DE19528376A1 - Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Werkzeugen nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.

Beim Einsatz moderner Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren mit automatisierten Produktionsabläufen ist es von großer Bedeutung, die eingesetzten Bearbeitungswerkzeuge im Betriebszustand mit minimalem Zeitaufwand vermessen zu können. Die dabei ermittelten Meßwerte dienen als Grundlage für Werkzeugkorrekturen und den Austausch von Werkzeugen. Auf diese Weise ist eine Qualitätssteigerung und eine Reduzierung der Ausschußquote in der Produktion bei gleichzeitiger Verringerung der Prüfzeiten erreichbar.

Bei der berührungslosen Vermessung von rotationssymmetrischen Werkstücken, wie glatten und abgesetzten Wellen in ihrer ganzen Länge, findet bereits ein opto- elektronisches Verfahren Verwendung, das in "Automatische berührungslose Wellenvermessung, Werkstattechnik 78, Springer Verlag 1988, Seite 583-587" beschrieben ist. Dabei ist das rotierende Werkstück in eine spezielle Meßvorrichtung eingespannt, in der zwei symmetrisch angeordnete CCD-Kameras mit Zubehörteilen auf einem Meßschlitten längs der Wellenachse und quer zu ihr bewegt werden können. Eine besondere Streckensteuerung nimmt dabei bei Querschnittsänderungen eine selbsttätige Verstellung der Meßstrecken vor. Als Meßpunkte werden Hell-Dunkel-Übergänge, die beim Heranfahren der Meßstrecken an das Werkstück entstehen, von den Fotodioden der Kameras als Meßwerte gewertet.

Eine rechnergestützte Bildverarbeitung wertet die ermittelten Meßpunkte unter Einbezug der Quer- und Längsmaßstabswerte und des jeweiligen Drehwinkels aus. Alle so erhaltenen Meßwerte werden von einem Zentralrechner in X- und Y-Koordinaten der Welle umgerechnet. Die Ergebnisse können sowohl zur Dokumentation als auch zur Einleitung von Maßnahmen, wie einer Korrektur der Werkzeugeinstellung an der Bearbeitungsmaschine, ausgegeben und genutzt werden.

Das beschriebene Meßsystem eignet sich zur Vermessung der Kontur von rotationssymmetrischen Körpern verschiedener Formgebung. Es benötigt dazu Meßstrecken, die in zwei Achsen verfahrbar sind. Alle Meßdaten werden erfaßt und ohne besondere Bewertung verarbeitet.

Im Zuge des Entwicklungsprojektes ESPRIT EP 6293, High Quality in Milling Technologies of Moulds and Dies, Task 2100 der Europäischen Gemeinschaft, sollen rotierende Werkzeuge, insbesondere Fräser, die in Spindeln von Werkzeug­ maschinen eingespannt sind und mit Betriebsdrehzahl rotieren, vermessen werden. Zur Werkzeugvermessung findet dabei ebenfalls eine opto-elektronische Meßstrecke Anwendung, bei der als Lichtsender ein Laser und als Empfänger eine Photodiode eingesetzt ist.

Im Gegensatz zur vorab erwähnten Vermessung von rotationssymmetrischen Werkstücken wird bei diesem Projekt nur eine Meßstrecke eingesetzt, die ortsfest in der Werkzeugmaschine angebracht ist. Die Bewegungsachsen der Werkzeug­ maschine steuern mit ihren Antrieben das Werkzeug soweit gegen den Laserstrahl, bis dieser von der Kontur des Werkzeugs unterbrochen wird. Die bei einer solchen Unterbrechung erreichte Position wird von den Rechnern der Bewegungsachsen erfaßt und weiterverarbeitet. Dabei werden die einzelnen ermittelten Abmessungen mit zuvor bei den jeweils erreichten Achspositionen errechneten Sollwerten verglichen. Ein Vergleich mit den Werkzeug-Kenndaten erlaubt es Schlüsse über den weiteren Einsatz des Werkzeugs in der Produktion zu ziehen.

Da bei dem bekannten Meßsystem die zu vermessenden Werkzeuge nur von einer Seite an die Meßstrecke herangeführt werden, ist zur Bestimmung des jeweiligen Radius des Werkzeugs neben dem von der angesteuerten Fotodiode in den Speicher des Meßsystems eingegebenen Daten die Einbeziehung der Spindelachse über deren Position im zugehörigen Speicher der Werkzeugmaschine erforderlich.

Mit der bekannten Einrichtung ist somit kein direktes Meßwert-Aufnahmeverfahren durchführbar, weil zwischen dem von der Lasermeßstrecke ermittelten Umfangswert und den im Rechner der Werkzeugmaschine gleichzeitig festgestellten Koordinaten der Spindelachse, maschinenbedingte Verformungen wie thermische Einflüsse, Lagerspiele u. a. zu Abweichungen führen können.

Mit dem bekannten Verfahren ist es aber vor allem nicht möglich, die Schneiden des Werkzeugs zu erkennen und zu vermessen. Somit lassen sich auch keine sicheren Aussagen über deren Verschleiß oder über Ausbrüche an denselben machen. Statt dessen werden alle über die gesamte Mantelfläche des Werkzeugs ermittelten Meßdaten erfaßt und weiterverarbeitet. Ebensowenig können die durch Einspannfehler oder Spindel-Schlagfehler entstehenden exzentrisch verlaufenden Flugbahnen des Werkzeugs, die zu einseitigen Abnutzungen desselben und zu Überschreitungen der Maßtoleranzen am Werkstück führen können, exakt erfaßt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird in der Schaffung eines Verfahrens gesehen, mit dem die Schneidkanten eines jeden Werkzeugs auch bei großen Drehzahlen sicher erkannt und vermessen werden können, und bei dem die den Schneidkanten zugeordneten Meßwerte einer zeitsparenden Auswertung zugeführt werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vermessung mit einer der Betriebs­ drehzahl (U) nahekommenden Auswahldrehzahl (Ua), bei der sich der Meßpunkt (7) pro Umdrehung des Werkzeugs (3) an dessen Umfang um einen Winkelabschnitt (A), vorzugsweise um 1 Grad verschiebt, durchgeführt wird, wobei lediglich die als Größtwerte erkannten Meßwerte in der Auswerteeinheit weiterverarbeitet werden.

Die Erfindung beruht auf der Idee, zur Erkennung und Vermessung der Schneid­ kanten des Werkzeugs, während einer Meßreihe die Drehzahl und die Abtast­ frequenz des Lichtsenders der Meßstrecke so aufeinander abzustimmen, daß innerhalb einer Meßreihe während einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen von jeder Schneidkante mit Sicherheit wenigstens eine Messung erfolgt. Eine Schneid­ kante läßt sich dabei als Größtwert der Meßwerte einer Meßreihe erkennen. Zur Erfassung der gesamten Kontur des Werkzeugs sind in festgelegten Abständen mehrere Meßreihen durchzuführen.

Nach dem Erfindungsgedanken ist weiterhin vorgesehen, lediglich die im vorgesehenen Aufnahmeverfahren erkannten Größtwerte in der Auswerteeinrichtung weiter zu verarbeiten. Die Erfindung ermöglicht dabei mit einem vergleichsweise geringem Aufwand an Meßzeit und an Kapazität der beteiligten Rechner und Speicher die Schneidkanten zweifelsfrei zu erkennen und ihren Zustand anhand ihrer Abmessungen zu beurteilen. Ferner gestattet das erfindungsgemäße Verfahren vor Beginn eines Produktionsvorganges das eingespannte Werkzeug im Neuzustand zu identifizieren.

Mit einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens läßt sich das Verfahren mit einer aus der Technik der berührungslosen Werkstückvermessung bekannten, an zwei diametral gegenüberliegenden Mantellinien mit Lichtstrahlen angreifenden Meßstrecke, kombinieren. Auf diese Weise lassen sich in direkter Auswertung der Meßwerte sowohl die Werkzeug-Durchmesser, als auch die Flugkreisbahnen des Werkzeugs bestimmen. Veränderungen in den Abmessungen der Werkzeugmaschine während des Betriebs, z. B. durch Erwärmung oder durch Verspannungen, sind bei diesem Verfahren eliminiert. Auch die durch Spindelschlagfehler oder Werkzeug-Haltefehler entstehenden Flugbahnen lassen sich genau erfassen und so in die Beurteilung des weiteren Einsatzes des Werkzeugs einbeziehen. Die Vermessung der vom Werkzeug bei hohen Drehzahlen beschriebenen Hüllkurven ist für die Einhaltung der Maße an den zu bearbeitenden Werkstücken von großer Bedeutung. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von doppelseitig angreifenden Meßstrecken ist eine Verkürzung der Meßzeit einer jeden Meßreihe.

Einen weiteren Vorteil stellt die werkzeugmaschinenunabhängige Auswerteeinheit für das erfindungsgemäße Verfahren dar, in der aus den mit doppelseitig am Werkzeug angreifenden Lichtstrahlen erhaltenen Meßwerte die Größtwerte als Maße der Schneidkanten ausgefiltert und bis zu einem die ganze aktive Kontur des Werkzeugs erfassenden Ergebnis verarbeitet werden. Einzelne Daten der Werkzeugmaschine, wie Drehzahlen und Positionswerte der Glasmaßstäbe, werden dabei aus Datenspeichern der Werkzeugmaschine abgerufen.

Der Erfindungsgedanke läßt sich aber auch zur Verbesserung des bekannten, mit nur einem Lichtstrahl arbeitenden Verfahrens zur gezielten Erkennung der Schneidkanten des Werkzeugs erfolgreich einsetzen. So gelingt es dabei, auch die hierbei zum Einsatz kommende, sehr einfache Meßstrecke deutlich zu verbessern und für erweiterte Einsatzfälle geeignet zu machen.

Die Erfindung wird mit Hilfe einiger Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Meßstrecke mit einstrahligem Sender und einer Fotodiode, mit der das Werkzeug von einer Seite erfaßt wird.

Fig. 2 Meßstrecke mit vielstrahligem Sender und einer Fotodiodenreihe, mit der das Werkzeug beidseitig erfaßt wird.

Fig. 3 Vorderansicht zu Fig. 1 bzw. Fig. 2

Fig. 4 Blickschaltbild der Auswerteeinheit

Fig. 5 Kontur eines Kegelfräsers

Fig. 6 Einsatzbereite Meßstrecke.

Die opto-elektronische Meßstrecke nach Fig. 1 ist ortsfest in der Werkzeug­ maschine angebracht und arbeitet mit einem einstrahligen Lichtsender 1, z. B. einem Laser, dessen Lichtstrahl 4 auf die Fotodiode 2 auftrifft. Ein Meßwert wird registriert, wenn das von den Vorschubantrieben der Werkzeugmaschine in Richtung der drei Achsen bewegte Werkzeug 3 den Strahl 4 berührt und ihn dabei unterbricht. Dabei findet auf der Fotodiode 2 ein Hell-Dunkel-Übergang statt, der von der Auswerteeinrichtung aufgenommen und weiterverarbeitet wird. Ein analoger Effekt entsteht auch, wenn der Lichtstrahl 4 zunächst von dem Werkzeug 3 unterbrochen ist und bei der Weiterbewegung in Richtung der X-Achse am Tangierungspunkt die Fotodiode wieder beaufschlagt. Der dabei stattfindende Dunkel-Hell-Übergang wird ebenfalls als Meßwert festgehalten. Während das Werkzeug 3 durch den Antrieb in Richtung der X-Achse quer zur Meßstrecke bewegt wird, bewirkt der Antrieb der Y-Achse eine Ausrichtung der Werkzeugachse auf die Mitte zwischen Lichtsender 1 und Fotodiode 2 und der Antrieb der Z-Achse ein schrittweises Eintauchen des Werkzeuges 3 in die Meßstrecke (Fig. 3).

Bei der einfachen Meßstrecke nach Fig. 1 ist zur Errechnung einer Abmessung, z. B. eines Werkzeug-Durchmessers, neben dem von der Lichtstrahl-Unterbrechung herrührenden Meßwert auch der Werkzeugmittelpunkt aus den Datenspeichern der Werkzeugmaschine für die X- und Y-Achse mit heranzuziehen. Die so ermittelten Abmessungen beruhen also nicht auf einem direkten Zugriff der Lichtstrahlen zu dem gesamten Querschnitt des zu vermessenden Werkzeuges, sondern aus einer Zusammenführung eines Lichtstrahl-Meßwertes und eines aus den Rechnern der Werkzeugmaschine mit Hilfe der Glasmaßstäbe entnommenen Wertes.

Bei willkürlich festgelegten Werten der Drehzahl U des Werkzeugs und der Abtastfrequenz der Lichtquelle 1 ist nicht sicher, ob jemals eine der Schneidkanten 5 von der Fotodiode 2 erfaßt wird. Die Drehzahlen können Werte bis 20000 1/min. erreichen, was 333 1/sec. entspricht, während Abtastfrequenzen von 2000 1/sec. und mehr vorkommen können. In einem solchen Fall würden während einer Werkzeug-Umdrehung genau sechs Aufnahmen erfolgen, wobei bei jeder Umdrehung immer dieselben sechs Meßpunkte erfaßt würden.

Um die Schneidkanten 5 eines Werkzeugs 3 mit Sicherheit in einer zeitlich begrenzten Meßreihe erfassen zu können, ist die Drehzahl nach dem Erfindungsgedanken bei konstanter Abtastfrequenz so zu ändern, daß der jeweilige Meßpunkt um einen kleinen Winkelabschnitt Δ∝ weiterrückt. In unserem Falle soll den sechs Bildaufnahmen nicht ein Drehwinkel von 360°, sondern von 361° zugeordnet werden, was einer Änderung der Drehzahl auf Ua = 19945 1/min entspricht. Es ist dabei sinnvoll, den zusätzlichen Winkelabschnitt kleiner als die abnutzbare Breite einer Schneidkante 5 zu wählen. Bei einem Drehwinkel von 361° ist bei der Meßstrecke nach Fig. 1 mit Sicherheit jede der Schneidkan­ ten 5 nach einer Meßreihe von 360 Umdrehungen einmal aufgenommen und mit einem Meßwert festgehalten worden.

Der Ablauf der Vermessung eines Werkzeugs 3 mit der Meßstrecke nach Fig. 1 und Fig. 3 beginnt mit einer horizontalen Bewegung derselben in den X- und Y-Achsen, bis eine Position erreicht ist, in der die verlängerte Spindelachse 8 in etwa den Lichtstrahl 4 schneidet. Anschließend wird das Werkzeug 3 mit verhältnismäßig großer Vorschubgeschwindigkeit längs der Z-Achse bis zur ersten Unterbrechung des Lichtstrahls 4 gefahren (Fig. 3). In dieser Einstellung findet die erste Meßreihe mit Hilfe von abwechselnd in beiden Richtungen erfolgenden Positionierbewegungen längs der X-Achse statt. Auf diese Weise finden zur Vermessung des gesamten aktiven Teils des Werkzeugs 3 mehrere Meßreihen in Abständen z längs der Z-Achse statt (Fig. 5). Mit Hilfe der Anwendung der Merkmale des Erfindungsgedankens kann so bei der einfach aufgebauten Meßstrecke nach Fig. 1 eine deutliche Verbesserung durch eine sichere Erkennung der Schneidkanten des Werkzeugs und eine zeitsparende Verarbeitung der lediglich für die Schneidkanten ermittelten Meßwerte erfolgen.

Bei der Meßstrecke nach Fig. 2 sendet der Lichtsender 1 Lichtstrahlen 4 mit einer Strahlenbreite, die das Werkzeug 3 an beiden Seiten des Durchmesser Dw tangential erfassen. Die beiden das Werkzeug 3 dabei berührenden Strahlen 4a und 4b werden von den Scheitelpunkten der vorbeidrehenden Schneidkanten 5 unterbrochen, und bilden dabei einen Hell-Dunkel- oder Dunkel-Hell-Übergang auf den beiden von ihnen beaufschlagen Fotodioden 2a und 2b.

Die zwischen den beiden tangierenden Strahlen 4a und 4b liegenden Lichtstrahlen werden durch den Körper des Werkzeugs 3 völlig abgedunkelt, während die außerhalb liegenden Lichtstrahlen die von ihnen beaufschlagten Dioden 2 der Fotodiodenzeile 6 durchgehend erhellen. Die Hell-Dunkel-Übergänge an den Fotodioden 2a und 2b werden als Meßwerte des Werkzeugs 3 aufgenommen und der weiteren Bearbeitung zugeführt.

Da mit einer Meßstrecke nach Fig. 2 die Konturen des Werkzeugs 3 gleichzeitig an beiden Seiten von der Fotodiodenzeile 6 abgebildet werden und somit betriebsbedingte, z. B. durch Temperaturänderungen hervorgerufene Verformungen der Werkzeugmaschine oder sonstige Störgrößen ohne Einfluß sind, ergeben die von den Fotodioden 2a und 2b aufgenommenen Meßwerte ein direktes Maß für den jeweiligen Durchmesser Dw des Werkzeugs 3 in der eingestellten Höhe.

Als Meßstrecke läßt sich auch ein CCD-Kamerasystem einsetzen, bei dem die Fotodioden in einer Matrix angeordnet sind. Mit einer solchen Einrichtung werden bei jeder Aufnahme nicht nur je eine Meßpunkt 7 an jeder Seite des Werkzeugs 3, sondern abhängig von der Anzahl der Zeilen eine ganze Reihe von Meßpunkten 7 erfaßt. Der Einsatz einer solchen Matrix im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht somit die Vermessung der aktiven Länge eines Werkzeugs 3 mit einer geringeren Anzahl von Meßreihen ohne Verringerung der Zahl der Meßpunkte 7 in kürzerer Vermessungszeit als bei einer einfachen Fotodiodenreihe.

Bei dieser von der berührungslosen Werkstückvermessung her bekannten Ausbildung der Meßstrecke wird der Durchmesser Dw direkt ohne zusätzliche Daten aus der Steuerung der Werkzeugmaschine vermessen und weist daher die größtmögliche Genauigkeit auf.

Auch bei der Vermessung mit der Meßstrecke nach Fig. 2 ist eine exakte Erfassung der Schneidkanten mit Hilfe der Auswahl einer korrigierten Drehzahl durchzuführen, mit der der jeweilige Bildaufnahmeort bei jeder Umdrehung um einen kleinen Winkelabschnitt Δ∝ weiterrückt.

Korrigiert man nun die Nenndrehzahl U = 20000 1/min. in Ua = 19945 1/min., so erscheint in diesem Fall jede Schneidkante bereits nach 180 Umdrehungen an einem der beiden Meßorte. Der Einsatz einer Meßstrecke nach Fig. 2, gegenüber einer solchen nach Fig. 1 halbiert demnach die Ablaufzeit einer Meßreihe.

Ganz allgemein muß die Anzahl der Umdrehungen nm einer Meßreihe zur Erkennung von Schneidkanten der Beziehung
nm = 360 / Δ∝ für Meßstrecken nach Fig. 1 und
nm = 180 / Δ∝ für Meßstrecken nach Fig. 2
entsprechen.

Der Lichtsender 11 und der mit Fotodioden bestückte Empfänger 12 einer für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbaren Meßstrecke sind nach Fig. 6 zusammen auf einer Montageplatte 13 aufgebaut, die als Einheit in der Werkzeugmaschine so befestigt ist, daß das Werkzeug aus seiner Arbeitsposition mit Hilfe der Antriebe der X- und Y-Achsen zur Vermessung in die Mitte zwischen Sender 11 und Empfänger 12 gefahren werden kann. Der Anbringungsort ist dabei so gewählt, daß die Meßstrecke während der Bearbeitungsfolgen frei von Verschmutzungen bleibt. Der mögliche Meßbereich 14 für die Vermessung der Werkzeuge ist auf Fig. 6 markiert. In diesem Bereich wird das Werkzeug mit dem Antrieb der Z-Achse auf- und abgeführt. Am Gehäuse des Lichtsenders 11 befinden sich die Zuleitungen für die Energie und die Impulssteuerung des Lichtes. Im Gehäuse des Empfängers 12 sind die Bausteine zur Generierung der Meßwerte untergebracht, die von hier zur Auswerteeinheit weitergeleitet werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Aufnahmeverfahren gewonnenen Daten eines jeden Werkzeugs werden nach einem weiteren Merkmal der Erfindung so aufbereitet, daß im Auswerteverfahren lediglich die den Schneidkanten 5 zuzuordnenden Werte weiterbearbeitet werden, während die anderen Werte nicht weiter verfolgt werden. In einem Filter werden nun die Größtwerte einer jeden Meßreihe ausgewählt und mit den Kenndaten aus dem Werkzeugspeicher der Werkzeugmaschine verglichen. In einem anschließenden Verrechnungsmodul erfolgt daraus die Berechnung eines Werkzeug-Kennwertes.

Der gesamte Ablauf des Auswerteverfahrens für eine Meßstrecke nach Fig. 2 ist aus der Fig. 4 ersichtlich.

Aus dem Werkzeug-Kennwert erfolgt unter Einbeziehung einiger Daten aus den Werkzeugmaschinen-Rechnern, wie der Drehzahl U und den von den Glasmaßstäben abgelesenen Positionen der drei Achsen der Werkzeugmaschine, die Berechnung der Ergebnisse der vorliegenden Meßreihe und deren Speicherung im Ergebnisspeicher.

Zusammen mit den Ergebnissen weiterer in Abständen z in Richtung der Z-Achse durchgeführten Meßreihen erhält man nach Fig. 5 die aus den einzelnen Meßpunkten 7 bestehende, vollständig vermessene Kontur des Werkzeugs, die sich aus den Schneidkanten 5 zusammensetzt und die in der Werkzeug-Kontur-Datei abgespeichert wird.

Für eine Meßstrecke nach Fig. 2 ist die Auswerteeinheit eine von der Werkzeug­ maschine unabhängige autark arbeitende DV-Einrichtung, die lediglich zum Datenaustausch Zugriff zu einzelnen Dateien der Werkzeugmaschine aufweist.

Für eine Meßstrecke nach Fig. 1 müssen die gefilterten maximalen Meßwerte der Schneidkanten des Werkzeugs in den Computern der einzelnen Achsantriebe der Werkzeugmaschine weiter verarbeitet werden. Die Endergebnisse der Werkzeug­ vermessung enthalten dann ebenfalls die Abmessungen der Schneidkanten, ihre Genauigkeit ist jedoch geringer, da die während der Vermessung zwischen der Meßstrecke und den Achsen der Werkzeugmaschine auftretenden Abweichungen, z. B. durch thermische Einflüsse unberücksichtigt bleiben.

Claims (10)

1. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs, das unter Verwendung der Antriebe einer Werkzeugmaschine in eine in der Werkzeugmaschine ortsfest angebrachten optoelektronischen Meßstrecke mit wenigstens einer von einem Lichtstrahl mit einer Abtastfrequenz impulsartig beaufschlagten Fotodiode eingefahren wird und im Augenblick der Berührung oder Trennung zwischen dem Lichtstrahl und einer Mantellinie des Werkzeugs als Meßpunkt auf der Fotodiode einen Hell-Dunkel- oder Dunkel-Hell-Übergang hervorruft, der als Meßwert aufgenommen und in einer Auswerteeinheit mit weiteren in derselben Höhe des Werkzeugs ermittelten, zu einer Meßreihe zusammengefaßten Meßwerten gemeinsam mit Meßwerten anderer Meßreihen verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermessung mit einer der Betriebsdrehzahl (U) nahekommenden Auswahl­ drehzahl (Ua), bei der sich der Meßpunkt (7) pro Umdrehung des Werkzeugs (3) an dessen Umfang um einen Winkelabschnitt (Δ∝), vorzugsweise um 1 Grad verschiebt, durchgeführt wird, wobei lediglich die als Größtwerte erkannten Meßwerte in der Auswerteeinheit weiterverarbeitet werden.

2. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabschnitt (Δ∝) die Breite des dem Verschleiß unterliegenden Teils einer Schneidkante (5) nicht überschreitet.

3. Meßstrecke zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßstrecke eine in ihrer gesamten Länge von Lichtstrahlen (4) beaufschlagte Fotodiodenzeile (6) vorgesehen ist, die zwei diametral gegenüberliegende Meßpunkte (7) des Werkzeugs (3) gleichzeitig durch je einen Lichtstrahl (4a, 4b) erfaßt und die beiden Meßwerte aufnimmt.

4. Meßstrecke zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in ihren Gesamtabmessungen von Lichtstrahlen (4) beauf­ schlagte Matrix von Fotodioden (2), beispielsweise eine CCD-Kamera, vorgesehen ist, die auf sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs (3) wenigstens je zwei Meßpunkte (7) gleichzeitig durch Lichtstrahlen (4a, 4b) erfaßt und die dabei entstandenen Meßwerte aufnimmt.

5. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs mit einer Meßstrecke nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Meßreihe eine einer Verschiebung des Meßpunktes (7) um 180° am Umfang des Werkzeugs entsprechende Anzahl von Umdrehungen erfolgt.

6. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Meßstrecke mit nur einem das Werkzeug (3) in einem Meßpunkt (7) berührenden Lichtstrahl (4) und einer den Meßwert aufnehmenden Fotodiode (2) während einer Meßreihe eine einer Verschiebung des Meßpunktes (7) um 360° am Umfang des Werkzeugs (3) entsprechende Anzahl von Umdrehungen erfolgt.

7. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs nach Patentanspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Auswerteschritte:

• a) Die aus den Meßwerten ermittelten Größtwerte einer Meßreihe werden mit entsprechenden Daten eines neuwertigen Werkzeugs (3) verglichen und zu einem Werkzeug-Kennwert verrechnet;
• b) der Werkzeug-Kennwert wird mit Daten aus dem Drehzahlgeber der Werkzeugmaschine und den von Glasmaßstäben abgelesenen Weginformationen der Achsen der Werkzeugmaschine zu Abmessungen des Werkzeugs (3) und insbesondere zu dessen Schneidkanten (5) umgerechnet und abgespeichert;
• c) die aus allen Meßreihen ermittelten Abmessungen werden zur Gesamtkontur des Werkzeugs (3) zusammengefaßt und in einer Ergebnisdatei gespeichert; und
• d) in Verbindung mit den jeweiligen Positionen der Spindelachse (8) wird deren absolute Lageabweichung gegenüber der Anfangsposition bei Stillstand sowie der vom Werkzeug (3) infolge Einspann- oder Schlagfehler beschriebene Flugkreis bestimmt und abgespeichert.

8. Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines rotierenden Werkzeugs nach Patentanspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Auswerteschritte:

• a) Die aus den Meßwerten ermittelten Größtwerte einer Meßreihe werden mit den vorhandenen Daten eines neuwertigen Werkzeugs (3) aus dem Werkzeug-Speicher verglichen;
• b) die bei den einzelnen Meßwerten erreichten X- und Y-Koordinaten der Spindelachse (8) werden mit zuvor errechneten Sollwerten verglichen; und
• c) aus den ermittelten Daten werden die Abmessungen des Werkzeugs (3) insbesondere die der Schneidkanten (5) in Form von Vergleichswerten ermittelt und in einer Ergebnisdatei gespeichert.

9. Auswerteeinrichtung für das Verfahren gemäß Patentanspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Geräte:

• a) Einen Filter zur ausschließlichen Weitergabe der als Größtwerte ermittelten Meßwerte;
• b) einen Verrechnungsmodul zur Bestimmung des Werkzeug-Kennwertes aus den gefilterten Größtwerten und aus dem Werkzeug-Magazin der Werkzeugmaschine entnommenen Daten;
• c) eine Datei für die aus den Werkzeug-Kennwerten und den Daten des Drehzahlgebers sowie der Glasmaßstäbe errechneten Abmessungen des Werkzeugs (3) und
• d) eine Ergebnisdatei für die aus mehreren Meßreihen gebildete Gesamtkontur des Werkzeugs (3) und der Lageabweichungen desselben.

10. Auswerteeinrichtung für das Verfahren nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden Geräte:

• a) Einen Filter zur ausschließlichen Weitergabe der als Größtwerte ermittelten Meßwerte;
• b) die Meßsysteme der X-,Y- und Z-Achsen der Werkzeugmaschine zur Erfassung der Meßwerte;
• c) die Steuerung der Werkzeugmaschine zur Verrechnung der Meßergebnisse und zur Ermittlung der Abmessungen des Werkzeugs (3) und
• d) eine Ergebnisdatei für die ermittelten Abmessungen des Werkzeugs (3).