DE10208990A1

DE10208990A1 - Method for measuring and monitoring machining steps during computer controlled machining of a workpiece, especially a crank- or camshaft, involves using image processing system and comparing workpiece measurements to set values

Info

Publication number: DE10208990A1
Application number: DE10208990A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bertschinger; Stephan Bayha
Original assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-18

Abstract

A method for measuring and monitoring machining steps during machining of workpieces in which an image processing system (43) is provided with its imaging area aligned with a measurement or monitoring position on the workpiece. The measured position can be compared with a design position and alterations made as necessary. The invention also relates to a corresponding device for implementation of the inventive method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und/oder Überwachen von Prozeßschritten beim Bearbeiten von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 56. The invention relates to a method for measuring and / or Monitoring of process steps when machining workpieces the preamble of claim 1 and a device for Implementation of the method according to the preamble of claim 56.

Bei der Bearbeitung von Werkstücken mit geometrisch bestimmter Schneide werden Verfahren wie Fräsen, Drehen, Drehräumen, Dreh- Drehräumen, Schälen und dergleichen eingesetzt. Bei der Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide werden Verfahren wie Schleifen, Bandfinishen, Läppen, Rollieren und dergleichen angewandt. Die Maschinen zum Bearbeiten der Werkstücke weisen aufgrund der geforderten Stückzahlen einen hohen Automatisierungsgrad auf. Diese Maschinen werden mit entsprechenden Einrichtungen meist automatisch be- und entladen. Die Fertigungsprozesse laufen selbständig programmgesteuert ab. Bei Funktionsstörungen oder bei verschlissenen Werkzeugen muß das Bedienungspersonal eingreifen. When machining workpieces with geometrically determined Processes such as milling, turning, turning broaching, turning Turning rooms, peeling and the like used. In the Machining with a geometrically undefined cutting edge becomes a process like Grinding, belt finishing, lapping, rolling and the like applied. The machines for processing the workpieces point due to the required quantities Level of automation. These machines come with appropriate facilities usually automatically loaded and unloaded. The manufacturing processes are running independently program-controlled. In the event of malfunctions or The operating personnel must intervene in worn tools.

Im folgenden wird der Stand der Technik am Beispiel der Kurbelwellenbearbeitung dargestellt. Sinngemäß gelten die Ausführungen aber auch für die Bearbeitung von Nockenwellen oder ähnlichen Werkstücken. In the following, the state of the art is shown using the example of Crankshaft machining shown. The explanations apply accordingly also for machining camshafts or similar Workpieces.

Der Fertigungsprozeß enthält neben dem eigentlichen Zerspanungsprozeß eine Reihe von Verfahren, die häufig eingesetzt werden, um einen automatischen Fertigungsablauf sicherzustellen. Diese Verfahren beruhen auf elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Einrichtungen, die über Schnittstellen mit der Maschinensteuerung verbunden sind. The manufacturing process includes the actual one Machining a number of procedures that are commonly used to ensure an automatic production process. This Processes are based on electromechanical, hydraulic or pneumatically driven devices that interface with the Machine control are connected.

Bei einem typischen Verfahren zur Bearbeitung von Kurbel- oder Nockenwellen werden die Werkstücke von Hand oder über eine automatische Beladeeinrichtung einer Spannvorrichtung zugeführt. Sie ist meist ein Spannfutter, das die Aufgabe der Ausrichtung des Werkstückes im Raum, der sicheren Spannung sowie der Werkstückdrehung übernimmt. Die erzielbare Fertigungsgenauigkeit hängt in hohem Maße von der zentrischen Einspannung des Werkstückes im Spannfutter ab. Die zentrische Einspannung kann aber nur bedingt beeinflußt werden. Ein Einflußfaktor ist durch die Genauigkeit des Spannfutters selbst gegeben. Weitgehend unbeeinflußbar sind maßliche Streuungen, die durch Reibungskräfte beim Einspannen entstehen. Es erfolgt vielfach ein sogenanntes "Vorhalten", bei dem gemessene Abweichungen, die systematisch auftreten, im Bearbeitungsprogramm berücksichtigt werden. Die Istlage der Werkstückachse zur Spannfutterachse wird nach dem Einspannen aber nicht mehr gemessen, bleibt also unbekannt. Eine Korrektur oder eine steuerungstechnische Berücksichtigung der Spannlage kann mit dem bekannten Spannfutter nicht durchgeführt werden. In a typical process for machining crank or Camshafts are the workpieces by hand or over a automatic loading device fed to a clamping device. she is usually a chuck that has the task of aligning the Workpiece in space, the safe clamping as well as the Workpiece rotation takes over. The achievable manufacturing accuracy depends on high degree of the central clamping of the workpiece in the Chuck. The centric clamping can only be conditional to be influenced. An influencing factor is the accuracy of the Chuck given yourself. Are largely uncontrollable dimensional scatter caused by frictional forces during clamping arise. There is often a so-called "provision" at which measured deviations that occur systematically in the Machining program are taken into account. The actual position of the workpiece axis However, the chuck axis is no longer after clamping measured, therefore remains unknown. A correction or a Control engineering consideration of the clamping position can be done with the known Chucks cannot be carried out.

Eine weitere Funktion ist das radiale Ausrichten der Kurbelwelle im Spannfutter. Dies ist erforderlich, wenn die Hublagerzapfen der Kurbelwelle bei zentrischer Spannung bearbeitet werden. Die kreisförmige Geometrie des Hublagerzapfens wird dann durch eine Interpolation zwischen einer rotatorischen und einer linearen Achse erzeugt. Geringe Abweichungen von der Soll-Radialposition können zu Maßabweichungen führen, die außerhalb der Toleranzen liegen. Die radiale Ausrichtung der Kurbelwelle erfolgt meist mittels einer gefrästen Fläche an der Kurbelwange, die an einer Referenzfläche im Spannfutter angeschlagen wird. Das Verfahren kann zu fehlerhaften Ergebnissen führen, wenn Partikel, wie Späne, zwischen die Auflageflächen gelangen. Fehlerhaft ausgerichtete Werkstücke werden bei diesen Verfahren erst bei einer sich an die Bearbeitung anschließenden Messung erkannt, d. h. das Werkstück wird vollständig bearbeitet, obwohl es nicht maßhaltig werden kann. Neben der Störanfälligkeit ist der Ausrichtvorgang bei diesem Verfahren langsam, wodurch die Taktzeit verlängert und die Stückkosten erhöht werden. Another function is the radial alignment of the crankshaft in the Chuck. This is necessary if the pin journal of the Crankshaft can be machined with centric tension. The circular geometry of the pin bearing is then replaced by a Interpolation between a rotary and a linear axis is generated. Slight deviations from the target radial position can Dimensional deviations that lie outside the tolerances. The Radial alignment of the crankshaft is usually done using a milled one Surface on the crank arm that is on a reference surface in the Chuck is struck. The procedure can be faulty Results occur when particles, such as chips, between the Contact surfaces. Workpieces misaligned These procedures are only followed when processing subsequent measurement detected, d. H. the workpiece is fully processed, although it cannot be true to size. In addition to the susceptibility to failure, the alignment process is also involved in this Process slowly, which increases the cycle time and the Unit costs can be increased.

Die Ermittlung der axialen Werkstückposition erfolgt bei bekannten Verfahren mittels eines Meßtasters, der eine bereits bearbeitete Fläche am Werkstück abtastet. Das Meßergebnis wird durch eine Nullpunktverschiebung im Bearbeitungsprogramm berücksichtigt. Ein solches Verfahren ist aufwendig und störanfällig. The determination of the axial workpiece position takes place in known ones Method using a probe that has already been processed Scans the surface on the workpiece. The measurement result is shown by a Zero point shift taken into account in the machining program. On such a process is complex and prone to failure.

Wenn aufgrund des Bearbeitungsprozesses eine Werkstückausrichtung nicht notwendig ist, kann mit einem einfachen Sensor berührungslos geprüft werden, ob ein Werkstück tatsächlich vorhanden ist. Dann wird das Werkstück bearbeitet. Nach der Bearbeitung wird es der Maschine entnommen, in einer externen Meßeinrichtung vermessen und der nächsten Bearbeitungsstation zugeführt. If due to the machining process Workpiece alignment is not necessary with a simple sensor contactlessly check whether a workpiece actually exists. Then the workpiece is machined. After editing it will removed from the machine, in an external measuring device measured and fed to the next processing station.

Es sind auch Maschinen bekannt, die mit einer Werkstücktypenerkennung ausgerüstet sind. Derartige Einrichtungen werden vorzugsweise in solchen Maschinen eingesetzt, die verschiedene Werkstücktypen bearbeiten. Für jedes Werkstück werden ein Bearbeitungsprogramm und Werkzeuge bereit gehalten. Die unterschiedlichen Werkstücktypen können in beliebiger Reihenfolge zur Bearbeitung gelangen, wobei mittels der automatisch arbeitenden Werkstücktyperkennung das entsprechende Programm zugeordnet wird. Zur Erkennung des Kurbelwellen- oder Nockenwellentyps verfügt die Einrichtung über Sensoren, die in definierten Positionen charakteristische Werkstückmerkmale abtasten. Dies geschieht im Anschluß an das radiale Ausrichten des Werkstückes. Die Einrichtung wird hierzu von einer Ausgangsposition in eine Prüfposition verstellt. Die mechanische Integration der Einrichtung in das Spannfutter ist aufwendig, weil auch die Sensoren räumlich angeordnet werden müssen. Eine hohe Störanfälligkeit ergibt sich durch Maßunterschiede oder Verunreinigungen an den Werkstücken, die zu fehlerhaften Sensorsignalen führen können. Wird aufgrund der fehlerhaften Werkstücktyperkennung ein falsches Bearbeitungsprogramm ausgewählt, kann dies zu Beschädigungen an der Maschine und/oder am Werkzeug führen. Machines are also known which work with a Workpiece type detection are equipped. Such facilities will be preferably used in machines that have different Process workpiece types. For each workpiece, one Machining program and tools kept ready. The different Workpiece types can be machined in any order arrive, using the automatically working Workpiece type recognition the corresponding program is assigned. For recognition of the crankshaft or camshaft type has the facility via sensors that are characteristic in defined positions Scan workpiece features. This happens after the radial Align the workpiece. The facility is being managed by a Starting position adjusted to a test position. The mechanical Integration of the device in the chuck is complex because too the sensors must be arranged spatially. A high Disturbance results from dimensional differences or contamination on the workpieces that lead to faulty sensor signals can. Is a due to the incorrect workpiece type recognition wrong machining program selected, this can Damage to the machine and / or the tool.

Bei verschiedenen Maschinen zur Bearbeitung von Kurbel- und Nockenwellen wird eine Überwachung der Position von beweglichen Maschinenbauteilen durchgeführt. Diese Funktion wird eingesetzt, um beispielsweise drohende Kollisionen erkennen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Bei lagegeregelten Achsen sind die Achspositionen bekannt, so daß bei entsprechender Programmierung Kollisionen erkannt werden können. Die Programmierung ist jedoch sehr aufwendig und muß individuell angepaßt werden. Bei nicht numerisch gesteuerten Achsen, beispielsweise bei Spannstöcken, können Positionen zwischen Start- und Endposition nicht überwacht werden. Die Programmierung kann in einem solchen Fall Kollisionen nicht sicher verhindern. In various machines for machining crank and Camshafts will monitor the position of moving Machine components carried out. This function is used to Detect impending collisions, for example, and if necessary To be able to initiate countermeasures. With position-controlled axes the axis positions are known, so that with appropriate Programming collisions can be detected. The However, programming is very complex and has to be individually adapted. For non-numerically controlled axes, for example with Vices cannot take positions between the start and end positions be monitored. Programming can be done in such a case Do not safely prevent collisions.

Für die Überwachung von Veränderungen der axialen Werkstückposition während der Bearbeitung werden indirekte Verfahren eingesetzt. Ein gängiges Verfahren arbeitet mit einer Luftauflagenkontrolle an Auflageflächen im Spannfutter. Andere Verfahren sehen Dehnmeßstreifen an den Spannbacken vor. For monitoring changes in the axial Indirect methods are used to position the workpiece during machining. A common procedure works with an air circulation control Contact surfaces in the chuck. See other procedures Strain gauges on the jaws.

Die Überwachung des Zerspanungsprozesses erfolgt, um Schneidenbruch oder Schneidenabnutzung erkennen zu können. Bekannte Verfahren messen dazu die Antriebsleistung, die Vorschubkraft oder Schwingungen und vergleichen sie mit Schwellwerten. Diese Analyseverfahren sind kompliziert und störanfällig. The machining process is monitored in order to To be able to detect cutting edge breakage or cutting edge wear. Known Methods measure the drive power, the feed force or Vibrations and compare them with threshold values. This Analysis procedures are complicated and prone to failure.

Um die hohen Anforderungen an die Maß- und Oberflächengenauigkeit bei der Bearbeitung von Kurbel- und Nockenwellen zu erreichen, müssen neben einer hochgenauen Maschine Bearbeitungswerkzeuge zur Verfügung stehen, die eine möglichst geringe Rund- oder Planlaufabweichung aufweisen. Werkzeuge zur Bearbeitung von Kurbel- und Nockenwellen mit geometrisch bestimmten Schneiden, beispielsweise Scheibenfräser, bestehen im wesentlichen aus einem Werkzeugkörper und Schneideinsätzen. Die Schneideinsätze müssen aufgrund der geringen Fertigungstoleranzen nach dem Sintern geschliffen werden und sind deshalb sehr teuer. Die im Werkzeugkörper vorgesehenen Aufnahmeflächen für die Schneideinsätze müssen ebenfalls sehr genau bearbeitet werden. Nach der Bestückung des Werkzeugkörpers mit den Schneideinsätzen wird die Rund- und Planlaufabweichung gemessen, die einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf. To meet the high demands on the dimensions and To achieve surface accuracy when machining crankshafts and camshafts, need machining tools in addition to a highly accurate machine are available that have the lowest possible round or Have runout. Tools for machining crank and camshafts with geometrically determined cutting edges, for example side milling cutters, consist essentially of one Tool bodies and cutting inserts. The cutting inserts must due to the low manufacturing tolerances after sintering are ground and are therefore very expensive. The one in the tool body intended receiving surfaces for the cutting inserts can also be edited very precisely. After equipping the Tool body with the cutting inserts is the round and The axial runout is measured which does not have a certain value may exceed.

Bei einem anderen Verfahren kann die Position der Schneideinsätze im Werkzeugkörper justiert werden. Die Plan- und Rundlaufabweichungen werden bereits während des Justiervorganges ermittelt. Die Genauigkeitsanforderungen an den Werkzeuggrundkörper und an die Schneideinsätze sind geringer, wodurch geringere Kosten entstehen. Dieser Kostenvorteil wird durch den aufwendigen Einstellvorgang jedoch wieder aufgehoben. Another method may be the position of the cutting inserts be adjusted in the tool body. The plan and Concentricity deviations are already determined during the adjustment process. The Accuracy requirements for the tool body and the Cutting inserts are lower, which means lower costs. This cost advantage is due to the complex adjustment process however canceled again.

Die Bestückung und die Messung erfolgt in beiden Fällen außerhalb der Maschine. Durch den Einbau des Fräsers in die Bearbeitungsmaschine können neue, zusätzliche Plan- und Rundlauffehler entstehen, beispielsweise durch Spiel oder Verschmutzung in der Schnittstelle. Ausrichten oder Nachjustieren des Werkzeuges ist technisch nur mit hohem Aufwand möglich und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht lohnend, weil die Maschine während dieser Einstellarbeiten stillstehen würde. Dies hat zur Folge, daß der zusätzliche Rund- und Planlauffehler nicht mehr kompensiert wird und die Bearbeitungsergebnisse entsprechend schlechter werden. In both cases, the assembly and the measurement take place outside the machine. By installing the router in the Machine tool, new, additional plan and runout errors can occur, for example due to play or contamination in the interface. Aligning or readjusting the tool is technically only with high effort possible and from an economic point of view not worthwhile because the machine during this adjustment would stand still. This has the consequence that the additional round and Axial runout is no longer compensated and the Machining results become correspondingly worse.

Die Vermessung der bearbeiteten Werkstückflächen der Kurbel- und Nockenwellen erfolgt bei bekannten Verfahren mit taktilen und/oder optischen Sensoren. Sie sind außerhalb der Bearbeitungsmaschine auf meist aufwendigen Einrichtungen vorgesehen. Zur Messung müssen die Sensoren zunächst in die Meßposition gebracht werden, wozu lange Verfahrwege und somit viel Zeit benötigt wird. Eine In- Prozeß-Messung ist mit diesen Systemen technisch nicht durchführbar. The measurement of the machined workpiece surfaces of the crank and In known methods, camshafts are made with tactile and / or optical sensors. You are outside the processing machine provided on mostly complex facilities. For measurement the sensors must first be brought into the measuring position, why long travels and therefore a lot of time is required. An in- Process measurement is not technical with these systems feasible.

Merkmalsanalysen der Werkstückoberflächen werden bei bekannten Verfahren in speziellen Prüfvorrichtungen im Anschluß an die Bearbeitung durchgeführt. Characteristic analyzes of the workpiece surfaces are known Procedures in special test fixtures following the Editing done.

Spannfutter zum Einspannen von Kurbel- und Nockenwellen weisen üblicherweise Funktionsträger, wie Spannbacken, Ausrichtbacken und eine Zentrierspitze, auf, die hydraulisch betätigt werden. Die jeweilige mechanische Bewegung eines dieser Funktionsträger ist an eine Kontrollstange gekoppelt, an deren Ende Einstellnocken angeordnet sind. Berührungslose Sensoren werden bei Erreichen einer bestimmten Position der Funktionsträger von den Einstellnocken gedämpft. Nachteilig ist der hohe Einstellaufwand, da jede Einzelposition über die Einstellnocken justiert werden muß. Für jede einzelne Position ist ein Näherungsschalter notwendig. Ein weiterer Nachteil ist, daß die üblicherweise eingesetzten berührungslosen Näherungsschalter mit einer relativ hohen Genauigkeit eingestellt werden müssen. Diese hohe Einstellempfindlichkeit kann bei auftretenden Bearbeitungsschwingungen oder aufgrund von unvermeidlichen Rundlaufabweichungen der Einstellnocken zu Fehlmeldungen führen. Show chucks for clamping crankshafts and camshafts usually function carriers, such as clamping jaws, alignment jaws and a centering tip, which are operated hydraulically. The the respective mechanical movement of one of these function carriers is on a control rod coupled, at the end of adjustment cams are arranged. Non-contact sensors are activated when one is reached specific position of the function carriers from the setting cams attenuated. The disadvantage is the high adjustment effort, since each Individual position must be adjusted using the setting cams. For each one Position requires a proximity switch. Another disadvantage is that the commonly used non-contact Proximity switches can be set with a relatively high accuracy have to. This high adjustment sensitivity can occur when Machining vibrations or due to inevitable Concentricity deviations of the setting cams lead to incorrect messages.

Ein weiteres Problem tritt auf, wenn sich die zu kontrollierenden Positionen aufgrund von zum Beispiel nicht konstanten Werkstückabmessungen oder durch einen anderen Werkstücktyp ändern. Hierbei müssen die Schaltpositionen manuell korrigiert bzw. angepaßt werden, was zu kostenintensiven Maschinenstillständen, Instandhaltungen, Instandsetzungen und Justierarbeiten führt. Another problem arises when the to be controlled Positions due to, for example, non-constant Change workpiece dimensions or by another workpiece type. in this connection the switching positions must be corrected or adjusted manually become what leads to costly machine downtimes, Maintenance, repairs and adjustment work.

Ein weiterer Nachteil der üblicherweise eingesetzten Kontrolleinrichtung eines Spannfutters ist, daß ein sicherer Funktionsablauf in der Regel seriell und folglich taktzeitintensiv abläuft. So wird erst nach Überprüfung des Erreichens der Soll-Position einer Funktion die nächste Funktion eingeleitet. Mit dieser Vorgehensweise wird vermieden, daß beispielsweise während einer ungewollt verzögerten Ausrichtbewegung die Werkstückspannung einsetzt. Die mechanische Position einer Spannfutterfunktion ist der Steuerung nur in den Positionen bekannt, in denen sich auch Näherungsendschalter befinden. Zwischenpositionen werden also nicht erkannt. Another disadvantage of the commonly used Control device of a chuck is that a safe functioning in the Usually runs serial and consequently cycle time-intensive. So only after Checking the reaching of the target position of a function next function initiated. With this approach avoided that, for example, during an unintentionally delayed Alignment movement uses the workpiece clamping. The The mechanical position of a chuck function is only in the control Positions known in which there are also proximity limit switches are located. Intermediate positions are therefore not recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß eine einfache, rasche und zuverlässige Messung und/oder Überwachung von Prozeßschritten möglich ist. The invention has for its object the generic Process and the generic device so that a simple, quick and reliable measurement and / or monitoring of process steps is possible.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 56 gelöst. This task is the generic method according to the invention with the characterizing features of claim 1 and the generic device according to the invention with the characterizing features of claim 56 solved.

Mit der Meßeinrichtung und dem Bildverarbeitungssystam können, Prozeßschritte einfach, genau und in kurzer Zeit gemessen und/oder überwacht werden. Das Bildverarbeitungssystem weist vorteilhaft wenigstens eine digitale Kamera auf, mit der Messungen durchgeführt oder auch Aufnahmen beispielsweise zur Bildanalyse gemacht werden können. Das Bildverarbeitungssystem enthält vorteilhaft wenigstens eine hochauflösende Digitalkamera, die mit wenigstens einer Auswertelogik und der Maschinensteuerung verbunden ist. Die Digitalkamera kann mit CCD-Bildsensoren oder ähnlichen Sensoren ausgestattet sein. With the measuring device and the image processing system, Process steps measured simply and precisely and in a short time and / or be monitored. The image processing system advantageously has at least one digital camera with which measurements performed or recordings made for example for image analysis can be. The image processing system advantageously contains at least one high-resolution digital camera that with at least an evaluation logic and the machine control. The Digital camera can use CCD image sensors or similar sensors be equipped.

Das Bildverarbeitungssystem wird bevorzugt im Arbeitsraum der Vorrichtung an einer zweckmäßigen Position angeordnet und fest mit der Vorrichtung verbunden. Es ist auch möglich, das Bildverarbeitungssystem außerhalb des Arbeitsraumes mit der Vorrichtung fest zu verbinden. Das Bildverarbeitungssystem kann schließlich auch unabhängig von der Vorrichtung angebracht sein. The image processing system is preferred in the work area of the Device arranged at a convenient position and firmly with the Device connected. It is also possible that Image processing system outside the work area with the device firmly connect. Finally, the image processing system can too be attached regardless of the device.

Es ist möglich, das Bildverarbeitungssystem beweglich anzuordnen, wobei die Bewegungen dann in wenigstens einer Achse erfolgen. Dadurch kann das Bildverarbeitungssystem innerhalb des Bewegungsbereiches beliebige Positionen anfahren. It is possible to arrange the image processing system movably, the movements then taking place in at least one axis. This allows the image processing system to operate within the Approach any position in the range of motion.

Vorteilhaft kann die Kamera des Bildverarbeitungssystems durch Referenzpunkte im Bildausschnitt zu einem Maßbezugssystem der Vorrichtung kalibriert werden. Dadurch können Werkstückmaße in bezug zur Maschinengeometrie ermittelt werden, zum Beispiel Abweichungen der Werkstückachse von der Spannfutterachse. The camera of the image processing system can advantageously be used Reference points in the image section for a dimensional reference system of the Device are calibrated. This allows workpiece dimensions to be related be determined for the machine geometry, for example Deviations of the workpiece axis from the chuck axis.

Die Kamera kann durch die Wahl entsprechender Objektive an unterschiedliche Aufgaben angepaßt werden. Für Präzisionsmessungen beispielsweise werden Objektive eingesetzt, die nur einen engen Bildausschnitt erfassen und somit einen großen Abbildungsmaßstab aufweisen. Eine hochgenaue Meßauflösung beträgt zum Beispiel etwa 0,001 mm. Sollen hingegen Bewegungen überwacht werden, werden Objektive eingesetzt, die einen großen Bildausschnitt erfassen. The camera can be selected by choosing appropriate lenses different tasks can be adapted. For precision measurements for example, lenses are used that are narrow Capture image section and thus a large image scale exhibit. A high-precision measurement resolution is, for example about 0.001 mm. If, on the other hand, movements are to be monitored, lenses are used that capture a large image section.

Die Verschmutzungsgefahr der Kamera und damit die Gefährdung der Prozeßsicherheit wird vorteilhaft durch eine Schutzabdeckung, durch Sperrluft, Spülluft oder Spülwasser mit rotierenden Sichtfenstern mit und ohne Abstreifer oder durch eine Befestigung hinter einer Schutzverkleidung wirksam verhindert. Die rotierenden Sichtfenster können außer der Schleudereinwirkung zusätzlich den Schmutz durch einen Abstreifer entfernen. Eine weitere Möglichkeit besteht im Aufbringen eines Spülwasserstroms auf einem Schutzglas vor der Kamera, der durch seine langsame Fließgeschwindigkeit eine laminare Strömung und somit optisch neutrale Eigenschaften aufweist. The risk of contamination of the camera and thus the hazard process safety is advantageous due to a protective cover, by sealing air, flushing air or flushing water with rotating Viewing windows with and without wipers or through a fastening behind a protective cover effectively prevented. The rotating In addition to the centrifugal effect, viewing windows can also remove dirt remove with a scraper. Another possibility is in Applying a flushing water stream to a protective glass in front of the Camera, due to its slow flow rate a laminar flow and thus has optically neutral properties.

Die Werkstücke können vor, während und nach der Bearbeitung vermessen und entsprechende Daten an die Maschinensteuerung übermittelt werden. The workpieces can be processed before, during and after machining measured and corresponding data to the machine control be transmitted.

Wird das Werkstück vor der Bearbeitung gemessen, kann eine optimale Werkstückausrichtung erreicht werden. Eine Vermessung des Werkstückes während der Bearbeitung ermöglicht ein sofortiges korrigierendes Eingreifen. Damit ist eine In-Prozeß-Messung realisierbar. Bei Messung nach Beendigung der Bearbeitung können die Meßdaten nachfolgenden Bearbeitungen zur Verfügung gestellt und dort gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden. Intelligente Bildanalyseverfahren ermöglichen eine präzise Vermessung auch bei Verschmutzung. If the workpiece is measured before machining, a optimal workpiece alignment can be achieved. A measurement of the Workpiece during processing enables immediate corrective intervention. This is an in-process measurement realizable. When measuring after finishing processing, the Measurement data made available for subsequent processing and corrective measures may be initiated there. Intelligent image analysis methods enable precise measurement even when dirty.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung können verschiedene elektromechanische, hydraulische oder pneumatische Einrichtungen ersetzt werden. Dies führt zu Kosteneinsparungen und zu einer erheblichen Verringerung von Maschinenstörungen. Dabei wird die Flexibilität bei unterschiedlichen Werkstücktypen wesentlich verbessert. As a result of the training according to the invention, various electromechanical, hydraulic or pneumatic devices be replaced. This leads to cost savings and one significant reduction in machine malfunctions. The Flexibility significantly improved for different workpiece types.

Infolge der Verwendung eines Bildverarbeitungssystems entfällt beispielsweise eine Einrichtung, um das Werkstück in der Vorrichtung auszurichten. Durch das Bildverarbeitungssystem wird die radiale Position einer Nocken- oder Kurbelwelle erfaßt, ausgewertet und an die Maschinensteuerung übermittelt. Dies kann bei stillstehendem Werkstück erfolgen, vorzugsweise aber bei rotierendem Werkstück, so daß das Werkstück sofort nach dem Einspannen in das Spannfutter in Rotation versetzt werden kann. Dadurch entstehen keine Wartezeiten, und der Zerspanungsprozeß kann sofort nach Erreichen der notwendigen Drehzahlen beginnen. Durch leistungsfähige Berechnungsalgorithmen und Rechensysteme können die Meßwerte in Echtzeit ausgewertet werden, so daß die Berechnungsergebnisse hauptzeitparallel zur Verfügung stehen. Alle mit einer elektromechanischen Einrichtung verbundenen Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Due to the use of an image processing system for example a device to the workpiece in the device align. Through the image processing system, the radial Position of a camshaft or crankshaft detected, evaluated and on the machine control communicates. This can happen when the machine is stationary Workpiece, but preferably with a rotating workpiece, so that the workpiece immediately after clamping in the Chuck can be set in rotation. This does not result in any Waiting times, and the cutting process can start immediately after reaching the necessary speeds begin. With powerful Calculation algorithms and computing systems can measure in Be evaluated in real time so that the calculation results be available parallel to the main time. All with an electromechanical Disadvantages associated with the establishment avoided inventive method.

Vorteilhaft ist die Möglichkeit, die Abweichung der Werkstückachse von der Spannfutterachse vektoriell in der Steuerung berücksichtigen zu können. Hierbei wird die Abweichung der Werkstückachse von der Spannfutterachse von dem Bildverarbeitungssystem erfaßt, gemessen und in Signalform der Maschinensteuerung zugeführt. The possibility of the deviation of the workpiece axis is advantageous from the chuck axis in the control system to be able to. The deviation of the workpiece axis from the Chuck axis captured by the image processing system, measured and fed to the machine control in signal form.

Die axiale Werkstückposition kann mit dem Bildverarbeitungssystem ebenso einfach ermittelt werden. Je nach Werkstücklage wird ein Korrekturwert an die Maschinensteuerung übermittelt. Aufwendige Meßsysteme an der Zentrierspitze eines Backenfutters können entfallen. The axial workpiece position can be checked with the image processing system can be determined just as easily. Depending on the workpiece position, a Correction value transmitted to the machine control. costly Measuring systems at the center point of a jaw chuck can omitted.

Auch die Werkstücktyperkennung wird durch das Bildverarbeitungssystem erheblich vereinfacht. So können Konturdaten verschiedener Werkstücktypen in der Maschinensteuerung abgelegt und mit den Meßdaten des Bildverarbeitungssystems verglichen werden. Hierbei können sogar Toleranzfelder definiert werden, die die in der Praxis auftretenden Maßabweichungen am Werkstück berücksichtigen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren mit wenigen Sensoren können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nahezu beliebig viele Identifikationsmerkmale eines Werkstückes definiert werden. Dadurch wird die Sicherheit der korrekten Zuordnung eines Bearbeitungsprogramms zu einem Werkstück erhöht. Vor allem im Hinblick auf flexible Fertigungsstrategien (chaotische Fertigung) ist dies von hoher Bedeutung. Selbstverständlich dient die Werkstücktyperkennung auch der Prüfung, ob ein Werkstück überhaupt vorhanden ist. The workpiece type recognition is also by the Image processing system considerably simplified. So contour data can be different Workpiece types stored in the machine control and with the Measurement data of the image processing system are compared. in this connection tolerance areas can even be defined which are in practice Take into account any dimensional deviations that occur on the workpiece. in the Contrary to the conventional methods with few sensors can with the method according to the invention almost any number Identification features of a workpiece can be defined. Thereby will ensure the correct assignment of a Machining program increased to a workpiece. Especially with a view to flexible manufacturing strategies (chaotic manufacturing) this is of high Importance. Of course, the workpiece type recognition is used also checking whether a workpiece is available at all.

Während bei zusätzlichen Werkstücktypen bei konventionellen Verfahren zusätzliche Meßsensoren an einer Einrichtung angebracht werden müssen, muß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich ein Datensatz der Werkstückkontur mit entsprechenden Identifikationsmerkmalen in die Maschinensteuerung eingelesen und dort abgelegt werden. While with conventional workpiece types Procedure additional measuring sensors attached to a device must be with the inventive method only one data record of the workpiece contour with the corresponding one Identification features read into the machine control and there be filed.

Die Überwachung der Bewegung von Maschinenbauteilen ist ein weiteres Verfahren, das mit dem Bildverarbeitungssystem durchgeführt werden kann. An den Bauteilen können hierzu Referenzpunkte definiert werden, beispielsweise eine Ecke eines Spindelgehäuses, deren Bewegung dann durch die Kamera überwacht wird. Die Sollbewegung dieses Bauteiles, die sich aus dem NC-Programm ergibt, kann mit der durch das Bildverarbeitungssystem ermittelten Istbewegung verglichen werden. Treten Abweichungen auf, werden der Maschinenablauf unterbrochen oder Warnhinweise auf dem Bildschirm der Maschinensteuerung angezeigt. Vorteilhaft ist dabei, daß die Überwachung kontinuierlich erfolgt, also auch Positionen zwischen Start- und Endposition einer Bewegung erfaßt werden. Weitere Beispiele für Baugruppen, deren Bewegung überwacht werden kann, sind Lünetten, Ladeluken, die Schiebetüren der Maschinenverkleidung und dergleichen. Monitoring the movement of machine parts is a another procedure that is performed with the image processing system can be. Reference points can be used on the components can be defined, for example a corner of a spindle housing, the Movement is then monitored by the camera. The target movement This component, which results from the NC program, can be used with the actual movement determined by the image processing system be compared. If deviations occur, the Machine sequence interrupted or warnings on the screen of the Machine control displayed. It is advantageous that the Monitoring is carried out continuously, including positions between start and End position of a movement can be recorded. More examples of Assemblies whose movement can be monitored are Bezels, loading hatches, the sliding doors of the machine casing and like.

Besonders vorteilhaft ist die Überwachung der Spannfutterfunktionen, die durch die Elemente Spannbacken, Ausrichtelemente und Zentrierspitze realisiert werden. Beispielsweise kann geprüft werden, ob eine Spannbacke ihre Soll-Spannposition erreicht hat. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der gesamte Spannfutterablauf durch eine Kamera gesteuert werden. Dadurch können die bisher hierfür vorgesehenen Sensoren entfallen. Monitoring the chuck functions is particularly advantageous, by the elements clamping jaws, alignment elements and Center point can be realized. For example, it can be checked whether a clamping jaw has reached its target clamping position. At a another embodiment, the entire chuck drain can a camera can be controlled. This allows them to do so provided sensors are omitted.

Die Überwachung einzelner Spannfunktionen kann direkt oder indirekt erfolgen; beispielsweise kann die Funktion der Zentrierspitze über Meßstößel überwacht werden. The monitoring of individual clamping functions can be done directly or done indirectly; for example, the function of the center point are monitored via measuring plungers.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch eingesetzt werden, um radiale und/oder axiale Verschiebungen des Werkstückes im Spannfutter während der Bearbeitung zu erkennen. Solche Bewegungen können zum Beispiel aus zu hohen Bearbeitungskräften resultieren und sind nicht zulässig. Wird eine derartige Verschiebung erkannt, kann die Maschinensteuerung den Vorschub verringern oder den Maschinenablauf ganz unterbrechen. The method according to the invention can also be used to radial and / or axial displacements of the workpiece in Detect chuck during machining. Such movements can result, for example, from excessive machining forces and are not allowed. If such a shift is recognized, the machine control can reduce the feed or the Interrupt the machine cycle completely.

Durch das Bildverarbeitungssystem werden völlig neue Verfahren bei der Kompensation von Rund- und/oder Planlauffehlern des Bearbeitungswerkzeuges ermöglicht. Das Bildverarbeitungssystem erfaßt die Kanten der Schneidplatten und berechnet daraus die Rund- und/oder Planlaufabweichungen. Aus diesen Daten werden in der Maschinensteuerung Korrekturfaktoren errechnet, die vom NC-Programm in einer Weise berücksichtigt werden, daß sich durch entsprechende An- Steuerung der NC-Achsen eine ideale Kreisform und/oder ein idealer Planlauf ergibt. The image processing system enables completely new processes the compensation of concentricity and / or runout errors of the Machining tool allows. The image processing system captures the Edges of the inserts and calculates the round and / or Wobbles. These data are used in the Machine control calculates correction factors by the NC program in are taken into account in such a way that Control of the NC axes an ideal circular shape and / or an ideal one Axial runout.

Neben der reinen Vermessung der Werkstücke können auch Oberflächeneigenschaften mit dem Bildverarbeitungssystem ermittelt werden. Außer der Oberflächenrauheit können beispielsweise auch Risse ermittelt werden. Dies ist besonders bei Kurbelwellen wichtig, da sie im späteren Betrieb hohen Belastungen ausgesetzt sind. Es ist denkbar, spezielle Lichtquellen, wie etwa Infrarot-, UV- oder Röntgenstrahlung einzusetzen, um Risse mit hoher Sicherheit nachweisen zu können. In addition to the pure measurement of the workpieces, you can also Surface properties determined with the image processing system become. In addition to the surface roughness, cracks can also occur be determined. This is especially important with crankshafts as they are exposed to high loads in later operation. It is conceivable, special light sources, such as infrared, UV or Use X-rays to detect cracks with a high degree of certainty can.

Ein Werkzeugverschleiß kann mit dem Bildverarbeitungssystem in einfacher und zuverlässiger Weise an den Farbabweichungen an der Schneidplatte erkannt werden. Tool wear can be avoided with the image processing system in simple and reliable way of the color deviations on the Insert are recognized.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können weitere, durch Beugung und/oder Brechung von Lichtstrahlen gewonnene Informationen ausgewertet werden. Durch Triangulationsverfahren können Informationen, wie räumliche Tiefe, mit in die Abbildinformationen aufgenommen werden. Die Oberflächenbeschaffenheit des zu messenden Körpers kann durch das Reflexionsverhalten von Licht unterschiedlicher Wellenlänge bestimmt werden. Durch rechnergestützte Analysen des Abbildes des an der Körperoberfläche reflektierten und gestreuten Lichts können die Informationen gewonnen werden. In the method according to the invention, further diffraction and / or refraction of light rays be evaluated. Using triangulation methods Information, such as spatial depth, in the image information be included. The surface quality of the to be measured The body can be different due to the reflection behavior of light Wavelength can be determined. Through computer-aided analyzes of the Image of the body reflected and scattered Light can be obtained from the information.

Es ist auch möglich, weitere, durch Interferenz von Lichtstrahlen und/oder durch die Analyse von Interferenzmustern gewonnene Informationen auszuwerten. So wird beispielsweise paralleles polychromes Licht beim Durchtritt durch ein Prisma in seine Farbbestandteile aufgespalten. Der so aufgefächerte konvergierende Lichtstrahl wird auf die zu messenden Kanten geleitet. Anhand der Farbanalyse des Restlichtstrahls, d. h. der nicht auf die messende Körperkante gefallenen Lichtstrahlen, kann über eine geometrische Beziehung auf die Lage der zu messenden Körperkante geschlossen werden. It is also possible to add more by interference from light rays and / or obtained by analyzing interference patterns Evaluate information. For example, parallel becomes polychrome light when passing through a prism in his Color components split. The converging beam of light so fanned out is directed to the edges to be measured. Based on the color analysis the residual light beam, d. H. not on the measuring body edge fallen rays of light, can have a geometric relationship the position of the body edge to be measured are closed.

Die Bildinformation kann auch durch einen ein- oder mehrachsig abgelenkten Einzellichtstrahl zusammengesetzt werden, wobei ein Rasterbild entsteht. Paralleles, monochromes und kohärentes Licht wird durch eine Blende mit fester Öffnungsgröße, zum Beispiel wenige 0,1 mm größer als der zu bestimmende Werkstückdurchmesser, auf den zu bestimmenden Werkstückdurchmesser emittiert. Abhängig von dem zu bestimmenden Werkstückdurchmesser ergeben sich damit zwei Einzelspaltsysteme und ein Doppelspaltsystem. Über die Auswertung des Interferenzmusters des Einzelspaltes, d. h. die optische Kante der Blende des zu bestimmenden Werkstückdurchmessers, und dem Abstand der Projektionsfläche zur Werkstückfläche kann auf die Größe des Einzelspaltes geschlossen werden. Durch die Verrechnung der beiden Einzelspaltgrößen wird der zu bestimmende Werkstückdurchmesser ermittelt. The image information can also be single or multi-axis deflected single light beam are composed, where a Raster image is created. Parallel, monochrome and coherent light is created through a panel with a fixed opening size, for example a few 0.1 mm larger than the workpiece diameter to be determined on the workpiece diameter to be determined. Depending on the workpiece diameter to be determined thus results two single gap systems and one double gap system. About the Evaluation of the interference pattern of the single slit, d. H. the optical Edge of the aperture of the workpiece diameter to be determined, and the distance of the projection surface to the workpiece surface can the size of the single slit can be closed. Through the The calculation of the two individual slit sizes becomes the one to be determined Workpiece diameter determined.

Es ist ferner möglich, mit der Kamera für den Bediener der Vorrichtung schwer zugängliche Wartungs-, Prüf- und Inspektionsstellen auf einem leicht zugänglichen Display anzuzeigen. Hierbei kann durch Ablenkung eines Einzellichtstrahles in horizontaler und vertikaler Richtung und die Zuordnung der jeweils gewonnenen Information zu einer Matrix ein mehrdimensionales Abbild erzeugt werden. It is also possible to use the camera for the operator Maintenance, testing and inspection points that are difficult to access an easily accessible display. Here can by Deflection of a single light beam in horizontal and vertical Direction and the assignment of the information obtained in each case a multidimensional image can be created in a matrix.

Es ist vorteilhaft, Bilder und/oder Meßdaten von Bildern für die Dokumentation eines katastrophalen Ereignisses (Crash-Situation) in einem Loopspeicher zu speichern. Der Loopspeicher zeichnet kontinuierlich die Kameradaten auf und verfügt über eine bestimmte Datenmenge. Ist die Kapazitätsgrenze des Speichers erreicht, so werden die jeweils ältesten Daten gelöscht. Somit können die Vorgänge im Arbeitsraum bis zu einem bestimmten Zeitraum zurückverfolgt werden. It is advantageous to use images and / or measurement data from images for the Documentation of a catastrophic event (crash situation) in a loop memory. The loop memory draws continuously on the camera data and has a specific Amount of data. If the capacity limit of the storage is reached, so the oldest data is deleted. So the operations traced back to a certain period in the workroom become.

Es ist ferner möglich, Bilder und/oder Meßdaten von Bildern für die Datensicherung von Qualitätsmerkmalen zu speichern, wie die Oberflächenbeschaffenheit oder Meßergebnisse. Eine solche Speicherung ist zum Beispiel zur Nachweisführung oder zur Erkennung vorteilhaft, wann bestimmte Verschleißgrenzen bei Werkzeugen auftreten. It is also possible to use images and / or measurement data from images for the Save data backup of quality features like that Surface quality or measurement results. Such storage is advantageous for example for verification or for recognition, when certain wear limits occur for tools.

Zur Abspeicherung von beispielsweise statistischen Auswertungen ist es auch vorteilhaft Bilder und/oder Meßdaten von Bildern für die Ereignisfortschreibung zu speichern. For storing statistical evaluations, for example it also advantageous images and / or measurement data from images for the Save event update.

Die Signale, die beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommen, unterscheiden sich in Analog- und Digitalsignale. Die Bildinformation wird mit Signalen vom Sensor zur Bildauswertung übertragen. Meßwerte, Bildinformationen und/oder Verarbeitungsergebnisse werden mit Signalen an die Bildweiterverarbeitung übertragen. The signals in the inventive method and in the device according to the invention are used itself in analog and digital signals. The image information is with Transfer signals from the sensor for image evaluation. measured values, Image information and / or processing results are displayed with signals transfer the image processing.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Further features of the invention result from the others Claims, the description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen The invention is illustrated by some in the drawings Exemplary embodiments explained in more detail. Show it

Fig. 1 in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, Fig. 1 in side view an inventive device for machining workpieces,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung das in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingespannte Werkstück mit Meßstellen, Fig. 2 is an enlarged view of the clamped in the apparatus of FIG. 1 with the workpiece measuring points,

Fig. 3 in Draufsicht und teilweise im Schnitt ein Spannfutter mit einem Meßstößel zum indirekten Messen von Spannfehlern, Fig. 3 in plan view and partly in section of a chuck with a Meßstößel for indirectly measuring of clamping errors,

Fig. 4 teilweise im Radialschnitt und teilweise in Stirnansicht das Spannfutter gemäß Fig. 3, Fig. 4 partially in radial section and partially in front view, the chuck of FIG. 3,

Fig. 5 in schematischer Darstellung Vektoren der Abweichung der Werkstückmittelachse von der Maschinenmittelachse, Fig. 5, a schematic representation of vectors of the deviation of the workpiece central axis of the machine central axis

Fig. 6 in schematischer Darstellung das Meßprinzip mit Auflicht, Fig. 6, a schematic representation of the measuring principle with incident light

Fig. 7 im schematischer Darstellung das Meßprinzip unter Verwendung von Auflicht und einem Reflektor, Fig. 7 in a schematic representation of the measuring principle using incident light and a reflector,

Fig. 8 in schematischer Darstellung das Meßprinzip mit Durchlicht mit einem Lampenprojektionssystem, Fig. 8 shows a schematic representation of the measuring principle with transmitted light with a lamp projection system,

Fig. 9 in schematischer Darstellung das Meßprinzip mit Durchlicht mit Hilfe eines Lichtleiters, Fig. 9 shows a schematic representation of the measuring principle with transmitted light using a light guide,

Fig. 10 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer schwenkbaren Kameraanordnung, Fig. 10 shows a device according to the invention with a pivotable camera assembly,

Fig. 11 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer festen Kameraanordnung, Fig. 11 shows an inventive device with a fixed camera assembly,

Fig. 12 in schematischer Darstellung das Prinzip einer Kollisionserkennung mit einer Meßeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 12 shows a schematic illustration the principle of a collision detection with a measuring device of the inventive device,

Fig. 13 in schematischer Darstellung die Erkennung durch rechnerische Elimination von Partikeln, Fig. 13 a schematic representation of the identification by computational elimination of particles,

Fig. 14 in vergrößerter Darstellung Meßstellen an einem Hauptlager einer Kurbelwelle. Fig. 14 in an enlarged view measuring points on a main bearing of a crankshaft.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Bearbeitung von Werkstücken 33, insbesondere von Kurbelwellen, Nockenwellen oder ähnlichen Werkstücken. Die Vorrichtung hat ein Gestell 2 mit Linearführungen 7, die in Z-Richtung verlaufen. Auf den Linearführungen 7 sind zwei unabhängig voneinander verfahrbare Kreuzschlitten 4 geführt. Sie tragen Linearführungen 8, die sich in X-Richtung erstrecken und einen Spindelkasten 5 tragen, der mit dem jeweiligen Kreuzschlitten 4 in X-Richtung verfahren werden kann. In jedem Spindelkasten 5 befindet sich eine Spindel 6, auf der drehfest ein Bearbeitungswerkzeug 31 sitzt. Zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes 33 sind zwei Spannfutter 22 vorgesehen, die jeweils auf einem Schlitten 3 längs einer Linearführung 9 in Z-Richtung verfahrbar sind. Dadurch können Werkstücke unterschiedlicher Länge gespannt werden. Im Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 33 eine Kurbelwelle, die an ihren beiden Flanschen 36 in den Spannfuttern 22 fest aufgenommen ist. Beide Spannfutter 22 sind um eine C-Achse 23 drehbar gelagert und können NC-gesteuert jede beliebige Drehwinkelposition einnehmen. Die Bearbeitung der Kurbelwelle 33 erfolgt mit bekannten Verfahren, wie zum Beispiel Außenfräsen oder Drehräumen. Mit den Werkzeugen 31 werden Hauptlager 34 und Hublager 35 der Kurbelwelle 33 bearbeitet. Beide Werkzeuge 31 bearbeiten gleichzeitig jeweils eine Lagerstelle 34 bzw. 35. Fig. 1 shows an apparatus 1 for machining of workpieces 33, in particular of crankshafts, camshafts or similar workpieces. The device has a frame 2 with linear guides 7 which run in the Z direction. Two independently movable cross slides 4 are guided on the linear guides 7 . They carry linear guides 8 which extend in the X direction and carry a headstock 5 which can be moved with the respective cross slide 4 in the X direction. In each headstock 5 there is a spindle 6 , on which a machining tool 31 sits in a rotationally fixed manner. To hold the workpiece 33 to be machined, two chucks 22 are provided, each of which can be moved on a slide 3 along a linear guide 9 in the Z direction. This enables workpieces of different lengths to be clamped. In the exemplary embodiment, the workpiece 33 is a crankshaft, which is fixedly received on its two flanges 36 in the chucks 22 . Both chucks 22 are rotatably mounted about a C-axis 23 and can assume any rotational angle position under NC control. The crankshaft 33 is machined using known methods, such as external milling or turning rooms. Main bearings 34 and pin bearings 35 of crankshaft 33 are machined with tools 31 . Both tools 31 simultaneously process a bearing 34 and 35, respectively.

Im Bereich zwischen den Werkzeugen 31 wird ein Arbeitsraum 10 gebildet, in dessen oberen Bereich ein Kamerasystem 43 als Bildverarbeitungs- und als Meßeinrichtung vorgesehen ist. Das Kamerasystem 43 hat zwei Videokameras 46 mit Objektiven 47. Das Kamerasystem 43 kann ortsfest, aber auch beweglich, insbesondere schwenkbar oder verschieblich, an der Vorrichtung 1 vorgesehen sein. Wenn das Kamerasystem 43 verschiebbar ist, dann sind zwei Führungsschienen 44 und 45 vorgesehen, mit denen das Kamerasystem 43 in Z-Richtung und in X-Richtung bewegt werden kann, also in Werkstücklängs- und -querrichtung. A work space 10 is formed in the area between the tools 31 , in the upper area of which a camera system 43 is provided as an image processing and measuring device. The camera system 43 has two video cameras 46 with lenses 47 . The camera system 43 can be provided on the device 1 in a stationary, but also movable, in particular pivotable or displaceable. If the camera system 43 is displaceable, then two guide rails 44 and 45 are provided with which the camera system 43 can be moved in the Z direction and in the X direction, that is to say in the longitudinal and transverse direction of the workpiece.

Außerhalb des Arbeitsraumes 10 der Vorrichtung 1 befindet sich ein Maschinenbedienfeld 14, das wenigstens ein integriertes Display 15aufweist. Eine Maschinenverkleidung 11 weist auf der in Fig. 1 rechten Seite wenigstens ein großformatiges Display 16 auf. Auf den beiden Displays 15, 16 können die vom Kamerasystem 43 aufgenommenen Bilder aus dem Innenraum der Vorrichtung 1 bzw. aus dem Arbeitsraum 10 dargestellt werden. In diesem Falle ist ein Sichtfenster in der Maschinenverkleidung 11 nicht notwendig, da auf den Displays 15, 16 das Innere der Vorrichtung dargestellt wird. Selbstverständlich kann zusätzlich ein solches Sichtfenster in der Maschinenverkleidung 11 vorgesehen sein. Die Abbildung auf wenigstens einem Display, vorzugsweise auf beiden Displays 15, 16, läßt sich vorteilhaft zoomen, so daß der Bediener der Vorrichtung 1 optimal den ihn interessierenden Bereich im Arbeitsraum 10 überwachen kann. Das Öffnen einer Schutztür 12, um Einsicht in den Arbeitsraum 10 zu erhalten, ist darum nicht erforderlich. A machine control panel 14 , which has at least one integrated display 15 , is located outside the working space 10 of the device 1 . A machine casing 11 has at least one large-format display 16 on the right-hand side in FIG. 1. The images recorded by the camera system 43 from the interior of the device 1 or from the work space 10 can be shown on the two displays 15 , 16 . In this case, a viewing window in the machine casing 11 is not necessary since the interior of the device is shown on the displays 15 , 16 . Of course, such a viewing window can also be provided in the machine casing 11 . The image on at least one display, preferably on both displays 15 , 16 , can advantageously be zoomed, so that the operator of the device 1 can optimally monitor the area of interest in the work space 10 . It is therefore not necessary to open a protective door 12 in order to gain insight into the work space 10 .

Fig. 2 zeigt beispielhaft an der Kurbelwelle 33 vorgesehene Meßstellen 73 bis 83, die mit dem Kamerasystem 43 erfaßt werden können, um eine Prozeßoptimierung und/oder ein In-Prozeß-Messung vornehmen zu können. Die Meßstellen 73, 74 befinden sich an den Flanschen 36 der Kurbelwelle 33 und dienen zur Bestimmung der axialen Einspannposition der Kurbelwelle 33 im Spannfutter 22. Die Meßstellen 75 bis 78 dienen zur Bestimmung der Istlage der Werkstückachse 37 nach dem Einspannen der Kurbelwelle 33 in den beiden Spannfuttern 22. Die Meßstellen 79, 80 zeigen Meßstellen an, anhand derer beispielsweise der Durchmesser des Hublagerzapfens 35 bestimmt werden kann. An den Meßstellen 81 und 82 wird die axiale Breite des Hublagerzapfens 35 zwischen den Wangen 88, 89 der Kurbelwelle 33 ermittelt. Um die radiale Ausrichtung der Kurbelwelle 33 zu Erfassen, ist die Meßstelle 83 vorgesehen. Fig. 2 shows an example of on the crankshaft 33 provided for measuring points 73 to 83, which can be detected with the camera system 43, an optimization process and / or an in-process measurement to make. The measuring points 73 , 74 are located on the flanges 36 of the crankshaft 33 and serve to determine the axial clamping position of the crankshaft 33 in the chuck 22 . The measuring points 75 to 78 serve to determine the actual position of the workpiece axis 37 after the crankshaft 33 has been clamped in the two chucks 22 . The measuring points 79 , 80 indicate measuring points by means of which, for example, the diameter of the pin journal 35 can be determined. The axial width of the thrust bearing pin 35 between the cheeks 88 , 89 of the crankshaft 33 is determined at the measuring points 81 and 82 . In order to detect the radial alignment of the crankshaft 33 , the measuring point 83 is provided.

Fig. 3 zeigt eines der Spannfutter 22, das mit zwei Meßstößeln 24 versehen ist. Sie liegen, wie Fig. 4 zeigt, rechtwinklig zueinander und werden jeweils durch eine sie umgebende Schraubendruckfeder 25radial nach innen belastet, so daß sie mit einer kolbenförmigen Verbreiterung 90 an der Mantelfläche einer Zentrierspitze 27 anliegen. Die Meßstößel 24 sind in Radialbohrungen 91 im Spannfutter 22 geführt, die in einen im Durchmesser erweiterten Bohrungsabschnitt 92 übergehen, der die Schraubendruckfedern 25 aufnimmt. Die Druckfedern 25 stützen sich an den Verbreiterungen 90 der Meßstößel 24 sowie am Boden 93 der Bohrungsabschnitte 92 ab. Fig. 3 shows one of the chucks 22 , which is provided with two plungers 24 . They lie, as shown in FIG. 4, at right angles to one another and are each loaded radially inwards by a helical compression spring 25 surrounding them, so that they abut against the lateral surface of a centering tip 27 with a piston-shaped widening 90 . The measuring plungers 24 are guided in radial bores 91 in the chuck 22 , which merge into a bore section 92 which is enlarged in diameter and which receives the helical compression springs 25 . The compression springs 25 are supported on the widenings 90 of the measuring plungers 24 and on the bottom 93 of the bore sections 92 .

Die beiden Meßstößel 24 liegen mit ihren Verbreiterungen 90 an zwei rechtwinklig zueinander liegenden Stellen an der Mantelfläche der Zentrierspitzen 26 an, die in bekannter Weise die Kurbelwelle 33 zentrieren. Die tage der beiden Meßstößel 24 wird durch das Kamerasystem in noch zu beschreibender Weise erfaßt und daraus indirekt die Istlage der Werkstückachse 37 nach dem Einspannen ermittelt. Eine solche Erfassung der Istlage der Werkstückachse 37 mit den beiden Meßstößeln 24 jedes Spannfutters 22 wird dann vorgenommen, wenn eine direkte Messung an den Meßstellen 75 bis 78 (Fig. 2) nicht möglich ist, weil beispielsweise die Sicht auf die Flansche 36 der Kurbelwelle 33 durch Spannbacken 26 versperrt ist, mit denen die Flansche 36 in den Spannfuttern 22 gespannt werden. The two measuring plungers 24 rest with their widenings 90 at two points lying at right angles to one another on the lateral surface of the centering tips 26 , which center the crankshaft 33 in a known manner. The days of the two measuring plungers 24 are recorded by the camera system in a manner to be described below, and the actual position of the workpiece axis 37 is indirectly determined therefrom after clamping. Such detection of the actual position of the workpiece axis 37 with the two measuring plungers 24 of each chuck 22 is carried out when a direct measurement at the measuring points 75 to 78 ( FIG. 2) is not possible because, for example, the view of the flanges 36 of the crankshaft 33 is blocked by clamping jaws 26 with which the flanges 36 are clamped in the chucks 22 .

Die Zentrierspitze 27 liegt in einer axialen Führungsbohrung 28, in der die Zentrierspitze 27 geringfügig radial beweglich ist. Die Zentrierspitze 27 folgt beim Einspannvorgang der Bewegung des Werkstückes 33 und liegt dadurch immer auf der Werkstückachse 37. Eine radiale Auslenkung der Zentrierspitze 27 wird auf die Meßstößel 24 übertragen, die entsprechend radial in ihren Bohrungen 91 verschoben werden. Die Meßstößel 24 ragen in jeder Lage aus dem Spannfutter 22 heraus, so daß sie vom Kamerasystem 43 erfaßt werden können. Eine Abweichung der Werkstückachse 37 von der Maschinenachse äußert sich in einer Auslenkung zumindest eines der Meßstößel 24, so daß über die radiale Lage des Meßstößels 24 auf die Istlage der Werkstückachse 37 nach dem Einspannen der Kurbelwelle geschlossen werden kann. The centering tip 27 lies in an axial guide bore 28 in which the centering tip 27 is slightly radially movable. The centering tip 27 follows the movement of the workpiece 33 during the clamping process and is therefore always on the workpiece axis 37 . A radial deflection of the centering tip 27 is transmitted to the measuring plungers 24 , which are correspondingly displaced radially in their bores 91 . The measuring plungers 24 protrude from the chuck 22 in any position so that they can be detected by the camera system 43 . A deviation of the workpiece axis 37 of the machine axis is expressed in a deflection of at least one of Meßstößel 24 so that it can be concluded about the radial position of the Meßstößels 24 to the actual position of the workpiece axis 37 after clamping of the crankshaft.

Fig. 5 zeigt schematisch die Maschinenachse 38, in welcher bei idealer Einspannung der Kurbelwelle 33 die Werkstückachse 37 liegen sollte. In Fig. 5 ist der Fall dargestellt, daß die Werkstückachse 37 nach dem Einspannen der Kurbelwelle 33 in den beiden Spannfuttern 37 von der Maschinenachse 38 abweicht. Die Abweichung kann in einem X-Y-Koordinatensystem in zwei Meßebenen 94, 95 in einfacher Weise ermittelt werden, die in Richtung der Maschinenachse 38 Abstand voneinander haben. Die Maschinenachse 38 geht durch den Mittelpunkt der beiden X-Y-Koordinatensysteme in den Meßebenen 94, 95. Da die Werkstückachse 37 von der Maschinenachse 38 abweicht, kann die Abweichung der Werkstückachse 37 von der Maschinenachse 38 in den beiden Meßebenen 94, 95 durch Angabe der jeweiligen Komponenten in X- und Y-Richtung angegeben werden. In der Meßebene 94 kann die Abweichung der Werkstückachse 37 von der Maschinenachse 38 durch die beiden Komponenten ΔX_L und ΔY_L angegeben werden. In der Meßebene 95 beträgt diese Abweichung ΔX_R und ΔY_R. Fig. 5 shows schematically the machine axis 38, in which at ideal clamping of the crankshaft the workpiece axis should be 37 33. In FIG. 5, the case is shown that the workpiece axis 37 is deviated after clamping the crankshaft 33 in the two chucks 37 of the machine axis 38. The deviation can be determined in an XY coordinate system in two measurement planes 94 , 95 , which are spaced apart in the direction of the machine axis 38 . The machine axis 38 passes through the center of the two XY coordinate systems in the measurement planes 94 , 95 . Since the workpiece axis 37 deviates from the machine axis 38, the deviation of the workpiece axis can be specified direction Y 37 from the machine axis 38 in the two measuring planes 94, 95 by indicating the respective components in the X and. The deviation of the workpiece axis 37 from the machine axis 38 can be indicated in the measurement plane 94 by the two components ΔX _L and ΔY _L. In the measurement plane 95 , this deviation is ΔX _R and ΔY _R.

Das Kamerasystem 43 kann diese Abweichungen ΔX_L, ΔY_L sowie ΔXR, ΔX_R in den Meßebenen 94, 95 erfassen und als Signal der Maschinensteuerung zuführen. Mit ihr können diese Abweichungen rechnerisch kompensiert werden, so daß die Werkzeuge 31 unter Berücksichtigung dieser Korrekturwerte so bei der Bearbeitung der Kurbelwelle 33 in Vorschubrichtung X zugeführt werden, daß die Abweichung der Werkstückachse 37 von der Maschinenachse 38 kompensiert wird. Dadurch sind hochgenaue Bearbeitungsergebnisse erreichbar, obwohl die Achse 37 der Kurbelwelle 33 nicht in der Maschinenachse 38 liegt. The camera system 43 can detect these deviations .DELTA.X _L , .DELTA.Y _L and .DELTA.XR, .DELTA.X _R in the measurement planes 94 , 95 and feed them to the machine control as a signal. With these, these deviations can be compensated for arithmetically, so that the tools 31 , taking into account these correction values, are fed in the feed direction X when machining the crankshaft 33 such that the deviation of the workpiece axis 37 from the machine axis 38 is compensated. This enables highly precise machining results to be achieved, although the axis 37 of the crankshaft 33 is not in the machine axis 38 .

Fig. 6 zeigt beispielhaft eine prinzipielle Meßanordnung zwischen dem Kamerasystem 43 und dem Werkstück 33 nach dem Auflichtverfahren. Das Kamerasystem 43 hat die Videokamera 46 sowie eine Lichtquelle 48, die einen so großen Strahlkegel 49 hat, daß das Werkstück 33 im beleuchteten Bereich vollständig innerhalb dieses Strahlkegels liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden vom Kamerasystem 43 die Meßstellen 101, 102 am Werkstück 33 erfaßt, mit denen beispielsweise eine Nutbreite einer Nut 100 des Werkstückes 33 ermittelt wird. Das Objektiv 47 der Videokamera 46 des Kamerasystems 43 erfaßt diese beiden Meßstellen 101, 102 als Hell- Dunkel-Übergang. Eine Bildauswertung des digitalen Bildes ergibt die Nutbreite. Die Kamerasignale werden der Maschinensteuerung zugeführt, die entsprechende Korrekturen durchführen kann. Fig. 6 shows an example of a basic measuring arrangement between the camera system 43 and the workpiece 33 after the incident light. The camera system 43 has the video camera 46 and a light source 48 which has such a large beam cone 49 that the workpiece 33 lies completely within this beam cone in the illuminated area. In the exemplary embodiment shown, the camera system 43 detects the measuring points 101 , 102 on the workpiece 33 with which, for example, a groove width of a groove 100 of the workpiece 33 is determined. The lens 47 of the video camera 46 of the camera system 43 detects these two measuring points 101 , 102 as a light-dark transition. An image evaluation of the digital image gives the groove width. The camera signals are fed to the machine control, which can make corrections accordingly.

Die Meßeinrichtung gemäß Fig. 7 arbeitet ebenfalls nach dem Durchlichtverfahren. Die Meßeinrichtung hat das Kamerasystem 43, das zwei mit festem Abstand nebeneinander liegende Videokameras 46 aufweist. Beide Videokameras 46 haben die interne Lichtquelle 48, die im Unterschied zur vorigen Ausführungsform keinen Strahlkegel erzeugen, sondern parallele Strahlen. Die Strahlen gelangen zu einem in Strahlrichtung mit Abstand hinter dem Werkstück 33 angeordneten Reflektor 50, dessen Reflektorfläche senkrecht zur Strahlrichtung liegt. Dadurch werden die parallelen Lichtstrahlen 56 am Reflektor 50 zurück zum Objektiv 47 reflektiert und vom Kamerasystem 43 bzw. dessen Videokameras 46 erfaßt. Die beiden Videokameras 46 sind wiederum so in bezug auf den zu messenden Bereich des Werkstückes 33 ausgerichtet, daß die Kameraachse senkrecht oder unter einem beliebigen Winkel zur Werkstückachse 37 liegt. Die beiden Videokameras 46 sind außerdem so gegenüber dem zu messenden Werkstückbereich ausgerichtet, daß die parallelen reflektierten Lichtstrahlen die Meßstellen 79, 80 am Umfang des zu messenden Bereiches des Werkstückes 33 erfassen. Die beiden Videokameras 46 werden so ausgerichtet, daß die reflektierten Lichtstrahlen 56 u. a. den Werkstückbereich an den Meßstellen 79, 80 tangential berühren. Durch die Bildauswertung wird ein entsprechendes Signal der Maschinensteuerung zugeführt. Sie kann dann den Vorschub der Werkzeuge 31 so korrigieren, daß das Werkstück 33 im Meßbereich den Soll-Durchmesser erhält. The measuring device according to Fig. 7 also operates according to the transmitted light method. The measuring device has the camera system 43 , which has two video cameras 46 located next to one another at a fixed distance. Both video cameras 46 have the internal light source 48 which, in contrast to the previous embodiment, does not generate a beam cone, but parallel beams. The beams reach a reflector 50 which is arranged at a distance behind the workpiece 33 in the beam direction and whose reflector surface is perpendicular to the beam direction. As a result, the parallel light beams 56 are reflected on the reflector 50 back to the lens 47 and captured by the camera system 43 or its video cameras 46 . The two video cameras 46 are in turn aligned with respect to the area of the workpiece 33 to be measured such that the camera axis is perpendicular or at any angle to the workpiece axis 37 . The two video cameras 46 are also aligned with respect to the workpiece area to be measured in such a way that the parallel reflected light beams detect the measuring points 79 , 80 on the circumference of the area of the workpiece 33 to be measured. The two video cameras 46 are aligned so that the reflected light rays 56 tangentially touch the workpiece area at the measuring points 79 , 80, among other things. A corresponding signal is fed to the machine control system through the image evaluation. You can then correct the feed of the tools 31 so that the workpiece 33 receives the target diameter in the measuring range.

Mit den parallelen Strahlen 56 ist eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet, so daß auch kleinste Durchmesserabweichungen des Werkstückes 33 einwandfrei erfaßt werden können. The parallel beams 56 ensure a high level of measurement accuracy, so that even the smallest diameter deviations of the workpiece 33 can be detected without any problems.

Die Meßgenauigkeit wird insbesondere durch die hohe Vergrößerung der Kameraobjektive 47 erreicht, wodurch sich auf dem Bildsensor ein großer Abbildungsmaßstab ergibt. Weil jeweils eine Kamera zur Messung einer Meßstelle eingesetzt wird, kann beispielsweise ein Meßbereich von 1 mm auf dem Bildsensor in 10 mm Größe abgebildet werden. Durch die hohe Anzahl von Bildpunkten des Bildsensors kann eine sehr hohe Meßauflösung erzielt werden. Bei 100 Bildpunkten pro mm beträgt die Meßauflösung mit dem genannten Abbildungsmaßstab dann 0,001 mm. Besonders vorteilhaft ist, daß diese Meßauflösung bei beliebigen Meßlängen erreicht wird. Zur Messung großer Durchmesser muß lediglich der Abstand der zwei Kameras entsprechend gewählt werden. The measuring accuracy is achieved in particular by the high magnification of the camera lenses 47 , which results in a large image scale on the image sensor. Because a camera is used to measure a measuring point, for example, a measuring range of 1 mm can be imaged on the image sensor in a size of 10 mm. Due to the high number of pixels of the image sensor, a very high measurement resolution can be achieved. With 100 pixels per mm, the measurement resolution with the above-mentioned imaging scale is then 0.001 mm. It is particularly advantageous that this measurement resolution is achieved with any measurement lengths. To measure large diameters, only the distance between the two cameras must be selected accordingly.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 arbeitet die Meßeinrichtung nach dem Durchlichtverfahren. Das Kamerasystem 43 hat entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 7 die beiden parallel nebeneinander liegenden Videokameras 46 mit den Objektiven 47. Die Meßeinrichtung arbeitet nach dem Durchlichtverfahren; die Videokameras 46 sind nicht mit einer internen Lichtquelle ausgestattet. Dafür befindet sich auf der vom Kamerasystem 43 abgewandten Seite des Werkstückes 33 wenigstens ein Lichtstrahler 51. Er hat ein Gehäuse 52, in dem eine Lichtquelle 53 untergebracht ist. Das von ihr ausgesandte Licht gelangt durch ein Linsensystem 54 nach außen. Es ist so ausgebildet, daß die von der Lichtquelle 53 ausgesandten Strahlen 55 zum parallelen Lichtstrahlenbündel 56 umgeformt werden. Die parallelen Lichtstrahlen 56 sind so angeordnet, daß sie entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 7 die Meßstellen 79, 80 berührend erfassen und in die Objektive 47 der Videokameras 46 gelangen. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Lichtstrahlen 56 so ausgerichtet, daß sie durch die Soll-Lagen der Meßstellen 79, 80 verlaufen. Ist der zu messende Werkstückbereich innerhalb der Meßtoleranz, dann berühren die parallelen Lichtstrahlen 56 den Werkstückbereich an den Meßstellen 79, 80 und erzeugen auf dem Bildsensor einen Hell-Dunkel-Übergang. Die im Kamerasystem aufgenommenen Hell-Dunkel-Übergänge werden mit einem Algorithmus verarbeitet, der die Lage der Werkstückkante ermittelt und daraus das Absolutmaß errechnet. Das Bildverarbeitungssystem sendet entsprechende Signale an die Maschinensteuerung, die diese Signale auswertet und entsprechende Korrekturen vornimmt. Das Kamerasystem 43 kann einen größeren Abstand vom Werkstück 33 haben, so daß die Verschmutzungsgefahr durch die Bearbeitung des Werkstückes 33 im Arbeitsraum 10 der Vorrichtung 1 verringert wird. Dadurch kann die Anwendung des Meßverfahrens sehr flexibel gestaltet werden. In the embodiment according to FIG. 8, the measuring device works according to the transmitted light method. In accordance with the embodiment according to FIG. 7, the camera system 43 has the two video cameras 46 with the lenses 47 lying next to one another in parallel. The measuring device works according to the transmitted light method; the video cameras 46 are not equipped with an internal light source. For this purpose, there is at least one light emitter 51 on the side of the workpiece 33 facing away from the camera system 43 . It has a housing 52 in which a light source 53 is accommodated. The light emitted by it passes through a lens system 54 to the outside. It is designed in such a way that the beams 55 emitted by the light source 53 are converted into the parallel beam 56 . The parallel light beams 56 are arranged such that, in accordance with the embodiment according to FIG. 7, they touch the measuring points 79 , 80 and reach the lenses 47 of the video cameras 46 . As in the embodiment according to FIG. 7, the light beams 56 are aligned in such a way that they run through the desired positions of the measuring points 79 , 80 . If the workpiece area to be measured is within the measuring tolerance, then the parallel light beams 56 touch the workpiece area at the measuring points 79 , 80 and produce a light-dark transition on the image sensor. The light-dark transitions recorded in the camera system are processed with an algorithm that determines the position of the workpiece edge and uses it to calculate the absolute dimension. The image processing system sends corresponding signals to the machine control, which evaluates these signals and makes the appropriate corrections. The camera system 43 can be at a greater distance from the workpiece 33 , so that the risk of contamination from the machining of the workpiece 33 in the working space 10 of the device 1 is reduced. As a result, the application of the measuring method can be made very flexible.

Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung die Bearbeitung des Werkstückes 33 durch das Bearbeitungswerkzeug 31. Im Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 33 eine Kurbelwelle, deren Hauptlager 34 durch das Werkzeug 31 bearbeitet wird. Die Meßeinrichtung hat das Kamerasystem 43 mit den beiden Videokameras 46, die bei diesem Ausführungsbeispiel aneinanderliegen. Der Lichtstrahler 51 liegt im Unterschied zur vorigen Ausführungsform nicht auf der von den Videokameras abgewandten Seite des Werkstückes 33, sondern auf der gleichen Seite des Werkstückes, jedoch winkelversetzt. Die vom Lichtstrahler 51 ausgehenden parallelen Lichtstrahlen 56 fallen auf einen Umlenkspiegel 57, an dem die Strahlen in das jeweilige Objektiv 47 der Videokameras 46 umgelenkt werden. Der Umlenkspiegel 57ist so angeordnet, daß die an ihm reflektierten Strahlen 56 die Meßstellen 79, 80 am Umfang des Hauptlagers 34 tangential berühren. Fig. 9 shows a schematic representation of the machining of the workpiece 33 by the machining tool 31. In the exemplary embodiment, the workpiece 33 is a crankshaft, the main bearing 34 of which is machined by the tool 31 . The measuring device has the camera system 43 with the two video cameras 46 which lie against one another in this exemplary embodiment. In contrast to the previous embodiment, the light emitter 51 does not lie on the side of the workpiece 33 facing away from the video cameras, but on the same side of the workpiece, but offset at an angle. The parallel light rays 56 emanating from the light emitter 51 fall on a deflection mirror 57 , at which the rays are deflected into the respective lens 47 of the video cameras 46 . The deflecting mirror 57 is arranged in such a way that the rays 56 reflected on it tangentially touch the measuring points 79 , 80 on the circumference of the main bearing 34 .

Es ist auch möglich, den Lichtstrahler 51 auf einem Schlitten anzuordnen, der in Y-Richtung verfahren werden kann. Dann wird mit dem einzigen Lichtstrahler 51 zunächst die Meßstelle 80, wie in Fig. 9 dargestellt, gemessen und anschließend durch Verfahren in die gegenüberliegende Position gebracht, um die Meßstelle 79 am Hauptlager 34 messen zu können. Der Lichtstrahler 51 und der Umlenkspiegel 57 sind dabei schwenkbar auf dem entsprechenden Schlitten gelagert, so daß der Lichtstrahler und der Umlenkspiegel in die entsprechende Meßlage verstellt werden können. It is also possible to arrange the light emitter 51 on a carriage which can be moved in the Y direction. Then, with the single light emitter 51 , the measuring point 80 is first measured, as shown in FIG. 9, and then brought into the opposite position by means of a method in order to be able to measure the measuring point 79 on the main bearing 34 . The light emitter 51 and the deflecting mirror 57 are pivotally mounted on the corresponding slide, so that the light emitter and the deflecting mirror can be adjusted into the corresponding measuring position.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Meßeinrichtung, mit der im Durchlichtverfahren gearbeitet werden kann. Anstelle des Lichtstrahlers 51 ist die Meßeinrichtung mit einem Lichtwellenleiter 58 versehen, der schwenkbar gelagert sein kann und dessen Lichtaustrittsende 96 so angeordnet ist, daß die aus diesem Lichtleiterende austretenden parallelen Lichtstrahlen 56 die Meßstelle 79 am Umfang des Hauptlagers 34 tangential berühren. Diese Lichtstrahlen 56 gelangen in das jeweilige Objektiv 47 der Videokamera 46. Fig. 10 shows a further embodiment of the measuring device, can be used with the transmitted light method. Instead of the light emitter 51 , the measuring device is provided with an optical waveguide 58 which can be pivoted and the light exit end 96 of which is arranged such that the parallel light rays 56 emerging from this light guide end tangentially touch the measuring point 79 on the circumference of the main bearing 34 . These light beams 56 enter the respective lens 47 of the video camera 46 .

Die durch das Objektiv 47 der Videokamera 46 eintretenden Lichtstrahlen 56 werden ausgewertet und als Signale der Maschinensteuerung zugeführt. Sie sorgt dafür, daß bei Abweichungen des gemessenen Ist-Durchmessers des Hauptlagers 34 entsprechende Korrekturen durchgeführt werden. The light rays 56 entering through the lens 47 of the video camera 46 are evaluated and fed as signals to the machine control. It ensures that corresponding corrections are made in the event of deviations in the measured actual diameter of the main bearing 34 .

Fig. 11 zeigt das Kamerasystem 43, das auf einer Konsole 61 angeordnet ist, die um eine Achse 59 schwenkbar am Gestell 2 der Vorrichtung 1 gelagert ist. Die Konsole 61 trägt einen Schwenkmotor 60, mit dem sie und damit auch das Kamerasystem 43 in die gewünschte Meßposition geschwenkt werden kann. Die Schwenkachse 59 liegt in Z-Richtung, d. h. parallel zur Achse 37 des Werkstückes 33. Das Kamerasystem 43 hat wiederum zwei nebeneinander liegende Videokameras 46 mit Objektiven 47. Es ist vorteilhaft, die beiden Videokameras 46 senkrecht zur Schwenkachse 59 sowie zur Strahlrichtung verschiebbar auf der Konsole 61 anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß die parallelen Lichtstrahlen 56 genau auf die jeweiligen Meßstellen eingestellt werden können. Eine solche Verstellung der Videokameras 46 senkrecht zu ihrer Strahlrichtung ist selbstverständlich auch bei den zuvor beschriebenen Kamerasystemen 43 vorteilhaft möglich. Fig. 11 shows the camera system 43 which is arranged on a console 61, which is mounted about an axis 59 pivoted to the frame 2 of the device 1. The console 61 carries a swivel motor 60 with which it and thus also the camera system 43 can be swiveled into the desired measuring position. The pivot axis 59 lies in the Z direction, ie parallel to the axis 37 of the workpiece 33 . The camera system 43 in turn has two adjacent video cameras 46 with lenses 47 . It is advantageous to arrange the two video cameras 46 on the console 61 so as to be displaceable perpendicular to the pivot axis 59 and to the beam direction. This has the advantage that the parallel light beams 56 can be adjusted precisely to the respective measuring points. Such an adjustment of the video cameras 46 perpendicular to their beam direction is of course also advantageously possible in the camera systems 43 described above.

Fig. 11 zeigt beispielhaft, daß die Messung im Durchlichtverfahren erfolgt, bei dem auf der vom Kamerasystem 43 abgewandten Seite des Werkstückes 33 der Lichtstrahler 51 angeordnet ist. Auch er ist vorteilhaft um eine parallel zur Achse 59 liegende Achse schwenkbar, so daß er einfach an die jeweilige Schwenkposition der Konsole 61 und damit des Kamerasystems 43 angepaßt werden kann. Da das Kamerasystem 43 in beliebige Positionen geschwenkt werden kann, können verschiedene Meßaufgaben mit nur einem Kamerasystem 43 durchgeführt werden. Fig. 11 shows an example that the measurement takes place in the transmitted light process, the light emitter 51 is located at the on the side remote from the camera system 43 side of the work 33. It is also advantageously pivotable about an axis lying parallel to the axis 59 , so that it can be easily adapted to the respective pivot position of the console 61 and thus of the camera system 43 . Since the camera system 43 can be swiveled into any position, different measuring tasks can be carried out with only one camera system 43 .

Fig. 12 zeigt eine Vorrichtung 1, die zwei Kamerasysteme 43 aufweist. Sie sind über jeweils eine Konsole 62, 63 fest mit dem Gestell 2 verbunden. Die beiden Konsolen 62, 63 liegen an einander gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung 1. Mit dem Kamerasystem 43 an der Konsole 63 kann beispielsweise ein Schneideinsatz 32 des Werkzeuges 31 im Auflichtverfahren vermessen werden. Die Videokamera 46 weist wiederum eine interne Lichtquelle 48 auf, deren parallele Lichtstrahlen auf den zu vermessenden Schneideinsatz 32 fallen, der mit der Videokamera 46 damit einfach gemessen werden kann. FIG. 12 shows a device 1 which has two camera systems 43 . They are firmly connected to the frame 2 via a respective bracket 62 , 63 . The two brackets 62 , 63 lie on opposite sides of the device 1 . With the camera system 43 on the console 63 , for example, a cutting insert 32 of the tool 31 can be measured in the incident light method. The video camera 46 in turn has an internal light source 48 , the parallel light beams of which fall on the cutting insert 32 to be measured, which can thus be easily measured with the video camera 46 .

Das an der Konsole 62 vorgesehene Kamerasystem 43 dient dazu, das Werkstück 33 an den Meßstellen 79, 80 im Durchlichtverfahren zu vermessen, wie zuvor erläutert worden ist. Hierzu ist der Lichtstrahler 51 auf der vom Kamerasystem 43 abgewandten Seite des Werkstückes 33 vorgesehen, der die parallelen Lichtstrahlen 56 aussendet, die die Meßstellen 79, 80 am Umfang des Werkstückes 33 tangential berühren. Die Lichtstrahlen 56 gelangen durch das Objektiv 47 in die Videokameras 46. Sie liefern entsprechende Signale an die Maschinensteuerung, um bei Bedarf die Vorschubbewegung des Werkzeuges 31 zu korrigieren. The camera system 43 provided on the console 62 is used to measure the workpiece 33 at the measuring points 79 , 80 using the transmitted light method, as has been explained above. For this purpose, the light emitter 51 is provided on the side of the workpiece 33 facing away from the camera system 43 and emits the parallel light rays 56 which tangentially touch the measuring points 79 , 80 on the circumference of the workpiece 33 . The light rays 56 pass through the lens 47 into the video cameras 46 . They deliver appropriate signals to the machine control in order to correct the feed movement of the tool 31 if necessary.

Mit der Meßeinrichtung ist auch eine einfache Kollisionsüberwachung möglich, wie beispielhaft anhand von Fig. 13 erläutert werden soll. Das Kamerasystem 43 hat wenigstens eine Videokamera 46 mit der internen Lichtquelle 48 und dem Objektiv 47. Die Videokamera 46 ist über eine Halterung 64 mit einem Schlitten 65 verbunden, der verfahrbar in der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Die Lichtquelle 48 sendet einen Lichtkegel 97 aus, dessen Streuwinkel einen Erfassungsbereich 84 definiert, der so groß ist, daß ein im Verfahrweg des Schlittens 65 befindlicher Gegenstand 85 in einer Entfernung 86 vom Schlitten 65 so rechtzeitig erfaßt werden kann, daß er, wenn er den Bremsweg 87 aufweist, rechtzeitig vor dem Gegenstand 85 zum Stehen kommt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Schlitten 65 oder eine sonstige bewegliche Einheit nicht mit dem im Bewegungsweg befindlichen Gegenstand 85 kollidiert. Simple collision monitoring is also possible with the measuring device, as will be explained by way of example with reference to FIG. 13. The camera system 43 has at least one video camera 46 with the internal light source 48 and the lens 47 . The video camera 46 is connected via a holder 64 to a carriage 65 which is arranged to be movable in the device 1 . The light source 48 emits a light cone 97 , the scattering angle of which defines a detection area 84 which is so large that an object 85 located in the travel path of the slide 65 can be detected in a distance 86 from the slide 65 in such a time that it, if it does Has braking distance 87 , comes to a standstill in front of the object 85 . In this way it is ensured that the carriage 65 or another movable unit does not collide with the object 85 in the path of movement.

Eine solche Kollision kann bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beispielsweise zwischen den beiden Werkzeugen 31 auftreten, die unabhängig voneinander in Z-Richtung mittels der Kreuzschlitten 4 verfahrbar sind. Außerdem können die Werkzeuge 31 auch in X- Richtung verfahren werden und hierbei mit dem eingespannten Werkstück 33 kollidieren. Auf der Z-Achse überschneidet sich der Bewegungsbereich der beiden Bearbeitungswerkzeuge 31, so daß Kollisionen aufgrund von Programmier- oder Bedienungsfehlern oder ähnlichem möglich sind. Das Kamerasystem 43 kann nun auf einem der beiden Spindelkästen 5 über die Halterung 65 befestigt sein. Der von der Lichtquelle 48 ausgesandte Lichtkegel ist so angeordnet, daß er gegen das jeweils gegenüberliegende Werkzeug 31 gerichtet ist. Der Lichtkegel 97 hat einen solchen Erfassungsbereich, daß das andere Werkzeug 31 so rechtzeitig erfaßt wird, daß das sich bewegende Werkzeug 31 rechtzeitig vor einer Kollision zum Stillstand gebracht werden kann. Das Abschalten des entsprechenden Antriebs erfolgt vorteilhaft automatisch, indem das Kamerasystem 43 dann ein Signal an die Maschinensteuerung liefert, sobald der Kollisionsgegenstand in den Lichtkegel 97 bzw. in den Erfassungsbereich 84 des Kamerasystems 43 gelangt. Such a collision can occur in the device according to FIG. 1, for example, between the two tools 31 , which can be moved independently of one another in the Z direction by means of the cross slide 4 . In addition, the tools 31 can also be moved in the X direction and collide with the clamped workpiece 33 . The range of motion of the two machining tools 31 overlaps on the Z axis, so that collisions are possible due to programming or operating errors or the like. The camera system 43 can now be fastened on one of the two headstock 5 via the holder 65 . The light cone emitted by the light source 48 is arranged in such a way that it is directed against the respectively opposite tool 31 . The light cone 97 has such a detection area that the other tool 31 is detected in time so that the moving tool 31 can be brought to a standstill in good time before a collision. The corresponding drive is advantageously switched off automatically in that the camera system 43 then delivers a signal to the machine control as soon as the collision object reaches the light cone 97 or the detection area 84 of the camera system 43 .

Als Anwendung ist es denkbar, Kollisionen zwischen den beiden Werkzeugen 31 und dem Werkstück 33 zu verhindern. Das Kamerasystem 43 ist dann so ausgerichtet, daß sein Lichtkegel 97 das Werkstück 33 rechtzeitig erfaßt, bevor das Werkzeug 31 auf das Werkstück 33 trifft. Da das Werkzeug 31 für die Bearbeitung mit dem Werkstück 33 in Kontakt gebracht werden muß, wird als zusätzliches Kriterium für eine mögliche Kollision die Zustellgeschwindigkeit des Werkzeuges 31 herangezogen. Da das Werkzeug 31 im letzten Bereich seines Zustellweges nur noch mit geringer Geschwindigkeit an das Werkstück 33 herangeführt wird, wird unter Berücksichtigung der Zustellgeschwindigkeit die Zustellbewegung sofort gestoppt, wenn nicht rechtzeitig vor dem Werkstück 33 von Eil- auf Zustellgeschwindigkeit umgeschaltet wird. As an application, it is conceivable to prevent collisions between the two tools 31 and the workpiece 33 . The camera system 43 is then aligned such that its light cone 97 detects the workpiece 33 in good time before the tool 31 hits the workpiece 33 . Since the tool 31 must be brought into contact with the workpiece 33 for machining, the feed speed of the tool 31 is used as an additional criterion for a possible collision. Since the tool 31 is only brought to the workpiece 33 at a slow speed in the last area of its infeed path, the infeed movement is stopped immediately, taking into account the infeed speed, unless the workpiece 33 is switched over from rapid to infeed speed in good time.

Bei einem weiteren Anwendungsfall können auch Kollisionen zwischen dem Werkzeug 31 und einer Lünette überwacht werden, welche das Werkstück 33 beispielsweise in halber Länge unterstützt. Diese Anwendung ist besonders vorteilhaft, weil die Lünetten oder ihre Spannstücke üblicherweise nicht mit numerisch gesteuerten Achsen versehen sind und Kollisionen darum programmtechnisch nicht abgefangen werden können. In another application, collisions between the tool 31 and a steady rest, which supports the workpiece 33, for example, in half length, can also be monitored. This application is particularly advantageous because the steady rests or their clamping pieces are usually not provided with numerically controlled axes and therefore collisions cannot be prevented by the program.

Fig. 14 zeigt den Hauptlagerzapfen einer Kurbelwelle, auf dem sich ein Partikel 100 abgelagert hat. Das Partikel 100 kann ein Span, Kühlschmierstoff oder dergleichen sein. Die Messung des Durchmessers mit konventionellen Bildauswerteverfahren funktioniert bei Verunreinigungen nicht mehr störungsfrei. Durch spezielle Algorithmen erkennt die Berechnungssoftware solche Verunreinigungen und läßt sie entsprechend unberücksichtigt. Gegebenenfalls kann über den Bildschirm der Maschinensteuerung ein Hinweis an den Maschinenbediener gegeben werden, die Flächen zu reinigen. Aufgrund der Leistungsfähigkeit der Berechnungssoftware ist dies aber nur bei extremen Verunreinigungen erforderlich. Fig. 14 shows the main bearing journal of a crankshaft, on which a particle has deposited 100th The particle 100 can be a chip, cooling lubricant or the like. The measurement of the diameter with conventional image evaluation methods no longer works properly in the event of contamination. Using special algorithms, the calculation software recognizes such contaminations and does not take them into account. If necessary, a message can be given to the machine operator on the machine control screen to clean the surfaces. Due to the performance of the calculation software, this is only necessary for extreme contaminations.

Claims

1. A method for measuring and / or monitoring process steps when machining workpieces, in particular crankshafts and camshafts, characterized in that at least one image processing system ( 43 ) is provided for measuring and / or monitoring at least one of the process steps that take place within the processing machine is in the detection area of the measuring and / or monitoring point ( 73 to 83 ) and generates the signals.

2. The method according to claim 1, characterized in that the signals are evaluated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the signals are further processed become.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the signals are stored.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the signals of the image processing system ( 43 ) are fed to a controller of a processing machine ( 1 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the actual position of the workpiece ( 33 ) is detected with the image processing system ( 43 ).

7. The method according to claim 6, characterized in that the detection of the actual position of the workpiece ( 33 ) for aligning the workpiece in a clamping means ( 22 ) is used.

8. The method according to claim 7, characterized in that the control of the processing machine ( 1 ) regulates the feed movement of the tool ( 31 ).

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that if the workpiece axis ( 37 ) deviates from the axis ( 38 ) of the clamping means ( 22 ), a correction value is calculated and processed by the control of the processing machine ( 1 ).

10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the clamping means (22), a mechanical correction movement is carried out at deviation of the workpiece axis (37) from the axis (38) which the workpiece axis (37) in a desired clamping position brings.

11. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the detection of the actual position for Detection of impermissible workpiece movements, especially during processing.

12. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used to detect the type of workpiece.

13. The method according to claim 12, characterized in that the detection of the workpiece type the automatic selection of a required NC program triggers.

14. The method according to claim 12, characterized in that the detection of the workpiece type includes a function for detecting the absence of the workpiece ( 33 ).

15. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) for controlling, regulating or monitoring the position and / or movement of machine elements is used.

16. The method according to claim 15, characterized in that with the image processing system ( 43 ) chuck movements are checked for reaching the target size.

17. The method according to claim 15, characterized in that the movement of a centering tip ( 27 ) of the clamping means ( 22 ) is monitored.

18. The method according to claim 17, characterized in that the position of the centering tip ( 27 ) is determined indirectly by measuring the position of at least two spring-loaded measuring plungers ( 24 ).

19. The method according to claim 15, characterized in that the movement of the clamping jaw ( 26 ) of the clamping means ( 22 ) is monitored.

20. The method according to claim 15, characterized in that the movement of a radial alignment element ( 24 ) is monitored.

21. The method according to claim 15, characterized in that the movable component is a feed unit / movement unit ( 5 , 65 ) of the processing machine ( 1 ).

22. The method according to claim 15, characterized in that with the image processing system ( 43 ) bezel movements are detected.

23. The method according to claim 15, characterized in that movements of a measuring device are detected with the image processing system ( 43 ).

24. The method according to claim 15, characterized in that movements of a loading hatch are detected with the image processing system ( 43 ).

25. The method according to claim 15, characterized in that with the image processing system ( 43 ) movements of a sliding door ( 12 ) of a casing ( 11 ) of the processing machine ( 1 ) are monitored.

26. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used to determine the wear of at least one tool cutting edge.

27. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used to determine the concentricity and / or runout of the tool ( 31 ).

28. The method according to claim 27, characterized in that determined round and / or Run-out errors processed by the control and drive technology be compensated.

29. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) for measuring the workpiece ( 33 ) is used.

30. The method according to claim 29, characterized in that the workpiece measurement is carried out before the machining of the workpiece ( 33 ).

31. The method according to claim 29, characterized in that the workpiece measurement takes place after the machining of the workpiece ( 33 ).

32. The method according to claim 29, characterized in that the workpiece measurement is an in- Process measurement is.

33. The method according to claim 32, characterized in that the measurement data of the in-process Measurement fed to a statistical evaluation and after Processing in the machine control if necessary automatic corrections are carried out.

34. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used for feature analysis of the workpiece surface.

35. The method according to claim 34, characterized in that the feature analysis is a Roughness measurement is.

36. The method according to claim 34, characterized in that the feature analysis is a Crack test is.

37. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that radiation is detected with the image processing system ( 43 ).

38. The method according to claim 37, characterized in that the radiation is UV radiation is.

39. The method according to claim 37, characterized in that the radiation is an IR radiation is.

40. The method according to claim 37, characterized in that visible light as radiation is used.

41. The method according to claim 37, characterized in that the radiation is laser light is used.

42. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used for collision monitoring.

43. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used for documenting crash situations.

44. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) delivers image signals from the machine room ( 10 ) to at least one monitor ( 15 , 16 ) of the machine control.

45. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the image processing system ( 43 ) is used for the detection of optical reference points.

46. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that impurities on the Measuring points recognized by a calculation software and in Measurement result are not taken into account.

47. The method according to any one of claims 1 to 46, characterized in that the processing machine a Performs machining with a geometrically defined cutting edge.

48. The method according to any one of claims 1 to 47, characterized in that the processing machine a Processing on crankshafts and / or camshafts.

49. The method according to any one of claims 37 to 48, characterized in that further with the radiation transported information are evaluated, with a multidimensional image of the object can arise.

50. The method according to any one of claims 1 to 49, characterized in that further, by diffraction and / or Calculation of information obtained from light rays be evaluated.

51. The method according to any one of claims 1 to 50, characterized in that further, by interference from Rays of light and / or by analyzing Information obtained from interference patterns can be evaluated.

52. The method according to any one of claims 1 to 51, characterized in that an image information by a single or multi-axis deflected single light beam is put together, creating a raster image.

53. The method according to any one of claims 1 to 52, characterized in that images and / or measurement data from Images in a loop memory for the documentation of a catastrophic event (crash situation) can be saved.

54. The method according to any one of claims 1 to 53, characterized in that images and / or measurement data from Images for data backup of quality features, such as Surface quality or measurement results can be saved.

55. The method according to any one of claims 1 to 54, characterized in that images and / or measurement data from Images for event update are saved.

56. Device for performing the method according to one of claims 1 to 55, with at least one tool for machining workpieces, in particular crankshafts and camshafts, characterized in that the device ( 1 ) has at least one measuring device with at least one image processing system ( 43 ) whose output signals can be fed to a device.

57. Apparatus according to claim 56, characterized in that the image processing system ( 43 ) has at least one camera ( 46 ).

58. Device according to claim 56 or 57, characterized in that the image processing system ( 43 ) is firmly connected to the device ( 1 ).

59. Apparatus according to claim 56 or 57, characterized in that the image processing system ( 43 ) is movably arranged in the device ( 1 ).

60. Device according to claim 59, characterized in that the image processing system ( 43 ) is arranged to be movable in several axes in the device ( 1 ).

61. Device according to one of claims 56 to 60, characterized in that the device ( 1 ) is provided with at least one reference point for calibrating the image processing system ( 43 ).

62. Device according to one of claims 56 to 61, characterized in that the image processing system ( 43 ) is protected against contamination by a protective cover, by sealing air, by flushing air or by sealing water.

63. Device according to one of claims 56 to 62, characterized in that the image processing system ( 43 ) for protection against contamination is arranged behind a protective cover.

64. Device according to one of claims 56 to 63, characterized in that the image processing system ( 43 ) is kept clean by wipers or by spinning.

65. Device according to one of claims 56 to 64, characterized in that the image processing system ( 43 ) has at least one internal light source ( 48 ).

66. Device according to one of claims 56 to 65, characterized in that the image processing system ( 43 ) has two adjacent video cameras ( 46 ).

67. Apparatus according to claim 66, characterized in that the two video cameras ( 46 ) are adjustable transversely to their recording direction.

68. Device according to one of claims 56 to 67, characterized in that the image processing system ( 43 ) is pivoted out of a protected arrangement behind a protective cover for measurement in the work area.

69. Device according to one of claims 56 to 68, characterized in that there is at least one reflector ( 50 ) in the beam path of the internal light source ( 48 ).

70. Device according to one of claims 56 to 69, characterized in that the image processing system ( 43 ) is assigned at least one light emitter ( 51 ).

71. Device according to claim 70, characterized in that the light emitter ( 51 ) and the image processing system ( 46 ) lie on opposite sides of the workpiece ( 33 ).

72. Apparatus according to claim 70, characterized in that the light emitter ( 51 ) and the image processing system ( 43 ) are on the same side of the workpiece ( 33 ).

73. Device according to one of claims 70 to 72, characterized in that the light emitter ( 51 ) has at least one light source ( 53 ) accommodated in a housing ( 52 ).

74. Device according to one of claims 70 to 72, characterized in that the light emitters are passed through at least one light guide ( 58 ).

75. Device according to one of claims 56 to 74, characterized in that the image processing system ( 43 ) is mounted on a console ( 61 ) which is pivotable about an axis ( 59 ).

76. Apparatus according to claim 75, characterized in that the pivot axis ( 59 ) is parallel to the workpiece axis ( 37 ).

77. Device according to one of claims 56 to 76, characterized in that the measuring device has two image processing systems ( 43 ).

78. Device according to claim 77, characterized in that the two image processing systems ( 43 ) detect different areas of the device ( 1 ).

79. Apparatus according to claim 77 or 78, characterized in that the one image processing system ( 43 ) detects the workpiece ( 33 ) and the other image processing system ( 43 ) the tool ( 31 ).

80. Device according to one of claims 56 to 79, characterized in that the image processing system ( 43 ) is provided on a holder ( 64 ) which is arranged on a movable unit ( 65 ).

81. Device according to one of claims 56 to 80, characterized in that the device has at least two image processing systems ( 43 ) which measure or monitor at least two different process steps.

82. Device according to one of claims 56 to 81, characterized in that maintenance, testing and inspection points which are difficult to access for the operator of the device can be shown on an easily accessible display with the camera ( 46 ).