AT516008A1 - Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position eines Werkzeugs - Google Patents

Abstract

Positionserfassungseinrichtung (1) zum Erfassen einer Position (PX,Y,Z) eines Werkzeugs (2), wobei die Position (PZ) des Werkzeugs (2) entlang einer ersten Raumachse (Z) beim Bewegen des Bearbeitungswerkzeugs (2) in Richtung der ersten Raumachse (Z) durch einen Kontakt des Werkzeugs (2) mit einem Betätigungselement (3) der Positionserfassungseinrichtung (1) erfassbar ist, wobei über dasselbe Betätigungselement (3) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete zweite Raumachse (Y) erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einerPosition eines Werkzeugs, wobei die Position des Werkzeugs entlang einer erstenRaumachse beim Bewegen des Werkzeugs in Richtung der ersten Raumachsedurch einen Kontakt des Werkzeugs mit einem Betätigungselement derPositionserfassungseinrichtung erfassbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eineBearbeitungsvorrichtung, insbesondere für Dentalwerkstücke, mit einem Werkzeug,zumindest einer Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Werkzeugs und einersolchen Positionserfassungseinrichtung. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahrenzum Erfassen einer Position eines Werkzeugs mit dem Schritt Beyvegen desWerkzeugs in Richtung einer ersten Raumachse, wobei durch einen Kontakt desWerkzeugs mit einem Betätigungselement der Positionserfassungseinrichtung diePosition des Werkzeugs entlang der ersten Raumachse erfasst wird

Bei der Verwendung von Werkzeugen, z.B. bei einer dentalen CNC-Maschine, ist esimmer wichtig die Position des Werkzeuges möglichst genau zu kennen. Vor allemum einen automatischen Ablauf zu gewährleisten, sollte die Position des Werkzeugsbzw. des Werkzeugs erfassbar sein und der Steuer- oder Regeleinheit für diegesamte Anlage zugeführt werden können.

Ein Beispiel für ein Vermessungsverfahren geht aus der DE 199 24 511 A1 hervor,demgemäß bei einer Handhabungsvorrichtung die Positionsbestimmung überReferenzdaten durchgeführt wird. Hierfür werden Bildaufnehmer, insbesondere CCD-Kameras, eingesetzt. Diese Kameras sind meist sehr teuer und zudem kann diesesrein optische Verfahren ungenau sein.

Weiters zeigt die DE 60 2005 003 012 T2 ein Verfahren für die automatischeKalibrierung der Werkzeuge in einer Drehmaschine. Dabei erfolgt diePositionsbestimmung zwar mechanisch, aber nicht über einenBetätigungsmechanismus, sondern über ein Prüfstück, das anschließend vermessenwird. Danach werden diese Messdaten analysiert und aufgrund der Abweichungender geschnittenen Geometrie von der Geometrie, die geschnitten werden sollte,Positionsfehler entlang der Achsrichtungen ausgelesen. Anschließend kann die

Maschine automatisch zur Kompensation dieser ausgelesenen Fehler gesteuertwerden. Diese Messung mittels eines Prüfstücks ist sehr aufwendig und kann sehrlange dauern.

Von der Anmelderin wird bereits eine gattungsbildendePositionserfassungseinrichtung mit einem Betätigungselement (beispielsweise inForm eines Berührungsschalters) verwendet. Das Werkzeug kann dabei direktdieses Betätigungselement berühren, sodass die Position des Werkzeuges in eineRaumachse erfassbar ist. Um nun nicht nur die Position des Werkzeuges in dieseeine Raumachse bzw. Raumrichtung zu erfassen, können mehrere solcherBerührungsschalter vorgesehen sein. Dies ist allerdings recht teuer und aufwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine zum Stand derTechnik alternative bzw. vereinfachte Positionserfassungseinrichtung zu schaffen.Insbesondere soll die Positionserfassung des Werkzeuges in mehr als eineRaumrichtung auf einfache und günstige Art und Weise möglich sein.

Dies wird durch eine Positionserfassungseinrichtung mit den Merkmalen vonAnspruch 1 erreicht. Demnach ist bei einer erfindungsgemäßenPositionserfassungseinrichtung vorgesehen, dass über dasselbe Betätigungselementeine Bewegung des Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur erstenRaumachse ausgerichtete zweite Raumachse erfassbar ist. Dadurch kann auf dasVorsehen mehrerer Betätigungselemente verzichtet werden. Das eineBetätigungselement genügt um die Position des Werkzeugs in zumindest zweiRaumrichtungen zu erfassen. Um jede beliebige räumliche Position zu erfassen, istbesonders bevorzugt vorgesehen, dass über dasselbe Betätigungselement eineBewegung des Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur erstenRaumachse und unterschiedlich zur zweiten Raumachse ausgerichtete dritteRaumachse erfassbar ist.

Grundsätzlich können die vom Betätigungselement erfassten Signale einer zurPositionserfassungseinrichtung separaten Steuer- oder Regeleinheit übermitteltwerden. Für eine einfache und multifunktionale Anwendungsmöglichkeit ist allerdings vorgesehen, dass die Positionserfassungseinrichtung selbst eineBerechnungseinheit aufweist. Besonders bevorzugt wird durch dieBerechnungseinheit erreicht, dass Betätigungsdaten des Betätigungselements mitBewegungsdaten des Werkzeugs rechnerisch verknüpfbar sind und von derBerechnungseinheit aus diesen Betätigungsdaten und Bewegungsdaten dieräumliche Position des Werkzeugs berechenbar ist. Das heißt, für diePositionserfassung wird das Wissen über die Betätigung des einenBetätigungselements mit dem Wissen der bei Betätigung durchgeführten Bewegungdes Werkzeugs verknüpft. Dadurch kann über ein und dasselbe Betätigungselementnicht nur die lineare, sondern vielmehr die räumliche Position des Werkzeugs erfasstwerden.

Prinzipiell ist die Ausgestaltung der Informationsweitergabe der Position desWerkzeugs an das Betätigungselement beliebig. Im Folgenden werden zweiAusführungsbeispiele näher erläutert, wobei das erste Ausführungsbeispiel einemechanische Lösung zeigt und das zweite Ausführungsbeispiel eineverfahrensmäßige bzw. steuerungstechnische Lösung beschreibt.

Gemäß dem ersten, mechanischen Ausführungsbeispiel ist demnach vorgesehen,dass die Positionserfassungseinrichtung einen Übertragungsmechanismus aufweist,wobei die Position des Werkzeugs entlang der zweiten Raumachse beim Bewegendes Werkzeugs in Richtung der zweiten Raumachse vom Werkzeug über denÜbertragungsmechanismus auf das Betätigungselement übertragbar ist. Es mussalso kein zweites Betätigungselement vorgesehen sein. Vielmehr wird durch einegeschickte Anordnung eines Übertragungsmechanismus die Bewegung desWerkzeugs in die zweite Raumachse auf das bereits vorhandeneBetätigungselement übertragen. Somit ist bei dieser mechanischen Lösung nur eineinziges Betätigungselement notwendig, um die Position des Werkzeuges inzumindest zwei Raumrichtungen zu erfassen.

Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass die Position des Werkzeugs entlang einerdritten Raumachse beim Bewegen des Werkzeugs in Richtung der drittenRaumachse vom Werkzeug über den Übertragungsmechanismus auf das

Betätigungselement übertragbar ist. Somit kann jede Raumposition des Werkzeugesdurch diesen Übertragungsmechanismus auf das eine Betätigungselementübertragen werden.

Grundsätzlich können die einzelnen Raumachsen in verschiedensten Winkelnzueinander stehen. Es kann auch nur eine der Raumachsen zu einer anderenrechtwinklig stehen, während die dritte Raumachse einen von 90° abweichendenWinkel zu zumindest einem der beiden anderen Raumachsen aufweist. Bevorzugt istallerdings vorgesehen, dass die erste Raumachse, die zweite Raumachse und diedritte Raumachse zueinander orthogonal ausgerichtet sind.

Prinzipiell ist es möglich, dass der Übertragungsmechanismus nur beispielsweise fürdie zweite Raumachse ausgebildet ist. Es könnte somit für die erste Raumachse undfür die dritte Raumachse jeweils ein eigenständiges Betätigungselement vorgesehensein. Besonders bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass diePositionserfassungsvorrichtung nur ein Betätigungselement aufweist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist weiters vorgesehen, dass diePositionserfassungseinrichtung einen Berührungsschalter aufweist, wobei dasBetätigungselement Teil des Berührungsschalters ist. Somit bildet dasBetätigungselement die Kontaktfläche entweder direkt für das Werkzeug oderindirekt für den Übertragungsmechanismus. Durch Bewegung desBetätigungselementes wird im Berührungsschalter ein elektrischer Kreisgeschlossen, wodurch ein entsprechendes Signal weitergeleitet wird. Im Konkretenwerden vom Berührungsschalter Betätigungsdaten an eine Berechnungseinheitübermittelt. Anstatt des Berührungsschalters können auch andere messtechnischeSensoren verwendet werden, welche über die nötige Genauigkeit verfügen (z. B.Näherungsschalter auf kapazitiver oder induktiver Basis oder auch mit Lichtarbeitende Sensoren oder auch piezounterstützte Erfassungsvorrichtungen).

An sich ist die exakte Ausbildung des Übertragungsmechanismus beliebig, solangedie Bewegung des Werkzeugs entlang der zweiten oder dritten Raumachse auf dasBetätigungselement übertragen wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der Übertragungsmechanismus zumindest einen Erfassungshebei für den Kontakt mitdem Werkzeug, zumindest einen, mit dem Erfassungshebel verbundenenÜbertragungshebel und ein, mit dem Übertragungshebel verbundenesKontaktelement für den Kontakt mit dem Betätigungselement aufweist. Weiters kanndie Positionserfassungseinrichtung ein Gehäuse aufweisen, wobei derÜbertragungshebel des Übertragungsmechanismus bewegbar, vorzugsweiseverschwenkbar, am Gehäuse gelagert ist. Die Bewegungsübertragung kann dabei inForm einer 1:1-Übersetzung erfolgen. Durch eine entsprechende Versetzung desErfassungshebels oder des Kontaktelements kann aber auch erreicht werden, dassder Übertragungsmechanismus weniger sensibel oder sensibler reagiert.

Schutz wird auch begehrt für eine Bearbeitungsvorrichtung für Werkstücke,insbesondere Dentalwerkstücke, mit einem Werkzeug, zumindest einerAntriebsvorrichtung zum Durchführen einer Relativbewegung zwischen Werkzeugund Werkstück und einer erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung.Besonders bei Dentalwerkstücken ist es von großer Bedeutung eine hoheGenauigkeit beim Bearbeiten bzw. Fräsen zu erzielen. Durch die vorliegendeErfindung ist es möglich, vor dem Bearbeiten die exakte Position des Werkzeugs inBezug auf den Bearbeitungsbereich des Dentalwerkzeugs zu bestimmen und nachder Bearbeitung die Position erneut zu kontrollieren.

Es ist möglich, dass die von der Positionserfassungseinrichtung ermitteltenPositionsdaten angezeigt werden, wodurch ein Bediener entsprechendeEinstellungen vornehmen kann. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass diegesamte Bearbeitungsvorrichtung möglichst automatisch funktioniert. Daher istbevorzugt vorgesehen, dass von der Antriebsvorrichtung die Bewegungsdaten an dieBerechnungseinheit der Positionserfassungseinrichtung übermittelbar sind. Für einenoch einfachere Handhabung und Integration in bisher bestehende Systeme istbevorzugt vorgesehen, dass die Berechnungseinheit mit einer Steuer- oderRegeleinheit der Bearbeitungsvorrichtung signaltechnisch verbunden ist. Bevorzugtist die Berechnungseinheit der Positionserfassungseinrichtung Teil der Steuer- oderRegeleinheit.

Eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug kann durch eine odermehrere Antriebsvorrichtungen erfolgen. Bevorzugt weist die zumindest eineAntriebsvorrichtung einen Elektromotor auf. Dabei kann einerseits vorgesehen sein,dass eine zweite Antriebsvorrichtung einen Zwei- oder Drei-Achs-Antrieb zumBewegen des Werkzeugs entlang zumindest zweier Raumachsen aufweist. Dabeibewegt diese zweite Antriebsvorrichtung über den Zwei- oder Drei-Achs-Antrieb dasWerkzeug entlang der zwei oder drei linearen Raumachsen. Weiters ist vorgesehen,dass diese zweite Antriebsvorrichtung einen Drehantrieb zum drehbaren Antreibendes Werkzeugs aufweist. Dieser Drehantrieb dient vor allem zur direkten Betätigungdes Fräsers.

Andererseits ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bearbeitungsvorrichtung eine voneiner ersten Antriebsvorrichtung bewegbare Haltevorrichtung für dasDentalwerkstück aufweist. Hier kann vorgesehen sein, dass über diese ersteAntriebsvorrichtung das Dentalwerkstück um eine horizontale Achse und um zweiRotationsachsen bewegbar ist. Dabei kann für die Bewegung um jede dieser dreiAchsen ein separater Elektromotor vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist andieser Haltevorrichtung bzw. am Gehäuse dieser Haltevorrichtung diePositionserfassungsvorrichtung mit der Haltevorrichtung mitbewegbar gelagert. Somitkann das Werkzeug sowohl relativ in Richtung des Dentalwerkstücks als auch relativin Richtung der Positionserfassungseinrichtung bewegt werden.

Prinzipiell können die für die Relativbewegung vorgesehenen Achsen beliebigangeordnet sein, solange eine ausreichende Relativbewegung zwischen Werkzeugund Dentalwerkstück gegeben ist. Diese Relativbewegung sollte zumindest in zweiFreiheitsgraden möglich sein. Bevorzugt ist eine Relativbewegung in fünfFreiheitsgraden möglich. Besonders bevorzugt werden diese fünf Freiheitgradedurch drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen gebildet. Diese Achsen könnenallesamt nur das Werkzeug oder nur das Dentalwerkstück bewegen. Bevorzugt isteine Mischform vorgesehen, bei der das Werkzeug entlang zweier Linearachsen unddas Dentalwerkstück entlang einer Linearachse und um die beiden Rotationsachsenbewegbar ist/sind (siehe auch Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1). Alternativ ist esaber genau so möglich, dass das Dentalwerkstück „nur“ um die zwei

Rotationsachsen bewegbar ist, während das Werkzeug entlang aller dreiLinearachsen bewegbar ist. Auch andere Mischformen sind natürlich möglich.Bevorzugt werden die Bewegungen um alle fünf Achsen konkret durch jeweils einenElektromotor, welche die mehreren Antriebsvorrichtungen mitbilden, ausgelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung kann aber nicht nur dieeigentliche Position des Werkzeugs erfasst werden. Vielmehr sind auch noch weitereDaten (wie beispielsweise eine Codierung) erfassbar. So ist es beispielsweisemöglich, dass am Schaft des Werkzeuges je nach Art des Werkzeugesunterschiedliche Abstufungen angebracht sind, um somit eine Identifizierung desverwendeten Werkzeugs zu ermöglichen. Mithilfe der vomÜbertragungsmechanismus erhaltenen Daten können nämlich dieseunterschiedlichen Abstufungen erfasst werden. Mit diesem System ist es auchmöglich, dass ein Defekt des Werkzeuges (z.B. ein Fräserbruch) kontrolliert wird.Zudem ist es möglich, dass über die Positionserfassungseinrichtung auch dieSchneiden des Werkzeuges kontrolliert werden können. Wenn beispielsweise dasWerkzeug sehr langsam gedreht wird, kann über den Übertragungsmechanismusdas Betätigungselement bzw. der Berührungsschalter eine Bewegungskurve desSchneidenverlaufs aufzeichnen, der anschließend mit einem optimalenSchneidenverlauf verglichen wird. Weiters kann dies auch zum Rundlaufvermessenverwendet werden.

Bevorzugte Varianten für das zweite, steuerungstechnische Ausführungsbeispiel fürdie Ausgestaltung der Informationsweitergabe der Position desBearbeitungswerkzeugs an das Betätigungselement sind in den Ansprüchen 14 bis18 angeführt. Demgemäß ist es vor allem wichtig, dass die Steuer- oder Regeleinheiteinerseits einen Bewegungsmodus und andererseits einen Erfassungsmodusaufweist, wobei beide Modi gleichzeitig angewendet werden können. Vor allem wirdim Erfassungsmodus aus unterschiedlichen Bewegungen des Werkzeugs entlangdes Betätigungselements die genaue räumliche Position des Werkzeugs abgeleitetbzw. berechnet. Im Speziellen wird die Position des Werkzeugs beimKontaktabbruch zwischen Werkzeug und Betätigungselement erfasst. Aus dreisolchen Kontaktabbrüchen bei unterschiedlichen Bewegungen des Werkzeugs ist die räumliche Position des Werkzeugs über die Steuer- oder Regeleinheit bzw. über dieBerechnungseinheit errechenbar. Der Erfassungsmodus basiert bevorzugt auf einemin einem Speicher hinterlegten Algorithmus.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in Anlehnung an das ebenbeschriebene steuerungstechnische Ausführungsbeispiel auch durch ein Verfahrennach Anspruch 23 gelöst. Demnach sind erfindungsgemäß die Schritte Bewegen desWerkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachseausgerichtete, vorzugsweise einer zweiten Raumachse entsprechenden, ersteRichtung und Erfassen dieser Bewegung über dasselbe Betätigungselement wiebeim Erfassen der Position des Werkzeugs entlang der ersten Raumachsevorgesehen.

Grundsätzlich kann dabei zwar vorgesehen sein, dass - wie beim erstenAusführungsbeispiel - das Werkzeug das Betätigungselement nur bei der Bewegungin Richtung erster Raumachse direkt kontaktiert. Gemäß dem zweiten -verfahrensmäßigen - Ausführungsbeispiel kontaktiert das Werkzeug bevorzugt auchbeim Bewegen in die erste Richtung bzw. in die zweite Raumachse dasBetätigungselement direkt.

Im Speziellen erfolgt das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel derart,dass das Werkzeug während der Bewegung in die erste Richtung dasBetätigungselement kontaktiert und betätigt, wobei eine Position des Werkzeugsentlang der ersten Richtung erfasst wird, sobald bei der Bewegung desBearbeitungswerkzeugs in die erste Richtung die Betätigung desBetätigungselements durch das Werkzeug aufhört. Das heißt, die bei betätigtemBetätigungselement durchgeführte Querbewegung und im Besonderen die Positionbei Ende der Betätigung des Betätigungselements lässt auf die Position desWerkzeugs in Richtung dieser Querbewegung schließen. Somit genügt auch beidiesem Ausführungsbeispiel nur das eine Betätigungselement zum Erfassenzumindest einer zusätzlichen linearen Position des Werkzeugs.

Um nicht nur die Information über eine zusätzliche lineare Position zu erhalten,sondern auf die räumliche Position des Werkzeugs schließen zu können, istbevorzugt das Bewegen des Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig,zur ersten Raumachse, zur ersten Richtung verschieden ausgerichtete zweiteRichtung vorgesehen, wobei das Werkzeug während dieser Bewegung dasBetätigungselement kontaktiert und betätigt, wobei eine Position des Werkzeugsentlang der zweiten Richtung erfasst wird, sobald bei der Bewegung des Werkzeugsin die zweite Richtung die Betätigung des Betätigungselements durch das Werkzeugaufhört.

Besonders um die geometrisch nötigen Punkte zur Bestimmung der Mitte des,vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten, Betätigungselements zu erfassen bzw. zugenerieren, sollte das Werkzeug mindestens dreimal in unterschiedliche Richtungenbei Betätigung des Betätigungselements bewegt werden. Bevorzugt ist deshalb dasBewegen des Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur erstenRaumachse, zur ersten und zweiten Richtung verschieden ausgerichtete dritteRichtung vorgesehen, wobei das Werkzeug während dieser Bewegung dasBetätigungselement kontaktiert und betätigt, wobei eine Position des Werkzeugsentlang der dritten Richtung erfasst wird, sobald bei der Bewegung des Werkzeugs indie dritte Richtung die Betätigung des Betätigungselements durch das Werkzeugaufhört.

Die konkrete Erfassung der räumlichen Position erfolgt bevorzugt dadurch, dass voneiner Berechnungseinheit die erfassten Positionen entlang der ersten Raumachseund entlang der ersten, zweiten und dritten Richtung mit Bewegungsdaten einerAntriebsvorrichtung des Werkzeugs rechnerisch verknüpft werden und von derBerechnungseinheit die räumliche Position des Werkzeugs berechnet wird.

Bevorzugt ist für die genaue und wiederholbare Betätigung des Betätigungselementsvorgesehen, dass die erste, zweite und dritte Richtung und die vom Werkzeugkontaktierbare Oberfläche des Betätigungselements in derselben, rechtwinkelig zurersten Raumachse ausgerichteten Ebene liegen. Grundsätzlich soll es aber nichtausgeschlossen sein, dass das Werkzeug beim Anfahren auf das

Betätigungselement auch in unterschiedlichen, immer noch betätigten Ebenenbewegt wird. Auch die erste, zweite und dritte Richtung müssen nicht auf derselbenEbene liegen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand derFigurenbeschreibung und der Bezugnahme auf die im Folgenden dargelegtenAusführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Bearbeitungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Positionserfassungseinrichtung mit Übertragungsmechanismus,

Fig. 3 bis 7 diverse Ansichten der Positionserfassungseinrichtung,

Fig. 8 bis 13 unterschiedliche Positionen der Positionserfassungseinrichtung,Fig. 14 und 15 perspektivische Ansichten der Positionserfassungseinrichtung inunterschiedlichen Positionen,

Fig. 16 bis 20 schematisch das verfahrensmäßige Ausführungsbeispiel derPositionserfassung mit einem Betätigungselement,

Fig. 21 bis 24 diverse Ansichten einer Kombination der beidenAusführungsvarianten und

Fig. 25 eine Draufsicht auf das Betätigungselement mit den diversen

Querbewegungsrichtungen.

In Fig. 1 ist eine Bearbeitungsvorrichtung 11 zur Bearbeitung eines (nur angedeutetdargestellten) Dentalwerkstücks 12 ersichtlich. Dieses Dentalwerkstück 12 ist in derHaltevorrichtung 17 gehalten, wobei diese Haltevorrichtung 17 relativ zum Gehäuse22 der Bearbeitungsvorrichtung 11 von einer ersten, strichliert angedeutetenAntriebsvorrichtung 13a um zwei Rotationsachsen und die Raumachse X inhorizontaler Richtung bewegbar gelagert ist. Konkret ist für jede dieser Achsen eineigener Elektromotor vorgesehen. Die Haltevorrichtung 17 weist einen relativ zumGehäuse 22, vorzugsweise linear in X-Richtung, bewegbaren C-förmigen Träger 26und einen am Träger 26 drehbar (erste Rotationsachse) gelagerten Halterahmen 25(Außenring) auf. Bevorzugt ist in diesem Halterahmen 25 noch ein nicht näherdargestellter Innenring (zweite Rotationsachse) bewegbar gelagert, an dem das

Dentalwerkstück 12 gehalten ist. Die Positionserfassungseinrichtung 1 ist an derHaltevorrichtung 17, im Speziellen an dessen Träger 26, angeordnet.

Zudem weist die Bearbeitungsvorrichtung 11 eine zweite Antriebsvorrichtung 13bzum Bewegen des Werkzeugs 2 auf. Dabei umfasst die zweite Antriebsvorrichtung13b einerseits einen Zwei-Achs-Antrieb 15 zum Bewegen des Werkzeugs 2 in denRaumachsen Y und Z. Andererseits weist die zweite Antriebsvorrichtung 13b aucheinen Drehantrieb 16 zum drehenden Antreiben des Werkzeugs 2 (insbesondere desBearbeitungswerkzeugs in Form eines Bohrers, Fräsers oder Schleifers) auf. Auchhier ist bevorzugt ist für jede dieser Achsen (Y, Z und Drehachse) konkret ein eigenerElektromotor vorgesehen.

Weiters ist eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit 14 vorgesehen, die dieBerechnungseinheit 6 aufweist und die zumindest in den beiden BetriebsmodiBewegungsmodus und Erfassungsmodus betrieben werden kann. Von denAntriebsvorrichtungen 13a und 13b werden entsprechende Bewegungsdaten Di3andie Steuer- oder Regeleinheit 14 bzw. an die Berechnungseinheit 6 übermittelt.Zudem werden auch von der Positionserfassungseinrichtung 1 Daten D5an dieBerechnungseinheit 6 übermittelt. Von der Berechnungseinheit 6 werden dieempfangenen Daten D5 und Di3so verknüpft, dass die räumliche Position Px,YiZdesWerkzeuges 2 berechenbar ist. Gegebenenfalls können diese Daten D5 auch aufeiner Ausgabeeinheit angezeigt werden. Vor allem dienen diese Positionsdaten Ρχ,γ,ζder anschließenden Bearbeitung des Dentalwerkstücks 12 durch das alsBearbeitungswerkzeug ausgebildete Werkzeug 2. Das Werkzeug 2 kann auch alsEinfärbevorrichtung ausgebildet sein. Das Werkzeug 2 kann aber auch als Taster,der nur für die Positionsbestimmung verwendet wird, ausgebildet sein.

In Fig. 2 ist die Positionserfassungseinrichtung 1 detailliert dargestellt. Über denHaltearm 23 kann die Positionserfassungseinrichtung 1 zwar am Gehäuse 22befestigt sein, bevorzugt ist die Positionserfassungseinrichtung 1 aber am Träger 26der Haltevorrichtung 17 gehalten bzw. befestigt. Der Halterahmen 25 ist am Träger26 drehbar gelagert. Gemeinsam sind der Träger 26 und der Halterahmen 25 in X-Richtung bewegbar. Weiters weist die Positionserfassungseinheit 1 eine am

Haltearm 23 angeordnete Basisplatte 24 auf, die zusammen mit dem daranbewegbar angeordneten Betätigungselement 3 den Berührungsschalter 5 bildet. Andieser Basisplatte 24 wiederum ist über das Gehäuse 10 derÜbertragungsmechanismus 4 befestigt. Das Gehäuse 10 weist dabei eineAusnehmung 20 auf, durch die der an der Basisplatte 24 angeordneteBerührungsschalter 5 hindurchragt. Das Gehäuse 10 weist eine Senkbohrung auf,das Gehäuse 24 des Berührungsschalters 5 weist eine Durchgangsbohrung auf. Sowird der Berührungsschalter 5 zwischen dem Halterarm 23 und demÜbertragungsmechanismus 4 eingeklemmt. Am Gehäuse 10 sind dieÜbertragungshebel 8x und 8y verschwenkbar gelagert. An den Übertragungshebeln8x und 8y ist jeweils ein Erfassungshebel 7x und 7y und ein Kontaktelement 9x und9y angeordnet. Weiters ist in Fig. 2 die vom Berührungsschalter 5 wegführendeSignalleitung 18 dargestellt. Zudem ist das Werkzeug 2 in seiner Position Ρχ,γ,ζdargestellt. Das Werkzeug 2 ist am Drehantrieb 16 der Antriebsvorrichtung 13gehalten. Übertragungshebel 8x, Erfassungshebel 7x und Kontaktelement 9x könnenauch aus einem Teil bestehen und somit einstückig sein.

In den Fig. 3 bis 7 sind diverse Ansichten der Positionserfassungseinrichtung 1 bzw.des Übertragungsmechanismus 4 dargestellt. In Fig. 3 ist gut die Schwenkachse 21ydes Übertragungshebels 8y erkennbar. In Fig. 5 sind die Befestigungsmittel 19 zurBefestigung des Gehäuses 10 am Haltearm 23 ersichtlich. In Fig. 4 sind auch dieBefestigungsmittel 19 gut erkennbar. Darüber hinaus sind die Ausnehmung 20 sowiedie Erfassungshebel 7y und 7y und die Kontaktelemente 9x und 9y dargestellt.Generell zeigt die Fig. 5 eine Ansicht des Übertragungsmechanismus 4 von unten,die Fig. 7 eine Ansicht des Übertragungsmechanismus 4 von der Seite und Fig. 6eine Ansicht des Übertragungsmechanismus 4 von der Rückseite.

In den Fig. 8 und 9 ist die Positionserfassung durch diePositionserfassungseinrichtung 1 entlang der ersten Raumachse Z dargestellt.Gemäß Fig. 8 ist das Werkzeug 2 noch nicht in Kontakt mit dem Betätigungselement3 der Positionserfassungseinrichtung 1. Durch Bewegen des Werkzeugs 2 in Z-Richtung gelangt das Werkzeug 2 in die Position Pz gemäß der Fig. 9, wodurch überdas Betätigungselement 3 der Berührungsschalter 5 eingedrückt wird. Dadurch wird ein elektrischer Kreis geschlossen und entsprechende Daten D5 werden über dieSignalleitung 18 an die Berechnungseinheit 6 übertragen.

Erfindungsgemäß ist es durch die Positionserfassungsvorrichtung 1 nicht nur möglichdie Position Pz des Werkzeugs in Richtung der ersten Raumachse Z zu erfassen,sondern auch die Position PY des Werkzeugs 2 entlang der zweiten Raumachse Y,wie dies in den Fig. 10 und 11 ersichtlich ist. Gemäß Fig. 10 befindet sich dasWerkzeug 2 bereits in Kontakt mit dem Erfassungshebel 7y desÜbertragungsmechanismus 4. Der Übertragungshebel 8y ist allerdings noch nicht umden Winkel a verschwenkt. Wenn aber das Werkzeug 2 gemäß Fig. 11 in Richtungder zweiten Raumachse Y bewegt wird, so wird über den Erfassungshebel 7y derÜbertragungshebel 8y um die Schwenkachse 21 y um den Schwenkwinkeloc verschwenkt. Dadurch drückt das nur andeutungsweise ersichtlicheKontaktelement 9y auf das Betätigungselement 3, wodurch der Berührungsschalter 5entsprechende Daten D5 übermittelt. Im Vergleich zwischen den Fig. 10 und 11 istersichtlich, dass sich auch der Übertragungshebel 8x - obwohl er nicht aktiv betätigtwird - mit dem Betätigungselement 3 mitbewegt. Dies ist deshalb der Fall, da dasKontaktelement 9x (Passstift) über Magnetkraft am Betätigungselement 3 anliegt undzu diesem hingezogen wird, um zu vermeiden, dass sich Fremdpartikel zwischen denBerührungsflächen ablegen können. Dazu ist in die Erfassungshebel 8x und 8yjeweils ein Magnet integriert, welcher von den jeweiligen Magneten im Gehäuse 10angezogen werden. Dieses Rückhaltesystem könnte natürlich auch anders realisiertwerden, so zum Beispiel über Federkraft.

Auf gleiche Art und Weise erfolgt auch die Erfassung der Position Px desWerkzeuges 2 in bzw. entlang der dritten Raumachse X. In Fig. 12 ist dazuersichtlich, wie das Werkzeug 2 bereits den Erfassungshebel 7x desÜbertragungsmechanismus 4 kontaktiert. Durch Bewegen des Werkzeugs 2 inRichtung der dritten Raumachse X wird der Übertragungshebel 8x um die nichtdargestellte Schwenkachse 21 x um den Winkel ß verschwenkt (Siehe Fig. 13). Auchhier wird über Magnetkraft der Übertragungshebel 8y mitbewegt.

In den Fig. 14 und 15 ist nochmals perspektivisch die Positionserfassungsvorrichtung1 dargestellt, wobei in Fig. 14 die Erfassung der Position Px des Werkzeuges 2 überden Erfassungshebel 7x, den Übertragungshebel 8x und das Kontaktelement 9x aufdas Betätigungselement 3 des Berührungsschalters 5 erfolgt. Demgegenüber erfolgtin Fig. 15 die Erfassung der Position Ργ des Werkzeugs 2 entlang der zweitenRaumachse Y über den Erfassungshebel 7y, den Übertragungshebel 8y und demKontaktelement 9y auf das Betätigungselement 3 des Berührungsschalters 5. DieWiederholgenauigkeit dieser Positionserfassungseinrichtung 1 hängt ausschließlichvon der Wiederholgenauigkeit des Berührungsschalters 5 ab. Im Konkreten liegtdiese bei 0,0005 mm. Sucht man ähnlich genaue Berührungsschalter, muss mit sehrhohen Preisen gerechnet werden, wogegen der Übertragungsmechanismus 4 nureinen Bruchteil kostet.

Beim in den Fig. 16 bis 25 dargestellten zweiten und verfahrengsmäßigenAusführungsbeispiel gelten - wenn sinnvoll - dieselben bevorzugten Varianten wiebeim ersten und mechanischen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 15. DerUnterschied liegt im Wesentlichen darin, dass kein Übertragungsmechanismus 4benötigt wird, sondern dasselbe Ziel verfahrensmäßig erreicht wird.

In Fig. 16 ist demnach schematisch der Berührungsschalterö mit demBetätigungselement 3 dargestellt. Der Berührungsschalter 5 ist signaltechnisch (zumÜbermitteln von Betätigungsdaten D5) mit der Berechnungseinheit 6 verbunden. DasWerkzeug 2 befindet sich gerade in Anfahrposition, kontaktiert dasBetätigungselement 3 aber noch nicht. Bewegungsdaten D13des Werkzeugs 2werden ebenfalls an die Berechnungseinheit 6 übermittelt.

Gemäß Fig. 17 hat sich das Werkzeug 2 weiter in Richtung der ersten Raumachse Zbewegt. In dieser Position Pz kontaktiert das Werkzeug 2 zwar bereits dasBetätigungselement 3, es wird aber noch nicht betätigt.

Dies ist aber in Fig. 18 veranschaulicht, demgemäß durch weiteres Bewegen desWerkzeugs 2 in Z-Richtung das Betätigungselement 3 betätigt wird, wodurch sich ein nicht dargestellter elektrischer Schaltkreis im Berührungsschalter 5 schließt. Soweiterfolgt auch die Positionserfassung in Z-Richtung bei bisher bekannten Systemen.

Um nun auch zusätzliche Informationen über die Position P des Werkzeugs 2 zuerhalten, wird gemäß Fig. 19 das Werkzeug bei betätigtem Betätigungselement 3 indie quer, im Speziellen rechtwinkelig, zur Z-Richtung ausgerichteten Richtungen a, bbzw. c bewegt. Wenn das Werkzeug 2 soweit in die erste Richtung a bewegt wird,dass der Kontakt zwischen dem Werkzeug 2 und dem Betätigungselement 3 aufhört,gelangt das Betätigungselement 2 wieder in einen unbetätigten Zustand (sieheVergleich zwischen Fig. 19 und 20). Die zum Zeitpunkt dieserBetätigungszustandsänderung vorliegenden Bewegungsdaten D13 ergeben diePosition Py des Werkzeugs 2 entlang der ersten Richtung a. Dasselbe gilt für dieBetätigungszustandsänderung beim Bewegen des Werkzeugs 2 in die zweiteRichtung b, aus der die Position Px entlang der zweiten Richtung b abgeleitet wirdund in die dritte Richtung c, aus der die Position ΡχΥ entlang der dritten Richtung cberechnet wird (siehe dazu auch Fig. 25). Diese erste, zweite und dritte Richtung a,b, c und die vom Werkzeug 2 kontaktierbare Oberfläche des Betätigungselements 3liegen in derselben, rechtwinkelig zur ersten Raumachse Z ausgerichteten Ebene E(siehe Fig. 19), die wiederum einer von den Raumachsen X und Y aufgespanntenFläche entspricht. ln den Fig. 21 bis 24 sind diverse Ansichten einer Positionserfassungseinrichtung 1dargestellt, bei der beide Ausführungsvarianten kombiniert sind. Im Speziellenkontaktiert und betätigt das Werkzeug 2 gerade noch das Betätigungselement 3(siehe Fig. 22). Auch aus den Ansichten gemäß den Fig. 23 und 24 ist diese„Randposition“ des Werkzeugs 2 ersichtlich.

Besonders verdeutlicht wird das zweite Ausführungsbeispiel in Fig. 25, worausersichtlich ist, dass durch die Bewegung des Werkzeugs 2 in die einzelnen Richtunga, b und c jeweils unterschiedliche Positionen Px, PY und Ρχγ erfasst werden, diedann zur tatsächlichen räumlichen Position Px,Y>z des Werkzeugs 2 rechnerischverknüpft werden. Die genaue Ausrichtung der Richtung a, b und c muss nicht mitden Raumachsen X und Y übereinstimmen. Bevorzugt sind diese Richtungen a, b und c aber parallel zu einer von den Raumachsen X und Y aufgespannten Flächeausgerichtet.

Somit ist durch die vorliegende Erfindung eine Positionserfassungseinrichtung 1geschaffen, die eine Erfassung der Position PX,Y,Z des Werkzeugs 2 in allen dreiRaumrichtungen X, Y und Z mechanisch oder verfahrensmäßig mit nur einemeinzigen Berührungsschalter 5 ermöglicht.

Bezugszeichenliste: 1 Positionserfassungseinrichtung 2 Werkzeug 3 Betätigungselement 4 Übertragungsmechanismus 5 Berührungsschalter 6 Berechungseinheit 7x, 7y Erfassungshebel 8x, 8y Übertragungshebel 9y, 9y Kontaktelement 10 Gehäuse 11 Bearbeitungsvorrichtung 12 Dentalwerkstück 13a erste Antriebsvorrichtung 13b zweite Antriebsvorrichtung 14 Steuer-oder Regeleinheit 15 Zwei-oder Drei-Achs-Antrieb 16 Drehantrieb 17 Haltevorrichtung 18 Signalleitung 19 Befestigungsmittel 20 Öffnung 21 x, 21 y Schwenkachse 22 Gehäuse 23 Haltearm 24 Basisplatte 25 Halterahmen 26 T räger P Position Z erste Raumachse Y zweite Raumachse X dritte Raumachse D Daten a erste Richtung b zweite Richtung c dritte Richtung E Ebene

Claims (29)

1. Patentansprüche 1. Positionserfassungseinrichtung (1) zum Erfassen einer Position (Ρχ,γ,ζ) einesWerkzeugs (2), wobei die Position (Pz) des Werkzeugs (2) entlang einerersten Raumachse (Z) beim Bewegen des Bearbeitungswerkzeugs (2) inRichtung der ersten Raumachse (Z) durch einen Kontakt des Werkzeugs (2)mit einem Betätigungselement (3) der Positionserfassungseinrichtung (1)erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass über dasselbeBetätigungselement (3) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer,vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete zweiteRaumachse (Y) erfassbar ist.
2. 2. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass über dasselbe Betätigungselement (3) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) undunterschiedlich zur zweiten Raumachse (Y) ausgerichtete dritte Raumachse(X) erfassbar ist.
3. 3. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnetdurch eine Berechnungseinheit (6), wobei Betätigungsdaten (D5) desBetätigungselements (3) mit Bewegungsdaten (Di3) des Werkzeugs (2)rechnerisch verknüpfbar sind und von der Berechnungseinheit (6) aus diesenBetätigungsdaten (D5) und Bewegungsdaten (D13) die räumliche Position(Ρχ,γ,ζ) des Werkzeugs (2) berechenbar ist.
4. 4. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung (1) einenÜbertragungsmechanismus (4) aufweist, wobei die Position (PY) desWerkzeugs (2) entlang der zweiten Raumachse (Y) beim Bewegen desWerkzeugs (2) in Richtung der zweiten Raumachse (Y) vom Werkzeug (2)über den Übertragungsmechanismus (4) auf das Betätigungselement (3)übertragbar ist.
5. 5. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Position (Px) des Werkzeugs (2) entlang der dritten Raumachse (X)beim Bewegen des Werkzeugs (2) in Richtung der dritten Raumachse (X) vomWerkzeug (2) über den Übertragungsmechanismus (4) auf dasBetätigungselement (3) übertragbar ist.
6. 6. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurchgekennzeichnet, dass die erste Raumachse (Z), die zweite Raumachse (Y)und die dritte Raumachse (X) zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
7. 7. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung (1) einenBerührungsschalter (5) aufweist, wobei das Betätigungselement (3) Teil desBerührungsschalters (5) ist.
8. 8. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass vom Berührungsschalter (5) die Betätigungsdaten (D5) an dieBerechnungseinheit (6) übermittelbar sind.
9. 9. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (4) zumindest einenErfassungshebel (7x, 7y) für den Kontakt mit dem Werkzeug (2), zumindesteinen, mit dem Erfassungshebel (7x, 7y) verbundenen Übertragungshebel (8x,8y) und ein, mit dem Übertragungshebel (8x, 8y) verbundenes Kontaktelement(9x, 9y) für den Kontakt mit dem Betätigungselement (3) aufweist.
10. 10. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einGehäuse (10), wobei der Übertragungshebel (8x, 8y) desÜbertragungsmechanismus (4) bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar, amGehäuse (10) gelagert ist.
11. 11. Bearbeitungsvorrichtung (11) für Werkstücke, insbesondere fürDentalwerkstücke (12), mit - einem Werkzeug (2), insbesondere einem Bearbeitungswerkzeug odereinem Taster, - zumindest einer Antriebsvorrichtung (13a, 13b) zum Durchführen einerRelativbewegung zwischen Werkzeug (2) und Werkstück und - einer Positionserfassungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis10.
12. 12. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dassvon der zumindest einen Antriebsvorrichtung (13a, 13b) die Bewegungsdaten(Di3) des Werkzeugs (2) an die Berechnungseinheit (6) übermittelbar sind.
13. 13. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,dass die Berechnungseinheit (6) mit einer Steuer- oder Regeleinheit (14) derBearbeitungsvorrichtung (11) signaltechnisch verbunden ist.
14. 14. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuer- oder Regeleinheit (14) einen Bewegungsmodus zum Bewegen desWerkzeugs (2) und einen Erfassungsmodus zum Erfassen dieser Bewegungaufweist, wobei im Erfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) inRichtung der ersten Raumachse (Z) durch einen Kontakt des Werkzeugs (2)mit dem Betätigungseiement (3) der Positionserfassungseinrichtung (1) diePosition (Pz) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse (Z) erfassbarist und im Erfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer,vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete ersteRichtung (a) diese Bewegung über dasselbe Betätigungselement (3) wie beimErfassen der Position (Pz) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse(Z) erfassbar ist.
15. 15. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass imErfassungsmodus das Werkzeug (2) während der Bewegung in die ersteRichtung (a) das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei vonder Steuer- oder Regeleinheit (14) im Erfassungsmodus eine Position (Ργ) desWerkzeugs (2) entlang der ersten Richtung (a) erfassbar ist, wenn bei der Bewegung des Werkzeugs (2) in die erste Richtung (a) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
16. 16. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,dass im Erfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer,vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z), zur ersten Richtung(a) verschieden ausgerichtete zweite Richtung (b) das Werkzeug (2) dasBetätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei von der Steuer- oderRegeleinheit (14) im Erfassungsmodus eine Position (Px) des Werkzeugs (2)entlang der zweiten Richtung (b) erfassbar ist, wenn bei der Bewegung desWerkzeugs (2) in die zweite Richtung (b) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
17. 17. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass imErfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer,vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z), zur ersten undzweiten Richtung verschieden ausgerichtete dritte Richtung (c) das Werkzeug (2) das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei von der Steuer¬oder Regeleinheit (14) im Erfassungsmodus eine Position (Ρχγ) desWerkzeugs (2) entlang der dritten Richtung (c) erfassbar ist, wenn bei derBewegung des Werkzeugs (2) in die dritte Richtung (c) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
18. 18. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass imErfassungsmodus von der Steuer- oder Regeleinheit (14) und/oder von derBerechnungseinheit (6) die erfassten Positionen (Px, PY, PXY) entlang derersten Raumachse (Z) und entlang der ersten, zweiten und dritten Richtung(a, b, c) mit Bewegungsdaten (D13) der zumindest einen Antriebsvorrichtung(13a, 13b) des Werkzeugs (2) rechnerisch verknüpfbar sind und von derSteuer- oder Regeleinheit (14) und/oder von der Berechnungseinheit (6) dieräumliche Position (Px,Y,z) des Werkzeugs (2) berechenbar ist.
19. 19. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurchgekennzeichnet, dass mehrere Antriebsvorrichtungen (13a, 13b) vorgesehensind.
20. 20. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dasseine der mehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b), vorzugsweise eine ersteAntriebsvorrichtung (13a), eine, vorzugsweise in horizontaler Richtung und umzwei Rotationsachsen, bewegbare Haltevorrichtung (17) für dasDentalwerkstück (12) aufweist.
21. 21. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet,dass eine der mehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b), vorzugsweise einezweite Antriebsvorrichtung (13b), einen Drehantrieb (16) zum drehbarenAntreiben des als Bearbeitungswerkzeug, vorzugsweise als Bohrer, Fräseroder Schleifer, ausgebildeten Werkzeugs (2) aufweist.
22. 22. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurchgekennzeichnet, dass eine der mehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b),vorzugsweise die zweite Antriebsvorrichtung (13b), zumindest einen Zwei-Achs-Antrieb (15) zum Bewegen des Werkzeugs (2) entlang zumindest zweierRaumachsen (Y, Z) aufweist.
23. 23. Verfahren zum Erfassen einer Position (Ρχ,γ,ζ) eines Werkzeugs (2),insbesondere mit einer Positionserfassungseinrichtung (1) nach einem derAnsprüche 1 bis 10, mit dem Schritt - Bewegen des Werkzeugs (2) in Richtung einer ersten Raumachse (Z),wobei durch einen Kontakt des Werkzeugs (2) mit einemBetätigungselement (3) der Positionserfassungseinrichtung (1) die Position(Pz) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse (Z) erfasst wird, gekennzeichnet durch die Schritte: - Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zurersten Raumachse (Z) ausgerichtete erste Richtung (a) und - Erfassen dieser Bewegung über dasselbe Betätigungselement (3) wiebeim Erfassen der Position (Pz) des Werkzeugs (2) entlang der erstenRaumachse (Z).
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) beim Bewegen in die erste Richtung (a) das Betätigungselement (3) direktkontaktiert.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass dasWerkzeug (2) während der Bewegung in die erste Richtung (a) dasBetätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei eine Position (Ργ) desWerkzeugs (2) entlang der ersten Richtung (a) erfasst wird, sobald bei derBewegung des Werkzeugs (2) in die erste Richtung (a) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
26. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durchBewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zurersten Raumachse (Z), zur ersten Richtung (a) verschieden ausgerichtetezweite Richtung (b), wobei das Werkzeug (2) während dieser Bewegung dasBetätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei eine Position (Ρχ) desWerkzeugs (2) entlang der zweiten Richtung (b) erfasst wird, sobald bei derBewegung des Werkzeugs (2) in die zweite Richtung (b) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z), zurersten und zweiten Richtung verschieden ausgerichtete dritte Richtung (c),wobei das Werkzeug (2) während dieser Bewegung das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei eine Position (Ρχγ) des Werkzeugs (2)entlang der dritten Richtung (c) erfasst wird, sobald bei der Bewegung desWerkzeugs (2) in die dritte Richtung (c) die Betätigung desBetätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
28. 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass von einerBerechnungseinheit (6) die erfassten Positionen (Px, Ργ, Ρχγ) entlang derersten Raumachse (Z) und entlang der ersten, zweiten und dritten Richtung(a, b, c) mit Bewegungsdaten (Di3) zumindest einer Antriebsvorrichtung (13a,13b) des Werkzeugs (2) rechnerisch verknüpft werden und von derBerechnungseinheit (6) die räumliche Position (Ρχ,γ,ζ) des Werkzeugs (2)berechnet wird.
29. 29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass dieerste, zweite und dritte Richtung (a, b, c) und die vom Werkzeug (2)kontaktierbare Oberfläche des Betätigungselements (3) in derselben,rechtwinkelig zur ersten Raumachse (Z) ausgerichteten Ebene (E) liegen.