DE602004004661T2 - Vorrichtung und verfahren zur positionsüberprüfung eines mechanischen teils - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur positionsüberprüfung eines mechanischen teils Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung der Position eines mechanischen Teiles, genauer gesagt eines freien Endes eines länglichen Werkzeuges, mit einem Rahmen, der relativ zum zu überprüfenden mechanischen Teil stationär ist, einer ein mechanisches Lager tragenden Basis, wobei die Basis und der Rahmen in einer Längsvorschubrichtung wechselseitig bewegbar sind, einem Sender zur Erzeugung eines Lichtstrahles entlang einer Trajektorie quer zur Längsvorschubrichtung und einem entlang der Trajektorie des Lichtstrahles angeordneten Sensor, wobei der Sender und der Sensor in wechselseitig festgelegten Positionen mit dem mechanischen Lager verbunden sind und der Sensor in der Lage ist, Signale zu erzeugen, die den Empfang des Lichtstrahles anzeigen, sowie einer Signalumformervorrichtung zum Überprüfen der wechselseitigen Position zwischen der Basis und dem Rahmen und einer Verarbeitungs-, Anzeige- und Steuereinheit, die an den Sensor und die Signalumformervorrichtung angeschlossen ist, um die Signale des Sensors zu verarbeiten und die wechselseitige Position zwischen der Basis und dem Rahmen bei Unterbrechung des Lichtstrahles zu identifizieren.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überprüfung eines länglichen Werkzeuges, das im Wesentlichen in einer Längsrichtung angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, mit Hilfe einer Vorrichtung, die einen Sender zur Erzeugung eines Lichtstrahles entlang einer querverlaufenden Trajektorie und einen Sensor zum Detektieren der Unterbrechung des Lichtstrahles, eine Basis, die in Längsrichtung relativ zum zu überprüfenden Werkzeug beweglich ist und mit Hilfe eines Koppelungsmechanismus den Sender und den Sensor trägt, und eine Signalumformervorrichtung zum Überprüfen der wechselseitigen Position zwischen der Basis und dem zu überprüfenden Werkzeug umfasst, wobei das Verfahren eine wechselseitige Vorschubverschiebung in Längsrichtung zwischen der beweglichen Basis und dem zu überprüfenden Werkzeug, um die Annäherung des Lichtstrahles an das freie Ende des Werkzeuges zu bewirken, und eine Detektion der Unterbrechung des Lichtstrahles im Verlaufe dieser Verschiebung aufweist. Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind beispielsweise aus der US 2001/017699 bekannt.
  • Vorrichtungen zum automatischen Überprüfen der Position oder der Integrität von Werkzeugen finden oft in Werkzeugmaschinen verschiedenartiger Typen Verwendung.
  • Beispielsweise kann bei Werkzeugmaschinen in der Form von NC-Bearbeitungszentren der Zustand der Werkzeuge entweder im Verlaufe der tatsächlichen Bearbeitungsphase, wenn das Werkzeug mit der Spindel verbunden ist, oder im Speichermagazinbereich des Werkzuges überprüft werden. Diese zweite Möglichkeit kann in Bezug auf die Zeit vorteilhafter sein, da die Bearbeitung nicht durch die Überprüfungsvorgänge, die gleichzeitig an Werkzeugen durchgeführt werden, die als nächstes in einem anderen Bereich der Maschine benutzt werden sollen, verlangsamt wird.
  • Bekannte vorhandene Systeme zur Überprüfung der Integrität von länglichen Werkzeugen, wie Bohrern, Mittenschneidern oder Bohrstangen, die im Speichermagazin der Maschine gespeichert und im Wesentlichen in parallelen Axialrichtungen angeordnet sind, umfassen Kontaktdetektionssysteme. Genauer gesagt, eine Ausführungsform sieht die Verwendung eines mechanischen Fühlers mit einer flachen Oberfläche vor, die durch die Wirkung eines beweglichen Schlittens gegen das zu überprüfende Werkzeug in Axialrichtung stößt. Bei einem Kontakt zwischen dem Fühler und dem Werkzeug wird ein Signal zum Steuern der Detektion der Position des Schlittens erzeugt, wodurch die Länge und somit die Integrität des Werkzeuges überprüft werden kann. Die flache Oberfläche des Fühlers, die in Querrichtung relativ zur Vorschubrichtung des Schlittens angeordnet ist, besitzt generell eine nicht vernachlässigbare Ausdehnung (beispielsweise einige wenige Zehntel mm), um selbst dann einen Kontakt mit dem Ende des Werkzeugs herzustellen, wenn letzteres nicht genau in seiner entsprechenden Axialrichtung ausgerichtet ist. Dieser Zustand ist ziemlich häufig in Anbetracht der Tatsache, dass jedes Werkzeug (genauer gesagt sein zugehöriger Werkzeughalter) über eine nicht zu genaue, Spiel aufweisende Kupplung mit einem Sitz des Speichermagazins gekoppelt ist, was im Gegensatz zu dem Fall steht, bei dem das Werkzeug im Verlaufe der Bearbeitungsphase mit der Spindel verbunden ist.
  • Der Einsatz eines Kontaktdetektionssystems für Überprüfungszwecke ist angesichts einer möglichen Beschädigung, die ein Kontakt mit dem Fühler bei den Werkzeugen verursachen kann, insbesondere bei Werkzeugen mit besonders empfindlichen Überzügen, kritisch.
  • Es sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die von Lichtstrahlen zur Überprüfung der Abmessungen oder des Vorhandenseins, der Anordnung und von möglichen Brüchen von Werkzeugen Gebrauch machen.
  • Die US-A-3912925 beschreibt beispielsweise eine Bohrmaschine, bei der die Vorrichtungen zur Überprüfung der Integrität der Werkzeuge von querverlaufenden Lichtstrahlen mit begrenzter Dicke Gebrauch machen. Die Strahlen verlaufen im Wesentlichen koplanar zur Vorschubrichtung der Werkzeuge. Die Nichtunterbrechung des Lichtstrahles an einer speziellen Position am Werkzeug wird detektiert und zeigt einen unnormalen Zustand des Werkzeuges an. Vorrichtungen, wie sie in den US-A-3912925 beschrieben sind, sind jedoch nicht zur Überprüfung von Werkzeuges geeignet, die in Werkzeugspeichermagazinen angeordnet sind, und zwar aufgrund der möglichen Neigungen der Werkzeuge relativ zur Achse, die, wie vorstehend erwähnt, durch eine ungenaue Verbindung zwischen dem Werkzeug und dem zugehörigen Sitz verursacht werden.
  • Die japanische Patentanmeldung JP-A-9/300178 sowie ihre englische Zusammenfassung offenbaren die Überprüfung eines rotierenden länglichen Werkzeuges, das mit der Spindel der Werkzeugmaschine verbunden ist, wobei die Position des Endes des Werkzeuges überprüft wird, indem mit Hilfe eines linearen Sensors die partielle Unterbrechung eines im Wesentlichen ebenen Lichtstrahles oder Lichtbündels detektiert wird. Durch das Vorhandenseins des linearen Sensors können ebenfalls Informationen über andere Eigenschaften des Werkzeuges (Durchmesser, Länge, Typ des Werkzeuges) durch die Verarbeitung von Signalen gewonnen werden, die die Menge des aufgefangenen Lichtes anzeigen.
  • Diese Ausführungsform gemäß der japanischen Patentanmeldung ist besonders teuer, insbesondere in den Fällen, in denen die Integrität des Werkzeuges auf einfache weise überprüft werden soll.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Detektieren des Vorhandenseins eines mechanischen Teiles, genauer gesagt zur Überprüfung der Integrität von länglichen Werkzeugen, zu schaffen, die selbst dann eingesetzt werden kann, wenn die Positionierung des zu überprüfenden Teiles nicht extrem genau ist, mit der eine Beschädigung des zu überprüfenden Teiles vermieden werden kann und die genau, zuverlässig und billig ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Schaffung eines zugehörigen Überprüfungsverfahrens mit den speziellen Merkmalen von Einfachheit und Sicherheit.
  • Diese und andere Ziele und Vorteile werden mit einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 11 erreicht.
  • Die Erfindung wird hiernach im Einzelnen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen. Hiervon zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht in extrem vereinfachter Form und mit Darstellung von einigen Elementen im Querschnitt einer Überprüfungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung der 1 entlang Linie II-II in 1.
  • 1 zeigt eine Überprüfungsvorrichtung 1, die im Verlaufe der Überprüfung eines mechanischen Teiles dargestellt ist, insbesondere eines länglichen Werkzeuges 3, das mit einem Speichermagazin 2 einer Werkzeugmaschine verbunden ist, beispielsweise eines Bearbeitungszentrums, die als solche bekannt und hier nicht dargestellt ist.
  • Ein gemeinsames Bett 4 lagert das Speichermagazin 2 und die Vorrichtung 1. Genauer gesagt, ein Rahmen der Vorrichtung, der in vereinfachter Form in 1 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet ist, ist starr mit dem Bett 4 verbunden und trägt einen Schlitten 6, der relativ zum Rahmen 5 und somit relativ zum Werkzeug 3 entlang einer Längsvorschubrichtung X bewegbar ist und die Basis für ein hiernach beschriebenes optoelektronisches Überprüfungssystem 7 bildet.
  • Ein Verschiebungssystem zum Steuern und Überprüfen der wechselseitigen Position zwischen der Basis 6 und dem Rahmen 5 umfasst beispielsweise einen Motor 8, der die Verschiebungen des Schlittens 6 relativ zum Rahmen 5 aktiviert, und eine Signalumformervorrichtung zur Positionsüberprüfung, beispielsweise einen linearen Signalumformer. Der lineare Signalumformer, der schematisch in 1 durch den Pfeil 9 und die graduierte Skala 10 (einstückig mit dem Schlitten 6 und dem Rahmen 5) dargestellt ist, erzeugt Signale, die die Position der Basis 6 am Rahmen 5 gegenüber einer Verarbeitungs-, Anzeige- und Steuereinheit 12 anzeigen, welche ebenfalls elektrisch an den Motor 8 angeschlossen ist. Das Verschiebungssystem kann auch auf andere Weise als in der in 2 dargestellten vereinfachten Form verwirklicht werden: die wechselseitige Position zwischen den beweglichen Teilen kann mit Hilfe eines Instrumentes eines anderen Typs gesteuert werden, beispielsweise eines rotierenden Signalumformers (oder einer „Codiervorrichtung"), oder es ist auch möglich, für den Motor 8 zur Erzeugung von gesteuerten Verschiebungen in Längsrichtung X einen Schrittmotor zu verwenden.
  • Ein Gehäuse 15 für das Überprüfungssystem 7 ist mit der Basis 6 in einer nicht in den Figuren dargestellten Art und Weise verbunden. In 1 ist das Gehäuse 15 im Schnitt entlang einer Längsebene dargestellt, um einige Komponenten des Überprüfungssystems 7 zu zeigen, und zwar insbesondere:
    • – einen Sender 20, d. h. eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtstrahles 21, insbesondere eines Laserstrahles, entlang einer querverlaufenden Trajektorie;
    • – einen Empfänger 22, d. h. einen Sensor, der entlang der Trajektorie angeordnet ist, um den korrekten Empfang des Lichtstrahles 21 oder den Nichtempfang des Lichtes aufgrund einer Unterbrechung des Strahles 21 zu detektieren;
    • – ein mechanisches Lager 25, mit dem der Sender 20 und der Empfänger 22 in bekannten und wechselseitig festgelegten Positionen verbunden sind, sowie einen zugehörigen Verbindungsmechanismus, der das Lager 25 mit der Basis 6 verbindet, und zwar über Drehgelenkvorrichtungen, insbesondere ein Paar von verformbaren Drehgelenken 24 mit Paaren von gekreuzten Lamellen. Die Drehgelenke 24 sind ausgerichtet und bilden eine Schwingachse, die im Wesentlichen parallel zur Längsvorschubrichtung X verläuft;
    • – eine Aktivierungsvorrichtung, genauer gesagt einen Elektromotor 26, die mechanisch mit der Basis 6 mit Hilfe einer Strebe verbunden ist, welche in vereinfachter Form in 1 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 27 versehen ist, wobei die Aktivierungsvorrichtung eine rotierende Spindel 28, eine Platte 29, die sich zusammen mit der Spindel dreht, und eine Verbindungsstange 30 aufweist, deren Enden auf frei drehbare Weise mit dem mechanischen Lager 25 und einem exzentrischen Bereich der Platte 29 verbunden sind.
  • Der Sender 20, der Empfänger 22 und der Elektromotor 26 sind an die Verarbeitungs-, Anzeige- und Steuereinheit 12 elektrisch angeschlossen, wie in vereinfachter Form in 1 gezeigt ist. Drehungen der Spindel 28 des Elektromotors 26 bewirken über die Übertragungselemente, die die Platte 29 und die Verbindungsstange 30 umfassen, oszillierende Verschiebungen des mechanischen Lagers 25 um die von den Drehgelenken 24 gebildete Achse und somit Schwingungen des Lichtstrahles 22 um diese Achse. Die gestrichelte Linie in 2 zeigt die Positionen, die vom mechanischen Lager 25 und vom Laserstrahl 21 im Verlaufe dieser Schwingungen eingenommen werden. Wie in 2 gezeigt, treten die Schwingungen des Strahles 21 im Wesentlichen entlang der Ebene dieser Figur auf, d. h. entlang einer ebenen quer verlaufenden Bezugsfläche, die sich senkrecht zur Vorschubrichtung erstreckt.
  • Die Schwingungen des Strahles 21 überdecken einen Winkel, der durch verschiedene Herstellparameter des System festgelegt wird (Abmessungen der Übertragungselemente 29 und 30, Abstände zwischen der Verbindung der Verbindungsstange 30 mit dem mechanischen Lager 25, Strahl 21 und den Drehgelenken 24...) und einen Bereich begrenzt, der in 2 mit dem Bezugszeichen 33 gekennzeichnet ist.
  • Die Vorrichtung funktioniert in der folgenden Weise. Ausgehend von einer Nichtbetriebsstellung, die beispielsweise der in 1 dargestellten Stellung entspricht, werden Längsverschiebungen der Basis 6 relativ zum Rahmen 5 vom Motor 8 verursacht, der spezielle Steuerbefehle von der Einheit 12 empfängt. Gleichzeitig mit diesen Verschiebungen, die eine Verschiebung des Überprüfungssystems 7 in Richtung auf das Speichermagazin 2, das das zu überprüfende Werkzeug 3 speichert, bewirken, aktivieren die von der Einheit 12 kommenden Steuerbefehle den Sender 20 und den Motor 26, so dass auf diese Weise der Laserstrahl 21 und mit Hilfe der Übertragungselemente 29 und 30 Schwingungen mit einer voreingestellten Frequenz (beispielsweise in der Größenordnung von 10 Hz) um die von den Drehgelenken 24 gebildete Achse erzeugt werden. Signale, die den Empfang des Strahles 21 anzeigen, werden vom Sensor 22 der Einheit 12 zugeführt.
  • Wann immer im Verlaufe der Vorschubverschiebung der Basis 6 der Fall auftritt, dass das freie Ende des Werkzeuges 3 die Bezugsfläche, auf der der Strahl 21 oszilliert (genauer gesagt der begrenzte Bereich 33 dieser Fläche), auffängt, erfährt der Strahl 21 aufgrund der hohen Frequenz der Schwingungen zumindest eine zeitweise Unterbrechung, die sofort vom Sensor 22 detektiert wird. Auf der Basis der vom Sensor 22 und vom linearen Signalumformer 9, 10 ankommenden Signale identifiziert die Einheit 12 die Position des Schlittens 6 zu dem Zeitpunkt, wenn der Strahl 21 unterbrochen wird, wobei diese Position die Position des freien Endes des Werkzeuges 3 und somit die Länge des Werkzeuges 3 anzeigt. Auf der Basis des detektierten Positionswertes und von bekannten Werten, die die Nennlänge (oder die bei einer vorhergehenden Überprüfung detektierte Länge) des Werkzeuges 3 identifizieren, ist es möglich, Informationen in Bezug auf den Zustand des Werkzeuges (beispielsweise darüber, ob das Werkzeug gebrochen oder verformt oder seine Mitte verschlissen ist) zu erhalten.
  • In der Praxis bildet der Strahl 21 durch seine Schwingung um die Achse der Drehgelenke 24 einen Bereich (33), der in Bezug auf eine Störung des länglichen Werkzeuges 3 empfindlich ist.
  • Die vorteilhaften Aspekte hinsichtlich der Einfachheit und begrenzten Kosten der Lösung gemäß der Erfindung, beispielsweise im Vergleich zu der in der vorstehend genannten japanischen Patentanmeldung JP-A-9/300178 offenbarten Lösung, die u. a. einen linearen Sensor benötigt, sind evident.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in Bezug auf die bislang beschriebenen Schritte auch andere und/oder zusätzliche Schritte enthalten, um das bereits gute Betriebsverhalten der Vorrichtung gemäß der Erfindung weiter zu verbessern. Beispielsweise kann eine Steuerung des Motors 8 vorgesehen werden, um als erstes die bereits erwähnten Vorschubverschiebungen der Basis 6 in Längsrichtung X mit einer bestimmten Geschwindigkeit V1 durchzuführen, die in Bezug auf die Schwingungsfrequenz des mechanischen Lagers 25 relativ hoch ist, und dann, sobald die Unterbrechung des Strahles 21 vom Sensor 22 detektiert wird, den Motor 8 auf gesteuerte Weise zu stoppen, um auf diese Weise eine zusätzliche wechselseitige Verschiebung zu erzeugen und den Schlitten 6 geringfügig zurückzuziehen, bis der Strahl 21 wieder vom Empfänger 22 empfangen wird, sowie eine zweite Vorschubverschiebung der Basis 6 mit einer Geschwindigkeit V2 zu erzeugen, die definitiv langsamer ist als V1 (beispielsweise: V1 = 100 mm/sec, V2 = 2 mm/sec). Die Position des Endes des Werkzeuges 3 wird auf der Basis von Signalen detektiert, die vom Sensor 22 im Verlaufe der zweiten Vorschubverschiebung erzeugt werden und die neu erzeugte Unterbrechung des Strahles 21 detektieren. Auf diese Weise ermöglicht die begrenzte Vorschubverschiebungsgeschwindigkeit V2 eine Detektion der anfänglichen gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem freien Ende des Werkzeuges 3 und dem begrenzten Bereich 33 der Bezugsflächen, d. h. der Unterbrechung des Strahles 21, sobald die gegenseitige Beeinflussung auftritt, mit der größten Genauigkeit, während die Schnelligkeit der Überprüfungsvorgänge durch die höhere Geschwindigkeit V1 garantiert wird. Die weitere Rückzugsverschiebung kann auf der Basis der vom Sensor 22 ankommenden Signale oder auf andere Weise (bei Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls, bei einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des Motors 8 etc.) gestoppt werden.
  • Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass nach dem Vorschub mit der Geschwindigkeit V1 und dem Stopp eine Rückzugsverschiebung mit einer langsameren Geschwindigkeit (beispielsweise mit V2) stattfindet und die Position des Endes des Werkzeuges 3 auf der Basis von Signalen des Sensors 22 überprüft wird, der im Verlaufe des Rückzuges den Augenblick detektiert, bei dem das Auffangen des Strahles 21 zurückgesetzt wird.
  • Natürlich kann auch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung Verwendung finden, um den richtigen Zustand des Werkzeuges 3 (oder eines anderen mechanischen Teiles) mit Hilfe von anderen Überprüfungsverfahren zu detektieren. Beispielsweise kann vor dem Aktivieren des Sensors 20 die Basis 6 bewegt und in einer Position gestoppt werden, in der der Lichtstrahl 21 vom zu überprüfenden Werkzeug 3 unterbrochen werden soll. Dann kann ohne Bewegung der Basis 6 der Sensor 20 aktiviert und mit den Schwingungen des Lagers 25 begonnen werden. In diesem Fall zeigt ein Fehlen einer gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem Strahl 21 und dem Werkzeug 3 den nicht richtigen Zustand des Werkzeuges 3 an.
  • In Bezug auf die Überprüfungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind viele Varianten möglich. Was beispielsweise die Anordnung des Senders 20 und des Empfängers 22 betrifft, so kann diese in Bezug auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform oder die Konstruktion der Drehgelenke 24 ausgetauscht werden.
  • Andere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das mechanische Lager 25, der Sender 20 und der Empfänger 22 eine solche Form und Anordnung besitzen, dass der Lichtstrahl 21 entlang einer Richtung im Wesentlichen parallel zum Bett 4 verläuft. In diesem Fall ist das mechanische Lager 25 auf andere Weise mit der Basis 6 verbunden, und zwar über andere Drehgelenke 24 oder einen Verbindungsmechanismus eines anderen Typs, so dass beispielsweise der durch die Schwingungen des Strahles 21 gebildete Winkel entlang einer Achse zentriert werden kann, die ebenfalls parallel zum Bett 4 verläuft. Eine andere Anordnung kann einen Verbindungsmechanismus zur Ermöglichung von Drehungen des Strahles 21 (in der in den Figuren gezeigten Art und Weise oder in eine Richtung im Wesentlichen parallel zum Bett 4) um eine Achse parallel zum Strahl 21 in Längsrichtung X und im Abstand hiervon vorsehen. In diesem Fall ist die quer verlaufende Bezugsfläche zylindrisch anstatt eben ausgebildet. Dies hat jedoch keine wesentliche Relevanz in Bezug auf das Erzielen eines guten Betriebsverhaltens der Vorrichtung, was die begrenzte Ausdehnung des Bereiches 33, der in Bezug auf die Beeinflussung des länglichen Werkzeuges 3 empfindlich ist, anbetrifft.
  • Andere Ausführungsformen sehen die Verwendung von Lichtstrahlen einer anderen Art als ein Laserstrahl vor, die jedoch in Bezug auf Eigenschaften, wie beispielsweise die Querabmessungen, analog sind.
  • Andere Ausführungsformen sehen vor, dass die wechselseitigen Verschiebungen zwischen der Basis 6 und dem Werkzeug 3 oder einem anderen zu überprüfenden mechanischen Teil mit Hilfe von Verschiebungen des Werkzeugs 3 relativ zum Bett 4 realisiert werden und dass geeigneten Instrumente die wechselseitige Position zwischen dem Werkzeug 3 und der Basis 6 überprüfen.
  • Die Umgebung und die hiervor kurz erläuterten Bedingungen (d. h. die Überprüfung des Werkzuges 3, das im Speichermagazin 2 angeordnet ist, bevor es in der Werkzeugmaschine zur Durchführung von Bearbeitungen verwendet wird) stellen offensichtlich nur ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
  • In der Tat können die Vorrichtungen und Verfahren gemäß der Erfindung auch zur Durchführung von Überprüfungen von Werkzeugen, die in der Spindel der Werkzeugmaschinen angeordnet sind, im Verlaufe der Bearbeitung oder bei anderen Bearbeitungsbedingungen oder bei Anwendungsfällen für die Überprüfung von anderen mechanischen Teilen, die von den Werkzeugmaschinen vollständig verschieden sind, Anwendung finden.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum Überprüfen der Position eines mechanischen Teiles, insbesondere eines freien Endes eines länglichen Werkzeuges (3), mit • einem Rahmen (5), der in Bezug auf das zu überprüfende mechanische Teil stationär ist, • einer Basis (6), die ein mechanisches Lager (25) trägt, wobei die Basis (6) und der Rahmen (5) in einer Längsvorschubrichtung (X) wechselseitig bewegbar sind, • einem Sender (20) zur Erzeugung eines Lichtstrahles (21) entlang einer in Bezug auf die Längsvorschubrichtung (X) quer verlaufenden Trajektorie und einem Sensor (22), der entlang der Trajektorie des Lichtstrahles (21) angeordnet ist, wobei der Sender (20) und der Sensor (22) in wechselseitig festgelegten Positionen mit dem mechanischen Lager (25) verbunden sind und der Sensor (22) in der Lage ist, Signale zu erzeugen, die den Empfang des Lichtstrahles (21) anzeigen, • einer Signalumformervorrichtung (9, 10) zur Überprüfung der wechselseitigen Position zwischen der Basis (6) und dem Rahmen (5) und • einer Verarbeitungs-, Anzeige- und Steuereinheit (12), die an den Sensor (22) und die Signalumformervorrichtung (9, 10) angeschlossen ist, um die Signale des Sensors (22) zu verarbeiten und die wechselseitige Position zwischen der Basis (6) und dem Rahmen (5) bei Unterbrechung des Lichtstrahles (21) zu identifizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Verbindungsmechanismus (24) zwischen dem mechanischen Lager (25) und der Basis (6) aufweist, der in der Lage ist, Schwingungen des Lichtstrahles (21) relativ zur Basis (6) im Wesentlichen entlang einer quer verlaufenden Bezugsfläche zu ermöglichen, und dass die Vorrichtung des Weiteren eine Aktivierungsvorrichtung (26) und Übertragungselemente (29, 30) besitzt, die in der Lage sind, die Schwingungen des Lichtstrahls (21) relativ zur Basis (6) zu steuern.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Verbindungsmechanismus (24) und die Übertragungselemente (29, 30) Schwingungen des Lichtstrahles (21) in einem begrenzten Bereich (33) der Bezugsfläche ermöglichen.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Längsvorschubrichtung (X) im Wesentlichen senkrecht zur Bezugsfläche verläuft.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Bezugsfläche im Wesentlichen eben ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Verbindungsmechanismus Drehgelenkvorrichtungen (24) aufweist, die mit dem mechanischen Lager (25) und der Basis (6) verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Drehgelenkvorrichtungen (24) eine Schwingungsachse definieren, die im Wesentlichen parallel zur Längsvorschubrichtung (X) verläuft.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei die Drehgelenkvorrichtungen (24) so mit dem mechanischen Lager (25) verbunden sind, dass sich die Schwingungsachse im Wesentlichen senkrecht und im Wesentlichen coplanar zur Trajektorie des Lichtstrahles (21) erstreckt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Aktivierungsvorrichtung einen Motor (26) mit einer Spindel (28) mit einer Drehachse, die sich im Wesentlichen parallel zur Längsvorschubrichtung (X) erstreckt, umfasst und bei der die Übertragungselemente eine Verbindungsstange (30) aufweisen, die an einem Ende mit dem mechanischen Lager (25) und am anderen Ende mit der Spindel (28) des Motors (26) in einer exzentrischen Position relativ zur Drehachse verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Lichtstrahl (21) Querabmessungen besitzt, die 2 mm nicht übersteigen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Lichtstrahl (21) ein Laserstrahl ist.
  11. Verfahren zum Überprüfen eines länglichen Werkzeuges (3), das im Wesentlichen in einer Längsrichtung (X) angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, mit Hilfe einer Vorrichtung (1), die einen Sender (20) zur Erzeugung eines Lichtstrahles (21) entlang einer quer verlaufenden Trajektorie und einen Sensor (22) zum Detektieren der Unterbrechung des Lichtstrahles (21), eine Basis (6), die in der Längsrichtung (X) relativ zum zu überprüfenden Werkzeug (3) bewegbar ist und mit Hilfe eines Verbindungsmechanismus (24) den Sender (20) und den Sensor (22) trägt, und eine Signalumformervorrichtung (9, 10) zum Überprüfen der wechselseitigen Position zwischen der Basis (6) und dem zu überprüfenden Werkzeug (3) aufweist, wobei das Verfahren umfasst: eine wechselseitige Vorschubverschiebung in der Längsrichtung (X) zwischen der beweglichen Basis (6) und dem zu überprüfenden Werkzeug (3), um eine Annäherung des Lichtstrahles (21) an das freie Ende des Werkzeuges (3) zu bewirken, und eine Detektion der Unterbrechung des Lichtstrahles (21) im Verlaufe dieser Verschiebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen des Lichtstrahles (21) relativ zur Basis (6) im Wesentlichen entlang einer quer verlaufenden Bezugsfläche und gleichzeitig mit der wechselseitigen Vorschubverschiebung stattfinden und vom Verbindungsmechanismus (24) ermöglicht sowie von einer Aktivierungsvorrichtung (26) gesteuert werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Schwingungen des Lichtstrahles (21) eine vorgewählte Frequenz besitzen, wobei die vorgewählte Frequenz und die Geschwindigkeit der wechselseitigen Vorschubverschiebung in der Längsrichtung (X) zwischen der beweglichen Basis (6) und dem Werkzeug (3) derart sind, dass die anfängliche Beeinflussung zwischen dem freien Ende des Werkzeuges (3) und der quer verlaufenden Bezugsfläche die Unterbrechung des Lichtstrahles (21) bewirkt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die voreingestellte Frequenz nicht geringer als 10 Hz ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem sich die Längsrichtung (X) im Wesentlichen senkrecht zur quer verlaufenden Bezugsfläche erstreckt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Schwingungen um eine Längsachse auftreten, die im Wesentlichen senk recht zur Trajektorie des Lichtstrahles (21) und coplanar hierzu verläuft.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das des Weiteren umfasst eine zusätzliche wechselseitige Verschiebung in der Längsrichtung (X) zwischen der beweglichen Basis (6) und dem zu überprüfenden Werkzeug (3) entgegengesetzt zu der wechselseitigen Vorschubverschiebung, um eine Verschiebung des Lichtstrahles (21) vom Werkzeug (3) weg zu bewirken, eine zweite Vorschubverschiebung am Ende der zusätzlichen Verschiebung, wobei die Schwingungen des Lichtstrahles (21) relativ zur Basis (6) auch im Verlaufe der zweiten Vorschubverschiebung auftreten, und eine zweite Detektion der Unterbrechung des Lichtstrahles (21) während dieser zweiten Vorschubverschiebung, wobei die zweite Vorschubverschiebung eine Geschwindigkeit (V2) besitzt, die langsamer ist als die Geschwindigkeit (V1) der wechselseitigen Vorschubverschiebung.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das des Weiteren umfasst eine zusätzliche wechselseitige Verschiebung in der Längsrichtung (X) zwischen der beweglichen Basis (6) und dem zu überprüfenden Werkzeug (3) entgegengesetzt zur wechselseitigen Vorschubverschiebung, um eine Verschiebung des Lichtstrahls (21) vom Werkzeug (3) weg zu bewirken, wobei die Schwingungen des Lichtstrahles (21) relativ zur Basis (6) auch im Verlauf der zusätzlichen wechselseitigen Verschiebung auftreten, und eine zusätzliche Detektion des Stopps der Unterbrechung des Lichtstrahles (21) während der zusätzlichen wechselseitigen Verschiebung, wobei die zusätzliche wechselseitige Verschiebung eine Geschwindigkeit (V2) besitzt, die langsamer ist als die Geschwindigkeit (V1) der wechselseitigen Vorschubverschiebung.
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