DD276253A1

DD276253A1 - GRINDING DEVICE ON AN INDUSTRIAL ROBOT

Info

Publication number: DD276253A1
Application number: DD32081588A
Authority: DD
Inventors: Franz Singer; Cornelia Pawlik
Original assignee: Magdeburger Armaturenwerke
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1990-02-21

Abstract

Schleifvorrichtung an einem Industrieroboter, mit deren Hilfe Werkstuecke entgratet bzw. angefast werden koennen, insbesondere geeignet zum Bearbeiten von gegossenen Gehaeusen, z. B. Ventilgehaeusen. In einer Halterung, im wesentlichen bestehend aus einem am Roboterkopf befestigten Flansch und einer mit ihm verbundenen Huelse, ist in einer gemeinsamen Laengsachse eine handelsuebliche pneumatische Schleifmaschine gehalten, wobei diese im vorderen Huelsenteil mittels eines schneidenartigen Ringes winkelbeweglich zentriert sowie im hinteren Huelsenteil durch mehrere, gleichmaessig am Umfang verteilter Druckelemente nachgiebig gestuetzt ist. Fig. 1Grinding device on an industrial robot, with the help of which workpieces can be deburred or chamfered, in particular suitable for processing molded housings, z. B. Ventilgehaeusen. In a holder, consisting essentially of a flange attached to the robot head and a sleeve connected to it, a commercial pneumatic grinding machine is held in a common Laengsachse, which angularly centered in the front Huelsenteil means of a blade-like ring and in the rear part of the bowl by several uniformly on the circumference of distributed printing elements is yieldingly supported. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung am Gelenkarm eines Industrieroboters zum Entgraten bzw. zürn Anfasen von Workstückkanten, insbesondere von gegossenen Gehäusen, wie z.B. von Ventilgehäusen.The invention relates to a grinding device on the articulated arm of an industrial robot for deburring or chamfering work piece edges, in particular of cast casings, such as e.g. of valve housings.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Derartige Arbeiten werden zum großen Teil immer noch manuell mit Handwerkzeugen durchgeführt, wobei wegen ihrer Robuetheit luftdruckbetriebene Handschleifmaschinen vorrangig Anwendung finden.Such work is still largely carried out manually with hand tools, which are mainly used because of their Robuetheit air pressure operated hand grinders.

Um solche Arbeitsprozesse zu mechanisieren, wurde in der DD-PS 93720 bereits eine Vorrichtung zum Schleifen von Fasen an Rohren vorgeschlagen. Eine um 360° koaxial um die Rohrachse schwenkbare, auf den Fasenwinkel einstellbare Kombination aus Elektrcmotor und Schleifscheibe führt dabei diesen Arbeitsgang aus. Nachteilig ist hierbei, daß, neben dem manuellen Schwenken der Vorrichtung, nur zur Vorrichtungsanordnung konzentrische Fasen angearbeitet werden können. Bereits vorgeschlagen wurde in der DE-OS 3432773 eine Werkzeuganordnung an einem mehrgliedrigen Arm eines Industrieroboters zum Entgraten von Werkstückkanten. Hierbei wird ein eigenangetriebenes Fräswerkzeug mittels einer speziellen Halterung der zu bearbeitenden Werkstückkontur nachgeführt, wobei das Werkzeug über einen als pneumatische Feder wirksamen Pneum&tikzylinder nachgiebig in der Werkzeugaufnahme abgestützt ist; damit sollen Werkstück-, Aufspannoder Robotertoleranzen ausgeglichen werden.In order to mechanize such work processes, a device for grinding chamfers on pipes has already been proposed in DD-PS 93720. A 360 ° coaxial pivotable about the tube axis, adjustable on the chamfer angle combination of electric motor and grinding wheel performs this operation. The disadvantage here is that, in addition to the manual pivoting of the device, concentric chamfers can be worked only for device arrangement. It has already been proposed in DE-OS 3432773 a tool assembly on a multi-membered arm of an industrial robot for deburring workpiece edges. Here, a self-propelled milling tool is tracked by means of a special holder of the workpiece contour to be machined, wherein the tool is resiliently supported in the tool holder via a pneumatic spring acting as a pneumatic cylinder; This should compensate for workpiece, clamping or robot tolerances.

Diese Werkzeuganordnung kann in vorteilhafter Weise in der Großserienfertigung eingesetzt werden, bzw. bei Werkstückserien, bei denen sich der anzuarbeitende Fasenwinkel nicht ändert. Bei Kleinserien mit veränderten Fasenwinkeln an den Werkstücken, bzw. bei notwendig werdendem Fasenwinkelwechsel während des Boarbeitungsvorganges, z.B. beim Übergang von der 45°-Fase einer gebrochenen Kante auf eine Schweißfase von 30°, kann eine derartige Anordnung nicht mehr mit dem beschriebenen Vorteil Anwendung finden. Die beschriebene nachgiebige Abstützung des Werkzeuges wirkt nur in einer ganz bestimmten Richtung über eine lediglich mit einem Freiheitsgrad ausgestatteten Drehachse. Das ist zwar für die vorgeschlagene Lösung optimal, reicht aber für andersgeartete Werkzeuge, z. B. Schleifscheiben, bei denen auch axiale Boarbeitungskräfte auftreten, nicht aus.This tool arrangement can be used advantageously in mass production, or in workpiece series where the bevel angle to be processed does not change. For small batches with changed bevel angles on the workpieces, or when chamfer angle change becomes necessary during the buffing process, e.g. in the transition from the 45 ° chamfer of a broken edge to a welding chamfer of 30 °, such an arrangement can no longer be used with the described advantage. The described resilient support of the tool acts only in a very specific direction over an axis of rotation equipped with only one degree of freedom. Although this is optimal for the proposed solution, but is sufficient for other tools, such. As grinding wheels, where axial Boarbeitungskräfte occur, not from.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bisher manuell durchgeführtes Entgraten bzw. Anfasen von Flächen an Werkstücken mittels eines Schleifvorganges in hochproduktiver Weise durchzuführen, ohne daß bis dahin bewährte Werkzeuge in robuster Ausführung wegfallen. Der Arbeitsgang soll integrierbar sein in automatisierte Produktionsabläufe.The object of the invention is to carry out hitherto manually performed deburring or chamfering of surfaces on workpieces by means of a grinding process in a highly productive manner, without that hitherto proven tools in robust design omitted. The operation should be integrable into automated production processes.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifvorrichtung zu schaffen, die, betätigbar durch den Arm eines Industrieroboters, ein Schleifwerkzeug aufnimmt und es in allseitig nachgiebiger Abstützung gegen etwaige Überlastung, hervorgerufen durch Toleranzen des Werkstückes und dessen Aufspannung, weitgehend schützt. ErfindungigemJiß wird diet dadurch erreicht, daß ein am Roboterkcpf befestigter Flansch verbunden ist mit einer Hülse, die in ihrem Inneren im Verlauf einer gemeinsamen Längsachse eine handelsübliche pneumatische Schleifmaschine aufnimmt, wobei diese im vorderen Hülsenteil durch einen Ring axial gestützt und radial zentriert sowie im hinteren Hülsenteil durch mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte und unter Winkeln von 90° bzw. kleiner als 90° zur Längsachse angeordnete und geführte Druckelemente nachgiebig gehalten ist. Der im vorderen Hülsenteil eingeschraubte Ring weist eine schneidenartige innere Kontur auf, die in einer winkelbeweglichen Linienberührung mit dem Kegelansatz an der Schleifmaschine steht. Die unter den beschriebenen Winkeln an der Hülse angeordneten Druckelemento bestehen jeweils aus einem Druckstück, einem Federpaket und einer Stellschraube. Die rechtwinklig zur Längsachse der Vorrichtung angeordneten Druckstücke weisen dabei ballenartige Stützflächen auf, die tangential am Umfang der Schleifmaschine anliegen und diese radial abstützen, wobei eine dieser Flächen des zugehörigen Druckstückes den Betätigungshebel der Maschine in Arbeitsstellung hält. Die unter einem Winkel kleiner als 90° zur Längsachse angeordneten Druckstücke sind mit keilförmigen Stützflächen versehen und greifen hinter am rückwärtigen Teil der Schleifmaschine vorhandeno Absätze, womit sie ein axiales und radiales Abstützen der Schleifmaschine gewährleisten als auch ein eventue'les federndes Ausweichen in diesen Richtungen ermöglichen. Im hinteren Hülsenteil, kurz vor dem Flansch, ist eine Aussparung zur Durchführung des elastischen Druckluftschlauches, der die Versorgung der Schleifmaschine mit Hern Antriebsmedium garantiert, vorgesehen.The invention has for its object to provide a grinding device, which receives, operable by the arm of an industrial robot, a grinding tool and it largely protects in all manner yielding support against any overload caused by tolerances of the workpiece and its clamping. The invention is achieved in that a flange fastened to the robot cradle is connected to a sleeve which receives in its interior along a common longitudinal axis a commercial pneumatic grinder axially supported and radially centered in the front sleeve part by a ring and in the rear sleeve part by several evenly distributed on the circumference and arranged at angles of 90 ° or less than 90 ° to the longitudinal axis and guided pressure elements is resiliently held. The screwed in the front sleeve part ring has a cutting-like inner contour, which is in an angularly movable line contact with the tapered shoulder on the grinding machine. The arranged under the angles described on the sleeve Druckelemento each consist of a pressure piece, a spring assembly and a set screw. The pressure pieces arranged at right angles to the longitudinal axis of the device have ball-like supporting surfaces which rest tangentially on the circumference of the grinding machine and support it radially, one of these surfaces of the associated pressure piece holding the operating lever of the machine in working position. The arranged at an angle less than 90 ° to the longitudinal axis plungers are provided with wedge-shaped support surfaces and engage behind on the rear part of the grinder existing paragraphs, thus ensuring an axial and radial support of the grinding machine as well as an eventue'les allow resilient deflection in these directions , In the rear part of the sleeve, just in front of the flange, a recess for the passage of the elastic compressed air hose, which guarantees the supply of the grinding machine with Hern drive medium, is provided.

Durch die Kombination einer linionförmigen Abstützung einer handelsüblichen pneumatischen Schleifmaschine im vorderen Teil der Vorrichtung, was praktisch eine Winkelbeweglichkeit in einem Drehpunkt ermöglicht, mit einer einstellbaren nachgiebigen axialen unu radialen Halterung im hinteren Teil der Vorrichtung ist eine Lösung gefunden, die in erfinderischer Weise die Ziel- und Aufgabenstellung erfüllt.By combining a linion-shaped support of a commercially available pneumatic grinder in the front part of the device, which practically allows angular mobility in a fulcrum, with an adjustable resilient axial and radial support in the rear part of the device, a solution is found, which in an inventive manner the target and task fulfilled.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an fiinem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below to fiinem embodiment.

Fig. 1: zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt mit an der Schleifscheibe angedeutetenFig. 1: shows the device according to the invention in longitudinal section with indicated on the grinding wheel

Bearbeitungsmöglichkeiten am Werkstück Fig. 2: zeigt eine um 90° zur Fig. 1 gedrehte Ansicht mit teilgeschnittenen Partien.Machining options on the workpiece Fig. 2: shows a rotated by 90 ° to Fig. 1 view with partially cut parts.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Flansch 2, welcher mit einer Hülse 3 verschweißt ist, diese wiederum ist mit mehreren an ihrem Umfang gleichmäßig verteilten Hülsen zur Aufnahme von Druckelementen 3 in Schweißausführung verbunden. Im vorderen Hülsenteil 4 ist ein Ring 7 eingeschraubt, dor eine innere schneidenartige Kontur 9 aufweist. Die Druckolemente 8 sind in zwei Ebenen unter verschiedenen Winkeln α angeordnet, wobei die Druckelemente 8 in der ersten Ebene gegenüber den Druckelementcn 8 in der zweiten Ebene um 90° zueinander verdreht sind. Je zwei sich gegenüberliegende Druckelemonte 8 sind dabei unter einem Winkel von 90° sowie unter einem Winkel von 45° zur Längsachse 6 der Hülse 3 geführt. Die Druckelomente 8 setzen sich, in der Reihenfolge von innen nach außen angeordnet, aus je einem Druckstück 10, einem Federpaket 11 und einer Stellschraube 12 zusammen. Während die 90" angeordneten Druckstücke 10 eine ballenartige Stützfläche 13 aufweisen, ist diese Stützfläche 13 bei den 45° angeordneten Druckstücken 10 keilförmig gestaltet. Zwischen dem Ring 7 und den Druckelementen 8 ist in der gemeinsamen Längsachse 6 mit der Hülse 3 eine handelsübliche pneumatische Schleifmaschine 1 gehalten. Die Halterung ist daboi durch oinen linionhafton Formschluß der schneidenartigen Kontur 9 des Ringes 7 mit einem Kegelansatz im vorderen Teil der Schleifmaschine 1 und durch einen flächenhaften Form-und Kraftschluß der den Druckstücken 10 zugehörigenden keilartigen Stützflächen 13 mit im rückwärtigen Teil der Schleifmaschine 1 vorhandenen Absätzen realisiert, wobei das um 90' versetzte Paar der Druckelcmente 8 mit seinem den Druckstücken 10 zugehörigen balienartigen Stützflächen 13 die Schleifmaschine 1 in diese Richtung abstützt, bei gleichzeitiger Niederhaltung des Betätigungshebels 14der Schleifmaschine 1 in Arbeitsstellung. Eino vorhandone Aussparung 15 im hinteren Külsenteil 5 dient als Durchführung für den Druckluftschlauch 16.The embodiment shows a flange 2, which is welded to a sleeve 3, this in turn is connected to a plurality of circumferentially uniformly distributed sleeves for receiving pressure elements 3 in welding execution. In the front sleeve part 4, a ring 7 is screwed, dor an inner cutting-like contour 9 has. The Druckolemente 8 are arranged in two planes at different angles α, wherein the pressure elements 8 are rotated in the first plane opposite the Druckelementcn 8 in the second plane by 90 ° to each other. Each two opposite Druckelemonte 8 are guided at an angle of 90 ° and at an angle of 45 ° to the longitudinal axis 6 of the sleeve 3. The pressure torques set 8, arranged in order from the inside out, from each a pressure piece 10, a spring assembly 11 and a screw 12 together. While the 90 "arranged pressure pieces 10 have a ball-like support surface 13, this support surface 13 is designed wedge-shaped at the pressure pieces 10 arranged at 45 ° Between the ring 7 and the pressure elements 8 in the common longitudinal axis 6 with the sleeve 3 is a commercially available pneumatic grinding machine 1 The holder is daboi by oine linionhafton positive engagement of the cutting-like contour 9 of the ring 7 with a conical projection in the front part of the grinding machine 1 and by a two-dimensional form and adhesion of the pressure pieces 10 associated wedge-like support surfaces 13 with existing in the rear part of the grinding machine 1 Paragraph realized, wherein the offset by 90 'pair of Druckelcmente 8 with its the pressure pieces 10 associated balienartigen support surfaces 13, the grinding machine 1 is supported in this direction, while holding down the operating lever 14 of the grinding machine 1 in working position no existing recess 15 in the rear part of the bowl 5 serves as a passage for the compressed air hose 16th

Claims

1. grinding device on an industrial robot, provided with a mounted on the robot head holder for receiving the tool and equipped with an element to its angularly movable support about a pivot point, characterized in that a commercial pneumatic grinding machine (1) finds such application by one of the holder associated and attached to the robot head flange (2) is connected to a sleeve (3) which receives the grinding machine (Din a common longitudinal axis (6) in its interior and by means of a in the front sleeve part (4) arranged ring (7) axially and radially supports, while the resilient element consists of several evenly on the circumference of the rear sleeve member (5) at angles of α 90 ° or α <90 ° to the longitudinal axis (6) arranged and guided spring-loaded pressure elements (8).

2. Grinding device according to claim 1, characterized in that the ring (7) is screwed on its outer periphery and an inner contour (9), which realizes in a schneartigartig line contact with the neck portion of the grinding machine P) whose angularly movable support.

3. Grinding device according to claim 1, characterized in that the pressure elements (8) each consist of a pressure piece (10), a spring assembly (11) and an adjusting screw (12), wherein the right-angled pressure pieces (10) like a bale and arranged obliquely Pressure pads (10) have wedge-like support surfaces (13).

4. Grinding device according to claim 1 and 3, characterized in that the ball-like support surfaces (13) lie tangentially on the circumference of the grinding machine, wherein übei one of these surfaces of the associated pressure piece (10) of the actuating lever (14) of the grinding machine (1) held in working position is.

5. Grinding device according to claim 1 and 3, characterized in that the wedge-shaped support surfaces (13) at the predetermined angle α behind the rear part of the grinding machine (1) engage existing heels.

6 grinding device according to claim 1, characterized in that in the rear sleeve part (5) has a recess (15) for the passage of the compressed air hose (16) is provided.