DE102018006652A1

DE102018006652A1 - Verfahren zur Werkzeugkontrolle

Info

Publication number: DE102018006652A1
Application number: DE102018006652.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Thoma
Original assignee: Blum Novotest GmbH
Current assignee: Blum Novotest GmbH
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-02-27

Abstract

Ein Verfahren zum Kontrollieren eines in einer Werkzeugmaschine einzusetzenden Werkzeugs auf das Vorliegen einer Abnormität hat folgende Schritte:Bereitstellen einer Messvorrichtung, aufweisend wenigstens einen Laserstrahler und wenigstens einen Laserstrahlempfänger zur berührungslosen Abtastung des Werkzeugs mittels wenigstens eines Mess-Strahls, wobei der wenigstens eine Laserstrahlempfänger ein für ein Maß einer Abschattung repräsentatives Signal ausgibt; Bereitstellen einer Auswerteeinrichtung zum Empfangen und Verarbeiten des wenigstens einen Signals;erstes Bewegen des Werkzeugs relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl in einer ersten Richtung mit einem ersten Vorschub;Erfassen einer ersten Abschattung des wenigstens einen Mess-Strahls aus dem repräsentativen Signal;zweites Bewegen des Werkzeugs relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl in einer entgegengesetzten Richtung mit im Wesentlichen mit dem ersten übereinstimmendem zweiten Vorschub;Erfassen einer zweiten Abschattung des wenigstens einen Mess-Strahls beim zweiten Bewegen des Werkzeugs;Vergleichen wenigstens zweier Charakteristika der ersten Abschattung mit wenigstens zwei Charakteristika der zweiten Abschattung; undAuslösen einer entsprechenden Aktion, sofern beim Vergleichen eine ein vorbestimmtes Maß überschreitende Abweichung der jeweiligen, zu einander korrespondierenden Charakteristika festgestellt wird.

Description

Hintergrund
Hier wird ein Verfahren zur Kontrolle eines Werkzeugs beschrieben. Dazu ist dieses Werkzeug in einer Werkstückbearbeitungsmaschine aufgenommen sein. Die Werkstückbearbeitungsmaschine kann eine (numerisch gesteuerte) Werkzeugmaschine (NC-Maschine), ein (Mehrachsen-)Bearbeitungszentrum, eine (Mehrachsen-)Fräsmaschine oder dergl. sein. Nachstehend wird für alle diese oder derartigen Maschinen auch der Begriff Werkzeugmaschine verwendet. Eine solche Maschine hat eine Spindel, an der ein Werkzeug oder ein Werkstück montiert ist; die Spindel kann fest positioniert oder zum Beispiel in drei orthogonalen Richtungen X, Y, Z innerhalb eines Arbeitsraums der Maschine bewegt und zur Rotation um diese Achsen angetrieben werden. Alternativ kann auch ein Roboter bzw. ein Roboterarm eingesetzt werden.
In ein Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine eingesetzte Werkzeuge müssen vor ihrer ersten Verwendung in einem Bearbeitungsprozess in Länge und Radius sowie weiterer relevanter Parameter präzise vermessen werden. Die bei Spindeldrehzahl ermittelten Werkzeugdaten werden dabei automatisch unter einer spezifischen Werkzeugnummer in die Werkzeugtabelle der NC-Steuerung eingetragen. Anschließend sind die Werkzeugdaten bei jedem Einsatz dieses Werkzeugs bekannt und für die Bearbeitung verfügbar. Das Werkzeug kann durch die Werkzeugmaschine in einen Mess-Raum, einen zur Messung festgelegten Bereich, eines Lichtstrahls bewegt werden. Der Lichtstrahl detektiert die Nähe der Oberfläche beispielsweise mit einer kapazitiven, induktiven oder optischen Einrichtung. Mit Hilfe des Lichtstrahls werden entsprechende Messdaten erzeugt und an eine Steuerung weitergeleitet, die ein Computerprogramm enthalten kann. Zusammen mit der Maschinenpositionsinformation ermöglichen die Messdaten der (numerischen) Steuerung, ein genaues Bild der Abmessungen des Werkzeugs zu ermitteln.
Stand der Technik
Aus der DE 101 40 822 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung von drehantreibbaren Werkzeugen bekannt, das den Moment verwendet, in dem das zu vermessende Werkzeug und ein Messstrahl sich voneinander trennen. Dazu wird das Werkzeug so in dem Messstrahl positioniert, dass dessen Strahlengang unterbrochen wird, also das Werkzeug den Messstrahl wenigstens teilweise abschattet. Dabei liegt eine Unterbrechung des Messstrahles vor, wenn der Messstrahl vollständig von dem Werkzeug blockiert wird oder eine Lichtmenge durchgelassen wird, die einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Der Grenzwert ist in Abhängigkeit der Lichtmenge definiert, die mindestens erforderlich ist, um mittels eines für den Messstrahl verwendeten Empfängers ein Signal auszugeben, das den Empfang des Messstrahles angibt. Eine Unterbrechung kann gegeben sein, wenn eine Teilabschattung des Messstrahles durch das Werkzeug zu einer durchgelassenen Lichtmenge von 50% der ausgesendeten Lichtmenge führt.
Zur Festlegung der Ausgangsposition werden die bekannten, ungefähren Maße des zu vermessenden Werkzeuges verwendet, oder das Werkzeug wird durch Aktivierung einzelner oder mehrerer Achsen der Werkzeugmaschine in Art einer Suchbewegung so lange bewegt, bis sich das Werkzeug in dem Mess-Strahl befindet. Währenddessen oder danach wird das Werkzeug gedreht. Anschließend wird das Werkzeug relativ zu dem Mess-Strahl mit einer gewählten, möglichst konstanten Geschwindigkeit in Richtung von diesem weg bewegt. Dabei wird das Werkzeug zu einer Messposition bewegt, in der der Mess-Strahl von dem Werkzeug nicht mehr unterbrochen wird, d.h. das Werkzeug von dem Mess-Strahl getrennt wird. Der Moment der Trennung wird dann erreicht, wenn die Unterbrechung des Messstrahles durch das Werkzeug zu einer Abschattung führt, bei der die durchgelassene Lichtmenge für eine Auslösung eines Signals des Empfängers ausreicht. Die Messposition wird, beispielsweise unter Verwendung von durch eine Steuerung einer Werkzeugmaschine ermittelten Achsenpositionen erfasst und zum Ermitteln einer Position für das Werkzeug verwendet. Die Messposition wird erfasst, wenn der Mess-Strahl für wenigstens eine Umdrehung des Werkzeuges nicht unterbrochen wird.
In „Vermessung rotierender Werkzeuge in HSC-Fräsmaschinen“ von K. Rall et al. in ZWF 93, Jahren 1998, Heft 4, Seiten 127 bis 130 ist ein Verfahren zum Ermitteln der Wirkkontur eines Werkzeugs mit einer Laserlichtschranke beschrieben. Dabei wird das Werkzeug gedreht und quer zu dem Messstrahl der Laserlichtschranke verfahren. Es werden Messpositionen ermittelt, die den Eintritt des Werkzeugs in den und dessen Austritt aus dem Messstrahl angeben. Aus der Differenz dieser Messpositionen wird der Wirkdurchmesser des Werkzeugs bestimmt. Dieser Vorgang wird, jeweils nach axialem Verschieben des Werkzeugs, sooft wiederholt, bis die gesamte interessierende Wirkkontur bekannt ist.
Die DE 42 38 504 A1 zeigt ein Verfahren zum Vermessen eines Werkzeuges in einer Spindel einer Werkzeugmaschine, bei der das Werkzeug durch relatives Verfahren zwischen einem die Spindel aufnehmenden Spindelstock und einem Werkstücktisch zugestellt wird. Die relative Lage des Spindelstockes zu einem Referenzpunkt wird mittels eines Wegmesssystems bestimmt, wobei das Werkzeug in Richtung einer seiner Koordinaten einer im Wesentlichen quer zu der Koordinate verlaufenden optischen Messebene mit zugeordnetem optischem Messsystem zugestellt wird. Das Mess-System gibt dabei ein Mess-Signal aus, anhand dessen bestimmt wird, ob das Werkzeug in die Messebene eintaucht. Bei Eintauchen des Werkzeuges in die Messebene wird die relative Lage des Spindelstockes als Lagemesswert gemessen und aus dem Lagemesswert sowie aus der relativen Lage der Messebene die Abmessungen des Werkzeuges berechnet.
Die DE 10 2013 011 307 A1 betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines in einer Werkzeugmaschine aufgenommenen Werkzeugs mit wenigstens einer Schneide oder Kante, mit den Schritten: Bereitstellen einer Messvorrichtung, aufweisend einen Laserstrahler und einen Laserstrahlempfänger zur berührungslosen Abtastung eines Werkzeugs mittels eines von dem Laserstrahler zu dem Laserstrahlempfänger gesandten Mess-Strahls, wobei der Laserstrahlempfänger ein für ein Maß einer Abschattung des Mess-Strahls bei der Abtastung des Werkzeugs mittels des Mess-Strahls repräsentatives Signal ausgibt; Bereitstellen einer Auswerteeinrichtung zum Empfangen und Verarbeiten des wenigstens einen Signals, um dieses Signal zu verarbeiten und ein Ausgangssignal auszugeben; Einführen des Werkzeugs in den Mess-Strahl so, dass eine zu messende wenigstens eine Schneide oder Kante des Werkzeugs, während dieses rotiert, in den Mess-Strahl eintaucht und wieder verlässt; Erzeugen des Ausgangssignals, das ein Ergebnis eines Vergleichens des wenigstens einen Signals mit dem Schwellenwert repräsentiert; Verändern des Maßes einer Stellgröße in der Auswerteeinrichtung und/ oder der Messvorrichtung um das Signal oder den Schwellenwert umzuformen; Mehrfaches Wiederholen der Schritte: Rotieren des Werkzeugs in dem Mess-Strahl, Erzeugen des Ausgangssignals, und Verändern des Maßes einer Stellgröße; Auswerten des Maßes der Stellgröße, bei dem das Ausgangssignal eine charakteristische Größe annimmt.
Diese Vorgehensweise verkürzt zum einen den Nachteil der langen Messzeit bisher bekannter Verfahren, bei dem in der Regel das Werkzeug relativ zum Messstrahl verfahren wird. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das relativ langsame Verfahren des Werkzeugs relativ zum Laserstrahl durch die wesentlich schneller ausführbaren Schritte: Rotieren des Werkzeugs in dem Mess-Strahl, Erzeugen des Ausgangssignals, und Verändern des Maßes einer Stellgröße, ersetzt wird. So können durch die wesentlich kürzere Dauer der einzelnen Messungen in der gleichen Zeit eine Vielzahl an Messungen mit der hier vorgestellten Vorgehensweise ausgeführt werden. Dies erhöht auch die Genauigkeit sowie die Messsicherheit. Da die hier vorgestellte Vorgehensweise die mechanischen Achsbewegungen der Werkzeugmaschine durch „elektronische Bewegungen“ ersetzt, wird die Belastung insbesondere bei Werkzeugmaschine mit großen bewegten Massen deutlich reduziert. Unter „elektronische Bewegungen“ ist hier verstanden, dass eine andere Größe als die mechanische Position der Spindel der Werkzeugmaschine mit dem Werkzeug gezielt verändert wird, um die Messungen zu variieren. Diese Größe kann in einem Fall die Schwelle der Lichtmenge sein, welche als Unterbrechung gewertet wird,
Beim Einwechseln des Werkzeugs in die Spindel der Werkzeugmaschine wird ein Korrekturwert in der numerischen Steuerung ausgewählt. Die Werkzeuglänge wird aus dem Werkzeugspeicher eingelesen, damit das Werkzeug entsprechend positioniert werden kann. Die Messung kann dann drückend oder ziehend erfolgen, auch orientiert und stehend. Das Ergebnis der Messung der Werkzeuglänge wird dann mit den Daten im Werkzeugspeicher verglichen. Wenn die Werkzeuglange nicht innerhalb der Bruchtoleranz liegt, wird ein Fehlervermerk gesetzt und eine Fehlermeldung „Schaftbruch“ ausgegeben.
Die DE 32 18 754 C2 betrifft ein Verfahren zur Vermessung eines in einem Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine eingespannten Werkzeuges, insbesondere eines Bohrwerkzeuges oder dergl. Das Werkzeug wird zu maschinenfesten Bezugslinien ausgerichtet und die Position des Werkzeughalters festgestellt. Das Werkzeug passiert auf seinem Zustellweg zum Werkstück hin oder vom Werkstück weg eine Messeinrichtung. Die Position des Werkzeughalters im Moment des Passierens des Werkzeugs durch die Messebene wird gemessen und mit einer dem Passieren des intakten Werkzeuges entsprechenden Soll-Position verglichen.
Die DE 42 44 869 C2 betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Werkzeugs in einer Spindel einer Werkzeugmaschine, bei der das Werkzeug durch relatives Verfahren zwischen einem die Spindel aufnehmendem Spindelstock und einem Werkstücktisch zugestellt wird. Dabei wird die relative Lage des Spindelstocks zu einem Referenzpunkt bestimmt. Dann wird das Werkzeug in Richtung einer seiner Koordinaten einer im Wesentlichen quer zu der Koordinate verlaufenden optischen Messebene mit einem optischen Mess-System zugestellt und das Mess-System gibt ein Mess-Signal aus, anhand dessen bestimmt wird, ob das Werkzeug in die Messebene eintaucht. Beim Eintauchen des Werkzeuges in die Messebene wird die momentane relative Lage des Spindelstocks als Lagemesswert gemessen. Aus dem Lagemesswert sowie aus der relativen Lage der Messebene zu dem Referenzpunkt werden die Maße des Werkzeugs in der Koordinate berechnet. Dabei wird das Mess-Signal des Mess-Systems mit einem von dem Mess-System aufgenommenen Vergleichswert verglichen, um festzustellen, ob das Werkzeug in die Messebene eintaucht. In dem Vergleichswert wird der aktuelle Verschmutzungsgrad der Luft im Arbeitsraum berücksichtigt, indem nur ein drastischer Signalabfall des Mess-Signals gegenüber dem Vergleichswert als Eintauchen des Werkzeuges in die Messebene gewertet wird, und der vor einem solchen drastischen Signalabfall genommene Vergleichswert beibehalten wird.
Die DE 1 99 503 31 A1 betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Schneidengeometrie eines drehantreibbaren Werkzeugs, mit einem Mess-System, mit folgenden Schritten: Festlegen eines zu prüfenden Bereichs auf dem Werkzeug; Drehen des Werkzeugs mit einer gewählten Drehzahl; Aussenden eines Mess-Strahls, der einen Messbereich festlegt; Positionieren des Werkzeugs, so dass eine durch die Drehung entstehende Hüllfläche seines zu prüfenden Bereichs in den Messbereich eintaucht; und Detektieren von Signalen, die Wechselwirkungen des Mess-Strahls mit Hindernissen auf seinem Ausbreitungsweg angeben. Dabei werden Soll-Zeitpunkte bestimmt, an denen ein dem zu prüfenden Bereich entsprechender Bereich eines eine Soll-Teilung aufweisenden Referenzwerkzeugs in den Messbereich eintaucht. Das Mess-System wird mit der Drehung des Werkzeugs synchronisiert. Das Detektieren wird nachfolgend während gewählter Detektions-Zeitintervalle durchgeführt, die die Soll-Zeitpunkte umfassen.
Diese herkömmlichen Vorgehensweisen dauern relativ lange und sind der Produktivität der Werkzeugmaschine abträglich.
Zugrundeliegendes Problem
Die hier vorgestellte Vorgehensweise / Anordnung soll diesen Zeitbedarf für den Messvorgang reduzieren und eine Zeitoptimierung der Werkzeugschaft-Kontrolle erlauben.
Vorgeschlagene Lösung
Zur Lösung dieses Problems wird ein Verfahren zum Kontrollieren eines in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine einzusetzenden Werkzeugs auf das Vorliegen einer Abnormität vorgeschlagen, mit folgenden Schritten: Ein Verfahren zum Kontrollieren eines in Werkzeugmaschine einzusetzenden Werkzeugs auf das Vorliegen einer Abnormität hat folgende Schritte:

Bereitstellen einer Messvorrichtung, aufweisend wenigstens einen Laserstrahlsender und wenigstens einen Laserstrahlempfänger zur berührungslosen Abtastung des Werkzeugs mittels wenigstens eines von dem wenigstens einen Laserstrahlsender zu dem wenigstens einen Laserstrahlempfänger durch einen Mess-Raum gesandten Mess-Strahls, wobei der wenigstens eine Laserstrahlempfänger ein für ein Maß einer Abschattung des Mess-Strahls bei der Abtastung des Werkzeugs mittels des wenigstens einen Mess-Strahls repräsentatives Signal ausgibt;

Definieren von Referenzwerten
Ausführen einer Bewegung des Werkzeugs durch den wenigstens einen Mess-Strahl in eine vorher definierte Richtung mit einem definierten Vorschub.
Erfassen des ersten repräsentativen Signals des wenigstens einen Laserstrahlempfängers, während das Werkzeug den Mess-Raum in einer Bewegung durchläuft und die erste Schaltschwelle detektiert wird;
Erfassen eines zweiten repräsentativen Signal des wenigstens einen Laserstrahlempfängers, während das Werkzeug den Mess-Raum in einer Bewegung durchläuft und die wenigstens zweite Schaltschwelle detektiert wird;
Berechnung zumindest eines Charakteristikum aus den zumindest zwei erfassten repräsentativen Signalen;
Bewerten des Werkzeugzustandes aufgrund dieses Charakteristikum/der Charakteristika; Auslösen einer entsprechenden Aktion, abhängig von der Bewertung des Werkzeugzustands.
Vorteile, Varianten, Eigenschaften
Die hier vorgeschlagene Vorgehensweise erfordert im Gegensatz zum Stand der Technik kein dediziertes Anfahren/Positionieren des Werkzeugs im Mess-Strahl mehr. Vielmehr fährt das Werkzeug durch den Mess-Strahl mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit. Außerdem wird bei der hier vorgeschlagenen Vorgehensweise nicht wie meist üblich axial, sondern radial gemessen. Dies erlaubt eine nennenswerte Zeitersparnis im Vergleich zum Stand der Technik. Die hier vorgeschlagene Vorgehensweise erlaubt damit eine zeitoptimierte Werkzeugkontrolle.
Das Verfahren kann die Situation an jeder Stelle des Werkzeugs detektieren. Abhängig von dem Anwendungsfall wird das Werkzeug in entsprechender Höhe durch die Mess-Strahlen hindurchgeführt. So kann ein Ausbruch der Schneide an der Werkzeugspitze durch den Mess-Strahl festgestellt werden. Alternativ kann auch eine Bruchkontrolle am Werkzeugschaft durch den Mess-Strahl detektiert werden.
Bei der Kalibrierung wird mit dem Kalibrier-Werkzeug durch den zumindest einen Mess-Strahl gefahren und zumindest zwei Referenzwerte erfasst. Diese können als repräsentative Signale beim Durchfahren der ersten Schaltschwelle -1- und wenigstens einer weiteren Schaltschwelle -2- bei der Abschattung wenigstens eines Mess-Strahls ausgelöst und gespeichert werden.
Alternativ kann dies auch in einem Lerngang erfolgen. Der Lerngang erfolgt in einer Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Mess-Strahl in einer Variante des Verfahrens (i) während eines Einwechselvorgangs des Werkzeugs in ein Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine, (ii) auf einem Weg des Werkzeugs zu einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine, oder (iii) auf einem Weg des Werkzeugs zu einem Vermessen des Werkzeugs.
Das Werkzeug durchläuft stehend und orientiert oder rotierend mindestens einen Mess-Strahl, der hierbei unterbrochen werden muss. Wird ein Referenzwert beim Durchlaufen des Mess-Strahls nicht ausgelöst, liegt ein Fehler vor.
Der Vorschub bei der Bewegung der Werkzeugkontrolle im Messbereich bei Abschattung des zumindest einen Mess-Strahls ist vorzugsweise konstant. Beide Werkzeug-Wechselvorgänge beim Lern- bzw. der Werkzeugkontrolle sind vorzugsweise hinsichtlich Vorschub und Orientierung des Werkzeugs identisch. Die Abschattung des Mess-Strahls erfolgt vorzugsweise nicht in einem Brems-/Beschleunigungsvorgang, da sonst zwischen Lerngang und dem Vorgang der Werkzeugkontrolle eine Vergleichbarkeit fehlt. Sofern das Werkzeug beim Kalibieren ein oder mehrmals durch den/die Mess-Strahl(en) gefahren wird, soll der Vorschub mit dem des Wechselvorgangs übereinstimmen. Es ist auch eine Kombination von mehreren Lerngängen auf unterschiedlicher Höhe möglich, wenn z.B. die Möglichkeit besteht, dass ein Span oder Tropfen am Werkzeug anhaftet und dies festgestellt werden soll.
Die Werkzeugkontrolle erfolgt in einer Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Mess-Strahl in einer Variante des Verfahrens (i) während eines Auswechselvorgangs des Werkzeugs von einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine in ein Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine, oder (ii) auf einem Weg des Werkzeugs von einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine in ein Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine.
Die Werkzeugkontrolle erfolgt mit einem stehenden und orientierten Werkzeug oder einem rotierenden Werkzeug mit einer Bewegung durch den Messbereich, vorzugsweise im Auswechselvorgang nach der Bearbeitung des Werkstücks. Hierbei werden die repräsentativen Signale der zumindest zwei Schaltschwellen, wenn das Werkzeug (WZG) im Mess-Raum den wenigstens einen Mess-Strahl durchfährt, detektiert und gespeichert. Diese Werte bzw. Charakteristika müssen mit den Referenzwerten übereinstimmen oder dürfen nur in einer geringen Toleranz voneinander abweichen, sonst liegt ein Fehler vor.
Es können zwei oder mehr Schaltschwellen festgelegt werden, die beim Durchfahren des unbeschädigten Werkzeugs durch den Mess-Strahl ausgelöst werden. Der Bereich zwischen den zumindest zwei festgelegten Schaltschwellen wird als Differenz bezeichnet.
Durch Festlegen von zumindest zwei Schaltschwellen kann ein Bereich definiert werden, aus dem die Herleitung/Berechnung bestimmter Charakteristika, z.B. der Flanke des Abschattungsverlaufs zwischen einer ersten Schaltschwelle (z.B. bei 10% Abschattung) und einer zweiten Schaltschwelle (z.B. bei 90% Abschattung) und/oder der Strecke und/oder der Geschwindigkeit und/oder der Zeitdauer zwischen diesen beiden Schaltschwellen möglich ist. Es können zwei oder mehr Schaltschwellen festgelegt werden, die beim Durchfahren des unbeschädigten Werkzeugs durch den Mess-Strahl ausgelöst werden. Auch ist es möglich bei zwei oder mehr Mess-Strahlen jeweils die gleichen Schaltschwellen (z.B. 90% Abschattung) oder mehreren Schaltschwellen festzulegen.
Auch das Festlegen weiterer Charakteristika innerhalb und außerhalb der Schaltschwellen ist möglich. Eine weitere Variante sieht Zeit-/Positionsfenster vor: Eine Schaltposition der zweiten Schaltschwelle wird nur ausgegeben, wenn er innerhalb eines definierten Zeit-/Positionsfensters nach der ersten Schaltschwelle detektiert wird. Der Messbereich kann demnach abhängig von der Werkzeuggröße oder vom Abstand der repräsentativen Signale zueinander sein.
Wenn bei der Werkzeugkontrolle zwei oder mehr Mess-Strahlen zum Einsatz kommen, ergeben sich weitere mögliche Auswertekriterien, die unabhängig voneinander eingesetzt werden können: Ein Vergleich der Schaltpositionen / Abschattungszeiten / Flanken / Schaltschwellen des ersten Mess-Strahls mit den Schaltpositionen /Abschattungszeiten / Flanken / Schaltschwellen des zweiten Mess-Strahls im Lerngang; zusätzlich kann die Schaltposition oder/und die gemessene Zeitdauer für die Wegstrecke zwischen den Mess-Strahlen im Kontrollgang mit den Referenzwerten verglichen werden.
Auch Kombinationen mehrerer Charakteristika sind möglich. Weitere Parameter werden weiter unten veranschaulicht. Hierdurch wird es möglich, potenzielle Störgrößen auszublenden, wie beispielsweise Span, Tropfen oder Nebel am Werkzeug oder die Unterbrechungen bei Span- oder Tropfenflug durch den Mess-Strahl. Um diese Störungen auszublenden, kann der Bereich des Lerngangs (Abschattung) vorher festgelegt und mit einer externen Auswerteeinheit betrachtet werden und/oder die Schaltschwellen angepasst werden. Um Störungen zu vermeiden, kann auch ein Positionsfenster definiert werden, innerhalb dessen der Laserstrahl-Empfänger und der Sender aktiviert sind.
Auch ein Ausblenden ungültiger Schalt-/Zeitsignale ist möglich. Diese können hervorgerufen sein durch Tropfen, Span am Werkzeug, oder sonstige Störungen, die nicht mit den Zeitabständen / Strecken / Positionen / Flanken / Schaltschwellen vom Lerngang übereinstimmen. Bei einer Variante des Verfahrens werden solche Charakteristika der ersten Abschattung und solche Charakteristika der zweiten Abschattung nicht zum Vergleichen herangezogen, da diese außerhalb vorher festgelegter Erwartungsgrenzen liegen.
Unabhängig davon, ob eine oder mehrere Mess-Strahlen zur Schaftbruchkontrolle herangezogen werden, werden wenigstens zwei Charakteristika von der Werkzeugkontrolle den Referenzwerten vom Kalibrier- bzw. Lerngang gegenübergestellt. Ein Drittes oder weitere Charakteristika können zusätzlich herangezogen werden.
Der Lerngang erfolgt in einer Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Mess-Strahl in einer Variante des Verfahrens (i) während eines Einwechselvorgangs des Werkzeugs in ein Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine, (ii) auf einem Weg des Werkzeugs zu einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine, oder (iii) auf einem Weg des Werkzeugs zu einem Vermessen des Werkzeugs.
Das erste und/oder zweite Bewegen des Werkzeugs relativ zu dem Mess-Strahl erfolgt in einer Variante des Verfahrens unter Kontrolle einer numerischen Steuerung der Werkzeugmaschine. Alternativ kann auch eine externe Auswerteeinheit herangezogen werden.
Bei einer Variante des Verfahrens wird der wenigstens eine durch den Mess-Raum gesandte Mess-Strahl als horizontale und/oder vertikale Strahl-Anordnung gebildet, mit

a) zwei Laserstrahlern und zwei Laserstrahlempfängern, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind, oder
b) einem Laserstrahler, einem Strahlteiler, einer Umlenkung und zwei Laserstrahlempfängern, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind, oder
c) einem Laserstrahler, zwei Umlenkungen und einem Laserstrahlempfänger, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind, oder
d) einem Laserstrahler, einem Strahlteiler, einer Umlenkung und zwei Laserstrahlempfängern, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind, wobei eine asymmetrische Aufteilung der Strahlintensität zwischen den beiden Mess-Strahlen erfolgen kann, so dass in einem der beiden Mess-Strahlen eine einfache Bruchkontrolle, und im anderen der Mess-Strahlen eine Präzisionsmessung vorgenommen werden kann, oder
e) einem Laserstrahler, einer Umlenkung und einem Laserstrahlempfänger, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind, oder
f) einem Laserstrahler, einer Umlenkung mit einem Laserstrahlempfänger und einem weiteren Laserstrahlempfänger, die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs ausgerichtet sind, und zueinander einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum ausgerichtet sind.

Bei einer Variante des Verfahrens ergibt das Vergleichen eines oder mehrere der folgenden Resultate: (i) „Werkzeug in Ordnung“ -0-; (ii) „Werkzeug nicht in Ordnung“ -1- ; (iii) „Werkzeug in Ordnung mit Span/Tropfen am Endbereich“ (EB) des Werkzeugs -2-; (iv) „Störung während des Prüfgangs“ in Form von Tropfen, Spanflug, Nebel, etc. -3-; (v) „Werkzeugbruch mit Span/Tropfen am Bruch“ -4- .
Aus den wenigstens zwei repräsentativen Signalen wird bei einer Variante des Verfahrens (i): als erste Schaltschwelle bei Erreichung eines definierten Abschattungsgrades des Mess-Strahls -1-, (ii) als zweite Schaltschwelle bei Erreichung eines weiteren definierten Abschattungsgrades des Mess-Strahls MS 1 und/oder (iii) als zweite oder weitere Schaltschwelle bei Erreichung eines weiteren definierten Abschattungsgrades zumindest eines weiteren Mess-Strahls MS2 detektiert.
Hieraus lassen sich als Charakteristika (iv) eine Abschattungszeit wenigstens eines Mess-Strahls -2-; wenigstens eine Flanke des Mess-Strahls insbesondere als Gesamtgebilde aus Flanke, Dunkelphase, Flanke -3-; und/oder (v) ein Weg zwischen einer Schaltpunktposition zum Beginn der Abschattung des ersten Mess-Strahls und einer Schaltpunktposition zum Beginn der Abschattung des zweiten Mess-Strahls -4-; und/oder (vi) ein Weg vom Beginn des Lern-/Prüfgangs zu dem ersten Mess-Strahl bei einem definierten Lern-/Prüfbereich -5- ; und/oder (vii) Weg vom Beginn des Lern-/Prüfgangs von dem ersten oder dem zweiten Mess-Strahl zu einem Ende des definierten Lern-/Prüfbereichs -6- ; und/oder (viii) eine erste Schaltschwelle -7- ; und/oder (ix) eine zweite Schaltschwelle -8- ; ermitteln.
Bei einer Variante des Verfahrens wird von dem Werkzeug (i) ein Lerngang -1-; und/oder (ii) ein von der Werkzeugkontrolle -2-; und/oder (iii) ein von dem Lern-/ oder von der Werkzeugkontrolle unabhängiger Weg -3-; zurückgelegt.
Bei einer Variante des Verfahrens erfolgt die Auswertung für (i) den ersten Mess-Strahl (MS) -1- ; und/oder (ii) den zweiten Mess-Strahl (MS) -2- ; und/oder (iii) ein Zeitfenster -3-.
Figurenliste
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und Wirkungen der vorliegend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung derzeit bevorzugter Varianten sowie aus den Zeichnungen.

1 und 1a zeigen jeweils eine schematische seitliche Darstellung eines beispielhaften Werkzeugs, dessen Zustand mit der hier beschriebenen Vorgehensweise zu untersuchen ist.
2a, 2b bis 2c veranschaulichen in einer schematischen Darstellung Varianten einer Mess-Situation mit der hier beschriebenen Vorgehensweise in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.
3, 3a bis 3f veranschaulichen in schematischen Darstellungen den Verlauf des Signals aus dem Laserempfänger, wenn das Werkzeug in unterschiedlichen Zuständen und Szenarien in den Mess-Strahl einläuft und wieder herausläuft.
4 bis 8 veranschaulichen in schematischer Darstellung Varianten von Mess-Situationen der hier beschriebenen Vorgehensweise in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 und 1a zeigen jeweils eine schematische seitliche Darstellung eines beispielhaften Werkzeugs WZG in Gestalt eines Bohrers (1) und eines zylindrischen Fräsers (1a). Jedes dieser Werkzeuge WZG hat einen Schaftbereich SB und einen Endbereich EB. Die Zustände dieser Schaftbereiche SB und Endbereiche EB sind mit der hier beschriebenen und in 2a veranschaulichten Vorgehensweise zu untersuchen, wenn ein solches oder ein anderes Werkzeug in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine WZM eingesetzt ist.
Bei der Kalibrierung werden Referenzwerte erfasst. Diese können die Signaländerungen beim Erreichen der ersten Schaltschwelle -1- und wenigstens einer weiteren Schaltschwelle -2- bei der Abschattung wenigstens eines Messstrahls sein UND/ODER beim Durchfahren einer ersten Schaltpunktposition bei Beginn der Abschattung wenigstens eines Mess-Strahls MS1 und wenigstens einer weiteren Schaltpunktposition bei Ende der Abschattung des MS1 oder bei Beginn der Abschattung wenigstens eines weiteren Mess-Strahls MS2 sein.
Varianten eines solchen Szenarios aus 2a veranschaulichen die 2b, 2c. Auch hier ist ein Mess-Raum MR festgelegt, dem eine Messvorrichtung MV zugeordnet ist. Diese Messvorrichtung MV, aufweisend zwei parallel zueinander ausgerichtete Laserstrahler LS und zwei mit diesen kooperierende Laserstrahlempfänger LE dienen zur berührungslosen Abtastung des Werkzeugs WZG. Dazu senden die beiden Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR jeweils einen Mess-Strahl MS. Dabei kann in einer Variante der Mess-Raum MR auch Teil des Arbeitsraums AR sein oder unmittelbar an diesen angrenzen. Die Laserstrahlempfänger LE geben, wenn ein Werkzeug WZG den entsprechenden Mess-Strahl MS durchläuft, ein für ein Maß einer Abschattung des Mess-Strahls MS repräsentatives Signal aus. Diese Signale enthalten Charakteristika C1, C2, ... betreffend die Abschattung des Mess-Strahls MS durch das Werkzeug WZG. Die Signale werden einer Auswerteeinrichtung ECU zugeführt, von der sie empfangen und verarbeitet werden, um ein Ausgangssignal auszugeben.
Damit das Werkzeug WZG auf eine Beschädigung oder eine sonstige Abnormalität untersucht werden kann, wird es zunächst ein erstes Mal relativ zu dem einen der beiden Mess-Strahlen MS in einer ersten Richtung mit einem ersten Vorschub V1 so bewegt, dass das nicht rotierende Werkzeug WZG den einen der beiden Mess-Strahlen MS schneidet oder kreuzt. Dies ruft eine erste Abschattung AV1 des Mess-Strahls MS hervor. Diese erste Abschattung AV1 des Mess-Strahls MS wird durch den Laserstrahlempfänger LE erfasst. Der Laserstrahlempfänger LE gibt ein für den Verlauf der ersten Abschattung AV1 repräsentatives Signal aus, während das Werkzeug WZG den Mess-Raum MR beim ersten Bewegen des Werkzeugs WZG durchläuft und der eine Mess-Strahl MS die erste Abschattung AV1 erfährt. Dieses repräsentative Signal wird der Auswerteeinrichtung ECU zugeführt.
In einer Variante erfolgt dieses erste Bewegen des in eine nicht weiter veranschaulichte Spindel der Werkzeugmaschine WZM eingespannten Werkzeugs WZG auf einem Weg von einem Werkzeugmagazin WM in einen Arbeitsraum AR der Werkzeugmaschine WZM. Ein zweites Bewegen des nicht rotierenden Werkzeugs WZG erfolgt auf einem Weg des in die Spindel der Werkzeugmaschine WZM eingespannten Werkzeugs WZG zu dem Werkzeugmagazin WM von dem Arbeitsraum AR der Werkzeugmaschine WZM. Das erste Bewegen des Werkzeugs WZG relativ zu dem Mess-Strahl MS kann in unterschiedlichen Varianten während eines Ein-/ oder Auswechselvorgangs des Werkzeugs WZG von einem / in ein Werkzeugmagazin WM der Werkzeugmaschine WZM, auf einem Weg des Werkzeugs WZG zu einem Arbeitsraum AR der Werkzeugmaschine WZM, oder auf einem Weg des Werkzeugs WZG zu einem Vermessen des Werkzeugs WZG erfolgen. Dies gilt analog auch für das nachstehend beschriebene zweite Bewegen des Werkzeugs WZG.
Bei dem zweiten Bewegen des Werkzeugs WZG kreuzt dieses den Mess-Strahl MS in einer zweiten, zur ersten im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung mit im Wesentlichen mit dem ersten übereinstimmenden zweiten Vorschub V2. Hierbei wird eine zweite Abschattung AV2 des Mess-Strahls MS aus dem repräsentativen Signal des Laserstrahlempfängers LE erfasst, während das Werkzeug WZG den Mess-Raum MR durchläuft und der Mess-Strahl MS die zweite Abschattung erfährt.
In der Auswerteeinrichtung ECU, der auch dieses zweite repräsentative Signal zugeführt wird, werden wenigstens zwei Charakteristika C1 der ersten Abschattung AV1 mit wenigstens zwei Charakteristika C2 der zweiten Abschattung AV2 verglichen.
Abhängig vom Ergebnis des Vergleichs wird eine entsprechende Aktion A ausgelöst, sofern beim Vergleichen eine ein vorbestimmtes Maß M überschreitende Abweichung ABW der jeweiligen zu einander korrespondierenden Charakteristika C1, C2 festgestellt wird.
Damit das Vergleichen zu aussagekräftigen Ergebnissen führt, werden das erste und zweite Bewegen des Werkzeugs WZG durch Mess-Strahl MS unter Kontrolle einer numerischen Steuerung NC der Werkzeugmaschine WZM mit einem jeweiligen Mess-Satz ausgeführt.
Dabei erfolgt in einer Variante das zweite Bewegen des Werkzeugs durch den Mess-Strahl in einer zweiten, zur ersten im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung mit betragsmäßig im Wesentlichen mit dem ersten übereinstimmenden, zweiten Vorschub. Alternativ dazu werden in einer anderen Variante beim Vergleichen VGL der Charakteristika Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Vorschub rechnerisch kompensiert.
Die Charakteristika C1 der ersten Abschattung AV1 und die Charakteristika C2 der zweiten Abschattung AV2 sind in einer Variante jeweils wenigstens ein diskreter Messwert, eine Folge diskreter Messwerte, oder ein kontinuierlicher Signalverlauf sind. Die Charakteristika C1 der ersten Abschattung AV1 und die Charakteristika C2 der zweiten Abschattung AV2 werden als Messwerte oder als den Signalverlauf charakterisierende Folge von Messwerten detektiert und abgespeichert; sie geben - je nach ausgeführter Variante - einen Beginn B, und/oder wenigstens ein Ende E der Abschattung, und/oder eine Schaltposition und/oder einen Beginn und/oder ein Ende einer Strecke und/oder wenigstens ein Beginn und/oder ein Ende einer Dauer der Abschattung und/oder wenigstens ein Anstieg und/oder ein Abfall einer Flanke und/oder wenigstens ein Erreichen einer ersten und/oder wenigstens einer weiteren Schaltschwelle wieder.
Sofern beim Einwechseln das stehende, also sich nicht drehende, und orientierte Werkzeug auf dem Weg vom Werkzeugmagazin WM zum Arbeitsraum AR den Mess-Strahl MS beim Durchfahren nicht unterbricht, liegt ein Fehler vor.
Wie in 2b, 2c gezeigt, hat die Messvorrichtung zwei parallele Mess-Strahlen. Dies erlaubt unter anderem folgende Auswertungen, die auch unabhängig voneinander eingesetzt werden können:

1. Vergleich der Abschattungszeit/Flanke/Schaltschwelle am ersten Mess-Strahl MS mit der Abschattungszeit/Flanke/Schaltschwelle am zweiten Mess-Strahl in einem Lerngang. Diese beiden Abschattungszeiten/Flanken/Schaltschwellen werden abgespeichert und später dann mit den entsprechenden Abschattungszeiten/Flanken/Schaltschwellen aus einem Prüfgang verglichen.
2. Vergleich der gemessenen Zeitdauer für die Wegstrecke zwischen dem ersten und dem zweiten Mess-Strahl MS im Lerngang mit der gemessenen Zeitdauer für die Wegstrecke zwischen dem ersten und dem zweiten Mess-Strahl MS im Prüfgang.
3. Vergleich der gemessenen Strecke zwischen dem ersten und dem zweiten Mess-Strahl MS des Lerngangs mit der gemessenen Strecke zwischen dem ersten und dem zweiten Mess-Strahl MS des Prüfgangs.

Es werden dabei mindestens zwei Parameter aus dem Lerngang (zum Beispiel vom Wechselmagazin zum Arbeitsraum durch den Mess-Raum) den entsprechenden Parametern aus dem Prüfgang (zum Beispiel vom Arbeitsraum zum Wechselmagazin durch den Mess-Raum) zum Vergleich gegenübergestellt.
In 3 ist eine Positionierung des Werkzeugs WZG im Mess-Strahl MS an unterschiedlichen Stellen veranschaulicht. Dabei ist das Werkzeug WZG so im Mess-Strahl MS positioniert, dass ein Schaftbruch zu detektieren ist, so er denn vorliegt. Es ist aber auch möglich, das Werkzeug WZG so im Mess-Strahl MS zu positionieren, dass nur die Spitze des Werkzeugs WZG den Mess-Strahl MS durchläuft. Damit wäre auch ein kleiner Defekt, zum Beispiel ein Ausbruch zu detektieren.
Bei der Darstellung wurde das Werkzeug WZG so relativ zum Mess-Strahl MS bewegt, also in 3 von rechts nach links, dass bei den Positionen 1 und 7 das Werkzeug WZG gerade in den Mess-Strahl MS einläuft bzw. herausläuft. Dabei beginnt / endet im Verlauf des analogen Signals eine Spannungsänderung. Im Verlauf des analogen Signals fällt eine Flanke ab bzw. steigt eine Flanke an. Bei den Positionen 2 und 6 hat das Werkzeug WZG gerade die jeweiligen Schaltpunktpositionen erreicht, zu denen im gezeigten Beispiel etwa 50% der Abschattung des Mess-Strahls MS vorliegen. Bei den Positionen 3 und 5 hat das Werkzeug WZG gerade die komplette Abschattung erreicht. Position 4 ist die tatsächliche - ortsfeste - Position des Mess-Strahls MS, den das Werkzeug WZG durchläuft.
Beim Durchfahren des Mess-Strahls MS mit dem Werkzeug WZG nach dem Einwechseln des Werkzeugs können folgende Parameter aufgenommen werden:

Parameter 1: Die Position bei Beginn der Abschattung und Position bei Ende der Abschattung des Mess-Strahls MS kann erfasst und gespeichert werden.
Parameter 2: Aus Parameter 1 kann die Abschattungszeitdauer des Mess-Strahls MS berechnet und gespeichert werden.
Parameter 3: Zumindest 2 Schaltschwellen können mit unterschiedlichem Abschattungsgrad bestimmt werden.
Parameter 4: Der Abschattungsgradient (Maß der Zunahme bzw. Abnahme beim Durchlaufen des Mess-Strahls MS) kann erfasst und gespeichert werden. Der Verlauf kann hier weiter unterteilt werden in abfallende Flanke / Dunkelphase / ansteigende Flanke. Der Verlauf ist abhängig von der Kontur des Werkzeugs WZG. Diese Parameter des Lerngangs dienen als Referenzwerte für den Prüfgang. Vor dem Auswechseln des Werkzeugs, also auf dem Weg zurück zum Werkzeugmagazin, beim Prüfgang, durchfährt das Werkzeug WZG erneut den Mess-Strahl MS. Auch hier wird mindestens einer der Parameter aufgenommen und mit dem Wert des entsprechenden Parameters aus dem Lerngang verglichen.

Abhängig von dem Anwendungsfall wird das Werkzeug in entsprechender Höhe durch den Mess-Strahl MS hindurchgeführt.
Das Vergleichen kann in einer Variante auch anhand folgender Kategorien erfolgen, wobei die einzelnen Vergleiche zwischen Ergebnissen des Lerngangs und des Prüfgangs oder zwischen Ergebnissen eines der beiden Gänge (Lerngang und Prüfgang) ausgeführt werden: Als Ergebnisse des Lerngangs oder des Prüfgangs kann

(i) „Werkzeug in Ordnung“ -0-
(ii) „Werkzeug nicht in Ordnung“ -1- ;
(iii) „Werkzeug in Ordnung mit Span/Tropfen am Endbereich“ (EB) des Werkzeugs -2- ;
(iv) „Störung während des Prüfgangs“ in Form von Tropfen, Spanflug, Nebel, etc. -3- ;
(v) „Werkzeugbruch mit Span/Tropfen am Bruch“ -4- ;

Des Weiteren kann aus dem repräsentativen Signal

(i) eine erste Schaltschwelle bei definierten Abschattungsgrad eines Mess-Strahls MS1 -1-
(ii) Wenigstens eine zweite Schaltschwelle bei einem definierten Abschattungsgrad des ersten MS1 oder zumindest eines weiteren Mess-Strahls MS2 -2-
(iii) als Schaltpunktposition ein Beginn der Abschattung -3- ;
(iv) als Schaltpunktposition ein Ende der Abschattung -4- ;

Und die hieraus resultierenden Charakteristika

(v) eine Abschattungszeit zwischen den wenigstens zwei repräsentativen Signalen -5-;;
(vi) wenigstens eine Flanke des Mess-Strahls (MS) zwischen den wenigstens zwei repräsentativen Signalen -6- -3- ;
(vii) ein Weg zwischen den wenigstens zwei Signaländerungen (i) und (ii) UND/ODER (iii) und (iv) -7- (viii) Weg vom Beginn des Prüfgangs zu dem ersten Mess-Strahl (MS) bei einem definierten Prüfbereich -8- ;
(ix) Weg vom Beginn des Lern-/Prüfgangs von dem ersten oder dem zweiten Mess-Strahl (MS) zu einem Ende des definierten Lern-/Prüfbereichs -9-

in einer zweiten Gruppe ermittelt werden.
Ebenso wie die vorstehende Ausführungsvariante kann die in der vorstehenden Auflistung aufgeführte Ziffer „1“ bis „8“ zur einfachen Bezeichnung des Parameters verwendet werden.
Des Weiteren wird in einer dritten Gruppe unterschieden, ob von dem Werkzeug WZG

(i) ein Lerngang zurückgelegt bzw. ein Referenzwert herangezogen -1- ; oder
(ii) ein Prüfgang -2-; oder
(iii) ein von dem Lern-/ oder Prüfgang unabhängiger Weg -3- ;

Schließlich wird in einer vierten Gruppe unterschieden, ob die Auswertung für

(i) den ersten Mess-Strahl (MS1) -1- ;
(ii) den zweiten Mess-Strahl (MS2) -2-; oder
(iii) ein Zeit-/Positionsfenster -3-

Aus den einzelnen Ziffern dieser vier Gruppen lässt sich in der obigen Reihenfolge eine vierstellige Ziffernfolge erzeugen, die dann durch einfache „gleich“, „ungleich“, „größer“, oder „kleiner“-Operationen in der NC-Steuerung weiterverarbeitet werden können. Dabei sind der Auswertungstyp die erste Stelle der vierstelligen Ziffernfolge und die Bezeichnung des Ergebnisses die letzte Stelle der vierstelligen Ziffernfolge.
So können auch folgende Szenarien ausgewertet werden:

1110 = Schaltpunktposition beim Ende des Lerngangs durch Mess-Strahl 1, wenn das Werkzeug in Ordnung ist.
2221 = Abschattungszeit beim Prüfgang durch Mess-Strahl 2 bei Werkzeugbruch (in der Regel 2221 < 2120)
11xx = Mess-Strahl 1 im Lerngang; 1100 = Schaltpunktposition Beginn der Abschattung bei n% (n variabel definierbar) --> Schaltsignal 1 von Laserstrahlempfänger 1
1110 = Schaltpunkposition beim Verlassen des Lichtstrahls mit einer Abschattung = 50% --> Schaltsignal 2 von Laserstrahlempfänger 1
1120: Dauer der Abschattung des Mess-Strahls >= 50% im Lerngang; Lerngang (11xx) und Prüfgang (12xx) eines Werkzeugs
„Werkzeug in Ordnung“ wenn: 1120 (Abschattungszeitdauer Lerngang) = 1220 (Abschattungszeitdauer Prüfgang) UND 1100 = 1200 (Positionen beim Beginn der Abschattung im Lerngang und Prüfgang stimmen überein)
„Werkzeug in Ordnung“ wenn 1120 (Abschattungszeitdauer Lerngang) = 1220 (Abschattungszeitdauer Prüfgang) UND 1110 = 1210 (Positionen beim Ende der Abschattung im Lerngang und Prüfgang stimmen überein)
„Werkzeug in Ordnung“ wenn 1100 = 1200 UND 1110 = 1210 (Positionen beim Beginn und Ende der Abschattung im Lerngang und Prüfgang stimmen überein)
„Werkzeug in Ordnung“ wenn 1120 = 1220 UND 1130 = 1230
„Werkzeug nicht in Ordnung“ wenn 1120 ≠ 1220 UND 1100 ≠ 1200
„Werkzeug nicht in Ordnung“ wenn 1120 ≠ 1220 UND 1110 ≠ 1210
„Werkzeug nicht in Ordnung“ wenn 1100 ≠ 1200 UND 1110 ≠ 1210
„Werkzeug nicht in Ordnung“ wenn 1130 ≠ 1230 UND 1100 ≠ 1200

Unabhängig davon, ob ein oder mehrere Mess-Strahlen zur Untersuchung des Werkzeugs herangezogen werden, gilt, dass stets mindestens zwei Parameter des Lerngangs mit den korrespondierenden Parametern des Prüfgangs verglichen werden.
Zum Beispiel:

1100 = 1200 UND 1110 = 1210
UND/ODER Parameter 3 (optional) UND/ODER 1120 = 1220
UND/ODER Parameter 4 (optional) UND/ODER 1130 ≠ 1230

Durch Vergleich mindestens zweier Parameter des Lerngangs mit den korrespondierenden Parametern des Prüfgangs kann eine Aussage über den Zustand des Werkzeugs getroffen werden. Neben dem WZ-Zustand („Werkzeug in Ordnung“ / „Werkzeug nicht in Ordnung“) kann zudem bestimmt werden, ob beispielsweise ein Span am Werkzeug oder in der Spannut haftet. Dies kann bei diversen Bearbeitungsvorgängen (Bohren von dünnen Alublechen oder dergl.) eine Rolle spielen.
In 3a wird ein eine weitere Variante einer Vermessung des Werkzeugs veranschaulicht. Ein Lerngang findet statt beim Vermessen des Werkzeugs mit einem Mess-Strahl nach dem Einwechseln des Werkzeugs aus dem Werkzeugmagazin. Nach dem Einwechseln des Werkzeugs durchfährt es den Mess-Strahl (Lerngang). Als digitale Signale können dabei die Parameter „Schaltpunktpositionen“ 1100 / 1110 und „Abschattungszeitdauer“ 1120 erfasst werden. Bei der analogen Signalaufnahme kann zu dem das detektierte „analoge Muster“ 1130, welches das Werkzeug durch die Abschattung des Mess-Strahls erzeugt, aufgenommen und abgespeichert werden. Der Prüfgang in die entgegengesetzte Richtung wird ausgeführt, wenn das Werkzeug zum Auswechseln aus dem Arbeitsraum zurück in das Werkzeugmagazin gefahren wird. Im ersten Fall ist das Werkzeug WZG nach der Bearbeitung in Ordnung.
Um dies zu ermitteln, werden mindestens zwei der folgenden Parameter:

a) 1100 = 1200
b) 1110 = 1210
c) 1120 = 1220
d) 1130 = 1230

Im Betrieb einer Werkzeugmaschine ergibt sich mit dieser Vorgehensweise eine signifikante Zeitersparnis bei der Formkontrolle eines Werkzeugs.
Die gleichen Prüfbedingungen wie in der in 3a veranschaulichten Variante liegen in 3b vor. Da das Werkzeug im Szenario von 3b einen Bruch erlitten hat, liefert der Mess-Strahl im Prüfgang verglichen mit dem Lerngang gar keine Veränderung des Signals oder ein schwächeres Signal (kleinere Flanke, kürzere Abschattungsdauer, etc.).
Ein Vergleich von mindestens zwei der folgenden Parameter im Szenario der 3b liefert:

a) 1100 ≠ 1200
b) 1110 ≠ 1210
c) 1120 ≠ 1220
d) 1130 ≠ 1230

WZG

Die gleichen Prüfbedingungen wie in der in 3a veranschaulichten Variante liegen in 3c vor. Da das Werkzeug im Szenario von 3c einen Bruch erlitten hat und ein Span an der Spitze des Werkzeugs anhaftet, liefert der Mess-Strahl im Prüfgang verglichen mit dem Lerngang gar keine Veränderung des Signals oder ein schwächeres Signal (kleinere Flanke, kürzere Abschattungsdauer, etc.).
Ein Vergleich von mindestens zwei der folgenden Parameter im Szenario der 3c liefert:

a) 1100 ≠ 1204
b) 1110 ≠ 1214
c) 1120 ≠ 1224
d) 1130 ≠ 1234

WZG

Das Zeitfenster (siehe vierte Gruppe oben) stellt weitere Parameter zur Prüfung zur Verfügung. So ist es zum Beispiel möglich, den Bruch eines Werkzeugs WZG sowie Störungen im Prüfverlauf zu erkennen. Um den Einfluss von Tropfen oder Spänen im Bearbeitungsraum auf die Messung auszublenden, kann ein in 3d mit senkrechten strich-punktierten Linien begrenzter Bereich festgelegt werden, anhand dessen weitere Parameter erfasst werden können. Der Vergleich folgender Parameter im Szenario der 3d liefert:

1150 = 1251 UND 1160 ≠ 1261
1160 ≠ 1263¹ (Dauer des linken Pulses in 3d)
1160 ≠ 1263² (Dauer des rechten Pulses in 3d)

Dabei werden zwei oder mehr Schaltschwellen als ein Parameter erachtet. Hieraus ergibt sich, dass das Werkzeug WZG nicht in Ordnung ist. Neben der Dauer der Abschattung und den Positionen bei Abschattungsbeginn/-ende / Flanken gibt es weitere Parameter, mit deren Hilfe die Störungen im Prüfgang erkannt und ausgefiltert werden können. Der in 3d markierte Bereich beginnt frühestens zu dem Zeitpunkt, an dem eine konstante Vorschubgeschwindigkeit erreicht ist und hört vor einem Abbremsen des Werkzeugs (Vorschub) auf. Sofern zwei Schaltschwellen festgelegt sind, eine erste (1007) bei 10% beispielsweise beim ersten Schaltpunkt 1100 und eine zweite (1008) bei 90% der Abschattung, wird in diesem Fall die zweite Schaltschwelle nicht erreicht. Hieraus ergibt sich, dass das Werkzeug WZG nicht in Ordnung ist.
In 3e ist ein Lerngang nach einem Einwechseln des Werkzeugs WZG aus dem Werkzeugmagazin veranschaulicht, bei dem das Werkzeug zwei Mess-Strahlen MS1, MS2 oder mehr durchläuft. Der Prüfgang erfolgt vor dem Auswechseln des Werkzeugs WZG (siehe 3f).
Auch im Szenario der 3e gilt, dass die Messung frühestens zu dem Zeitpunkt beginnt, an dem eine konstante Vorschubgeschwindigkeit erreicht ist und endet vor einem Abbremsen des Werkzeugs WZG (Vorschub). Es stehen weitere Parameter zur Auswertung zur Verfügung. Das Werkzeug WZG fährt durch die beiden Mess-Strahlen MS1, MS2 mit konstantem Vorschub. Dabei werden in 3e die Positionen der Schaltsignale 1100 / 1110 / 2100 / 2110 UND/ODER die Zeitdauer der Abschattung bei jedem der Mess-Strahlen MS1, MS2 1120 / 2120 UND/ODER die Flanke der Abschattung bei jedem der Mess-Strahlen MS1, MS2 erfasst und abgespeichert. Als weiterer Parameter kommt in der gezeigten Variante die Zeitdauer 0140 mit Start bei 1100 und Ende bei 2100 zwischen den beiden Mess-Strahlen MS1, MS2 hinzu.
In 3f ist der zu 3e gehörige Prüfgang veranschaulicht, bei dem das Werkzeug WZG die zwei Mess-Strahlen MS1, MS2 durchläuft, wenn es in das Werkzeugmagazin zurückgefahren wird. In einer weiteren Variante kann zusätzlich auch die Verfahrzeit zwischen den beiden Mess-Strahlen MS1, MS2 des Lerngangs 0140 mit der entsprechenden Zeitdauer des Prüfgangs 0240 verglichen werden. Neben den Verfahrzeiten 0140 / 0240 können die zueinander korrespondierenden Signale der beiden Mess-Strahlen MS1, MS2 zusätzlich überprüft werden, sofern sie im Lerngang erfasst oder ermittelt wurden. Hierzu gehören als zusätzliche Parameter:

0140 = 0240
1130 = 1230
2130 = 2230
1100 = 1200
1110 = 1210
1120 = 2120
1120 = 1220
1220 = 2220
2120 = 2220
2100 = 2200
2110 = 2210
1200 = 2200

4 veranschaulicht eine gegenüber der 2b, 2c abgewandelte Ausführung der Messanordnung. Hier hat die Messvorrichtung MV zwei im Winkel von etwa 30 ° zueinander ausgerichtete Laserstrahler LS auf der einen Seite des Mess-Raums MR und zwei mit diesen kooperierende Laserstrahlempfänger LE auf der anderen Seite des Mess-Raums MR. Zur berührungslosen Abtastung des Werkzeugs WZG senden die beiden Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR jeweils einen Mess-Strahl MS. Auch hier kann - wie bei allen anderen Varianten - der Mess-Raum MR auch Teil des Arbeitsraums AR sein oder unmittelbar an diesen angrenzen. Die Laserstrahlempfänger LE geben, wenn ein Werkzeug WZG den entsprechenden Mess-Strahl MS durchläuft, ein für ein Maß einer Abschattung des Mess-Strahls MS repräsentatives Signal aus. Diese Signale enthalten Charakteristika C1, C2, ... betreffend die Abschattung des Mess-Strahls MS durch das Werkzeug WZG. Die Signale werden einer Auswerteeinrichtung ECU zugeführt, von der sie empfangen und verarbeitet werden, um ein Ausgangssignal auszugeben.
Damit das Werkzeug WZG auf eine Beschädigung oder eine sonstige Abnormalität untersucht werden kann, wird es zunächst ein erstes Mal relativ zu dem einen der beiden Mess-Strahlen MS in einer ersten Richtung mit einem ersten Vorschub V1 so bewegt, dass das nicht rotierende Werkzeug WZG den einen der beiden Mess-Strahlen MS schneidet oder kreuzt. Dies ruft eine erste Abschattung AV1 des Mess-Strahls MS hervor. Diese erste Abschattung AV1 des Mess-Strahls MS wird durch den Laserstrahlempfänger LE erfasst. Der Laserstrahlempfänger LE gibt ein für den Verlauf der ersten Abschattung AV1 repräsentatives Signal aus, während das Werkzeug WZG den Mess-Raum MR beim ersten Bewegen des Werkzeugs WZG durchläuft und der eine Mess-Strahl MS die erste Abschattung AV1 erfährt. Dieses repräsentative Signal wird der Auswerteeinrichtung ECU zugeführt.
Damit trotz der nicht parallelen Orientierung der beiden Mess-Strahlen MS vergleichbare Messergebnisse beim Durchlaufen der beiden Mess-Strahlen MS erzielt werden, ist dafür zu sorgen, dass das Werkzeug WZG die beiden Mess-Strahlen MS auf dem Weg in der ersten Richtung an derselben Stelle kreuzt, wie auf dem Weg in der zweiten Richtung.
In einer Variante von 4 kann einer der Laserstrahler LS auf der einen Seite gegen seinen zugehörigen Laserstrahlempfänger LE auf der gegenüberliegenden Seite vertauscht werden.
5 veranschaulicht eine Variante einer Mess-Situation in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Hier sind dem Mess-Raum MR ein Laserstrahler LS und ein erster Laserstrahlempfänger LE auf einer Seite, sowie ein Strahlteiler ST, ein zweiter Laserstrahlempfänger LE und eine Umlenkung UL auf der gegenüberliegenden Seite zugeordnet. Diese Komponenten sind so ausgerichtet, dass der Mess-Strahl MS von dem Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR zu dem Strahlteiler ST gelangt. Der Strahlteiler ST trennt den Mess-Strahl MS auf, so dass ein Teil zu dem ersten Laserstrahlempfänger LE und ein anderer Teil zu der Umlenkung UL gelangt. Die Umlenkung UL lenkt den aufgeteilten Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR im Wesentlichen parallel zum unaufgeteilten Mess-Strahl MS zu dem zweiten Laserstrahlempfänger LE. Damit verläuft der Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR in etwa quer zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs WZG.
6 veranschaulicht eine weitere Variante einer Mess-Situation in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Hier sind dem Mess-Raum MR ein Laserstrahler LS und ein Laserstrahlempfänger LE auf einer Seite, sowie zwei 90°-Umlenkungen UL auf der gegenüberliegenden Seite zugeordnet. Diese Komponenten sind so ausgerichtet, dass der Mess-Strahl MS von dem Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR zu den beiden zwei 90°-Umlenkungen UL gelangt. Die Umlenkungen UL lenken den Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR im Wesentlichen parallel zu dem Laserstrahlempfänger LE auf die eine Seite zurück. Damit verläuft der Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR in etwa quer zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs WZG.
7 veranschaulicht eine weitere Variante einer Mess-Situation in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Hier sind dem Mess-Raum MR ein Laserstrahler LS und ein Laserstrahlempfänger LE auf einer Seite, sowie eine Umlenkung UL auf der gegenüberliegenden Seite zugeordnet. Diese Komponenten sind so ausgerichtet, dass der Mess-Strahl MS von dem Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR zu der Umlenkung UL gelangt. Die Umlenkung UL lenkt den Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR im Winkel von etwa 30° zu dem Laserstrahlempfänger LE zurück. Damit verläuft der Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR in etwa quer zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs WZG.
8 veranschaulicht eine übrige Variante einer Mess-Situation in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Hier sind dem Mess-Raum MR ein Laserstrahler LS und ein erster Laserstrahlempfänger LE auf einer Seite, sowie ein zweiter Laserstrahlempfänger LE und eine Umlenkung UL auf der gegenüberliegenden Seite zugeordnet. Diese Komponenten sind so ausgerichtet, dass der Mess-Strahl MS von dem Laserstrahler LS durch den Mess-Raum MR zu dem zweiten Laserstrahlempfänger LE und der Umlenkung UL gelangt. Die Umlenkung UL lenkt den Mess-Strahl MS durch den Mess-Raum MR im Winkel von etwa 30° zu dem ersten Laserstrahlempfänger LE zurück.
Die vorangehend beschriebenen Varianten der Verfahren oder der Vorrichtungen sowie deren Funktions- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen den beschriebenen Verfahren bzw. Vorrichtungen zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Für die hier aufgeführten Wertebereiche gilt, dass auch sämtliche numerischen Zwischenwerte offenbart sind.
Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller textlich oder bildlich dargestellten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit einzelnen oder allen anderen Merkmalen hier offenbart.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10140822 A1 [0003]
DE 4238504 A1 [0006]
DE 102013011307 A1 [0007]
DE 3218754 C2 [0010]
DE 4244869 C2 [0011]
DE 19950331 A1 [0012]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

K. Rall et al. in ZWF 93, Jahren 1998, Heft 4, Seiten 127 bis 130 [0005]

Claims

Verfahren zum Kontrollieren eines in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (WZM) einzusetzenden Werkzeugs (WZG) auf das Vorliegen einer Abnormität, mit folgenden Schritten: • Bereitstellen einer Messvorrichtung, aufweisend wenigstens einen Laserstrahler (LS) und wenigstens einen Laserstrahlempfänger (LE) zur berührungslosen Abtastung des Werkzeugs (WZG) mittels wenigstens eines von dem wenigstens einen Laserstrahler (LS) zu dem wenigstens einen Laserstrahlempfänger (LE) durch einen Mess-Raum (MR) gesandten Mess-Strahls (MS), wobei der wenigstens eine Laserstrahlempfänger (LE) ein für ein Maß einer Abschattung des Mess-Strahls (MS) bei der Abtastung des Werkzeugs (WZG) mittels des wenigstens einen Mess-Strahls (MS) repräsentatives Signal ausgibt; • Bereitstellen einer Auswerteeinrichtung (ECU) zum Empfangen und Verarbeiten des wenigstens einen Signals, um dieses Signal zu verarbeiten und ein Ausgangssignal auszugeben; • erstes Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl (MS) in einer ersten Richtung mit einem ersten Vorschub (V1); • Erfassen einer ersten Abschattung (AV1) des wenigstens einen Mess-Strahls (MS) aus dem repräsentativen Signal des wenigstens einen Laserstrahlempfängers (LE) während das Werkzeug (WZG) den Mess-Raum (MR) beim ersten Bewegen des Werkzeugs (WZG) durchläuft und der wenigstens eine Mess-Strahl (MS) die erste Abschattung erfährt; • zweites Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl (MS) in einer zweiten, zur ersten im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung mit im Wesentlichen mit dem ersten übereinstimmendem zweiten Vorschub (V2); • Erfassen einer zweiten Abschattung (AV2) des wenigstens einen Mess-Strahls (MS) aus dem repräsentativen Signal des wenigstens einen Laserstrahlempfängers (LE) während das Werkzeug (WZG) den Mess-Raum (MR) beim zweiten Bewegen des Werkzeugs (WZG) durchläuft und der wenigstens eine Mess-Strahl (MS) die zweite Abschattung erfährt; • Vergleichen (VGL) wenigstens zweier Charakteristika (C1) der ersten Abschattung (AV1) mit wenigstens zwei Charakteristika (C2) der zweiten Abschattung (AV2); und • Auslösen einer entsprechenden Aktion (A), sofern beim Vergleichen eine ein vorbestimmtes Maß (M) überschreitende Abweichung (ABW) der jeweiligen, zu einander korrespondierenden Charakteristika (C1, C2) festgestellt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, bei dem das erste Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem Mess-Strahl (MS) - während eines Einwechselvorgangs des Werkzeugs (WZG) von einem Werkzeugmagazin (WM) der Werkzeugmaschine (WZM), - auf einem Weg des Werkzeugs (WZG) zu einem Arbeitsraum (AR) der Werkzeugmaschine (WZM) oder - auf einem Weg des Werkzeugs (WZG) zu einem Vermessen des Werkzeugs (WZG) erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, bei dem das zweite Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem Mess-Strahl (MS) - während eines Auswechselvorgangs des Werkzeugs (WZG) von einem Arbeitsraum (AR) der Werkzeugmaschine (WZM) in ein Werkzeugmagazin (WM) der Werkzeugmaschine (WZM) oder auf einem Weg des Werkzeugs (WZG) von einem Arbeitsraum (AR) der Werkzeugmaschine (WZM) in ein Werkzeugmagazin (WM) der Werkzeugmaschine (WZM) erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei dem das erste und/oder zweite Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem Mess-Strahl (MS) unter Kontrolle einer numerischen Steuerung (NC) der Werkzeugmaschine (WZM) mit einem jeweiligen Mess-Satz ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei dem das zweite Bewegen des Werkzeugs relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl in einer zweiten, zur ersten im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung mit im Wesentlichen mit dem ersten übereinstimmendem zweiten Vorschub erfolgt, oder beim Vergleichen (VGL) der Charakteristika werden Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Vorschub rechnerisch kompensiert.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, bei dem die Charakteristika (C1) der ersten Abschattung (AV1) und die Charakteristika (C2) der zweiten Abschattung (AV2) - jeweils wenigstens ein diskreter Messwert, eine Folge diskreter Messwerte, oder ein kontinuierlicher Signalverlauf sind; und wobei - bei dem die Charakteristika (C1) der ersten Abschattung (AV1) und die Charakteristika (C2) der zweiten Abschattung (AV2) als Messwerte oder als den Signalverlauf charakterisierende Folge von Messwerten detektiert und abgespeichert werden.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, bei dem die Charakteristika (C1) der ersten Abschattung (AV1) und die Charakteristika (C2) der zweiten Abschattung (AV2) - wenigstens einen Beginn (B), und/oder wenigstens ein Ende (E) der Abschattung und/oder - wenigstens eine Schaltposition und/oder - wenigstens einen Beginn und/oder ein Ende einer Strecke und/oder - wenigstens ein Beginn und/oder ein Ende einer Dauer der Abschattung und/oder - wenigstens ein Anstieg und/oder ein Abfall einer Flanke und/oder - wenigstens ein Erreichen einer ersten und/oder wenigstens einer weiteren Schaltschwelle wiedergeben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem das Werkzeug (WZG) beim ersten und/oder beim zweiten Bewegen des Werkzeugs (WZG) den Mess-Strahl (MS) nicht-rotierend durchläuft, und/oder bei dem das erste Bewegen des Werkzeugs (WZG) relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl (MS) in einer ersten Richtung mit einem ersten Vorschub (VI) mehrmals derart ausgeführt wird, dass der wenigstens eine Mess-Strahl (MS) von unterschiedlichen Stellen des Werkzeugs (WZG) eine Abschattung erfährt, und entsprechende erste Abschattungsverläufe (AV1) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem solche Charakteristika (C1) der ersten Abschattung (AV1) und solche Charakteristika (C2) der zweiten Abschattung (AV2) nicht zum Vergleichen herangezogen werden, die außerhalb vorher festgelegter Erwartungsgrenzen liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem der wenigstens eine durch den Mess-Raum (MR) gesandte Mess-Strahl (MS) als horizontale und/oder vertikale Strahl-Anordnung gebildet wird, mit a) zwei Laserstrahlern (LS) und zwei Laserstrahlempfängern (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind, oder b) einem Laserstrahler (LS), einem Strahlteiler (ST), einer Umlenkung (UL) und zwei Laserstrahlempfängern (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind, oder c) einem Laserstrahler (LS), zwei Umlenkungen (UL) und einem Laserstrahlempfänger (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind, oder d) einem Laserstrahler (LS), einem Strahlteiler (ST), einer Umlenkung (UL) und zwei Laserstrahlempfängern (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander entweder im Wesentlichen parallel oder einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind, wobei eine asymmetrische Aufteilung des Strahlintensität zwischen den beiden Mess-Strahlen in erfolgen kann, so dass in einem der beiden Mess-Strahlen eine einfache Bruchkontrolle, und im anderen der Mess-Strahlen eine Präzisionsmessung vorgenommen werden kann, oder e) einem Laserstrahler (LS), einer Umlenkung (U) und einem Laserstrahlempfänger (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind, oder f) einem Laserstrahler (LS), einer Umlenkung (U) mit einem Laserstrahlempfänger (LE) und einem weiteren Laserstrahlempfänger (LE), die im Wesentlichen quer, oder einen von 90° abweichenden Winkel zur Richtung des ersten und/oder zweiten Bewegens des Werkzeugs (WZG) ausgerichtet sind, und zueinander einen Winkel größer Null einschließend im Mess-Raum (MR) ausgerichtet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem das relativ zu dem wenigstens einen Mess-Strahl (MS) durch den Mess-Raum (MR) bewegte Werkzeug (WZG) so durch den Mess-Strahl (MS) bewegt wird, dass der Mess-Strahl (MS) - durch einen Schaftbereich (SB) des Werkzeugs (WZG), oder - durch einen Endbereich (EB) des Werkzeugs (WZG) eine Abschattung erfährt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem - das Vergleichen eines oder mehrere der folgenden Resultate ergibt: (i) „Werkzeug in Ordnung“ -0- ; (ii) „Werkzeug nicht in Ordnung“ -1- ; (iii) „Werkzeug in Ordnung mit Span/Tropfen am Endbereich“ (EB) des Werkzeugs -2- ; (iv) „Störung während des Prüfgangs“ in Form von Tropfen, Spanflug, Nebel, etc. -3-; oder (v) „Werkzeugbruch mit Span/Tropfen am Bruch“ -4- ; und/oder - aus dem repräsentativen Signal (i) als Schaltpunktposition ein Beginn der Abschattung -0- ; (ii) als Schaltpunktposition ein Ende der Abschattung -1- ; (iii) eine Abschattungszeit des Mess-Strahls (MS) -2- ; (iv) wenigstens eine Flanke des Mess-Strahls (MS) insbesondere als Gesamtgebilde aus Flanke, Dunkelphase, Flanke -3- ; (v) ein Weg zwischen einer Schaltpunktposition zum Beginn der Abschattung des ersten Mess-Strahls (MS) und einer Schaltpunktposition zum Beginn der Abschattung des zweiten Mess-Strahls (MS) -4- ; (vi) Weg vom Beginn des Lern-/Prüfgangs zu dem ersten Mess-Strahl (MS) bei einem definierten Lern-/Prüfbereich -5- ; (vii) Weg vom Beginn des Lern-/Prüfgangs von dem ersten oder dem zweiten Mess-Strahl (MS) zu einem Ende des definierten Lern-/Prüfbereichs -6- (viii) eine erste Schaltschwelle -7-; oder (ix) eine zweite Schaltschwelle -8- ; ermittelt wird; und/oder - von dem Werkzeug (WZG) (i) ein Lerngang -1- ; (ii) ein Prüfgang -2-; oder (iii) ein von dem Lern-/ oder Prüfgang unabhängiger Weg -3- ; zurückgelegt wird; und/oder - die Auswertung für (i) den ersten Mess-Strahl (MS) -1- ; (ii) den zweiten Mess-Strahl (MS) -2-; oder (iii) ein Zeitfenster -3- erfolgt.