DE10332913A1

DE10332913A1 - machine tool

Info

Publication number: DE10332913A1
Application number: DE10332913A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baumann; Walter Klauss; Manfred Eitel; Ernst Osswald; Joachim Monz
Original assignee: Traub Drehmaschinen GmbH and Co KG
Current assignee: Traub Drehmaschinen GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-07-19
Publication date: 2004-12-09
Also published as: DE502004008008D1; SI1477274T1; ATE407768T1

Abstract

Um bei einer Werkzeugmaschine, umfassend ein Maschinengestell, einen Arbeitsraum, in welchem eine Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs durch Bewegung derselben relativ zueinander erfolgt, einen am Maschinengestell angeordneten Werkstückträger mit einer Aufnahme für das Werkstück, einen am Maschinengestell angeordneten Werkzeugträger mit einer Aufnahme für das Werkzeug, eine Maschinensteuerung zur Durchführung der Bewegung von Werkstück und Werkzeug relativ zueinander und eine optische Meßeinrichtung zum Erfassen von Geometriedaten von mindestens einem im Arbeitsraum angeordneten Objekt in einer innerhalb eines Erfassungsraums liegenden Erfassungsebene relativ zu einem Maschinenbezugspunkt, ein Vermessen eines Objekts im Arbeitsraum effizienter durchführen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Meßeinrichtung eine elektronische Bilderfassungseinheit und eine dieser zugeordnete Abbildungsoptik aufweist, daß die Abbildungsoptik ein innerhalb des Erfassungsraums angeordnetes Objekt auf die Bilderfassungseinheit abbildet und daß der Bilderfassungseinheit eine Bildverarbeitungseinheit zugeordnet ist, mit welcher aufgrund von Geometriedaten des Objekts und Referenzdaten eine Relativposition des Objekts zu dem Maschinenbezugspunkt bestimmbar ist.In the case of a machine tool comprising a machine frame, a work space in which a workpiece is machined by means of a tool by moving it relative to one another, a workpiece holder arranged on the machine frame with a receptacle for the workpiece, a tool holder arranged on the machine frame with a receptacle for the Tool, a machine control for executing the movement of workpiece and tool relative to one another and an optical measuring device for acquiring geometric data of at least one object arranged in the work area in a detection plane lying within a detection area relative to a machine reference point, more efficiently perform a measurement of an object in the work area , it is proposed that the measuring device has an electronic image acquisition unit and an imaging optics assigned to it, that the imaging optics have an inside of the acquisition area maps around the arranged object to the image acquisition unit and that the image acquisition unit is assigned an image processing unit with which a relative position of the object to the machine reference point can be determined on the basis of geometry data of the object and reference data.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine umfassend ein Maschinengestell, einen Arbeitsraum, in welchem eine Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs durch Bewegung derselben relativ zueinander erfolgt, einen am Maschinengestell angeordneten Werkstückträger mit einer Aufnahme für das Werkstück, einen am Maschinengestell angeordneten Werkzeugträger mit einer Aufnahme für das Werkzeug, eine Maschinensteuerung zur Durchführung der Bewegung von Werkstück und Werkzeug relativ zueinander und eine optische Meßeinrichtung zum Erfassen von Geometriedaten von mindestens einem im Arbeitsraum angeordneten Objekt in einer innerhalb eines Erfassungsraums liegenden Erfassungsebene relativ zu einem Maschinenbezugspunkt.The The invention relates to a machine tool comprising a machine frame, a work space in which a workpiece is processed by means of a tool is made by moving it relative to each other, a workpiece carrier arranged on the machine frame with a receptacle for the workpiece, one Tool carrier arranged on the machine frame with a holder for the tool, a machine control to carry out the movement of workpiece and tool relative to each other and an optical measuring device for detecting Geometry data of at least one object arranged in the work space in a detection level lying within a detection area relative to a machine reference point.

Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der deutschen Patentanmeldung Nr. 29 41 156 bekannt.A Such machine tool is from the German patent application No. 29 41 156 known.

Bei dieser erfolgt ein Erfassen der Geometriedaten von mindestens einem im Arbeitsraum angeordneten Werkzeug durch eine Bedienungsperson mittels einer Visiereinrichtung.at this involves capturing the geometry data of at least one Tool arranged in the work area by an operator a sighting device.

Ein derartiges Vermessen eines Werkzeugs im Arbeitsraum mittels lediglich einer dem Benutzer zur Verfügung gestellten Visiereinrichtung ist aufwendig und unhandlich.On such a measurement of a tool in the work area by means of only one available to the user posed sighting device is complex and unwieldy.

Insbesondere bei Werkzeugmaschinen mit einer Vielzahl von zu vermessenden Werkzeugen.In particular for machine tools with a large number of tools to be measured.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art ein Vermessen eines Objekts im Arbeitsraum effizienter durchführen zu können.The The invention is therefore based on the object in a machine tool of the type described at the beginning of measuring an object in the work space perform more efficiently to be able to.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung eine elektronische Bilderfassungseinheit und eine dieser zugeordnete Abbildungsoptik aufweist, daß die Abbildungsoptik ein innerhalb des Erfassungsraums angeordnetes Objekt auf die Bilderfassungseinheit abbildet und daß der Bilderfassungseinheit eine Bildverarbeitungseinheit zugeordnet ist, mit welcher aufgrund von Geometriedaten des Objekts und Referenzdaten eine Relativposition des Objekts zu dem Maschinenbezugspunkt bestimmbar ist.This Task is described in a machine tool of the beginning Kind according to the invention solved, that the measuring device an electronic image acquisition unit and one associated therewith Imaging optics has that Imaging optics an object arranged within the detection space maps to the image capture unit and that of the image capture unit an image processing unit is assigned, with which due to a relative position of the object's geometric data and reference data of the object to the machine reference point can be determined.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß mit dieser in besonders effizienter Weise und mit großer Präzision die Vermessung eines Objekts im Arbeitsraum durchführbar ist.The The advantage of the solution according to the invention is to see that with this in a particularly efficient manner and with great precision Measurement of an object in the work space is feasible.

Um die Abbildungsoptik vorteilhaft im Arbeitsraum anordnen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Abbildungsoptik in einem sich in einer Meßstellung in den Arbeitsraum erstreckenden Gehäuse angeordnet ist.Around to be able to advantageously arrange the imaging optics in the work space preferably provided that the Imaging optics in a measuring position in the work area extending housing is arranged.

Vorzugsweise ist die Meßeinrichtung so ausgebildet, daß sie in einer Meßstellung die Relativposition des Objekts zum Maschinenbezugspunkt ermittelt.Preferably is the measuring device trained to be in a measuring position determines the relative position of the object to the machine reference point.

Es ist aber auch möglich, mehrere Meßstellungen vorzusehen.It is also possible several measuring positions provided.

In einer derartigen Meßstellung der Meßeinrichtung ist es erforderlich, die Position des Erfassungsbereichs und der Erfassungsebene sowie der durch die Referenzdaten repräsentierten Orte innerhalb derselben relativ zum Maschinenbezugspunkt exakt zu kennen, um zuverlässige Messungen durchzuführen.In such a measuring position the measuring device it is necessary to determine the position of the detection area and the Acquisition level and that represented by the reference data Places within it exactly relative to the machine reference point knowing to be reliable Perform measurements.

Dies setzt nicht zwingend voraus, daß nur eine Meßstellung vorgesehen ist. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch die Möglichkeit, mindestens zwei oder mehrere Meßstellungen vorzusehen.This does not necessarily require that only one measuring position is provided. Within the scope of the solution according to the invention there is also the possibility provide at least two or more measuring positions.

Dabei besteht die Möglichkeit, die Abbildungsoptik und deren Gehäuse beispielsweise so zu bewegen, daß damit auch der Erfassungsraum mit der Erfassungsebene in diese verschiedenen Meßstellungen bringbar ist.there it is possible, to move the imaging optics and their housing, for example, that with that also the detection area with the detection level in these different measuring positions is feasible.

Es ist aber auch denkbar, daß der Erfassungsraum und die Erfassungsebene durch eine Folge von Meßstellungen hindurchbewegt werden.It but it is also conceivable that the Detection area and the detection level by a sequence of measurement positions be moved through.

In einem derartigen Fall ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Erfassungsraum und die Erfassungsebene entsprechend einer definierten Folge in die verschiedenen Meßstellungen bewegt wird.In In such a case, it is preferably provided that the detection space and the detection level according to a defined sequence in the different measuring positions is moved.

Im Extremfall ist es sogar denkbar, daß eine Reihe von Meßstellungen kontinuierlich durchlaufen wird.in the In extreme cases, it is even conceivable that a number of measurement positions is continuously run through.

In diesem Fall ist es erforderlich, in jeder der Meßstellungen die Position des Erfassungsraums und der Erfassungsebene relativ zu dem Maschinenbezugspunkt exakt zu kennen oder zu erfassen. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn der Meßeinrichtung eine Positionserkennungseinrichtung zugeordnet ist.In In this case it is necessary to change the position of the Detection space and the detection plane relative to the machine reference point to know or grasp exactly. For this it is particularly advantageous if the measuring device a position detection device is assigned.

Eine derartige Positionserkennungseinrichtung kann im einfachsten Fall durch Anschlagmittel gebildet sein.Such a position detection device can in the simplest case by means of slings be educated.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn eine derartige Positionserkennungseinrichtung für die Meßeinrichtung kontinuierlich arbeitet und kontinuierlich beispielsweise Ortswechsel der Abbildungsoptik zu erfassen in der Lage ist.Especially Cheap it is, however, if such a position detection device for the measuring device works continuously and continuously for example change of location the imaging optics is able to capture.

Das Gehäuse könnte an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsraums angeordnet sein. Besonders günstig ist es, wenn sich das Gehäuse in der Meßstellung ausgehend von einem den Arbeitsraum begrenzenden Element in diesen hinein erstreckt, beispielsweise in Form eines langgestreckten Arms.The casing could be placed anywhere in the work area. Is particularly cheap it when the case in the measuring position starting from an element delimiting the work space in it extends into it, for example in the form of an elongated arm.

Hinsichtlich der Ausbildung des Gehäuses sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. Eine Möglichkeit sieht vor, daß das Gehäuse zusätzlich zu der Abbildungsoptik die elektronische Bilderfassungseinheit aufnimmt und somit sowohl die Abbildungsoptik als auch die elektronische Bilderfassungseinheit zu einer in der Meßstellung im Arbeitsraum zu positionierenden Einheit kombiniert.Regarding the design of the housing the most varied of options conceivable. A possibility stipulates that the casing additionally for the imaging optics accommodates the electronic image acquisition unit and thus both the imaging optics and the electronic Image acquisition unit to one in the measuring position in the work area positioning unit combined.

Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die elektronische Bilderfassungseinheit in einem eigenen, von dem Gehäuse der Abbildungsoptik separaten Gehäuse angeordnet ist.A other advantageous solution stipulates that the electronic image capture unit in its own, from the housing of the Imaging optics separate housing is arranged.

Damit besteht insbesondere die Möglichkeit, die elektronische Bilderfassungseinheit von dem Gehäuse der Abbildungsoptik lösbar auszubilden, so daß beispielsweise die elektronische Bilderfassungseinheit an einer Komponente der Werkzeugmaschine ständig angeordnet sein kann, während das Gehäuse mit der Abbildungsoptik von der Bilderfassungseinheit lösbar ist.In order to there is in particular the possibility that to form a detachable electronic image acquisition unit from the housing of the imaging optics, so for example the electronic image capture unit on a component of the Machine tool constantly can be arranged while the housing is detachable from the image acquisition unit with the imaging optics.

Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß das Gehäuse der Abbildungsoptik von der Meßstellung in eine Ruhestellung und umgekehrt bewegbar ist. Dabei kann das Gehäuse der Abbildungsoptik entweder manuell oder durch eine Vorrichtung, beispielsweise auch durch eine Art Greifeinrichtung, von der Meßstellung in die Ruhestellung und umgekehrt bewegt werden.A particularly cheap solution provides that the casing the imaging optics from the measurement position can be moved into a rest position and vice versa. It can casing the imaging optics either manually or by a device, for example also by a kind of gripping device, from the measuring position to the rest position and vice versa.

Für den Fall eines Ausführungsbeispiels, bei welchem mehrere Meßstellungen vorgesehen sind, ist vorteilhafterweise das Gehäuse mit der Abbildungsoptik in die mehreren Meßstellungen bewegbar, um in jeder der Meßstellungen die Position des Objekts erfassen zu können, wobei die Position des Objekts nur bei exakt bekannter Position der Meßstellung erfassbar ist.In the case of an embodiment, in which several measuring positions are provided, the housing with the imaging optics is advantageously in the several measuring positions movable to in each of the measurement positions to be able to capture the position of the object, the position of the object can only be detected when the position of the measuring position is known exactly.

Eine derartige Position der Meßstellung könnte entweder durch Anschlagmittel oder eine Positionserfassung präzise im Raum ermittelt werden.A such position of the measuring position could either using slings or position detection precisely in the Space can be determined.

Bei all diesen Lösungen ließe sich die Bewegbarkeit des Gehäuses der Abbildungsoptik dazu ausnutzen, die mehrere Meßstellungen anzufahren.at all these solutions could the movability of the housing the imaging optics to take advantage of the multiple measurement positions to approach.

Es ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung aber auch denkbar, eine tatsächliche Messung nur in einer Meßstellung vorzunehmen, die Bewegung des Gehäuses der Abbildungsoptik aber auch dazu auszunützen, um Übersichtsbilder über Teilbereiche des Arbeitsraums zu erzeugen. Dabei ist es im einfachsten Fall nicht zwingend nötig, exakt die Position der Meßeinrichtung bei der Erfassung des Bereichs des Arbeitsraums zu kennen. Es reicht eine Grobermittlung der Position der Meßeinrichtung, um Übersichtsbilder über einen entsprechenden Bereich des Arbeitsraums aufnehmen zu können.It is within the scope of the solution according to the invention also conceivable an actual Measurement only in one measuring position make the movement of the housing of the imaging optics as well to take advantage of for overview pictures of sub-areas of the work space. In the simplest case, it is not absolutely necessary, exactly the position of the measuring device know when capturing the area of the work space. It is enough a rough determination of the position of the measuring device in order to provide overview images of a to be able to accommodate the corresponding area of the work area.

Dabei ist es prinzipiell denkbar, die Ruhestellung im Arbeitsraum vorzusehen.there it is in principle conceivable to provide the rest position in the work area.

Zum Schutz des Gehäuses der Abbildungsoptik und insbesondere der in dem Gehäuse enthaltenen Abbildungsoptik ist es besonders günstig, wenn das Gehäuse der Abbildungsoptik aus dem Arbeitsraum heraus in die Ruhestellung bewegbar ist.To the Protection of the housing the imaging optics and in particular those contained in the housing Imaging optics, it is particularly favorable if the housing of the Imaging optics can be moved out of the working area into the rest position is.

Insbesondere ist es dabei wesentlich, daß das Gehäuse der Abbildungsoptik in der Ruhestellung gegen Spänebeaufschlagung und/oder Kühlmittelbeaufschlagung geschützt ist.In particular it is essential that the casing the imaging optics in the rest position against chip loading and / or coolant loading protected is.

Hinsichtlich der Bewegung des Gehäuses, insbesondere im Arbeitsraum, beispielsweise von der Meßstellung in die Ruhestellung und umgekehrt, ist es besonders günstig, wenn das Gehäuse mittels eines Antriebs bewegbar ist.Regarding the movement of the housing, in particular in the work area, for example from the measuring position to the rest position and vice versa, it is particularly favorable if the housing by means of a Drive is movable.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das Gehäuse durch den Antrieb in den Arbeitsraum hinein und aus diesem heraus bewegbar ist.Preferably it is provided that the housing by the drive can be moved into and out of the work area is.

Um ein Werkzeug besonders günstig vermessen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Gehäuse in Richtung quer zu einer Bewegungsachse des Werkzeugs bei der Bearbeitung des Werkstücks bewegbar ist.Around a tool particularly cheap to be able to measure it is preferably provided that the casing in the direction transverse to an axis of movement of the tool during machining of the workpiece is movable.

Damit mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung exakte Meßergebnisse erzielt werden, ist vorzugsweise eine Positioniereinrichtung vorgesehen, mit welcher das Gehäuse mitsamt der Abbildungsoptik in der Meßstellung im Arbeitsraum exakt positionierbar ist. Durch eine derartige exakte Positionierung der Abbildungsoptik im Arbeitsraum sind auch der Erfassungsraum und die Erfassungsebene exakte festlegbar, so daß daraus auch eine hohe Meßgenauigkeit resultiert.In order to with the measuring device according to the invention exact measurement results a positioning device is preferably provided, with which the housing together with the imaging optics can be positioned exactly in the measuring position in the work area is. Through such exact positioning of the imaging optics in the work area, the detection area and the detection level are also exact definable so that from it also a high measuring accuracy results.

Insbesondere wenn das Gehäuse aus der Abbildungsoptik aus dem Arbeitsraum entnehmbar sein soll, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß mit der Positioniereinrichtung das Gehäuse im Arbeitsraum wiederholgenau positionierbar ist.Especially if the housing can be removed from the imaging area from the work area should be, it is advantageously provided that the housing can be positioned repeatedly in the work space with the positioning device.

Eine derartige Positioniereinrichtung könnte beispielsweise eine Positionierung des Gehäuses durch Kraftschluß vorsehen.A such a positioning device could for example be a positioning of the housing Provide frictional connection.

Um dauerhaft eine exakte und insbesondere wiederholgenaue Positionierung des Gehäuses der Abbildungsoptik zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Positioniereinrichtung das Gehäuse durch Formschluß exakt positioniert.Around permanent exact and in particular repeatable positioning of the housing To obtain the imaging optics, it is preferably provided that the positioning device through the case Form-fit exactly positioned.

Insbesondere in all den Fällen, in denen die Bilderfassungseinheit nicht mit dem Gehäuse der Abbildungsoptik aus dem Arbeitsraum entfernbar ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Gehäuse der Bilderfassungseinheit durch die Positioniereinrichtung exakt relativ zum Gehäuse der Abbildungsoptik positionierbar ist, das heißt daß gleichzeitig mit der exakten Positionierung des Gehäuses der Abbildungsoptik relativ zur Werkzeugmaschine auch eine exakte Positionierung der Abbildungsoptik relativ zur Bilderfassungseinheit erfolgt.In particular in all the cases in which the image acquisition unit does not match the housing of the Imaging optics that can be removed from the work space is preferred provided that the casing the image acquisition unit by the positioning device exactly relative to the housing the imaging optics can be positioned, that is, at the same time as the exact one Positioning the housing exact positioning of the imaging optics relative to the machine tool the imaging optics takes place relative to the image acquisition unit.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der Positioniereinrichtung eine Führung für eine Bewegung des Gehäuses in den Arbeitsraum hinein und aus diesem heraus zugeordnet ist.A sees another advantageous embodiment before that Positioning device a guide for one Movement of the case into and out of the workspace.

Mit einer derartigen Führung besteht die Möglichkeit, die Gesamtheit aus Bilderfassungseinheit und Abbildungsoptik in der Werkzeugmaschine aus dem Arbeitsraum heraus oder in diesen hinein zu bewegen, insbesondere zwischen der Meßstellung und der Ruhestellung.With such leadership it is possible, the entirety of image acquisition unit and imaging optics in the machine tool out of or into the work area to move, especially between the measuring position and the rest position.

Grundsätzlich wäre es denkbar, die gesamte Meßeinrichtung mitsamt der elektronischen Bilderfassungseinheit in dem Arbeitsraum anzuordnen. Da die elektronische Bilderfassungseinheit jedoch eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen benötigt, und außerdem empfindlich ist gegen die Einwirkung von Kühl- oder Schmiermittel im Arbeitsraum und/oder Spänen, würde die Anordnung der elektronischen Bilderfassungseinheit im Arbeitsraum einen hohen Aufwand für die Abschirmung und Kapselung derselben gegen die schädlichen Einflüsse im Arbeitsraum erfordern.In principle, it would be conceivable the entire measuring device together with the electronic image acquisition unit in the work area to arrange. However, since the electronic image capture unit a variety of electrical connections needed and also is sensitive to the effects of coolants or lubricants in the work area and / or chips, would Arrangement of the electronic image capture unit in the work area a lot of effort for shielding and encapsulating them from the harmful ones influences in the work area.

Aus diesem Grund sieht ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel vor, daß in der Meßstellung des Gehäuses der Abbildungsoptik die elektronische Bilderfassungseinheit für die Abbildungsoptik außerhalb des Arbeitsraums angeordnet ist.Out for this reason sees a particularly favorable embodiment before that in the measuring position of the housing the imaging optics, the electronic image acquisition unit for the imaging optics outside the work area is arranged.

Dies gilt sowohl für den Fall, daß die elektronische Bilderfassungseinheit in das Gehäuse für die Abbildungsoptik integriert ist als auch für den Fall, daß die elektronische Bilderfassungseinheit ein separates Gehäuse aufweist, welches von dem Gehäuse für die Abbildungsoptik lösbar und wieder verbindbar ist, um das Gehäuse für die Abbildungsoptik mitsamt derselben aus dem Arbeitsraum zu entfernen.This applies to both in the event that electronic image acquisition unit integrated in the housing for the imaging optics is for as well in the event that electronic image acquisition unit has a separate housing, which of the housing for the Imaging optics detachable and can be reconnected to the entire housing for the imaging optics remove them from the work area.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der Funktion der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung wurde nicht näher darauf eingegangen, welche Geometriedaten von der Meßeinrichtung erfaßt werden.in the Connection with the previous description of the function of the measuring device according to the invention didn't get closer discussed which geometry data are recorded by the measuring device.

Besonders günstig ist es, wenn die Meßeinrichtung eine Außenkontur des Objekts erfaßt, da diese einfach und mit der notwendigen Präzision abbildbar ist.Especially Cheap it is when the measuring device an outer contour of the object, because it can be mapped easily and with the necessary precision.

Ferner wurde auch die Arbeitsweise der Abbildungsoptik bei der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung nicht näher präzisiert.Further was also the operation of the imaging optics in the measuring device according to the invention not closer clarified.

So sieht ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel vor, daß die Abbildungsoptik in einer festgelegte Erfassungsebene liegende geometrische Konturen des Objekts auf die Bilderfassungseinheit abbildet.So sees a particularly cheap one embodiment before that Imaging optics geometrical contours lying in a defined detection plane maps the object to the image capture unit.

Im einfachsten Fall ist damit die Abbildungsoptik auf eine einzige festgelegte Erfassungsebene hinsichtlich der Abbildungseigenschaften eingestellt.in the The simplest case is the imaging optics on one Specified acquisition level with regard to the imaging properties set.

Es ist aber auch denkbar, die Abbildungsoptik so aufzubauen, daß sie in der Lage ist, durch unterschiedliche Einstellung geometrische Konturen in mehreren, vorzugsweise zueinander parallel liegenden und in Beobachtungsrichtung einen unterschiedlichen Abstand aufweisenden Erfassungsebenen jeweils auf die Bilderfassungseinheit abzubilden.It it is also conceivable to build the imaging optics so that they are in is capable of geometrical contours through different settings in several, preferably parallel to each other and in the direction of observation each have a different distance from each other map to the image capture unit.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Meßeinrichtung durch von einer der Erfassungsebene gegenüberliegenden Seite kommendes diffuses Hintergrundlicht sich in der Erfassungsebene abzeichnende Konturen erfaßt, deren derartige Schattenkonturen sind aufgrund deren Schärfe vorteilhaft für eine Messung einzusetzen.Especially It is advantageous if the measuring device by coming from a side opposite the detection level diffuse background light emerging in the detection plane Contours recorded, their shadow contours of this type are advantageous because of their sharpness for a measurement use.

Das diffuse Hintergrundlicht ist vorzugsweise dadurch erhältlich, daß es durch eine auf einer der Abbildungsoptik gegenüberliegenden Seite der Erfassungsebene angeordnete Strahlungsquelle erzeugt wird.The diffuse background light is preferably available by that it by means of a side of the detection plane opposite to the imaging optics arranged radiation source is generated.

Eine andere Möglichkeit sieht vor, daß das diffuse Hintergrundlicht durch Reflexion von Licht erzeugt wird, das von einer Strahlungsquelle kommt, die auf der selben Seite der Erfassungsebene angeordnet ist wie die Abbildungsoptik.A different possibility stipulates that the diffuse Backlight is generated by reflection of light from a radiation source that comes on the same side of the detection plane is arranged like the imaging optics.

Besonders günstig ist es, wenn hierbei die Strahlungsquelle an dem Gehäuse der Abbildungsoptik angeordnet ist.Especially Cheap it is when the radiation source is on the housing of the Imaging optics is arranged.

Darüber hinaus besteht vielfach die Notwendigkeit, ein Werkzeug in mehreren nichtparallelen Erfassungsebenen zu vermessen, beispielsweise in der X/Z-Ebene und der X/Y-Ebene einer Werkzeugmaschine.Furthermore there is often a need to have a tool in several non-parallel Measuring acquisition levels, for example in the X / Z plane and the X / Y plane of a machine tool.

Dies ist vorzugsweise bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung möglich, bei welcher die Abbildungsoptik derart ausgebildet ist, daß die Erfassung von Geometriedaten in zwei von einander verschiedenen, nichtparallelen Erfassungsebenen möglich ist.This is preferred in one embodiment possible of the solution according to the invention, in which the imaging optics is designed such that the acquisition of geometric data in two mutually different, non-parallel detection levels possible is.

Eine derartige Erfassung in zwei verschiedenen Erfassungsebenen ist nur mit großem Aufwand gleichzeitig durchführbar und auch nicht gleichzeitig auswertbar, aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Abbildungsoptik von einer Erfassungsebene auf die andere Erfassungsebene umschaltbar ist, so daß nacheinander eine Vermessung beispielsweise ein und desselben Werkzeugs in der einen Erfassungsebene und in der anderen Erfassungsebene möglich ist.A such detection in two different detection levels is only with big Effort can be carried out simultaneously and also not evaluable at the same time, for this reason it is preferred provided that the Imaging optics from one acquisition level to the other acquisition level is switchable so that one after the other a measurement, for example, of one and the same tool in one Acquisition level and in the other acquisition level is possible.

Im Rahmen dieser Lösung ist es aber auch genauso denkbar, unterschiedliche Werkzeuge, je nach der Art ihres Einsatzes und ihres Bearbeitungsaufgabe in unterschiedlichen Erfassungsebenen zu vermessen. Beispielsweise ist es mit dieser Lösung möglich, bestimmte Arten von Werkzeugen nur in einer Erfassungsebene zu vermessen, andere Arten von Werkzeugen in der anderen Erfassungsebene und/oder weitere Arten von Werkzeugen beispielsweise in beiden Erfassungsebenen.in the Framework of this solution but it is also conceivable to use different tools, depending on the type of their use and their processing task in different To measure detection levels. For example, it is with this Solution possible, certain To measure types of tools only in one detection plane, other types of tools in the other detection level and / or other types of tools, for example in both detection levels.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Abbildungsoptik derart ausgebildet ist, daß mindestens eine Erfassungsebene parallel zu mindestens einer der Bewegungsachsen verläuft, längs welcher eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug zur Bearbeitung des Werkstücks erfolgt.A particularly advantageous solution stipulates that the Imaging optics is designed such that at least one detection plane runs parallel to at least one of the axes of movement, along which a relative movement between the workpiece and the tool for machining of the workpiece he follows.

Insbesondere bei all den Ausführungsbeispielen, bei welchen das Werkstück vorzugsweise zur Durchführung zumindest eines Teils der Bearbeitung um eine Spindelachse drehbar ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die eine Erfassungsebene parallel zur Spindelachse verläuft.In particular in all the embodiments, where the workpiece preferably to carry out at least part of the machining is rotatable about a spindle axis is, it is preferably provided that the one detection plane is parallel runs to the spindle axis.

Alternativ oder ergänzend dazu ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß eine Erfassungsebene quer zur Spindelachse verläuft.alternative or in addition this is in a further embodiment provided that a Detection plane runs transverse to the spindle axis.

Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, daß mit der Meßeinrichtung in der Meßstellung eine Erfassung von Geometriedaten erfolgt. Es wurde nichts über den Einsatz der Meßeinrichtung in allen Stellungen außerhalb der Meßstellungen gesagt.at the exemplary embodiments described so far it was assumed that with the measuring device in the measuring position Geometry data is recorded. Nothing was said about that Use of the measuring device in all positions outside the measuring positions said.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist es alternativ oder ergänzend dazu denkbar, mit der Meßeinrichtung während einer Bewegung derselben im Arbeitsraum Geometriedaten zu erfassen. Dies kann eine Bewegung ohne exakte Festlegung der Position der Meßeinrichtung sein, und somit lediglich eine zumindest nicht auf hohe Präzision ausgelegte Erfassung von Geometriedaten. Es ist aber auch denkbar, die Position der Meßeinrichtung während der Bewegung exakt zu erfassen und aufgrund dieser Erfassung der Position der Meßeinrichtung exakte Messungen vorzunehmen.in the The framework of the solution according to the invention is it alternatively or additionally conceivable with the measuring device while a movement of the same in the workspace to record geometric data. This can move without an exact determination of the position of the measuring device be, and thus only at least not designed for high precision Acquisition of geometry data. But it is also conceivable the position the measuring device while the movement exactly and based on this detection the Position of the measuring device take exact measurements.

Das exakte Erfassen der relativen Position der Meßeinrichtung relativ zu einem die Geometriedaten aufweisenden Objekt im Arbeitsraum kann in unterschiedlichster Weise erfolgen.The exact detection of the relative position of the measuring device relative to one The object in the work space that has geometry data can be in the most varied of ways Way.

Beispielsweise kann hierzu ein Meßsystem vorgesehen sein, mit welchem die Bewegung der Meßeinrichtung im Arbeitsraum erfassbar ist.For example a measuring system can be provided for this purpose with which the movement of the measuring device in the work area is detectable.

Alternativ dazu läßt sich aber auch die Relativbewegung der Meßeinrichtung zum Objekt im Arbeitsraum dadurch erfassen, daß eine Erfassung der relativen Bewegung der Meßeinrichtung zum Objekt im Arbeitsraum durch eine gesteuerte Bewegung einer die Meßeinrichtung oder das Objekt tragenden Einheit der Werkzeugmaschine zu dem zu erfassenden Objekt bzw. der Meßeinrichtung erfolgt, denn in diesem Fall ist durch die Erfassung der Bewegung der Einheit der Werkzeugmaschine gleichzeitig unmittelbar eine exakte Erfassung der Position der Meßeinrichtung bzw. des Objekts im Arbeitsraum möglich, wenn die Meßeinrichtung bzw. das Objekt zu dieser Einheit der Werkzeugmaschine in einer definierten Anordnung steht.alternative to this can but also the relative movement of the measuring device to the object in Capture work space by capturing the relative Movement of the measuring device to the object in the work space by a controlled movement of the measuring device or the object-carrying unit of the machine tool object or the measuring device takes place, because in this case the movement of the Unit of the machine tool immediately an exact one Detection of the position of the measuring device or the object in the work space possible if the measuring device or the object for this unit of the machine tool in one defined arrangement.

Beispielsweise wäre es denkbar, im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung die Meßeinrichtung in eine Meßstellung relativ zu der Einheit der Werkzeugmaschine zu fahren, an welcher die Meßeinrichtung gehalten ist und dann die Einheit der Werkzeugmaschine mitsamt der Meßeinrichtung zu verfahren und dadurch die Meßeinrichtung im Arbeitsraum gesteuert zu bewegen.For example would it be conceivable, in the context of the solution according to the invention, the measuring device in a measuring position to drive relative to the unit of the machine tool on which the measuring device is held and then the unit of the machine tool together with the measuring device to move and thereby the measuring device to move in a controlled manner in the work area.

Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht bei einer Gegenspindelmaschine vor, eine Meßeinrichtung an einem bewegbaren Spindelgehäuse der Gegenspindel anzuordnen und die Meßeinrichtung dann mitsamt der Gegenspindel im Arbeitsraum zu bewegen, um beispielsweise Werkstücke in der Hauptspindel oder Werkzeuge in den Werkzeugträgern der Hauptspindel und/oder der Gegenspindel zu vermessen.A particularly expedient solution provides for a counter spindle machine to arrange a measuring device on a movable spindle housing of the counter spindle and then to move the measuring device together with the counter spindle in the work area, for example to close workpieces in the main spindle or tools in the tool carriers of the main spindle and / or the counter spindle measured.

Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, die Relativbewegung zwischen dem zu erfassenden Objekt und der Meßeinrichtung umzukehren, nämlich dadurch, daß die Meßeinrichtung fest mit einer unbeweglichen Einheit, beispielsweise dem Spindelgehäuse der Hauptspindel, verbunden ist und das in der Gegenspindel aufgenommene Werkstück relativ zu der Meßeinrichtung bewegt wird.alternative there is also the option of Relative movement between the object to be detected and the measuring device to reverse, namely by that the measuring device fixed with an immobile unit, such as the spindle housing Main spindle, is connected and that recorded in the counter spindle workpiece relative to the measuring device is moved.

Um für einen Bediener das Auffinden des Erfassungsraums, in welchem die Meßeinrichtung Messungen vornehmen kann, zu erleichtern, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß eine den Erfassungsraum durch ein Strahlenbündel im sichtbaren Bereich optisch kennzeichnende Markierungslichtquelle vorgesehen ist.Around for one Operator finding the detection area in which the measuring device takes measurements can make, is in a preferred embodiment provided that a the detection area through a beam of rays in the visible area optically characteristic marking light source is provided.

Die Markierungslichtquelle kann prinzipiell überall im Arbeitsraum oder an der Maschine angeordnet sein. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Markierungslichtquelle an dem Gehäuse der Abbildungsoptik angeordnet ist.The Marking light source can in principle anywhere in the work room or be arranged on the machine. A particularly cheap solution provides that the Marking light source arranged on the housing of the imaging optics is.

In diesem Fall ist die relative Position der Markierungslichtquelle zur Abbildungsoptik festgelegt und somit erfolgt mit der Positionierung der Abbildungsoptik in der Meßstellung gleichzeitig eine entsprechende Positionierung der Markierungslichtquelle.In in this case is the relative position of the marker light source fixed to the imaging optics and thus takes place with the positioning the imaging optics in the measuring position at the same time a corresponding positioning of the marking light source.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung wurde nicht näher darauf eingegangen, mit welchen Mitteln eine Relativposition der Geometriedaten des Objekts zu Referenzdaten erfolgen soll.in the Connection with the previous description of the solution according to the invention was not closer to it with which means a relative position of the geometry data of the object should take place to reference data.

So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß der Bildverarbeitungseinheit ein das Objekt darstellender Bildschirm zugeordnet ist, mit welchem es möglich ist, das Objekt und auch die Referenzdaten optisch darzustellen.So sees an advantageous embodiment before that Image processing unit a screen representing the object with which it is possible is to display the object and the reference data optically.

Hinsichtlich der Referenzdaten wurden bislang auch keine näheren Angaben gemacht. So könnten die Referenzdaten beispielsweise durch ein in der Abbildungsoptik integriertes Fadenkreuz repräsentiert sein, das dann zwangsläufig ebenfalls von der Bilderfassungseinheit mitsamt der Abbildung der geometrischen Kontur des Objekts erfaßt wird.Regarding the reference data have not yet been specified. So they could Reference data, for example, by an integrated in the imaging optics Crosshairs represented then that inevitably also from the image acquisition unit together with the illustration of the geometric Contour of the object detected becomes.

Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht jedoch vor, daß die Referenzdaten durch einen Referenzdatensatz gebildet sind, welcher in der Bildverarbeitungseinheit gespeichert ist, und somit in einfacher Weise zu einer automatischen Bestimmung der Relativposition der Geometriedaten des Objekts zu den Referenzdaten herangezogen werden kann.A sees particularly expedient solution, however before that Reference data are formed by a reference data set, which is stored in the image processing unit, and thus in simpler Way to automatically determine the relative position of the Geometry data of the object can be used for the reference data can.

Besonders günstig ist es, wenn die Referenzdaten mindestens einer Referenzlinie entsprechen.Especially Cheap it is when the reference data corresponds to at least one reference line.

Vorzugsweise sind die Referenzdaten so ausgebildet, daß sie zwei sich kreuzenden Referenzlinien entsprechen.Preferably the reference data are designed so that they intersect two Correspond to reference lines.

Die Referenzlinien können dabei beispielsweise auch gekrümmte Linien sein. Eine aufgrund ihrer Einfachheit besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, daß die Referenzdaten ein Fadenkreuz darstellen.The Reference lines can for example also curved ones Lines. A solution that is particularly expedient because of its simplicity before that Show reference data a crosshair.

Prinzipiell wäre es denkbar, auch mit der erfindungsgemäßen Lösung durch Vergleich der Geometriedaten des Objekts mit den Referenzdaten, beispielsweise beide dargestellt auf dem Bildschirm der Bildverarbeitungseinheit, seitens der Bedienungsperson das Berühren der Referenzdaten durch die Geometriedaten des Objekts feststellen zu lassen.in principle would it be conceivable, also with the solution according to the invention by comparing the geometry data of the object with the reference data, for example, both are shown on the screen of the image processing unit by the operator touching determine the reference data from the geometric data of the object allow.

Um die Berührung zwischen den Geometriedaten des Objekts und den Referenzdaten möglichst präzise und möglichst selbsttätig erfassen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Bildverarbeitungseinheit ein Bildverarbeitungsprogramm aufweist, welches ein Berühren von durch die Referenzdaten bestimmten Orten durch die Geometriedaten des Objekts entsprechenden Orten erkennt.Around the touch between the geometry data of the object and the reference data as precisely as possible and preferably automatic to be able to record it is preferably provided that the Image processing unit has an image processing program, which is a touch of locations determined by the reference data by the geometry data of the Recognizes corresponding objects.

Besonders günstig ist es dabei, wenn das Bildverarbeitungsprogramm in der Lage ist, ein Berühren der durch die Referenzdaten bestimmten Orte von einem Übergreifen der durch die Referenzdaten bestimmten Orte zu unterscheiden.Especially Cheap is it when the image processing program is able to a touch of the locations determined by the reference data from spillover to distinguish between the locations determined by the reference data.

Um bei einem automatischen Erkennen der Relativpositionen der Geometriedaten des Objekts zu den Referenzdaten auch zu erreichen, daß das Objekt automatisch gesteuert so lange verfahren wird, bis die Geometriedaten die Referenzdaten berühren, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Bildverarbeitungseinheit über eine Vermessungssteuerung auf die Maschinensteuerung in dem Sinne einwirkt, daß das Objekt in sich zunehmend verkleinerndem Abstand an die Referenzdaten heranbewegbar ist.Around with automatic detection of the relative positions of the geometry data of the object to achieve the reference data that the object automatically controlled until the geometry data touch the reference data, it is preferably provided that the Image processing unit via a measurement control on the machine control in the sense acts that Object at a decreasing distance from the reference data can be moved up.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Bildverarbeitungseinheit eine Kamera zugeordnet ist, in deren Beobachtungsbereich in Arbeitsstellung zum Werkstück ausgerichtete Werkzeuge stehen. Mit einer derartigen Kamera läßt sich damit zumindest eine grobe Erkennung der Position der in Arbeitsstellung zum Werkstück ausgerichteten Werkzeuge ermitteln.at a further advantageous embodiment is provided that the Image processing unit is assigned a camera in the observation area in working position to the workpiece aligned tools are available. With such a camera thus at least a rough recognition of the position of the in the working position to the workpiece determine aligned tools.

Darüber hinaus läßt sich aber auch mit einer derartigen Kamera beispielsweise die Durchführung eines Bearbeitungsprozesses des Werkstücks ermitteln.In addition, the implementation can also be carried out with such a camera, for example determine a machining process of the workpiece.

Die Kamera könnte prinzipiell an beliebigen Stellen im Arbeitsraum angeordnet sein, so lange sichergestellt ist, daß die in Arbeitsstellung zum Werkstück ausgerichteten Werkzeuge erfaßt werden können.The Camera could in principle be located anywhere in the work area, as long as it is ensured that the in working position to the workpiece aligned tools detected can be.

Besonders günstig ist es, wenn die Kamera auf einer der Meßeinrichtung gegenüberliegenden Seite des in der Werkstückaufnahme zur Bearbeitung vorgesehenen Werkstücks angeordnet ist.Especially Cheap it is when the camera is on a side opposite the measuring device of the in the workpiece holder arranged for machining workpiece.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, daß ohne eine Überlappen des Beobachtungsbereichs der Kamera und des Erfassungsbereichs der Meßeinrichtung gearbeitet werden kann.In in this case it is particularly advantageous that without an overlap the observation area of the camera and the detection area of the measuring device can be worked.

Es ist aber auch beim Einsetzen einer Kamera denkbar, diese beispielsweise unmittelbar an der Meßeinrichtung anzuordnen und somit mit einem sich mit dem Erfassungsbereich überlappenden Beobachtungsbereich zu arbeiten, wobei der Beobachtungsbereich in diesem Fall üblicherweise weit größer als der Erfassungsbereich ist.It is also conceivable when inserting a camera, for example directly at the measuring device to be arranged and thus with an overlapping with the detection area Observation area to work, with the observation area in in this case usually far larger than the detection area is.

Der Beobachtungsbereich der Kamera ist dabei üblicherweise ein Teilbereich des Arbeitsraums.The The observation area of the camera is usually a sub-area of the work space.

Besonders günstig ist es dabei, wenn der Beobachtungsbereich der Kamera eine Ausdehnung aufweist, so daß alle einem zu bearbeitenden Werkstück zugeordneten und in Arbeitsstellung stehenden Werkzeug von der Kamera erfassbar sind. Diese Lösung hat den Vorteil, daß somit mit der Kamera die Möglichkeit besteht, alle in Arbeitsstellung stehenden Werkzeuge unabhängig von der Position des Werkzeugträgers zu erfassen und zu erkennen und dann ausgehend von dieser Erkennung der Stellungen der Werkzeuge diese in den Erfassungsraum zu bewegen.Especially Cheap it is when the observation area of the camera has an extension, so everyone a workpiece to be machined assigned and in working position tool from the camera are detectable. This solution has the advantage that the possibility with the camera exists, all tools in the working position are independent of the position of the tool carrier to capture and recognize and then based on this detection the positions of the tools to move them into the detection area.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, daß mit der Bildverarbeitungseinheit und der Kamera ein Bearbeitungsprozeß des Werkstücks aufzeichenbar ist.A another advantageous solution stipulates that with a machining process of the workpiece can be recorded by the image processing unit and the camera is.

Eine derartige Aufzeichnung des Bearbeitungsprozesses kann dabei einfach über einen längeren Zeitraum erfolgen, innerhalb von welchem der Bearbeitungsprozeß auf jeden Fall auftritt.A Such a recording of the machining process can easily be done via a longer Period within which the machining process applies to everyone Case occurs.

Eine andere vorteilhafte Lösungsmöglichkeit sieht vor, daß die Maschinensteuerung ein Startsignal und ein Stoppsignal liefert, durch welche für die Bildverarbeitungseinheit erkennbar ist, wann der Bearbeitungsprozeß beginnt und wann er endet, um die Bilderfassung im wesentlichen auf die Zeitdauer zwischen Beginn und Ende des Bearbeitungsprozesses zu konzentrieren und keine unnötig großen Datenmengen anfallen zu lassen.A sees other advantageous solution before that Machine control provides a start signal and a stop signal, through which for the image processing unit can be recognized when the processing process begins and when it ends to essentially capture the image Time between the beginning and end of the machining process focus and no unnecessary huge To generate data volumes.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einer Ausführungsbeispiele.Further Features and advantages of the invention are the subject of the following Description and the graphic representation of an embodiment.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine; 1 a perspective view of a first embodiment of a machine tool according to the invention;

2 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeils 1 1; 2 a view of the first embodiment in the direction of arrow 1 1 ;

3 ein Schnitt längs Linie B-B in 2 durch das erfindungsgemäße Meßsystem unter Weglassung des Werkzeugträgers in 1; 3 a section along line BB in 2 by the measuring system according to the invention with the omission of the tool carrier in 1 ;

4 eine Schnittdarstellung entsprechend 3 bei aus dem Arbeitsraum entnommenem Gehäuse der Abbildungsoptik; 4 a sectional view accordingly 3 with the imaging optics housing removed from the working area;

5 eine vergrößerte Darstellung des Schnitts durch das Meßsystem gemäß 3; 5 an enlarged view of the section through the measuring system according to 3 ;

6 eine vergrößerte Darstellung der auf einem Bildschirm einer Bildverarbeitungseinheit erkennbaren Geometriedaten relativ zu Referenzdaten; 6 an enlarged representation of the geometry data recognizable on a screen of an image processing unit relative to reference data;

7 eine schematische Darstellung der verschiedenen, durch das erste Ausführungsbeispiel möglichen Messungen; 7 is a schematic representation of the various measurements possible by the first embodiment;

8 ein Schnitt ähnlich 5 durch eine erfindungsgemäße Meßeinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine; 8th a cut similar 5 by a measuring device according to the invention of a second embodiment of a machine tool according to the invention;

9 eine schematische Darstellung einer Abbildungsoptik eines erfindungsgemäßen Meßsystems eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine; 9 a schematic representation of an imaging optics of a measuring system according to the invention of a third embodiment of a machine tool according to the invention;

10 eine Darstellung auf einer Werkzeugmaschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine; 10 a representation on a machine tool according to a fourth embodiment of a machine tool according to the invention;

11 eine schematische Darstellung der verschiedenen Einsatzmöglichkeiten gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel; 11 is a schematic representation of the various uses according to the fourth embodiment;

12 eine perspektivische Draufsicht auf eine Werkzeugmaschine gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine; 12 a top perspective view of a machine tool according to a fifth Aus example of a machine tool according to the invention;

13 eine Ansicht des fünften Ausführungsbeispiels mit Blick in Richtung des Pfeils C in 12; 13 a view of the fifth embodiment with a view in the direction of arrow C in 12 ;

14 einen Schnitt durch das Meßsystem des fünften Ausführungsbeispiels längs Linie D-D in 13 bei in Meßstellung stehender Meßeinrichtung; 14 a section through the measuring system of the fifth embodiment along line DD in 13 with measuring device in measuring position;

15 einen Schnitt ähnlich 14 bei in Ruhestellung stehender Meßeinrichtung; 15 a cut similar 14 with the measuring device at rest;

16 eine vergrößerte Darstellung des Schnitts gemäß 14 durch das Meßsystem des fünften Ausführungsbeispiels und 16 an enlarged view of the section according to 14 by the measuring system of the fifth embodiment and

17 eine Ansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels entsprechend 13. 17 a view of a sixth embodiment accordingly 13 ,

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, beispielsweise ausgebildet als Drehmaschine, dargestellt in 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Maschinengestell, an welchem ein Spindelgehäuse 12 angeordnet ist, in dem eine Werkstückspindel 14 drehbar gelagert ist, die ihrerseits um eine Spindelachse 16 relativ zum Spindelgehäuse 12 drehbar ist und eine Werkstückaufnahme 18, beispielsweise in Form eines Spannfutters aufweist, durch welche ein Werkstück W in der Werkstückspindel 14 aufnehmbar und fixierbar ist.A first exemplary embodiment of a machine tool according to the invention, for example designed as a lathe, shown in FIG 1 , includes one as a whole 10 designated machine frame on which a spindle housing 12 is arranged in which a workpiece spindle 14 is rotatably mounted, which in turn about a spindle axis 16 relative to the spindle housing 12 is rotatable and a workpiece holder 18 , for example in the form of a chuck, through which a workpiece W in the workpiece spindle 14 is recordable and fixable.

Das Spindelgehäuse 12 ist dabei entweder relativ zum Maschinengestell 10 stationär angeordnet oder auf einem Schlitten 20 angeordnet, welcher durch Längsführungen 22 am Maschinengestell 10 in einer parallel zur Spindelachse 16 verlaufenden Z-Richtung verschiebbar geführt ist.The spindle housing 12 is either relative to the machine frame 10 arranged stationary or on a sled 20 arranged, which by longitudinal guides 22 on the machine frame 10 in a parallel to the spindle axis 16 extending Z direction is guided.

Darüber hinaus sind an dem Maschinengestell 10 beispielsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten der Spindelachse 16, Werkzeugträger 30 vorgesehen, welche beispielsweise als Werkzeugrevolver ausgebildet sind und jeweils ein Revolvergehäuse 32 aufweisen, gegenüber welchem ein Revolverkopf 34 um eine Revolverachse 36 drehbar ist.In addition, are on the machine frame 10 for example on opposite sides of the spindle axis 16 , Tool carrier 30 provided, which are designed for example as a tool turret and each have a turret housing 32 have, against which a turret 34 around a turret axis 36 is rotatable.

Jeder dieser Revolverköpfe 34 trägt nun eine Vielzahl von Werkzeugen WZ bzw. WZ, mit welchen das Werkstück W bearbeitet werden kann.Each of these turret heads 34 now carries a variety of tools WZ or WZ with which the workpiece W can be machined.

Jeder der Werkzeugrevolver 30 ist beispielsweise durch ein Schlittensystem 40 gegenüber dem Maschinengestell 10 zumindest in der Z-Richtung parallel zur Spindelachse 16 als auch in einer X-Richtung, das heißt quer zur Spindelachse 16 auf diese zu bewegbar, vorzugsweise noch in einer Y-Richtung, welche quer zur Z- und zur X-Richtung verläuft.Each of the tool turrets 30 is, for example, by a sled system 40 opposite the machine frame 10 at least in the Z direction parallel to the spindle axis 16 as well as in an X direction, i.e. across the spindle axis 16 can be moved towards them, preferably in a Y direction, which runs transversely to the Z and X directions.

Die Bearbeitung des Werkstücks W erfolgt dabei in einem Arbeitsraum 42, in welchen das Werkstück W hineinragt und in welchem auch die Werkzeuge WZ angeordnet sind.The workpiece W is processed in a work area 42 , in which the workpiece W protrudes and in which the tools WZ are also arranged.

Um die Werkzeuge WZ unmittelbar im Arbeitsraum 42 vermessen zu können, sind, wie in 1 und 2 dargestellt, an der Werkzeugmaschine zwei Meßeinrichtungen 50 vorgesehen, die jeweils in der Lage sind, in einer Erfassungsebene 60 sich darstellende Geometriedaten von Objekten zu erfassen, wobei die Erfassungsebenen 60 innerhalb eines sich ausgehend von der jeweiligen Meßeinrichtung in einer Beobachtungsrichtung 62 erstreckenden Erfassungsräumen 64 liegen, und sich quer, das heißt insbesondere senkrecht zu den Beobachtungsrichtungen 62 erstrecken.To the tools WZ directly in the work area 42 to be able to measure are, as in 1 and 2 shown, two measuring devices on the machine tool 50 provided that are each capable of in a detection plane 60 to record representing geometric data of objects, the acquisition planes 60 within a starting from the respective measuring device in an observation direction 62 extending detection areas 64 lie, and transversely, that is in particular perpendicular to the directions of observation 62 extend.

Vorzugsweise liegen dabei die Erfassungsebenen 60 in einer durch die Spindelachse 16 und in X-Richtung verlaufenden geometrischen Ebene 66, die somit parallel zur X-Richtung und Z-Richtung verläuft und außerdem liegen die Erfassungsräume 64 beiderseits jeweils neben der Spindelachse 16, und zwar in einem Abstand von dieser, welcher in der Größenordnung eines maximalen Werkstückradius liegt, so daß die Möglichkeit besteht, ein sich in Arbeitsstellung in der X/Z-Ebene 66 erstreckendes Werkzeug WZ, beispielsweise vor und/oder nach einer Bearbeitung des Werkstücks W, zu vermessen. Beispielsweise sind die Meßeinrichtungen 50 so angeordnet, daß jedem der Werkzeugträger 30 eine eigene Meßeinrichtung 50 zugeordnet ist.The detection levels are preferably located here 60 in one through the spindle axis 16 and geometric plane extending in the X direction 66 , which thus runs parallel to the X direction and Z direction and also the detection spaces are located 64 on both sides next to the spindle axis 16 , namely at a distance from this, which is in the order of a maximum workpiece radius, so that there is the possibility of being in the working position in the X / Z plane 66 extending tool WZ, for example before and / or after machining the workpiece W, to be measured. For example, the measuring devices 50 arranged so that each of the tool carriers 30 its own measuring device 50 assigned.

Wie in 3 und 4 exemplarisch anhand einer der Meßeinrichtungen 50 dargestellt, umfaßt jede der Meßeinrichtungen 50 einen sich ausgehend von einer Wand 68 des Arbeitsraums 42 in den Arbeitsraum 42 hinein erstreckenden Arm 70, welcher ein rohrförmiges Gehäuse 72 für eine als Ganzes mit 74 bezeichnete Abbildungsoptik umfaßt, die beispielsweise einen Umlenkspiegel 76 sowie eine Teleskopoptik 78 aufweist, wobei ein den Erfassungsraum 64 definierender Beobachungsstrahlengang 80 sich ausgehend von einer Beobachtungsöffnung 82 des Gehäuses 72 mit einem externen Ast 84 in der Beobachtungsrichtung 62 erstreckt und auf die Erfassungsebene 60 trifft.As in 3 and 4 using one of the measuring devices as an example 50 shown includes each of the measuring devices 50 one starting from a wall 68 of the work space 42 in the work room 42 arm extending into it 70 which is a tubular housing 72 for one with as a whole 74 designated imaging optics, for example, a deflecting mirror 76 as well as a telescope optics 78 has, wherein the detection space 64 defining observation beam path 80 starting from an observation opening 82 of the housing 72 with an external branch 84 in the direction of observation 62 extends and to the acquisition level 60 meets.

Ein von der Beobachtungsöffnung 82 ausgehend sich in dem Gehäuse 72 erstreckender interner Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 wird durch den Umlenkspiegel 76 umgelenkt, durchsetzt die Teleskopoptik 78 und tritt in eine Bilderfassungseinheit 90 ein, in welcher ein elektronischer Kamerabaustein 92 angeordnet ist. Die Abbildungsoptik 74 ist dabei so aufgebaut, daß sie die Erfassungsebene 60 auf eine Detektorfläche 94 des elektronischen Kamerabausteins 92 scharf abbildet.One from the observation opening 82 starting out in the housing 72 extending internal branch 84 of the observation beam path 80 is through the deflecting mirror 76 deflected, penetrates the telescope optics 78 and enters an image acquisition unit 90 in which an electronic camera module 92 is arranged. The imaging optics 74 is constructed so that it covers the detection level 60 on a detector surface 94 of the electronic Ka merabausteins 92 sharp.

Der das rohrförmige Gehäuse 72 umfassende Arm 70 ist lösbar in einer Halterung 100 montierbar, und zwar durch einen an dem Arm 70 angeordneten Einsteckzapfen 102, welcher in eine Zapfenaufnahme 104 der Halterung 100 einsteckbar und durch einen an der Zapfenaufnahme 104 gelagerten Spannkörper 106 in der Zapfenaufnahme 104 präzise und wiederholgenau festlegbar ist. Der Spannkörper 106 ist dabei vorzugsweise durch eine Spannkörperbetätigung 108 zum Festlegen des Einsteckzapfens 102 auf diesen zu bewegbar, wobei die Spannkörperbetätigung 108 manuell betätigbar ist.The tubular housing 72 comprehensive arm 70 is detachable in a holder 100 mountable by one on the arm 70 arranged plug-in pins 102 which in a cone holder 104 the bracket 100 insertable and by one on the pin receptacle 104 stored clamping body 106 in the cone holder 104 is precise and repeatable. The clamping body 106 is preferably by actuating a clamping body 108 to fix the plug-in pin 102 movable towards this, the clamping body actuation 108 is manually operable.

Die Fixierung des Arms 70 über den Einsteckzapfen 102 und die Zapfenaufnahme 104 erfolgt beispielsweise dann, wenn der Einsteckzapfen 102 ein für Werkzeughalter üblicher Einsteckzapfen ist und die Zapfenaufnahme 104 ebenfalls entsprechend ausgebildet ist, präzise und wiederholgenau.The arm fixation 70 over the spigot 102 and the cone holder 104 takes place, for example, when the insertion pin 102 is a common plug-in pin for tool holders and the pin holder 104 is also designed accordingly, precise and repeatable.

Die Halterung 100 ist vorzugsweise auf einer dem Arbeitsraum 42 zugewandten Seite der Wand 68 angeordnet, während auf einer dem Arbeitsraum 42 abgewandten Seite der Wand 68 die Bilderfassungseinheit 90 an der Halterung 100 angeordnet ist.The bracket 100 is preferably on one of the workrooms 42 facing side of the wall 68 arranged while on a the work space 42 opposite side of the wall 68 the image capture unit 90 on the bracket 100 is arranged.

Diese umfaßt neben dem elektronischen Kamerabaustein 92 ein Gehäuse 96, welches ebenfalls mit der Halterung 100 lösbar, beispielsweise über eine Fixiereinrichtung 112, verbunden ist.This includes the electronic camera module 92 a housing 96 , which also comes with the bracket 100 detachable, for example via a fixing device 112 , connected is.

Bei in die Halterung 100 eingestecktem Arm 70 erstreckt sich der interne Ast 74 des Beobachtungsstrahlengangs 80 auch durch den Einsteckzapfen 102 und durch die Halterung 100 hindurch bis zum elektronischen Kamerabaustein 92, wobei der interne Ast 86 auf seinem ganzen Wege von dem elektronischen Kamerabaustein 92 bis zur Beobachtungsöffnung 82 sowohl durch die Halterung 100 als auch den sich daran anschließenden Arm 70 gegenüber den Bedingungen im Arbeitsraum 42 geschützt verläuft, während sich der externe Ast 84 ausgehend von der Beobachtungsöffnung 82 in der Beobachtungsrichtung 62 frei im Arbeitsraum 42 bis zur Erfassungsebene 60 ausbreitet.In the bracket 100 inserted arm 70 extends the internal branch 74 of the observation beam path 80 also through the insertion pin 102 and through the bracket 100 through to the electronic camera module 92 , the internal branch 86 all the way from the electronic camera block 92 to the observation opening 82 both through the bracket 100 as well as the adjoining arm 70 compared to the conditions in the work room 42 runs protected while the external branch 84 starting from the observation opening 82 in the direction of observation 62 free in the work area 42 to the acquisition level 60 spreads.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist somit der Arm 70 in die Halterung 100 einsetzbar, um diesen in eine Meßstellung M zu bringen, beispielsweise wenn eines der Werkzeuge WZ in der Erfassungsebene 60 vermessen werden soll, und nach der Vermessung besteht die Möglichkeit, den Arm 70 aus der Halterung 100 zu lösen, beispielsweise manuell aus dem Arbeitsraum 42 zu entfernen, um den Arm 70 in eine Ruhestellung zu bringen, wobei zum Schutz des elektronischen Kamerabausteins 92 ein zeichnerisch in 4 nicht dargestellter Blindstopfen in die Zapfenaufnahme 104 eingesetzt wird.In the first embodiment of the machine tool according to the invention is thus the arm 70 into the holder 100 can be used to bring it into a measuring position M, for example if one of the tools WZ in the detection plane 60 should be measured, and after the measurement there is the possibility of the arm 70 from the bracket 100 to solve, for example manually from the work room 42 to remove the arm 70 to bring into a rest position, whereby to protect the electronic camera module 92 a drawing in 4 Blind plug, not shown, in the pin receptacle 104 is used.

Der Vorteil dieser Lösung, bei welcher nach Entfernen des Arms 70 aus dem Arbeitsraum 92 eine Trennung der Bilderfassungseinheit 90 von der Abbildungsoptik 74 erfolgt, ist darin zu sehen, daß durch die stationäre Anordnung der Bilderfassungseinheit 90 außerhalb des Arbeitsraums 42 die Möglichkeit besteht, die Bilderfassungseinheit 90 einerseits geschützt und andererseits stationär mit einer Bildverarbeitungseinheit 120 verbunden anzuordnen, so daß eine Vielzahl von Problemen, die bei einer trennbaren elektrischen Signalübertragung bestehen, durch die stationäre Anordnung der Bilderfassungseinheit 90 vermieden werden kann.The advantage of this solution, in which after removing the arm 70 from the work room 92 a separation of the image acquisition unit 90 from the imaging optics 74 done, can be seen in the fact that the stationary arrangement of the image capture unit 90 outside the work space 42 it is possible to use the image capture unit 90 on the one hand protected and on the other hand stationary with an image processing unit 120 connected so that a variety of problems associated with separable electrical signal transmission due to the stationary arrangement of the image acquisition unit 90 can be avoided.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Arm 70 mit seiner Längsachse 122 vorzugsweise ungefähr parallel zur Spindelachse 16 und der externe Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs erstreckt sich vorzugsweise quer zur Spindelachse 16 und quer zur X-Richtung sowie senkrecht zur Erfassungsebene 60.In the illustrated embodiment, the arm extends 70 with its longitudinal axis 122 preferably approximately parallel to the spindle axis 16 and the external branch 84 of the observation beam path preferably extends transversely to the spindle axis 16 and perpendicular to the X direction and perpendicular to the detection plane 60 ,

Ferner besteht bei diesem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, die Halterung 100 direkt mit dem Maschinengestell 10 zu verbinden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Halterung 100 über das Spindelgehäuse 12 an dem Maschinengestell 10 abgestützt, wobei somit bei stationärer Anordnung des Spindelgehäuses 12 relativ zum Maschinengestell 10 eine stationäre Anordnung der Meßeinrichtung 50 vorliegt oder im Falle eines relativ zum Maschinengestell 10 verfahrbaren Spindelgehäuses 12 eine bewegbare Anordnung der Meßeinrichtung 50, bei welcher die Position des externen Astes 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 im Arbeitsraum 42 zumindest relativ zum Spindelgehäuse 12 exakt und wiederholgenau festgelegt ist. Im letzteren Fall ist eine Relativposition des Spindelgehäuses 12 zum Maschinengestell 10 durch eine Maschinensteuerung 130, welche die Position des Spindelgehäuses 12 relativ zum Maschinengestell 10 definiert festlegt, aufgrund der Erfassung der Position des Spindelgehäuses 12 durch die Maschinensteuerung 130 relativ zum Maschinengestell 10 ermittelbar.Furthermore, in this embodiment there is the possibility of the holder 100 directly with the machine frame 10 connect to. In the illustrated embodiment, the bracket 100 via the spindle housing 12 on the machine frame 10 supported, thus with a stationary arrangement of the spindle housing 12 relative to the machine frame 10 a stationary arrangement of the measuring device 50 is present or in the case of a relative to the machine frame 10 movable spindle housing 12 a movable arrangement of the measuring device 50 where the position of the external branch 84 of the observation beam path 80 in the work room 42 at least relative to the spindle housing 12 is defined exactly and repeatably. In the latter case there is a relative position of the spindle housing 12 to the machine frame 10 through a machine control 130 which the position of the spindle housing 12 relative to the machine frame 10 defined defines, based on the detection of the position of the spindle housing 12 through the machine control 130 relative to the machine frame 10 determined.

Damit liegt die Lage des externen Astes 84 des Beobachtungsstrahlenfeldes 80 relativ zum Maschinengestell 10 fest oder ist stets über die Maschinensteuerung 130 mit der notwendigen Präzision ermittelbar.This is the location of the external branch 84 of the observation beam field 80 relative to the machine frame 10 fixed or is always via the machine control 130 can be determined with the necessary precision.

Mit der Meßeinrichtung 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine besteht die Möglichkeit, von einem vom externen Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 erfaßten Objekt, beispielsweise einem der sich in der Erfassungsebene 60 erstreckenden Werkzeuge WZ, eine sich in der Erfassungsebene 60 als Schattenbild darstellende geometrische Außenkontur AK, beispielsweise im Bereich einer Werkzeugspitze, dadurch zu erfassen, daß mit der Maschinensteuerung 130 eine Positionierung einer Abbildung der Außenkontur AK relativ zu Referenzlinien RF1 und RF2 erfolgt, die im einfachsten Fall ein Fadenkreuz bildende Geraden darstellen und deren Position relativ zu einem Bezugspunkt BP (5) am Maschinengestell 10, beispielsweise einem definierten Bezugspunkt BP auf der Spindelachse 16, entweder festliegt oder durch die Maschinensteuerung 130 ermittelbar ist (3, 6).With the measuring device 50 According to the first embodiment of the machine tool according to the invention, there is the possibility of one from the external branch 84 of the observation beam path 80 detected object, for example one of the ones in the detection plane 60 extending tools WZ, one in the acquisition level 60 Geometric outer contour AK representing a silhouette, for example in the area of a tool tip, to be detected by using the machine control 130 the outer contour AK is positioned relative to reference lines RF1 and RF2, which in the simplest case represent straight lines forming a crosshair and their position relative to a reference point BP ( 5 ) on the machine frame 10 , for example a defined reference point BP on the spindle axis 16 , either fixed or by the machine control 130 can be determined ( 3 . 6 ).

Zur Vermessung der Lage der Außenkontur AK, das heißt zur Festlegung von deren absoluter Position relativ zum Bezugspunkt BP, wird das Werkzeug WZ mittels der Maschinensteuerung 130 relativ zum externen Ast 84 des Beobachtungsstrahlenfeldes 80 in der Erfassungsebene 60 so lange verschoben, bis die Abbildung der Außenkontur AK die Referenzlinien RF1 und RF2 berührt, ohne diese zu übergreifen.The tool WZ is used to measure the position of the outer contour AK, that is to say to determine its absolute position relative to the reference point BP, by means of the machine control 130 relative to the external branch 84 of the observation beam field 80 in the detection level 60 until the image of the outer contour AK touches the reference lines RF1 and RF2 without overlapping them.

Die Position eines Bezugspunktes BPWZ, (6) des Werkzeugs WZ, in welcher die Abbildung der durch Schattenbildung erhaltenen Außenkontur AK in der Referenzebene 60 die Referenzlinien RF1 und RF2 berührt und die Position eines entsprechenden Bezugspunktes BPWT (2) des Werkzeugträgers 30, lassen sich durch die Maschinensteuerung 130 ermitteln und können somit in Relation gesetzt werden zu der Lage der Referenzlinien RF1 und RF2 relativ zu dem Bezugspunkt BP am Maschinengestell 10, der bei unverschieblichem Spindelgehäuse 12 durch die Anordnung der Meßeinrichtung 50 relativ zu dem Bezugspunkt BP des Maschinengestells 10 festlegbar ist oder bei einem durch die Maschinensteuerung 130 verschiebbaren Spindelgehäuse 12 durch die Maschinensteuerung 130 ermittelbar ist.The position of a reference point BPWZ, ( 6 ) of the tool WZ, in which the image of the outer contour AK obtained by shadow formation in the reference plane 60 touches the reference lines RF1 and RF2 and the position of a corresponding reference point BPWT ( 2 ) of the tool holder 30 , can be controlled by the machine control 130 determine and can thus be related to the position of the reference lines RF1 and RF2 relative to the reference point BP on the machine frame 10 which with a fixed spindle housing 12 by the arrangement of the measuring device 50 relative to the reference point BP of the machine frame 10 can be determined or at one by the machine control 130 sliding spindle housing 12 through the machine control 130 can be determined.

Die Referenzlinien RF1 und RF2 können mit der erfindungsgemäßen Lösung entweder in bekannter Weise als Fadenkreuz in der Teleskopoptik 78 realisiert und mit auf den elektronischen Kamerabaustein 92 abgebildet werden oder aber auch als in der Bildverarbeitungseinheit 120, beispielsweise einem Speicher 124 derselben, gespeicherter Datensatz zur Generierung der Referenzlinien RF1 und RF2, beispielsweise durch Festlegung bestimmter Pixelreihen des elektronischen Kamerabausteins 92 als Referenzlinien RF1 und RF2, die somit softwaregenerierte Referenzlinien darstellen.The reference lines RF1 and RF2 can be used with the solution according to the invention either in a known manner as crosshairs in the telescope optics 78 realized and on the electronic camera module 92 are mapped or as in the image processing unit 120 , for example a memory 124 the same, stored data record for generating the reference lines RF1 and RF2, for example by specifying certain pixel rows of the electronic camera module 92 as reference lines RF1 and RF2, which thus represent software-generated reference lines.

Beispielsweise ist zur visuellen Überprüfung der Position der Außenkontur AK der Werkzeugspitze WS des Werkzeugs WZ die Bildverarbeitungseinheit 120 mit einem Bildschirm 126 versehen, der die von dem elektronischen Kamerabaustein 92 erfaßte optische Information für einen Maschinenbediener vergrößert darstellt und insbesondere die Lage der Außenkontur AK relativ zu den Referenzlinien RF1 und RF2 zeigt, wie in 6 vergrößert dargestellt.For example, the image processing unit is used to visually check the position of the outer contour AK of the tool tip WS of the tool WZ 120 with a screen 126 provided by the electronic camera module 92 represents optical information recorded for a machine operator in an enlarged manner and in particular shows the position of the outer contour AK relative to the reference lines RF1 and RF2, as in 6 shown enlarged.

Damit besteht die Möglichkeit, durch Bewegung des Werkzeugs WZ mittels des jeweiligen Schlittensystems 40 die Außenkontur AK der Werkzeugspitze WS mit der Außenkontur AK exakt mit Berührung der Referenzlinien RF1 und RF2 zu positionieren, ohne daß die Außenkontur AK die Referenzlinien RF1 und/oder RF2 übergreift.This makes it possible to move the tool WZ by means of the respective slide system 40 to position the outer contour AK of the tool tip WS with the outer contour AK exactly by touching the reference lines RF1 and RF2 without the outer contour AK overlapping the reference lines RF1 and / or RF2.

In diesem Fall steht das Werkzeug WZ mit der Außenkontur AK der Werkzeugspitze WS in einer durch die Referenzlinien RF1 und RF2 exakt festgelegten Position, die in Relation zu der von der Maschinensteuerung 130 durch Bewegen des Werkzeugträgers 30 erreichten Relativposition des Bezugspunktes BPWT des Werkzeugträgers 30 in Bezug auf den Bezugspunkt BP am Maschinengestell 10 gesetzt werden kann.In this case, the tool WZ with the outer contour AK of the tool tip WS is in a position exactly defined by the reference lines RF1 and RF2, which is in relation to that of the machine control 130 by moving the tool carrier 30 reached relative position of the reference point BPWT of the tool holder 30 in relation to the reference point BP on the machine frame 10 can be set.

Durch eine derartige Messung besteht die Möglichkeit, sämtliche Positionierfehler des Bezugspunktes BPWZ des Werkzeugs WZ relativ zum Werkzeughalter WH und Positionierfehler des Werkzeughalters WH und relativ zum Werkzeugträger 30 zu korrigieren.Such a measurement offers the possibility of all positioning errors of the reference point BPWZ of the tool WZ relative to the tool holder WH and positioning errors of the tool holder WH and relative to the tool carrier 30 to correct.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bildverarbeitungseinheit 120 mit der Maschinensteuerung 130 direkt gekoppelt ist und somit die Zuordnung der durch die Referenzlinien RF1 und RF2 festgelegten Referenzposition zu der tatsächlich von der Maschinensteuerung 130 angefahrenen Position des Bezugspunktes BPWT des Werkzeugträgers 30 durch direkte Kommunikation zwischen der Bildverarbeitungseinheit 120 und der Maschinensteuerung 130 erhältlich ist.It is particularly advantageous if the image processing unit 120 with the machine control 130 is directly coupled and thus the assignment of the reference position defined by the reference lines RF1 and RF2 to that actually from the machine control 130 approached position of the reference point BPWT of the tool holder 30 through direct communication between the image processing unit 120 and the machine control 130 is available.

Im einfachsten Fall erfolgt das Anlegen der Außenkontur AK in den Referenzlinien RF1 und RF2 durch manuelle Bedienung der Maschinensteuerung 130 und somit manuell gesteuertes Verfahren des Schlittensystems 40 so lange, bis die Außenkontur AK berührend an den Referenzlinien RF1 und RF2 anliegt wobei des Anliegen über den Bildschirm 126 von der Bedienungsperson überprüft werden kann.In the simplest case, the outer contour AK is created in the reference lines RF1 and RF2 by manual operation of the machine control 130 and thus manually controlled movement of the carriage system 40 until the outer contour AK touches the reference lines RF1 and RF2, the contact being on the screen 126 can be checked by the operator.

Alternativ dazu ist vorgesehen, daß die Bildverarbeitungseinheit 120 über ein Programm den Abstand der Außenkontur AK beispielsweise in X-Richtung von der Referenzlinie RF1 und in Z-Richtung von der Referenzlinie RF2 ermittelt und diese Abstandswerte einer Vermessungssteuerung 132 übermittelt, die die Maschinensteuerung 130 dann so ansteuert, daß die Maschinensteuerung 130 das Schlittensystem 40 derart bewegt, daß die Abstände in X-Richtung und Z-Richtung schrittweise geringer werden, bis eine Berührung der Referenzlinien RF1 in X-Richtung und RF2 in Z-Richtung erfolgt.Alternatively, it is provided that the image processing unit 120 The distance of the outer contour AK is determined by a program, for example in the X direction from the reference line RF1 and in the Z direction from the reference line RF2, and these distance values of a measurement control 132 transmitted to the machine control 130 then controlled so that the machine control 130 the sled system 40 moved in such a way that the distances in the X direction and Z direction gradually decrease until the reference lines RF1 in the X direction and RF2 in the Z direction are touched.

Dieser Zustand wird dann erneut von der Bildverarbeitungseinheit 120 der Maschinensteuerung 130 übermittelt, die in der Lage ist, aufgrund der dieser vorliegenden Daten über die Position des Bezugspunktes BPWT des Werkzeugträgers 30 dieser Position dann die entsprechende Lage der Außenkontur AK des Werkzeugs WZ zuzuordnen, und zwar vorzugsweise werkzeugspezifisch, so daß in einer Werkzeugdatei 134 der Maschinensteuerung 130 diese Relativposition der Außenkontur AK zur Position des Bezugspunktes BPWT des Werkzeugträgers 30 abgespeichert und auch für spätere Bearbeitungsvorgänge verwendet werden kann.This state is then again from the image processing unit 120 the machine control 130 transmitted, which is able, based on this available data on the position of the reference point BPWT of the tool holder 30 then assign the corresponding position of the outer contour AK of the tool WZ to this position, preferably in a tool-specific manner, so that in a tool file 134 the machine control 130 this relative position of the outer contour AK to the position of the reference point BPWT of the tool holder 30 saved and can also be used for later processing operations.

Um in der Erfassungsebene 60 ein präzises Schattenbild der Außenkontur AK des Werkzeugs WZ zu erhalten, wie in 6 dargestellt, ist es erforderlich, daß das Werkzeug WZ in der Erfassungsebene 60 durch ein diffuses Hintergrundlicht 140 beleuchtet wird, welches von einer dem externen Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 abgewandten Seite des Werkstücks WZ auf dieses fällt und somit zu einem scharten Schattenbild der in der Erfassungsebene 60 liegenden Außenkontur AK führt, die durch den externen Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 erfassbar ist.To at the capture level 60 to obtain a precise silhouette of the outer contour AK of the tool WZ, as in 6 shown, it is necessary that the tool WZ in the detection plane 60 through a diffuse background light 140 which is illuminated by one of the external branch 84 of the observation beam path 80 opposite side of the workpiece WZ falls on this and thus a sharp silhouette of the in the detection plane 60 lying outer contour AK leads through the external branch 84 of the observation beam path 80 is detectable.

Ein derartiges Hintergrundlicht 140 läßt sich entweder auf der dem externen Ast 84 des Beobachtungsstrahlengangs 80 entgegengesetzten Seite der Erfassungsebene 60 angeordnete diffuse Strahlungsquellen erzeugen oder durch diffuse Reflexion des Lichts einer am Arm 70 angeordneten Strahlungsquelle 142, wobei die Strahlung vorzugsweise eine außerhalb des sichtbaren Bereichs im Infraroten liegende Wellenlänge aufweist.Such a back light 140 can either be on the external branch 84 of the observation beam path 80 opposite side of the detection plane 60 generate arranged diffuse radiation sources or by diffuse reflection of the light one on the arm 70 arranged radiation source 142 , the radiation preferably having a wavelength lying outside the visible range in the infrared.

Die Erzeugung von diffusem Hintergrundlicht 140 mittels der am Arm 70 angeordneten Strahlungsquelle 142 erfolgt vorzugsweise durch Ausleuchten von den Arbeitsraum 42 begrenzenden Wänden und Abdeckungen, die vorzugsweise eine reflektierende, jedoch gebürstete Oberfläche aufweisen und daher auch bei direkter Anstrahlung das diffuse Hintergrundlicht 140 ergeben.The generation of diffuse background light 140 by means of the arm 70 arranged radiation source 142 is preferably done by illuminating the work area 42 bounding walls and covers, which preferably have a reflective but brushed surface and therefore the diffuse background light even when illuminated directly 140 result.

Darüber hinaus ist an dem Arm 70 noch eine Markierungslichtquelle 144 vorgesehen, die ein Lichtstrahlungsfeld 146 erzeugt, das dazu dient, entweder für einen Maschinenbediener im Arbeitsraum 42 kenntlich zu machen, wo ungefähr der Erfassungsraum 64 verläuft, wobei der Bediener beispielsweise daran, daß das in den Erfassungsraum 64 eintretende Werkzeug WZ mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich angeleuchtet wird, erkennen kann, daß das Werkzeug WZ nunmehr den Erfassungsraum 64 erreicht hat und somit durch die Meßeinrichtung 50 vermessen werden kann.It is also on the arm 70 another marker light source 144 provided a light radiation field 146 generated, which is used either for a machine operator in the work area 42 to indicate where the detection area is located 64 runs, the operator, for example, that the in the detection space 64 entering tool WZ is illuminated with a wavelength in the visible range, can see that the tool WZ is now the detection area 64 has reached and thus by the measuring device 50 can be measured.

Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, durch das Anleuchten des Werkzeugs WZ mit dem Lichtstrahlungsfeld 146 der Markierungslichtquelle 144 in der Erfassungsebene 60 ein Bild zu erzeugen, durch welches von der Bildverarbeitungseinheit 120 das in den Erfassungsraum 64 eintretendes Objekt erkannt werden kann, so daß nach Erkennen eines derartigen, durch das Lichtstrahlungsfeld 146 markierten Objekts, in diesem Fall des Werkzeugs WZ, die Prozesse gestartet werden können, mit welchen die Außenkontur AK der Spitze WS des Werkzeugs WZ erfaßt und deren Annäherung an die Referenzlinien RF1 und RF2 in der beschriebenen Weise erreicht werden kann, um beim Berühren der Referenzlinien RF1 und RF2 die Relativposition der Außenkontur AK relativ zur Position des Bezugspunkte BPWT des Werkzeugträgers 30 ermitteln zu können.Alternatively, however, it is also conceivable to illuminate the tool WZ with the light radiation field 146 the marker light source 144 in the detection level 60 generate an image by which the image processing unit 120 that in the detection space 64 entering object can be detected, so that after detection of such, by the light radiation field 146 marked object, in this case the tool WZ, the processes can be started with which the outer contour AK of the tip WS of the tool WZ is detected and whose approximation to the reference lines RF1 and RF2 can be achieved in the manner described, in order to touch the reference lines RF1 and RF2 the relative position of the outer contour AK relative to the position of the reference point BPWT of the tool holder 30 to be able to determine.

Zur Speisung der Strahlungsquelle 142 und der Markierungslichtquelle 144 ist der Arm 70 vorzugsweise mit einer Kontakteinheit 148 versehen, die mit einer ein Gegenstück darstellenden Gegenkontakteinheit 150 am Halter 100 dann zwangsläufig in Wirkverbindung steht, wenn der Einsteckzapfen 102 des Arms 70 in die Zapfenaufnahme 104 der Halterung 100 eingesteckt ist.For feeding the radiation source 142 and the marker light source 144 is the arm 70 preferably with a contact unit 148 provided with a counter-contact unit representing a counterpart 150 on the holder 100 is inevitably in operative connection when the plug-in pin 102 of the arm 70 in the cone holder 104 the bracket 100 is plugged in.

Ferner ist die Kontakteinheit 148 zwangsläufig von der Gegenkontakteinheit 150 dann lösbar, wenn der Einsteckzapfen 102 des Arms 70 aus der Zapfenaufnahme 104 herausgezogen wird, um den Arm 70 aus dem Arbeitsraum 42 zu entfernen.Furthermore, the contact unit 148 inevitably from the counter contact unit 150 then releasable when the plug-in pin 102 of the arm 70 from the cone holder 104 is pulled out to the arm 70 from the work room 42 to remove.

Im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel wurde bislang lediglich beschrieben, daß das erfindungsgemäße Meßsystem 50 mit dem Arm 70 dazu eingesetzt wird, wie in 7a nochmals schematisch dargestellt, die Außenkontur AK eines der Werkzeuge WZ zu vermessen.In connection with the first embodiment, it has so far only been described that the measuring system according to the invention 50 with the arm 70 is used as in 7a shown again schematically to measure the outer contour AK of one of the tools WZ.

Es besteht aber auch, wie beispielsweise in 7b schematisch dargestellt, die Möglichkeit, den Arm 70 dazu einzusetzen, als Objekt nicht das Werkstück WZ zu vermessen, sondern ein Werkstück W, wobei dessen in der Erfassungsebene 60 liegende Außenkontur AK ebenfalls als Schattenbild erfaßt wird.But there is also, such as in 7b schematically illustrated the possibility of the arm 70 to be used as an object not to measure the workpiece WZ, but a workpiece W, its being in the detection plane 60 lying outer contour AK is also captured as a silhouette.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Messeinrichtung mit dem Arm 70 nicht nur dazu einzusetzen, das Werkzeug WZ oder das Werkstück W zu vermessen, sondern die Bilderfassungseinheit 90 mit dem elektronischen Kamerabaustein 92 dazu einzusetzen, einen Bearbeitungsprozeß des Werkstücks W durch das Werkzeug WZ zu beobachten, wobei in der bereits beschriebenen Weise durch die im Arm 70 dargestellte Abbildungsoptik 74 die sich in der Erfassungsebene 60 abzeichnenden Konturen auf den elektronischen Kamerabaustein 92 abgebildet und durch die Bilderfassungseinheit 90 erfaßt werden können.Another option is to use the arm with the measuring device 70 not only to use to measure the tool WZ or the workpiece W, but the image acquisition unit 90 with the electronic camera module 92 to use to observe a machining process of the workpiece W by the tool WZ, in the manner already described by the in the arm 70 imaging optics shown 74 which is in the capture plane 60 looming contours on the electronic camera module 92 mapped and by the image capture unit 90 can be detected.

Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, sowohl für die Vermessung des Werkstücks W, wie in 7b dargestellt, als auch für die Beobachtung des Bearbeitungsprozesses, wie in 7c dargestellt, Arme 70 mit modifizierter Abbildungsoptik 74 einzusetzen, wobei die Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik 74 jeweils den zu erfassenden Geometriedaten angepaßt sind und somit auch beispielsweise eine Anpassung der Ausdehnung des Erfassungsraums 64 und der Lage der Erfassungsebene 60 an die unterschiedlichen Aufgabenstellungen erfolgen kann.As an alternative to this, it is also conceivable, both for measuring the workpiece W, as in FIG 7b shown, as well as for the observation of the machining process, as in 7c shown arms 70 with modified imaging optics 74 use, the imaging properties of the imaging optics 74 are each adapted to the geometry data to be recorded and thus, for example, an adaptation of the extent of the detection space 64 and the location of the detection level 60 to the different tasks.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 8 ist der Arm 70' der Meßeinrichtung 50' derart ausgebildet, daß in dem rohrförmigen Gehäuse 72' nicht nur die Abbildungsoptik 74 mit dem Umlenkspiegel 76 und der Teleskopoptik 78 angeordnet sind, sondern das Gehäuse 72' gleichzeitig als Gehäuse für die Bilderfassungseinheit 90 und den elektronischen Kamerabaustein 92 dient, so daß die Abbildungsoptik 74 mitsamt der Bilderfassungseinheit 90 eine durch das Gehäuse 72' umschlossene integrale Einheit bilden, die als Ganzes von der Ruhestellung in die Meßstellung M und umgekehrt bewegt werden kann.In a second embodiment, shown in 8th is the arm 70 ' the measuring device 50 ' formed such that in the tubular housing 72 ' not just the imaging optics 74 with the deflecting mirror 76 and the telescope optics 78 are arranged, but the housing 72 ' at the same time as housing for the image acquisition unit 90 and the electronic camera module 92 serves so that the imaging optics 74 together with the image acquisition unit 90 one through the case 72 ' form enclosed integral unit which can be moved as a whole from the rest position to the measuring position M and vice versa.

In diesem Fall ist es nicht mehr erforderlich, daß sich durch den Einsteckzapfen 102 der interne Ast 86 des Beobachtungsstrahlengangs 80 hindurcherstreckt, sondern durch den Einsteckzapfen 102 sind elektrische Leitungen zu einer Kontakteinheit 152 geführt, die mit einer an dem Halter 100 vorgesehenen Gegenkontakteinheit 154 dann zusammenwirkt, wenn der Einsteckzapfen 102 in die Zapfenaufnahme 104 eingesteckt und durch den Spannkörper 106 fixiert ist. Von der Gegenkontakteinheit 154 führen dann jeweils Leitungen zu der Bildverarbeitungseinheit 120.In this case, it is no longer necessary that through the plug pin 102 the internal branch 86 of the observation beam path 80 extends through, but through the plug-in pin 102 are electrical cables to a contact unit 152 performed with one on the holder 100 provided counter contact unit 154 then cooperates when the plug-in pin 102 in the cone holder 104 inserted and through the clamping body 106 is fixed. From the counter contact unit 154 then each lead to the image processing unit 120 ,

Alternativ zum Vorsehen der Kontakteinheit 152 und der Gegenkontakteinheit 154, die über mechanische Kontakte miteinander wechselwirken, ist es ebenfalls denkbar, miteinander induktiv oder kapazitiv wechselwirkende Informationsübertragungseinheiten vorzusehen, die sich noch besser als mechanische Kontakte für ein häufiges Herstellen und Lösen einer Verbindung zur Informationsübertragung, insbesondere von dem elektronischen Kamerabaustein 92 zu der Bildverarbeitungseinheit 120, eignen.As an alternative to providing the contact unit 152 and the counter contact unit 154 , which interact with one another via mechanical contacts, it is also conceivable to provide information transmission units which interact inductively or capacitively with one another and which are even better than mechanical contacts for frequently establishing and releasing a connection for information transmission, in particular from the electronic camera module 92 to the image processing unit 120 , are suitable.

Im übrigen ist das zweite Ausführungsbeispiel insoweit als dieselben Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß bezüglich dieses Teils vollinhaltlich auf das erste Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird.For the rest is the second embodiment insofar as the same reference numerals as in the first embodiment are used, provided with the same reference numerals, so that with respect to this Part of the full reference to the first embodiment becomes.

Im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurde lediglich eine Abbildungsoptik 74 beschrieben, welche in der Lage ist, eine Erfassungsebene auf die Detektorfläche 94 des Kamerabausteins 92 abzubilden.In connection with the first and second exemplary embodiments, only imaging optics were used 74 described, which is capable of a detection plane on the detector surface 94 of the camera block 92 map.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Abbildungsoptik 74' so ausgebildet, daß der Beobachtungsstrahlengang 80' nach dem Umlenkspiegel 76 in einen Strahlteiler 160 eintritt, aus welchem ein erster Ast 162₁ und ein zweiter Ast 162₂ austreten. Der erste Ast 162₁ durchsetzt ein erstes optisches Schaltelement 164₁ , aus welchem dann der erste externe Ast 84₁ des Beobachtungsstrahlengangs austritt, der zu der in bekannter Weise angeordneten ersten Erfassungsebene 60₁ führt, die parallel zur X-Richtung und Z-Richtung der Werkzeugmaschine verläuft.In a third embodiment, the imaging optics 74 ' designed so that the observation beam path 80 ' after the deflecting mirror 76 into a beam splitter 160 occurs from which a first branch 162 ₁ and a second branch 162 ₂ escape. The first branch 162 ₁ passes through a first optical switching element 164 ₁ , from which the first external branch 84 ₁ of the observation beam path emerges to the first detection plane arranged in a known manner 60 ₁ leads, which runs parallel to the X direction and Z direction of the machine tool.

Der zweite Ast 162₂ tritt ebenfalls durch ein optisches Schaltelement 164₂ hindurch und trifft außerdem auf einen Umlenkspiegel 166, so daß sich nach diesem ein zweiter externer Ast 84₂ des Beobachtungsstrahlengangs 80' in Richtung einer zweiten Erfassungsebene 60₂ ausbreitet, die in diesem Fall sich jedoch parallel zur X-Richtung und zur Y-Richtung erstreckt.The second branch 162 ₂ also passes through an optical switching element 164 ₂ through and also meets a deflecting mirror 166 , so that after this a second external branch 84 ₂ of the observation beam path 80 ' towards a second detection level 60 ₂ propagates, which in this case, however, extends parallel to the X direction and the Y direction.

Der Beobachtungsstrahlengang 80' ist nun so abgestimmt, daß je nach dem, welches der optischen Schaltelemente 164₁ oder 164₂ den Beobachtungsstrahlengang 80' passieren läßt, entweder eine Abbildung eines sich in der ersten Erfassungsebene 60₁ erstreckenden Objekts oder eine Abbildung eines sich in der zweiten Erfassungsebene 60₂ erstreckenden Objekts auf die Detektorfläche 94 des elektronischen Kamerabausteins 92 erfolgt und somit die Möglichkeit besteht, ein Objekt abwechselnd in der einen Erfassungsebene 60₁ oder der anderen Erfassungsebene 60₂ zu erfassen.The observation beam path 80 ' is now tuned so that depending on which of the optical switching elements 164 ₁ or 164 ₂ the observation beam path 80 ' can happen, either a mapping of one in the first acquisition level 60 ₁ extending object or an image of a in the second detection plane 60 ₂ extending object on the detector surface 94 of the electronic camera module 92 takes place and thus there is the possibility of alternating an object in the one detection level 60 ₁ or the other acquisition level 60 ₂ capture.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein und dasselbe Werkzeug WZ in jeder der Erfassungsebenen 60₁ und 60₂ zu positionieren und einerseits in der Erfassungsebene 60₁ und andererseits in der Erfassungsebene 60₂ zu vermessen, so daß die Außenkontur AK sowohl in der ersten Erfassungsebene 60₁ als auch in der zweiten Erfassungsebene 60₂ und somit die Außenkontur AK eines Werkzeugs WZ in unterschiedlichen Raumrichtungen exakt bestimmt werden kann.However, there is also the option of using the same tool WZ in each of the detection levels 60 ₁ and 60 ₂ to position and on the one hand in the detection level 60 ₁ and on the other hand in the acquisition level 60 ₂ to be measured so that the outer contour AK both in the first detection plane 60 ₁ as well as in the second acquisition level 60 ₂ and thus the outer contour AK of a tool WZ can be determined exactly in different spatial directions.

Hinsichtlich der übrigen Teile des dritten Ausführungsbeispiels wird vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen.Regarding the rest Parts of the third embodiment will be fully on the explanations to the above embodiments Referred.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, beispielsweise dargestellt in den 10 und 11 sind zwei einander gegenüberliegende Werkstückspindeln 14a und 14b vorgesehen, wobei jeder der Werkstückspindeln 14a und 14b beispielsweise zwei Werkzeugträger 30a bzw. 30b zugeordnet sind.In a fourth exemplary embodiment of a machine tool according to the invention, for example shown in FIGS 10 and 11 are two opposing workpiece spindles 14a and 14b provided, each of the workpiece spindles 14a and 14b for example two tool carriers 30a respectively. 30b assigned.

Um die Werkzeuge WZ aller Werkzeugträger 30a, 30b vermessen zu können, ist, wie in 11 dargestellt, die Meßeinrichtung 50 in gleicher Weise ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, allerdings mit dem Unterschied, daß an einander gegenüberliegenden Wänden 68a und 68b des Arbeitsraums 42 Halterungen 100a bzw. 100b vorgesehen sind und der Arm 70 entweder in die Halterung 100a oder in die Halterung 100b eingesteckt werden kann und somit die Abbildungsoptik 74 entweder mit der Bilderfassungseinheit 90a oder der identisch ausgebildeten Bilderfassungseinheit 90b, die beide nicht entnehmbar sind, zusammenwirkt, um die Werkzeuge WZ der Werkzeugträger 30a bzw. 30b vermessen zu können.To the tools of all tool carriers 30a . 30b Being able to measure is like in 11 shown, the measuring device 50 formed in the same way as in the first embodiment, but with the difference that on opposite walls 68a and 68b of the work space 42 brackets 100a respectively. 100b are provided and the arm 70 either in the bracket 100a or in the holder 100b can be inserted and thus the imaging optics 74 either with the image capture unit 90a or the identically designed image acquisition unit 90b Both of which are not removable, interacts to form the tools tool the tool holder 30a respectively. 30b to be able to measure.

Schließlich wird hinsichtlich der übrigen Teile vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen.Eventually regarding the rest Parts of the content of the explanations to the preceding ones embodiments Referred.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, dargestellt in 12, ist den einander gegenüberliegenden Werkstückspindeln 14a und 14b jeweils nur eine Meßeinrichtung 50'a, 50'b zugeordnet, die auf einer dem Maschinengestell 10 zugewandten Seite der jeweiligen Spindelachsen 16a bzw. 16b angeordnet ist, wobei die Beobachtungsrichtungen 62 jeweils von den Armen 70 zu den Spindelachsen 16a, 16b und somit vom Maschinengestell 10 weg gerichtet sind.In a fifth embodiment shown in 12 , is the opposing workpiece spindles 14a and 14b only one measuring device at a time 50'a . 50'b assigned to the machine frame on a 10 facing side of the respective spindle axes 16a respectively. 16b is arranged, the directions of observation 62 each from the poor 70 to the spindle axes 16a . 16b and thus from the machine frame 10 are directed away.

Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel ist die Meßeinrichtung 50'' vorzugsweise in einem Fußbereich 160 des Spindelgehäuses 12 angeordnet und zwar dergestalt, daß der Arm 70'' von der in 14 dargestellten Meßstellung M, in welcher der Arm über den Fußbereich 160 des Spindelgehäuses 12 in den Arbeitsraum 42 übersteht, so daß der Erfassungsraum 64 auf einer der Werkstückspindel 14 abgewandten Seite des Werkstücks W liegt und von der Spindelachse 16 durchsetzt ist, und in einer in 15 dargestellten Ruhestellung R einfahrbar ist, in welcher der Arm 70'' in den Fußbereich 160 eingefahren ist, und nicht mehr in den Arbeitsraum 42 hineinragt.In this fifth embodiment, the measuring device 50 '' preferably in a foot area 160 of the spindle housing 12 arranged and in such a way that the arm 70 '' from the in 14 shown measuring position M, in which the arm over the foot area 160 of the spindle housing 12 in the work room 42 survives so that the detection area 64 on one of the workpiece spindles 14 facing away from the workpiece W and from the spindle axis 16 is enforced, and in one in 15 shown rest position R is retractable, in which the arm 70 '' in the foot area 160 is retracted and no longer in the work area 42 protrudes.

Wie insbesondere in 16 dargestellt, umfaßt der Arm 70'' das Gehäuse 72'' für die Abbildungsoptik 74, welche vom Prinzip her in gleicher Weise ausgebildet ist wie bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen und insbesondere den Umlenkspiegel 76 sowie die Teleskopoptik 78 aufweist.As especially in 16 shown, includes the arm 70 '' the housing 72 '' for imaging optics 74 , which is designed in principle in the same way as in the previously described exemplary embodiments and in particular the deflecting mirror 76 as well as the telescope optics 78 having.

An das rohrförmige Gehäuse 72'' für die Abbildungsoptik 74 schließt sich ein endseitig des Arms 70'' angeordneter Abschlußkörper 162 an, der einerseits das rohrförmige Gehäuse 72' abschließt und andererseits auf einer dem rohrförmigen Gehäuse 72'' gegenüberliegenden Seite die Bilderfassungseinheit 90 über deren Gehäuse 96 trägt, in welchem der elektronische Kamerabaustein 92 wie beschrieben angeordnet ist.To the tubular housing 72 '' for imaging optics 74 includes one end of the arm 70 '' arranged end body 162 on the one hand the tubular housing 72 ' completes and on the other hand on the tubular housing 72 '' opposite side of the image acquisition unit 90 over their housing 96 in which the electronic camera module 92 is arranged as described.

Der Abschlußkörper 162 weist dabei einen Durchgang 164 auf, durch welchen der interne Ast 86 des Beobachtungsstrahlengangs 80 durch den Abschlußkörper 162 hindurchtreten und in die Bilderfassungseinheit 90 eintreten kann, um auf die Detektorfläche 94 des elektronischen Kamerabausteins 92 aufzutreffen.The final body 162 shows a passage 164 through which the internal branch 86 of the observation beam path 80 through the final body 162 step through and into the image capture unit 90 can occur to on the detector surface 94 of the electronic camera module 92 impinge.

Bei dem Arm 70'' bildet das Gehäuse 72'' mit dem Gehäuse 96 der Bilderfassungseinheit 90 eine fest verbundene Einheit, allerdings dergestalt, daß die gesamte Bilderfassungseinheit 90 mit ihrem Gehäuse 96 und im wesentlichen auch der Abschlußkörper 162 sowohl in der Meßstellung M als auch in der Ruhestellung R auf einer dem Arbeitsraum 42 abgewandten Seite einer Stirnwand 168 des Fußbereichs 160 liegen und somit gegen Einflüsse aus dem Arbeitsraum 42 geschützt angeordnet sind.By the arm 70 '' forms the housing 72 '' with the housing 96 the image acquisition unit 90 a firmly connected unit, however, such that the entire image acquisition unit 90 with their housing 96 and essentially also the final body 162 both in the measuring position M and in the rest position R on one of the working space 42 opposite side of an end wall 168 of the foot area 160 lie and thus against influences from the work area 42 are arranged protected.

Die Fixierung des gesamtem Meßeinrichtung 50'' erfolgt durch eine Halterung 170, welche an der an den Arbeitsraum 24 angrenzenden Stirnwand 168 des Fußbereichs 160 gehalten ist und einerseits eine Führungsbüchse 172 umfaßt, die den Arm 70'' im Bereich eines Außenrohrs 174 in Richtung seiner Längsrichtung 122 verschiebbar führt, so daß der Arm 70'' von der in 16 dargestelltem, im wesentlichen in den Arbeitsraum 42 hineinragenden Meßstellung M in die in 15 dargestellte Ruhestellung R bringbar ist, in welchem der Arm 70'' mit einem endseitigen Deckel 176 die Führungsbüchse 172 der Halterung 170 abschließt, so daß der gesamte Arm 70'' im wesentlichen in dem Fußbereich 160 des Spindelgehäuses 12 und außerhalb des Arbeitsraums 42 angeordnet ist.The fixation of the entire measuring device 50 '' done by a bracket 170 which at the at the work space 24 adjacent end wall 168 of the foot area 160 is held and on the one hand a guide bush 172 embraces the arm 70 '' in the area of an outer tube 174 in the direction of its longitudinal direction 122 slidably guides so that the arm 70 '' from the in 16 shown, essentially in the work space 42 protruding measuring position M in the in 15 shown rest position R can be brought in which the arm 70 '' with an end cover 176 the guide bush 172 the bracket 170 locks so that the entire arm 70 '' essentially in the foot area 160 of the spindle housing 12 and outside the workspace 42 is arranged.

Um den Arm 70'' in den Meßstellung M mit seiner Längsrichtung 122 präzise ausgerichtet und in Richtung der Längsrichtung 122 präzise angeordnet positionieren zu können, ist die Halterung 170 mit einem ersten Formschlußelement 180 versehen, mit welchem ein zweites Formschlußelement 182, angeordnet an dem Abschlußkörper 162 des Arms 70'', in Eingriff bringbar ist. Dabei werden beispielsweise das erste Formschlußelement 180 und das zweite Formschlußelement 182 als Ringe mit einer Hirtverzahnung ausgebildet, wie sie beispielsweise zur exakten Positionierung von Revolverköpfen verwendet werden.Around the arm 70 '' in the measuring position M with its longitudinal direction 122 precisely aligned and in the direction of the longitudinal direction 122 The bracket is able to be positioned precisely 170 with a first positive locking element 180 provided with which a second positive locking element 182 , arranged on the end body 162 of the arm 70 '' , can be brought into engagement. For example, the first form-locking element 180 and the second positive locking element 182 formed as rings with shepherd's teeth, such as those used for the exact positioning of revolver heads.

Dabei ist das erste Formschlußelement 180 so an der Halterung 170 angeordnet, daß das zweite Formschlußelement 182 in dieses dann vollständig eingreift und exakt durch dieses positioniert ist, wenn der Arm 70'' in seiner Meßstellung M steht.The first positive locking element 180 so on the bracket 170 arranged that the second positive locking element 182 into this then completely engages and is positioned exactly by this when the arm 70 '' stands in its measuring position M.

Um den Arm 70'' von der Meßstellung in die Ruhestellung und umgekehrt zu verfahren, ist ein Verschiebeantrieb 190, beispielsweise in Form eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders mit einem Zylindergehäuse 192 in dem Fußbereich 160 stationär angeordnet, während ein am Zylindergehäuse 192 geführter Aktor 194 des Verschiebeantriebs 190 auf den Abschlußkörper 162 wirkt und vorzugsweise mit diesem fest verbunden ist.Around the arm 70 '' Moving from the measuring position to the rest position and vice versa is a sliding drive 190 , for example in the form of a hydraulic or pneumatic cylinder with a cylinder housing 192 in the foot area 160 arranged stationary while one on the cylinder housing 192 guided actuator 194 of the slide drive 190 on the final body 162 acts and is preferably firmly connected to this.

Durch den Verschiebeantrieb 190 sind somit auch die Formschlußelemente 180 und 182 in einander preßbar, um eine exakte und wiederholgenaue Positionierung des Arms 70'' zu erreichen. Andererseits wird über den Aktor 194 der Arm 70'' zusätzlich noch relativ zum Zylindergehäuse 192 auf dem Wege zur Ruhestellung geführt, so daß in der Ruhestellung R der Arm 70'' einerseits in der Führungsbüchse 172 geführt ist und andererseits über den Aktor 194 und das Zylindergehäuse 192 ebenfalls nochmals relativ zum Fußbereich 160 des Spindelgehäuses 12 geführt ist.Through the sliding drive 190 are therefore also the positive locking elements 180 and 182 can be pressed into each other for exact and repeatable positioning of the arm 70 '' to reach. On the other hand, the actuator 194 the arm 70 '' additionally relative to the cylinder housing 192 on the way to the rest position, so that in the rest position R the arm 70 '' on the one hand in the guide bush 172 is guided and on the other hand via the actuator 194 and the cylinder housing 192 also again relative to the foot area 160 of the spindle housing 12 is led.

Zweckmäßigerweise ist mit dem Abschlußkörper 162 auch noch eine Kabelführung 196 in Form einer Schleppkette verbunden, über welche die elektrischen Leitungen von der mit dem Arm 70'' mitbewegten Bilderfassungseinheit 90 zu der stationären relativ zum Maschinengestell 10 angeordneten Bildverarbeitungseinheit 120 geführt sind.It is expedient with the final body 162 also a cable guide 196 connected in the form of a drag chain, via which the electrical lines from the one with the arm 70 '' moving image acquisition unit 90 to the stationary relative to the machine frame 10 arranged image processing unit 120 are led.

Der Verschiebeantrieb 190 ist vorzugsweise ebenfalls über die Bildverarbeitungseinheit 120 steuerbar, so daß dann, wenn die Durchführung einer Messung im Arbeitsraum 42 durch die Meßeinrichtung 50'' erforderlich ist, die Bildverarbeitungseinheit 120 ein Verfahren des Arms 70'' mittels des Verschiebeantriebs 190 von der Ruhestellung R in die Meßstellung M erfolgen kann und dann in bekannter Weise innerhalb des Erfassungsraumes 64 Geometriedaten eines Objekts in der beschriebenen Art und Weise erfaßt werden können.The sliding drive 190 is preferably also via the image processing unit 120 controllable so that when performing a measurement in the work space 42 through the measuring device 50 '' the image processing unit is required 120 a procedure of the arm 70 '' by means of the sliding drive 190 can take place from the rest position R into the measuring position M and then in a known manner within the detection area 64 Geometry data of an object can be captured in the manner described.

Sobald keine Messung mehr notwendig ist, steuert die Bildverarbeitungseinheit 120 den Verschiebeantrieb 190 so an, daß der Arm 70'' in seine Ruhestellung R gebracht wird und somit außerhalb der Einflüsse des im Arbeitsraum UZ steht.As soon as a measurement is no longer necessary, the image processing unit controls 120 the sliding drive 190 so that the arm 70 '' is brought into its rest position R and is therefore outside the influences of the UZ in the work area.

Vorzugsweise ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfassungsraum 64 so angeordnet, daß die Erfassungsebene 60 durch die Spindelachse 16 verläuft, und somit die Möglichkeit besteht, alle Werkzeuge WZ, welche an dem Werkstück W zum Einsatz gebracht werden sollen, in die Erfassungsebene 60 bringbar sind, um mittels der Meßeinrichtung 50'' vermessen zu lassen.In this exemplary embodiment, the detection space is preferred 64 arranged so that the detection plane 60 through the spindle axis 16 runs, and thus there is the possibility, all tools WZ, which are to be used on the workpiece W, in the detection plane 60 can be brought to by means of the measuring device 50 '' to be measured.

Der Erfassungsraum 64 verläuft dabei vorzugsweise quer zur Spindelachse 16, wird jedoch von dieser quer jedoch mittig durchsetzt.The detection area 64 preferably runs transversely to the spindle axis 16 , but is penetrated by this in the middle.

Wie in 12 dargestellt, ist jeder der Arbeitsspindeln 14a, 14b eine derartige Meßeinrichtung 50' zugeordnet, so daß vor dem in jeder der Arbeitsspindeln 14a, 14b eingespannten Werkstück W der jeweilige Erfassungsraum 64 liegt, in den dann die an diesem Werkstück W eingesetzten Werkzeuge WZ vermessen werden können.As in 12 is shown, each of the work spindles 14a . 14b such a measuring device 50 ' assigned so that in front of each of the work spindles 14a . 14b clamped workpiece W the respective detection area 64 lies in which the tools WZ used on this workpiece W can then be measured.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel besteht neben der Möglichkeit, in der Meßstellung M Objekte zu vermessen, auch noch die Möglichkeit, im Verlauf der Linearverschiebung des Arms 70'' von der Ruhestellung R in die Meßstellung M oder umgekehrt das Werkstück W, das in der jeweiligen Werkstückspindel 14 gehalten ist, zumindest optisch, beispielsweise durch sein Schattenbild, zu erfassen.In the fifth exemplary embodiment, in addition to the possibility of measuring M objects in the measuring position, there is also the possibility of following the linear displacement of the arm 70 '' from the rest position R to the measuring position M or vice versa the workpiece W in the respective workpiece spindle 14 is to be detected, at least optically, for example by its silhouette.

Damit besteht beispielsweise die Möglichkeit, zu erkennen, ob überhaupt das Werkstück W korrekt in der Werkstückspindel 14 angeordnet ist. Das Erfassen des Werkstücks W kann aber auch insoweit noch weitere Informationen liefern, als beispielsweise die Möglichkeit besteht, eine Außenkontur des Werkstücks W zu erfassen oder zumindest hinsichtlich der Ausdehnung quer zur Spindelachse 16 zu vermessen.This makes it possible, for example, to recognize whether the workpiece W is correctly in the workpiece spindle at all 14 is arranged. However, the detection of the workpiece W can also provide further information insofar as there is, for example, the possibility of detecting an outer contour of the workpiece W or at least with regard to the extent transverse to the spindle axis 16 to measure.

Die Meßgenauigkeit der Ausdehnung des Werkstücks W quer zur Spindelachse hängt dabei von der Qualität der Führung des Arms 70'' auf dem Weg von der Ruhestellung R in die Meßstellung M oder umgekehrt ab und kann durch eine präzise Führung des Arms 70 ebenfalls ausreichend genau sein.The measuring accuracy of the extension of the workpiece W transversely to the spindle axis depends on the quality of the guidance of the arm 70 '' on the way from the rest position R to the measuring position M or vice versa and can be done by a precise guidance of the arm 70 also be sufficiently precise.

Darüber hinaus besteht auch noch die Möglichkeit, den Verschiebeweg des Arms 70'' beim Bewegen desselben von der Ruhestellung R in die Meßstellung M und umgekehrt zu erfassen und somit auch zusätzlich noch ein Vermessen des Werkstücks W hinsichtlich seiner Ausdehnung in Richtung der Spindelachse 16 durchzuführen, wobei ebenfalls die Präzision der Messung in Richtung der Spindelachse 16 bedingt ist durch die Präzision, mit welcher die Position des Arms 70'' zwischen der Ruhestellung R und der Meßstellung M erfassbar ist.In addition, there is also the possibility of moving the arm 70 '' when moving the same from the rest position R into the measuring position M and vice versa and thus additionally measuring the workpiece W with regard to its extension in the direction of the spindle axis 16 perform, also the precision of the measurement in the direction of the spindle axis 16 is due to the precision with which the position of the arm 70 '' between the rest position R and the measuring position M can be detected.

Neben einer Vermessung des Werkstücks W besteht auch noch die Möglichkeit, verfügbare Werkzeuge WZ zumindest hinsichtlich ihrer Anwesenheit oder ihrer groben Position ebenfalls beim Verfahren des Arms 70'' von der Ruhestellung R in die Meßstellung M und umgekehrt aufgrund des sich dabei durch den Arbeitsraum 42 hindurchbewegenden Erfassungsraum 64 zu erfassen, um beispielsweise nachfolgend durch durch die Maschinensteuerung 130 aufgrund der groben Positionsbestimmung ausführbares Verbringen der erkannten Werkzeuge WZ in den der Meßstellung M entsprechenden Erfassungsraum 64 eine exakte Vermessung der Werkzeuge WZ bei in der Meßstellung M stehendem Arm 70'' durchführen zu können.In addition to a measurement of the workpiece W, there is also the possibility of using available tools WZ at least with regard to their presence or their rough position when moving the arm 70 '' from the rest position R to the measuring position M and vice versa due to the fact that it moves through the work area 42 moving detection area 64 to record, for example, subsequently by the machine control 130 based on the rough positioning cash transfer of the recognized tools WZ into the detection area corresponding to the measuring position M. 64 an exact measurement of the tools WZ with the arm in measuring position M. 70 '' to be able to perform.

Es ist aber auch denkbar, die Position der Meßeinrichtung 50'' beim Bewegen derselben durch ein Meßsystem 198 exakt zu erfassen, um in einzelnen oder allen Positionen eine exakt definierte Meßstellung vorliegen zu haben, in welcher dann eine genaue Vermessung der Werkzeuge WZ oder des Werkstücks W durchführbar wäre.However, it is also conceivable for the position of the measuring device 50 '' when moving them through a measuring system 198 to be recorded precisely in order to have an exactly defined measuring position in individual or all positions, in which an exact measurement of the tools WZ or the workpiece W would then be possible.

Eine weitere Möglichkeit, die Meßeinrichtung 50'' im Arbeitsraum 42 zu bewegen und deren Position exakt zu erfassen, wäre beispielsweise die, die Meßeinrichtung 50''b in die Meßstellung M relativ zum Spindelgehäuse 12b zu verfahren und dann durch mittels der Maschinensteuerung 130 gesteuertem und somit hinsichtlich des Verfahrwegs bekanntem Verfahren des Spindelgehäuses 12b die Meßeinrichtung 50''b im Arbeitsraum 42 zu bewegen, beispielsweise um ein Werkstück W in der Werkstückspindel 14a zu vermessen oder Werkzeuge WZ zu vermessen, die der Werkstückspindel 14a oder gegebenenfalls auch der Werkstückspindel 14b zugeordnet sind.Another way to measure 50 '' in the work room 42 to move and to detect their position exactly would be, for example, the measuring device 50''b in the measuring position M relative to the spindle housing 12b to move and then by means of the machine control 130 controlled and thus known with regard to the travel path of the spindle housing 12b the measuring device 50''b in the work room 42 to move, for example around a workpiece W in the workpiece spindle 14a to measure or to measure tools WZ that the workpiece spindle 14a or possibly the workpiece spindle 14b assigned.

Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, eine Relativbewegung zwischen der Meßeinrichtung 50'' und beispielsweise einem zu vermessenden Werkstück W dadurch zu erzeugen, daß beispielsweise die Meßeinrichtung 50''a relativ zum Spindelgehäuse 14a in die Meßstellung verfahren wird und das Werkstück W in der Werkstückspindel 14b gehalten und durch mit der Maschinensteuerung 130 gesteuertem und somit hinsichtlich des Verfahrwegs bekanntem Verfahren der Werkstückspindel 14b relativ zur Meßeinrichtung 50''a bewegt wird.Alternatively, there is also the possibility of a relative movement between the measuring device 50 '' and, for example, to produce a workpiece W to be measured by, for example, the measuring device 50''a relative to the spindle housing 14a is moved into the measuring position and the workpiece W in the workpiece spindle 14b held and through with the machine control 130 controlled and thus known with regard to the travel path of the workpiece spindle 14b relative to the measuring device 50''a is moved.

Im übrigen wird hinsichtlich der Teile, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind und mit diesen identische Bezugszeichen aufweisen, auf die Beschreibung derselben im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen.Otherwise in terms of parts identical to those of the previous embodiments are and have identical reference numerals to which Description of the same in connection with the above embodiments fully referenced.

Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 17, entspricht der Aufbau im Prinzip dem des fünften Ausführungsbeispiels.In a sixth embodiment shown in 17 , The structure corresponds in principle to that of the fifth embodiment.

Zusätzlich zu den Elementen des fünften Ausführungsbeispiels ist bei dem sechsten Ausführungsbeispiel an der Wand 68 des Arbeitsraums und auf einer der Meßeinrichtung 50'' gegenüberliegenden Seite des Werkstücks W eine Weitwinkelkamera 200 vorgesehen, welche einen Beobachtungsbereich 202 aufweist, der so groß ist, daß innerhalb des Beobachtungsbereichs 202 sämtliche in der Arbeitsstellung stehenden Werkzeuge WZ stehen, unabhängig von der Position des diese Werkzeuge WZ tragenden Werkzeugträgers 30, so daß in jeder Stellung des Werkzeugträgers 30 die lokale Position des in Arbeitsstellung stehenden Werkzeugs WZ von der Weitwinkelkamera 200 erfaßt werden kann.In addition to the elements of the fifth embodiment, the sixth embodiment is on the wall 68 of the work area and on one of the measuring devices 50 '' opposite side of the workpiece W a wide-angle camera 200 provided an observation area 202 which is so large that within the observation area 202 all tools WZ in the working position stand regardless of the position of the tool holder carrying these tools 30 , so that in every position of the tool holder 30 the local position of the tool WZ in the working position from the wide-angle camera 200 can be detected.

Das Bild der Weitwinkelkamera 200 wird daher ebenfalls der Bildverarbeitungseinheit 120 übermittelt und diese ist in der Lage, die grobe Position des Werkzeugs WZ im Arbeitsraum 42 zu erkennen und die Maschinensteuerung 130 derart anzusteuern, daß das Werkzeug WZ in den Erfassungsraum 64 bewegt wird, um dort mittels der Messeinrichtung 50'' vermessen werden zu können.The image of the wide-angle camera 200 is therefore also the image processing unit 120 transmitted and this is able to determine the rough position of the tool WZ in the work area 42 to recognize and control the machine 130 to be controlled such that the tool WZ in the detection area 64 is moved to there by means of the measuring device 50 '' to be able to be measured.

Ferner kann die Weitwinkelkamera 200 generell dazu eingesetzt werden, einen Bearbeitungsprozeß zu dokumentieren, wobei die Bilddaten vorzugsweise durch übliche Komprimierverfahren komprimiert und damit speicherplatzsparend speicherbar sind.Furthermore, the wide-angle camera 200 are generally used to document a processing process, the image data preferably being compressed by conventional compression methods and thus being storable in a space-saving manner.

Vorzugsweise erfolgt das Anzeigen des Beginns des Bearbeitungsvorgangs und des Endes des Bearbeitungsvorgangs durch ein Startsignal und ein Stopsignal, welches von der Maschinensteuerung 130 der Bildverarbeitungseinheit 120 übermittelt wird, wobei diese dann zwischen dem Start- und dem Stopsignal den Bearbeitungsprozeß vollständig aufzeichnet und abspeichert.The start of the machining process and the end of the machining process are preferably indicated by a start signal and a stop signal, which are generated by the machine control 130 the image processing unit 120 is transmitted, which then completely records and saves the machining process between the start and the stop signal.

Im übrigen ist das sechste Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet und arbeitet auch in gleicher Weise wie das fünfte Ausführungsbeispiel, so daß auf die Erläuterungen zum fünften Ausführungsbeispiel und hinsichtlich der mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen ähnlichen Teile auf die Erläuterungen zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen werden kann.For the rest is the sixth embodiment trained and works in the same way like the fifth Embodiment, see above that on the explanations for the fifth embodiment and similar to that of the previous embodiments Share on the explanations to the previous exemplary embodiments full reference can be made.

Claims

Machine tool comprising a machine frame ( 10 ), a work space ( 42 ), in which a workpiece (W) is processed by means of a tool (WZ) by moving it relative to one another, one on the machine frame ( 10 ) arranged workpiece carrier ( 14 ) with a recording ( 18 ) for the workpiece (W), one on the machine frame ( 10 ) arranged tool carrier ( 30 ) with a recording ( 34 ) for the tool (WZ), a machine control ( 130 ) to carry out the movement of workpiece (W) and tool (WZ) relative to each other and an optical measuring device ( 50 ) for the acquisition of geometry data of at least one in the work area ( 42 ) arranged object (WZ, W) in a within a detection area ( 64 ) lying detection level ( 60 ) relative to egg machine reference point (BP), characterized in that the measuring device ( 50 ) an electronic image acquisition unit ( 90 ) and an associated imaging optics ( 74 ) has that the imaging optics ( 74 ) within the detection area ( 64 ) arranged object (WZ, W) on the image acquisition unit ( 90 ) and that the image acquisition unit ( 90 ) an image processing unit ( 120 ) with which a relative position of the object (WZ, W) to the machine reference point (BP) can be determined on the basis of geometry data of the object (WZ, W) and reference data (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to claim 1, characterized in that the detection of the relative position of the object (WZ, W) in at least one measuring position (M) of the measuring device ( 50 ) he follows.

Machine tool according to claim 2, characterized in that the detection space ( 64 ) and the detection level ( 60 ) can be moved into several measuring positions (M).

Machine tool according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring device ( 50 ) a position detection device ( 198 ) with which in the respective measuring position (M) the position of the detection area ( 64 ) the acquisition level ( 60 ) and the locations represented by the reference data (RF ₁ , RF ₂ ) can be determined relative to the machine reference point (BP).

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the imaging optics ( 74 ) in a position (M) in the work area ( 42 ) extending housing ( 72 ) is arranged.

Machine tool according to claim 5, characterized in that the housing ( 72 ) in the measuring position (M) starting from a working area ( 42 ) limiting element ( 68 . 168 ) extends into it.

Machine tool according to claim 5 or 6, characterized in that the housing ( 72 ' ) in addition to the imaging optics ( 74 ) the electronic image acquisition unit ( 90 ) records.

Machine tool according to claim 5 or 6, characterized in that the electronic image acquisition unit ( 90 ) in its own, from the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) separate housing ( 96 ) is arranged.

Machine tool according to claim 8, characterized in that the electronic image acquisition unit ( 90 ) from the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) is solvable.

Machine tool according to one of claims 5 to 9, characterized in that the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) can be moved from the measuring position (M) to a rest position (R).

Machine tool according to claim 10, characterized in that the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) from the work area ( 42 ) can be moved into the rest position (R).

Machine tool according to claim 10 or 11, characterized in that the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) in the rest position (R) is protected against chips and / or coolant.

Machine tool according to one of claims 5 to 12, characterized in that the housing ( 72 '' ) by means of a drive ( 190 ) is movable.

Machine tool according to claim 13, characterized in that the housing ( 72 '' ) by the drive ( 190 ) in the work area ( 42 ) can be moved in and out of it.

Machine tool according to one of claims 10 to 14, characterized in that the housing ( 72 '' ) is movable in the direction transverse to an axis of movement (X) of the tool (WZ) when machining the workpiece (W).

Machine tool according to one of claims 5 to 15, characterized in that a positioning device ( 102 . 104 ; 180 . 182 ) is provided with which the housing ( 72 ) together with the imaging optics ( 74 ) in the measuring position (M) in the work area ( 42 ) can be positioned exactly.

Machine tool according to claim 16, characterized in that with the positioning device ( 102 . 104 ; 180 . 182 ) the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) in the work room ( 42 ) can be positioned with repeat accuracy.

Machine tool according to claim 16 or 17, characterized in that the positioning device ( 102 . 104 ; 180 . 182 ) the housing ( 72 ) exactly positioned by positive locking.

Machine tool according to one of claims 16 to 18, characterized in that the housing ( 96 ) of the image acquisition unit ( 90 ) by the positioning device ( 102 . 104 ) exactly relative to the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) can be positioned.

Machine tool according to one of claims 16 to 19, characterized in that the positioning device ( 180 . 182 ) a tour ( 190 ) For a movement of the housing ( 72 '' ) the imaging optics ( 74 ) in the work area ( 42 ) is assigned to and from it.

Machine tool according to one of claims 16 to 20, characterized in that in the measuring position (M) of the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) the electronic image acquisition unit ( 90 ) for the imaging optics ( 74 ) outside the work area ( 42 ) is arranged.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 50 ) detected an outer contour (AK) of the object (WZ, W).

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the imaging optics ( 74 ) at a defined acquisition level ( 60 ) lying geometric contours (AK) of the object (WZ, W) on the image acquisition unit ( 90 ) maps.

Machine tool according to claim 22 or 23, characterized in that the measuring device ( 50 ) by from one of the acquisition levels ( 60 ) opposite diffuse background light coming ( 140 ) at the detection level ( 60 ) emerging contours (AK) recorded.

Machine tool according to claim 24, characterized in that the diffuse background light ( 140 ) on one of the imaging optics ( 74 ) opposite side of the detection level ( 60 ) arranged radiation sources is generated.

Machine tool according to claim 24, characterized in that the diffuse background light ( 140 ) generated by reflection of light from at least one radiation source ( 142 ) that comes on the same side of the acquisition level ( 60 ) is arranged like the imaging optics ( 74 ).

Machine tool according to claim 26, characterized in that the radiation source ( 142 ) on the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) is arranged.

Machine tool according to one of claims 23 to 27, characterized in that the imaging optics ( 74 ) is designed in such a way that the acquisition of geometry data in two different, non-parallel acquisition planes ( 60 ₁ . 60 ₂ ) is possible.

Machine tool according to claim 28, characterized in that the imaging optics ( 74 ) from an acquisition level ( 60 ₁ ) to the other acquisition level ( 60 ₂ ) is switchable.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the imaging optics ( 74 ) is designed in such a way that at least one detection level ( 60 ) runs parallel to at least one of the movement axes (X, Y) along which there is a relative movement between the workpiece (W) and the tool (WZ) for machining the workpiece (W).

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece (W) at least for carrying out at least part of the machining about a spindle axis ( 16 ) is rotatable.

Machine tool according to Claim 31, characterized in that the one detection plane ( 60 ) parallel to the spindle axis ( 16 ) runs.

Machine tool according to claim 31 or 32, characterized in that a detection plane ( 60 ) transverse to the spindle axis ( 16 ) runs.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that with the measuring device ( 50 ) during a movement of the same in the work space ( 42 ) Geometry data can be recorded.

Machine tool according to claim 34, characterized in that the movement of the measuring device ( 50 ) in the work room ( 42 ) by a measuring system ( 198 ) is detectable.

Machine tool according to Claim 34, characterized in that a detection of the relative movement of the measuring device ( 50 ) for the object with the geometry data in the work area ( 42 ) by a controlled relative movement of the measuring device ( 50 ) or the object (W, WZ) supporting unit ( 12 ) of the machine tool for the object to be detected (W, WZ) or the measuring device ( 50 ) he follows.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the detection space ( 64 ) by a beam of rays ( 146 ) Visually identifying marking light source in the visible area ( 144 ) is provided.

Machine tool according to Claim 37, characterized in that the marking light source ( 144 ) on the housing ( 72 ) the imaging optics ( 74 ) is arranged.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the image processing unit ( 120 ) a screen representing the object ( 126 ) assigned.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the reference data are formed by a reference data set (RF ₁ , RF ₂ ) which is stored in the image processing unit ( 120 ) is saved.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the reference data correspond to at least one reference line (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to Claim 41, characterized in that the reference data correspond to at least two intersecting reference lines (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to Claim 42, characterized in that the reference data represent a cross hair (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the image processing unit ( 120 ) has an image processing program which recognizes that locations determined by the reference data (RF ₁ , RF ₂ ) are touched by locations corresponding to the geometric data of the object (WZ, W).

Machine tool according to Claim 44, characterized in that the image processing program distinguishes touching the locations determined by the reference data (RF ₁ , RF ₂ ) from spilling over from locations determined by the reference data (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to claim 44 or 45, characterized in that the image processing unit ( 120 ) via a measurement control ( 132 ) on the machine control ( 130 ) acts in the sense that the object (WZ, W) can be moved closer and closer to the reference data (RF ₁ , RF ₂ ).

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the image processing unit ( 120 ) a camera ( 200 ) in their observation area ( 202 ) are in the working position with the workpiece (W) aligned tools (WZ).

Machine tool according to claim 47, characterized in that the camera ( 200 ) on one of the measuring devices ( 50 '' ) opposite side of the in the workpiece holder ( 14 ) arranged for machining workpiece (W).

Machine tool according to claim 47 or 48, characterized in that the observation area ( 202 ) the camera ( 200 ) has an extent so that all the tools (W) assigned to a workpiece (W) to be machined and in the working position can be captured by the camera.

Machine tool according to one of claims 47 to 49, characterized in that with the image processing unit ( 120 ) and the camera ( 200 ) a machining process of the workpiece (W) can be recorded.