DE102008020771A1

DE102008020771A1 - Deviation determining method, involves locating viewers at viewing position of device and screen, such that viewers view each position of exemplars corresponding to measured coordinates of actual condition

Info

Publication number: DE102008020771A1
Application number: DE200810020771
Authority: DE
Inventors: Robert Dr. Roithmeier
Original assignee: Carl Zeiss 3D Metrology Services GmbH
Current assignee: Carl Zeiss 3D Metrology Services GmbH
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-07-09

Abstract

The method involves representing information about an actual condition and a part of exemplars (9) of a workpiece on a semitransparent screen (3) and a data processing device (5) e.g. portable computer, such that the screen and the device are viewed from a viewing position (7), where the information is represented in a correct position for viewers with respect to the exemplars. The viewers are located at the viewing position of the device and the screen, such that the viewers view each position of the exemplars corresponding to measured coordinates of the actual condition. An independent claim is also included for an arrangement for determining deviations between a nominal condition and an actual condition of a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Bestimmen von Abweichungen zwischen einem Sollzustand und einem Istzustand eines Werkstücks. Die Erfindung betrifft insbesondere die Darstellung von Messergebnissen aus dem Betrieb von Koordinatenmessgeräten. Unter einem Werkstück wird hier jeder mögliche Gegenstand verstanden, der handwerklich oder maschinell oder in sonstiger Weise gefertigt werden kann.The The invention relates to a method and an arrangement for determining Deviations between a desired state and an actual state of a workpiece. The The invention relates in particular to the presentation of measurement results from the operation of coordinate measuring machines. Under a workpiece is here every possible one Understand the object, the artisanal or machine or in can be made otherwise.

Unter Koordinatenmessgeräten werden jegliche Geräte verstanden, die in der Lage sind, Koordinaten, insbesondere Oberflächenkoordinaten von Werkstücken, zu messen. Dabei können z. B. optische und/oder mechanische (d. h. mechanisch antastende) Messverfahren zum Einsatz kommen. Zu den optischen Messverfahren gehören auch Verfahren, die mittels invasiver Strahlung Informationen über das Innere des Werkstücks (z. B. über Materialgrenzen im Inneren) gewinnen. Wenn in dieser Beschreibung von einer Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks die Rede ist, schließt dies auch die Bestimmung von Abmessungen, wie z. B. einer Breite oder eines Durchmessers des Werkstücks ein.Under CMMs become any devices understood that are capable of coordinates, especially surface coordinates of workpieces, to eat. It can z. B. optical and / or mechanical (i.e., mechanically probing) Measuring methods are used. To the optical measuring methods belong also methods that use invasive radiation information on the Interior of the workpiece (eg over Material boundaries inside) win. If in this description from a determination of coordinates of a workpiece the Speech is closed this also the determination of dimensions, such. B. a width or a diameter of the workpiece.

Mit Hilfe moderner Messverfahren lassen sich Werkstücke nahezu vollständig vermessen. Beim Einsatz von Koordinatenmessgeräten, die lediglich Oberflächen von Werkstücken vermessen können, gilt dies entsprechend auch für die Werkstückoberflächen. Die Messergebnisse werden in der Regel auf einem zweidimensionalen Darstellungsmedium wie Papier oder auf einem Computerbildschirm dargestellt. Wenn dem Betrachter ein Exemplar des Werkstücks (dabei kann es sich um das mit dem Koordinatenmessgerät vermessene Exemplar oder um ein anderes Exemplar handeln) zur Verfügung steht, ist es von besonderem Interesse, die Messergebnisse den entsprechenden Bereichen des Exemplars zuzuordnen. Hierzu muss der Betrachter die Ausrichtung und Position des Exemplars relativ zum Betrachter und/oder die Darstellung der Messergebnisse an die Ausrichtung und Position des Exemplars relativ zum Betrachter anpassen. Z. B. möchte der Betrachter bei starken Abweichungen der Form oder Abmessungen zwischen Sollzustand und Istzustand des Werkstücks, die in einem bestimmten Bereich des Werkstücks auftreten, möglichst auf einen Blick erkennen können, um welchen Bereich des Werkstücks es sich handelt. Um z. B. einen Oberflächenbereich des Werkstücks mit bloßem Auge oder mit optischen Hilfsmitteln (z. B. Lupe oder Mikroskop) genauer betrachten zu können, wobei es sich bei dem Bereich um einen stark abweichend von Sollvorgaben gestalteten Bereich handelt, muss der Betrachter bei einer Darstellung der Messergebnisse auf einem Computerbildschirm seinen Blick abwechselnd auf den Computerbildschirm und auf das Exemplar richten. Insbesondere wenn der fehlerhafte Bereich sehr klein ist, kann der Betrachter dennoch nicht sicher erkennen, um welchen Bereich des tatsächlich vorhandenen Exemplars des Werkstücks es sich handelt.With Using modern measuring methods, workpieces can be almost completely measured. At the Use of coordinate measuring machines, the only surfaces of workpieces can measure this applies accordingly also for the workpiece surfaces. The Measurement results are usually on a two-dimensional display medium like paper or on a computer screen. If that Viewer a copy of the workpiece (it may be that with the coordinate measuring machine measured copy or to act on another copy) is available, it is of particular interest, the measurement results the corresponding Assign areas of the item. For this, the viewer must Orientation and position of the copy relative to the viewer and / or the presentation of the measurement results to the alignment and position of the copy relative to the viewer. For example, the Viewer with strong deviations of the form or dimensions between Target state and actual state of the workpiece, which in a certain Area of the workpiece occur as possible can see at a glance around which area of the workpiece it is about. To z. B. with a surface area of the workpiece naked Eye or with optical aids (eg magnifying glass or microscope) in more detail to be able to look at where the range is very different from the target designed area, the viewer must be at a presentation the results of measurements on a computer screen alternating his look on the computer screen and on the copy. Especially if the faulty area is very small, the viewer can still not sure which area of the actually existing Copy of the workpiece it is about.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die es einem Betrachter erleichtern, Messergebnisse aus der Vermessung von Koordinaten eines Werkstücks einem Exemplar des Werkstücks zuzuordnen. Dabei muss es sich bei dem für die Betrachtung zur Verfügung stehenden Werkstück nicht zwangsläufig um das Exemplar des Werkstücks handeln, das vermessen wurde. Z. B. kann es sich auch um ein anderes Exemplar aus der gleichen oder einer vergleichbaren Produktion oder um ein Exemplar handeln, welches weitgehend oder exakt (z. B. weil es ein Meisterteil ist) dem Sollzustand entspricht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Mehrzahl verschiedener Exemplare des Werkstücks vermessen wird und die Messergebnisse vom Betrachter begutachtet werden sollen.It is an object of the present invention, a method and a To provide arrangement of the type mentioned, it is a viewer facilitate measurement results from the measurement of coordinates of a workpiece a copy of the workpiece assigned. It must be in the for the consideration available workpiece not necessarily around the copy of the workpiece act that was measured. For example, it may be another Copy from the same or a comparable production or to trade a copy which is largely or exactly (eg because it is a master part) corresponds to the nominal state. This is special then advantageous if a plurality of different copies of the workpiece is measured and the results of the test are reviewed by the viewer should.

Es wird vorgeschlagen, Informationen über einen Istzustand eines vermessenen Exemplars eines Werkstücks auf einer Bild-Darstellungseinrichtung darzustellen, wobei es sich bei der Bild-Darstellungseinrichtung z. B. um eine Einrichtung handelt, die ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild der Messergebnisse darstellt. Insbesondere können die Messergebnisse mit Hilfe von verschiedenen Farben und/oder Graustufen auf einem Bildschirm oder Display dargestellt werden, wobei die einzelnen Farben und/oder Graustufen jeweils einer Kategorie von Messergebnissen entsprechen. Z. B. können Oberflächenbereiche des Werkstücks, die stärker von einem Sollzustand des Werkstücks abweichen, in einer anderen Farbe dargestellt werden als Oberflächenbereiche, die nicht oder nur wenig von dem Sollzustand abweichen. Jedem Grad der Abweichung kann eine Farbe zugeordnet sein. Die Abweichung kann z. B. in einer Abweichung der Position eines Oberflächenpunktes relativ zu einem Bezugspunkt und/oder in einer Abweichung des Verlaufs (z. B. Welligkeit oder Rauhigkeit) der Oberfläche bestehen. Die Darstellung von Messergebnissen mit Hilfe von Farben und/oder Graustufen wird in der Literatur als Falschfarbendarstellung bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Darstellungen der Messergebnisse gewählt werden, z. B. Markierung von besonders fehlerhaften Oberflächenbereichen mit Hilfe von Symbolen, Fähnchen und/oder Balken, die abhängig von dem Grad einer Sollwert-Istwertabweichung größer oder kleiner gewählt werden. Auch Zahlenangaben und/oder Beschriftungen können zur Darstellung der Messergebnisse verwendet werden.It It is proposed to provide information about an actual state of a measured copy of a workpiece on an image display device which is the image presentation device z. B. is a device that is a two-dimensional or represents three-dimensional image of the measurement results. Especially can the measurement results using different colors and / or grayscale be displayed on a screen or display, with the individual colors and / or gray levels each of a category of Correspond to measurement results. For example, surface areas of the workpiece, the stronger from a desired state of the workpiece deviate, be represented in a different color than surface areas, which do not deviate or only slightly from the nominal state. Every degree the deviation can be assigned a color. The deviation can z. B. in a deviation of the position of a surface point relative to a reference point and / or in a deviation of the course (eg waviness or roughness) of the surface. The representation of measurement results by means of colors and / or grayscale referred to in the literature as Falschfarbendarstellung. Alternatively or additionally can Other representations of the measurement results are selected, for. B. Marking of particularly faulty surface areas with the help of Symbols, flags and / or bars that are dependent be selected from the degree of a setpoint value deviation greater or less. Also numbers and / or labels can be used to represent the measurement results be used.

Ein grundlegender Gedanke besteht nun darin, aus der Messung erhaltene Informationen lagerichtig in Bezug auf ein Bild des tatsächlich vorhandenen Exemplars oder lagerichtig in Bezug auf das im Sichtfeld des Betrachters liegende Exemplar darzustellen. Unter einer lagerichtigen Darstellung wird verstanden, dass die Informationen an Orten einer Bild-Darstellungseinrichtung dargestellt werden, an denen der Betrachter jeweils auch den den gemessenen Koordinaten entsprechenden Ort des Exemplars sieht. Z. B. wird bei einer Falschfarbendarstellung ein Oberflächenbereich des tatsächlich vorhandenen Exemplars des Werkstücks mit der jeweiligen Farbe eingefärbt. Dabei ist vorzugsweise außer der Farbe auch noch die reale Oberfläche des tatsächlich vorhandenen Exemplars für den Betrachter erkennbar.One The basic idea now is to obtain from the measurement Information in relation to a picture of the actually existing Copy or in the correct position with respect to the field of view of the observer present copy. Under a correct position It is understood that the information is at locations of an image presentation device are shown, where the viewer in each case also the the measured coordinates of corresponding location of the specimen looks. Z. B. becomes a surface area in a false color representation of fact existing copy of the workpiece dyed with the respective color. It is preferably outside the color also still the real surface of the actually existing Copy for the viewer recognizable.

Bei der lagerichtigen Darstellung der Messergebnisse muss nicht für jeden Ort an der Oberfläche des Exemplars, den der Betrachter bei gegebener Ausrichtung des Exemplars betrachten könnte, Information über den gemessenen Istzustand dargestellt werden. Vielmehr kann sich die Darstellung lediglich auf einen Teil der Oberfläche des Exemplars beschränken und/oder kann lediglich für einen Teil der Oberfläche die aus der Messung erhaltene Information lagerichtig dargestellt werden. Von Vorteil ist es beispielsweise in manchen Fällen, mit einer Falschfarbendarstellung lediglich auf ausgewählte Oberflächenbereiche hinzuweisen, d. h. diese ausgewählten Oberflächenbereiche mit der entsprechenden Farbe einzufärben.at The correct representation of the measurement results does not have to be for everyone Place on the surface of the specimen that the viewer, given the orientation of the Could look at copies of information about the measured actual state are displayed. Rather, the Restrict representation to only part of the surface of the specimen and / or can only for a part of the surface the information obtained from the measurement displayed in the correct position become. It is advantageous, for example, in some cases, with a false color representation only on selected surface areas to point out, d. H. these selected surface areas to color with the appropriate color.

Bei der Bild-Darstellungseinrichtung kann es sich um einen Teil eines Koordinatenmessgeräts handeln. KMGs weisen häufig einen Bildschirm auf, der während der Vermessung eines Werkstücks zur Darstellung von Informationen für den Benutzer des KMG genutzt werden kann. Dieser Bildschirm kann für die Bild-Darstellungseinrichtung genutzt werden. Ferner kann ein Steuerrechner des KMG zur Verarbeitung der Daten genutzt werden, die für die lagerichtige Darstellung der Informationen über den Istzustand erforderlich ist. Optional ist es außerdem möglich, auch ein Tracking-System für die unten beschriebenen Zwecke in das KMG zu integrieren. Somit ist es insbesondere möglich, dass vermessene Exemplar des Werkstücks an dem Ort angeordnet zu lassen, an dem es von dem KMG vermessen wurde und es dann für die erfindungsgemäße lagerichtige der Darstellung auf der Bild-Darstellungseinrichtung (z. B. durch eine Kamera, die ebenfalls in das KMG integriert ist) abzubilden oder so anzuordnen, dass es vom Betrachter durch einen Bildschirm hindurch gesehen werden kann. Dabei kann z. B. der semitransparente Bildschirm des KMG im Raum beweglich sein, sodass der Bildschirm relativ zu dem Exemplar positioniert und ausgerichtet werden kann. Insbesondere bei KMGs, bei denen der Messplatz, an dem das zu vermessende Exemplar angeordnet wird, schwer zugänglich ist oder sich in der Nähe von empfindlichen Teilen des KMG befindet, wird jedoch die Version mit der Kamera bevorzugt. Die Kamera kann z. B. an einem beweglichen Teil (z. B. einem Mess-Arm zum Tragen eines Messsensors) des KMG angeordnet sein, sodass es möglich ist, die Kamera mithilfe der Bewegungssteuerung des KMG relativ zu dem Exemplar zu positionieren und auszurichten, um das jeweilige Bild für die lagerichtige Darstellung auf dem Bild-Darstellungseinrichtung zu erzeugen.at The image presentation device may be a part of a Coordinate measuring device act. CMMs are common a screen on during the measurement of a workpiece used to display information to the user of the CMM can be. This screen can be used for the image display device. Further a control computer of the CMM can be used to process the data be that for the correct position of the information about the actual state is required is. It is optional as well possible, also a tracking system for to integrate the purposes described below into the CMM. Consequently is it possible in particular to leave the measured copy of the workpiece in place, at which it was measured by the CMM and then it for the inventive positionally correct the Representation on the image presentation device (z. B. by a camera, which is also integrated into the CMM) or to arrange it by the viewer through a screen can be seen through. It can be z. B. the semitransparent Screen of the CMM be movable in space, so the screen can be positioned and aligned relative to the copy. Especially for CMMs, where the measuring station where the to be measured Copy is arranged, is difficult to access or in the near sensitive parts of the CMM is, however, the version with the camera preferred. The camera can z. B. on a movable Part (eg a measuring arm for supporting a measuring sensor) of the CMM be arranged so that it is possible is relative to the camera using the motion control of the CMM to position and align the copy to the respective Picture for the correct position representation on the image display device to create.

Die Erfindung betrifft insbesondere das lagerichtige Darstellen von Messergebnissen von Werkstücken, die in einer Serienfertigung gefertigt werden. Z. B. können im Rahmen der Serienfertigung einzelne oder alle gefertigten Exemplare von einem Koordinatenmessgerät oder einer Anordnung von Koordinatenmessgeräten vermessen werden. Dabei muss das (z. B. durch optische Abtastung von gefertigten Exemplaren arbeitende) Koordinatenmessgerät nicht in der Nähe der Bild-Darstellungseinrichtung angeordnet sein. Die erhaltenen Messergebnisse können daher z. B. an einer anderen Stelle der Fertigungsanlage, an der sich die gefertigten Exemplare vorbeibewegen, lagerichtig auf einem Bildschirm dargestellt werden. Z. B. steht an dieser Stelle der Fertigungsanlage ein Bildschirm oder eine Bild- oder Strahlenprojektionsanlage zur Verfügung, mit der oder denen das oder die ausgewählten Messergebnisse unmittelbar an dem Exemplar oder in unmittelbarer Nähe zu dem Exemplar dargestellt werden. Bei der Serienfertigung ist es von besonderem Vorteil, Messergebnisse den hergestellten Exemplaren zuordnen zu können, um möglichst frühzeitig in den Fertigungsprozess eingreifen zu können, wenn bei der Fertigung Fehler auftreten.The The invention relates in particular to the correct positioning of Measurement results of workpieces, which are manufactured in a serial production. For example, in the Series of serial production single or all manufactured copies from a coordinate measuring machine or an array of coordinate measuring machines. It must the (eg working by optical scanning of manufactured copies) coordinate measuring machine not nearby be arranged the image display device. The obtained Measurement results can therefore z. B. at another point of the manufacturing plant, at the the finished copies move past, in the correct position on one Screen are displayed. For example, at this point stands the Production line a screen or a picture or beam projection machine to disposal, with which or the selected measurement results directly on the copy or in the immediate vicinity of the copy become. In mass production, it is particularly advantageous to provide measurement results To be able to assign the produced copies to early in the manufacturing process to be able to intervene, if errors occur during production.

Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Bestimmen von Abweichungen zwischen einem Sollzustand und einem Istzustand eines Werkstücks, wobei

a) Koordinaten des Istzustandes gemessen werden und aus dem Messergebnis den Koordinaten zugeordnete Informationen über den Istzustand erzeugt werden und/oder wobei Informationen über den Istzustand vorliegen, die aus Messergebnissen einer Messung von Koordinaten des Istzustandes erzeugt wurden,
b) die Informationen über den Istzustand derart auf einer Bild-Darstellungseinrichtung dargestellt werden, dass von einer definierten Betrachtungsposition, aus der die Bild-Darstellungseinrichtung betrachtet werden kann, zusätzlich zu den Informationen über den Istzustand auch zumindest ein Teil eines dem Istzustand oder dem Sollzustand entsprechenden Exemplars des Werkstücks, das in der Nähe der Bild-Darstellungseinrichtung vorhanden ist, betrachtet werden kann, wobei die Informationen über den Istzustand für einen an der definierten Betrachtungsposition angeordneten Betrachter in Bezug auf das Exemplar lagerichtig dargestellt werden, d. h. an Orten auf der Bild-Darstellungseinrichtung dargestellt werden, an denen der Betrachter jeweils auch den den gemessenen Koordinaten entsprechenden Ort des Exemplars sieht.

In particular, the following is proposed: A method for determining deviations between a desired state and an actual state of a workpiece, wherein

a) coordinates of the actual state are measured and information about the actual state assigned to the coordinates is generated from the measurement result and / or information about the actual state is present, which was generated from measurement results of a measurement of coordinates of the actual state,
b) the information about the actual state are displayed on an image display device in such a way that from a defined viewing position from which the image presentation device can be viewed, in addition to the information about the actual state, at least a part of the actual state or the desired state Exemplary of the workpiece, which is present in the vicinity of the image display device, can be considered, the information about the actual state for one at the Viewers arranged viewing position arranged in relation to the specimen are displayed in the correct position, that are displayed at locations on the image display device, where the viewer also sees each of the measured coordinates corresponding location of the specimen.

Ferner wird Folgendes vorgeschlagen: Eine Anordnung zum Bestimmen von Abweichungen zwischen einem Sollzustand und einem Istzustand eines Werkstücks, wobei die Anordnung folgendes aufweist:

– eine Schnittstelle zum Empfangen von Messergebnissen von Koordinaten des Istzustandes,
– eine Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der Messergebnisse, die ausgestaltet ist, aus den Messergebnissen den Koordinaten zugeordnete Informationen über den Istzustand zu erzeugen,
– eine Bild-Darstellungseinrichtung, die ausgestaltet ist, die Informationen über den Istzustand derart auf der Bild-Darstellungseinrichtung darzustellen, dass von einer definierten Betrachtungsposition, aus der die Bild-Darstellungseinrichtung betrachtet werden kann, zusätzlich zu den Informationen über den Istzustand auch zumindest ein Teil eines dem Istzustand oder dem Sollzustand entsprechenden Exemplars des Werkstücks, das in der Nähe der Bild-Darstellungseinrichtung vorhanden ist, betrachtet werden kann, wobei die Informationen über den Istzustand für einen an der definierten Betrachtungsposition angeordneten Betrachter in Bezug auf das Exemplar lagerichtig dargestellt werden, d. h. an Orten auf der Bild-Darstellungseinrichtung dargestellt werden, an denen der Betrachter jeweils auch den den gemessenen Koordinaten entsprechenden Ort des Exemplars sieht.

The following is also proposed: An arrangement for determining deviations between a nominal state and an actual state of a workpiece, the arrangement comprising:

An interface for receiving measurement results of coordinates of the actual state,
A processing device for processing the measurement results, which is designed to generate information about the actual state associated with the coordinates from the measurement results,
An image display device which is designed to display the information about the actual state on the image display device such that from a defined viewing position from which the image presentation device can be viewed, in addition to the information about the actual state, at least one part a piece of the workpiece corresponding to the actual state or the target state, which is present in the vicinity of the image display device, wherein the information about the actual state for a viewer arranged at the defined viewing position in relation to the specimen are displayed in the correct position, ie are displayed at locations on the image display device, where the viewer also sees the respective location of the copy corresponding to the measured coordinates.

Unter einem Sollzustand des Werkstücks wird jeglicher gewünschter Zustand des Werkstücks verstanden. Dabei kann der Sollzustand z. B. durch ein CAD-Modell des Werkstücks definiert sein. Es ist jedoch auch möglich, dass lediglich bestimmte Abmessungen oder Teilbereiche des Werkstücks durch den Sollzustand definiert sind.Under a target state of the workpiece is any desired Condition of the workpiece understood. In this case, the target state z. B. defined by a CAD model of the workpiece be. However, it is also possible that only certain dimensions or portions of the workpiece through the Target state are defined.

Wenn hier von einem dem Istzustand oder dem Sollzustand entsprechenden Exemplar des Werkstücks die Rede ist, so kann es sich um das vermessene Exemplar oder ein dem Sollzustand mehr oder weniger entsprechendes Exemplar handeln.If here from one of the actual state or the desired state Copy of the workpiece the speech is, so it may be the measured copy or a the target state more or less corresponding copy act.

Gemäß dem oben beschriebenen Vorschlag werden Koordinaten des Istzustandes gemessen. Außerdem werden aus dem Messergebnis den Koordinaten zugeordnete Informationen über den Istzustand erzeugt. Dabei kann es sich lediglich um eine bestimmte Darstellung der Koordinaten handeln, z. B. ein bestimmtes Datenformat. Bevorzugt wird jedoch, dass bei der Erzeugung der den Koordinaten zugeordneten Informationen bereits eine Auswertung in Bezug auf den Sollzustand stattfindet. Z. B. kann für einen oder mehrere gemessene Koordinatensätze von Oberflächenpunkten des Werkstücks berechnet werden, wie weit der Oberflächenpunkt in Bezug auf einen Referenzpunkt des Werkstücks oder eines Koordinatensystems des Werkstücks oder in Bezug auf ein Referenzobjekt (wie z. B. eine andere Oberfläche des Werkstücks) vom Sollzustand entfernt ist. Z. B. kann sich ergeben, dass ein Oberflächenpunkt um einen bestimmten Entfernungsbetrag und in einer bestimmten Richtung von der Position eines entsprechenden Punktes gemäß Sollzustand des Werkstücks entfernt liegt. Die Entfernung und optional auch die Richtung können z. B. durch eine Falschfarbendarstellung (s. o.) dargestellt werden. Andere Möglichkeiten der Beschreibung von Messergebnissen aus Koordinatenmessungen von Werkstücken als die Entfernung sind dem Fachmann geläufig und können ebenfalls angewendet werden. Allgemein können zum Beispiel Form-, Maß- und/oder Positionsabweichungen gemäß der Erfindung lagerichtig dargestellt werden.According to the above described proposal coordinates of the actual state are measured. In addition, will from the measurement result the coordinates associated information about the Actual status generated. It can only be a specific one Representation of the coordinates act, z. For example, a specific data format. However, it is preferred that in the generation of the coordinates assigned Information already an evaluation in relation to the nominal state takes place. For example, can for One or more measured coordinate sets of surface points of the workpiece Calculates how far the surface point in relation to a Reference point of the workpiece or a coordinate system of the workpiece or with respect to a reference object (such as another surface of the workpiece) away from the nominal state. For example, it may turn out that a Surface point around a certain distance and in a certain direction from the position of a corresponding point according to the desired state of the workpiece away. The distance and optionally the direction can z. B. by a false color representation (see above) are displayed. Other options the description of measurement results from coordinate measurements of Workpieces as the distance is familiar to the person skilled in the art and can also be used. General can for example, shape, dimension and / or position deviations according to the invention shown in the correct position become.

Durch die lagerichtige Darstellung der Informationen über den Istzustand in Bezug auf das Exemplar des Werkstücks, das dem Istzustand oder dem Sollzustand entspricht, wird es dem Betrachter wesentlich erleichtert, die Informationen dem realen, tatsächlich vorhandenen Exemplar und seinen Bereichen (insbesondere seinen Oberflächenbereichen) zuzuordnen. Dies erleichtert z. B. die Erkennung von Ursachen für eine fehlerhafte Herstellung eines Exemplars des Werkstücks.By the correct position representation of the information about the actual state in relation on the copy of the workpiece, which corresponds to the actual state or the desired state, it is the Observer substantially relieves the information the real, actually existing Copy and its areas (in particular its surface areas). This facilitates z. B. the detection of causes of a faulty Production of a copy of the workpiece.

Das reale Exemplar des Werkstücks kann während der Darstellung der Information tatsächlich im Blickfeld des Betrachters liegen. Es ist aber auch möglich, dass das Werkstück z. B. neben dem Blickfeld des Betrachters liegt und zur lagerichtigen Darstellung von einer Bilderzeugungseinrichtung ein Bild erzeugt wird, welches zur lagerichtigen Darstellung verwendet wird. Wenn es im Blickfeld liegt, kann es hinter der Darstellungseinrichtung liegen und entweder von dieser verdeckt werden oder das Exemplar kann durch die Darstellungseinrichtung hindurch betrachtet werden. In jedem Fall ermöglicht es das Vorhandensein des Exemplars, dass der Betrachter das Werkstück auch unabhängig von der Bild-Darstellungseinrichtung betrachten kann. Z. B. kann der Betrachter ein kleines Exemplar des Werkstücks in die Hand nehmen und mit Hilfe einer Lupe genauer betrachten. Bei größeren Werkstücken kann der Betrachter z. B. um das Exemplar herumlaufen oder näher an das Exemplar herantreten.The real copy of the workpiece can while the presentation of the information actually in the field of view of the viewer lie. But it is also possible that the workpiece z. B. is located next to the field of view of the beholder and the correct position Representation of an image generating device generates an image which is used for correct representation. If it is in the field of vision, it may be behind the presentation device lie and either be obscured by this or the specimen can be viewed through the display device. In every case possible it is the presence of the specimen that the viewer sees the workpiece as well independently from the image presentation device. For example, can the viewer take a small copy of the workpiece in his hand and take a closer look with the help of a magnifying glass. For larger workpieces can the viewer z. B. run around the copy or closer to the Approach the copy.

Besonders vorteilhaft sind z. B. die beiden im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen:
Bei der ersten Ausgestaltung ist das tatsächlich vorhandene Exemplar von der Betrachtungsposition aus gesehen hinter der Bild-Darstellungseinrichtung angeordnet und kann der Betrachter das Exemplar durch die Bild-Darstellungseinrichtung hindurch sehen. Entsprechende semitransparente Bildschirme, die für diesen Zweck verwendet werden können, sind an sich bekannt.Particularly advantageous z. B. the two embodiments described below:
In the first embodiment, this is actually the case As seen from the viewing position, the available copy is arranged behind the image presentation device and the observer can see the copy through the image presentation device. Corresponding semitransparent screens that can be used for this purpose are known per se.

Bei der anderen Ausgestaltung ist die Bild-Darstellungseinrichtung nicht semitransparent und wird ein Bild des tatsächlich vorhandenen Werkstücks lagerichtig mit den Informationen über den Istzustand dargestellt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sowohl die Darstellung des Exemplars als auch die Darstellung der Informationen z. B. bezüglich Helligkeit, Kontrast und/oder Farbintensität der Darstellung oder in anderer Weise verändert werden kann, so dass z. B. die Oberfläche des tatsächlich vorhandenen Exemplars besser sichtbar wird oder die Informationen über den Istzustand deutlicher erkennbar werden. Bei der Ausgestaltung mit dem semitransparenten Bildschirm dagegen ist die Intensität des durch den Bildschirm hindurchtretenden Lichts, welches von der Oberfläche des tatsächlich vorhandenen Exemplars ausgeht, nach oben begrenzt. Der semitransparente Bildschirm reflektiert und absorbiert einen Teil dieses Lichts.at the other embodiment, the image display device is not semitransparent and an image of the actually existing workpiece is correct with the information about the actual state shown. This embodiment has the advantage that both the representation of the specimen and the representation the information z. B. with respect Brightness, contrast and / or color intensity of the image or in another Way changed can be, so that z. B. the surface of the actually existing Copy becomes more visible or the information about the Actual state can be seen more clearly. In the embodiment with the semitransparent screen, on the other hand, is the intensity of through the screen passing light, which from the surface of the indeed existing copy ends, limited to the top. The semitransparent Screen reflects and absorbs part of this light.

Insbesondere im Fall der Ausgestaltung mit dem nicht semitransparenten Bildschirm kommen auch tragbare Computer wie so genannte Hand-Held-Computer (z. B. Mobiltelefone mit großem Display und entsprechender Rechenkapazität, wie sie heutzutage im Handel erhältlich sind), Organisern, PDAs (Personal Digital Assistants) und TabletPC), aber auch Notebook-Computer (z. B. mit aufklappbaren Flachbildschirmen mit Bildschirm-Diagonalen typischerweise größer als 8 Zoll) für die vorliegende Erfindung in Frage. Die Bildschirme oder Displays dieser Computer können als Bild-Darstellungseinrichtung verwendet werden. Bei modernen Mobiltelefonen oder Hand-Held-Computern sind vielfach auf der dem Bildschirm gegenüberliegenden Seite angeordnete Kameraobjektive vorhanden, die für die Erzeugung des Bilds des tatsächlich vorhandenen Werkstück-Exemplars verwendet werden können. Bei Notebook-Computern könnte z. B. das Exemplar auf der Rückseite des aufgeklappten Bildschirm-Teils des Computers angeordnet werden und an diesem Teil zusätzlich eine Kamera angebracht werden, die das Bild von dem Werkstück aufnimmt.Especially in the case of the embodiment with the non-semitransparent screen Also come portable computers like so-called hand-held computers (eg mobile phones with large Display and appropriate computing capacity, as they are in commerce today available Organizers, PDAs (Personal Digital Assistants) and TabletPC), but also notebook computer (eg with hinged flat screens with screen diagonals typically larger than 8 inches) for the present Invention in question. The screens or displays of this computer can be used as an image display device. In modern Mobile phones or hand-held computers are often on the Screen opposite Side mounted camera lenses exist for generating the picture of the actual existing workpiece copy can be used. at Notebook computers could z. For example, the copy on the back the unfolded screen portion of the computer are arranged and at this part in addition a camera is attached, which takes the image of the workpiece.

Vorzugsweise wird eine Position und Ausrichtung des vorhandenen Exemplars des Werkstücks automatisch erfasst und werden abhängig von einem Ergebnis der Erfassung die Informationen über den Istzustand lagerichtig dargestellt. Alternativ oder zusätzlich wird eine Bewegung des Exemplars während der Darstellung der Informationen über den Istzustand auf der Bild-Darstellungseinrichtung verfolgt und wird die Darstellung der Informationen laufend, entsprechend der Verfolgung der Bewegung angepasst, so dass die Informationen permanent lagerichtig dargestellt werden. Da das Ergebnis der Verfolgung der Bewegung des Exemplars zunächst datentechnisch verarbeitet wird, um die lagerichtige Darstellung der Informationen zu ermöglichen, kann die lagerichtige Darstellung mit einer kurzen Zeitverzögerung erfolgen. Mit leistungsfähigen Mikroprozessoren ist diese kurze Zeitverzögerung jedoch für den Betrachter kaum wahrnehmbar.Preferably will be a position and orientation of the existing copy of the workpiece automatically recorded and depend on a result of Capture the information about the actual state shown in the correct position. Alternatively or additionally a movement of the specimen during the representation of the information about the actual state on the Image presentation device tracks and displays the image Information in progress, adjusted according to the movement's persecution, so that the information is permanently displayed in the correct position. Because the result of tracking the movement of the specimen initially data-related is processed to the correct position representation of the information to enable the position-correct representation can take place with a short time delay. With powerful Microprocessors, however, this short time delay for the viewer barely noticeable.

Sowohl zur Erfassung der Position und Ausrichtung des Werkstück-Exemplars als auch zur Verfolgung der Bewegung können so genannte Tracking-Systeme eingesetzt werden. Alle bekannten Prinzipien des Tracking (d. h. der Verfolgung) können dabei zum Einsatz kommen. Z. B. kann es sich bei dem Tracking-System um ein System handeln, das auf dem magnetischen Prinzip basiert. Hierzu wird eine in der Regel sehr klein dimensionierte, von Strom durchflossene Spule (oder eine Anrodung mit einer Mehrzahl von Spulen) in einem äußeren Magnetfeld verfolgt. Die Spule ist mit dem Exemplar des Werkstücks mechanisch verbunden, so dass auch die Position, Ausrichtung und Bewegung des Exemplars erfasst werden kann. Solche Tracking-Systeme werden z. B. von der Ascension-Technology-Corporation, Burlington, VT 05402, USA hergestellt.Either for detecting the position and orientation of the workpiece copy as well as tracking the movement can be called tracking systems be used. All known principles of tracking (i.e. the pursuit) can do it be used. For example, the tracking system may be around act a system based on the magnetic principle. For this is a usually very small-sized, traversed by electricity Coil (or anodization with a plurality of coils) in an external magnetic field tracked. The spool is mechanical with the specimen of the workpiece connected so that also the position, orientation and movement of the Copy can be detected. Such tracking systems are z. By Ascension Technology Corporation, Burlington, VT 05402, USA produced.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Position und/oder Blickrichtung des Betrachters automatisch erfasst werden und abhängig von einem Ergebnis der Erfassung können die Informationen über den Istzustand des Werkstücks lagerichtig dargestellt werden. Wiederum kann zur Bestimmung der Position und/oder Blickrichtung ein Tracking-System eingesetzt werden. Beispielsweise wird der Tracking-Sensor (z. B. die oben erwähnte Spule oder Anordnung von mehreren Spulen) am Kopf des Betrachters angebracht. Zur Anbringung eignet sich z. B. eine Brille oder ein Bügel, der am Ohr des Betrachters aufgehängt werden kann.alternative or additionally a position and / or viewing direction of the viewer can be detected automatically become and dependent From a result of the capture, the information about the Actual state of the workpiece in the correct position. Again, to determine the Position and / or direction of a tracking system can be used. For example becomes the tracking sensor (eg, the above-mentioned coil or arrangement of several coils) attached to the head of the viewer. For attachment is suitable for. As a pair of glasses or a strap, the ear of the beholder suspended can be.

Ganz generell kann die Erfindung auch mit einer Datenbrille als Bild-Darstellungseinrichtung realisiert werden. In diesem Fall kann der Tracking-Sensor, wie es bei Augmented Reality Geräten häufig der Fall ist, in der Datenbrille integriert sein oder mechanisch mit ihr verbunden sein. Ein anderer, in der Literatur verwendeter Begriff für Datenbrille ist Head Mounted Display. Dadurch kommt zum Ausdruck, dass die am Kopf des Betrachters angebrachte Einrichtung nicht die Form einer klassischen Brille haben muss. Auch muss das Display in diesem Fall nicht durchsichtig, d. h. semitransparent sein.All In general, the invention can also be implemented with data goggles as an image display device become. In this case, the tracking sensor, as with Augmented Reality devices often the Case is to be integrated in the data glasses or mechanically with you be connected. Another term used in the literature for data glasses is Head Mounted Display. This expresses that the am Head of the viewer attached device does not take the form of a classic glasses must have. Also, the display does not have to be in this case transparent, d. H. be semitransparent.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The individual figures show the drawings:

1: schematisch eine Anordnung mit einem Werkstück, das von einem Betrachter durch einen semitransparenten Bildschirm hindurch betrachtet werden kann, wobei lagerichtig Informationen über eine Abweichung zwischen einem Sollzustand und einem Istzustand des Werkstücks auf dem Bildschirm dargestellt werden, 1 FIG. 2 schematically shows an arrangement with a workpiece that can be viewed by a viewer through a semi-transparent screen, wherein information about a deviation between a desired state and an actual state of the workpiece is displayed in the correct position on the screen, FIG.

2: eine Bildschirmdarstellung eines Werkstücks mit zwei Bereichen, die mit unterschiedlichem Grad von einem Sollzustand abweichen und 2 : a screen display of a workpiece with two areas that differ to a different degree from a target state and

3: eine Alternative zu der Anordnung gemäß 1, wobei eine Ansicht eines Exemplars eines Werkstücks durch eine Kamera erfasst wird und die Ansicht zur lagerichtigen Darstellung von Informationen über einen gemessenen Istzustand auf einem Bildschirm verwendet wird. 3 : an alternative to the arrangement according to 1 wherein a view of a copy of a workpiece is detected by a camera and the view is used for the correct display of information about a measured actual state on a screen.

1 zeigt schematisch einen semitransparenten Bildschirm 3, auf dem, gesteuert von einer Datenverarbeitungseinrichtung 5, Informationen über einen Istzustand eines Werkstücks darstellbar sind. Die Informationen über den Istzustand können z. B. in Falschfarbendarstellung, wie in 2 gezeigt, dargestellt werden. Hierauf wird noch näher eingegangen. 1 schematically shows a semi-transparent screen 3 , on which, controlled by a data processing device 5 , Information about an actual state of a workpiece can be displayed. The information about the actual state can z. B. in false color representation, as in 2 shown. This will be discussed in more detail.

Aus einer Betrachtungsposition 7 sieht ein Betrachter (nicht dargestellt in 1) durch den semitransparenten Bildschirm 3 hindurch ein Exemplar 9 des Werkstücks. In der Ebene des Bildschirms 3 erscheint das Exemplar 9 in einer Größe, die in 1 durch den Quader 11 dargestellt ist. Vier Linien 8a–8d verdeutlichen, dass es sich bei dem scheinbar in der Bildebene des Bildschirms 3 liegenden Objekt 11 lediglich um ein Bild des tatsächlich vorhandenen Exemplars 9 handelt.From a viewing position 7 sees a viewer (not shown in 1 ) through the semi-transparent screen 3 through a copy 9 of the workpiece. In the plane of the screen 3 the copy appears 9 in a size that is in 1 through the cuboid 11 is shown. Four lines 8a - 8d make it clear that it is apparently in the picture plane of the screen 3 lying object 11 just a picture of the actually existing copy 9 is.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Anordnung kann es sich bei dem Objekt 11 um ein von der Bild-Darstellungseinrichtung durch entsprechende Ansteuerung des Bildschirms 3 erzeugtes Bildobjekt handeln. In diesem Fall ist z. B. auf der Rückseite des Bildschirms 3 eine Kamera angeordnet, die das Exemplar 9 abbildet.In an alternative embodiment of the arrangement may be in the object 11 by one of the image display device by corresponding control of the screen 3 act created image object. In this case, z. B. on the back of the screen 3 a camera arranged the copy 9 maps.

Im Fall der in 1 dargestellten Anordnung jedoch wird von der Steuerung 5 des Bildschirms 3 lediglich die Information über den Istzustand des Exemplars auf dem Bildschirm 3 dargestellt. Dabei ist die Darstellung lagerichtig, d. h. an Orten auf der Bild-Darstellungseinrichtung, an denen der Betrachter einen bestimmten Bereich des Exemplars 9 sieht, werden auch die zugehörigen Informationen, die dem Bereich des Objekts zugeordnet sind, dargestellt. "Zugeordnet" ist so zu verstehen, dass dieser Bereich des Exemplars oder eines anderen Exemplars des Werkstücks vermessen wurde und daraus Informationen über den durch die Messung erhaltenen Istzustand erhalten wurden. Im Allgemeinen werden hierzu die Koordinaten dieses Bereichs des Werkstücks gemessen und daraus die Informationen über den Istzustand des Bereichs gewonnen.In the case of in 1 However, the arrangement shown is by the controller 5 Of the screen 3 just the information about the actual state of the copy on the screen 3 shown. In this case, the representation is correct, ie at locations on the image display device, where the viewer a certain area of the specimen 9 sees, the associated information associated with the area of the object is also displayed. "Associated" is understood to mean that this area of the specimen or other specimen of the workpiece was measured and obtained information about the actual state obtained by the measurement. In general, the coordinates of this area of the workpiece are measured and used to obtain the information about the actual state of the area.

Die Informationen über den Istzustand werden der Datenverarbeitungseinrichtung 5, die auch die Steuerung des Bildschirms 3 aufweist, über die durch einen Pfeil links in 1 angedeutete Schnittstelle zugeführt. Dies kann während der Darstellung der Informationen über den Istzustand auf dem Bildschirm 3 geschehen. In vielen Fällen scheint es jedoch vorteilhaft zu sein, da Koordinatenmessungen einige Zeit in Anspruch nehmen, die Vermessung des Werkstücks vorher vorzunehmen.The information about the actual state of the data processing device 5 which also controls the screen 3 which is crossed by an arrow left in 1 indicated interface supplied. This can be done while displaying information about the actual state on the screen 3 happen. In many cases, however, it seems to be advantageous, since coordinate measurements take some time to pre-measure the workpiece.

In 1 ist außerdem ein Tracking-System 15 dargestellt (schematisch durch ein Rechteck im oberen Figurenteil), das fortlaufend die Position und Ausrichtung des Exemplars 9 erfasst. Diese Erfassung ist durch die im oberen rechten Figurenteil gezeigten Pfeile angedeutet.In 1 is also a tracking system 15 represented (schematically by a rectangle in the upper part of the figure), which continuously the position and orientation of the copy 9 detected. This detection is indicated by the arrows shown in the upper right part of the figure.

Daraus erzeugt das Tracking-System 15 entsprechende Signale, die der Datenverarbeitung 5 zugeführt werden. Dies ist durch zwei Pfeile im linken oberen Figurenteil dargestellt. Die Datenverarbeitung 5 erzeugt daraus die Information, die sie für die lagerichtige Darstellung der Informationen über den Istzustand auf dem Bildschirm 3 benötigt.This generates the tracking system 15 corresponding signals, that of data processing 5 be supplied. This is shown by two arrows in the upper left part of the figure. The data processing 5 generates from this the information that it provides for the correct display of the information about the actual status on the screen 3 needed.

Insbesondere werden das Koordinatensystem, auf das sich das Tracking-System bei der Bestimmung der Position und Ausrichtung des Exemplars 9 bezieht, und das Koordinatensystem der Bildinhalte für die Darstellung auf dem Bildschirm 3 vor oder zu Beginn der Darstellung registriert, d. h. die Koordinatensysteme werden so miteinander in Beziehung gebracht, dass die lagerichtige Darstellung der Informationen möglich ist. Die Registrierung kann z. B. interaktiv erfolgen, indem die Datenverarbeitungseinrichtung 5 auf dem Bildschirm 3 an ausgewählten Positionen Bildinhalte darstellt (z. B. einen Pfeil) und der Benutzer mit einem speziellen Signalgeber, dessen Position durch das Tracking-System 15 erfasst werden kann, entsprechende, zuzuordnende Stellen an der Oberfläche des Exemplars 9 antastet und ein Signal an das Tracking-System 15 oder die Datenverarbeitungseinrichtung 5 ausgibt. Auf diese Weise kann das Tracking-System 15 oder die Datenverarbeitungseinrichtung 5 lernen, dass die momentan auf dem Bildschirm 3 angezeigte Position an einem bestimmten Ort an der Oberfläche des Exemplars 9 liegt. Wird diese Prozedur für zumindest drei Orte an der Oberfläche des Exemplars 9 durchgeführt, kann eine vollständige, interaktive Registrierung durchgeführt werden.In particular, the coordinate system that is used by the tracking system in determining the position and orientation of the specimen 9 and the coordinate system of the image contents for display on the screen 3 registered before or at the beginning of the presentation, ie, the coordinate systems are related to each other so that the correct position representation of the information is possible. The registration can z. B. interactively done by the data processing device 5 on the screen 3 at selected positions represents image content (eg an arrow) and the user with a special signal generator whose position is determined by the tracking system 15 can be detected, corresponding, attributable sites on the surface of the specimen 9 touches and sends a signal to the tracking system 15 or the data processing device 5 outputs. That way, the tracking system can 15 or the data processing device 5 learn that at the moment on the screen 3 displayed position at a specific location on the surface of the specimen 9 lies. Will this procedure be for at least three places on the surface of the specimen 9 Performed, a full, interactive registration can be performed.

Es ist jedoch auch möglich, die Position und Ausrichtung des Exemplars 9 z. B. über eine automatische Erfassung von Bildern des Exemplars 9 und eine automatische Auswertung dieser Bilder vorzunehmen. Dabei werden z. B. charakteristische Orte der Oberfläche aus den Bildern erkannt und mit Hilfe eines Computermodells des Werkstücks (das auch den Sollzustand repräsentieren kann) den momentanen Positionen des realen Exemplars 9 zugeordnet.However, it is also possible to determine the position and orientation of the item 9 z. B. via an automatic capture of images of the specimen 9 and to perform an automatic evaluation of these images. This z. B. characteristic locations of the surface detected from the images and using a computer model of the workpiece (which may also represent the desired state) the current positions of the real copy 9 assigned.

Bei einem solchen Verfahren muss keine anfängliche Registrierung durchgeführt werden. Vielmehr kann auf diese Weise laufend die korrekte Position und Ausrichtung des Exemplars 9 ermittelt werden. Bevorzugt wird allerdings die anfängliche Registrierung, da eine Verfolgung der Bewegung des Exemplars 9 und die damit verbundene Änderung der Position und Ausrichtung des Ortes des Exemplars 9 mit geringerem Rechenaufwand und damit schneller erfasst werden kann. Insbesondere kann diese Verfolgung der Bewegung selbsttätig durch das Tracking-System durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, das Tracking-System in die Datenverarbeitungseinrichtung 5 zu integrieren.In such a method, no initial registration needs to be performed. Rather, in this way, the correct position and orientation of the specimen can be continuously monitored 9 be determined. However, preference is given to the initial registration, as a tracking of the movement of the specimen 9 and the associated change in the position and orientation of the location of the specimen 9 with less computational effort and thus can be detected faster. In particular, this tracking of the movement can be carried out automatically by the tracking system. But it is also possible, the tracking system in the data processing device 5 to integrate.

2 zeigt insbesondere für den Fall von 1, aber auch für andere Fälle schematisch einen ersten Bereich 21 und einen zweiten Bereich 23 in einer lagerichtigen Darstellung an der Oberfläche des zu betrachtenden Werkstücks. Das Werkstück ist in 2 wiederum durch einen Quader dargestellt, wobei es sich um ein aktiv durch die Bild-Darstellungseinrichtung auf dem Bildschirm dargestelltes Bild handelt und/oder um ein Bild, dass scheinbar in der Bildebene des Bildschirms 3 liegt, weil der Betrachter das Objekt durch den Bildschirm 3 hindurch direkt sehen kann. 2 shows in particular in the case of 1 , but also schematically for other cases a first area 21 and a second area 23 in a correct position representation on the surface of the workpiece to be considered. The workpiece is in 2 again represented by a cuboid, which is an image actively displayed by the image display device on the screen and / or an image that is apparently in the image plane of the screen 3 lies because the viewer passes the object through the screen 3 can see through directly.

Wenn hier von einer Bildebene die Rede ist, so beschränkt dies die Erfindung nicht auf flächenartige Bild-Darstellungseinrichtungen mit einer einzigen Bildebene. Vielmehr kann es sich bei der Bild-Darstellungseinrichtung auch um eine Einrichtung zur Darstellung dreidimensionaler Bilder, z. B. mit Hilfe von stereoskopischen Verfahren handeln. Bei einem semitransparenten Bildschirm ist auch zu beachten, dass ein Betrachter mit zwei Augen das tatsächlich vorhandene Exemplar 9 im Fall der 1 aus zwei Beobachtungspositionen betrachtet, da die beiden Augen des Betrachters voneinander beabstandet sind und daher an zwei verschiedenen Orten positioniert sind. Vorzugsweise wird dies bei der lagerichtigen Darstellung berücksichtigt. Insbesondere bei einer stereoskopischen Darstellung kann für jedes Auge eine eigens auf das Auge abgestimmte Darstellung der Informationen über den Istzustand des Werkstücks vorgenommen werden. Dies schließt auch den Fall mit ein, dass für jedes Auge ein separater Bildschirm oder separater Bereich eines Bildschirms (wie beispielsweise eine semitransparente Datenbrille) eingesetzt wird.When referring to an image plane, this does not limit the invention to single image plane area image display devices. Rather, the image display device can also be a device for displaying three-dimensional images, eg, images. B. act using stereoscopic methods. In a semi-transparent screen, it should also be noted that a viewer with two eyes is the actual copy 9 in the case of 1 from two viewing positions, since the two eyes of the observer are spaced apart and therefore positioned at two different locations. This is preferably taken into account in the correct position. Particularly in the case of a stereoscopic display, a representation of the information about the actual state of the workpiece, which is specially coordinated with the eye, can be carried out for each eye. This also includes the case where a separate screen or separate area of a screen (such as semi-transparent data glasses) is used for each eye.

Die in 2 dargestellten Bereich 21, 23 an der Oberfläche des Werkstücks sind in der Darstellung der 2 in unterschiedlicher Weise schraffiert. In der Praxis kann statt der Schraffur z. B. jeder Bereich in einer unterschiedlichen Farbe dargestellt werden oder in unterschiedlichen Graustufen dargestellt werden. Jeder der Bereiche 21, 23 deutet auf einen der Farbe oder Graustufe (hier der Schraffur) zugeordneten Grad von Positionsabweichungen der Oberfläche des Werkstücks hin. Unter Abweichungen ist hier zu verstehen, dass der gemessene Istzustand von dem Sollzustand abweicht. Z. B. weicht der Oberflächenbereich, der dem Bereich 21 entspricht, um 0,1 bis 0,2 μm von der Sollposition ab und weicht der Oberflächenbereich, der durch den Bereich 23 markiert ist, um 0,2 bis 0,3 μm von der Sollposition der Oberfläche ab.In the 2 shown area 21 . 23 on the surface of the workpiece are in the representation of 2 hatched in different ways. In practice, instead of hatching z. B. each area are displayed in a different color or displayed in different shades of gray. Each of the areas 21 . 23 indicates a degree of positional deviation of the surface of the workpiece associated with the color or gray scale (here the hatching). Deviations are to be understood here as meaning that the measured actual state deviates from the desired state. For example, the surface area that gives way to the area deviates 21 corresponds to 0.1 to 0.2 microns from the nominal position and deviates the surface area through the area 23 is marked to be 0.2 to 0.3 μm from the target position of the surface.

Die in 3 dargestellte Alternative einer Anordnung zur lagerichtigen Darstellung von Messergebnissen zeigt links in der Figur das Exemplar 9 des Werkstücks. Es wird von einer Kamera 31 erfasst und die Kamera gibt entsprechende Bilddaten zu der Datenverarbeitungseinrichtung 35 aus, die der Datenverarbeitungseinrichtung 5 gemäß 1 entspricht.In the 3 illustrated alternative arrangement for the correct position of measurement results shows left in the figure, the copy 9 of the workpiece. It is from a camera 31 detected and the camera gives corresponding image data to the data processing device 35 from that of the data processing device 5 according to 1 equivalent.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 35 steuert den Bildschirm 33 so an, dass sowohl das von der Kamera 31 aufgenommene Bild des Exemplars 9 dargestellt wird, als auch in lagerichtiger Darstellung die Informationen über den vermessenen Istzustand des Werkstücks. Die Darstellung kann beispielsweise wie in 2 gezeigt aussehen.The data processing device 35 controls the screen 33 so on, that both from the camera 31 taken picture of the copy 9 is displayed, as well as in positionally correct representation of the information about the measured actual state of the workpiece. For example, the representation may be as in 2 shown look.

Ein Koordinatenmessgerät ist in den Figuren nicht näher dargestellt. Z. B. bezüglich der Anordnung in 1 könnte das Koordinatenmessgerät links in der Figur eingezeichnet werden, so dass der Pfeil mit der Schnittstelle 13 von dem Koordinatenmessgerät zu der Datenverarbeitungseinrichtung 5 führt.A coordinate measuring machine is not shown in detail in the figures. For example, regarding the arrangement in 1 the coordinate measuring machine could be drawn on the left in the figure, so that the arrow with the interface 13 from the coordinate measuring machine to the data processing device 5 leads.

Claims

Method for determining deviations between a desired state and an actual state of a workpiece, wherein a) coordinates of the actual state are measured and information associated with the coordinates from the measurement result ( 21 . 23 ) are generated via the actual state and / or wherein there are information about the actual state, which were generated from measurement results of a measurement of coordinates of the actual state, b) the information ( 21 . 23 ) about the actual state on an image display device ( 3 . 5 ) that are represented by a defined observer position ( 7 ) from which the image presentation device ( 3 . 5 ) can be considered, in addition to the information about the actual state and at least a part of the actual state or the target state corresponding copy ( 9 ) of the workpiece located in the vicinity of the image display device ( 3 . 5 ), the information ( 21 . 23 ) about the actual state for a viewer arranged at the defined viewing position with regard to the item ( 9 ) are displayed in the correct position, ie at locations on the image display device ( 3 . 5 ) in which the viewer also in each case also the location of the copy corresponding to the measured coordinates ( 9 sees).

Method according to the preceding claim, wherein the copy ( 9 ) of the workpiece during the presentation of the information in the field of view of the observer.

Method according to one of the preceding claims, wherein the copy ( 9 ) of the workpiece viewed from the viewing position behind the image display device ( 3 . 5 ) is located.

Method according to the preceding claim, wherein the copy of the workpiece ( 9 ) from the viewing position by the semitransparent display device ( 3 . 5 ) image display device ( 3 . 5 ) can be viewed through.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein a picture of the copy ( 9 ) of the workpiece by an image generating device ( 31 ) is generated and the image and the information about the actual state in the correct position on the image display device ( 33 . 35 ) being represented.

Method according to one of the preceding claims, wherein a position and orientation of an actually existing copy ( 9 ) of the workpiece is detected automatically and depending on a result of the detection, the information about the actual state are displayed in the correct position.

Method according to one of the preceding claims, wherein a position and / or viewing direction of the viewer automatically is detected and dependent from a result of the capture the information about the Actual state according to step b) are shown in the correct position in claim 1.

Method according to one of the preceding claims, wherein in generating the information ( 21 . 23 ) Information about a deviation of the actual state of the target state at the measured coordinates or at the corresponding coordinates of the desired state are generated on the actual state and wherein the information about the deviation in step b) are shown in the correct position in claim 1.

Method according to one of the preceding claims, wherein upon a change in the position and / or orientation of the specimen and / or upon a change in the viewing position relative to the image display device ( 3 . 5 ), the representation of the information ( 21 . 23 ) is adjusted via the actual state, so that the representation remains correct.

Arrangement for determining deviations between a nominal state and an actual state of a workpiece, the device comprising: an interface ( 13 ) for receiving measurement results of coordinates of the actual state, - a processing device ( 5 ) for processing the measurement results that is configured, information associated with the coordinates from the measurement results ( 21 . 23 ) about the actual state, - an image display device ( 3 . 5 ), which is designed, the information ( 21 . 23 ) about the actual state on the image display device ( 3 . 5 ) that from a defined viewing position ( 7 ) from which the image presentation device ( 3 . 5 ) can be considered, in addition to the information about the actual state and at least a part of the actual state or the target state corresponding copy ( 9 ) of the workpiece located in the vicinity of the image display device ( 3 . 5 ), the information ( 21 . 23 ) about the actual state for one at the defined viewing position ( 7 ) are displayed in the correct position relative to the copy, ie at locations on the image display device ( 3 . 5 ) in which the viewer also in each case also the location of the copy corresponding to the measured coordinates ( 9 sees).

Arrangement according to the preceding claim, wherein the copy ( 9 ) of the workpiece during the presentation of the information in the field of view of the observer.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the item ( 9 ) of the workpiece from the viewing position ( 7 ) seen behind the image display device ( 3 . 5 ) is located.

Arrangement according to the preceding claim, wherein the copy ( 9 ) of the workpiece from the viewing position ( 7 ) by the semitransparent display device ( 3 . 5 ) out designed image presentation device ( 3 . 5 ) can be viewed through.

Arrangement according to one of claims 10 to 13, wherein the arrangement comprises an image generation device ( 31 ), which is designed, a picture of the copy ( 9 ) of the workpiece, and wherein the image display device ( 3 . 5 ) is configured, the image and the information about the actual state in the correct position on the image display device ( 33 . 35 ).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the image presentation device ( 3 . 5 ), the information about the actual state in the correct position with respect to a copy ( 9 ) of the workpiece, which is in the field of view of the viewer during the presentation of the information.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the arrangement comprises a first detection device ( 15 ), which is configured, a position and orientation of an actually existing copy ( 9 ) of the workpiece and, depending on a result of the acquisition, the information ( 21 . 23 ) about the actual state in the correct position.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the arrangement comprises a second detection device which is configured is, a position and / or viewing direction of the viewer automatically to capture and dependent from a result of the capture the information about the Actual status in the correct position.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the processing device ( 5 ) is designed to generate the information ( 21 . 23 ) to generate information about a deviation of the actual state of the target state at the measured coordinates or at the corresponding coordinates of the target state over the actual state and to display the information about the deviation in the correct position.