传感器s1…s5的实施例中，优选其中的三个传感器s1…s3对准第一测量体k1，该第一测量体固定在所述组件的第二部分3上并且在所述实施例中是球形的。第二部分3承载长形延伸的元件4(例如柱形或其它形状的杆)，在该元件上又在其自由端部上固定有第一测量体k1。在该长形延伸的元件4的另一轴向位置上、从而在轴向方向上与第一测量体k1隔开间距地，布置有第二测量体k2，该第二测量体在所述实施例中而也是球形的。替换唯一的长形延伸的元件4，测量体也可以通过多个不同的元件固定在第二部分3上或者直接固定在所述第二部分上。第四传感器s4和第五传感器s5朝向第二测量体k2取向。在此，第二传感器s2和第三传感器s3以及第四传感器s4和第五传感器s5在径向方向上、即垂直于长形延伸的元件4的纵轴线取向。然而，仅当长形延伸的元件4的纵轴线a1(或者替代地，所述部分1、3能够绕之彼此相对扭转的旋转轴线)与第一部分1的纵轴线a2重合或者至少平行于该纵轴线地延伸时，才存在精确的垂直取向。在图4中所示实施例中不是这种情况。两个纵轴线a1、a2相互倾斜地延伸或相交。在任何情况下，传感器s2…s5优选垂直于第一部分1的纵轴线a2取向。此外，朝向同一测量体k1或者k2取向的传感器s2、s3或s4、s5的传感器对优选在相互垂直的方向上取向。

所有传感器例如固定在一共同的承载件2上，该承载件又固定在第一部分1上。但是，这些传感器也可以布置在不同承载件和/或第一部分1的不同区域上。此外，能够存在多于图4中所示两个的测量体k1、k2。例如第一传感器s1能够朝向一与两个在径向方向上取向的传感器s2、s3不同的测量体取向。这两个在径向方向上取向的传感器s2、s3和/或s4、s5也可以朝向不同的、配属的测量体取向。

图4a示出图4中所示组件的变型。除了图4中的允许确定可旋转部分在关于所述旋转轴线的不同轴向位置上的径向位置方面的相对位置的测量系统外，设置有一附加的测量系统，该附加的测量系统测量两个能够彼此相对旋转的部分1、3的旋转位置。例如在第二部分3上，绕旋转轴线a1周围分布地布置有大量标记，从而构成测量体9。当这些标记进入另一传感器s6的感测区域中或穿过该感测区域时，该另一传感器s6感测测量体9的这些标记。因此，当例如部分1、3彼此相对绕旋转轴线实施完整的一转时，传感器s6感测测量体9的所有标记。如已知的，当一个标记出现在感测区域中或者到达或经过感测区域中的一确定的位置时，传感器s6能够例如分别产生一个脉冲信号。替代地，当传感器s6在它的感测区域中感测到一个标记时，传感器s6例如也如已知的那样分别使一增量计数器的计数器状态增加一个值1。用于测量两个部分1、3的相对旋转位置的旋转位置传感器的其它替代构型也是可能的。此外，也可以存在与通过传感器s1至s5实现的测量系统不同的其它测量系统，但是该测量系统也允许感测、优选在用于测量旋转位置的测量系统的轴向位置上感测两个可彼此相对运动的部分1，3的径向位置，至少允许确定在该旋转位置测量系统的轴向位置上的径向相对位置。在图4和图4a中(以及也在图5中)示出的测量系统的情况下，能够确定在旋转位置测量系统的轴向位置上的径向相对位置，因为该测量系统在两个不同的轴向位置上测量径向位置。尤其是，不仅确定一个方向上的径向位置，而且确定这些部分1、3在横向于旋转轴线的平面中的相对位置。

因此，现在可能的是，修正旋转位置测量系统的如下效应并且以这种方式使得能够更精确地确定旋转位置：在旋转装置旋转运动时出现能够被称为平移(也就是说线性直线运动)的运动分量。由此，不是发生绕旋转装置的旋转轴线的理想旋转运动，而是至少在绕旋转轴线的旋转运动部分区域中也出现横向于旋转轴线的运动和/或沿着旋转轴线方向的运动(这包括平行于旋转轴线的运动)。这种平移运动(取决于该平移运动的方向)也被旋转位置测量系统的传感器测量。如果仅出现一个平移运动，则传感器以一种方式感测该运动，该方式导致一测量信号，该测量信号表面上表示绕旋转轴线在一个方向上的旋转运动。如果提示发生一个旋转运动和一个平移运动，则该传感器产生一测量信号，该测量信号表面上表示一绕旋转轴线的、更快的旋转运动。反过来，旋转运动和平移运动也能够完全地或部分地相互补偿，从而传感器表面上没有感测到旋转运动或感测到变化了的(减慢的或相反的)旋转运动。

现在提出，将感测第一和第二部分的彼此相对平移位置和/或平移运动的第一测量系统与感测第一和第二部分的彼此相对旋转位置的第二测量系统组合。根据第一测量系统的测量信号和/或从该测量信号导出的测量值修正第二测量系统的至少一个测量信号或从该测量信号导出的测量值。该修正以一种方式实施，使得降低或消除平移运动在旋转位置测量系统的测量信号和/或测量值中的份额。

在图5中示出根据图4或图4a的组件的变型。在此，长形延伸的元件4与布置在其上的测量体k1、k2通过柱形的杆14取代，该杆与第二部分3的纵轴线a1同心地布置。柱形的杆14的自由端部上的端面构成用于第一传感器s1的测量面。杆14的柱形外表面构成用于其它传感器s2…s5的测量面。

图4和图5中所示测量系统的改型是可能的。例如根据图5的柱形的杆14不是必须具有在轴线方向上连续的、具有恒定直径的柱表面。而是可以在根据图4测量体k1、k2所在的轴向位置上构成该杆的柱形区域，其中，该杆在其它部位不同地成型，例如具有减小的外直径。

传感器s1…s5的测量信号能够如下面描述地加以考虑，以获知所述部分1、3的相对位置和/或取向，和/或获知和/或修正所述部分1、3的相对位置和/或取向的改变。在此参考笛卡尔坐标系。传感器s2、s4如此取向，使得它们测量关于坐标系的x轴的相对位置，传感器s3、s5如此取向，使得它们测量关于坐标系的垂直于y轴延伸的x轴的相对位置，而传感器s1如此取向，使得它测量平行于或同轴于坐标系的z轴的相对位置，其中，z轴垂直于y轴并且垂直于x轴地延伸。由此，该坐标系是关于第二部分3静止的坐标系。相反，这意味着，第一部分1可相对于该坐标系运动并且能够确定该相对运动或相对于所述坐标系的位置和/或取向。

从传感器s2、s4的测量值能够按照下面的等式1算出第二部分3绕x轴的旋转角度(也就是说其关于x轴的旋转位置)：

在此，tanrx是绕x轴的旋转角度的正切。dk1k2是传感器s2、s4在轴向方向(z方向)上的间距，如果两个纵轴线a1、a2彼此相对的斜度小、例如小于3度，在图4的实施例的情况下，所述间距大约等于第一测量体k1与第二测量体k2的间距。相应地，绕y轴的旋转角度能够如下地从等式2算出：

在此，tanry是绕y轴的旋转角度的正切。dk1k2是传感器s3、s5的间距，该间距又大约等于两个测量体k1、k2的间距或者说按照图5的杆14的被所述传感器对准的相应轴向位置的间距。此外可以如在下面的等式3中算出部分3的关于该坐标系的平移位置：

在此，va,b,c是位置矢量，它在改变部分3相对于部分1的位置时也能够被作为修正矢量使用。在等式3右侧的第一行中是用于计算该矢量的x分量的表达式。在等式3右侧的第二行中是用于计算该矢量的y分量的表达式。在等式3右侧的第三行中直接是第一传感器的s2的测量值，该测量值是z分量。

下面针对这种情况：例如图4和图5中所示、可彼此相对运动的部分1、3是旋转装置的部分，其中，这些部分能够相对彼此绕旋转轴线扭转，说明一个用于相应修正该旋转装置的误差的一个例子。如上面提到的，该错位尤其是摆动误差、端面跳动误差和/或圆跳动误差。通过该修正获知预限定的地点的修正位置，例如坐标测量仪的探测球的球中心点的地点，坐标测量仪kmg以该探测球机械地探触工件以确定其坐标，或者获知工件表面上的探触点的地点，在该探触点上kmg探触工件以确定坐标。预限定的地点通过相应的地点矢量描述，该地点矢量由实验室坐标系的始端向预限定的位置延伸。实验室坐标系是这样的坐标系：在该坐标系中旋转装置的基底是静止的，也就是说，如果发生绕旋转装置的旋转轴线的旋转运动，旋转装置的可旋转运动部分相对于基底扭转。旋转装置的不可旋转运动部分在实验室坐标系中是静止的，但其中原则上该不可旋转运动部分的弹性弯曲也是可能的并且可以选择加以考虑。为了考虑旋转装置的这些部分的或优选整个旋转装置的弹性变形，可使用一数学模型，该模型具有至少一个有限元(见上)。该模型的结果是一相应矢量，该矢量描述坐标系中的弯曲。向预限定的位置p延伸的地点矢量p能够按照下面的等式4算出：

p＝tp^-1ta^-1(dat+va)+ca+ba(4)

在此，tp^-1标记矩阵tp的逆矩阵，该矩阵描述在实验室坐标系中的旋转装置的斜度、尤其旋转装置的旋转轴线的斜度。

ta^-1描述矩阵ta的逆矩阵，该矩阵描述在实验室坐标系中的旋转装置的位置、尤其旋转装置的旋转轴线上的参考点的位置。da代表这样的矩阵：该矩阵包含基于旋转装置误差的修正值。从其中得出这些矩阵分量的矩阵的可能的组成还要探讨。t标记从旋转装置的所述参考点向预给定的地点p延伸的矢量。该矢量t关系到这样的坐标系：在该坐标系中旋转装置的可运动部分是静止的。这意味着，该坐标系在可旋转运动部分相对于实验室坐标系旋转运动时旋转。该旋转通过矩阵ra考虑。va描述用于修正旋转装置误差、也就是说用于修正圆跳动误差的修正矢量。ca是从坐标系的始端引向旋转装置的参考点的矢量。

最后，ba在等式(4)中描述这样的矢量：通过该矢量考虑旋转装置的弹性弯曲。对此已经探讨。该矢量ba例如是上面描述的用数学模型修正的结果，该数学模型具有至少一个有限元并且例如在us2001/0025427a1的第56段的结尾处在等式7中描述。

上面提到的矩阵da是用于旋转装置的摆动误差和角度误差的修正的旋转矩阵，该矩阵da在实施例中通过下面的等式5描述：

在此，“cos”标明对应角度r的余弦并且“sin”标明正弦。标记ry如上标明绕y轴的旋转角度，标记rx标明绕x轴的旋转角度。标记rz标明绕z轴的旋转角度。通过将等式5右侧的三个矩阵相乘得出，修正矩阵da。

下面的等式6涉及这样的情况：kmg的探测器布置在旋转装置的可旋转部分上：

p＝tp^-1ta^-1(da(t+su)+va)+ca+ba(6)

在此，已经从等式5中得知的标记具有相同意义。等式6与等式5的不同在于附加项su、也就是说由矩阵s和矢量u的乘积。该项s累加到等式5中的矢量t。矢量u是位移矢量，该位移矢量描述探测器从其静止位置的偏转。矩阵s是探测器的传递矩阵，该传递矩阵尤其考虑探测器的弹性特性和几何特性并且能够通过探测器的校准获得。

如果如在本发明的第二方面中所述至少一个传感器/测量体对不仅用于确定在探触工件之前探测器的位置和/或取向，而且用于确定在探触工件时探测器的偏转，则探测器的重量也影响其位置和/或取向。在此，重量的影响与用于调整探测器取向的旋转装置的旋转位置相关和/或与用于调整探测器位置的可线性运动装置的线性位置相关。尤其是，重量的影响能够由已经提到的具有有限元的模型考虑。但也可能的是，通过传感器测量重量的影响。因此，根据优选实施方式，存在用于确定探测器和旋转装置可运动部分相对于旋转装置不可运动部分的运动的至少五个自由度的传感器。

图6示意性示出具有第一部分13和第二部分11的组件的轴向纵剖图，所述第二部分可相对于第一部分13运动。尤其是，所述组件可以是旋转装置，其中，第二部分11能够绕在图6中在垂直方向上延伸的旋转轴线r相对于第一部分13旋转地被支承。

图6示出一传感装置的测量原理，该传感装置具有磁体15，该磁体固定在第二部分11上并且优选相对于旋转轴线r旋转对称地布置。在此，例如北极关于轴线r而言处于比南极高的轴向位置。通常优选，通过磁体的两个相反的极限定的磁体纵轴线平行于或优选同轴于旋转轴线r地取向。此外，在所述实施例中，第二部分11具有由能够磁化的材料(例如由铁磁性材料、例如铁素体)制成的元件12，该元件设置为用于以希望的方式导向磁力线的元件。元件12优选相对于旋转轴线r旋转对称地成型或布置。它在磁体15的一个极(在这里北极)上具有盘形区域，该区域在相对于旋转轴线r的径向方向上延伸。在该区域的外圆周上，一柱形区域同轴于旋转轴线r地在轴向方向上平行于磁体15的纵轴线从而向另一磁极(在这里南极)的轴向位置方向延伸。在该柱形区域的端部上能够可选地还存在元件12的另一径向内置区域(如在图6中所示)，使得在该径向内置区域16和所述磁体15之间的保留的环形缝隙比在所述柱形区域和该磁体15之间小。在该环形缝隙中存在至少一个传感器14，在所述实施例中两个传感器14a、14b用于测量第一部分13和第二部分11的径向位置或相对位置。所述至少一个传感器14固定在第一部分13上，例如通过平行于旋转轴线r延伸的承载件17。在该实施例中，所述至少两个传感器14a、14b布置在关于旋转轴线r彼此对置的径向位置上。因此涉及这样的传感器：它们提供关于第一部分13和第二部分11的相对位置的冗余信息，确切地说是在图6中在图平面中在水平方向上延伸的方向上。

在磁体的下磁极上也能够可选地存在(例如由铁素体制成的)磁通量引导件。该传感器例如可以是霍尔传感器或磁阻传感器。

图7示出图6的组件的变型，其中，视线指向图6中的旋转轴线r的轴线方向，确切地说对准磁体15和元件12的底侧。在径向内置区域16和磁体15之间的环形缝隙中，除了两个在图6中所示传感器14a、14b之外还存在另外两个磁性传感器14c、14d。但这些另外的传感器14c、14d在绕旋转轴线r的圆周方向上观察在另一位置上，从而它们在不同于传感器14a、14b的另一方向上测量第一部分13(未在图7中示出)和第二部分11的相对位置。在图7中，用x标明传感器14a、14b测量相对位置的方向，因为该方向例如可能是笛卡尔坐标系的x轴的方向。垂直于该方向的y方向是传感器14c、14d在其上测量的方向。在图6中，x方向从右向左延伸。

图8示出用于测量第一部分23相对于第二部分21的位置的组件的变型。该图示出该组件的横向于旋转轴线r的剖面，所述部分21、23绕该旋转轴线可彼此相对运动。在第一部分21上，从旋转轴线r看，在不同的、优选相互垂直地延伸的径向方向上布置有磁体25a、25b。不同于图8中所示，这些磁体25能够替代地以相对于旋转轴线r的更大间距布置，也就是说以大约等于固定在第二部分21上的传感器14的间距的间距布置。总体在第一部分23上布置有八个传感器14，这些传感器配属给磁体25a、25b，也就是说，这些传感器在任何情况下在磁体25a、25b处于它们附近时能够在径向方向上、也就是说垂直于旋转轴线r测量所述磁体的位置。因此，磁体25a、25b实施配属给传感器14a至14h的测量体的功能。这些传感器14在关于旋转轴线r的角度距相同的情况下分布在第一部分23的圆周上。因此，在八个传感器14的情况下在圆周方向上的所有45度处存在一个传感器。如果传感器14和磁体25相对于旋转轴线r处于相同的间距，则这些传感器和磁体在轴向方向上、也就是说平行于旋转轴线r彼此相对错开，因此，绕旋转轴线r的旋转运动是可能的。

根据图8的组件是传感装置实现在图4和图5中所示测量系统的替换方案。尤其可以将传感器s2、s3或传感器s4、s5通过它、s5连同各自对应配属的测量体用根据图8的组件取代。这也意味着，每个根据图8的组件能够分别取代传感器s2、s3或s4、s5连同配属的测量体组成的组件。在这种情况下，两个根据图8的组件处于关于旋转轴线r的不同轴向位置上。附加地，如在图4和图5中所示，能够例如存在至少一个传感器s1，该传感器测量可彼此相对运动的部分的轴向相对位置。

图8中的组件能够被改型，尤其通过，两个磁体25a、25b分别由一个传感器取代并且与此相应地八个传感器分别由一个磁体取代。此外，能够使用不同于磁性传感器的其它传感器，例如具有相应的配属的测量体的电容传感器或电感传感器。替换地或附加地，能够改变传感器14的数量。例如能够在圆周上分布仅四个传感器，或者十六个传感器。

根据图8的构型允许，尤其在第一部分23相对于第二部分21的旋转位置确定的情况下，测量两个径向位置。在所述确定的旋转位置中，磁体25分别处于传感器14之一的附近，从而达到具有高精度的径向相对位置测量。即在所述确定的旋转位置的情况下，根据图8的组件使得能够获知旋转装置的误差(尤其摆动误差)。尤其在坐标测量仪具有探测器或探测头，所述探测器或探测头能够关于kmg的臂旋转的情况下，多个离散的旋转位置常常足够用于以合适的方式满足测量任务，相应的情况适用于旋转台，在该旋转台上，工件能够相对于该旋转台的基底旋转地布置。在工件相对于基底的多个离散的旋转位置、例如根据图8的组件的八个不同的旋转位置中，能够以希望的方式加工和/或测量工件。

根据图8的组件的原理也能够类似地应用到根据图6的组件上，也就是说传感器布置在一个永磁体和另一永磁体之间的缝隙中或布置在一个永磁体和一用于磁通量引导的元件之间的缝隙中或布置在两个用于磁通量引导的元件之间的缝隙中。

尤其可能的是，根据图8的多个传感器14(或其它数量的多个传感器)的信号通过乘法器周期地或以其它方式前后相继地被询问并且由此被获知。例如在两个能够彼此相对扭转的部分21、23的图8中所示的角度位置的情况下，仅传感器14a、14g的测量信号会具有说明径向相对位置的值。

通常(不是仅在图8的实施方式中)适用，例如传感器的模拟电信号能够通过模拟/数字转换器被数字化并且接着能够数字地、尤其通过使用电脑被处理。

根据借助图4解释的原理，测量旋转装置的误差仅能够在确定的离散的角度位置中测量(或者在围绕这些离散的角度位置的狭窄区域中测量)，但是该原理也具有优点，即离散的角度位置能够借助于相同的、也用于确定旋转装置的误差的传感器来确定。如前面提到的，在图8中所示旋转位置中，例如仅传感器14a、14g输出能够推断磁体25的接近的测量信号。由此，左边的位置能够明确地从传感器的这些信号中获知。精确位置和取向则能够借助于传感器14a、14g(或在其它角度位置或旋转装置情况下通过其它传感器14)并且可选择地通过另外的、用于在另外的轴向位置上确定径向相对位置的传感器并且可选择地通过至少一个附加的、用于确定轴向位置的传感器获知。如果该角度位置不能用或不用与用于确定旋转装置误差的相同传感器获知，则优选附加地使用另一测量系统，其被构型用于获知角度位置或者说旋转位置。这样的系统从现有技术中一致并且在这里未详细描述。

图9示意性示出根据图4的组件集成到旋转台中。旋转台的可旋转部分33尤其用于将工件布置在旋转台33上。旋转台的基底与不可旋转部分31连接或由其构成。测量系统的承载测量体k1、k2的部分(例如同在图4中一样在杆34上)固定在可旋转部分33的底侧上并且在可旋转部分33旋转运动时被携动。带有测量体k1、k2的杆34在不可旋转部分31的内室中从上向下延伸。传感器s2、s3、s4、s5如在图4中那样示意性通过箭头标明并且固定在不可旋转部分31上。

也可以取代根据图4和图9的测量系统而将另一测量系统集成到具有彼此可相对扭转的部分31、33的旋转台中。尤其是，传感器能够与可旋转部分33一起旋转而测量体能够布置在不可旋转部分31上。此外，能够使用不同于球形测量体k1、k2的其它测量体。例如也能够将根据图8的测量体集成到根据图9的旋转台中。还可能的是，以类似的方式将测量体不是集成到旋转台中，而是集成到用于旋转kmg的探测器或用于旋转工具机的刀具的旋转装置中。在这种情况下，如在图9中所示，测量系统同样处于两个能够彼此相对扭转的部分中的一个的内部。

图10示出如图6和/或图7中的测量系统。对于该测量系统的相应部分使用了与在图6和图7中相同的附图标记。但替换地也能够使用另一测量系统，例如与在图4和图5中示意性示出的类似。这也适用于在后面的附图中所示实施方式。

根据图10的实施方式具有可旋转部分41，该部分与测量系统的部分11固定地连接。测量系统的传感器14a、14b与不可旋转部分43连接，也就是说可旋转部分41能够相对于不可旋转部分43绕旋转轴线r旋转，其中，通过旋转也得出测量系统的元件12相对于传感器14另一旋转位置。然而，这些传感器14不构型用于获知旋转位置。但例如在使用根据图8的测量系统时会是这种情况(见上)。

根据图10的组件使得能够实现测量系统的校准，因为测量系统的可旋转部分14、进而测量系统的与该部分41连接的部分相对于旋转轴线r的位置在径向方向上能够改变。为此，可旋转部分41通过固定器件(在该实施例中螺钉46a、46b)固定在一中间部分45上。该中间部分45能够绕旋转轴线r旋转并且为了该目的通过旋转轴承44支承在不可旋转部分43上。更概括地说，不可旋转部分43通过旋转轴承44与第一可旋转部分45旋转地耦合，从而该第一可旋转部分和固定部分43能够绕旋转轴线r彼此相对实施旋转运动。第二可旋转部分41与第一可旋转部分45固定地、但可松开地连接，从而能够调节第一可旋转部分45和第二可旋转部分41的相对位置。

在能够实现固定部分43和可旋转部分41的相对位置测量的传感器14的校准方面，使第二可旋转部分41相对于第一可旋转部分45在径向方向上的不同相对位置上固定(尤其通过松开和再固定固定器件、改变相对位置并且再固定该固定器件)。在部分45、41的所有所述相对位置中获知配属给该运动自由度的相应传感器的测量值并且从所述测量值获得用于校准的信息。如果此后由于旋转装置的误差(尤其摆动误差)而使不可运动部分43相对于第二可运动部分41的相对位置改变，则能够借助于所获得的校准信息获知，这些部分41、43处于哪个相对位置中。尤其通过校准获知相对位置和对应传感器的传感器信号之间的非线性。

对于运动的其它自由度，也可以存在第一和第二可旋转部分之间的相应运动可能性，从而能够使这两个可旋转部分在关于该运动自由度的不同相对位置中固定。

相对于借助两个可旋转运动部分的相对位置的改变来校准，替换地或附加地，可以在一专门的测量组件中校准传感器，也就是说传感器就不是处于旋转装置中，而是处于一参考旋转装置或另一用于校准的专门结构中。在获得校准值之后，传感器被装入旋转装置中并且在旋转装置运行期间提供测量值。相应的情况例如也适用于：传感器不是被装入旋转装置中，而是装入kmg的或根据本发明第三方面的工具机中的上面所描述的臂中。

如果布置有至少两个测量系统或部分测量系统用于感测关于旋转轴线的不同轴向位置上的径向相对位置，则优选这两个测量系统或部分测量系统的不平行取向也通过校准来获知和/或修正。测量系统或部分测量系统在绕旋转轴线的旋转运动方面的偏心优选也通过校准来获知或修正。又可能的是，整个测量系统的或两个系统的误差在单独的校准组件中获知。为此，使两个测量系统或部分测量系统彼此固定连接并且在一参考旋转装置中运行(该参考旋转装置具有可忽略地小的或精确已知的旋转运动误差)，也就是说在参考旋转装置的不同旋转位置中接收传感器的相应测量值。接着将测量系统或部分测量系统的组件装入到传感器要在其中持久地在运行期间提供信号的旋转装置中。在此，两个测量系统或部分测量系统的固定连接与在参考旋转装置中使用相比没有改变。

图11示出两个根据图6和图7的测量系统，其中，这些测量系统又能够通过其它测量系统取代。但是，在该特定实施例中仅示出一个用于确定可旋转运动部分51相对于不可旋转运动部分53的径向相对位置的传感器。在两个示出的测量系统中的处于下面的测量系统中，附加地还存在用于测量这些部分51、53的轴向相对位置的传感器19，其中，所述传感器19相对于处于更下方的测量系统的下磁极(在这里是南极)成一小间距地布置。

固定部分53(定子)在该实施例中在示出的纵剖面中是u形的并且在它的内部包含下面测量系统和上下测量系统之间的连接部59。由此，在可旋转部分51旋转运动时两个测量系统被带动一起旋转。但是，测量系统的与定子53连接的部分(在这里是传感器)当然不一起旋转。定子53和可运动部分51又通过旋转轴承44可旋转地相互支承。在图11的左上方示意性示出用于可旋转部分51的旋转运动的驱动装置。马达54驱动驱动轴58的旋转运动，通过该驱动轴使驱动轮(例如摩擦轮或齿轮57)旋转，该驱动轮将相应转矩传递到可旋转部分51上。未在图11中示出分别用于两个测量系统中的各一个的、优选附加存在的第二传感器，用于测量可旋转运动部分51和定子53在一垂直于第一径向方向延伸的方向上的径向相对位置，在该第一径向方向上，图11中所示传感器14a和14b测量径向相对位置。

图12示出如图11中的组件，但其中两个测量系统被相应于借助图4描述的实施方案的另一测量系统取代。在可旋转部分51上固定有杆形承载件4，该承载件关于旋转轴线r旋转对称地在定子53的内室中从上向下延伸。杆形承载件4承载作为测量体的两个球形区域k1、k2，它们具有关于旋转轴线r而言的轴向间距。在定子53上装备有传感器64a、64b、69以及两个附加的、用于与传感器64a、64b不同地确定另一方向上的径向间距的传感器。在此，用于确定定子53相对于球形测量体k1的轴向间距的传感器69由定子53的处于下方的基底承载。传感器69的连接缆线63a从上向下穿过定子53的基底引出。通过缆线63将传感器的传感器信号导送给未示出的评估装置。对准第一球形测量体k1或第二球形测量体k2的两个传感器64a、64b固定在侧壁(也就是说在示出的纵剖图中u形型廓的纵臂)上。连接缆线63b、63c又分别穿过定子53的侧壁引出，其中，缆线63同样连接到评估装置上。传感器64、69例如是光学传感器。替代地例如可以是电容式传感器。在这种情况下，测量体k1、k2例如由导电材料、例如钢制成。

图13示出如图11和图12中那样的定子53和转子(可旋转部分)51，它们也通过旋转轴承44可旋转地支承。但是，图11的测量系统或图12的测量系统通过另一测量系统取代。杆形承载件73从转子51向下伸入到定子53的中空室中，其中，杆形承载件73无相对转动地固定在转子51上并且同轴于旋转轴线r地布置。在关于旋转轴线r的不同轴向位置上，杆73各承载一个盘75a、75b，这些盘例如如图14所示具有一带有大量标记的结构，这些标记彼此成间距地布置在盘上方或布置在盘上。由此，这些彼此隔开间距的标记可被称为栅格，在标记为划线形式的情况下称为划线栅格。在此，这些标记(其中的一些在图14中用附图标记82标记)优选沿一圆形线走向，也就是说它们的间距相应于该圆形线在标记之间的相应区段。在此，该圆形线绕旋转轴线r延伸。与在图7中类似，在图14中也示出横向地并且分别垂直延伸的x轴和y轴。在它们的方向上要确定定子和转子的相对位置。

用于测量关于旋转轴线r的径向方向上或者说直径方向上的径向相对位置的传感器74a、74b或74c、74d相互对置地布置，而在图14中所示传感器74a、74b、74c、74d、74e的布置则不同。图14的俯视图示出，总共五个传感器74大致均匀地分布在圆周上。因此，在图14中，传感器74中没有一个传感器关于旋转轴线r刚好与另一传感器对置。

在任何情况下，根据图13和图14的传感器74构型得不仅用于获知盘75关于旋转轴线r的旋转位置或旋转位置的改变，而且用于获知盘75相对于传感器的径向位置并进而获知转子51相对于定子53的径向位置。在此，不是必定需要评估各个传感器的信号并且由此分别求出关于传感器与旋转轴线r的连接线的径向位置。而是能够从传感器74中的多于一个传感器的信号的总和确定盘75的位置并进而确定转子51在通过该盘限定的、垂直于旋转轴线r延伸的平面的内部的位置。为了确定在该平面中的位置或各个径向相对位置，利用这样的效应：在径向方向上并且从而垂直于所述圆形线延伸的线性标记82之间的间距随着与旋转轴线r的距离增大而变大或者在相反方向上变小。由此，同时感测多个标记的传感器74的测量信号也改变。

传感器74如图13所示又固定在定子53的侧壁的内侧上。合适的传感器例如在ep1923670a1中描述。

图15示出用于确定关于旋转轴线r的轴向相对位置的部分测量系统的变型。由定子53、旋转轴承44和转子51组成的组件如在图11至图13中那样构型。然而定子53的侧壁的高度、从而其内室的高度能够变化。这也适用于与图15中所示不同的其它构型。磁传感器89通过承载件87与定子53的侧壁连接。该磁传感器处于旋转轴线r的区域中，即它被假想的旋转轴线r穿过。在传感器89上方隔开轴向间距地存在第一磁体85b，该第一磁体通过杆形承载件84固定地布置在转子51的底侧上。第二磁体85a隔开轴向间距地布置在传感器89下方并且与传感器89一样固定在定子53上。基于两个磁体85，在传感器89的地点上产生特别强的磁场，从而在测量轴向位置时局部分辨率特别高。然而，下磁体85a不是必定需要的。例如在上面已经描述的图11的实施方式中，传感器能够直接固定在定子53的下部分上并且取消根据图15的下磁体85a。

图16示出与在图15中类似的结构，但其中附加地设置有用于确定转子51相对于定子53的径向位置的测量系统。该附加测量系统例如如已经借助图13和图14描述的那样地实施。具有大量彼此隔开间距的标记的盘75以相对于转子51无相对转动的方式布置在杆形承载件84上。至少两个用于感测盘74上的彼此隔开间距的标记的传感器74a、74b与定子53的侧壁固定地连接。图16的实施方式的传感器的总体组件用于获知三个运动自由度，其中不能感测摆动误差。因此，该组件适用于这样的旋转装置：在该旋转装置中摆动误差例如由结构决定而可忽略地小。根据图14的组件的优点在于安装高度小，也就是说在于沿着旋转轴线r的延伸小。

图17示出根据图13的组件的上测量系统与根据图12的组件的下测量系统的组合。与在图12和图13中相同的附图标记在图17中具有相同的意义。通过两个传感器74a、74b和盘75能够获知转子51和定子53在关于旋转轴线r的第一轴向位置上的彼此线性不相关的径向相对位置。通过向测量体k1取向的传感器64和另一未示出的传感器，该测量体在杆形承载件73上布置在其下端部区域中，能够获知定子53和转子51在旋转轴线r的第二位置上的两个径向的、相互独立的径向相对位置。能够附加地获知球k1和在定子53上固定在下方的传感器69的轴向相对位置。

图18示出两个不同的测量系统或部分测量系统的另一组合。定子53、旋转轴承44、转子51连同向下伸出的杆形承载件73和具有盘75的上方部分测量系统如在图17或图13和图14中那样构型。但是，下方的、布置在旋转轴线r的另一轴向位置上的第二部分测量系统与在图13和图17中不同地实施。第二部分测量系统具有柱形盘95，用于获知柱形盘95和定子53之间的径向相对位置的第一传感器64a朝向该盘的在圆周方向上延伸的外边缘取向。此外，两个在轴向方向上、也就是说平行于旋转轴线r的方向朝向柱形盘95的平坦表面取向的传感器94a、94b与定子53连接。因此，这两个传感器94不仅允许确定柱形盘95以及转子51为一方面与定子53为另一方面之间的轴向相对位置，而且允许确定摆动误差。该实施方式具有的优点是，在上方的部分系统上仅需要少量传感器74。然而，为了盘75在垂直于轴线r延伸的平面中的位置的感测需要至少两个关于旋转轴线r不相互对置的传感器74的信息。

在图19中示出特别低地构造的实施方式，也就是说沿着旋转轴线r的延伸特别小。又存在具有布置在转子51的杆形承载件73上的盘75的测量系统，该盘承载大量标记。但是，配属的、在两个彼此独立的径向相对位置方面测量盘75的相对位置的传感器74布置在盘75的一个轴向侧上(也就是说在图19中在上方)。在盘75的对置的轴向侧上、也就是说在图19中在下方，与在图18中在下方的部分测量系统中类似地布置有两个传感器94a、94b。这些传感器94平行于旋转轴线r取向。这两个传感器94又允许确定定子53和转子51的轴向位置以及确定端面跳动误差。

尤其是，传感器74可以如上面描述的那样也用于确定横向于旋转轴线r的方向的平移运动或平移位置。在这种情况下，通过该组件也能确定摆动误差。

在一未在图19中所示变型中，能够取消传感器94并且旋转角度传感器74还构造得用于测量测量体75和传感器74之间的轴向相对位置。由此，传感器74承担传感器94的作用。该变型还能够更扁平地构造，因为例如测量体75还能够更紧密地定位在定子53的底板上。但如果传感器94如传感器74处于盘75的相同轴向侧上，也可以构造得(在轴向方向上)这样扁平。

根据本发明的第二方面，实施在图20中示意性示出的实施方式。如果示出用于机械地探测工件的探测销122，该工件要确定坐标。探测销12在它的自由端部上具有探测球123或其它的探测元件。如通过两个同心的圆表明，探测销122可运动地被支承(轴承120)，以便能够在探测工件时从探测销的静止位置偏转出来。该偏转像通常一样被测量并且由此确定工件表面上的对应探触点的坐标。为此，探测销与传感装置组合，该传感装置在图20中示意性通过两个传感器s1、s2示出。在该实施例中，传感器s1、s2与探测销122刚性地(也就是说在没有有影响的相对运动的可能性地)连接，而配属的测量体与探测销或探测头的保持装置、尤其与kmg的臂刚性地连接。不仅在探触工件时探测销122偏转时，而且在探触工件之前或期间对探测销调整位置和/或取向时，都发生探测销122与测量体的承载件115的相对运动，进而也发生传感器和测量体之间的相对运动。

在图20中示出承载件115上或不可运动部分上的多个探测体m1至m5。对此还要进一步探讨。所述多个测量体m1至m5仅配属给所述传感器中的一个、也就是传感器s1。相应的、配属给其它传感器s2或另外的可选传感器的测量体在图20中未示出，因为这是示意性图示。但也可能的是，至少一个测量体布置在探测销上而多个传感器布置在组件的不可运动部分上。

除了基于轴承120的可运动性外，附加地，探测销122可以连同与其固定连接的传感器(或测量体)一起绕旋转轴线r旋转。这尤其是为了，在探触工件表面上的点之前探测销122应具有另外的取向。通过虚线示出探测销和传感器的另一旋转位置，探测销122通过绕旋转轴线r的旋转应被带入到该另一旋转位置中。可以看出，轴承120也已随之旋转。接着能够在探测销122的该改变了的取向上探触工件。但是，通过绕旋转轴线r的旋转，组件的不可运动部分115连同固定在其上的测量体m1和m5的位置和取向不改变。与在图20中所示不同，旋转轴线r优选与轴承120的固定点相交。

组件的传感器和配属的测量体根据本发明的第二方面这样布置，使得一方面从传感器信号中能够获知探测销122的取向基于绕旋转轴线r的旋转而引起的改变(或绕旋转轴线r的旋转位置)，并且能够获知在以相应取向探测或探触工件时探测销122的偏转。但是，具有多个测量体和一个共同的配属给所述测量体的传感器或相反具有多个传感器和一个共同的配属给所述传感器的测量体的组件也能够在其它情况下存在，在这些情况下仅要测量组件的第一和第二部分的相对位置，而不测量探测销或其它探测器的附加的可运动性。

测量体m1至m5例如可以是磁体而传感器s1可以是磁性传感器、例如磁阻传感器或霍尔传感器。在实施绕旋转轴线r的旋转运动时能够连续地和/或重复地接收传感器s1的测量信号。从中能够获知关于旋转轴线r所走过的旋转角度或该旋转角度的至少一个分量，因为在传感器s1沿着不同的测量体m1至m5运动时测量信号以典型的方式改变，尤其是传感器s1的地点上的磁场周期性地增强或减弱。

在探测销122偏转时，传感器s1又相对于至少一个配属的测量体运动，其中，传感器s1相对于该测量体的相对运动通常不同于探测销122绕旋转轴线r旋转运动时的走向。这意味着，可选地还能够给对应的传感器s1、s2配属另外的测量体，它们在跟踪绕旋转轴线r的运动时不是必需的。但是，在任何情况下由不同传感器s1、s2的信号在探测销122偏转期间获知，探测销122从它的静止位向哪个方向偏转以及经过多少位移。

在任何情况下示出的组件具有的一个优点是，传感装置的至少一个部分能够不仅用于在探测销关于绕旋转轴线r的旋转方面的运动跟踪或旋转位置确定，而且用于探测销在探测探触工件时的偏转的确定。

图20仅用于说明原理。因此，变型是可能的。例如不是必须涉及探测销，而是可以设置其它的探测器用于机械地探触工件。也可以给出探测器的其它运动可能性，例如仅一个线性的运动可能性，或者探测器可以具有两个或多个旋转运动自由度。也可以给出附加的线性运动可能性。所述多个运动自由度能够部分或全部通过该测量系统测量，至少在全部可能的相对位置的部分区域中。

图21示意性示出传感装置的利用的实施例的分解图，该传感装置不仅用于测量探测器在探触工件时的偏转，而且用于确定探测器或探测头在调整位置和/或取向期间和/或之后的位置和/或取向。在示出的实施例中，固定在探测器上的探测头(也叫做测量头)能够绕旋转轴线旋转。在其它实施方式中，对于探测头进而对于探测器可以存在其它的和/或附加的运动自由度，也就是说探测头尤其能够在通过探测器探触工件之前相应于这些运动自由度运动。这些自由度涉及探测头的进而探测器的相对于坐标测量仪的臂的运动或相对于坐标测量仪的另一部分的运动，在探测头布置在该部分上。kmg的该臂或该部分又能够相对于kmg的基底运动。例如在门架结构方式或桶架结构方式的kmg中，探测头可以固定在kmg的顶尖套筒上并且可以相对于盖顶尖套头运动。

在现在借助图21至24描述的实施例中，探测头130例如通过承载板141(或通过其它固定和承载元件)与kmg的顶尖套筒142(或与其它也可运动的部分)可旋转运动地连接。尤其是，承载板141可以借助于承载板141中的通孔148a、148b并且借助于顶尖套筒142中的孔149a、149b以及通过未详细示出的固定器件(例如固定螺钉)固定在顶尖套筒142上。用于产生探测头130绕旋转轴线r的旋转运动的驱动马达135固定在承载板141上，例如通过承载板141中的通孔138a，138b和另外的未详细示出的固定器件(例如螺钉和螺母)。在图21的图示中，旋转轴线r在水平方向上延伸。该方向尤其能够平行于笛卡尔坐标系的x轴延伸或者与该坐标轴重合。通过驱动马达135的驱动轴136(该驱动轴在组件装配状态下(例如图23)延伸穿过承载板141的通孔137)，在驱动马达135运行时产生保持架置138的旋转运动，该保持架保持探测头130。为此，驱动轴136能够以它的自由端部区域与保持架138无相对转动地连接。因此，在驱动轴136绕旋转轴线r旋转运动时，保持装置138和由该保持装置138保持的探测头130绕旋转轴线r旋转。

驱动马达135例如可以是步进马达，其能够这样控制，使得探测头130能够被带入到关于旋转轴线r并且相对于承载板141的确定的、预给定的旋转位置中。但是，为了将探测头130带入到预给定的旋转位置中，也可以使用其它驱动装置。尤其可以手动地实施探测头的旋转运动。但在这种情况下优选，对应的设定旋转位置能够通过相应的器件(例如夹紧装置)固定，从而即使在有外力作用时(这些外力例如在探触工件140时通过安装在探测头130上的探测器132传递到旋转机构上)，它也保留在该旋转位置中。

图21示出在下方安装在探测头130上的探测器132，该探测器构型为销形探测器，其具有构造为探测球133的探测元件。但也可以使用其它的探测器。探测器132尤其能够可更换地固定在探测头130上。如果该探测器132或其它探测器固定在探测头130上，探测器132可能从在图21中用实线示出的中间位置偏转出来，尤其当探触工件140时。该偏转用向左指向的小箭头表明，该箭头用附图标记s标明。通过从中间位置的偏转出来，探测器实施相对于探测头130的运动。

与图20中的原理图类似，该探测器与测量系统的至少一个传感器和/或测量体连接。在该实施例中，五个传感器s1至s5连接到探测头130的一个杆134上，其中，杆134与探测器132固定连接，从而在探测器132偏转时，带有传感器的杆也从中间位置偏转出来。与探测器132的偏转相应的位置用虚线表示。由于杆134与探测器132的固定连接，也示出杆134的从中间位置偏转出来的位置。但是，为了更好的可识别性，固定在杆134上的传感器s1至s5没有再次针对偏转后的位置示出。

传感器连同杆134和探测头130一起不仅在探测头132偏转时相对于承载板141运动，而且在探测头130进行被驱动马达135或以其它方式驱动的旋转运动时运动。

但是如尤其图22所示，也能从图21看出的，分别两个传感器s2、s3；s4、s5与旋转轴线r成相同间距地布置或者换话句话说布置在杆134的纵向上的相同轴向位置上，处在相同轴向位置上的传感器s1、s2；s3、s4还分别构型用于确定另一线性运动自由度的位置。如尤其图24的俯视图针对传感器s4、s5所示，这些传感器关于杆134的纵轴线彼此相对错开90度地布置，此外，传感器s4、s5的配属的测量体m也彼此相对成90度折角地取向。在此，传感器s1至s5在根据该实施例的每个预给定旋转位置中位于一个磁体对的两个磁体之间并且构造得用于测量磁场强度。在此，磁场强度沿着该磁场对的磁体的假想连接线变化，因此能够借助由传感器测量的磁场强度确定在该磁场对的两个磁体的假想连接线上的位置。替换地，传感器和磁体对能够如此设计，使得传感器测量横向于该磁场对的磁体的假想连接线的运动。对于这两个在图24中所示传感器s4和s5，能够看出，这些传感器分别由一个固定在杆134上的传感器承载件st4、st5承载。

作为测量体配属给传感器的磁体在图21至24中分别通过大写字母m后面跟随传感器的数字(1至5)并且再跟随预给定旋转位置的数字(在该实施例中1至3)标明。因此，在三个旋转位置和五个传感器的情况下，如图22所示，设置有十五个磁体对。杆134的在图22中所示位置是第一预给定旋转位置，该旋转位置也相应于在图21、23和24示出的位置。在第二预给定旋转位置中，杆134的纵轴线将在图22的俯视图中绕旋转轴线r顺时针旋转45度地延伸。在第三预给定旋转位置中，杆134的纵轴线相对于所示出的位置绕旋转轴线r顺时针延伸90度。当然，该构型的变型也是可能的。例如可以设置杆的纵轴线的其它倾斜角度下的旋转位置。也可以在相应布置或构造承载板或用于承载测量体的其它承载单元的情况下存在预给定旋转位置在大于90度的角度范围上的分布。也可能的是，用于测量体/传感器组合的至少一个部分的测量体和传感器互换。例如可以是，传感器固定在承载板141上而测量体(例如磁体对)固定在承载杆134上。

在图21至与24的实施例中，传感器s1构型用于在预给定的旋转位置中测量杆134、进而探测器132在该杆的纵轴线方向上的精确位置。如尤其从图24能够获悉，第四传感器s4能够用于在预给定的旋转位置中在一个方向上测量杆134的精确位置，该方向在一与杆134的纵轴线相交的平面中延伸。第五传感器s5能够用于在预给定的旋转位置中在一个运动方向上测量杆134的精确位置，该运动方向也在与杆134的纵轴线相交的平面中延伸。在此，该平面尤其垂直于杆的纵轴线延伸，如果忽略由于制造公差和预给定旋转位置的不精确再现所引起的相对于该平面的理想延伸的小偏差。这样的偏差能够通过校准考虑，例如进行修正。但是，基于具有测量体m和传感器s1至s5的测量系统能够刚好确定这些偏差。相应于传感器s4、s5的在图24中所示布置，传感器s2、s3能够确定杆134关于两个另外的方向的精确位置，这些另外的方向平行于这样的方向：传感器s4、s5关于这些方向确定所述杆的精确位置。在此，传感器s2、s3的测量方向处于一共同的平面中，该平面与杆134的纵轴线在该杆的另一轴向位置上相交并且平行于传感器s4、s5的测量方向的平面延伸。

因此，传感器s1至s5总体能够确定134、进而探测器132关于五个运动自由度的精确位置。在相应构型该组件的情况下并且通过校准，余下的第六个(探测器132相对于顶尖套筒142的)运动自由度可以被忽略或者在运行坐标测量仪期间不改变。由此，通过相同的传感器(或者替换地通过相同的测量体，如果测量体固定在杆134上)能够在任何情况下关于探测头的确定的预给定旋转位置来确定探测器进而尤其探测器的探测球133的中心点相对于顶尖套筒或相对于另一参考点的精确位置。

在图23的侧视图中，出于图示简单的原因仅能够看到所述传感器中的一个，即传感器s4。带有杆134的探测头130处于第一预给定旋转位置中，该旋转位置也在图22中示出。因此，传感器s4布置在刺痛m4a和m4b之间。该侧视图也能看出，磁体m41的间距允许绕旋转轴线r旋转运动到另一预给定的旋转位置中。为此，图24示出两个在图平面中从上向下延伸的虚线，所述虚线标记该区域的边缘：在该区域中，一个传感器可以在磁体对m41、m51之间运动穿过。此外，磁体对的间距选择得这样大，使得传感器s1至s5在探测器132偏转时(如在图21中所示)不碰到磁体之一上。

图25和图26示出在图21至图24中所示实施例的变型。相同的附图标记标明相同的或功能相同的元件。这些实施例有下面的区别：在承载板141的通孔147中有轴承145，该轴承使得驱动马达135的驱动轴136能够旋转运动，也就是说驱动轴136可旋转运动地被支承。在此，轴承145如此构型，使得端面跳动误差和圆跳动误差可忽略地小。例如滚动轴承(例如球轴承或包含柱形或锥形轴承元件的轴承)可以如此制造和确定尺寸，使得圆跳动误差和端面跳动误差相对于摆动误差可忽略地小。因此，图25和图26中所示的测量组件用于确定摆动误差。为此，仅须测量杆134(或探测头130的另一部分)与承载板141或与另一与顶尖套筒142固定连接的部分的间距。在此，该间距测量应在一大致平行于旋转轴线延伸的方向上与旋转轴线r成尽可能大的间距地实施。在图25和图26中示意性地通过具有倾斜箭头和另一在间距测量方向上延伸的箭头的圆周表明，设置有相应的距离传感器。距离传感器例如可以是电容式传感器。但也可以考虑其它的传感器类型或测量系统。

如果现在在探测头130旋转运动期间出现摆动运动(如通过倾斜于旋转轴线r延伸并且在轴承145的固定点上相交的点划线表明)，则杆134与承载板141的间距改变。在表明的摆动运动下可能出现的相应间距用ut1和ut2标明。在摆动运动时，探测头的探测球133在平行于旋转轴线r的方向上的位置也改变。图26示出，探测球133在相同的、平行于旋转轴线r的方向上的运动也能够在探触工件150时发生。在一圆形的放大区域中能够看出，探测球133由于工件150的出现而不再处于中间位置，而是偏转一个量s。该偏转又能够通过对杆134和承载板141之间的间距测量来测量。

图25和图26还示出，参考点p例如能够选择在顶尖套筒142的下端部上。表明，对于该参考点p能够定义一个笛卡尔坐标系x、y、z，其中，x轴平行于旋转轴线r延伸并且杆134的纵轴线平行于z轴延伸。探测头130的探测器和与该探测器连接的杆134能够在一位置l上可旋转地支承，在该位置上杆134的纵轴线与旋转轴线r相交，以便探测器在探触工件150时能够偏转。穿过该位置l垂直于图平面延伸的轴向平行于该p点上的笛卡尔坐标系的y方向延伸。下面，现在探讨，如何将承载板141和杆134之间的测得的间距用于计算探测器的位置，尤其计算探测器的探测球133的中心点。在此，使用由参考点p引到旋转轴承145的中心点的矢量ca和由旋转轴承145的中心点引导探测球133的中心点的矢量ta。但是，下面对通过使用间距值u进行修正的描述是概况性的并且也适用于与图25和图26中所示不同的其它具体构型。该修正从下面的假设出发：

-转轴线具有可忽略地小的端面跳动误差和圆跳动误差。

-旋转轴线导致显著的、要修正的摆动误差。

-旋转轴线能够在旋转运动后在其旋转位置中固定、例如夹紧，或者由结构类型决定具有自锁功能(例如通过驱动马达)。

如所提到的，前两个假设能够通过市场常见的精密滚动轴承满足，所述精密滚动轴承支承旋转运动。此外认为，旋转轴线与探测头相交在这样的点上：探测销能够绕该点旋转地被支承(图25和图26中的支承点l)。该点l中的支承例如能够通过弹簧平行四边形实现，如在已知的探测头中也是这种情况。

下面对修正的描述如在图25和图26中的实施例中那样仅涉及一个运动自由度，该运动自由度相应于在平行于旋转轴线r的方向上的间距或位置并且在所涉及的假想下使得能够确定摆动误差。如果观察在图25和图26中表明的、在参考点p中的笛卡尔坐标系，测量系统提供关于x轴的测量值。

在探触工件(如在根据图26的实施例中所示的探触工件150)时，测量值u随着探测器的探测元件接触工件而开始改变，具体地说持续地随着探测器从它的中间位置越来越多地偏转出来而改变。已知的是，由对于探测器从它的中间位置的不同偏转的校准获知传递函数或传递矩阵，该传递函数或传递矩阵在探触要测量的工件时允许根据测量值u算出工件表面上的被探触的点的坐标。传递函数在下面用fk(u)标明。在一般的、在这里未示出的情况下，不仅能够出现参考点p的笛卡尔坐标系的x轴方向上的位置或测量值u，而且能够以相应的方式出现y方向上的和/或z方向上的位置，并且还能够针对这种情况通过校准获知传递函数或传递矩阵。该函数以已知的方式尤其包含基于在探触工件时探测头和它的部件所发生的变形的修正。

下面还考虑，探测头相对于参考点p是可运动的并且尤其在图25和图26的实施例中绕旋转轴线r可运动。因此，该校准必须对于探测头相对于参考点(尤其顶尖套筒)的所有允许的旋转位置得出相应修正。因此，要争取得到用于探测器的探测元件的位置的完整的修正函数：

p＝p+t+fk(u)

在此，p表示参考点的地点矢量，当该参考点处于被观察的坐标系的原点时该地点矢量可以置为零，t表示从参考点p引到探测元件、尤其引到探测器133的中心点的矢量，并且fk(u)表示提到的传递函数或传递矩阵。

在上面所涉及的假设的简化情况下，在探测头绕旋转轴线r的第一旋转运动之后得出第一测量信号ut1(如同例如在图25中所示)。涉及到x轴该测量信号或相应测量值能够被看作该校准的中间位置。现在能够以已知的方式在没有探测头的进一步旋转运动的情况下获知用于修正函数的参数并且同时获知矢量t。为了也得到用于探测头的其它旋转位置的传递函数fk，可以在探测头的另外的允许旋转位置中分别使用然后测得的测量值u与中间位置中的相应测量值ut1的差。通过针对这些另外的允许旋转位置重复校准并且通过使用所提到的、测量值u与中间位置中的测量值ut1的差，为校准提供了一参数，该参数在上面提到的假设下相应于旋转装置的摆动误差。在此，也不是必定需要，对于每个可能的旋转位置(在该旋转位置以后要由探测器探测工件)例如通过探测参考目标来实施自己的校准。如果在足够多的旋转位置处实施这样的校准，可以例如通过内插法获得用于其它旋转位置的校准值。

符合目的地，矢量t可以涉及摆动支点、也就是涉及旋转轴线r上的不由于摆动运动而改变的点。在图25和图26的情况下这是旋转轴承145的中心点。因此，在前面给出的用于修正函数p的等式中，矢量t由矢量ca+ta的和取代。因此得出用于传递函数或修正函数p的扩展的等式：

p＝p+ca+ta+fk(u–ut1)

该等式首先仅适用于唯一一个旋转位置。在探测头旋转运动到的另一旋转位置中之后，由于摆动运动通常得出另一测量值u进而得出用于在探触工件时探测器的偏转的另一中间位置ut2。现在，能够重新实施一校准过程，也就是说获知用于改变了的中间位置的修正函数fk。

如以下描述的，摆动误差可以通过在修正函数中的自己的、配属的修正分量来考虑。在假设摆动误差仅导致杆134的纵轴线相对于旋转轴线r的垂直线的小角度的情况下，能够良好近似地算出杆134的纵轴线基于摆动运动旋转运动的旋转角度ry。旋转角度ry从等式

tanry＝(u-ut)/d得出。

在此，u-ut是该测量值与针对中间位置的测量值的差。摆动角度ry能够为了确定相应的旋转矩阵而使用到上面提出的等式(5)中。在此，d标明摆动支点与支承点l的间距(见图25)。旋转矩阵在上面用da标明。因此，总体得出修正函数p：

p＝p+ca+da(ta+fk(u–ut1))

换句话说，用于修正摆动误差的旋转矩阵da作用于矢量ta和校准函数fk的和，该校准函数fk基于相应测量信号或测量值与第一旋转位置中的中间位置的测量值的差。在摆动误差的较大导致摆动角度ry不再能够被看作小的情况下，支承点l的相应移动能够附加地在该等式中考虑。

借助图21至24描述了一种测量系统，该测量系统能够分别对于离散的、预给定的旋转位置确定传感器承载件(在实施例中为杆134)的精确位置。这种方案能够转用到其它应用情况上。例如传感器和/或测量体不必既用于精确确定承载件或与该承载件连接的部分也用于确定探测器在探触工件时的偏转。例如在上面已经提到的、旋转装置的其它另外构型情况下或在上面已经提到的、旋转装置的其它使用方案中也可以使用该原理。工件(例如旋转台)的能够基于旋转装置旋转的保持装置或承载件例如可以具有离散的预给定旋转位置，并且，借助于该测量系统能够测量并修正精确的、例如能够由于旋转装置负载工件而改变或者能够基于其它影响而改变的旋转位置。