AT516008B1 - 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 Werkzeugs (2) in Richtung der ersten Raumachse (Z) durch einen Kontakt des Werkzeugs (2) mit einem Betätigungselement (3) der Positionserfassungseinrichtung (1) erfassbar ist und durch den Kontakt des Werkzeugs (2) das Betätigungselement (3) relativ zu einer Basisplatte (24) in Richtung der ersten Raumachse (Z) bewegbar ist, wobei über dasselbe Betätigungselement (3) und durch dieselbe Bewegung des Betätigungselements (3) relativ zur Basisplatte (24) in Richtung der ersten Raumachse (Z) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete zweite Raumachse (Y) erfassbar ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Positioneines Werkzeugs, wobei die Position des Werkzeugs entlang einer ersten Raumachse beimBewegen des Werkzeugs in Richtung der ersten Raumachse durch einen Kontakt des Werk¬zeugs mit einem Betätigungselement der Positionserfassungseinrichtung erfassbar ist, wobeidurch den Kontakt des Werkzeugs das Betätigungselement relativ zu einer Basisplatte in Rich¬tung der ersten Raumachse bewegbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Bearbeitungsvor¬richtung, insbesondere für Dentalwerkstücke, mit einem Werkzeug, zumindest einer Antriebs¬vorrichtung zum Bewegen des Werkzeugs und einer solchen Positionserfassungseinrichtung.Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen einer Position eines Werkzeugs mitdem Schritt Bewegen des Werkzeugs in Richtung einer ersten Raumachse, wobei durch einenKontakt des Werkzeugs mit einem Betätigungselement der Positionserfassungseinrichtung diePosition des Werkzeugs entlang der ersten Raumachse erfasst wird.

[0002] Bei der Verwendung von Werkzeugen, z.B. bei einer dentalen CNC-Maschine, ist esimmer wichtig die Position des Werkzeuges möglichst genau zu kennen. Vor allem um einenautomatischen Ablauf zu gewährleisten, sollte die Position des Werkzeugs bzw. des Werkzeugserfassbar sein und der Steuer- oder Regeleinheit für die gesamte Anlage zugeführt werdenkönnen.

[0003] Ein Beispiel für ein Vermessungsverfahren geht aus der DE 199 24 511 A1 hervor,demgemäß bei einer Handhabungsvorrichtung die Positionsbestimmung über Referenzdatendurchgeführt wird. Hierfür werden Bildaufnehmer, insbesondere CCD- Kameras, eingesetzt.Diese Kameras sind meist sehr teuer und zudem kann dieses rein optische Verfahren ungenausein.

[0004] Weiters zeigt die DE 60 2005 003 012 T2 ein Verfahren für die automatische Kalibrie¬rung der Werkzeuge in einer Drehmaschine. Dabei erfolgt die Positionsbestimmung zwar me¬chanisch, aber nicht über einen Betätigungsmechanismus, sondern über ein Prüfstück, dasanschließend vermessen wird. Danach werden diese Messdaten analysiert und aufgrund derAbweichungen der geschnittenen Geometrie von der Geometrie, die geschnitten werden sollte,Positionsfehler entlang der Achsrichtungen ausgelesen. Anschließend kann die Maschine au¬tomatisch zur Kompensation dieser ausgelesenen Fehler gesteuert werden. Diese Messungmittels eines Prüfstücks ist sehr aufwendig und kann sehr lange dauern.

[0005] Die DE 36 03 316 C1 zeigt eine Einrichtung zum Einstellen des Arbeitspunkts einesWerkzeugs einer CNC-Werkzeugmaschine. Dabei lässt sich ein Werkzeug in Richtung einer X-Achse gegen das Übertragungsglied fahren, während die Tastfläche eines Steuerfühlers gegendie vordere Stirnfläche des Übertragungselements anliegt. Das Übertragungselement istschwimmend in X- Richtung gelagert. Durch eine Schwenk-, Kipp- oder Drehlagerung desÜbertragungselements ist auch eine Vermessung des Werkzeugs in Z-Richtung möglich.

[0006] Von der Anmelderin wird bereits eine gattungsbildende Positionserfassungseinrichtungmit einem Betätigungselement (beispielsweise in Form eines Berührungsschalters) verwendet.Das Werkzeug kann dabei direkt dieses Betätigungselement berühren, sodass die Position desWerkzeuges in eine Raumachse erfassbar ist. Um nun nicht nur die Position des Werkzeuges indiese eine Raumachse bzw. Raumrichtung zu erfassen, können mehrere solcher Berührungs¬schalter vorgesehen sein. Dies ist allerdings recht teuer und aufwendig.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine zum Stand der Tech¬nik alternative bzw. vereinfachte Positionserfassungseinrichtung zu schaffen. Insbesondere solldie Positionserfassung des Werkzeuges in mehr als eine Raumrichtung auf einfache und güns¬tige Art und Weise möglich sein.

[0008] Dies wird durch eine Positionserfassungseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1erreicht. Demnach ist bei einer erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung vorgese¬hen, dass über dasselbe Betätigungselement und durch dieselbe Bewegung dieses Betäti¬ gungselements relativ zur Basisplatte in Richtung der ersten Raumachse eine Bewegung desWerkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse ausgerichtetezweite Raumachse erfassbar ist. Dadurch kann auf das Vorsehen mehrerer Betätigungsele¬mente verzichtet werden. Das eine Betätigungselement genügt um die Position des Werkzeugsin zumindest zwei Raumrichtungen zu erfassen. Um jede beliebige räumliche Position zu erfas¬sen, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass über dasselbe Betätigungselement eine Bewe¬gung des Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse undunterschiedlich zur zweiten Raumachse ausgerichtete dritte Raumachse erfassbar ist.

[0009] Grundsätzlich können die vom Betätigungselement erfassten Signale einer zur Positi¬onserfassungseinrichtung separaten Steuer- oder Regeleinheit übermittelt werden. Für eineeinfache und multifunktionale Anwendungsmöglichkeit ist allerdings vorgesehen, dass die Posi¬tionserfassungseinrichtung selbst eine Berechnungseinheit aufweist. Besonders bevorzugt wirddurch die Berechnungseinheit erreicht, dass Betätigungsdaten des Betätigungselements mitBewegungsdaten des Werkzeugs rechnerisch verknüpfbar sind und von der Berechnungsein¬heit aus diesen Betätigungsdaten und Bewegungsdaten die räumliche Position des Werkzeugsberechenbar ist. Das heißt, für die Positionserfassung wird das Wissen über die Betätigung deseinen Betätigungselements mit dem Wissen der bei Betätigung durchgeführten Bewegung desWerkzeugs verknüpft. Dadurch kann über ein und dasselbe Betätigungselement nicht nur dielineare, sondern vielmehr die räumliche Position des Werkzeugs erfasst werden.

[0010] Prinzipiell ist die Ausgestaltung der Informationsweitergabe der Position des Werkzeugsan das Betätigungselement beliebig. Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele nähererläutert, wobei das erste Ausführungsbeispiel eine mechanische Lösung zeigt und das zweiteAusführungsbeispiel eine verfahrensmäßige bzw. steuerungstechnische Lösung beschreibt.

[0011] Gemäß dem ersten, mechanischen Ausführungsbeispiel ist demnach vorgesehen, dassdie Positionserfassungseinrichtung einen Übertragungsmechanismus aufweist, wobei die Posi¬tion des Werkzeugs entlang der zweiten Raumachse beim Bewegen des Werkzeugs in Rich¬tung der zweiten Raumachse vom Werkzeug über den Übertragungsmechanismus auf dasBetätigungselement übertragbar ist. Es muss also kein zweites Betätigungselement vorgesehensein. Vielmehr wird durch eine geschickte Anordnung eines Übertragungsmechanismus dieBewegung des Werkzeugs in die zweite Raumachse auf das bereits vorhandene Betätigungs¬element übertragen. Somit ist bei dieser mechanischen Lösung nur ein einziges Betätigungs¬element notwendig, um die Position des Werkzeuges in zumindest zwei Raumrichtungen zuerfassen.

[0012] Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass die Position des Werkzeugs entlang einer drittenRaumachse beim Bewegen des Werkzeugs in Richtung der dritten Raumachse vom Werkzeugüber den Übertragungsmechanismus auf das Betätigungselement übertragbar ist. Somit kannjede Raumposition des Werkzeuges durch diesen Übertragungsmechanismus auf das eineBetätigungselement übertragen werden.

[0013] Grundsätzlich können die einzelnen Raumachsen in verschiedensten Winkeln zueinan¬der stehen. Es kann auch nur eine der Raumachsen zu einer anderen rechtwinklig stehen,während die dritte Raumachse einen von 90° abweichenden Winkel zu zumindest einem derbeiden anderen Raumachsen aufweist. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die ersteRaumachse, die zweite Raumachse und die dritte Raumachse zueinander orthogonal ausge¬richtet sind.

[0014] Prinzipiell ist es möglich, dass der Übertragungsmechanismus nur beispielsweise für diezweite Raumachse ausgebildet ist. Es könnte somit für die erste Raumachse und für die dritteRaumachse jeweils ein eigenständiges Betätigungselement vorgesehen sein. Besonders be¬vorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Positionserfassungsvorrichtung nur ein Betäti¬gungselement aufweist.

[0015] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist weiters vorgesehen, dass die Positi¬onserfassungseinrichtung einen Berührungsschalter aufweist, wobei das Betätigungselement

Teil des Berührungsschalters ist. Somit bildet das Betätigungselement die Kontaktfläche entwe¬der direkt für das Werkzeug oder indirekt für den Übertragungsmechanismus. Durch Bewegungdes Betätigungselementes wird im Berührungsschalter ein elektrischer Kreis geschlossen,wodurch ein entsprechendes Signal weitergeleitet wird. Im Konkreten werden vom Berührungs¬schalter Betätigungsdaten an eine Berechnungseinheit übermittelt. Anstatt des Berührungs¬schalters können auch andere messtechnische Sensoren verwendet werden, welche über dienötige Genauigkeit verfügen (z. B. Näherungsschalter auf kapazitiver oder induktiver Basis oderauch mit Licht arbeitende Sensoren oder auch piezounterstützte Erfassungsvorrichtungen).

[0016] An sich ist die exakte Ausbildung des Übertragungsmechanismus beliebig, solange dieBewegung des Werkzeugs entlang der zweiten oder dritten Raumachse auf das Betätigungs¬element übertragen wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der Übertragungsmecha¬nismus zumindest einen Erfassungshebel für den Kontakt mit dem Werkzeug, zumindest einen,mit dem Erfassungshebel verbundenen Übertragungshebel und ein, mit dem Übertragungshe¬bel verbundenes Kontaktelement für den Kontakt mit dem Betätigungselement aufweist. Wei¬ters kann die Positionserfassungseinrichtung ein Gehäuse aufweisen, wobei der Übertragungs¬hebel des Übertragungsmechanismus bewegbar, vorzugsweise verschwenkbar, am Gehäusegelagert ist. Die Bewegungsübertragung kann dabei in Form einer 1:1-Übersetzung erfolgen.Durch eine entsprechende Versetzung des Erfassungshebels oder des Kontaktelements kannaber auch erreicht werden, dass der Übertragungsmechanismus weniger sensibel oder sensib¬ler reagiert.

[0017] Schutz wird auch begehrt für eine Bearbeitungsvorrichtung für Werkstücke, insbesonde¬re Dentalwerkstücke, mit einem Werkzeug, zumindest einer Antriebsvorrichtung zum Durchfüh¬ren einer Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück und einer erfindungsgemäßenPositionserfassungseinrichtung. Besonders bei Dentalwerkstücken ist es von großer Bedeutungeine hohe Genauigkeit beim Bearbeiten bzw. Fräsen zu erzielen. Durch die vorliegende Erfin¬dung ist es möglich, vor dem Bearbeiten die exakte Position des Werkzeugs in Bezug auf denBearbeitungsbereich des Dentalwerkzeugs zu bestimmen und nach der Bearbeitung die Positi¬on erneut zu kontrollieren.

[0018] Es ist möglich, dass die von der Positionserfassungseinrichtung ermittelten Positionsda¬ten angezeigt werden, wodurch ein Bediener entsprechende Einstellungen vornehmen kann.Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die gesamte Bearbeitungsvorrichtung möglichstautomatisch funktioniert. Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass von der Antriebsvorrichtung dieBewegungsdaten an die Berechnungseinheit der Positionserfassungseinrichtung übermittelbarsind. Für eine noch einfachere Handhabung und Integration in bisher bestehende Systeme istbevorzugt vorgesehen, dass die Berechnungseinheit mit einer Steuer- oder Regeleinheit derBearbeitungsvorrichtung signaltechnisch verbunden ist. Bevorzugt ist die Berechnungseinheitder Positionserfassungseinrichtung Teil der Steuer- oder Regeleinheit.

[0019] Eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug kann durch eine oder mehre¬re Antriebsvorrichtungen erfolgen. Bevorzugt weist die zumindest eine Antriebsvorrichtungeinen Elektromotor auf. Dabei kann einerseits vorgesehen sein, dass eine zweite Antriebsvor¬richtung einen Zwei- oder Drei-Achs-Antrieb zum Bewegen des Werkzeugs entlang zumindestzweier Raumachsen aufweist. Dabei bewegt diese zweite Antriebsvorrichtung über den Zwei¬oder Drei-Achs-Antrieb das Werkzeug entlang der zwei oder drei linearen Raumachsen. Wei¬ters ist vorgesehen, dass diese zweite Antriebsvorrichtung einen Drehantrieb zum drehbarenAntreiben des Werkzeugs aufweist. Dieser Drehantrieb dient vor allem zur direkten Betätigungdes Fräsers.

[0020] Andererseits ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bearbeitungsvorrichtung eine von einerersten Antriebsvorrichtung bewegbare Haltevorrichtung für das Dentalwerkstück aufweist. Hierkann vorgesehen sein, dass über diese erste Antriebsvorrichtung das Dentalwerkstück um einehorizontale Achse und um zwei Rotationsachsen bewegbar ist. Dabei kann für die Bewegungum jede dieser drei Achsen ein separater Elektromotor vorgesehen sein. Besonders bevorzugtist an dieser Haltevorrichtung bzw. am Gehäuse dieser Haltevorrichtung die Positionserfas¬ sungsvorrichtung mit der Haltevorrichtung mitbewegbar gelagert. Somit kann das Werkzeugsowohl relativ in Richtung des Dentalwerkstücks als auch relativ in Richtung der Positionserfas¬sungseinrichtung bewegt werden.

[0021] Prinzipiell können die für die Relativbewegung vorgesehenen Achsen beliebig angeord¬net sein, solange eine ausreichende Relativbewegung zwischen Werkzeug und Dentalwerk¬stück gegeben ist. Diese Relativbewegung sollte zumindest in zwei Freiheitsgraden möglichsein. Bevorzugt ist eine Relativbewegung in fünf Freiheitsgraden möglich. Besonders bevorzugtwerden diese fünf Freiheitgrade durch drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen gebildet.Diese Achsen können allesamt nur das Werkzeug oder nur das Dentalwerkstück bewegen.Bevorzugt ist eine Mischform vorgesehen, bei der das Werkzeug entlang zweier Linearachsenund das Dentalwerkstück entlang einer Linearachse und um die beiden Rotationsachsen be¬wegbar ist/sind (siehe auch Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1). Alternativ ist es aber genau somöglich, dass das Dentalwerkstück „nur“ um die zwei Rotationsachsen bewegbar ist, währenddas Werkzeug entlang aller drei Linearachsen bewegbar ist. Auch andere Mischformen sindnatürlich möglich. Bevorzugt werden die Bewegungen um alle fünf Achsen konkret durch je¬weils einen Elektromotor, welche die mehreren Antriebsvorrichtungen mitbilden, ausgelöst.

[0022] Mit der erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung kann aber nicht nur dieeigentliche Position des Werkzeugs erfasst werden. Vielmehr sind auch noch weitere Daten(wie beispielsweise eine Codierung) erfassbar. So ist es beispielsweise möglich, dass amSchaft des Werkzeuges je nach Art des Werkzeuges unterschiedliche Abstufungen angebrachtsind, um somit eine Identifizierung des verwendeten Werkzeugs zu ermöglichen. Mithilfe dervom Übertragungsmechanismus erhaltenen Daten können nämlich diese unterschiedlichenAbstufungen erfasst werden. Mit diesem System ist es auch möglich, dass ein Defekt desWerkzeuges (z.B. ein Fräserbruch) kontrolliert wird. Zudem ist es möglich, dass über die Positi¬onserfassungseinrichtung auch die Schneiden des Werkzeuges kontrolliert werden können.Wenn beispielsweise das Werkzeug sehr langsam gedreht wird, kann über den Übertragungs¬mechanismus das Betätigungselement bzw. der Berührungsschalter eine Bewegungskurve desSchneidenverlaufs aufzeichnen, der anschließend mit einem optimalen Schneidenverlauf ver¬glichen wird. Weiters kann dies auch zum Rundlaufvermessen verwendet werden.

[0023] Bevorzugte Varianten für das zweite, steuerungstechnische Ausführungsbeispiel für dieAusgestaltung der Informationsweitergabe der Position des Bearbeitungswerkzeugs an dasBetätigungselement sind in den Ansprüchen 14 bis 18 angeführt. Demgemäß ist es vor allemwichtig, dass die Steuer- oder Regeleinheit einerseits einen Bewegungsmodus und anderer¬seits einen Erfassungsmodus aufweist, wobei beide Modi gleichzeitig angewendet werdenkönnen. Vor allem wird im Erfassungsmodus aus unterschiedlichen Bewegungen des Werk¬zeugs entlang des Betätigungselements die genaue räumliche Position des Werkzeugs abgelei¬tet bzw. berechnet. Im Speziellen wird die Position des Werkzeugs beim Kontaktabbruch zwi¬schen Werkzeug und Betätigungselement erfasst. Aus drei solchen Kontaktabbrüchen beiunterschiedlichen Bewegungen des Werkzeugs ist die räumliche Position des Werkzeugs überdie Steuer- oder Regeleinheit bzw. über die Berechnungseinheit errechenbar. Der Erfassungs¬modus basiert bevorzugt auf einem in einem Speicher hinterlegten Algorithmus.

[0024] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in Anlehnung an das eben beschriebenesteuerungstechnische Ausführungsbeispiel auch durch ein Verfahren nach Anspruch 23 gelöst.Demnach sind erfindungsgemäß die Schritte Bewegen des Werkzeugs in eine quer, vorzugs¬weise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse ausgerichtete, vorzugsweise einer zweiten Raum¬achse entsprechenden, erste Richtung und Erfassen dieser Bewegung über dasselbe Betäti¬gungselement wie beim Erfassen der Position des Werkzeugs entlang der ersten Raumachsevorgesehen.

[0025] Grundsätzlich kann dabei zwar vorgesehen sein, dass - wie beim ersten Ausführungs¬beispiel - das Werkzeug das Betätigungselement nur bei der Bewegung in Richtung ersterRaumachse direkt kontaktiert. Gemäß dem zweiten - verfahrensmäßigen - Ausführungsbeispielkontaktiert das Werkzeug bevorzugt auch beim Bewegen in die erste Richtung bzw. in die zweite Raumachse das Betätigungselement direkt.

[0026] I m Speziellen erfolgt das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel derart,dass das Werkzeug während der Bewegung in die erste Richtung das Betätigungselementkontaktiert und betätigt, wobei eine Position des Werkzeugs entlang der ersten Richtung erfasstwird, sobald bei der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs in die erste Richtung die Betäti¬gung des Betätigungselements durch das Werkzeug aufhört. Das heißt, die bei betätigtemBetätigungselement durchgeführte Querbewegung und im Besonderen die Position bei Endeder Betätigung des Betätigungselements lässt auf die Position des Werkzeugs in Richtungdieser Querbewegung schließen. Somit genügt auch bei diesem Ausführungsbeispiel nur daseine Betätigungselement zum Erfassen zumindest einer zusätzlichen linearen Position desWerkzeugs.

[0027] Um nicht nur die Information über eine zusätzliche lineare Position zu erhalten, sondernauf die räumliche Position des Werkzeugs schließen zu können, ist bevorzugt das Bewegendes Werkzeugs in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse, zur erstenRichtung verschieden ausgerichtete zweite Richtung vorgesehen, wobei das Werkzeug wäh¬rend dieser Bewegung das Betätigungselement kontaktiert und betätigt, wobei eine Position desWerkzeugs entlang der zweiten Richtung erfasst wird, sobald bei der Bewegung des Werk¬zeugs in die zweite Richtung die Betätigung des Betätigungselements durch das Werkzeugaufhört.

[0028] Besonders um die geometrisch nötigen Punkte zur Bestimmung der Mitte des, vorzugs¬weise kreisförmig ausgebildeten, Betätigungselements zu erfassen bzw. zu generieren, solltedas Werkzeug mindestens dreimal in unterschiedliche Richtungen bei Betätigung des Betäti¬gungselements bewegt werden. Bevorzugt ist deshalb das Bewegen des Werkzeugs in einequer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse, zur ersten und zweiten Richtungverschieden ausgerichtete dritte Richtung vorgesehen, wobei das Werkzeug während dieserBewegung das Betätigungselement kontaktiert und betätigt, wobei eine Position des Werkzeugsentlang der dritten Richtung erfasst wird, sobald bei der Bewegung des Werkzeugs in die dritteRichtung die Betätigung des Betätigungselements durch das Werkzeug aufhört.

[0029] Die konkrete Erfassung der räumlichen Position erfolgt bevorzugt dadurch, dass voneiner Berechnungseinheit die erfassten Positionen entlang der ersten Raumachse und entlangder ersten, zweiten und dritten Richtung mit Bewegungsdaten einer Antriebsvorrichtung desWerkzeugs rechnerisch verknüpft werden und von der Berechnungseinheit die räumliche Posi¬tion des Werkzeugs berechnet wird.

[0030] Bevorzugt ist für die genaue und wiederholbare Betätigung des Betätigungselementsvorgesehen, dass die erste, zweite und dritte Richtung und die vom Werkzeug kontaktierbareOberfläche des Betätigungselements in derselben, rechtwinkelig zur ersten Raumachse ausge¬richteten Ebene liegen. Grundsätzlich soll es aber nicht ausgeschlossen sein, dass das Werk¬zeug beim Anfahren auf das Betätigungselement auch in unterschiedlichen, immer noch betä¬tigten Ebenen bewegt wird. Auch die erste, zweite und dritte Richtung müssen nicht in dersel¬ben Ebene liegen.

[0031] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figu¬renbeschreibung und der Bezugnahme auf die im Folgenden dargelegten Ausführungsbeispielenäher erläutert. Darin zeigen: [0032] Fig. 1 eine Bearbeitungsvorrichtung, [0033] Fig. 2 eine Positionserfassungseinrichtung mit Übertragungsmechanismus, [0034] Fig. 3 bis 7 diverse Ansichten der Positionserfassungseinrichtung, [0035] Fig. 8 bis 13 unterschiedliche Positionen der Positionserfassungseinrichtung, [0036] Fig. 14 und 15 perspektivische Ansichten der Positionserfassungseinrichtung in unter¬ schiedlichen Positionen, [0037] Fig. 16 bis 20 schematisch das verfahrensmäßige Ausführungsbeispiel der Positions¬ erfassung mit einem Betätigungselement, [0038] Fig. 21 bis 24 diverse Ansichten einer Kombination der beiden Ausführungsvarianten und [0039] Fig. 25 eine Draufsicht auf das Betätigungselement mit den diversen Querbe¬ wegungsrichtungen.

[0040] In Fig. 1 ist eine Bearbeitungsvorrichtung 11 zur Bearbeitung eines (nur angedeutetdargestellten) Dentalwerkstücks 12 ersichtlich. Dieses Dentalwerkstück 12 ist in der Haltevor¬richtung 17 gehalten, wobei diese Haltevorrichtung 17 relativ zum Gehäuse 22 der Bearbei¬tungsvorrichtung 11 von einer ersten, strichliert angedeuteten Antriebsvorrichtung 13a um zweiRotationsachsen und die Raumachse X in horizontaler Richtung bewegbar gelagert ist. Konkretist für jede dieser Achsen ein eigener Elektromotor vorgesehen. Die Haltevorrichtung 17 weisteinen relativ zum Gehäuse 22, vorzugsweise linear in X-Richtung, bewegbaren C-förmigenTräger 26 und einen am Träger 26 drehbar (erste Rotationsachse) gelagerten Halterahmen 25(Außenring) auf. Bevorzugt ist in diesem Halterahmen 25 noch ein nicht näher dargestellterInnenring (zweite Rotationsachse) bewegbar gelagert, an dem das Dentalwerkstück 12 gehal¬ten ist. Die Positionserfassungseinrichtung 1 ist an der Haltevorrichtung 17, im Speziellen andessen Träger 26, angeordnet.

[0041] Zudem weist die Bearbeitungsvorrichtung 11 eine zweite Antriebsvorrichtung 13b zumBewegen des Werkzeugs 2 auf. Dabei umfasst die zweite Antriebsvorrichtung 13b einerseitseinen Zwei-Achs-Antrieb 15 zum Bewegen des Werkzeugs 2 in den Raumachsen Y und Z.Andererseits weist die zweite Antriebsvorrichtung 13b auch einen Drehantrieb 16 zum drehen¬den Antreiben des Werkzeugs 2 (insbesondere des Bearbeitungswerkzeugs in Form einesBohrers, Fräsers oder Schleifers) auf. Auch hier ist bevorzugt ist für jede dieser Achsen (Y, Zund Drehachse) konkret ein eigener Elektromotor vorgesehen.

[0042] Weiters ist eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit 14 vorgesehen, die die Berech¬nungseinheit 6 aufweist und die zumindest in den beiden Betriebsmodi Bewegungsmodus undErfassungsmodus betrieben werden kann. Von den Antriebsvorrichtungen 13a und 13b werdenentsprechende Bewegungsdaten D13an die Steuer- oder Regeleinheit 14 bzw. an die Berech¬nungseinheit 6 übermittelt. Zudem werden auch von der Positionserfassungseinrichtung 1Daten D5 an die Berechnungseinheit 6 übermittelt. Von der Berechnungseinheit 6 werden dieempfangenen Daten D5 und D13 so verknüpft, dass die räumliche Position Ρχ,γ,ζ des Werkzeu¬ges 2 berechenbar ist. Gegebenenfalls können diese Daten D5 auch auf einer Ausgabeeinheitangezeigt werden. Vor allem dienen diese Positionsdaten PX,Y,Z der anschließenden Bearbei¬tung des Dentalwerkstücks 12 durch das als Bearbeitungswerkzeug ausgebildete Werkzeug 2.Das Werkzeug 2 kann auch als Einfärbevorrichtung ausgebildet sein. Das Werkzeug 2 kannaber auch als Taster, der nur für die Positionsbestimmung verwendet wird, ausgebildet sein.

[0043] In Fig. 2 ist die Positionserfassungseinrichtung 1 detailliert dargestellt. Über den Halte¬arm 23 kann die Positionserfassungseinrichtung 1 zwar am Gehäuse 22 befestigt sein, bevor¬zugt ist die Positionserfassungseinrichtung 1 aber am Träger 26 der Haltevorrichtung 17 gehal¬ten bzw. befestigt. Der Halterahmen 25 ist am Träger 26 drehbar gelagert. Gemeinsam sind derTräger 26 und der Halterahmen 25 in X- Richtung bewegbar. Weiters weist die Positionserfas¬sungseinheit 1 eine am Haltearm 23 angeordnete Basisplatte 24 auf, die zusammen mit demdaran bewegbar angeordneten Betätigungselement 3 den Berührungsschalter 5 bildet. Andieser Basisplatte 24 wiederum ist über das Gehäuse 10 der Übertragungsmechanismus 4befestigt. Das Gehäuse 10 weist dabei eine Ausnehmung 20 auf, durch die der an der Basis¬platte 24 angeordnete Berührungsschalter 5 hindurchragt. Das Gehäuse 10 weist eine Senk¬bohrung auf, das Gehäuse 24 des Berührungsschalters 5 weist eine Durchgangsbohrung auf.So wird der Berührungsschalter 5 zwischen dem Halterarm 23 und dem Übertragungsmecha¬nismus 4 eingeklemmt. Am Gehäuse 10 sind die Übertragungshebel 8x und 8y verschwenkbargelagert. An den Übertragungshebeln 8x und 8y ist jeweils ein Erfassungshebel 7x und 7y undein Kontaktelement 9x und 9y angeordnet. Weiters ist in Fig. 2 die vom Berührungsschalter 5 wegführende Signalleitung 18 dargestellt. Zudem ist das Werkzeug 2 in seiner Position PX,Y,Zdargestellt. Das Werkzeug 2 ist am Drehantrieb 16 der Antriebsvorrichtung 13 gehalten. Über¬tragungshebel 8x, Erfassungshebel 7x und Kontaktelement 9x können auch aus einem Teilbestehen und somit einstückig sein.

[0044] In den Fig. 3 bis 7 sind diverse Ansichten der Positionserfassungseinrichtung 1 bzw. desÜbertragungsmechanismus 4 dargestellt. In Fig. 3 ist gut die Schwenkachse 21y des Übertra¬gungshebels 8y erkennbar. In Fig. 5 sind die Befestigungsmittel 19 zur Befestigung des Gehäu¬ses 10 am Haltearm 23 ersichtlich. In Fig. 4 sind auch die Befestigungsmittel 19 gut erkennbar.Darüber hinaus sind die Ausnehmung 20 sowie die Erfassungshebel 7y und 7y und die Kontak¬telemente 9x und 9y dargestellt. Generell zeigt die Fig. 5 eine Ansicht des Übertragungsme¬chanismus 4 von unten, die Fig. 7 eine Ansicht des Übertragungsmechanismus 4 von der Seiteund Fig. 6 eine Ansicht des Übertragungsmechanismus 4 von der Rückseite.

[0045] In den Fig. 8 und 9 ist die Positionserfassung durch die Positionserfassungseinrichtung I entlang der ersten Raumachse Z dargestellt. Gemäß Fig. 8 ist das Werkzeug 2 noch nicht inKontakt mit dem Betätigungselement 3 der Positionserfassungseinrichtung 1. Durch Bewegendes Werkzeugs 2 in Z- Richtung gelangt das Werkzeug 2 in die Position Pz gemäß der Fig. 9,wodurch über das Betätigungselement 3 der Berührungsschalter 5 eingedrückt wird. Dadurchwird ein elektrischer Kreis geschlossen und entsprechende Daten D5 werden über die Signallei¬tung 18 an die Berechnungseinheit 6 übertragen.

[0046] Erfindungsgemäß ist es durch die Positionserfassungsvorrichtung 1 nicht nur möglichdie Position Pz des Werkzeugs in Richtung der ersten Raumachse Z zu erfassen, sondern auchdie Position PY des Werkzeugs 2 entlang der zweiten Raumachse Y, wie dies in den Fig. 10 und II ersichtlich ist. Gemäß Fig. 10 befindet sich das Werkzeug 2 bereits in Kontakt mit dem Er¬fassungshebel 7y des Übertragungsmechanismus 4. Der Übertragungshebel 8y ist allerdingsnoch nicht um den Winkel α verschwenkt. Wenn aber das Werkzeug 2 gemäß Fig. 11 in Rich¬tung der zweiten Raumachse Y bewegt wird, so wird über den Erfassungshebel 7y der Übertra¬gungshebel 8y um die Schwenkachse 21 y um den Schwenkwinkel α verschwenkt. Dadurchdrückt das nur andeutungsweise ersichtliche Kontaktelement 9y auf das Betätigungselement 3,wodurch der Berührungsschalter 5 entsprechende Daten D5 übermittelt. Im Vergleich zwischenden Fig. 10 und 11 ist ersichtlich, dass sich auch der Übertragungshebel 8x - obwohl er nichtaktiv betätigt wird - mit dem Betätigungselement 3 mitbewegt. Dies ist deshalb der Fall, da dasKontaktelement 9x (Passstift) über Magnetkraft am Betätigungselement 3 anliegt und zu diesemhingezogen wird, um zu vermeiden, dass sich Fremdpartikel zwischen den Berührungsflächenablegen können. Dazu ist in die Erfassungshebel 8x und 8y jeweils ein Magnet integriert, wel¬cher von den jeweiligen Magneten im Gehäuse 10 angezogen werden. Dieses Rückhaltesys¬tem könnte natürlich auch anders realisiert werden, so zum Beispiel über Federkraft.

[0047] Auf gleiche Art und Weise erfolgt auch die Erfassung der Position Pxdes Werkzeuges 2in bzw. entlang der dritten Raumachse X. In Fig. 12 ist dazu ersichtlich, wie das Werkzeug 2bereits den Erfassungshebel 7x des Übertragungsmechanismus 4 kontaktiert. Durch Bewegendes Werkzeugs 2 in Richtung der dritten Raumachse X wird der Übertragungshebel 8x um dienicht dargestellte Schwenkachse 21x um den Winkel ß verschwenkt (Siehe Fig. 13). Auch hierwird über Magnetkraft der Übertragungshebel 8y mitbewegt.

[0048] In den Fig. 14 und 15 ist nochmals perspektivisch die Positionserfassungsvorrichtung 1dargestellt, wobei in Fig. 14 die Erfassung der Position Px des Werkzeuges 2 über den Erfas¬sungshebel 7x, den Übertragungshebel 8x und das Kontaktelement 9x auf das Betätigungsele¬ment 3 des Berührungsschalters 5 erfolgt. Demgegenüber erfolgt in Fig. 15 die Erfassung derPosition PY des Werkzeugs 2 entlang der zweiten Raumachse Y über den Erfassungshebel 7y,den Übertragungshebel 8y und dem Kontaktelement 9y auf das Betätigungselement 3 desBerührungsschalters 5. Die Wiederholgenauigkeit dieser Positionserfassungseinrichtung 1hängt ausschließlich von der Wiederholgenauigkeit des Berührungsschalters 5 ab. Im Konkre¬ten liegt diese bei 0,0005 mm. Sucht man ähnlich genaue Berührungsschalter, muss mit sehrhohen Preisen gerechnet werden, wogegen der Übertragungsmechanismus 4 nur einen Bruch- teil kostet.

[0049] Beim in den Fig. 16 bis 25 dargestellten zweiten und verfahrungsmäßigen Ausführungs¬beispiel gelten - wenn sinnvoll - dieselben bevorzugten Varianten wie beim ersten und mecha¬nischen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 15. Der Unterschied liegt im Wesentlichendarin, dass kein Übertragungsmechanismus 4 benötigt wird, sondern dasselbe Ziel verfahrens¬mäßig erreicht wird.

[0050] In Fig. 16 ist demnach schematisch der Berührungsschalter 5 mit dem Betätigungsele¬ment 3 dargestellt. Der Berührungsschalter 5 ist signaltechnisch (zum Übermitteln von Betäti¬gungsdaten D5) mit der Berechnungseinheit 6 verbunden. Das Werkzeug 2 befindet sich geradein Anfahrposition, kontaktiert das Betätigungselement 3 aber noch nicht. Bewegungsdaten D13des Werkzeugs 2 werden ebenfalls an die Berechnungseinheit 6 übermittelt.

[0051] 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 das Betätigungselement3, es wird aber noch nicht betätigt.

[0052] Dies ist aber in Fig. 18 veranschaulicht, demgemäß durch weiteres Bewegen des Werk¬zeugs 2 in Z-Richtung das Betätigungselement 3 betätigt wird, wodurch sich ein nicht darge¬stellter elektrischer Schaltkreis im Berührungsschalter 5 schließt. Soweit erfolgt auch die Positi¬onserfassung in Z-Richtung bei bisher bekannten Systemen.

[0053] U m nun auch zusätzliche Informationen über die Position P des Werkzeugs 2 zu erhal¬ten, wird gemäß Fig. 19 das Werkzeug bei betätigtem Betätigungselement 3 in die quer, imSpeziellen rechtwinkelig, zur Z-Richtung ausgerichteten Richtungen a, b bzw. c bewegt. Wenndas Werkzeug 2 soweit in die erste Richtung a bewegt wird, dass der Kontakt zwischen demWerkzeug 2 und dem Betätigungselement 3 aufhört, gelangt das Betätigungselement 2 wiederin einen unbetätigten Zustand (siehe Vergleich zwischen Fig. 19 und 20). Die zum Zeitpunktdieser Betätigungszustandsänderung vorliegenden Bewegungsdaten D13 ergeben die PositionPY des Werkzeugs 2 entlang der ersten Richtung a. Dasselbe gilt für die Betätigungszustands¬änderung beim Bewegen des Werkzeugs 2 in die zweite Richtung b, aus der die Position Pxentlang der zweiten Richtung b abgeleitet wird und in die dritte Richtung c, aus der die PositionΡχγ entlang der dritten Richtung c berechnet wird (siehe dazu auch Fig. 25). Diese erste, zweiteund dritte Richtung a, b, c und die vom Werkzeug 2 kontaktierbare Oberfläche des Betäti¬gungselements 3 liegen in derselben, rechtwinkelig zur ersten Raumachse Z ausgerichtetenEbene E (siehe Fig. 19), die wiederum einer von den Raumachsen X und Y aufgespanntenFläche entspricht.

[0054] In den Fig. 21 bis 24 sind diverse Ansichten einer Positionserfassungseinrichtung 1dargestellt, bei der beide Ausführungsvarianten kombiniert sind. Im Speziellen kontaktiert undbetätigt das Werkzeug 2 gerade noch das Betätigungselement 3 (siehe Fig. 22). Auch aus denAnsichten gemäß den Fig. 23 und 24 ist diese „Randposition“ des Werkzeugs 2 ersichtlich.

[0055] Besonders verdeutlicht wird das zweite Ausführungsbeispiel in Fig. 25, woraus ersicht¬lich ist, dass durch die Bewegung des Werkzeugs 2 in die einzelnen Richtung a, b und c jeweilsunterschiedliche Positionen Px, PY und PXY erfasst werden, die dann zur tatsächlichen räumli¬chen Position PXi Yi z des Werkzeugs 2 rechnerisch verknüpft werden. Die genaue Ausrichtungder Richtung a, b und c muss nicht mit den Raumachsen X und Y übereinstimmen. Bevorzugtsind diese Richtungen a, b und c aber parallel zu einer von den Raumachsen X und Y aufge¬spannten Fläche ausgerichtet.

[0056] Somit ist durch die vorliegende Erfindung eine Positionserfassungseinrichtung 1 ge¬schaffen, die eine Erfassung der Position Ρχ,γ,ζ des Werkzeugs 2 in allen drei RaumrichtungenX, Y und Z mechanisch oder verfahrensmäßig mit nur einem einzigen Berührungsschalter 5ermöglicht. 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 21x, 21y Schwenkachse 22 Gehäuse 23 Haltearm 24 Basisplatte 25 Halterahmen 26 Träger 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 (PX,Y,Z) eines Werkzeugs (2), wobei die Position (Pz) des Werkzeugs (2) entlang einer ersten Raumachse (Z) beimBewegen des Werkzeugs (2) in Richtung der ersten Raumachse (Z) durch einen Kontaktdes Werkzeugs (2) mit einem Betätigungselement (3) der Positionserfassungseinrichtung(1) erfassbar ist, wobei durch den Kontakt des Werkzeugs (2) das Betätigungselement (3)relativ zu einer Basisplatte (24) in Richtung der ersten Raumachse (Z) bewegbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass über dasselbe Betätigungselement (3) und durch dieselbeBewegung dieses Betätigungselements (3) relativ zur Basisplatte (24) in Richtung der ers¬ten Raumachse (Z) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise recht¬winkelig, zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete zweite Raumachse (Y) erfassbar ist.
2. 2. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass überdasselbe Betätigungselement (3) eine Bewegung des Werkzeugs (2) in eine quer, vor¬zugsweise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) und unterschiedlich zur zweiten Rau¬machse (Y) ausgerichtete dritte Raumachse (X) erfassbar ist.
3. 3. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eineBerechnungseinheit (6), wobei Betätigungsdaten (D5) des Betätigungselements (3) mit Be¬wegungsdaten (Di3) des Werkzeugs (2) rechnerisch verknüpfbar sind und von der Berech¬nungseinheit (6) aus diesen Betätigungsdaten (D5) und Bewegungsdaten (D13) die räumli¬che Position (Px, Y,z) des Werkzeugs (2) berechenbar ist.
4. 4. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung (1) einen Übertragungsmechanismus(4) aufweist, wobei die Position (PY) des Werkzeugs (2) entlang der zweiten Raumachse(Y) beim Bewegen des Werkzeugs (2) in Richtung der zweiten Raumachse (Y) vom Werk¬zeug (2) über den Übertragungsmechanismus (4) auf das Betätigungselement (3) über¬tragbar ist.
5. 5. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diePosition (Px) des Werkzeugs (2) entlang der dritten Raumachse (X) beim Bewegen desWerkzeugs (2) in Richtung der dritten Raumachse (X) vom Werkzeug (2) über den Über¬tragungsmechanismus (4) auf das Betätigungselement (3) übertragbar ist.
6. 6. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die erste Raumachse (Z), die zweite Raumachse (Y) und die dritte Raum¬achse (X) zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
7. 7. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung (1) einen Berührungsschalter (5) auf¬weist, wobei das Betätigungselement (3) Teil des Berührungsschalters (5) ist.
8. 8. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vomBerührungsschalter (5) die Betätigungsdaten (D5) an die Berechnungseinheit (6) übermit¬telbar sind.
9. 9. Positionserfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (4) zumindest einen Erfassungshebel (7x,7y) für den Kontakt mit dem Werkzeug (2), zumindest einen 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 ein Gehäuse(10), wobei der Übertragungshebel (8x, 8y) des Übertragungsmechanismus (4) bewegbar,vorzugsweise verschwenkbar, am Gehäuse (10) gelagert ist.
11. 11. Bearbeitungsvorrichtung (11) für Werkstücke, insbesondere für Dentalwerkstücke (12), mit - einem Werkzeug (2), insbesondere einem Bearbeitungswerkzeug oder einem Taster, - zumindest einer Antriebsvorrichtung (13a, 13b) zum Durchführen einer Relativbewegungzwischen Werkzeug (2) und Werkstück und - einer Positionserfassungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. 12. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass von derzumindest einen Antriebsvorrichtung (13a, 13b) die Bewegungsdaten (D13) des Werkzeugs(2) an eine Berechnungseinheit (6) übermittelbar sind.
13. 13. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieBerechnungseinheit (6) mit einer Steuer- oder Regeleinheit (14) der Bearbeitungsvorrich¬tung (11) signaltechnisch verbunden ist.
14. 14. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer¬oder Regeleinheit (14) einen Bewegungsmodus zum Bewegen des Werkzeugs (2) und ei¬nen Erfassungsmodus zum Erfassen dieser Bewegung aufweist, wobei im Erfassungsmo¬dus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in Richtung der ersten Raumachse (Z) durch einenKontakt des Werkzeugs (2) mit dem Betätigungselement (3) der Positionserfassungsein¬richtung (1) die Position (Pz) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse (Z) erfass¬bar ist und im Erfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugs¬weise rechtwinkelig, zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtete erste Richtung (a) diese Be¬wegung über dasselbe Betätigungselement (3) wie beim Erfassen der Position (Pz) desWerkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse (Z) erfassbar ist.
15. 15. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Erfas¬sungsmodus das Werkzeug (2) während der Bewegung in die erste Richtung (a) das Betä¬tigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei von der Steuer- oder Regeleinheit (14)im Erfassungsmodus eine Position (PY) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Richtung (a)erfassbar ist, wenn bei der Bewegung des Werkzeugs (2) in die erste Richtung (a) die Be¬tätigung des Betätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
16. 16. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass imErfassungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwin¬kelig zur ersten Raumachse (Z), zur ersten Richtung (a) verschieden ausgerichtete zweiteRichtung (b) das Werkzeug (2) das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobeivon der Steuer- oder Regeleinheit (14) im Erfassungsmodus eine Position (Px) des Werk¬zeugs (2) entlang der zweiten Richtung (b) erfassbar ist, wenn bei der Bewegung desWerkzeugs (2) in die zweite Richtung (b) die Betätigung des Betätigungselements (3)durch das Werkzeug (2) aufhört.
17. 17. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Erfas¬sungsmodus beim Bewegen des Werkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkeligzur ersten Raumachse (Z), zur ersten und zweiten Richtung verschieden ausgerichtete drit¬te Richtung (c) das Werkzeug (2) das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wo¬bei von der Steuer- oder Regeleinheit (14) im Erfassungsmodus eine Position (PXY) desWerkzeugs (2) entlang der dritten Richtung (c) erfassbar ist, wenn bei der Bewegung desWerkzeugs (2) in die dritte Richtung (c) die Betätigung des Betätigungselements (3) durchdas Werkzeug (2) aufhört.
18. 18. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Erfas¬sungsmodus von der Steuer- oder Regeleinheit (14) und/oder von der Berechnungseinheit(6) die erfassten Positionen (Px, PY, PXY) entlang der ersten Raumachse (Z) und entlangder ersten, zweiten und dritten Richtung (a, b, c) mit Bewegungsdaten (D13) der zumindesteinen Antriebsvorrichtung (13a, 13b) des Werkzeugs (2) rechnerisch verknüpfbar sind undvon der Steuer- oder Regeleinheit (14) und/oder von der Berechnungseinheit (6) die räum¬liche Position (Px,Y,z) des Werkzeugs (2) berechenbar ist.
19. 19. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet,dass mehrere Antriebsvorrichtungen (13a, 13b) vorgesehen sind.
20. 20. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine dermehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b), vorzugsweise eine erste Antriebsvorrichtung(13a), eine, vorzugsweise in horizontaler Richtung und um zwei Rotationsachsen, beweg¬bare Haltevorrichtung (17) für ein Dentalwerkstück (12) aufweist.
21. 21. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eineder mehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b), vorzugsweise eine zweite Antriebsvorrich¬tung (13b), einen Drehantrieb (16) zum drehbaren Antreiben des als Bearbeitungswerk¬zeug, vorzugsweise als Bohrer, Fräser oder Schleifer, ausgebildeten Werkzeugs (2) auf¬weist.
22. 22. Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet,dass eine der mehreren Antriebsvorrichtungen (13a, 13b), vorzugsweise die zweite An¬triebsvorrichtung (13b), zumindest einen Zwei- Achs-Antrieb (15) zum Bewegen des Werk¬zeugs (2) entlang zumindest zweier Raumachsen (Y, Z) aufweist.
23. 23. Verfahren zum Erfassen einer Position (Ρχ,γ,ζ) eines Werkzeugs (2), insbesondere mit einerPositionserfassungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit dem Schritt - Bewegen des Werkzeugs (2) in Richtung einer ersten Raumachse (Z), wobei durch ei¬nen Kontakt des Werkzeugs (2) mit einem Betätigungselement (3) der Positionserfas¬sungseinrichtung (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, zur ersten Rau¬machse (Z) ausgerichtete erste Richtung (a) und - Erfassen dieser Bewegung über dasselbe Betätigungselement (3) wie beim Erfassen derPosition (Pz) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Raumachse (Z).
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) beimBewegen in die erste Richtung (a) das Betätigungselement (3) direkt kontaktiert.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2)während der Bewegung in die erste Richtung (a) das Betätigungselement (3) kontaktiertund betätigt, wobei eine Position (PY) des Werkzeugs (2) entlang der ersten Richtung (a)erfasst wird, sobald bei der Bewegung des Werkzeugs (2) in die erste Richtung (a) die Be¬tätigung des Betätigungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
26. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch Bewegen desWerkzeugs (2) in eine quer, vorzugsweise rechtwinkelig zur ersten Raumachse (Z), zurersten Richtung (a) verschieden ausgerichtete zweite Richtung (b), wobei das Werkzeug(2) während dieser Bewegung das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobeieine Position (Px) des Werkzeugs (2) entlang der zweiten Richtung (b) erfasst wird, sobaldbei der Bewegung des Werkzeugs (2) in die zweite Richtung (b) die Betätigung des Betäti¬gungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch Bewegen des Werkzeugs (2) ineine quer, vorzugsweise rechtwinkelig zur ersten Raumachse (Z), zur ersten und zweitenRichtung (a, b) verschieden ausgerichtete dritte Richtung (c), wobei das Werkzeug (2)während dieser Bewegung das Betätigungselement (3) kontaktiert und betätigt, wobei einePosition (Ρχγ) des Werkzeugs (2) entlang der dritten Richtung (c) erfasst wird, sobald beider Bewegung des Werkzeugs (2) in die dritte Richtung (c) die Betätigung des Betäti¬gungselements (3) durch das Werkzeug (2) aufhört.
28. 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Berechnungsein¬heit (6) die erfassten Positionen (Px, PY, PXY) entlang der ersten Raumachse (Z) und ent¬lang der ersten, zweiten und dritten Richtung (a, b, c) mit Bewegungsdaten (D13) zumindesteiner Antriebsvorrichtung (13a, 13b) des Werkzeugs (2) rechnerisch verknüpft werden undvon der Berechnungseinheit (6) die räumliche Position (PXY,z) des Werkzeugs (2) berech¬net wird.
29. 29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweiteund dritte Richtung (a, b, c) und die vom Werkzeug (2) kontaktierbare Oberfläche des Betä¬tigungselements (3) in derselben, rechtwinkelig zur ersten Raumachse (Z) ausgerichtetenEbene (E) liegen. Hierzu 9 Blatt Zeichnungen