DD293537A5 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen, insbesondere fuer industrieroboter - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen, vorzugsweise fuer Industrieroboter, mit flexiblem Schleifwerkzeug. Das Verfahren und die Vorrichtung gestatten eine universelle Einsetzbarkeit fuer verschiedenste Schleifaufgaben und in weiten Grenzen frei waehlbare Geometrien der Schleifstellen. Zudem sind rotationssymmetrische und laengliche Schleifstellenformen mit kantenfreien UEbergaengen zur unbearbeiteten Materialoberflaeche moeglich. Dazu vollzieht das flexible Schleifwerkzeug neben der Schnitt-, Zustell-, Vorschub- und/oder Quervorschubbewegung eine weitere Arbeitsbewegung in Form einer Zusatzrotation. Die Drehachse der Zusatzrotation ist vorzugsweise parallel zur Laengsachse der Zustellbewegung angeordnet. Die Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens verfuegt neben der Zustell-, Vorschub- und/oder Quervorschubeinheit ueber eine zusaetzliche Dreheinheit, die die Zusatzrotation des flexiblen Schleifwerkzeuges vollzieht. Alle Bewegungseinheiten sind miteinander koppelbar und untereinander vertauschbar.{Industrieroboter; Manipulator; Schleifen; Roboterschleifeinrichtung; Bewegungseinheiten; Zusatzrotation; flexibles Schleifwerkzeug}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht »ich auf das Gebiet der schleifenden Bearbeitung von Oberflächen mit flexiblen Schleifwerkzeugen und ist vorzugsweise für Industrieroboter geeignet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für das Schleifen mit Industrierobotern oder mit Manipulatoren existieren Verfahren und Vorrichtungen auf der Basis flexibler Schleifwerkzeuge, so in EP186031. Ihre funktioneile Auslegung erfolgte stets zugeschnitten auf eine oder wenige Einsatzaufgaben, z. B. auf das Abschleifen von Materialerhöhungen oder aui das Glattschleifen von Materialoberflächen. Eine größere Vielfalt unterschiedlichster Einsatzaufgaben kann mit solchen Roboterschleifeinrichtungen nicht oder nur in sehr aufwendiger Weise realisiert werden. Dazu fehlt ihnen der modulare, d.h. auf viele Schleifaufgaben anpaßbare Aufbau der für die Werkzeugbewegungen verantwortlichen Bewegungsachsen.

Schließlich eignen sich die derzeit bekannten Roboterschleifeinrichtungen zwar zum Abschleifen von Materialüberhöhungen oder zum Glätten von Materialoberflächen, nicht aber zum Ausschleifen von Vertiefungen. Das gilt um so mehr für Schleifaufgaben, bei denen geometrisch exakte Vertiefungen, z. B. in Form rotationssymmetrischer Mulden in Materialoberflächen eingebracht werden müssen. Solche Schleifaufgaben treten u. a. in der Anlageninstandhaltung auf, wenn Oberflächendefekte, wie Risse, Poren oder Korrosionsstellen beseitigt werden sollen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen, insbesondere für Industrieroboter, zu schaffen, die eine universelle Ersetzbarkeit für verschiedenartigste Schleifaufgaben bei Gewährleistung hoher Form- und Maßgenauigkeiten der Schleifstelle ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche für das Schleifen mit flexiblen Schleifwerkzeugen in weiten Grenzen frei wählbare Geometrien der Schleifstellen einschließlich rotationssymmetrischer Schleifstellenformen ermöglichen und zudem die Herstellung kantenfreier Übergänge zur unbearbeiteten Materialoberfläche gestatten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das flexible Schleifwerkzeug neben seinen an sich bekannten Bewegungen, der Schnittbewegung, derZustellbewegung, der Vorschubbewegung und/oder der Quervorschubbewegung eine weitere Arbeitsbewegung in Form einer Zusatzrotation vollzieht, wobei die Drehachse dieser Zusatzrotation vorzugsweise parallel angeordnet ist zur Längsachse der Zustellbewegung des flexiblen Schleifwerkzeuges. Die Zusatzrotation des flexiblen Schleifwerkzeuges ist dabei sowohl als unterbrechungsfreie oder nach gleichen oder verschieden großen Drehwinkeln

unterbrochene, reversierende oder nicht reversierende Arbeitsbewegung möglich. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügt neben der Zustell-, Vorschub- und/oder Quervorschubeinheit über eine zusätzliche Dreheinheit, die die Zusatzrotation des flexiblen Schleifwerkzeuges voltzieht. Alle diese Einheiten sind miteinander koppelbar und untereinander vertauschbar, je nach den aus der Schleif aufgabe resultierenden Schleifwerkzeugbewegungen. Mindestens koppelbar miteinander sind die Schleifwerkzeugeinheit mit dem flexiblen Schleifwerkzeug und die Dreheinheit für die Zusatzrotation.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1: Schematische Darstellung einer Roboterschleifeinrichtung mit flexiblem Schleifwerkzeug.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, besteht die Roboterschleifeinrichtung aus folgenden Bewegungseinheiten

- der Zustelleinheit 1,

- der Vorschubeinheit 2,

- der Quervorschubeinheit 3 und

- der Dreheinheit 4.

Dazu kommt die Schleifwerkzeugeinheit 6, die das flexible Schleifwerkzeug 5 in Form eines Schleifbandos trägt. Die

Schnittbewegung S des flexiblen Schleifwerkzeuges 5 wird durch einen nicht näher dargestellten Antrieb realisiert.

Die Zustelleinheit 1, die zugleich an den Industrieroboter oder Manipulator gekoppelt wird, vollzieht die Zustellbewegung Z des

flexiblen Schleifwerkzeuges 5. Durch die Vorschubeinheit 2 wird die Längsvorschubbewegung X, und durch die

Quervorschubeinheit 3 wird die Quervorschubbewegung Y gesichert. Die Dreheinheit 4 versetzt das flexible Schleifwerkzeug 5

in die Zusatzrotation C. Die Drehachse c der Zusatzrotation C befindet sich vorzugsweise parallel angeordnet zur Längsachse ζder die Zustellbewegung Z vollziehenden Zustelleinheit 1.

Die Zustelleinheit 1, Vorschubeinheit 2, Quorvorschubeinheit 3 und die Dreheinheit 4 verfügen über nicht näher dargestellte

Koppelstellen, die es gestatten, sie untereinander in ihrer Anordnung zu kombinieren. Durch diese modulare Auslegung ist die Möglichkeit gegeben, stets solche Varianten von Vorrichtungen zusammenbauen zu können, wie sie zur Durchführung der

erforderlichen Schleifwarkzeugbewegungen gemäß der zu realisierenden Schleifaufgabe benötigt werden.

Mit der modularen Gestaltung der Bewegungsachsen der Roboterschleifeinrichtung ist es möglich, die verschiedenartigsten Schleifaufgaben zu realisieren. Unter anderem das Ausschleifen kantenfreier rotationssymmetrischer oder länglich gestreckter Mulden zwecks Beseitigung von Rissen, Korrosionsnarben oder ähnlichen Oberflächenschädigungen, das Einebnen, Glätten

oder Entrosten von Materialoberflächen, das Abschleifen von Kantenversätzen, das Bearbeiten von Schweißnahtüberhöhungenund Wurzeldurchschweißungen etc. Soweit erforderlich, wird dazu das flexible Schleifwerkzeug 5 über Kontaktrollen bzw.

Kontaktschuhe mit speziellen Profilen geführt. Mit der Zusatzrotation C und der Zustellbewegung Z des flexiblen Schleifwerkzeuges 5 lassen sich insbesondere

rotationssymmetrische Vertiefungen mit hoher Exaktheit herstellen. Unter Hinzuziehung weiterer Bewegungsachsen kann der

Übergang dieser Vertiefungen zur unbearbeiteten Materialoberfläche kantenfrei gestaltet werden. Auch ist dann eine Längsstreckung der geschliffenen Vertiefungen zu länglichen Muldenformen gegeben.

Claims (4)

1. Verfahren zum Schleifen, vorzugsweise für Industrieroboter, bei dem ein flexibles Schleifwerkzeug genutzt wird, welches neben seiner Schnittbewegung auch eine Zustellbewegung, Vorschubbewegung und/oder Quervorschubbewegung oder eine aus diesen Bewegungen überlagerte Arbeitsbewegung vollzieht, gekennzeichnet dadurch, daß das flexible Schleifwerkzeug (5) eine weitere Arbeitsbewegung in Form einer Zusatzrotation (C) vollzieht, wobei die Drehachse (c) dieser Zusatzrotation (C) vorzugsweise parallel angeordnet ist zur Längsachse (z) der Zustellbewegung (Z) des flexiblen Schleifwerkzeuges (5).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zusatzrotation (C) des flexiblen Schleifwerkzeuges (5) eine unterbrechungsfreie oder nach gleichen oder verschieden großen Drehwinkeln unterbrochene, reversierende oder nicht reversierende Arbeitsbewegung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das flexible Schleifwerkzeug (5)

vorzugsweise ein Schleifband ist.

4. Vorrichtung zum Schleifen, vorzugsweise für Industrieroboter, gekennzeichnet dadurch, daß

- ein flexibles Schleifwerkzeug (5) mittels Zustelleinheit (1), Vorschubeinheit (2) und/oder Quervorschubeinheit (3) bewegt wird und zusätzlich über eine Dreheinheit (4) eine Zusatzrotation (C) vollzieht,

- die Zustelleinheit (1), Vorschubeinheit (2), Quervorschubeinheit (3) und Dreheinheit (4) miteinander koppelbar und untereinander vertauschbar sind und

- die Schleifwerkzeugeinheit (6) mit dem flexiblen Schleifwerkzeug (5) mindestens koppelbar ist mit der Dreheinheit (4).