JP2021119025A - フライス盤 - Google Patents

Abstract

【課題】多用途に適用可能であるとともに改善された精度、切削品質の再現性を可能にするフライス盤と、作動方法を提供する。【解決手段】フライススピンドル（１２）と、そのフライススピンドル（１２）に対して少なくとも３ないし４方向の空間方向に可動式に取り付けられたワークピースホルダ（２４）と、前記ワークピースホルダ（２４）上に固定して保持されるワークピースと、走査装置とを有していて、前記走査装置に相対してワークピースを接触するまで移動させ得るとともにワークピースを走査するためにそのワークピースに相対して前記走査装置を動作させ得るフライス盤に関し、前記走査装置が走査プローブ（１８）とされ、また偏位を含むとともに前記走査プローブの走査要素（３０）の少なくとも１空間方向、または２ないし３空間方向における偏位の検出を有するよう構成される。【選択図】図１

Description

この発明は、請求項１前文に記載のフライス盤と、請求項２前文に記載のフライス盤と少なくとも１個のワークピースとの組み合わせと、請求項９前文に記載の切削方法に関する。

工具スピンドルとワークピースホルダを有するフライス盤を、ワークピースが加工可能な態勢であるか否かを検査するように構成することが知られている。それによって例えばロボットアーム、ワークピーススライド、および／またはワークピースを把持するワークピースホルダが誤動作した場合にフライス盤の空回りを防止することが保証される。そのようにしないと、無製品のフライス盤の空転が発生する。

また、特許文献１により、ブランクから歯科補綴物を製造するフライス盤において加工された表面の光学スキャンを実行することが知られている。

さらに、特許文献２により、ワークピースと工具の較正を行うためにそのワークピースと工具の間の接触が生じたい際に回転数が０になる程度に低い立ち上がり速度に工具駆動モータを調節することが知られている。

それによってワークピースと工具の接触に際して駆動モータが実質的に完全制止され、その結果ワークピースに対する工具表面の相対的な位置が測定される。

しかしながら、周知のワークピースと工具の間の相対位置の測定装置は比較的不正確である。

スイス国特許出願公開第６６３８９１号（Ａ１）明細書 ドイツ国特許出願公開第４０３０１７５号（Ａ１）明細書

従って本発明の目的は、多用途に適用可能であるとともに改善された精度と改善された切削品質の再現性を可能にする、請求項１前文に記載のフライス盤と、請求項２前文に記載のフライス盤と工具の組み合わせと、請求項９前文に記載のフライス盤の作動方法を提供することである。

前記の課題は、本発明に従って請求項１、２あるいは９によって解決される。従属請求項によって好適な追加構成が定義される。

本発明によれば、走査装置が走査プローブとして設置され、すなわち先行技術のような光学スキャナも制動要素も設置されない。

本発明によれば、走査プローブが偏位可能な走査要素を備える。その際「偏位」とは、走査プローブの両方の横断方向（ＸおよびＹ）と長手方向（Ｚ方向）におけるいずれの検出可能な動作も含むものとする。

偏位を通じてワークピースの表面と走査プローブの間の接近が検出される。偏位が所与の閾値を超過すると走査要素が評価装置に信号を送信し、その評価装置が捕捉すべき接近に達したことを表示する。

本発明によれば、走査要素が１つあるいは複数の空間方向に偏移可能である。そのことはすなわち、２つあるいはそれ以上の方向における接近の検出が可能であることを意味する。

それによって、工具および／または走査プローブに対してワークピースを回転させることなく２つの空間方向における接近を検出する前提条件が達成される。

それら両方の空間方向は例えば相互に直交して延在することができる。相互に直交する面上の異なった点を走査することによって当該面がワークピース上で実際に相互に直角に指向するかどうかを判定することができる。

少なくとも２つの空間方向が相互に直交して延在することが好適である。そのことによって測定されたその時点の走査プローブおよびワークピースの相対位置の計算が単純化される。

加えて、システムの起点とその時点の位置とのずれを簡便な方式で提示することが可能になる。その一例は、ワークピースをワークピースホルダ内に間違って固定した場合である。そのことがずれを発生させるが、走査プローブの出力信号の評価装置が即座に検知する。

ずれはワークピースホルダが汚染された場合、あるいは使用者の間違った固定によって発生する可能性がある。その場合も走査プローブの出力信号の評価装置が即座にエラーの発生を検知する。

検出は２方向ではなく３つの空間方向のデカルト座標系内で実施することが好適である。しかしながら、その他の任意の座標系を使用することも可能である。

本発明の好適な構成形態によれば、稼働中にフライススピンドル内に挿入される工具内ではなくフライススピンドル内に走査プローブが挿入され、そこで固定して保持される。走査プローブがフライススピンドルに対するストッパを備えることが極めて好適であり、それによってフライススピンドル内における走査プローブの定義された位置が存在するようになる。

ストッパは相互に対向する任意のフライススピンドルと走査プローブの面によって構成することができ、例えば各面がそれぞれフライススピンドルの軸と平行に延在する面法線を有することができる。

走査プローブは円対称形に形成しフライススピンドルの軸内に固定することが好適である。

本発明の好適な構成形態によれば、フライス盤が固定式のスピンドルモータと固定式のスピンドルハウジングを備え、その中にフライススピンドルが回転可能に支承される。

本発明の好適な構成形態によれば、フライススピンドル内への走査プローブの固定に際してスピンドルモータが停止され、特に自動的に停止される。

ワークピースをワークピースホルダ内に固定して取り付け、３つの空間方向、より好適には５つの空間方向に動作可能にすることができる。その動作はロボットアーム、把持装置、および／またはワークピーススライドによって実行し得ることが好適である。

本発明の好適な構成形態によれば、フライス盤が制御装置を備え、それによってフライススピンドル内に走査プローブが固定されている際に走査プローブとワークピースの相対動作を制御可能にするとともにワークピースを走査プローブと接触させることができる。

本発明の好適な構成形態によれば、ワークピースの相互に離間した少なくとも２箇所、好適には少なくとも３箇所で走査を実行することによって走査プローブがワークピースのアラインメントと空間位置を検出する。

さらに、切削空間内の固定式に設置された工具マガジン内あるいは移動可能な工具マガジン内に走査プローブを設けることが可能である。そこで走査プローブは予設定された位置に収容することが好適である。

工具スピンドルを使用するためにロボットアームが走査プローブを把持してコレットチャックが開放された工具スピンドル内に挿入する。

この解決方式においても走査プローブの測定信号の評価装置への伝送を実行する必要があることが理解される。

この解決方式において前記の伝送を無線式、例えば電波あるいは赤外線によって実行することが好適である。そのため無線式の通信ユニットを走査プローブのシャフト内に収容することができる。

好適な構成形態によれば、ロボットアームが工具の交換にも使用することができる把持アームを備える。その種の把持アームあるいはその他の任意の把持手段を設ける場合、それによって走査プローブもフライススピンドル内に挿入し得ることが好適である。

走査プローブがフライススピンドル内に挿入される前にスピンドルモータが停止されることが理解される。

本発明の独特な利点は、ワークピースとフライススピンドルの相対位置の検出精度にある。

走査プローブは極めて正確に動作することができ、例えば０．００５ｍｍの基本精度を有する。それどころか検出再現性をさら高いものとすることもでき、例えば０．００２ｍｍとすることができる。

走査要素は先端を走査球体とすることができ、極めて低い熱膨張係数を有する材料から形成することができる。それに代えて走査要素の温度を温度センサによって測定して評価装置に伝送し、走査要素の長さ変化を実温度に基づいて評価装置内で計算することもできる。

走査要素の偏位の伝導のために走査プローブハウジング内で走査要素を多軸に支承し得ることが好適である。従って、多軸に分散され走査要素の偏位に反応する圧力センサをハウジング内に設けることが好適である。

本発明の好適な構成形態によれば、走査要素は先端が球体になる。球体は例えば０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、あるいは１ｍｍの直径を有する。球形状のため円対称の接触が形成される。このことは相互に直角に延在する異なった面を走査する場合に有利であり、その理由はその場合方向性と無関係に、すなわちどの領域に球体が接触するかに関わらず、側方で接触する際に走査要素の軸と接触領域の間に等しい間隔が存在するためである。

本発明によれば、評価装置が接触に際しての走査要素の最小の初回偏位を少なくとも検出する。例えば、走査要素の軸に対しての０．００８ｍｍの動作を捕捉して評価装置によって検出することができる。

このことは、横方向の偏位ならびに走査要素の端面方向への偏位のいずれについても有効である。

走査要素の初回偏位を超えて相当な角度範囲にわたって、例えば偏位距離にして３ｍｍあるいは５ｍｍにわたって偏位の度合を検出することができる走査プローブを使用することもできる。

その種の走査プローブによって、ワークピースを保持するロボットアームの動作距離を検査することもできる。ロボットアームに代えてワークピースを把持するワークピーススライドあるいはその他のワークピースホルダを使用することもできる。

好適な構成形態によれば、ワークピースを歯科用セラミックからなるブランクとして形成する。その種のブランクは例えば二珪酸リチウムから製造され、メタ珪酸リチウムに予焼結される。ブランクはブランクホルダに接着され、歯科用フライス盤によって歯科補綴物に切削するブランクとして提供される。さらに、一体型に形成された金属製ブランクあるいはチタン製ブランクもある。

その種のブランクにおいても本発明が適用可能である。

両方の実施形態において、ワークピースをワークピースチャック内に固定する際に固定空間、すなわちワークピースチャックを囲繞する空間とブランクホルダあるいはブランクとの間に汚れが浸入することが考えられる。それによって不要なブランクのアラインメントのずれにつながる危険性があり、すなわち空間方向Ｘ，ＹおよびＺにおけるずれ、また場合によっては不要なブランクの回転につながる危険性がある。

そのことはユーザによる手動の取り付けに対しても同様に有効である。

適正な位置で歯科補綴物を加工し得るようにするために、ワークピースホルダ内におけるブランクのアラインメントが重要である。ブランクの少なくとも１つの面、より好適には相互に直角で隣接する少なくとも２つの面を予め平坦に研磨あるいは平坦に切削することが有効である。

予焼結によって生じる緩やかな球面性がそれによって消去される。フライス盤を適正に制御すれば予切削によって面の直角性を基本的に確保することができる。

このことは、予切削を前置された別個の工程中、すなわち実質的な製造の前に実行する場合も有効である。

本発明の好適な構成形態によれば、各面を空間内の３つの接触点上で測定する。それによって平坦な面の位置状態が評価装置によって検知される。個々のケースによって、例えば面のアラインメントが予め他の方法で既知になっている場合は、１つの接触点または２つの接触点でも平面の位置状態を測定するために充分であることが理解される。

相互に直角な２つの面を三点測定によって捕捉する場合、必要であれば同時に直角性を検査することもできる。

その際、本発明に係る走査プローブが多次元で動作し、すなわち例えば端面側の走査要素の偏位を検出し、また横方向の走査要素の偏位を検出することが独特な利点として挙げられる。

従って同じ走査プローブの位置のまま空間内の移動によって所要の両方の面の捕捉を確立することが可能になる。その際に特に重要なことはワークピースを回転させる必要がないことであり、そのためそれに伴った精度不良と角度変化を排除することができる。

本発明の別の構成形態によれば、６個のブランクを固定および保持するために６セットのワークピースホルダを使用する。その種のホルダは分割装着も可能で、すなわち例えば位置１、４、および５上のみにブランクを固定して保持するように装着することができる。

本発明の好適な構成形態によれば、まず位置１，２，３，４，５および６上でブランクの存在を検査する。評価装置によって位置１，２，３および５上のみにブランクが存在することが判定される。

この存否の検査は、例えばブランクが存在する場合に走査プローブが信号を発信し存在しない場合は信号を発信しないような方式でワークピースホルダを走査プローブに対して移動させることによって実行することができる。

その場合相互に直角で平坦に研磨されたブランクの面を位置１，４および５上でブランクからブランクへと走査し、それをブランクごとに少なくとも３箇所の測定点、例えば１箇所を側面上、２箇所を走査プローブに対向する面上で選択することによって走査することが好適である。

精度あるいは空間内のブランクの位置状態の検出性を改善するために測定点の数を任意の他の方式で選択することも可能である。

検出されたブランクの位置はその後評価装置内に記憶され、原則的に評価装置内で切削座標系のゼロ点あるいはゼロ軸と関連付けられる。

測定が終了すると直ぐに例えばロボットアーム、ワークピーススライド、あるいは手動等の他の任意の方式によって走査プローブがフライススピンドルから取り出され、予め測定されている工具が挿入される。

次に評価装置が該当するブランクの実際の位置状態と切削座標系のゼロ点あるいはゼロ軸との間の相対的なずれを計算してそのずれをフライス盤が切削工程のために受信したＮＣデータ中に重ね合わせる。

変更された構成形態によれば、ブランクが中央リセスあるいは穴を備える。ここで「穴」あるいは「リセス」の概念は円形あるいはその他の特定の穴の形状に限定して理解すべきものではない。むしろこの本発明の構成形態によれば、多角形、円錐形、あるいはその他の穴を適用することもでき、すなわち円筒形から逸脱した任意の形状を適用することができる。

そのためその種の穴を「リセス」あるいは「低没部」と呼称することができる。

その種のブランクは例えばアバットメントに適用するか、またはネジ穴を有する上部構造、すなわち穴を通じたインプラントネジの挿入を可能にするとともに患者の口内における歯科補綴物の仕上げに際して穴を埋めるような上部構造に適用することができる。

特にアバットメントの場合空間内におけるリセスの位置状態が重要であり、本発明によれば走査要素が少なくとも先端の走査球体の部分でリセス内に進入してリセスの位置状態を検出し得るように構成される。そのため走査球体がリセスより小さな直径を有する。しかしながら、走査球体がリセスより大きな直径を有することも可能である。その場合は面の位置状態の検出に適する。さらに、面の仕切り縁部、すなわち面が終了する縁部を検出することも可能である。

それによってその部分で隣接する面の位置を検出することも、少なくともそれら両面が相互に直角に延在する場合は、可能である。

走査球体がリセスよりも大きな直径を有する場合、前記の仕切り縁部を走査要素によって検出することもできる。

本発明によれば走査要素の歪圧力は極めて低く、例えば２００ないし５００ｍＮである。走査要素は硬質の走査球体を備え、従って耐摩耗性を有する。そのためブランクに沿って摺動させることができ、従ってブランクの面がその延長にわたって実際に平坦であるかどうかを測定し得ることが好適である。

本発明のその他の詳細、特徴ならびに利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する本発明の複数の実施例によって明らかさにされる。

本発明に係るフライス盤の主要部分をフライススピンドル内に挿入された走査装置と共に示した概略説明図である。 本発明に係るフライス盤の複数セットのワークピースホルダを示した説明図である。 本発明に係るフライス盤とワークピースの組み合わせを走査プローブと共に拡大して示した部分立体図である。 別の実施形態における走査プローブとワークピースの接触位置を示した説明図である。 さらに別の実施形態における接触位置を示した説明図である。 別のワークピースを示した立体図である。 複数セットのワークピースホルダを有するフライス盤の別の実施形態を示した立体図である。

図１には、本発明に係るフライス盤１０の第１の実施形態が概略的かつ立体的に示されている。

フライス盤１０はフライススピンドル１２を備える。フライススピンドル１２は垂直軸を備えていてスピンドルハウジング１４内で支承および案内される。フライススピンドル１２は上方に延伸し、またスピンドルハウジング１４はフライス盤１０のフレームに固定的に結合され、すなわち不動式である。それに代えてフライススピンドルを水平に指向させることも可能であることが理解される。

本発明によればフライス盤１０は軸配分に関して任意の構成とすることができる。好適には５軸式装置とされ、すなわちワークピースと工具の動作軸の合計が５本であるものとされる。それには、軸配分が５／０、４／１、３／２、２／３、１／４および０／５のものが含まれる。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく４軸あるいは６軸の機械も可能である。

フライススピンドル１２内には周知の方式によってコレットチャック１６を介して工具を固定可能である。

本発明に従って工具の代わりに走査装置として走査プローブ１８が稼働中に工具が固定される位置に固定される。

そのため、走査プローブ１８のシャフトに適合するようにコレットチャック１６が開放され、走査プローブ１８がストッパの位置まで挿入される。その後コレットチャック１６が閉じられる。

走査プローブ１８は正確にフライス盤１０のフライススピンドル１２の軸内に延在する。フライス盤１０はさらに概略的に示されたロボットアーム２２あるいはワークピーススライドを備える。それが先端に同様に概略的に図示されたワークピースホルダ２４を支持する。ワークピースホルダ２４は、同様に概略的に示されたワークピース２６を収容するためにモータによって開閉可能である。

ロボットアーム２２によってワークピース２６を５つの空間方向に動作させることができる。図示された実施形態におけるワークピース２６の正確な構成は図３中により明確に示されている。

図１により、ワークピース２６が側面をもって走査プローブ１８上に誘導可能であることが示されている。ロボットアーム２２は、該当するワークピース２６の側面が走査プローブ１８に接触して極軽くそれを押圧するまで動作する。

図示された実施例においてその押圧は軸方向圧であり、すなわち軸２０方向の圧力である。圧力を受容するために、走査プローブ１８がその走査プローブ１８の走査要素３０の先端に結合された走査球体２８を備える。

さらに走査要素３０は走査プローブ１８内で可動式に案内され、その走査プローブ１８がフライススピンドル１２内に固定されており従って主要な部分が不可視になっている。

前記の可動式の案内は軸２０の方向に行われるが、さらに横方向、すなわち軸に対して直角な両方向にも行われる。

本発明に係る走査プローブ１８は三次元の走査プローブ１８である。

空間方向、すなわち軸平行（Ｚ方向）あるいは横方向（Ｘ方向またはＹ方向）の偏位が検出されると同時に走査プローブ１８が信号を発信する。例えば０．０１ｍｍ程の極めて小さな偏位が存在した場合でも既に信号が発生する。

どの空間方向に動作が生じたかに応じて異なった信号を発信することが好適である。

走査プローブ１８の出力信号は評価装置３２に伝送される。その評価装置３２は走査プローブ１８に対する走査要素３０の動作に関する最初の信号発信を検知するが、勿論存在し得るその後の動作も検知する。

図示された実施例において、評価装置３２による偏位の検出に基づいてロボットアーム２２の垂直動作が停止され、そのようにして得られたロボットアーム２２の位置が記憶される。それがいわば軸２０の方向における較正位置あるいはゼロ位置になる。

評価装置３２に接続された適宜な駆動機構がロボットアーム２２のために設けられることが理解される。その駆動機構は図示されていないが周知の方式で構成される。

ロボットアーム２２は、３本のデカルト座標軸内のワークピースホルダ２４ならびにワークピース２６の動作を除いて、相互に直交する２本の軸周りのワークピースホルダ２４の回転を実行することを可能にする。

従って立方体状のブランクにおいて、走査球体２８を接触させることにより６面中少なくとも５面の立方体面上を摺動して走査することが可能になる。

一般的に立方体状のブランクの６番目の面は、図示されていないワークピース固定ピン４０によって少なくとも中央で把持される。固定ピン４０の側方で該当する面にアクセス可能である場合、ブランクの６番目の面の位置状態の検出も可能である。

前述した面のそれぞれに対し、特に少なくとも２枚の相互に直角な面に対して、その面上におけるブランクの位置が本発明に係る走査プローブ１８によって検出して記憶される。

他方図２には、変更されたワークピースホルダ２４の構成形態が示されている。このワークピースホルダ２４は６箇所の収容位置１，２，３，４，５および６を備える。

ワークピースは特にセラミック製のブロックから形成され、複数のブロックがワークピースホルダ２４内に固定して保持される。

前記の収容位置にワークピース固定ピン４０のための取り付けリセスが設けられ、図示された実施例においては図２の概略表示中で６個全ての収容位置にワークピース２６が収容されている。その際各ワークピース２６がワークピース固定ピン４０を備え、それにワークピース２６のセラミック部材が接着され、さらに固定ピン４０が該当する収容位置に固定される。セラミック部材と固定ピンは一体型に構成し得ることも理解される。

図２のワークピースホルダ２４は変更されたロボットアーム２２の動作端部上に収容され、そこで任意の方向に動作可能になっている。

図２のワークピース２６およびワークピースホルダ２４と比較した走査プローブ１８の寸法は、走査プローブ１８が任意の方式でワークピース２６間の空間にも挿入可能になりそこで検出工程を実行し得るように選定される。

フライス盤１０が複数のワークピースを装填可能なワークピースホルダ２４を備え、走査プローブ１８がワークピース２６の位置状態に加えてその存否を特に評価装置３２を通じて検出することが好適である。

また、切削すべき各ワークピース２６のセラミック部材について２つの面を予め平坦に切削することが好適である。それらの面が空間内における該当するワークピース２６の位置状態の較正のために利用される。

それに加えてワークピース２６のゼロ点４２が存在するが、その際本発明によって追加的に各ワークピース２６がゼロ点４２に対してどの空間位置にあるかを検出することができる。

図３には、本発明に係るフライス盤１０の変更された構成形態の細部が示されている。この図面およびこれ以降の図面において同一の構成要素は同じ参照符号を付して示される。

固定ピン４０を有するワークピース２６が前述の図面に比べて顕著に大きく示されている。ワークピース２６がさらにリセス４４を備え、それが特に貫通孔４４またはその他の任意のリセスとされる。

その貫通孔は基本的に立方体形状のワークピース２６の２つの側面に対して直角に貫通して延在する。リセス４４の直径は、走査プローブ１８およびその走査プローブ１８の走査球体２８の直径よりも顕著に大きくなる。しかしながら、それに代えて走査プローブ１８および走査球体２８の直径をより大きくすることもでき、その際より小さな偏位で信号が発信される。

走査プローブ１８が走査要素３０を備える。走査要素３０は多軸支承部４６を介して走査プローブ１８のハウジング４８上に支承される。

偏位応力、すなわち走査プローブ１８の走査要素３０の偏位のために要する応力は１Ｎあるいはそれ未満である。

走査要素３０は多軸支承部４６の向かい側の偏位板５０上で終了する。偏位板５０は複数の圧力センサに接合するように構成されており、図３にはそのうち圧力センサ５２および５４が図示されている。

走査球体２８上における走査要素３０の偏位に際して少なくとも１個の圧力センサ、例えば圧力センサ５４が押圧されそれによって付勢される。

初回偏位に際して初回偏位信号が発信され、それが評価装置３２に伝送される。

図３において圧力センサ５２および５４はスイッチとして示されているが、それに代えて例えば偏位の大きさを計測して検知する歪計測板も使用し得ることが理解される。

その実施形態は、フライス盤１０に対するワークピース２６の動作を追加的に測定する必要がある場合に有効であり得る。

走査プローブ１８の走査球体２８がリセス４４内に挿入されても、最初は偏位が発生しない。しかしながら走査プローブ１８が側方に動作すると、走査球体２８がリセス４４の内面の内径に接触して偏位が発生し、それによって圧力センサ５２および５４の一方が付勢される。

その方式によって側方への偏位を介してリセス４４の位置状態を判定することができる。

リセス４４はワークピース２６の面６０内に設けられる。その面６０は、それと直角な面６２と同様に予め平坦に研磨あるいは切削される。

前記の両方の面６０および６２は複数回走査されることが好適であり、走査要素３０の偏位によってそれぞれ空間内における面の位置状態が検出される。

複数の走査位置６８による空間内における面６２の位置状態、さらに別の面６４および６６の位置状態の検出が図４に概略的に示されている。

面６２，６４および６６は、それぞれ相互に離間する２箇所の位置で走査される。それによって面６２ないし６６のアラインメントの相互の直交性も検出することができる。

図５によれば、面６０の３箇所の走査位置６８が示されている。それらの３箇所の走査位置６８は、評価装置３２が空間内における面６０の正確な位置状態を検出して記憶することを可能にする。

図６には、別のワークピース２６が立体的に示されている。ワークピース２６がリセス４４、すなわち貫通孔を備える。その中に回転防止機構７０が設けられる。

リセスの位置状態は、本発明に従って走査プローブ１８を使用しリセスへの接触と走査要素３０の偏位によって検出される。

それによって空間内におけるブランク２６の方向性の正確な測定が可能になる。その種のリセス４４は例えばインプラントネジ穴として機能することができる。この実施例において回転防止機構７０は外側に向かって、すなわち溝として延在する。それに代えて回転防止機構を内向きにすることもでき、すなわち内側に突出させることも可能である。

追加的に、図４に示されたように主要な面６０，６２および６４の位置状態を測定することもできる。実施例においてそれらの面は相互に直角である。それらの面の間にいずれも仕切り角部が延在し、その際仕切り角部が部分的に加工、すなわち鋭敏に切削され、また部分的に非加工になっている。図６に示されるように、面６０と６４の間に非加工の仕切り角部７１が延在し、また面６０上で逆側には加工された仕切り角部７２が延在する。

仕切り角部の位置状態も同様に必要に応じて本発明に従って検出することができる。例えば、走査球体２８を面６０に沿って摺動させることができる。仕切り角部７２に到達すると同時に走査要素３０が偏位し、それによって仕切り角部の位置状態が検出される。

図７は、本発明に係るフライス盤１０の別の実施形態を概略的に示した立体図である。

工具の代わりに走査プローブ１８が、稼働中に工具が固定される位置に走査装置として固定される。他の実施形態と同様に、ここでも走査プローブ１８は図示されていないコレットチャックを介してフライススピンドル１２内に固定される。この実施形態においてフライススピンドル１２が水平に延在し、またスピンドルハウジング１４は可動式にフライス盤１０のフレームと結合される。スピンドルハウジング１４は２方向に動作可能で、すなわち図示された座標系のＹ軸である水平方向とＸ軸である垂直方向である。そのことは図中におけるＸおよびＹ軸に沿った、すなわち走査要素３０の両方の横断方向の移動に相当する。

この実施例において走査プローブ１８は、機能本体１３と接続ソケット１５と接続ケーブル１７と走査要素３０と走査球体２８を備える。機能本体１３は走査プローブ１８の電子回路を備える。接続ソケット１５は、走査要素３０の偏位によって生成された出力信号を評価装置３２に伝送するための接続ケーブル１７を介した評価装置３２への接続を可能にする。

図７にはさらに、図１の実施例から変更されたワークピースホルダ２４の構成形態が示されている。そのワークピースホルダはＺ方向に水平動作可能で、すなわち走査プローブ１８の軸方向に摺動可能であり、また２つの固定軸周りで旋回可能で、すなわちワークピースホルダ２４の平面内で回転可能である。図示された座標系に関してそれらの動作は、Ｙ軸周りの回転とＸ軸に沿った旋回とＺ軸に沿った移動に相当する。ワークピースホルダ２４はワークピース固定ピン４０のための取り付けリセスを有する収容位置を備え、図示された実施例においては全ての６個の取り付け位置にワークピース２６が収容されている。

走査プローブ１８は側方から図７のＹ軸に沿って接触するまでワークピース２６に接近し、それと同時に走査要素３０の偏位が測定され、その際測定された偏位が所定の閾値を超えるまで測定が行われる。その際に走査プローブ１８は、検出すべき接近に到達したことを示す信号を、接続ケーブル１７を介して評価装置３２に発信する。この実施例においては５つの空間方向における動作性のため１つの工程でワークピース２６の全ての寸法を極めて簡便に測定することが可能になる。

さらに図７のＺ軸に沿ったワークピース２６およびワークピースホルダ２４の走査プローブ１８への接近も可能であり、その間に同時に走査要素３０の偏位が測定される。この実施例においても偏位が所定の閾値を超えた場合に、検出すべき接近に到達したことを示す信号が接続ケーブル１７を介して評価装置３２に発信される。

Claims (15)

1. フライススピンドルと、そのフライススピンドルに対して少なくとも２方向、特に少なくとも３方向の空間方向に可動式に取り付けられたワークピースホルダと、前記ワークピースホルダ上に固定して保持されるワークピースと、走査装置とを有していて、前記走査装置に相対してワークピースを接触するまで移動させ得るとともにワークピースを走査するためにそのワークピースに相対して前記走査装置を動作させ得るフライス盤であり、前記走査装置が走査プローブ（１８）とされ、また偏位を含むとともに前記走査プローブの走査要素（３０）の少なくとも１空間方向、特に少なくとも２空間方向における偏位の検出を有するよう構成されることを特徴とするフライス盤。
2. フライススピンドルと、そのフライススピンドルに対して少なくとも３方向の空間方向に可動式に取り付けられたワークピースホルダと、前記ワークピースホルダ上に固定して保持されるワークピースと、走査装置とを有していて、前記走査装置に相対してワークピースを接触するまで移動させ得るとともにワークピースを走査するためにそのワークピースに相対して前記走査装置を動作させ得る、フライス盤と少なくとも１個のワークピースとからなる組み合わせであり、前記走査装置が走査プローブ（１８）とされ、また偏位を含むとともに前記走査プローブの走査要素（３０）の少なくとも１空間方向、特に少なくとも２空間方向における偏位の検出を有するよう構成されることを特徴とする、フライス盤とワークピースの組み合わせ。
3. 走査プローブ（１８）が特に工具に代わってフライススピンドル（１２）内に固定して保持されることを特徴とする請求項１または２記載のフライス盤。
4. フライス盤（１０）がワークピースホルダ（２４）の複数、特に５本の動作軸とフライススピンドル（１２）の動作軸０本、またはフライススピンドル（１２）の複数、特に５本の動作軸とワークピースホルダ（２４）の動作軸０本を有してなる多軸フライス盤として形成されるか、またはその他の任意の動作軸配分にしてワークピースが特にロボットアーム（２２）上でフライススピンドル（１２）内に固定された走査プローブ（１８）に対して動作可能にされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフライス盤。
5. ワークピースが少なくとも１枚の平坦な面（６０）を備え、ワークピースをその面（６０）あるいはその面の仕切り角部（７２）によって走査プローブ（１８）と接触させ得ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフライス盤。
6. 走査プローブ（１８）が評価装置（３２）に接続され、その評価装置が走査プローブ（１８）と特にブランクであるワークピースとの接触、特に初回接触に際し、および前記接触によって生成される走査要素（３０）の偏位に際して座標系内のゼロ点（４２）あるいはゼロ軸を再生する信号を発信することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフライス盤。
7. ワークピースホルダ（２４）に複数のブランクが固定して保持され、各ブランク上の初回接触に際してそれぞれ独立して信号を発信可能であるとともに評価装置（３２）に伝送可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のフライス盤。
8. ワークピースがリセス（４４）を備え、各ワークピースからそれぞれリセス（４４）を有する歯科補綴物をアバットメントのように製造可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のフライス盤。
9. フライススピンドルとワークピースホルダを設け、フライス盤（１０）によって前記ワークピースホルダ（２４）を前記フライススピンドルに対して少なくとも３方向、特に少なくとも４方向の空間方向に動作させ、その際前記ワークピース（２６）が前記ワークピースホルダ（２４）内に固定して保持され、さらにフライススピンドル内に固定されワークピース（２６）に接触させることができる走査装置を備えていて、その際ワークピース（２６）を走査するためにそのワークピース（２６）を相対動作させ得るフライス盤の稼働方法であって、走査プローブ（１８）として形成された走査装置の走査要素（３０）がワークピース（２６）との接触に際して偏位し、その際少なくとも１空間方向に、特に少なくとも２空間方向に偏位し、その際特に複数空間方向のうちの１つは走査要素（３０）のアラインメント方向に相当する方向であり、また１つの空間方向がそれに交差する方向、特に直交する方向であることを特徴とする方法。
10. 走査要素（３０）の先端がワークピースに対して押圧されてその押圧によって走査要素（３０）の偏位が発生し、その走査要素（３０）の偏位が各空間方向について分離して検出されることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. ワークピース（２６）がブロックとして形成されていて相互に垂直に延在する少なくとも２枚の面を有し、走査プローブ（１８）をそれらの面に順次接触させることを特徴とする請求項９または１０記載の方法。
12. ワークピースが少なくとも１枚の平坦あるいは部分的に平坦な面を備え、走査プローブ（１８）をその面に接触させて相互に離間した３箇所の位置で面の位置状態を走査プローブ（１８）によって検出することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の方法。
13. 走査プローブ（１８）がリセス（４４）に接触するかまたはリセス（４４）内に挿入あるいは部分挿入され、走査プローブの走査要素（３０）がリセス（４４）に対して横方向に初回接触して偏位が検出された際にゼロ位置信号を評価装置（３２）に伝送するか、および／またはワークピースが平坦な面内に設けられたリセス（４４）を備えるとともに走査プローブ（１８）がリセス（４４）の位置状態を検出するために少なくとも部分的にそのリセス内に挿入されることを特徴とする請求項９記載の方法。
14. ブランクの側面がリセス（４４）の前あるいは後で走査プローブ（１８）によって走査され、側面とその側面内に延在するリセス（４４）への走査プローブ（１８）の接触が一気に、すなわち走査プローブ（１８）とブランクの間の接触を中断させることなく実行され、および／または走査プローブ（１８）の走査要素（３０）がブランクに沿って摺動するよう案内されることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載の方法。
15. リセス（４４）が回転防止機構（７０）を備え、走査プローブ（１８）がリセス内に挿入されてそのリセスへの接触によって回転防止機構（７０）を捕捉することを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかに記載の方法。

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