DE102018113704A1

DE102018113704A1 - Werkzeug-Reinigungsvorrichtung, automatisierte Reinigungsstation und Verfahren zur Reinigung zumindest eines Teils eines Arbeitsbereichs eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE102018113704A1
Application number: DE102018113704.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Zoller; Christian Pfau; Marcel Mutter
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-12-12

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d), insbesondere Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung, insbesondere für eine fluidfreie Reinigung, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil eines Arbeitsbereichs (12a-d) eines Werkzeugs (14a-d), insbesondere eines Schneidenelements (16a-d) eines Werkzeugs (14a-d), vorzugsweise zumindest eine scharfe Schneidkante (18a-d) des Werkzeugs (14a-d) und/oder zumindest eine Spannut (20a-d) des Werkzeugs (14a-d), von Fremdpartikeln (22a-d) zu befreien, mit einem Reinigungskörper (24a-d).Es wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper (24a-d), insbesondere zumindest ein Teil einer Oberfläche (26a-d) des Reinigungskörpers (24a-d), dazu vorgesehen ist, sich bei einem Reinigungsvorgang durch eine, insbesondere zumindest zu einem Großteil reversible, elastische Verformung zumindest abschnittsweise an eine Form und/oder eine Oberfläche des zu reinigenden Teils des Arbeitsbereichs (12a-d) des Werkzeugs (14a-d), insbesondere des Schneidenelements (16a-d), anzupassen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Werkzeug-Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine automatisierte Reinigungsstation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 und ein Verfahren zur Reinigung zumindest eines Teils eines Arbeitsbereichs eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Es ist bereits eine Werkzeug-Reinigungsvorrichtung, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil eines Arbeitsbereichs eines Werkzeugs von Fremdpartikeln zu befreien, mit einem Reinigungskörper vorgeschlagen worden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Reinigung von Werkzeugen bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 14 und 19 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeug-Reinigungsvorrichtung, insbesondere Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung, insbesondere für eine fluidfreie Reinigung, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil eines Arbeitsbereichs eines Werkzeugs, insbesondere eines Schneidenelements eines Werkzeugs, vorzugsweise zumindest eine scharfe Schneidkante des Werkzeugs und/oder zumindest eine Spannut des Werkzeugs, von Fremdpartikeln zu befreien, mit einem Reinigungskörper.
Es wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper, insbesondere zumindest ein Teil einer Oberfläche des Reinigungskörpers, dazu vorgesehen ist, sich bei einem Reinigungsvorgang durch eine, insbesondere zumindest zu einem Großteil reversible, elastische Verformung zumindest abschnittsweise an eine Form und/oder eine Oberfläche des zu reinigenden Teils des Arbeitsbereichs des Werkzeugs, insbesondere des Schneidenelements, anzupassen.
Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Reinigung von Werkzeugen erreicht werden. Insbesondere kann eine Befreiung von zu vermessenden und/oder einzustellenden Werkzeugen von Fremdpartikeln, welche insbesondere eine Präzision einer Werkzeugvermessung und/oder einer Werkzeugeinstellung beeinträchtigen können, erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann zudem vorteilhaft eine effektive und/oder einfache Reinigung unterschiedlicher dreidimensionaler Strukturen ermöglicht werden, insbesondere indem schwer zugängliche Stellen, beispielsweise geschwungene Oberflächen und/oder Vertiefungen, vorteilhaft durch den erfindungsgemäßen Reinigungskörper erreichbar sind. Des Weiteren kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung erreicht werden, insbesondere indem eine Vielzahl unterschiedlicher Konturen mit nur einem Reinigungskörper erreichbar ist. Dadurch entfällt vorteilhaft ein Wechsel des Reinigungskörpers, wodurch insbesondere eine Zeitersparnis erreicht werden kann. Insbesondere durch die elastische Verformbarkeit des Reinigungskörpers kann vorteilhaft ein wiederholtes Reinigen von zumindest im Wesentlichen identischen oder zumindest im Wesentlichen identisch geformten Teilen von Arbeitsbereichen von Werkzeugen ermöglicht werden, ohne dass zwischendurch eine Form des Reinigungskörpers aktiv beeinflusst und/oder wiederhergestellt werden muss und/oder ohne, dass der Reinigungskörper zwischendurch umorientiert werden muss.
Unter einem „Reinigungskörper“ soll insbesondere ein Volumenkörper verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, mit zumindest einer Oberfläche ein zu reinigendes Objekt, insbesondere ein Werkzeug, zu berühren, wobei sich auf dem zu reinigenden Objekt, insbesondere Werkzeug, befindende Fremdpartikel von dem Reinigungskörper aufgenommen werden. Unter einer „fluidfreien Reinigung“ soll insbesondere eine Reinigung verstanden werden, welche unabhängig von einem Einsatz eines Reinigungsfluids, insbesondere einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser und/oder in Wasser gelöster Tenside, und/oder eines Gases, wie beispielsweise einem Luftstrom, bewerkstelligbar ist. Insbesondere ist die fluidfreie Reinigung unabhängig von bewegten Flüssigkeiten und/oder Gasen. Insbesondere ist die fluidfreie Reinigung unabhängig von einer Benetzung einer Oberfläche mit einer Flüssigkeit. Insbesondere ist der Reinigungskörper zumindest im Wesentlichen trocken. Vorzugsweise ist der Reinigungskörper zumindest in einem Inneren des Reinigungskörpers und/oder auf einer Oberfläche des Reinigungskörpers zumindest im Wesentlichen frei von, insbesondere chemisch ungebundenem, Wasser. Unter „im Wesentlichen trocken“ soll insbesondere verstanden werden, dass ein Gewichtsanteil des Reinigungskörpers, welcher von, insbesondere chemisch ungebundenem, Wasser gebildet ist, insbesondere in einem Reinigungsbetrieb kleiner als 5 %, vorzugsweise kleiner als 3 %, bevorzugt kleiner als 1 % und besonders bevorzugt kleiner als 0,1 % ist.
Unter einem „Arbeitsbereich eines Werkzeugs“ soll insbesondere ein Bereich und/oder ein Teil eines Werkzeugs verstanden werden, welcher zu einer Bearbeitung eines Werkstücks vorgesehen ist, beispielsweise eine Werkzeugschneide, eine Werkzeugspanfläche und/oder eine Werkzeugfreifläche. Unter einem „Schneidenelement eines Werkzeugs“ soll insbesondere ein Element des Werkzeugs verstanden werden, welches an einem Schneidvorgang aktiv beteiligt ist, beispielsweise eine Schneidenkante, insbesondere eine Hauptschneidenkante und/oder eine Nebenschneidenkante, eine Schneidenecke, eine Spanfläche, insbesondere eine Hauptspanfläche und/oder eine Nebenspanfläche, und/oder eine Freifläche, insbesondere eine Hauptfreifläche und/oder eine Nebenfreifläche. Vorzugsweise bildet das Schneidenelement ein Schneidteil des Werkzeugs zumindest teilweise aus. Unter einem „Fremdpartikel“ soll insbesondere ein Partikel verstanden werden, welcher keinen festen Bestandteil des Arbeitsbereichs des Werkzeugs ausbildet und insbesondere nicht durch eine kovalente Bindung, eine ionische Bindung und/oder eine metallische Bindung mit dem Werkzeug verbunden ist. Insbesondere sind Fremdpartikel als Körper ausgebildet, welche vorwiegend durch van-der-Waals-Kräfte, Gravitationskräfte und/oder elektrostatische Anziehungskräfte an dem Werkzeug anhaften.
Der Reinigungskörper ist insbesondere zumindest teilweise als ein Vollkörper ausgebildet, welcher vorzugsweise eine überwiegend homogene chemische Zusammensetzung aufweist. Insbesondere weist der Reinigungskörper ein homogenes Elastizitätsmodul auf. Insbesondere weist der Reinigungskörper eine homogene Dichteverteilung auf. Unter der Wendung „zumindest zu einem Großteil“ soll insbesondere zumindest zu 70 %, vorzugsweise zumindest zu 80 %, vorteilhaft zumindest zu 90 %, bevorzugt zumindest zu 95 % und besonders bevorzugt zumindest zu 99 % verstanden werden. Unter einer „elastischen Verformung“ eines Körpers soll insbesondere eine physikalisch elastische Verformung und vorzugsweise eine, durch eine Krafteinwirkung einer, insbesondere von außen, einwirkenden Kraft bewirkte Formänderung des Körpers verstanden werden, wobei bei einem Wegfall der einwirkenden Kraft sich eine Ursprungsform des Körpers selbsttätig wieder einstellt. Insbesondere soll unter einer reversiblen elastischen Verformung verstanden werden, dass ein Körper im Anschluss an eine erzwungene Verformung des Körpers selbsttätig eine ursprüngliche Ausgangsform des Körpers zumindest zu einem Großteil wiederherstellt. Insbesondere ist die elastische Verformung zumindest zu einem Großteil frei, vorzugsweise vollkommen frei, von plastischen Verformungsanteilen und/oder von elastischen Hysterese-Effekten.
Insbesondere ist der Reinigungskörper dazu vorgesehen, sich bei einem Reinigungsvorgang derart zu verformen, dass der Reinigungskörper dabei, insbesondere bei einem Abtupfen und/oder Abwischen des zu reinigenden Körpers durch den Reinigungskörper, eine möglichst große Oberfläche des zu reinigenden Körpers, insbesondere auch an Stellen mit Hinterschneidungen, an Stellen mit Vertiefungen in Oberflächen und/oder an Stellen mit geschwungenen Oberflächen, berührt. Insbesondere ist der Reinigungskörper dazu vorgesehen, sich bei einem Reinigungsvorgang an eine Oberflächenform des zu reinigenden Körpers, insbesondere des Werkzeugs, anzuschmiegen. Insbesondere ist der Reinigungskörper dazu vorgesehen, Fremdpartikel, welche an dem zu reinigenden Werkzeug haften, von dem zu reinigenden Werkzeug zu lösen, insbesondere aufzunehmen. Insbesondere ist der Reinigungskörper dazu vorgesehen, bei üblichen Andruckkräften des Reinigungskörpers, beispielsweise bei Andruckkräften bis zu 0,01 N/mm², vorzugsweise bis zu 0,05 N/mm² und bevorzugt bis zu 0,1 N/mm², eine Berührung einer scharfen Kante, insbesondere Schneide, ohne Beschädigungen, insbesondere ohne Schnitte, zu überstehen. Der Reinigungskörper weist vorzugsweise zumindest in einem für einen Reinigungsvorgang vorgesehenen Teilbereich einer Oberfläche des Reinigungskörpers eine glatte und/oder ununterbrochene Oberfläche auf. Alternativ oder zusätzlich kann der Reinigungskörper in einem für einen Reinigungsvorgang vorgesehenen Teilbereich der Oberfläche des Reinigungskörpers eine schwammartige Oberfläche aufweisen.
Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper zumindest teilweise als ein Elastomer ausgebildet ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Elastizität und/oder elastischen Verformbarkeit des Reinigungskörpers erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine kostengünstige und/oder flexible Herstellung einer Vielzahl von verschiedenen Geometrien von Einigungskörpern ermöglicht werden. Außerdem kann vorteilhaft eine Elastizität und/oder eine Härte, insbesondere eine Shore-A-Härte, des Reinigungskörpers fein eingestellt werden, insbesondere da eine Vielzahl an verschiedenen Elastomeren mit variablen Eigenschaften herstellbar ist. Ferner weisen Elastomere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Adhäsivität auf. Insbesondere ist das Elastomer als ein Kunststoff ausgebildet. Vorzugsweise weist das Elastomer einen Glasübergangspunkt auf, welcher unterhalb der Raumtemperatur, insbesondere unterhalb von 0°C, vorzugsweise unterhalb von minus 20°C, bevorzugt unterhalb von minus 40°C und besonders bevorzugt oberhalb von minus 80°C.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper zumindest abschnittsweise eine adhäsive Oberfläche ausbildet. Dadurch kann vorteilhaft ein guter Reinigungseffekt erreicht werden. Insbesondere kann dadurch eine effektive Aufnahme von Fremdpartikeln durch den Reinigungskörper erreicht werden. Insbesondere ist die Oberfläche des Reinigungskörpers stärker adhäsiv als eine Stahl-Oberfläche, als eine Aluminium-Oberfläche und/oder eine Oberfläche eines beliebigen Metallwerkstoffs. Insbesondere weist die Oberfläche des Reinigungskörpers einen Haftreibungskoeffizienten mit Metall auf, welcher größer als 0,2, vorzugsweise größer als 0,25 und bevorzugt größer als 0,5 ist. Insbesondere erfolgt eine Reinigung mittels des Reinigungskörpers, insbesondere mittels des Reinigungskörpers mit der adhäsiven Oberfläche, zumindest im Wesentlichen frei von Rückständen, insbesondere zumindest im Wesentlichen frei von Materialrückständen des Reinigungskörpermaterials. Unter „im Wesentlichen frei von Rückständen“ soll insbesondere verstanden werden, dass bei einem einmaligen Abtupfen einer Oberfläche eines zu reinigenden Objekts mittels des Reinigungskörpers weniger als 10 Partikel, vorzugsweise weniger als 5 Partikel, bevorzugt weniger als 2 Partikel und besonders bevorzugt keine Partikel aus Reinigungskörpermaterial und/oder aus einem Material, welches auf der Oberfläche des Reinigungskörpers haftet, auf der Oberfläche des zu reinigenden Objekts zurückbleiben, wobei insbesondere ein Partikel als ein Teilchen ausgebildet ist, dessen maximaler Durchmesser größer als ein Mikrometer, insbesondere größer als 0,1 um und besonders bevorzugt größer als 0,01 um ist. Vorzugsweise ist das Material aus welchem der Reinigungskörper ausgebildet ist zumindest im Wesentlichen chemisch inert, insbesondere während eines Reinigungsvorgangs bei welchem eine metallische Oberfläche gereinigt wird. Unter „im Wesentlichen chemisch inert“ soll insbesondere verstanden werden, dass weniger als ein ppm, vorzugsweise weniger als ein ppb und bevorzugt weniger als ein ppt aller Moleküle eines Oberflächenteilbereichs des Reinigungskörpers, welcher bei einem Reinigungsvorgang ein zu reinigendes Objekt berührt, in Folge des Reinigungsvorgang eine Änderung seiner chemischen Zusammensetzung durch eine chemische Reaktion erfährt.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper als zumindest ein Teil eines Tampondruckstempels ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine kostengünstige Herstellung ermöglicht werden, insbesondere indem auf einfach verfügbare Materialien zurückgegriffen werden kann. Zudem kann dadurch eine präzise Anpassung des Reinigungskörpers an ein zu reinigendes Werkzeug, beispielswiese bezüglich einer Verformbarkeit / Härte des Reinigungskörpers ermöglicht werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper zumindest teilweise aus einem, insbesondere durch vulkanisierten, Silikonkautschuk, insbesondere aus einem Silikonelastomer, ausgebildet ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Reinigungs- und/oder Verformungseigenschaften erzielt werden. Beispielsweise ist vorteilhaft eine hohe Variabilität an Shore-A-Härtegraden verfügbar. Zudem weisen Silikonkautschuke vorteilhaft eine hohe Alterungsbeständigkeit auf, so dass insbesondere eine hohe Lebensdauer des Reinigungskörpers ermöglicht werden kann. Insbesondere ist der Reinigungskörper zumindest teilweise aus einem additionsvernetzten Silikonkautschuk ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Reinigungskörper zumindest teilweise aus einem kondensationsvernetzten Silikonkautschuk ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Silikonkautschuk vollständig vernetzt. Alternativ ist vorstellbar, dass der Silikonkautschuk an einer Oberfläche des Reinigungskörpers zumindest teilweise unvernetzt ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Adhäsivität erhöht werden. Insbesondere ist der Silikonkautschuk derart ausgebildet, dass bei einer Berührung einer Metalloberfläche durch den Silikonkautschuk, und/oder bei einem Anpressen des Silikonkautschuks auf die Metalloberfläche keine Rückstände auf der Metalloberfläche zurückbleiben.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper zumindest abschnittsweise eine Shore-A-Härte zwischen 0 und 20, insbesondere zwischen 5 und 20, vorzugsweise zwischen 10 und 20 und besonders bevorzugt zwischen 12 und 16 aufweist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte, vorzugsweise hohe, Flexibilität und/oder Verformbarkeit des Reinigungskörpers gewährleistet werden. Vorteilhaft können dadurch schwer zugängliche Stellen eines Werkzeugs durch den Reinigungskörper erreicht und gereinigt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskörper zumindest eine Mehrzahl von Oberflächenteilbereichen aufweist, deren Oberflächengeometrien sich wesentlich voneinander unterscheiden. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden, insbesondere indem bestimmte Oberflächengeometrien auf bestimmte Werkzeuggeometrien abgestimmt werden können. Vorteilhaft ist der Reinigungskörper dazu vorgesehen, verschieden ausgebildete Werkzeuggeometrien zu reinigen. Zudem kann dadurch vorteilhaft eine besonders hohe Reinigungsleistung erreicht werden. Unter „einer Mehrzahl an Oberflächenteilbereichen“ sollen insbesondere zumindest zwei Oberflächenteilbereiche, vorzugsweise zumindest drei Oberflächenteilbereiche, vorteilhaft zumindest vier Oberflächenteilbereiche, bevorzugt zumindest fünf Oberflächenteilbereiche und besonders bevorzugt zumindest zehn Oberflächenteilbereiche verstanden werden. Untere einer „Oberflächengeometrie“ soll insbesondere eine Form und/oder eine äußere Gestalt eines Objekts, insbesondere eines Oberflächenteilbereichs, verstanden werden. Darunter, dass sich Oberflächengeometrien „wesentlich voneinander unterscheiden“, soll insbesondere verstanden werden, dass zwei verschiedene Oberflächengeometrien, welche insbesondere auf einer gemeinsamen Seite des Reinigungskörpers angeordnet sind, sich, insbesondere in zumindest einem Winkel, in zumindest einer Flächenform und/oder -größe und/oder in zumindest einer Krümmung, unterscheiden, insbesondere um zumindest 10 %, vorzugsweise um zumindest 20 %, vorteilhaft um zumindest 30 %, bevorzugt um zumindest 50 % und besonders bevorzugt um zumindest 100 %.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die unterschiedlichen Oberflächengeometrien derart ausgestaltet sind, dass jede Oberflächengeometrie zu einer Reinigung zumindest eines unterschiedlichen Teilbereichs einer, insbesondere werkzeugtypabhängigen, bestimmten Außenform eines Werkzeugs, insbesondere einer Werkzeuggeometrie, und/oder zu einer Reinigung eines unterschiedlichen bestimmten Werkzeugtyps vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität des Reinigungskörpers gewährleistet werden, insbesondere indem eine große Bandbreite an unterschiedlichen Werkzeugen effizient und zuverlässig mittels des Reinigungskörpers gereinigt werden können. Außerdem kann eine hohe Reinigungsgeschwindigkeit erreicht werden, insbesondere indem schwer erreichbare Stellen mit speziell ausgelegten Oberflächengeometrien einfach und/oder effektiv erreichbar gemacht werden können. Eine „bestimmte Außenform eines Werkzeugs“ kann beispielsweise eine Hinterschneidung, eine Kante und/oder eine, insbesondere gekrümmte, gewölbte und/oder gestufte, Fläche ausbilden. Der Begriff „Werkzeugtyp“ umfasst unter anderem beispielsweise Bohrer, Reibahlen, Wälzfräser, Fräser, Meisel und/oder Senker.
Wenn zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers zumindest eine keilförmige Nut, vorzugsweise eine Folge und/oder ein Raster keilförmiger Nuten, ausbildet, können vorteilhaft Hinterschneidungen und/oder Kanten effizient gereinigt werden. Insbesondere weist die Nut eine zumindest im Wesentlichen symmetrische Form, insbesondere mit zumindest im Wesentlichen symmetrischen Flanken auf. Alternativ ist vorstellbar, dass die Nut eine asymmetrische Form aufweist. Insbesondere sind die Flanken der Nut zumindest abschnittsweise eben ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Flanken der Nut zumindest abschnittsweise gekrümmt, gewölbt und/oder gestuft ausgebildet sind. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Folge und/oder des Rasters keilförmiger Nuten zumindest im Wesentlichen gleichförmig ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Nutzungsdauer eines Reinigungskörpers erreicht werden, insbesondere indem bei einem zu starken Verschmutzen und/oder bei einer Beschädigung einer keilförmigen Nut auf eine weitere keilförmige Nut ausgewichen werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein zu häufiger Wechsel des Reinigungskörpers vermieden werden. Insbesondere ist die Folge und/oder das Raster keilförmiger Nuten in zumindest im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet. Unter „zumindest im Wesentlichen regelmäßigen Abständen“ sollen insbesondere Abstände verstanden werden, welche im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen regelmäßig ausgebildet sind. Insbesondere ist zumindest ein Teil der Folge und/oder des Rasters keilförmiger Nuten zumindest im Wesentlichen ungleichförmig ausgebildet. Beispielswiese könnten die Nuten unterschiedliche Tiefen, unterschiedliche Breiten und/oder unterschiedliche Öffnungswinkel der Keilform aufweisen. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dimensionierte und/oder unterschiedlich geformte Werkzeuggeometrien mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden.
Wenn zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers zumindest eine zumindest im Wesentlichen U-förmige Rille, vorzugsweise eine Folge und/oder ein Raster zumindest im Wesentlichen U-förmiger Rillen, ausbildet, können vorteilhaft Rundungen, beispielsweise abgerundete Kanten und/oder hervorstehende Knubbel und/oder Wülste effizient gereinigt werden. Unter der Wendung „U-förmig“ soll insbesondere verstanden werden, dass ein Objekt und/oder eine Oberflächengeometrie zumindest in einer Schnittansicht eine, einem lateinischen Großbuchstaben „U“ ähnelnde Form aufweist, welche insbesondere aus einer, vorzugsweise halbkreisförmigen, Biegung und zumindest zwei an jeweils einem Ende der Biegung anschließenden Geraden zusammengesetzt ist. Insbesondere sind die Geraden der U-Form parallel zueinander ausgerichtet. Alternativ können die Geraden der U-Form auch leicht aufeinander zugerichtet oder sich leicht voneinander entfernend ausgebildet sein. Insbesondere weist die Rille eine zumindest im Wesentlichen symmetrische Form auf. Alternativ ist vorstellbar, dass die Rille eine asymmetrische Form aufweist. Insbesondere sind die Flanken der Rille zumindest abschnittsweise eben ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Flanken der Rille zumindest abschnittsweise gekrümmt, gewölbt und/oder gestuft ausgebildet sind. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Folge und/oder des Rasters zumindest im Wesentlichen U-förmiger Rillen zumindest im Wesentlichen gleichförmig ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Nutzungsdauer eines Reinigungskörpers erreicht werden, insbesondere indem bei einem zu starken Verschmutzen und/oder bei einer Beschädigung einer Rille auf eine weitere Rille ausgewichen werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein zu häufiger Wechsel des Reinigungskörpers vermieden werden. Insbesondere ist die Folge und/oder das Raster zumindest im Wesentlichen U-förmiger Rillen in zumindest im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet. Insbesondere ist zumindest ein Teil der Folge und/oder des Rasters zumindest im Wesentlichen U-förmiger Rillen zumindest im Wesentlichen ungleichförmig ausgebildet. Beispielswiese könnten die Rillen unterschiedliche Tiefen, unterschiedliche Breiten und/oder unterschiedliche Krümmungen der U-Form aufweisen. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dimensionierte und/oder unterschiedlich geformte Werkzeuggeometrien mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass unterschiedliche Nuten und/oder Rillen einer Folge von Nuten und/oder Rillen unterschiedliche Tiefen und/oder unterschiedliche Abstände in eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung der Nuten und/oder der Rillen der Folge von Nuten und/oder Rillen aufweisen. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dimensionierte und/oder unterschiedlich geformte Werkzeuggeometrien mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden. Zudem können vorteilhaft unterschiedlich groß dimensionierte Werkzeuge mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Unter einer „Folge von Nuten und/oder Rillen“ soll insbesondere eine voneinander beabstandete Mehrzahl von Nuten und/oder Rillen verstanden werden, welche zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgerichtet sind. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
Wenn zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers zumindest einen pyramidenförmigen Vorsprung, insbesondere ein Raster pyramidenförmiger Vorsprünge, ausbildet, können vorteilhaft Vertiefungen, Hinterschneidungen und/oder Ausnehmungen, insbesondere mit schräg verlaufenden Seitenwänden, effizient gereinigt werden. Unter einem „pyramidenförmigen Vorsprung“ soll insbesondere ein Objekt, vorzugsweise ein Vorsprung und/oder eine Oberflächengeometrie, verstanden werden, welche eine Polyederform aufweist, wobei sämtliche Seitenflächen des Polyeders eine Dreiecksform aufweisen. Vorzugsweise sind die dreiecksförmigen Seitenflächen des Polyeders, insbesondere des Polyeders mit der Pyramidenform, mit einer gemeinsamen Grundfläche verbunden. Die Grundfläche ist insbesondere als ein Polygon ausgebildet, welches eine Anzahl n Ecken aufweist, wobei die Anzahl n einer Gesamtanzahl von dreiecksförmigen Seitenflächen des pyramidenförmigen Objekts, insbesondere des pyramidenförmigen Vorsprungs und/oder der pyramidenförmigen Oberflächengeometrie, entspricht. Insbesondere ist die Grundfläche des pyramidenförmigen Objekts, insbesondere des pyramidenförmigen Objekts und/oder der Pyramidenform, einstückig mit einem Rest des Reinigungskörpers ausgebildet. Insbesondere bilden nur die Seitenflächen der Pyramidenform für einen Reinigungsvorgang vorgesehene Kontaktflächen des Reinigungskörpers aus. Insbesondere bildet der pyramidenförmige Vorsprung eine dreiseitige Pyramide, vorzugsweise eine vierseitige Pyramide, bevorzugt eine fünfseitige Pyramide und besonders bevorzugt eine Pyramide mit mehr als fünf Seiten aus. Insbesondere weist der Reinigungskörper eine Mehrzahl an pyramidenförmigen Vorsprüngen auf. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Mehrzahl an pyramidenförmigen Vorsprüngen gleichförmig ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Nutzungsdauer eines Reinigungskörpers erreicht werden, insbesondere indem bei einem zu starken Verschmutzen und/oder bei einer Beschädigung eines pyramidenförmigen Vorsprungs auf einen weiteren Pyramidenförmigen Vorsprung ausgewichen werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein zu häufiger Wechsel des Reinigungskörpers vermieden werden. Insbesondere ist zumindest ein Teil der Mehrzahl an pyramidenförmigen Vorsprüngen in zumindest im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet. Insbesondere ist zumindest ein Teil der pyramidenförmigen Vorsprünge zumindest im Wesentlichen ungleichförmig ausgebildet. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dimensionierte und/oder unterschiedlich geformte Werkzeuggeometrien mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden. Insbesondere bildet der pyramidenförmige Vorsprung, vorzugsweise alle pyramidenförmigen Vorsprünge, eine gerade Pyramide aus. Alternativ ist vorstellbar, dass zumindest ein pyramidenförmiger Vorsprung eine schiefe Pyramide ausbildet. Insbesondere bildet der pyramidenförmige Vorsprung, vorzugsweise alle pyramidenförmigen Vorsprünge, eine regelmäßige Pyramide aus. Alternativ ist vorstellbar, dass zumindest ein pyramidenförmiger Vorsprung eine unregelmäßige Pyramide ausbildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.
Wenn zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers zumindest ein rundes und/oder ein eckiges Loch ausbildet, kann vorteilhaft eine zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Außenkontur eines Werkzeugs, beispielsweise eines zylindrischen Bohrers, und/oder eine zumindest im Wesentlichen rechteckige Außenkontur eines Werkzeugs, effektiv gereinigt werden. Insbesondere ist das Loch als ein durchgehendes Loch in dem Reinigungskörper ausgebildet. Vorzugsweise weist der Reinigungskörper eine Mehrzahl an runden und/oder eckigen Löchern auf. Insbesondere weisen zumindest ein Teil der Mehrzahl an runden und/oder eckigen Löchern identische Außenmaße, insbesondere Durchmesser, auf. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Nutzungsdauer eines Reinigungskörpers erreicht werden, insbesondere indem bei einem zu starken Verschmutzen und/oder bei einer Beschädigung eines Lochs auf ein weiteres Loch ausgewichen werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein zu häufiger Wechsel des Reinigungskörpers vermieden werden. Insbesondere weist zumindest ein Teil der Mehrzahl an runden und/oder eckigen Löchern voneinander abweichende Außenmaße, insbesondere Durchmesser, auf. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dimensionierte und/oder unterschiedlich geformte Werkzeuggeometrien mit demselben Reinigungskörper gereinigt werden.
Des Weiteren wird eine automatisierte Reinigungsstation mit der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung insbesondere der Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen automatisierten Reinigungsvorgang an einem Werkzeug, insbesondere an einer Werkzeugschneide des Werkzeugs, vorzunehmen, vorgeschlagen, wobei die automatisierte Reinigungsstation zumindest eine Abtupfeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, das Werkzeug, insbesondere die Werkzeugschneide, mittels eines Abtupfens des Werkzeugs, insbesondere der Werkzeugschneide, mit dem Reinigungskörper von Fremdpartikeln zu befreien. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Reinigung von Werkzeugen erreicht werden. Außerdem kann vorteilhaft eine effektive und/oder zeitsparende Reinigung des Werkzeugs erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit erreicht werden, insbesondere indem ein händisches Reinigen, insbesondere Abtupfen, von scharfen Werkzeugteilen, insbesondere Werkzeugschneiden, welches insbesondere bei Unachtsamkeiten zu Verletzungen führen kann, vermieden werden kann. Zudem können durch eine Automatisierung vorteilhaft Arbeitskosten eingespart werden. Insbesondere kann durch eine Reinigung mittels eines Abtupfens ein besonders schonender Reinigungsvorgang erreicht werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Beschädigung eines Werkzeuges während des Reinigungsvorgangs minimiert werden. Zudem kann durch das Abtupfen vorteilhaft sichergestellt werden, dass Fremdpartikel effektiv von dem Werkzeug entfernt werden und insbesondere nicht nur an einen anderen Ort des Werkzeugs umgelagert werden, wie es beispielsweise bei einem Abwischen der Fall sein kann. Unter einer „automatisierten Reinigungsstation“ soll insbesondere eine Apparatur verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Reinigungsvorgang bedienerunabhängig durchzuführen. Die Abtupfeinheit umfasst den Reinigungskörper. Insbesondere ist der Reinigungskörper auswechselbar an einer Halterung der Abtupfeinheit befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann das zu reinigende Objekt, insbesondere das Werkzeug an einer Halterung der Abtupfeinheit befestigt ist. Die Abtupfeinheit ist dazu vorgesehen, den Reinigungskörper wie eine Art Stempel an das zu reinigende Objekt zu einem Abtupfen heranzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann die Abtupfeinheit auch dazu vorgesehen sein, das zu reinigende Objekt an den Reinigungskörper heranzuführen. Die Abtupfeinheit ist dazu vorgesehen Fremdpartikel von dem zu reinigenden Objekt durch ein durch mehrmaliges leichtes Berühren des zu reinigenden Objekts durch den Reinigungskörper zu entfernen.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Abtupfeinheit zumindest einen Reinigungsroboter aufweist, welcher zumindest dazu vorgesehen ist, das Werkzeug, insbesondere das Scheidenelement, in einer Mehrzahl verschiedener Lagen, insbesondere verschiedener axialer und/oder radialer Lagen relativ zu einer vorgesehenen Bearbeitungsrichtung des Werkzeugs, vorzugsweise verschiedener Rotationslagen, verschiedener Winkellagen und/oder verschiedener räumlicher Lagen, mit dem Reinigungskörper in Kontakt zu bringen. Dadurch kann vorteilhaft ein hoher Reinigungsgrad erreicht werden, insbesondere indem möglichst alle Oberflächen eines Werkzeugs durch den Reinigungskörper gereinigt werden können. Vorteilhaft können dadurch auch komplizierte Werkzeuggeometrien durch die automatisierte Reinigungsstation vollständig gereinigt werden. Der Reinigungsroboter ist insbesondere als ein, vorzugsweise mehrachsiger, beispielsweise sechsachsiger, Industrieroboter ausgebildet. Die Bearbeitungsrichtung des Werkzeugs ist insbesondere als eine Richtung ausgebildet, entlang welcher das Werkzeug bei einem für das Werkzeug vorgesehenen Bearbeitungsvorgang bewegt wird. Bei einem Spiralbohrer und/oder einer Reibahle ist die Bearbeitungsrichtung beispielsweise als eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Spiralbohrers und/oder der Reibahle verlaufende Richtung ausgebildet. Unter „axialen Lagen“ sollen insbesondere entlang einer Achse verlaufend liegende Lagen verstanden werden. Unter „radialen Lagen“ sollen insbesondere verschiedene rund um eine Achse verlaufende liegende Lagen verstanden werden. Der Reinigungsroboter ist dazu vorgesehen, den Reinigungskörper und/oder das zu reinigende Objekt, insbesondere das Werkzeug, zu haltern und eine Relativbewegung zwischen dem zu reinigenden Objekt, insbesondere dem Werkzeug, und dem Reinigungskörper zu erzeugen, welche vorzugsweise dazu vorgesehen ist, das zu reinigende Objekt, insbesondere das Werkzeug, und den Reinigungskörper in gegenseitigen Kontakt zu versetzen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die automatisierte Reinigungsstation eine Werkzeugerkennungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine, insbesondere automatisierte, Erfassung einer, insbesondere dreidimensionalen, Außenform des Werkzeugs vorzunehmen, wobei der automatisierte Reinigungsvorgang mittels der Abtupfeinheit auf Basis von Daten der Werkzeugerkennungseinheit steuerbar ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Reinigung von Werkzeugen erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein hoher Reinheitsgrad durch den Reinigungsvorgang erreicht werden. Außerdem kann vorteilhaft ein Risiko von Beschädigungen durch eine fehlerhafte Reinigung und/oder durch Kollisionen zwischen nicht für eine Reinigung vorgesehenen Teilen der automatisierten Reinigungsstation und dem zu reinigenden Objekt minimiert werden. Weiterhin kann dadurch ein Anpressdruck des Reinigungskörpers durch die Abtupfeinheit bei einem Reinigungsvorgang vorteilhaft optimiert werden, so dass dieser hoch genug ist, um schwierige Stellen zu erreichen, bzw. Fremdpartikel effektiv aufzunehmen, ohne dabei Verformungen und/oder Beschädigungen zu verursachen. Vorzugsweise umfasst die Werkzeugerkennungseinheit eine Steuer- und/oder Regeleinheit. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest zu einer Steuerung und/oder Regelung der Werkzeugerkennungseinheit und/oder der Abtupfeinheit vorgesehen. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest teilweise einstückig mit einer übergeordneten Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet, beispielsweise einer Steuer- und/oder Regeleinheit der automatisierten Reinigungsstation und/oder einer Steuer- und/oder Regeleinheit eines Mess- und/oder Einstellgeräts für Werkzeuge. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Darunter, dass zwei Einheiten „teilweise einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten sind. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Abtupfeinheit, insbesondere zumindest eine Bewegung des Reinigungsroboters, derart zu steuern, dass ein Reinigungsprogramm der Abtupfeinheit, insbesondere des Reinigungsroboters, die durch die Werkzeugerkennungseinheit erkannte Außenform des Werkzeugs berücksichtigt. Die Werkzeugerkennungseinheit ist dazu vorgesehen, die detektierte Außenform des Werkzeugs als 3D-Datensatz in der Speichereinheit, insbesondere für eine Weiterbehandlung, abzulegen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugerkennungseinheit zumindest einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, umfasst, welcher zu der Erfassung der, insbesondere dreidimensionalen, Außenform vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Erfassung einer zuvor unbekannten Kontur eines Werkzeugs ermöglicht werden, wodurch insbesondere eine hohe Präzision des Reinigungsvorgangs erreicht werden kann. Vorteilhaft kann mittels eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera, eine kostengünstige Erfassung einer Außenform vorgenommen werden. Der optische Sensor ist insbesondere als ein Infrarotsensor, als ein Lasersensor oder dergleichen ausgebildet. Vorzugsweise ist der optische Sensor als eine Kamera, insbesondere eine Tiefenkamera, beispielsweise eine Time-of-Flight-Kamera oder eine Stereokamera, ausgebildet. Insbesondere ist die Werkzeugerkennungseinheit zu einer Schnell- und/oder Groberfassung der Außenform vorgesehen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Erfassungsgeschwindigkeit erreicht werden. Bei einer Groberfassung werden insbesondere die Außenkonturen des Werkzeugs mit reduzierter Präzision, beispielsweise in einem Millimeter- oder Zentimeterbereich, erfasst. Insbesondere erfolgt eine Schnell- und/oder Groberfassung der Außenform eines Werkzeugs in einem Zeitraum von höchstens 2 min, vorzugsweise höchstens 1 min, vorteilhaft höchstens 30 s, bevorzugt höchstens 10 s und besonders bevorzugt höchstens 2 s.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die automatisierte Reinigungsstation zumindest ein Berechnungsmodul umfasst, welches dazu vorgesehen ist, zumindest ein Volumenmodell, insbesondere ein CAD-Volumenmodell, des Werkzeugs zu erstellen und/oder zu importieren und auf Basis des Volumenmodells des Werkzeugs die Erfassung der Außenform des Werkzeugs vorzunehmen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Präzision des Reinigungsvorgangs erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Kollisionsvermeidung auf Basis des berechneten Volumenmodells, insbesondere durch einen Abgleich mit der Steuerung der Abtupfeinheit, insbesondere des Reinigungsroboters, umgesetzt werden, wodurch vorteilhaft Beschädigungen, Kosten und/oder Ausfallzeiten gering gehalten werden können. Insbesondere ist das Berechnungsmodul zumindest teilweise einstückig mit der Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet. Insbesondere weist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest eine Kommunikationsschnittstelle auf, welche dazu vorgesehen ist, Daten, insbesondere CAD Daten zu importieren und/oder zu exportieren. Die Kommunikationsschnittstelle umfasst insbesondere eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise eine WLAN-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle oder dergleichen, und/oder eine physische Schnittstelle, wie beispielsweise einen (SD)-Kartenleser, eine USB-Schnittstelle, eine Ethernet-Schnittstelle oder dergleichen. Des Weiteren ist das Berechnungsmodul insbesondere dazu vorgesehen, aus mittels des optischen Sensors ermittelten Daten ein Volumenmodell zu berechnen.
Ferner wird ein Verfahren zur Reinigung zumindest eines Teils eines Arbeitsbereichs eines Werkzeugs, insbesondere eines Schneidenelements eines Werkzeugs, vorzugsweise zumindest einer scharfen Schneidkante des Werkzeugs und/oder zumindest einer Spannut des Werkzeugs, vorgeschlagen, wobei der Teil des Arbeitsbereichs des Werkzeugs, insbesondere des Schneidenelements des Werkzeugs, mittels eines insbesondere zumindest zu einem Großteil reversiblen, elastisch verformbaren, insbesondere zumindest teilweise als ein Elastomer ausgebildeten, Reinigungskörpers von Fremdpartikeln befreit wird. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Reinigung von Werkzeugen erreicht werden. Insbesondere kann eine Befreiung von zu vermessenden und/oder einzustellenden Werkzeugen von Fremdpartikeln, welche insbesondere eine Präzision einer Werkzeugvermessung und/oder einer Werkzeugeinstellung beeinträchtigen können, erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann zudem vorteilhaft eine effektive und/oder einfache Reinigung unterschiedlicher dreidimensionaler Strukturen ermöglicht werden, insbesondere indem schwer zugängliche Stellen, beispielsweise geschwungene Oberflächen und/oder Vertiefungen, vorteilhaft durch den erfindungsgemäßen Reinigungskörper erreichbar sind.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass zur Reinigung des Teils des Arbeitsbereichs des Werkzeugs, insbesondere des Schneidenelements des Werkzeugs, der Teil des Arbeitsbereichs des Werkzeugs, insbesondere des Schneidenelements des Werkzeugs, vorzugsweise automatisiert, durch den Reinigungskörper abgetupft wird. Insbesondere kann durch eine Reinigung mittels eines Abtupfens eine besonders schonender Reinigungsvorgang erreicht werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Risiko einer Beschädigung eines Werkzeuges während des Reinigungsvorgangs minimiert werden. Zudem kann durch das Abtupfen vorteilhaft sichergestellt werden, dass Fremdpartikel effektiv von dem Werkzeug entfernt werden und insbesondere nicht nur an einen anderen Ort des Werkzeugs umgelagert werden, wie es beispielsweise bei einem Abwischen der Fall sein kann. Zur Durchführung des Reinigungsvorgangs kann das Werkzeug insbesondere manuell oder vorzugsweise automatisch durch den Reinigungskörper abgetupft werden.
Die erfindungsgemäße Werkzeug-Reinigungsvorrichtung, die erfindungsgemäße automatisierte Reinigungsstation und/oder das erfindungsgemäße Verfahren soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeug-Reinigungsvorrichtung, die erfindungsgemäße automatisierte Reinigungsstation und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Werkzeug-Reinigungsvorrichtung mit einem Reinigungskörper und ein Werkzeug,
2a eine schematische, perspektivische Ansicht einer alternativen Werkzeug-Reinigungsvorrichtung mit einem alternativen Reinigungskörper,
2b eine schematische Draufsicht auf den alternativen Reinigungskörper,
2c eine schematische Schnittansicht des alternativen Reinigungskörpers entlang einer in 2b angedeuteten Schnittachse A,
2d eine schematische Seitenansicht des alternativen Reinigungskörpers,
2e eine schematische Seitenansicht des alternativen Reinigungskörpers,
3 eine schematische Darstellung einer automatisierten Reinigungsstation mit dem alternativen Reinigungskörper,
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Reinigung des Werkzeugs,
5 eine schrittweise, schematische Darstellung eines Teils des Verfahrens zur Reinigung des Werkzeugs in drei schematischen Detailansichten,
6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Werkzeug-Reinigungsvorrichtung mit einem weiteren alternativen Reinigungskörper und
7 eine schematische Draufsicht auf eine zusätzliche weitere alternative Werkzeug-Reinigungsvorrichtung mit einem zusätzlichen weiteren alternativen Reinigungskörper.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a und ein Werkzeug 14a. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a ist als eine Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung ausgebildet. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a ist zu einer fluidfreien Reinigung des Werkzeugs 14a vorgesehen. Das Werkzeug 14a weist einen Arbeitsbereich 12a auf. Der Arbeitsbereich 12a des Werkzeugs 14a ist als ein Bereich ausgebildet, welcher zu einer Bearbeitung eines Werkstücks vorgesehen ist. Das Werkzeug 14a weist Schneidenelemente 16a auf. Die Schneidenelemente 16a bilden den Arbeitsbereich 12a des Werkzeugs 14a zumindest teilweise aus. Das Schneidenelement 16a weist eine scharfe Schneidkante 18a auf. Das Schneidenelement 16a ist zu einer Zerspanung des Werkstücks vorgesehen. Das Werkzeug 14a weist eine Spannut 20a auf. Die Spannut 20a bildet den Arbeitsbereich 12a des Werkzeugs 14a zumindest teilweise aus. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a ist dazu vorgesehen, zumindest einen Teil des Arbeitsbereichs 12a des Werkzeugs 14a von Fremdpartikeln 22a zu befreien. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a ist dazu vorgesehen das Schneidenelements 16a von Fremdpartikeln 22a zu befreien. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a ist dazu vorgesehen die scharfe Schneidkante 18a und/oder die Spannut 20a des Werkzeugs 14a von Fremdpartikeln 22a zu befreien.
Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a weist einen Reinigungskörper 24a auf. Der Reinigungskörper 24a ist dazu vorgesehen, die Fremdpartikel 22a die sich in dem Arbeitsbereich 12a des Werkzeugs 14a befinden bei einem Reinigungsvorgang aufzunehmen. Der Reinigungskörper 24a weist eine Oberfläche 26a auf. Die Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a nimmt die Fremdpartikel 22a bei dem Reinigungsvorgang auf. Fremdpartikel 22a haften an der Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a. Der Reinigungskörper 24a bildet zumindest abschnittsweise eine adhäsive Oberfläche 26a aus. Die adhäsive Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a ist klebstofffrei. Die adhäsive Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a ist lösemittelfrei.
Der Reinigungskörper 24a ist elastisch verformbar ausgebildet. Eine elastische Verformung des Reinigungskörpers 24a ist vollständig reversibel. Die Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a ist elastisch verformbar ausgebildet. Eine elastische Verformung der Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a ist vollständig reversibel. Der Reinigungskörper 24a ist als ein reversibel elastischer Vollkörper ausgebildet. Alternativ könnte nur ein Teil des Reinigungskörpers 24a reversibel elastisch verformbar sein. Der Reinigungskörper 24a, insbesondere die Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a, ist dazu vorgesehen, sich bei einem Reinigungsvorgang durch die reversibel elastische Verformung zumindest abschnittsweise an eine Form und/oder eine Oberfläche des zu reinigenden Teils des Arbeitsbereichs 12a des Werkzeugs 14a, insbesondere des Schneidenelements 16a, anzupassen. Bei der Anpassung des Reinigungskörpers 24a bedeckt die Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a einen zusammenhängenden Abschnitt des zu reinigenden Werkzeugs 14a vollständig. Bei der Anpassung des Reinigungskörpers 24a berührt die Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a eine Oberfläche des zusammenhängenden Abschnitts des Werkzeugs 14a flächig über den gesamten zusammenhängenden Abschnitt (siehe auch 4). Der Reinigungskörper 24a weist eine Shore-A-Härte zwischen 0 und 20 auf. Die Shore-A-Härte verschiedener Reinigungskörper 24a kann sich unterscheiden. Die Shore-A-Härte verschiedener Reinigungskörper 24a ist an Formen und/oder Härten zu reinigender Oberflächen angepasst. Es ist vorstellbar, dass unterschiedliche Teilbereiche, insbesondere Oberflächenbereiche, des Reinigungskörpers 24a unterschiedliche Shore-A-Härten aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft ein Reinigungsvorgang optimiert werden, insbesondere indem je nach Oberflächenbeschaffenheit des zu reinigenden Objekts, insbesondere des Werkzeugs 14a, unterschiedliche Teilbereiche des Reinigungskörpers 24a zu einer Reinigung mit dem zu reinigenden Objekt, insbesondere Werkzeug 14a in Kontakt gebracht werden.
Der Reinigungskörper 24a ist als ein Elastomer ausgebildet. Der Reinigungskörper 24a ist gummielastisch. Der Reinigungskörper 24a ist als ein anorganisches Elastomer ausgebildet. Der Reinigungskörper 24a ist aus einem Silikonkautschuk ausgebildet. Alternativ könnte der Reinigungskörper 24a auch zumindest teilweise aus einem organischen Elastomer ausgebildet sein, beispielsweise aus Gummi, bzw. Naturkautschuk.
Der Reinigungskörper 24a ist als ein Teil eines Tampondruckstempels 28a ausgebildet. Es ist vorstellbar, dass der Reinigungskörper 24a einstückig mit dem Tampondruckstempel 28a ausgebildet ist und/oder den Tampondruckstempel 28a vollständig ausbildet (Siehe auch 2a). Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a umfasst einen Griff 58a. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a umfasst eine Halteeinheit 60a. Die Halteeinheit 60a ist dazu vorgesehen, den Griff 58a mit dem Reinigungskörper 24a form-, stoff- und/oder kraftschlüssig zu verbinden. Die Halteeinheit 60a ist dazu vorgesehen, den Griff 58a mit dem Tampondruckstempel 28a form-, stoff- und/oder kraftschlüssig zu verbinden. Die Halteeinheit 60a kann vorteilhaft eine Verbindung des Reinigungskörpers 24a und/oder des Tampondruckstempels 28a mit von einem Griff 58a abweichenden Elementen, beispielsweise einem Greifarm eines Reinigungsroboters (siehe auch 3) erlauben, bzw. ermöglichen. Der Griff 58a ist dazu vorgesehen, eine manuelle Bedienung der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a zu erlauben. Bei einer manuellen Bedienung der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a greift ein Bediener die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10a an dem Griff 58a an und bringt es mit dem zu reinigenden Objekt, insbesondere dem Werkzeug 14a, in Kontakt. Der Bediener tupft bei dem Reinigungsvorgang die Oberfläche des Werkzeugs 14a mit der Oberfläche 26a des Reinigungskörpers 24a ab.
In den 2 bis 6 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 2 bis 6 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b bis d ersetzt.
2 zeigt eine alternative Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10b. Die Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10b weist einen Reinigungskörper 24b auf. Der Reinigungskörper 24b weist eine Oberfläche 26b auf. Der Reinigungskörper 24b ist reversibel flexibel verformbar ausgebildet. Der Reinigungskörper 24b weist eine Mehrzahl von Oberflächenteilbereichen 30b aufweist, deren Oberflächengeometrien sich wesentlich voneinander unterscheiden. Die unterschiedlichen Oberflächengeometrien sind derart ausgestaltet, dass jede Oberflächengeometrie zu einer Reinigung zumindest eines unterschiedlichen Teilbereichs einer, insbesondere werkzeugtypabhängigen, bestimmten Außenform 32b eines Werkzeugs 14b und/oder zu einer Reinigung eines unterschiedlichen bestimmten Werkzeugtyps vorgesehen ist.
Eine Oberflächengeometrie in einem Oberflächenteilbereich 30b des Reinigungskörpers 24b bildet eine Nut 34b, 34'b, 36b aus. Die Nuten 34b, 34'b, 36b sind zu einer Reinigung von Hinterschneidungen von Werkzeugen 14b vorgesehen. Die Nuten 34b, 34'b, 36b sind zu einer Reinigung von Spannuten 20b von Werkzeugen 14b vorgesehen. Eine Nut des Reinigungskörpers 24b ist als eine keilförmige Nut 34b ausgebildet. Die keilförmige Nut 34b ist auf einer Oberseite des Reinigungskörpers 24b angeordnet. Die keilförmige Nut 34b verläuft parallel zu einer Seitenkante, insbesondere einer kurzen Seitenkante, des Reinigungskörpers 24b. Die keilförmige Nut 34b ist gerade, insbesondere krümmungsfrei, ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass die keilförmige Nut 34b gekrümmt und/oder geknickt ausgebildet ist. Der Reinigungskörper 24b weist eine Folge keilförmiger Nuten 34b auf (vgl. auch 2e). Die keilförmigen Nuten 34b der Folge keilförmiger Nuten 34b sind parallel zueinander ausgerichtet. Die keilförmigen Nuten 34b der Folge keilförmiger Nuten 34b sind gleichmäßig voneinander beabstandet ausgebildet. Ein Abstand 64b zwischen zwei benachbarten keilförmigen Nuten 34b entspricht einer Erstreckung der keilförmigen Nut 34b in eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung 38b der keilförmigen Nut 34b. Die Erstreckung der keilförmigen Nut 34b in der Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 38b der keilförmigen Nut 34b beschreibt die Breite der keilförmigen Nut 34b. Der Abstand 64b zwischen zwei benachbarten keilförmigen Nuten 34b beträgt beispielhaft 16 mm. Die keilförmigen Nuten 34b der Folge keilförmiger Nuten 34b sind symmetrisch ausgebildet. Die keilförmigen Nuten 34b der Folge keilförmiger Nuten 34b sind gleichförmig zueinander ausgebildet. Die keilförmige Nut 34b weist eine Tiefe 80b auf. Die Tiefe 80b beträgt beispielhaft 8 mm. Eine Öffnung der keilförmigen Nut 34b bildet einen Öffnungswinkel 84b aus. Der Öffnungswinkel 84b der keilförmigen Nut 34b beträgt beispielhaft 90°. Abweichende Öffnungswinkel 84b, Breiten und Tiefen 80b der keilförmigen Nut 34b sind vorstellbar.
Der Reinigungskörper 24b weist ein Raster keilförmiger Nuten 34b, 34'b auf. Das Raster keilförmiger Nuten 34b, 34'b umfasst zwei entlang der Oberfläche 26b des Reinigungskörpers 24b verlaufende, zueinander senkrecht stehende, keilförmige Nuten 34b, 34'b (vgl. auch 2d). Die Abstände 64'b, Tiefen 80'b und Öffnungswinkel 84'b der senkrecht zu den keilförmigen Nuten 34b stehenden keilförmigen Nuten 34'b sind identisch zu den Abständen 64b, Tiefen 80b und Öffnungswinkeln 84b der keilförmigen Nuten 34b. Alternativ ist denkbar, dass zumindest ein Teil der Abstände 64'b, Tiefen 80'b und/oder Öffnungswinkel 84'b der senkrecht zu den keilförmigen Nuten 34b stehenden keilförmigen Nuten 34'b unterschiedlich zu den Abständen 64b, Tiefen 80b und Öffnungswinkeln 84b der keilförmigen Nuten 34b ausgebildet sind (vgl. auch 5).
Eine Nut des Reinigungskörpers 24b ist als eine Rille 36b ausgebildet. Die Rille 36b ist auf einer Oberseite des Reinigungskörpers 24b angeordnet. Die Rille 36b weist eine U-Form auf. Die Rille 36b verläuft parallel zu einer Seitenkante, insbesondere einer kurzen Seitenkante, des Reinigungskörpers 24b. Die Rille 36b ist gerade, insbesondere krümmungsfrei, ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass die Rille 36b gekrümmt und/oder geknickt ausgebildet ist. Der Reinigungskörper 24b weist eine Folge U-förmiger Rillen 36b auf (vgl. auch 2e). Die Rillen 36b der Folge von Rillen 36b sind parallel zueinander ausgerichtet. Die Rillen 36b der Folge von Rillen 36b sind gleichmäßig voneinander beabstandet ausgebildet. Ein Abstand 82b zwischen zwei benachbarten Rillen 36b beträgt beispielhaft 20 mm (vgl. 2e). Die Rillen 36b der Folge von Rillen 36b sind symmetrisch ausgebildet. Die Rillen 36b der Folge von Rillen 36b sind gleichförmig zueinander ausgebildet. Die Rille 36b ist zumindest im Wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildet. Abweichende Formen und/oder Abstände 82b der Rillen 36b sind vorstellbar. Zudem ist vorstellbar, dass zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers 24b ein Raster zumindest im Wesentlichen U-förmiger, insbesondere aufeinander senkrecht stehender, Rillen 36b ausbildet (nicht gezeigt).
Eine Oberflächengeometrie in einem Oberflächenteilbereich 30b des Reinigungskörpers 24b bildet einen pyramidenförmigen Vorsprung 40b aus. Der pyramidenförmige Vorsprung 40b des Reinigungskörpers 24b ist als eine gerade Pyramide ausgebildet. Der pyramidenförmige Vorsprung 40b des Reinigungskörpers 24b ist als eine regelmäßige Pyramide ausgebildet. Der pyramidenförmige Vorsprung 40b des Reinigungskörpers 24b ist als eine vierseitige Pyramide ausgebildet. Der pyramidenförmige Vorsprung 40b ist auf einer Oberseite des Reinigungskörpers 24b angeordnet. Der Reinigungskörper 24b weist ein Raster pyramidenförmiger Vorsprünge 40b auf. Die pyramidenförmigen Vorsprünge 40b des Rasters aus pyramidenförmigen Vorsprüngen 40b sind regelmäßig voneinander beabstandet.
Der Reinigungskörper 24b weist ein rundes Loch 42b auf. Alternativ könnte das Loch 42b auch eckig ausgebildet sein (siehe auch 7). Das Loch 42b ist durch den Reinigungskörper 24b durchgehend ausgebildet (vgl. auch 2c). Der Reinigungskörper 24b weist eine Mehrzahl an Löchern 42b auf. Die Löcher 42b weisen jeweils einen Durchmesser 70b auf. Die Löcher 42b weisen unterschiedliche Durchmesser 70b auf. Dadurch können vorteilhaft unterschiedlich dicke Werkzeuge 14b effektiv gereinigt werden. Die Durchmesser 70b der Löcher 42b betragen beispielhaft 4,3 mm, 5,3 mm, 6,4 mm, 8,4 mm, 10,5 mm und 13 mm. Die Durchmesser 70b der Löcher 42b sind an typische, verbreitete Werkzeugmaße angepasst.
Der Reinigungskörper 24b weist eine Ausnehmung 62b auf (vgl. auch 2c). Die Ausnehmung 62b ist nicht durch den Reinigungskörper 24b durchgehend ausgebildet. Die Ausnehmung 62b ist kegelförmig ausgebildet. Die Ausnehmung 62b ist spitzkegelförmig ausgebildet. Mittels der Ausnehmung 62b kann unter anderem vorteilhaft eine effektive Reinigung von Senkern ermöglicht werden. Die Ausnehmung 62b weist eine Tiefe 72b auf. Die Tiefe 72b der Ausnehmung 62b beträgt beispielhaft 10 mm. Die Ausnehmung 62b bildet einen Öffnungswinkel 74b aus. Der Öffnungswinkel 74b der Ausnehmung 62b beträgt beispielhaft 90°. Die Ausnehmung 62b weist einen Öffnungsdurchmesser 68b auf. Der Öffnungsdurchmesser 68b der Ausnehmung 62b beträgt beispielhaft 20 mm.
3 zeigt eine automatisierte Reinigungsstation 44b mit der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10b. Die automatisierte Reinigungsstation 44b ist dazu vorgesehen, einen automatisierten Reinigungsvorgang an einem Werkzeug 14b vorzunehmen. Die automatisierte Reinigungsstation 44b weist eine Abtupfeinheit 46b auf. Die Abtupfeinheit 46b ist dazu vorgesehen, das Werkzeug 14b, insbesondere ein Schneidenelement 16b des Werkzeugs 14b, mittels eines Abtupfens des Werkzeugs 14b, insbesondere des Schneidenelements 16b, mit dem Reinigungskörper 24b von Fremdpartikeln 22b zu befreien. Die Abtupfeinheit 46b weist einen Reinigungsroboter 48b auf. Der Reinigungsroboter 48b umfasst eine Mehrzahl an Bewegungsachsen 66b. Die Bewegungsachsen 66b sind als Gelenke ausgebildet. Der Reinigungsroboter 48b ist als ein mehrachsiger Industrieroboter ausgebildet. Der Reinigungsroboter 48 ist dazu vorgesehen, das Werkzeug 14b in einer Mehrzahl verschiedener Lagen, insbesondere verschiedener axialer und/oder radialer Lagen, relativ zu einer vorgesehenen Bearbeitungsrichtung 50b des Werkzeugs 14b mit dem Reinigungskörper 24b in Kontakt zu bringen. Die verschiedenen Lagen bilden insbesondere verschiedene Rotationslagen, verschiedener Winkellagen und/oder verschiedener räumlicher Lagen aus.
Die automatisierte Reinigungsstation 44b weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 86b auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b einer Steuerung und/oder Regelung der Abtupfeinheit 46b vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b einer Steuerung und/oder Regelung eines Abtupfvorgangs der Abtupfeinheit 46b zu einer Reinigung des Werkzeugs 14b vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b ist zu einer Steuerung und/oder Regelung des Reinigungsroboters 48b vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b einer Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung des Reinigungsroboters 48b vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b einer Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung, insbesondere einer rotations- und/oder Translationsbewegung, des Werkzeugs 14b vorgesehen sein. Das Werkzeug 14b ist um die Bearbeitungsrichtung 50b des Werkzeugs 14b rotierbar gelagert. Zusätzlich kann das Werkzeug 14b schwenkbar und/oder in zumindest eine räumliche Richtung, vorzugsweise in alle Raumrichtungen, translatierbar gelagert sein.
Die Automatisierte Reinigungsstation 44b weist eine Werkzeugerkennungseinheit 54b auf. Die Werkzeugerkennungseinheit 54b ist dazu vorgesehen, eine Erfassung der Außenform 32b des Werkzeugs 14b vorzunehmen. Die Werkzeugerkennungseinheit 54b weist einen optischen Sensor 52b auf. Der optische Sensor 52b ist als eine Kamera ausgebildet. Der optische Sensor 52b ist beweglich gelagert. Der optische Sensor 52b ist um zumindest eine Bewegungsachse 66b rotierbar und/oder schwenkbar gelagert. Das Werkzeug 14b weist einen Arbeitsbereich 12b auf. Die Werkzeugerkennungseinheit 54b ist dazu vorgesehen mittels einer Bewegung des optischen Sensors 52b und/oder einer Bewegung des Werkzeugs 14b eine Erfassung der vollständigen Außenkontur des Arbeitsbereichs 12b des Werkzeugs 14b vorzunehmen.
Die Automatisierte Reinigungsstation 44b weist ein Berechnungsmodul 56b auf. Das Berechnungsmodul 56b ist einstückig mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 86b ausgebildet. Das Berechnungsmodul 56b ist dazu vorgesehen ein Volumenmodell des Werkzeugs 14b zu erstellen. Das Berechnungsmodul 56b ist dazu vorgesehen, das Volumenmodell des Werkzeugs 14b auf Basis von durch den optischen Sensor 52b erfassten Daten zu erstellen. Das Berechnungsmodul 56b ist dazu vorgesehen, auf Basis des Volumenmodells des Werkzeugs 14b die Erfassung der Außenform 32b des Werkzeugs 14b vorzunehmen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b weist eine Speichereinheit 76b auf. Die Speichereinheit 76b umfasst ein nicht-flüchtiges Speichermedium, beispielsweise ein magnetisches Speichermedium oder ein Halbleiterspeichermedium (SSD). Das Berechnungsmodul 56b legt das erstellte Volumenmodell des Werkzeugs 14b in der Speichereinheit 76b ab.
Zudem ist das Berechnungsmodul 56b dazu vorgesehen, ein Volumenmodell des Werkzeugs 14b zu importieren. Die automatisierte Reinigungsstation 44b weist eine Kommunikationsschnittstelle 78b auf. Die Kommunikationsschnittstelle 78b ist dazu vorgesehen, Daten, beispielsweise Volumenmodelle, zu empfangen. Die Kommunikationsschnittstelle 78b übermittelt empfangene Daten an das Berechnungsmodul 56b.
Der automatisierte Reinigungsvorgang mittels der Abtupfeinheit 46b ist auf Basis von Daten der Werkzeugerkennungseinheit 54b steuerbar. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b ist dazu vorgesehen, ein Volumenmodell eines zu reinigenden Werkzeugs 14b einzulesen und in Steuerungsdaten für die Abtupfeinheit 46b, insbesondere für den Reinigungsroboter 48b umzuwandeln. Bei der Berechnung der Steuerungsdaten für die Abtupfeinheit 46b, insbesondere für den Reinigungsroboter 48b, zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs führt die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b eine Kollisionsprüfung zu einer Vermeidung von Beschädigungen verursachenden Kollisionen durch. Die Kollisionsprüfung umfasst eine Simulation des Reinigungsvorgangs. Bei der Berechnung der Steuerungsdaten für die Abtupfeinheit 46b, insbesondere für den Reinigungsroboter 48b, zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs führt die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b eine Optimierung der Bewegungstrajektorien der Abtupfeinheit 46b, insbesondere des Reinigungsroboters 48b, zu einer Minimierung der Dauer des Reinigungsvorgangs durch. Bei der Berechnung der Steuerungsdaten für die Abtupfeinheit 46b, insbesondere für den Reinigungsroboter 48b, zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs führt die Steuer- und/oder Regeleinheit 86b eine Zuordnung passender Oberflächengeometrien des Reinigungskörpers 24b zu bestimmten Teilen des zu reinigenden Arbeitsbereichs 12b des Werkzeugs 14b durch.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Reinigung des Werkzeugs 14b. In dem Verfahren 88b wird der Arbeitsbereich 12b des Werkzeugs 14b mittels eines reversibel elastisch verformbaren, zumindest teilweise als ein Elastomer ausgebildeten Reinigungskörpers 24b von Fremdpartikeln 22b befreit. In zumindest einem Verfahrensschritt 90b wird der Reinigungskörper 24b in der Abtupfeinheit 46b der automatisierten Reinigungsstation 44b befestigt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 92b wird das Werkzeug 14b in der automatisierten Reinigungsstation 44b befestigt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 94b wird die Außenform 32b des Werkzeugs 14b durch die Werkzeugerkennungseinheit 54b erfasst. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 96b wird die erfasste Außenform 32b von der Werkzeugerkennungseinheit 54b an das Berechnungsmodul 56b übermittelt. Alternativ oder zusätzlich wird in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 102b ein Volumenmodell des Werkzeugs 14b mittels der Kommunikationsschnittstelle 78b von dem Berechnungsmodul 56b importiert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 98b wird aus den mit der Werkzeugerkennungseinheit 54b erfassten Daten oder aus den über die Kommunikationsschnittstelle 78b importierten Daten von dem Berechnungsmodul 56b ein Volumenmodell des Werkzeugs 14b berechnet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 100b werden Steuerungstrajektorien der automatisierten Reinigungsstation 44b, insbesondere des Reinigungsroboters 48b und/oder des Werkzeugs 14b, von der Steuer- und/oder Regeleinheit 86b berechnet.
In einem weiteren, insbesondere übergeordneten, Verfahrensschritt 104b wird zur Reinigung des Werkzeugs 14b das Werkzeug 14b durch den Reinigungskörper 24b abgetupft (vgl. dazu auch 5). Dazu werden in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 106b das Werkzeug 14b und der Reinigungskörper 24b aufeinander zubewegt (vgl. auch 5, links). In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 108b kontaktieren sich der Reinigungskörper 24b und das Werkzeug 14b (vgl. auch 5, Mitte). In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 118b wird die Oberfläche 26b des Reinigungskörpers 24b auf eine Oberfläche des Werkzeug 14b gepresst. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 110b wird der elastische Reinigungskörper 24b verformt (vgl. auch 5, Mitte). In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 112b wird von dem Reinigungskörper 24b zumindest ein Fremdpartikel 22b, welcher sich vor einem Kontakt zwischen dem Reinigungskörper 24b und dem Werkzeug 14b auf der Oberfläche des Werkzeugs 14b befunden hat, aufgenommen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 114b werden der Reinigungskörper 24b und das Werkzeug 14b auseinander bewegt (vgl. auch 5, rechts). In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 120b wird ein Kontakt zwischen dem verformten Reinigungskörper 24b und dem Werkzeug 14b gelöst. In zumindest einem Verfahrensschritt 116b wird der verformte Reinigungskörper 24b reversibel elastisch in die Ausgangsform des Reinigungskörpers 24b zurückverformt. Die Rückverformung findet dabei selbsttätig, d.h. ohne Einwirkung externer Kräfte, statt.
6 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren alternativen Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10c mit einem weiteren alternativen Reinigungskörper 24c. Der Reinigungskörper 24c weist eine Folge von Nuten 34c auf. Die Nuten 34c der Folge von Nuten 34c weisen unterschiedliche Tiefen 80c auf. Die Nuten 34c der Folge von Nuten 34c weisen unterschiedliche Abstände 64c in eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung 38c der Nuten 34c auf. Die Nuten 34c der Folge von Nuten 34c weisen unterschiedliche Breiten auf.
7 zeigt eine Draufsicht auf eine zusätzliche weitere alternative Werkzeug-Reinigungsvorrichtung 10d mit einem zusätzlichen weiteren alternativen Reinigungskörper 24d. Der Reinigungskörper 24d weist Löcher 42d auf. Die Löcher 42d sind eckig ausgebildet.
Bezugszeichenliste

10: Werkzeug-Reinigungsvorrichtung
12: Arbeitsbereich
14: Werkzeug
16: Schneidenelement
18: Schneidkante
20: Spannut
22: Fremdpartikel
24: Reinigungskörper
26: Oberfläche
28: Tampondruckstempel
30: Oberflächenteilbereich
32: Außenform
34: Keilförmige Nut
36: U-förmige Rillen
38: Haupterstreckungsrichtung
40: Pyramidenförmiger Vorsprung
42: Loch
44: Automatisierte Reinigungsstation
46: Abtupfeinheit
48: Reinigungsroboter
50: Bearbeitungsrichtung
52: Optischer Sensor
54: Werkzeugerkennungseinheit
56: Berechnungsmodul
58: Griff
60: Halteeinheit
62: Ausnehmung
64: Abstand
66: Bewegungsachse
68: Öffnungsdurchmesser
70: Durchmesser
72: Tiefe
74: Öffnungswinkel
76: Speichereinheit
78: Kommunikationsschnittstelle
80: Tiefe
82: Abstand
84: Öffnungswinkel
86: Steuer- und/oder Regeleinheit
88: Verfahren
90: Verfahrensschritt
92: Verfahrensschritt
94: Verfahrensschritt
96: Verfahrensschritt
98: Verfahrensschritt
100: Verfahrensschritt
102: Verfahrensschritt
104: Verfahrensschritt
106: Verfahrensschritt
108: Verfahrensschritt
110: Verfahrensschritt
112: Verfahrensschritt
114: Verfahrensschritt
116: Verfahrensschritt
118: Verfahrensschritt
120: Verfahrensschritt
A: Schnittachse

Claims

Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d), insbesondere Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung, insbesondere für eine fluidfreie Reinigung, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil eines Arbeitsbereichs (12a-d) eines Werkzeugs (14a-d), insbesondere eines Schneidenelements (16a-d) eines Werkzeugs (14a-d), vorzugsweise zumindest eine scharfe Schneidkante (18a-d) des Werkzeugs (14a-d) und/oder zumindest eine Spannut (20a-d) des Werkzeugs (14a-d), von Fremdpartikeln (22a-d) zu befreien, mit einem Reinigungskörper (24a-d) dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d), insbesondere zumindest ein Teil einer Oberfläche (26a-d) des Reinigungskörpers (24a-d), dazu vorgesehen ist, sich bei einem Reinigungsvorgang durch eine, insbesondere zumindest zu einem Großteil reversible, elastische Verformung zumindest abschnittsweise an eine Form und/oder eine Oberfläche des zu reinigenden Teils des Arbeitsbereichs (12a-d) des Werkzeugs (14a-d), insbesondere des Schneidenelements (16a-d), anzupassen.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d) zumindest teilweise als ein Elastomer ausgebildet ist.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d) zumindest abschnittsweise eine adhäsive Oberfläche (26a-d) ausbildet.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d) als zumindest ein Teil eines Tampondruckstempels (28a-d) ausgebildet ist.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d) zumindest teilweise aus einem Silikonkautschuk ausgebildet ist.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24a-d) zumindest abschnittsweise eine Shore-A-Härte zwischen 0 und 20, insbesondere zwischen 5 und 20, vorzugsweise zwischen 10 und 20 und besonders bevorzugt zwischen 12 und 16 aufweist.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b-d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskörper (24b-d) zumindest eine Mehrzahl von Oberflächenteilbereichen (30b-d) aufweist, deren Oberflächengeometrien sich wesentlich voneinander unterscheiden.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b-d) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Oberflächengeometrien derart ausgestaltet sind, dass jede Oberflächengeometrie zu einer Reinigung zumindest eines unterschiedlichen Teilbereichs einer, insbesondere werkzeugtypabhängigen, bestimmten Außenform (32b-d) eines Werkzeugs (14b-d) und/oder zu einer Reinigung eines unterschiedlichen bestimmten Werkzeugtyps vorgesehen ist.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b; 10c) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers (24b; 24c) zumindest eine keilförmige Nut (34b; 34c), vorzugsweise eine Folge und/oder ein Raster keilförmiger Nuten (34b; 34c), ausbildet.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b; 10c) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers (24b; 24c) zumindest eine zumindest im Wesentlichen U-förmige Rille (36b; 36c), vorzugsweise eine Folge und/oder ein Raster zumindest im Wesentlichen U-förmiger Rillen (36b; 36c), ausbildet.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b; 10c) nach Anspruch 9 und/oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Nuten (34b; 34c) und/oder Rillen (36b; 36c) einer Folge von Nuten (34b; 34c) und/oder Rillen (36b; 36c) unterschiedliche Tiefen (80b; 80c) und/oder unterschiedliche Abstände (64b; 64c) in eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung (38b; 38c) der Nuten (34b; 34c) und/oder der Rillen (36b; 36c) der Folge von Nuten (34b; 34c) und/oder Rillen (36b; 36c) aufweisen.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b; 10c) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers (24b; 24c) zumindest einen pyramidenförmigen Vorsprung (40b; 40c), insbesondere ein Raster pyramidenförmiger Vorsprünge (40b; 40c), ausbildet.
Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10b-d) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberflächengeometrie des Reinigungskörpers (24b-d) zumindest ein rundes und/oder ein eckiges Loch (42b-d) ausbildet.
Automatisierte Reinigungsstation (44a-d) mit der Werkzeug-Reinigungsvorrichtung (10a-d) insbesondere der Werkzeugschneiden-Reinigungsvorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen automatisierten Reinigungsvorgang an einem Werkzeug (14a-d), insbesondere an einem Schneidenelement (16a-d) des Werkzeugs (14a-d), vorzunehmen, gekennzeichnet durch zumindest eine Abtupfeinheit (46a-d), welche dazu vorgesehen ist, das Werkzeug (14a-d), insbesondere das Schneidenelement (16a-d), mittels eines Abtupfens des Werkzeugs (14a-d), insbesondere des Schneidenelements (16a-d), mit dem Reinigungskörper (24a-d) von Fremdpartikeln (22a-d) zu befreien.
Automatisierte Reinigungsstation (44a-d) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtupfeinheit (46a-d) zumindest einen Reinigungsroboter (48a-d) aufweist, welcher zumindest dazu vorgesehen ist, das Werkzeug (12a-d) in einer Mehrzahl verschiedener Lagen, insbesondere verschiedener axialer und/oder radialer Lagen relativ zu einer vorgesehenen Bearbeitungsrichtung (50a-d) des Werkzeugs (14a-d), vorzugsweise verschiedener Rotationslagen, verschiedener Winkellagen und/oder verschiedener räumlicher Lagen, mit dem Reinigungskörper (24a-d) in Kontakt zu bringen.
Automatisierte Reinigungsstation (44b-d) nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine Werkzeugerkennungseinheit (54b-d), welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Erfassung einer Außenform (32b-d) des Werkzeugs (14b-d) vorzunehmen, wobei der automatisierte Reinigungsvorgang mittels der Abtupfeinheit (46b-d) auf Basis von Daten der Werkzeugerkennungseinheit (54b-d) steuerbar ist.
Automatisierte Reinigungsstation (44b-d) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugerkennungseinheit (54b-d) zumindest einen optischen Sensor (52b-d) umfasst, welcher zu der Erfassung der Außenform (32b-d) des Werkzeugs (14b-d) vorgesehen ist.
Automatisierte Reinigungsstation (44b-d) nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch ein Berechnungsmodul (56b-d), welches dazu vorgesehen ist, zumindest ein Volumenmodell des Werkzeugs (14b-d) zu erstellen und/oder zu importieren und auf Basis des Volumenmodells des Werkzeugs (14b-d) die Erfassung der Außenform (32b-d) des Werkzeugs (14b-d) vorzunehmen.
Verfahren zur Reinigung zumindest eines Teils eines Arbeitsbereichs (12a-d) eines Werkzeugs (14a-d), insbesondere eines Schneidenelements (16a-d) eines Werkzeugs (14a-d), vorzugsweise zumindest einer scharfen Schneidkante (18a-d) des Werkzeugs (14a-d) und/oder zumindest einer Spannut (20a-d) des Werkzeugs (14a-d), dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Arbeitsbereichs (12a-d) des Werkzeugs (14a-d), insbesondere des Schneidenelements (16a-d) des Werkzeugs (14a-d), mittels eines insbesondere zumindest zu einem Großteil reversiblen, elastisch verformbaren, insbesondere zumindest teilweise als ein Elastomer ausgebildeten, Reinigungskörpers (24a-d) von Fremdpartikeln (22a-d) befreit wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung des Teils des Arbeitsbereichs (12a-d) des Werkzeugs (14a-d) der Teil des Arbeitsbereichs (12a-d) des Werkzeugs (14a-d) durch den Reinigungskörper (24a-d) abgetupft wird.