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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Aus der
DE 199 50 340 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen des Verlaufs eines Bohrlochs mit einer in einem rotierenden Bohrstrang drehbar gelagerten Messeinheit und einer die Messeinheit um die Bohrstrangachse drehend antreibenden Antriebseinheit bekannt. Die Messeinheit weist mindestens ein Gyroskop und mehrere Beschleunigungssensoren auf, mit welchen die Position der Messeinheit in dem Bohrloch bestimmbar ist, und die Messeinheit in die Rotationsrichtung des Bohrstrangs entgegen der Drehantriebsrichtung der Messeinheit gerichtet ist und der Rotationsbetrag des Bohrstrangs relativ zur Erde etwa dem Drehbetrag der Messeinheit relativ zum Bohrstrang entspricht. Weiterhin wird ein Verfahren zum Vermessen des Verlaufs eines Bohrlochs beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Vermessung einer Bohrung sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Vermessung einer Bohrung anzugeben.
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Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Vorrichtung ist zur Vermessung einer Bohrung in einem Werkstück ausgebildet und weist zumindest eine in einer Bohrungsrichtung entlang der Bohrung fährbare Messsonde auf.
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Erfindungsgemäß ist die Messsonde zur taktilen Messung ausgebildet und in einem Lager um zwei Achsen beweglich gelagert, wobei die Messsonde durch das Lager in einen während der Messung zumindest abschnittweise innerhalb der Bohrung angeordneten Tastabschnitt und einen auf einer dem Tastabschnitt abgewandten Seite des Lagers ausgebildeten Detektionsabschnitt unterteilt ist. Eine optische Detektionseinheit ist dem Detektionsabschnitt derart zugeordnet, dass Auslenkungen des Detektionsabschnitts mittels der Detektionseinheit optisch erfassbar sind.
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Die Vorrichtung stellt eine robuste und einfach aufgebaute Messvorrichtung dar, mit der wiederholt eine oder mehrere Bohrungen in einem Werkstück oder in mehreren Werkstücken vermessbar ist beziehungsweise sind.
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Die Messsonde ist zur taktilen, also einer mechanischen Abtastung der Wände und eines Bohrungsgrunds der Bohrung ausgebildet. Dazu weist die Messsonde vorteilhaft wenigstens über einen Bereich des Testabschnitts einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung entspricht. Durch eine solche Ausführung der Messsonde sind unerwünschte Pendelbewegungen der Messsonde während eines Messvorgangs reduziert.
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Das Verfahren zur Vermessung einer Bohrung in einem Werkstück beinhaltet, dass der Tastabschnitt der Messsonde in der Bohrungsrichtung entlang der Bohrung geführt wird. Von der Messsonde ermittelte Ist-Messwerte werden erfasst und die erfassten Ist-Messwerte werden mit Soll-Messwerten verglichen.
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Erfindungsgemäß wird als Messsonde die taktile Messesonde verwendet. Die Ist-Messwerte werden in Abhängigkeit von Auslenkungen des Detektionsabschnitts der Messsonde ermittelt.
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Mittels der Vorrichtung sowie mittels des Verfahrens ist in einfacher, genauer und reproduzierbarer Weise eine Position der Bohrungen, insbesondere deren Mündungen an einer Oberflächenseite des Werkstücks, bestimmbar. Weiterhin ist der Verlauf der Bohrung relativ zu einer Referenzachse, beispielsweise relativ zu einer in Bohrungsrichtung ausgerichteten Längsachse der Messsonde, ermittelbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Vermessung von Bohrungen in einem Werkstück in einem Teilschnitt,
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2 eine schematische Darstellung einer Ausschnittsvergrößerung des ersten Ausführungsbeispiels,
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3 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit einem Werkstück mit einer Bohrung in einer ersten Ansicht,
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4 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit einem Werkstück mit einer Bohrung in einer weiteren Ansicht,
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5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,
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6 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, und
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7 eine schematische Darstellung erfasster Ist-Messwerte dreier Messsonden zu einem bestimmten Messzeitpunkt.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Vermessung von Bohrungen 1 in einem Werkstück 2 dargestellt. Das Werkstück 2 ist durch einen Werkstückhalter 3 in einer Vermessungsstellung gehalten oder haltbar.
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In dem als eine Welle ausgebildeten und in den 1 und 2 dargestellten Werkstück 2 sind in einer Stirnseite zwei axiale und gleich tiefe Bohrungen 1 als Sacklöcher in das Werkstück 2 eingebracht. Die Bohrungen 1 weisen Bohrungsachsen 1.1 auf, die zueinander parallel verlaufen.
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Die Vorrichtung umfasst eine in einer Bohrungsrichtung ZR entlang der Bohrung 1, insbesondere entlang der Bohrungsachse 1.1, fährbare Messsonde 4, die als eine mechanisch arbeitende taktile Messsonde ausgebildet ist.
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Die Messsonde 4 ist in einem Lager 5 um eine X-Achse X und um eine Y-Achse Y eines kartesischen Koordinatensystems beweglich, insbesondere schwenkbar, gelagert. Dabei sind die X-Achse X und die Y-Achse Y orthogonal zu der Bohrungsachse 1.1 und orthogonal zueinander gerichtet. Eine Z-Achse Z ist parallel zu der Bohrungsachse 1.1 gerichtet. Das Lager 5 fungiert als ein Gelenk, um das die Messsonde 4 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist.
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Durch das Lager 5 ist die Messsonde 4 in einen Tastabschnitt 6 und einen auf einer dem Tastabschnitt 6 abgewandten Seite des Lagers 5 ausgebildeten Detektionsabschnitt 7 unterteilt.
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Die Messsonde 3 ist durch das Lager 5 in Richtung der Z-Achse Z starr gelagert und somit nicht in Richtung der Z-Achse Z verschiebbar. Infolge der starren Lagerung in Richtung der Z-Achse Z sind die Längen des Tastabschnitts 6 und des Detektionsabschnitts 7 unveränderlich.
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Der Tastabschnitt 6 ist wenigstens so lang ausgebildet, dass der Tastabschnitt 6 entlang einer zu vermessenden Länge der Bohrachse 1.1, beispielsweise entlang der gesamten Länge der Bohrachse 1.1, führbar ist.
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An dem freien Ende des Tastabschnitts 6 ist ein kugelförmiger Tastkörper 8 ausgebildet, wie dieser in der 2 als eine vergrößerte Darstellung des in der 1 durch einen mit Strichlinien umrandeten Bereichs dargestellt ist.
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Der Tastkörper 8 besitzt einen Durchmesser, der etwas geringer als ein erwarteter Durchmesser der Bohrung 1, beispielsweise ein Nenndurchmesser der Bohrung 1, ist.
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Der Tastkörper 8 weist einen verformbaren Bereich 8.1 auf, der als eine schlitzförmige, den Tastkörper 8 in einer XZ-Ebene XZ durchdringende Aussparung ausgebildet ist.
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Der verformbare Bereich 8.1 ermöglicht eine elastische Verformung von Bereichen des Tastkörpers 8 bei erhöhten mechanischen Belastungen des Tastkörpers 8, wie diese beispielsweise bei einem Eintritt des Tastkörpers 8 in einen Abschnitt der Bohrung 1 auftreten, dessen Durchmesser geringer als der Durchmesser des Tastkörpers 8 ist.
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Infolge der Verformbarkeit des verformbaren Bereichs 8.1 ist ein Verklemmen des Tastkörpers 8 vermieden, wenn dieser in einen Abschnitt der Bohrung 1 geführt ist, dessen Durchmesser geringer als der Durchmesser des Tastkörpers 8 ist.
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Der übrige Tastabschnitt 6 weist einen Durchmesser auf, der geringer als ein Durchmesser der Bohrung 1 ist, wodurch ein berührungsfreies Führen des übrigen Tastabschnitts 6 entlang der Bohrungsachse 1.1 sichergestellt ist.
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Berührt nur der Tastkörper 8 die Wand der Bohrung 1, ist die Messsonde 4 schnell und ohne die Gefahr ihres Verklemmens in der Bohrung 1 entlang der Bohrungsachse 1.1 führbar.
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Der Detektionsabschnitt 7 ist kürzer als der Tastabschnitt 6 ausgebildet, um beispielsweise Durchbiegungen des Detektionsabschnitts 7 so gering wie möglich zu halten. Solche Durchbiegungen können die Erfassung von durch die Messsonde 4 ermittelten Ist-Messwerten durch eine Detektionseinheit 9 erschweren.
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Als Mittel zur Erfassung von Ist-Messwerten, die durch die Messsonde 4 ermittelt werden oder ermittelbar sind, ist dem Detektionsabschnitt 7 eine Detektionseinheit 9 derart zugeordnet, dass eine aktuelle Ausrichtung des Detektionsabschnitts 7 und/oder Auslenkungen des Detektionsabschnitts 7 durch die Detektionseinheit 9 erfassbar sind.
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Die Detektionseinheit 9 ist beispielsweise in Richtung der Z-Achse Z vor einem Ende des Detektionsabschnitts 7 auf einer Bewegungseinrichtung 11 angeordnet, auf der auch das Lager 5 angeordnet ist.
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Um die Messsonde 4 entlang der Bohrungsachse 1.1 führen zu können, sind das Werkstück 2 und die Messsonde 4 in der Bohrungsrichtung ZR relativ zueinander beweglich angeordnet.
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In dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist die Bewegungseinrichtung 11 in Richtung der Z-Achse Z mittels eines Antriebs 13 verschiebbar ausgebildet.
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Die Bewegungseinrichtung 11 ist zur Ermittlung einer aktuellen Zustellposition ZP der Bewegungseinrichtung 11 ausgestattet, wobei die Zustellposition ZP beispielhaft durch eine dem Lager 5 zugeordnete Strichmarke bezeichnet ist. In Abhängigkeit der ermittelten aktuellen Zustellposition ZP ist eine aktuelle Position P des Tastkörpers 8 ermittelbar, die beispielhaft durch eine dem Tastkörper 8 zugeordnete Strichmarke bezeichnet ist.
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Der Detektionsabschnitt 7 weist ein optisches Element 12 (siehe 3 bis 6) zur Abstrahlung und/oder zur Reflexion einer Strahlung 10 auf. Die abgestrahlte und/oder reflektierte Strahlung 10 ist durch die Detektionseinheit 9 örtlich aufgelöst erfassbar.
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In weiteren Ausführungen der Vorrichtung ist die abgestrahlte und/oder reflektierte Strahlung 10 durch die Detektionseinheit 9 örtlich und zeitlich aufgelöst erfassbar.
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Die Detektionseinheit 9 ist vorteilhaft als ein flächiger und für die Strahlung 10 sensitiver Sensor ausgebildet. Mittels eines flächigen Sensors, beispielsweise mittels eines Arrays strahlungssensitiver Elemente, ist eine örtliche Auflösung und Erfassung der auf der Detektionseinheit 9 auftreffenden Strahlung 10 mit einer hohen Präzision möglich. Das Arrays strahlungssensitiver Elemente ist beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor.
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Das optische Element 11 ist als eine Laserquelle 12.1 (siehe 5 und 6) ausgebildet.
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Das optische Element 12 ist in weiteren Ausführungen der Vorrichtung als ein die Strahlung 10 reflektierender Spiegel ausgebildet.
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Wenn das optische Element 12 in einer möglichen Ausführung der Vorrichtung als ein reflektierender Spiegel ausgebildet ist, ist die Strahlung 10 durch eine nicht dargestellte Lichtquelle bereitgestellt und in Richtung des optischen Elements 12 abgestrahlt.
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In den 3 und 4 ist das erste Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einem Werkstück 2 dargestellt, in das eine Bohrung 1 eingebracht ist.
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In der 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dargestellt, in dem die Bewegungseinrichtung 11 als ein Lineartisch ausgebildet ist, der in der Bohrungsrichtung ZR verschiebbar ist.
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Die Bohrungsrichtung 11 weist einen Antrieb 13 zur Erzeugung einer Bewegung der Bewegungseinrichtung 11 auf, der mit einer Steuerung 14 und mit einer Auswerteeinheit 15 in Verbindung steht.
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Durch die Steuerung 14 sind Steuerbefehle zur Ansteuerung des Antriebs 13 generierbar und an den Antrieb 13 übermittelbar.
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Die Auswerteeinheit 15 ist zum Vergleich erfasster Ist-Messwerte mit Soll-Messwerten ausgebildet. Dabei ist in einer Ausführung der Vorrichtung jeder Zustellposition ZP und/oder jeder Bohrung 1 ein Soll-Messwert zugeordnet oder zuordenbar.
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In einer weiteren Ausführung der Vorrichtung ist einer Anzahl von Zustellpositionen ZP, die beispielsweise mit einem bestimmten Abschnitt der Bohrung 1 korrespondieren, ein Soll-Messwert zugeordnet oder zuordenbar.
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In weiteren Ausführungen der Vorrichtung sind einer Zustellposition ZP für verschiedene Bohrungen 1 verschiedene Soll-Messwerte zugeordnet oder zuordenbar.
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In Abhängigkeit des Ergebnisses beziehungsweise der Ergebnisse eines oder mehrerer Vergleiche ist eine Information zur Qualität der Bohrung 1 an die Steuerung 14 übermittelbar und/oder auf einer nicht dargestellten Anzeigeeinheit darstellbar.
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In dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung sind die Messsonde 4 und das Lager 5 auf der Bewegungseinrichtung 11 angeordnet. Die Bewegungseinrichtung 11 ist in der Bohrungsrichtung ZR verschiebbar, so dass die Messsonde 4 der Bohrung 1 zustellbar, insbesondere entlang der Bohrungsachse 1.1 führbar, ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Detektionseinheit 9 auf der Bewegungseinrichtung 11 und mit einem konstanten Abstand zu dem Lager 5 angeordnet ist, um ein fortwährendes Fokussieren der Strahlung 10 zu vermeiden oder zu reduzieren.
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In weiteren Ausführungen der Vorrichtung ist die Detektionseinheit 9 getrennt von der Bewegungseinrichtung 11 angeordnet, wobei die Strahlung 10 entsprechend eines aktuell vorliegenden Abstands zwischen dem optischen Element 12 und der Detektionseinheit 9 fokussiert wird oder fokussierbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich sind beziehungsweise ist die Detektionseinheit 9 und/oder die Auswerteeinheit 15 zur rechnerischen Korrektur der durch den sich ändernden Abstand zwischen dem optischen Element 12 und der Detektionseinheit 9 bedingten Defokussierung ausgebildet.
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In dem Werkstück 2 sind drei Bohrungen 1 eingebracht, wobei aus darstellungstechnischen Gründen in der 5 nur zwei gezeigt sind.
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Die optischen Elemente 12 sind als Laserquellen 12.1 ausgebildet, wobei durch jede der Laserquellen 12.1 ein fokussiertes Strahlenbündel der Strahlung 10 auf die die Detektionseinheit 9 gerichtet oder richtbar ist. Die Detektionseinheit 9 ist hinsichtlich ihrer Dimensionierung und ihres örtlichen und/oder zeitlichen Auflösungsvermögens zur zeitgleichen Erfassung der Strahlung 10 aller drei Laserquellen 12.1 dimensioniert und ausgebildet.
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Zur Fokussierung der Strahlung 10 weist jeder der Laserquellen 12.1 eine nicht dargestellte strahlformende Optik auf.
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In weiteren Ausführungen der Vorrichtung sind die optischen Elemente 12 abweichend von Laserquellen 12.1 beispielsweise als Leuchtdioden, Glühlampen, Halogenlampen und/oder Entladungslampen ausgebildet.
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In einem dritten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, von dem in der 6 ein vergrößerter Ausschnitt dargestellt ist, ist die Detektionseinheit 9 aus einer Anzahl von Einzelsensoren 9.1 gebildet. Jedem der optischen Elemente 12 ist ein Einzelsensor 9.1 zugeordnet, auf den die jeweilige Strahlung 10 des optischen Elements 12 gerichtet ist, so dass durch jeden der Einzelsensoren 9.1 die Strahlung 10 eines der optischen Elemente 12 erfasst oder erfassbar ist.
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In weiteren Ausführungen der Vorrichtung weist diese eine beliebige Anzahl von Messsonden 4 auf, so dass zeitgleich eine entsprechende Anzahl von Bohrungen 1 eines Werkstücks 2 oder mehrerer Werkstücke 2 vermessbar ist.
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In der 7 ist eine Detektionseinheit 9 dargestellt, auf die zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einer bestimmten Zustellposition ZP der Bewegungseinrichtung 11 Strahlungen 10 dreier optischer Elemente 12 auftreffen (siehe 5 und 6) und durch die Detektionseinheit 9 örtlich aufgelöst erfasst werden.
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Jede der Strahlungen 10 ist in einem Bild auf der Detektionseinheit 9 abgebildet, wobei die durch X- und Y-Koordinaten gegebene Position des Bilds auf der Detektionseinheit 9 als Erfassungsort 16 bezeichnet wird. Die Erfassungsorte 16 korrespondieren zu den entsprechenden Auslenkungen der jeweiligen Detektionsabschnitte 7 und der daran befindlichen optischen Elemente 12.
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Die Erfassungsorte 16 sind durch die Detektionseinheit 9 als Ist-Messwerte der Messsonden 4 erfassbar und an die Auswerteeinheit 15 übermittelbar.
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Der Auswerteeinheit 15 ist zugleich die aktuelle Zustellposition ZP übermittelbar. In Abhängigkeit der Zustellposition ZP ist ein in der Auswerteeinheit 15 gespeicherter Soll-Messwert abrufbar, mit dem die erfassten Ist-Messwerte vergleichbar sind.
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Durch die Auswerteeinheit 15 sind die übermittelten Ist-Messwerte mit Soll-Messwerten vergleichbar. Dabei sind den Soll-Messwerten jeweils zulässige Toleranzgrenzen zugeordnet speicherbar, die in der 7 durch die mit Strichlinien dargestellten Kreise um die Erfassungsorte 16 dargestellt sind.
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Sind mehrere Bohrungen 1 in einem Werkstück 2 zu vermessen, sind in weiteren Ausgestaltungen des Verfahrens einigen oder jeder der Bohrungen 1 spezifische Soll-Messwerte zuordenbar. An einer Zustellposition ZP der Bewegungseinrichtung 11 können unterschiedliche Bohrungen 1 voneinander verschiedene Ist-Messwerte aufweisen und/oder voneinander verschiedene Soll-Messwerte aufweisen.
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Die in der 7 dargestellten Erfassungsorte 16 sind auf einer nicht dargestellten Anzeigeeinheit darstellbar, so dass einem Nutzer der Vorrichtung und/oder des Verfahrens in Echtzeit ein invertiertes Bild eines Ist-Zustands der Bohrung 1 oder der Bohrungen 1 an einer jeweiligen Position P des Tastkörpers 8 anzeigbar ist.
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Die Ist-Messwerte, die Soll-Messwerte und die Zustellpositionen ZP jeder Vermessung sind in einer weiteren Ausführung der Vorrichtung speicherbar.
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Zur Vermessung der Bohrungen 1 in dem Werkstück 2 wird ein Verfahren angewandt, das anhand der 5 und 7 näher erläutert wird.
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In ein Werkstück 2 werden tiefe Bohrungen 1 eingebracht, die parallel zueinander verlaufen.
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Das Werkstück 2 wird in den Werkstückhalter 3 eingelegt, befestigt und relativ zu den Messsonden 4 ausgerichtet.
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Die Messsonden 4 befinden sich zu diesem Zeitpunkt außerhalb der Bohrungen 1 und die Bewegungseinrichtung 11 befindet sich in einer Ausgangsposition.
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Um die Bohrungen 1 zu vermessen, ergeht von der Steuerung 14 ein Steuerbefehl an den Antrieb 13, woraufhin die Bewegungseinrichtung 11 mit den Messsonden 4 dem Werkstück 2 in der Bohrungsrichtung ZR zugestellt wird.
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Mit dem Zeitpunkt des Erreichens der Mündungen der Bohrungen 1 durch die Messsonden 4 werden die Erfassungsorte 16 der Strahlungen 10 der einzelnen optischen Elemente 12 durch die Detektionseinheit 9 als Ist-Messwerte erfasst, an die Auswerteeinheit 15 übermittelt und durch diese mit den Soll-Messwerten beziehungsweise mit den spezifischen Soll-Messwerten verglichen.
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Ergibt der Vergleich, dass eine oder mehrere Bohrungen 1 bereits an ihrer Mündung in unzulässiger Weise von den Soll-Messwerten beziehungsweise von den spezifischen Soll-Messwerten abweichen, ergeht eine Information an die Steuerung 14 und der Vermessungsvorgang wird abgebrochen. Die Steuerung 14 übermittelt einen Steuerbefehl an den Antrieb 13, worauf die Bewegungseinrichtung 11 wieder in die Ausgangsposition bewegt wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Vermessung trotz unzulässiger Ist-Messwerte der Mündungen der Bohrungen 1 fortgesetzt, wobei für die weiteren durchzuführenden Vergleiche erhöhte Anforderungen gestellt werden können, indem beispielsweise geringere zulässige Toleranzgrenzen gelten.
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Ergeben die Vergleiche, dass sich die Mündungen der Bohrungen 1 an den korrekten Soll-Positionen befinden, weichen die erfassten Ist-Messwerte also nicht in unzulässiger Weise von den Soll-Messwerten beziehungsweise von den spezifischen Soll-Messwerten ab, wird die Vermessung fortgesetzt.
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Dazu werden die Messsonden 4 entlang der Bohrungsachsen 1.1 in den Bohrungen 1 geführt. Die erfassten Ist-Messwerte werden entweder in vorbestimmten Intervallen oder kontinuierlich mit den Soll-Messwerten beziehungsweise mit den spezifischen Soll-Messwerten verglichen, bis die Tastkörper 8.1 eine Endposition auf dem Bohrungsgrund erreicht haben oder bis die Vermessung mit Erreichen einer vorgegebenen Endposition, beispielsweise nach dem Zurücklegen eines vorgegebenen Zustellwegs durch die Bewegungseinrichtung 11, beendet wird.
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Während die Messsonden 4 entlang der Bohrungsachsen 1.1 geführt werden, gelangen die Tastkörper 8.1 mit den Wänden der jeweiligen Bohrung 1 in Berührung. Da die Tastkörper 8.1 etwa den gleichen Durchmesser wie die Bohrungen 1 aufweisen, werden Wände der Bohrungen 1 mittels der jeweiligen Tastkörper 8 mechanisch abgetastet.
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Dabei bewirkt eine Auslenkung des Tastkörpers 8 und des Tastabschnitts 6 in Richtung der X-Achse X und/oder der Y-Achse Y eine entsprechende und entgegengesetzte Auslenkung des Detektionsabschnitts 7, da die Messsonde 4 in dem Lager 5 gehalten und um die X-Achse X und/oder die Y-Achse Y geschwenkt wird.
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Der Betrag der jeweiligen Auslenkung ist dabei von dem Verhältnis der Längen von Tastabschnitt 6 und Detektionsabschnitt 7 mit optischem Element 12 abhängig.
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Die mit einer solchen Auslenkung des Tastabschnitts 6 einhergehende Auslenkung des Detektionsabschnitts 7 wird ebenfalls durch die optischen Elemente 12 vollzogen und ist als eine Veränderung des jeweiligen Erfassungsorts 16 erfassbar.
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Die erfassten Ist-Messwerte werden mit den Soll-Messwerten beziehungsweise mit den spezifischen Soll-Messwerten verglichen und anhand des Ergebnisses des Vergleichs beurteilt, ob bestimmte zulässige Toleranzgrenzen oder Toleranzwerte eingehalten sind und die Bohrung 1 an der vermessenen Zustellposition ZP einem geforderten Qualitätsstandard entspricht.
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Eine Auswertung erfolgt beispielsweise mittels einer Anzeigeeinheit visuell durch einen Nutzer und/oder mittels eines geeigneten Auswertealgorithmus.
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Nach erfolgter Vermessung wird die Bewegungseinrichtung 11 wieder der Ausgangsposition zugestellt.
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Insbesondere bei sogenannten Tieflochbohrungen kann ein Bohrwerkzeug aus verschiedenen Gründen verlaufen, sprich in Richtung der X-Achse X und/oder der Y-Achse Y abweichen, so dass die Bohrungsachse 1.1 von einer idealen Achse abweicht.
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Sind diese auftretenden Abweichungen in Richtung der X-Achse X und/oder der Y-Achse Y größer als ein festgelegter zulässiger Toleranzwert, entspricht die Bohrung 1 nicht dem geforderten Qualitätsstandard.
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Verlaufen beispielsweise benachbart in das Werkstück 2 eingebrachte Bohrungen 1 so stark, dass sich die Bohrungen 1 treffen oder gar durchdringen, ist das Werkstück 2 insbesondere dann unbrauchbar, wenn die betreffenden Bohrungen 1 für die einwandfreie Funktion des Werkstücks 2 relevant sind.
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Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen eine mechanische Abtastung einer Bohrung 1 in einem Werkstück 2 und eine zeitgleiche und einer Zustellposition der Messsonde 4 zugeordnete Erfassung von Ist-Messwerten der Bohrung 1.
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Vorteile der Vorrichtung und des Verfahrens sind die Möglichkeiten der exakten Vermessung der Bohrungen 1 hinsichtlich ihrer Mündungen und ihrer Verläufe in dem Werkstück 2 sowie der zeitgleichen Vermessung einer nicht begrenzten Anzahl von Bohrungen 1 in einer kurzen Zeit, beispielsweise innerhalb von 5 bis 10 Sekunden.
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Durch die Vermessung wird zugleich eine vollständige 3-dimensionale Abbildung der Bohrung 1 erhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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