DE69109051T2 - Lokalisierungsvorrichtung für eine ebene Fläche und diese anwendendes Bearbeitungssystem. - Google Patents

Lokalisierungsvorrichtung für eine ebene Fläche und diese anwendendes Bearbeitungssystem.

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DE69109051T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Markierungsvorrichtung für eine ebene Fläche sowie die werkstückbearbeitenden Systeme zu deren Anwendung. Diese ebene Fläche kann materieller bzw. immaterieller Art sein. Die Erfindung gestattet die Beschreibung eines jeden beliebigen Punktes eines starr mit besagter ebener Fläche verbundenen Objektes.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist im Dokument FR-A-2099433 beschrieben.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich die Markierungsvorrichtung für eine ebene Fläche dadurch aus, daß:
  • sie aus drei Markierungselementen besteht, die sich auf besagter ebener Fläche befinden und dergestalt sind, daß:
  • das erste Markierungselement aus einem rechtwinkligen Trieder besteht, wobei zwei Flächen des besagten Trieders lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehen, während die dritte Fläche des besagten Trieders parallel zu der besagten ebenen Fläche verläuft, so daß eine Kante des besagten Trieders senkrecht zur besagten ebenen Fläche steht und die beiden anderen Kanten des besagten Trieders parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen;
  • das zweite Markierungselement aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, dessen eine Fläche senkrecht und dessen andere Fläche parallel zur besagten ebenen Fläche steht, so daß die Kante des besagten Dieders parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft;
  • das dritte Markierungselement aus einer parallel zur besagten ebenen Fläche stehenden Fläche besteht;
  • - und daß die besagten Markierungselemente auf der besagten ebenen Fläche so angeordnet sind, daß:
  • sie nicht auf einer Linie liegen;
  • diejenigen Flächen der besagten drei Markierungselemente, die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen, komplanar sind; und
  • daß die besagte Kante des zweiten Markierungselementes kollinear mit einer der beiden parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Kanten des ersten Markierungselementes ist.
  • Die durch die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Flächen der drei Markierungselemente definierte Ebene bildet eine Bezugsebene, die es ermöglicht, die Ausrichtung dieser ebenen Fläche zu bestimmen, während die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Kanten des besagten ersten und zweiten Elementes ein Bezugssystem aus zwei rechtwinklig zueinander stehenden Achsen bestimmen, welches es gestattet, die Position eines jeden Punktes besagter ebener Fläche zu ermitteln. Die eine Achse des besagten Bezugssystems wird durch die kollinearen Kanten des besagten ersten und zweiten Elementes gebildet, während die zweite Achse durch die andere parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufende Kante des besagten ersten Elementes gebildet wird. Es wird deutlich, daß, wenn die besagte ebene Fläche starr mit einem Objekt verbunden wird, die besagten Markierungselemente gleichfalls die Positionsbestimmung jedes beliebigen Punktes des besagten Objektes gestatten.
  • Ebenso könnte das besagte dritte Markierungselement, gleich dem zweiten Element, aus einem rechtwinkligen Dieder bestehen, von dessen beiden Flächen die eine lotrecht und die andere parallel zu besagter ebener Fläche stünde, so daß die Kante des besagten Dieders parallel zu letzterer verliefe. In diesem Falle könnte die zweite Achse des Bezugssystems durch die lineare Ausrichtung der Kante besagten dritten Elementes mit derjenigen der beiden Kanten besagten ersten Markierungselements gebildet werden, die parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft und nicht mit der Kante besagten zweiten Elementes auf einer Linie liegt. Dennoch ist es oft ausreichend, wenn die besagte zweite Achse einzig durch die Kante des besagten ersten Elementes gebildet wird, welche parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft und mit der Kante des besagten zweiten Elementes nicht auf einer Linie liegt. In diesem Fall trägt das besagte dritte Element keine Kante, sondern lediglich eine parallel zur besagten ebenen Fläche liegende Fläche.
  • Unabhängig davon, ob das dritte Markierungselement aus einem Dieder der vorstehend beschriebenen Art besteht oder nicht, ist das besagte dritte Markierungselement vorteilhafterweise so anzuordnen, daß die Linie, an der es mit dem besagten ersten Markierungselement ausgerichtet ist, zumindest annähernd senkrecht zu der durch die kollinearen Kanten des besagten ersten und zweiten Markierungselementes definierten Richtung steht.
  • Für den Fall, daß die erfindungsgemäß beanspruchte Markierungsvorrichtung für eine, in durch die besagten kollinearen Kanten des besagten ersten und zweiten Markierungselementes definierter Richtung, verlängerte ebene Fläche eingesetzt werden soll, enthält sie aus Gründen der genauen Bestimmung der besagten ersten Bezugachse vorteilhafterweise ein viertes Markierungselement, das aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, von dessen Flächen die eine senkrecht und die andere parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft, so daß die Kante letzteren Dieders parallel zur besagten ebenen Fläche liegt, daß die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufende Fläche des besagten vierten Markierungselementes komplanar mit den entsprechenden Flächen der besagten drei Markierungselemente ist, und daß die Kante des Dieders des besagten vierten Markierungselementes kollinear mit den kollinearen Kanten des besagten ersten und zweiten Markierungselementes ist.
  • Dabei befindet sich das besagte vierte Markierungselement vorteilhafterweise auf der, in bezug auf die durch das erste und dritte Markierungselement gebildete Linie, dem besagten zweiten Markierungselement gegenüberliegenden Seite.
  • Die besagten Markierungselemente können durch zylindrische Stifte dargestellt werden, deren Endschnittflächen die parallel zur besagten ebenen Fläche liegenden Bezugsflächen bilden, wobei die beiden lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehenden Flächen des besagten ersten Markierungselementes radial liegen, während die lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehende(n) Fläche(n) des besagten zweiten Markierungselements sowie eventuellen vierten Markierungselementes diametral liegt bzw. liegen.
  • Es wird deutlich, daß es bei der erfindungsgemäß beanspruchten Markierungsvorrichtung ausreichend ist, die Entfernung jeder der komplanaren Flächen der drei Markierungselemente (im Verhältnis zu einem Bezugspunkt bzw. einer Bezugsebene) zu messen, um die Ausrichtung der durch die besagten Bezugsflächen definierten Ebene und damit die Ausrichtung der besagten ebenen Fläche, die mit jenen Markierungselementen versehen ist, zu ermitteln. Wenn andererseits die Entfernungen der besagten zwei, lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehenden, Bezugsflächen des besagten ersten Elementes und die Entfernungen der besagten, gleichfalls lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehenden, Bezugsfläche des besagten zweiten (und eventuell vierten) Elementes in bezug auf ein System fester Achsen gemessen werden, ermittelt man die Lage des Bezugsachsensystems der Vorrichtung und damit die Position der besagten ebenen Fläche in bezug auf das besagte Festachsensystem.
  • Wenn die besagte ebene Fläche in Ausrichtung und Position verstellbar ist, kann man sie deckungsgleich mit einer Bezugsausgangsstellung in Übereinstimmung bringen.
  • Wenn die besagte ebene Fläche in Ausrichtung und Position nicht verstellbar ist, so sind ihre tatsächliche Ausrichtung und Position in bezug auf besagte Bezugsausgangsstellung bekannt und können berücksichtigt werden.
  • Ein System, das es gestattet, ein Gerät exakt an eine bestimmte Stelle eines mit einer ebenen Fläche verbundenen Objektes zu führen, wobei die besagte ebene Fläche eine feste, von einer Bezugsausgangsstellung abweichende, aber nur leicht abweichende, Position einnimmt, ist gemäß einer Anwendung der erfindungsgemäß beanspruchten Vorrichtung dadurch bemerkenswert, daß:
  • - besagtes Gerät von einer beweglichen Halterung getragen wird, die sich entlang drei senkrecht zueinander stehender Achsen geradlinig fortbewegen sowie um zwei rechtwinklig zueinander stehende Achsen drehen kann;
  • - besagte bewegliche Halterung einen Entfernungsmesser trägt;
  • - besagtes System aus drei Markierungselementen besteht, die sich auf der besagten ebenen Fläche befinden und dergestalt sind, daß:
  • - das erste Markierungselement aus einem rechtwinkligen Trieder besteht, wobei zwei Flächen des besagten Trieders lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehen, während die dritte Fläche des besagten Trieders parallel zu der besagten ebenen Fläche verläuft, so daß eine Kante des besagten Trieders senkrecht zur besagten ebenen Fläche steht und die beiden anderen Kanten des besagten Trieders parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen;
  • das zweite Markierungselement aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, dessen eine Fläche senkrecht und dessen andere Fläche parallel zur besagten ebenen Fläche steht, so daß die Kante des besagten Dieders parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft;
  • das dritte Markierungselement aus einer parallel zur besagten ebenen Fläche stehenden Fläche besteht; und
  • - daß die besagten Markierungselemente auf der besagten ebenen Fläche so angeordnet sind, daß:
  • sie nicht auf einer Linie liegen;
  • diejenigen Flächen der besagten drei Markierungselemente, die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen, komplanar sind; und
  • daß die besagte Kante des zweiten Markierungselementes kollinear mit einer der beiden parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Kanten des ersten Markierungselementes ist.
  • In einem solchen Anwendungsfall kann es sich bei dem mit besagter ebener Fläche verbundenen Objekt um eine Bohrschablone handeln, die mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist und auf einem zu bearbeitenden Werkstück angebracht werden soll, während es sich bei dem besagten Gerät um einen Bohrer, eine Reibahle oder ein analoges Werkzeug handeln kann, welches in zumindest einige Löcher der besagten Bohrschablone eingeführt werden soll. Besagte Bohrschablone kann eben sein und ein gemeinsames Ganzes mit der besagten ebenen Fläche darstellen. Ebenso kann sie gekrümmt sein und über die besagten Markierungselemente an die besagte ebenen Fläche (die materiell oder immateriell sein kann) gebunden sein. Besagte Bohrschablone wird in bezug auf das besagte Werkstück exakt positioniert, aber beim Werkstück selbst ist es möglich, daß es nicht völlig exakt in bezug auf seine Halterung positioniert ist, so daß, in bezug aufletztere, die besagte ebene Fläche in Position und Ausrichtung der Bezugsausgangsstellung nahekommt, aber von dieser abweicht. Das System muß also das besagte Gerät in Ausrichtung und Position entsprechend anpassen, damit dieses nacheinander in die besagten Löcher der Schablone eingeführt werden kann.
  • Vorzugsweise enthält besagtes System einen Rechner zur Steuerung der Fortbewegung und der Ausrichtung der besagten beweglichen Halterung in Abhängigkeit der Meßwerte des besagten Entfernungsmessers.
  • Es handelt sich bei der besagten beweglichen Halterung vorteilhafterweise um das Arbeitsgelenk eines Roboters.
  • In diesem Fall kennt der Roboter natürlich die besagte Ausgangsstellung und bestimmt, ausgehend von eben dieser Ausgangsfläche, die tatsächliche Ausrichtung und Position der besagten ebenen Fläche. Es ist somit unerläßlich, daß der Roboter, wenn er den Entfernungsmesser gegen die Ausgangsstellung eines Bezugsstiftes führt, zumindest einen Teil dieses Stiftes erfaßt. Mit anderen Worten: Der Radius der besagten Bezugsstifte muß größer sein als die in allen Richtungen für die besagte ebene Fläche in bezug auf eine Ausgangsstellung bestehenden Positionierabweichungen.
  • Zum Zwecke der Vereinfachung gibt der besagte Entfernungsmesser ein Signal, sobald er sich in einem vorgegebenen Abstand von einer Fläche der besagten Markierungselemente befindet.
  • Die Figuren im angehängten Zeichnungsteil zeigen deutlich, wie die Erfindung realisiert werden kann. In diesen Figuren werden analoge Elemente durch Identische Ziffern bezeichnet.
  • Figur 1 ist die Vorderansicht einer ebenen Fläche, die mit einer Markierungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ausgerüstet ist, wobei die besagte Ansicht dem Pfeil F1 in Figur 2 entspricht.
  • Figur 2 ist ein Aufriß der ebenen Fläche aus Figur 1.
  • Figur 3 ist eine Seitenansicht der ebenen Fläche aus den Figuren 1 und 2 entsprechend Pfeil F3 aus Figur 2.
  • Figur 4 illustriert eine Anwendung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung.
  • Die Figuren 1 bis 3 illustrieren eine Vorrichtung 1, zum Beispiel eine Bohrschablone (deren Führungsbohrungen nicht sichtbar sind), die mit einer ebenen Fläche 2 versehen ist.
  • Auf dieser ebenen Fläche sind angebracht:
  • - ein erstes Markierungselement 3 in Form eines Viertelzylinders mit zwei axialen Flächen 3.1 und 3.2, die senkrecht zueinander sowie zur besagten ebenen Fläche 2 stehen, und einer Endfläche 3.3, die senkrecht zu den besagten Axialflächen 3.1 und 3.2 und parallel zu der ebenen Fläche 2 steht. Die drei Flächen 3.1, 3.2 und 3.3 bilden ein rechtwinkliges Trieder, welches drei Kanten beschreibt, von denen zwei 3.4 und 3.5 senkrecht zueinander, aber parallel zur ebenen Fläche 2 verlaufen, während die dritte 3.6 senkrecht zur besagten ebenen Fläche 2 verläuft;
  • - ein zweites Markierungselement 4 von halbzylindrischer Form mit einer diametralen, senkrecht zur ebenen Fläche 2 stehenden Fläche 4.1 sowie einer senkrecht zur diametralen Fläche 4.1 und parallel zur besagten ebenen Fläche 2 stehenden Fläche 4.2. Die beiden Flächen 4.1 und 4.2 bilden ein rechtwinkliges Dieder, dessen Kante 4.3 parallel zur besagten ebenen Fläche 2 verläuft;
  • - ein drittes Markierungselement 5 in zylindrischer Gestalt mit einer parallel zur ebenen Fläche 2 stehenden Endfläche 5.1; und
  • - ein viertes Markierungselement 6 von halbzylindrischer Form, gleich dem zweiten Markierungselement 4, mit einer diametralen, senkrecht zur ebenen Fläche 2 stehenden Fläche 6.1 sowie einer senkrecht zur diametralen Fläche 6.1 und parallel zur besagten ebenen Fläche 2 stehenden Fläche 6.2. Die beiden Flächen 6.1 und 6.2 bilden ein rechtwinkliges Dieder, dessen Kante 6.3 parallel zur besagten ebenen Fläche 2 verläuft.
  • Die Endflächen 3.3, 4.2, 5.1 und 6.2 der Elemente 3, 4, 5 und 6 sind komplanar und beschreiben so eine Bezugsebene P. Des weiteren sind die Kanten 3.4, 4.3 und 6.3 der Elemente 3, 4 und 6 kollinear und beschreiben so eine Achse X-X, wobei die Elemente 4 und 6 beidseitig des Elementes 3 angeordnet sind. Das Element 5 ist zumindest angenähert in Linie mit der Kante 3.5 des Elementes 3 ausgerichtet, wobei diese Kante 3.5 eine rechtwinklig zur Achse X-X verlaufende Achse Y-Y beschreibt.
  • Die Markierungselemente 3 bis 5 sind im Peripheriebereich der ebenen Fläche 2 angeordnet.
  • Die Markierungselemente 3 bis 5 beschreiben somit:
  • - eine Bezugsebene P, die parallel zur besagten ebenen Fläche 2 steht und deren Ausrichtung ermittelt; und
  • - ein System rechtwinklig zueinander verlaufender Achsen X-X, Y-Y, dessen Ursprung sich im Schnittpunkt der Kanten 3.4, 3.5 und 3.6 des Elementes 3 befindet und das es gestattet, jeden Punkt der besagten ebenen Fläche 2 zu beschreiben.
  • Figur 4 ist die schematische Darstellung einer Anwendung der in den Figuren 1 bis 3 illustrierten Vorrichtung.
  • Vorrichtung 1 ist eine Bohrschablone, das heißt eine mit einer Vielzahl von Führungslöchern 7 für einen Bohrer oder eine Reibahle 8 versehene Platte. Die Bohrschablone 1 wird auf einem Werkstück 9 angebracht, in welches, in Deckung mit den Führungsbohrungen 7, Löcher zu bohren sind. Bei dem Werkstück 9 handelt es sich zum Beispiel um die Tragfläche eines Flugzeuges im Bereich Flügelwurzel - Flugzeugkörper, wobei die zu bohrenden Löcher der Aufnahme von Verbindungsmitteln zur Befestigung besagter Tragfläche an besagtem Körper dienen.
  • Das Werkzeug 8 wird an das Arbeitsgelenk 10 eines nicht dargestellten Roboters montiert, welcher durch einen Rechner 11 gesteuert wird. Das Gelenk 10 kann parallel zu den drei Achsen Ox, Oy und Oz eines Bezugstrieders in Parallelverschiebung fortbewegt werden und ist um die beiden rechtwinklig zueinander stehenden Achsen u-u und v-v drehbar.
  • Nach Befestigung am Werkstück 9 nimmt die Bohrschablone 1 eine exakt bestimmte Position in bezug auf dieses ein. Auf Grund der möglichen Positionierabweichungen des Werkstückes 9 in bezug auf seine (nicht dargestellte) Halterung ist jedoch die Position der Schablone 1, im Achsensystem Ox, Oy und Oz des Robotors, nicht deckungsgleich mit der eigentlich notwendigen Bezugsausgangsposition.
  • Deshalb wurden, um die daraus für die Führungsbohrungen 7 in bezug auf das Trieder Ox, Oy und Oz folgenden Positionier- und Ausrichtfehler zu korrigieren, auf der ebenen Fläche 2 der besagten Schablone die oben beschriebenen Markierungselemente 3 bis 6 vorgesehen. Des weiteren wurde am Robotergelenk 10 eine Entfernungsmeßvorrichtung 12, beispielsweise vom Laser-Typ, angebracht. Die Entfernungsmeßvorrichtung 12 gibt ein Signal ab, sobald sie einen vorgegebenen Abstand zu einem Hindernis erreicht. Dabei ist die Positionierung des Entfernungsmesser 12 in bezug auf die Werkzeugachse 8 unveränderlich und bekannt, so daß es möglich ist, die Position des Werkzeuges mit Leichtigkeit von der bekannten Position des Entfernungsmessers 12 herzuleiten.
  • Somit wird, bei auf dem Werkstück 9 befestigter Bohrschablone 1, das Robotorgelenk 10 durch Parallelverschiebung auf der Ebene Ox,Oy fortbewegt und senkrecht an die Position herangeführt, die einer der Bezugsstifte 3 bis 6, zum Beispiel der Stift 3, einnehmen müßte, wenn die Bohrschablone 1 sich in einer, von besagtem Roboter gekannten, Bezugsausgangsposition befände. Da sich die Positionsabweichungen der Bohrschablone 1 in bezug auf diese Bezugsausgangsposition so darstellen, daß die tatsächliche Position des besagten Stiftes 3 zumindest teilweise die Ausgangsposition der Schablone abdecken, befindet sich der Entfernungsmesser 12 folglich senkrecht über besagtem Stift 3. Das Robotergelenk 10 wird dann parallel zur Achse Oz verschoben, um sich dem besagten Stift 3 zu nähern. Wenn der Entfernungsmesser 1 2 sich in einer vorgegebenen Entfernung von der Fläche 3.3 des Stiftes 3 befindet, gibt er ein Signal in Richtung Rechner 11. Dieser erkennt dann folglich die exakte Position der besagten Fläche 3.3 in bezug auf die Ebene Ox,Oy.
  • Der Rechner 11 führt daraufhin analoge Operationen für die weiteren Stifte 4, 5 und 6 durch und mißt so die jeweiligen Abstände der Flächen 4.2, 5.1 und 6.2 zur besagten Ebene Ox,Oy. Er kennt somit die Ausrichtung der ebenen Fläche 2 in bezug auf die Ebene Ox,Oy und leitet daraus den Wert des Winkels bzw. der Winkel ab, um welche(n) er das Gelenk 10 um die Achsen u-u und v-v kippen lassen muß, damit sich das Werkzeug 8 lotrecht zu besagter ebener Fläche 2 befindet.
  • Daraufhin bewegt sich das Gelenk 10 nacheinander weiter parallel zur Achse Oy, um die Abstände der besagten Flächen 3.1, 4.1 und 6.1 zur Ebene Ox,Oz zu ermitteln. Der Rechner 11 kennt somit die Position der Achse X-X im Bezugstrieder Ox, Oy und Oz.
  • Schließlich werden analoge Entfernungsmessungen durchgeführt, um den Abstand der Fläche 3.2 des Stiftes 3 in bezug auf die Ebene Oy,Oz und damit die Position der Achse Y-Y im Bezugstrieder Ox,Oy,Oz zu ermitteln.
  • Nachdem die Ausrichtung der Fläche 2, dann das Achsensystem X-X, Y-Y, in bezug auf das Trieder Ox,Oy,Oz, bestimmt wurde, ist leicht ersichtlich, daß der Rechner 11 das Werkzeug 8 in jede beliebige Bohrung (wie durch ihre Koordinaten in bezug auf die Achsen X-X und Y-Y definiert) der ebenen Fläche 2 einführen kann.
  • Die Stifte 3 bis 6 haben also, für jede Bohrung 7 der Bohrschablone 1, einen Achsenwechsel ermöglicht, der es dem Rechner 11 gestattet, die Position der besagten Bohrung und deren Ausrichtung exakt zu ermitteln.
  • Wie zu bemerken, handelt es sich bei der ebenen Fläche 2 in den Figuren 1 bis 4 um eine materielle Fläche. Sie könnte ebensogut nichtstofflicher Art sein und allein durch den Flächen 3.3, 4.2, 5.1 und 6.2 gegenüberliegende Flächen der Stifte 3, 4, 5 und 6 beschrieben werden, wobei die besagten Stifte mit einem (nicht dargestellten) Objekt über Säulenständer, mit den besagten Stiften an deren freien Enden, verbunden wären. Es versteht sich von selbst, daß in einem solchen Falle das Bezugssystem dieser immateriellen ebenen Fläche 2 es gestatten würde, jeglichen Punkt des besagten, damit verbundenen Objektes zu beschreiben.

Claims (11)

1. Markierungsvorrichtung für eine ebene Fläche (2), dadurch gekennzeichnet, daß
- sie aus drei Markierungselementen besteht (3,4,5), die sich auf besagter ebener Fläche befinden und dergestalt sind, daß:
das erste Markierungselement (3) aus einem rechtwinkligen Trieder besteht, von dem zwei Flächen (3.1,3.2) lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehen, während die dritte Fläche (3.3) besagten Trieders parallel zu der besagten ebenen Fläche verläuft, so daß eine Kante (3.6) des besagten Trieders senkrecht zur besagten ebenen Fläche steht und die beiden anderen Kanten (3.4,3.5) des besagten Trieders parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen; das zweite Markierungselement (4) aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, dessen eine Fläche (4.1) senkrecht und dessen andere Fläche (4.2) parallel zur besagten ebenen Fläche steht, so daß die Kante des besagten Dieders (4.3) parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft ;
das dritte Markierungselement (5) aus einer parallel zur besagten ebenen Fläche stehenden Fläche (5.1) besteht;
- und dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Markierungselemente (3,4,5) auf der besagten ebenen Fläche so angeordnet sind, daß:
sie nicht auf einer Linie liegen;
diejenigen Flächen (3.3, 4.2 und 5.1) der besagten drei Markierungselemente, die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen, komplanar sind; und
daß die besagte Kante (4.3) des zweiten Markierungselementes (4) kollinear mit einer (3.1) der beiden parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Kanten des ersten Markierungselementes (3) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das besagte dritte Markierungselement (5) so angeordnet ist, daß seine lineare Ausrichtung mit dem besagten ersten Markierungselement (3) zumindest annäherend rechtwinklig zu der durch die kollinearen Kanten (3.1, 4.3) des besagten ersten und zweiten Markierungselementes beschriebenen Richtung erfolgt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bzw. 2 für den Einsatz bei einer, in durch die besagten kollinearen Kanten des besagten ersten und zweiten Markierungselementes definierter Richtung, verlängerten ebenen Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein viertes Markierungselement (6) enthält, das aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, von dessen Flächen die eine (6.1) senkrecht und die andere (6.2) parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft, so daß die Kante (6.3) letzteren Dieders parallel zur besagten ebenen Fläche liegt, daß die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufende Fläche (6.2) des besagten vierten Markierungselementes komplanar mit den entsprechenden Flächen (3.3,4.2,5.1) der besagten drei Markierungselemente ist, sowie dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (6.3) des Dieders des besagten vierten Markierungselementes kollinear mit den kollinearen Kanten (3.4,4.3) des besagten ersten und zweiten Markierungselementes ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das besagte vierte Markierungselement (6) sich auf der, in bezug auf die durch das erste (3) und dritte Markierungselement (5) gebildete Linie, dem besagten zweiten Markierungselement (4) gegenüberliegenden Seite befindet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Markierungselemente (3,4,5,6) von zylindrischen Stiften dargestellt werden, deren Endschnittflächen die parallel zur besagten ebenen Fläche liegenden Bezugsflächen bilden, wobei die beiden lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehenden Flächen (3.1,3.2) des besagten ersten Markierungselementes (3) radial liegen, während die lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehende Fläche (4. 1) des besagten zweiten Markierungselements (4) sowie jene (6. 1) des eventuellen vierten Markierungselementes (6) diametral liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 für die Bestimmung der Ausrichtung und Position der besagten ebenen Fläche in bezug auf eine Ausgangsposition, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der besagten zylindrischen Stifte in allen Richtungen größer ist als die Positionierabweichungen der besagten ebenen Fläche in bezug auf besagte Ausgangsposition.
7. System, das es gestattet, ein Gerät (8) exakt an eine bestimmte Stelle (7) eines mit einer ebenen Fläche (2) verbundenen Objektes zu führen, wobei die besagte ebene Fläche eine feste, von einer Bezugsausgangsstellung abweichende, aber nur leicht abweichende, Position einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß:
- besagtes Gerät (8) von einer beweglichen Halterung (10) getragen wird, die sich entlang drei senkrecht zueinander stehender Achsen in Translationsverschiebung fortbewegen sowie um zwei rechtwinklig zueinander stehende Achsen drehen kann;
- besagte bewegliche Halterung (10) einen Entfernungsmesser (12) trägt;
- besagtes System aus drei Markierungselementen (3,4,5) besteht, die sich auf der besagten ebenen Fläche befinden und dergestalt sind, daß:
das erste Markierungselement (3) aus einem rechtwinkligen Trieder besteht, wobei zwei Flächen des besagten Trieders lotrecht zur besagten ebenen Fläche stehen, während die dritte Fläche des besagten Trieders parallel zu der besagten ebenen Fläche verläuft, so daß eine Kante des besagten Trieders senkrecht zur besagten ebenen Fläche steht und die beiden anderen Kanten des besagten Trieders parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen;
das zweite Markierungselement (4) aus einem rechtwinkligen Dieder besteht, dessen eine Fläche senkrecht und dessen andere Fläche parallel zur besagten ebenen Fläche steht, so daß die Kante des besagten Dieders parallel zur besagten ebenen Fläche verläuft;
das dritte Markierungselement (5) aus einer parallel zur besagten ebenen Fläche stehenden Fläche besteht; und
- daß die besagten Markierungselemente auf der besagten ebenen Fläche so angeordnet sind, daß:
sie nicht auf einer Linie liegen;
diejenigen Flächen der besagten drei Markierungselemente, die parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufen, komplanar sind; und
daß die besagte Kante des zweiten Markierungselementes kollinear mit einer der beiden parallel zur besagten ebenen Fläche verlaufenden Kanten des ersten Markierungselementes ist.
8. System nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem besagten, mit besagter ebener Fläche (2) verbundenen Objekt um eine Bohrschablone mit einer Vielzahl von Bohrungen (7) handelt, die auf ein zu bearbeitendes Werkstück (9) aufgebracht werden soll, und daß es sich bei dem besagten Gerät (8) um ein Werkzeug handelt, das in zumindest einige der in der besagten Bohrschablone befindlichen Bohrungen eingeführt werden soll.
9. System nach einem der Ansprüche 7 bzw. 8, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Rechner (11) besitzt, der die Fortund Schwenkbewegung der besagten beweglichen Halterung (10) in Abhängigkeit von den Meßwerten des besagten Entfernungsmessers (12) steuert.
10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Entfernungsmesser (12) ein Signal liefert, sobald er einen vorgegebenen Abstand zu einer Fläche der besagten Markierungselemente erreicht hat.
11. System nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der besagten beweglichen Halterung (10) um das Arbeitsgelenk eines Roboters handelt.
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