DE10021302A1

DE10021302A1 - Schleifmaschine und Verfahren zum Schärfen von Klingen

Info

Publication number: DE10021302A1
Application number: DE10021302A
Authority: DE
Original assignee: KUELLER KARL ROBERT; Heinz Berger Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: KUELLER KARL ROBERT; Heinz Berger Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-08
Also published as: FR2808464B1; FR2808464A1; US20020025757A1; US6663465B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schärfen (Abziehen) von Klingen (4) von Messern, Scheren, Handwerkzeugen oder dergleichen, mit einem Magazin, einer Zuführstation (1) o. ä. und mit einer Abziehstation (2) für die Klingen (4), welche zwei gegenläufig rotierende Schleifscheiben (6a, 6b) aufweist. Um ein mit dieser Maschine durchzuführendes Verfahren bei Einhaltung einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit zu automatisieren, wird vorgeschlagen, einen speicherprogrammierbar gesteuerten Roboter (3) mit einem in mindestens vier der sechs möglichen translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes beweglichen Manipulator (5) einzusetzen, wobei an dem Manipulator (5) ein Greiferkopf befestigt ist, der eine Halteeinrichtung zur Aufnahme sowie zur Bewegung einer Klinge (4) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schärfen (Abziehen) von Klingen von Messern, Scheren, Hand werkzeugen oder dergleichen, mit einem Magazin, einer Zuführstation o. ä. und mit einer Abziehstation für die Klingen, welche zwei gegenläufig rotierende Schleifscheiben aufweist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein mit einer derartigen Maschine durchführbares Schärfverfahren für Klingen. Dieses Verfahren umfaßt folgende Hauptarbeits schritte: Aufnahme einer Klinge aus dem Magazin, der Zuführstation oder dergleichen, Zustellung zur Abzieh station, Abziehen der Klinge, Ablage der Klinge.

Maschinen der genannten Art sind seit langem bekannt, jedoch erfolgt das Schärfen (Abziehen) der Klingen daran nach wie vor manuell, was mit einem hohen Aufwand an Arbeitskraft verbunden ist. Dies ist u. a. durch eine Vielzahl von zu bearbeitenden Klingen mit unterschiedlicher Geometrie der Schneidenkonturen bedingt, die eine individu elle Bearbeitung beim Anlegen der Klinge zwischen die Schleifscheiben und beim Abfahren der Schneidenkontur während des Schärfens erforderlich macht. Ein fehlerfreies Abziehen stellt hohe Anforderungen an die Fertigkeit und Erfahrung des damit befaßten Arbeiters.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abziehen von Klingen zu automatisieren, wobei eine hohe Maßhaltigkeit für die unterschiedlichsten Klingenformen gewährleistet werden soll, so daß bei Einhaltung einer hohen Arbeitsgenauigkeit der Maschine die Durchführung des Bearbeitungsprozesses vereinfacht und verkürzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen speicherprogrammier bar gesteuerten Roboter mit einem in mindestens vier der sechs möglichen translatorischen und rotatorischen Frei heitsgraden des Raumes beweglichen Manipulator erreicht, wobei an dem Manipulator ein Greiferkopf befestigt ist, der eine Halteeinrichtung zur Aufnahme sowie zur Bewegung einer Klinge aufweist.

Der speicherprogrammierbar gesteuerte Roboter gestattet es, die aus der Konstruktionszeichnung oder durch Vermessung von zu bearbeitenden Werkstücken bekannten geometrischen und technologischen Informationen unter Anwendung einer höherentwickelten programmiersprache in das System ein zugeben. Hieraus berechnet ein systemintegrierter Rechner das entsprechende Teileprogramm mit den verschiedenen Zustell- und Arbeitsbewegungen für den Manipulator ein schließlich des Greiferkopfes.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit alle o. g. des Hauptarbeitsschritte, Klingenaufnahme, Zustellung zur Abziehstation, Abziehen der Klinge und Ablage der Klinge mittels des speicherprogrammierbar gesteuerten Roboters mit seinem beweglichen Manipulator durchgeführt, wobei die Klingen in der Halteeinrichtung des am Manipulator befestigten Greiferkopf aufgenommen werden.

Dabei sieht es das erfindungsgemäße Verfahren bevorzug termaßen vor, die Schneidenkontur über die Länge der Schneide jeweils zwischen ausgewählter, aufeinanderfolgen den Stützstellenpaaren durch Radien zu approximieren, wobei einem geraden Konturabschnitt im Bereich zwischen zwei einander benachbarten Stützstellen (eines Stützstellenpaa res) der Radienwert "Unendlich" zugeordnet wird. Die Erfindung ist so nicht nur für Blockmesser, sondern auch beim Schärfen von Klingen mit konvexen und konkaven Kontur abschnitten, wie sie z. B. bestimmte Ausbeinerklingen auf weisen, mit Vorteil einsetzbar, wobei insbesondere bei großen und mittleren Serienfertigungen eine hohe Effizienz erreicht wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Greiferkopf eine Einrichtung zur Beaufschlagung der in der Halteeinrichtung eingespannten Klinge mit einer einstellbaren Kraft aufweist. Auf diese Weise kann das beim manuellen Schleifen erfolgende An drücken der Schneide der Klinge an die Schleifscheibe automatisiert nachgebildet werden. Hier hat sich insbeson dere das Aufbringen einer konstanten Kraft als vorteilhaft erwiesen, wobei deren optimale Größe in Abhängigkeit von der Schneidendicke und von den Materialeigenschaften der Klinge, insbesondere von deren Härte, empirisch in Vorver suchen ermittelt werden kann. Im Gegensatz zum manuellen Abziehen können auf diese Weise genau definierte Kräfte eingestellt werden. Vorteilhafterweise ist auch die Takt zeit des Abziehens nicht mehr subjektiv bedingt und daher auch keinen Schwankungen unterworfen.

Die Einrichtung zur Kraftbeaufschlagung der in der Halte einrichtung eingespannten Klinge kann dabei bevorzugt zur Krafterzeugung eine, insbesondere pneumatische, Kolben- Zylinder-Einheit mit Druckregler aufweisen. Die Kraft kann auf diese Weise schnell und genau aufgebracht werden, wobei bei Verwendung einer pneumatischen Einrichtung als zusätz licher Vorteil zum Tragen kommt, daß das komprimierte Fluid ein gewisse Polsterwirkung aufweist, d. h. es wirkt ela stisch-dämpfend, was sich günstig auf den Bearbeitungsvor gang auswirkt.

Ein weiteres, äußerst vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der erfindungsgemäßen Schleifmaschine besteht darin, die Halteeinrichtung derart auszuführen, daß die Klinge im darin eingespannten Zustand im Hinblick auf die Richtungen ihrer Längserstreckung und ihrer Höhe fixierbar, im Hin blick auf die Richtung ihrer Dicke jedoch lateral ver schieblich und verkippbar ist. Dadurch kann die Notwen digkeit vermieden werden, ein verändertes Steuerprogramm erstellen zu müssen, wenn bei zugelieferten Rohlingen Toleranzen auftreten oder zu bearbeitende Teile identischer Kontur geringfügige Lageabweichungen in der Einspannung, z. B. in ihrer Winkellage zum Maschinentisch, aufweisen. Der Vorteil einer solchen konstruktiven Ausführung der Halte einrichtung kommt dadurch zum Tragen, daß durch die Kraft wirkung der gegenläufig rotierenden Schleifscheiben beim Abziehen eine Selbstzentrierung der Klinge eintritt.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung enthal ten. Anhand eines in den beiliegenden Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels einschließlich einer modifi zierten Ausführung eines Einzelteils der erfindungsgemäßen Schleifmaschine wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Hauptbestand teile einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in der Draufsicht,

Fig. 2 den Roboter und die Abziehstation der erfindungs gemäßen Schleifmaschine in der Seitenansicht,

Fig. 3 die Abziehstation und die Zuführstation der erfindungsgemäßen Schleifmaschine in der Vorder ansicht,

Fig. 4 in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung, jedoch vergrößert, einen Teil des Roboters der erfindungsgemäßen Schleifmaschine,

Fig. 5 eine ergänzende Teildarstellung zu Fig. 4 (Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4),

Fig. 6 eine andere Ausführung der Halteeinrichtung in einer Ansicht wie in Fig. 4.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben wer den.

Wie zunächst Fig. 1 zeigt, weist eine erfindungsgemäße Schleifmaschine zum Abziehen von Klingen von Messern, Sche ren, Handwerkzeugen oder dergleichen eine Zuführstation 1, eine Abziehstation 2 und einen speicherprogrammierbar gesteuerten Roboter 3 auf. Die zu schärfenden Klingen 4 sind in der Zuführstation 1 strichförmig dargestellt und werden in der durch den Pfeil Z gekennzeichneten Richtung herangeführt. Bei der Zuführstation 1 kann es sich bei spielsweise um ein indexierendes Werkstückmagazin handeln, wobei die Klingen 4 darin, derart gelagert sind, daß ihre Spitzen vom Roboter 3 wegweisen.

Der Roboter 3 weist einen in den sechs möglichen trans latorischen und, rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes beweglichen Manipulator 5 auf, wobei jedoch in Fig. 1 als Doppelpfeil T nur die mögliche Drehbewegung um die senk rechte Achse angedeutet ist. Durch dies Bewegung werden die vom Roboter in der Zuführetation 1 aufgenommenen Klingen 4 zur Abziehstation 2 verschwenkt. Bei anderer Relativposi tion der Zuführstation 1 zur Abziehstation 2 sind bereits vier Freiheitsgrade der Bewegung des Manipulators 5 aus reichend.

Die Abziehstation 2 für die Klingen 4 weist zwei gegen läufig rotierende Schleifscheiben 6a, 6b auf, wie dies ebenfalls in Fig. 1 schematisiert dargestellt ist. Diese an sich bekannten Schleifscheiben 6a, 6b können beispielsweise aus kubischem Bornitrid, Siliciumcarbid oder aus einem keramischen Material bestehen. In bevorzugter Ausführung handelt es sich dabei um Spiralscheiben, die eine besonders hohe Bearbeitungsgenauigkeit garantieren.

Wie bereits erwähnt, zeigt, Fig. 2 den Roboter 3 und die Abziehstation 2 der erfindungsgemäßen Schleifmaschine, die auf einem gemeinsamen Maschinentisch 7 montiert sind. Aus dieser Darstellung ist auch zu entnehmen, daß an dem Manipulator 5 des Roboters 3 ein Greiferkopf 8 befestigt ist, der eine Halteeinrichtung 9 zur Aufnahme sowie zur Bewegung der Klingen 4 aufweist.

Die beiden gegenläufig rotierenden Schleifscheiben 6a, 6b sind in Fig. 2 durch einen elektrischer. Antriebsmotor 6c für diese Scheiben 6a, 6b verdeckt, der als Bestandteil der Abziehstation 2 ebenfalls auf dem allen Hauptbauteilen gemeinsamen Maschinentisch 7 montiert ist, wie dies auch Fig. 3 entnommen werden kann.

Fig. 4 veranschaulicht den detaillierten Aufbau des Grei ferkopfes 8 am Manipulator 5 des Roboters 3. Es geht daraus hervor, daß der Greiferkopf 8 eine Einrichtung 10 zur Beaufschlagung der in der Halteeinrichtung 9 eingespannten Klinge 4 mit einer einstellbaren Kraft aufweist. Diese Einrichtung 10 zur Kraftbeaufschlagung weist zur Kraft erzeugung eine insbesondere pneumatische, aus einem Kolben 11 und einem Zylinder 12 bestehende Baueinheit auf. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist zylinderseitig an einer am Manipulator 5 befestigten Oberplatte 13 des Greiferkopfes 8 und kolbenseitig an einer gegenüber der Oberplatte 13 verschwenkbar gelagerten Unterplatte 24 angelenkt, wobei die Halteeinrichtung 9 für die Klinge 4 an dieser Unter platte 14 befestigt ist.

Wie Fig. 5 zeigt, weist die Halteeinrichtung 9 zwei im wesentlichen zueinander parallele, mit Abstand aneinander fügbare und verbindbare Seitenwände 9a, 9b auf. Außerdem kann die Halteeinrichtung 9 Mittel zur einstellbaren Begrenzung des Abstands B zwischen den beiden Seitenwänden 9a, 9b aufweisen. Es kann sich dabei z. B. um eine Maden schraube (Bezugszeichen 15 in Fig. 4) handeln. Durch die Mittel zur Abstandsbegrenzung wird es möglich, den Abstand B zwischen den Seitenwänden, größer als die Dicke D der Klinge 4 einzustellen, so daß die Klinge 4 im zwischen den Seitenwänden 9a, 9b eingespannten Zustand im Hinblick auf die Richtung ihrer Dicke D lateral verschieblich und ver kippbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise beim Abziehen durch die Schleifscheiben 6a, 6b, wie bereits erwähnt wurde, eine selbstzentrierende Wirkung auf die Klinge 4 eintreten, d. h. die Klinge 4 wird durch die gegenläufig rotierenden Schleifscheiben 6a, 6b an den optimalen Schleifort zwischen den Scheiben 6a, 6b gezogen, was die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht.

In jedem Fall muß aber gewährleistet sein, daß die Klinge 4 im in der Halteeinrichtung 9 eingespannten Zustand zu mindest im Hinblick auf die Richtungen ihrer Längserstrec kung L und ihrer Höhe H fixierbar ist. Dies kann beispiels weise dadurch erreicht werden, daß die Klinge 4 in der Halteeinrichtung 9 mittels senkrecht zu den Längsseiten der Klinge von einer Seitenwand 9a der Halteeinrichtung 9 ab stehenden Stiften, Bolzen oder dergleichen fixiert wird, wie dies Fig. 4 zeigt. In Fig. 4 ist dazu eine Ausführung mit vier Stiften 16a, 16b, 16c, 16d dargestellt, denen jeweils eine Haltefunktion zukommt. Zwei der Stifte 16b, 16c durchgreifen dabei Ausnehmungen im Schaft 17 der Klinge 4, zwei Stifte 16a, 16d liegen oberseitig und unterseitig an diesem Schaft 17 an, so daß weder ein Herausrutschen in Richtung der Klingenspitze, noch eine Verschiebebewegung nach oben oder unten, noch ein Verdrehen oder Verkippen der Klinge 4 in senkrechten Ebene möglich ist.

Eine alternative Ausführung der Halteeinrichtung 9 für eine andere Klinge 4 ist in Fig. 6 dargestellt. Hier sind nur zwei Stifte 16e, 16f mit Haltefunktion vorgesehen, von denen ein Stift 16e eine Bohrung im Klingenschaft 17 durchgreift und der andere in Anlage an eine obere Nase 18 des Klingenschaftes 17 kommt. Es wird dadurch die gleiche Wirkung wie bei der Halteeinrichtung 9 in Fig. 4 erreicht: Die Halteeinrichtung 9 ist derart ausgeführt, daß die Klinge 4 darin im eingespannten Zustand im Hinblick auf die Richtungen ihrer Längserstreckung L und ihrer Höhe H fixierbar, im Hinblick auf die Richtung ihrer Dicke D jedoch lateral verschieblich und verkippbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgendermaßen ab:
Vor der Durchführung der Hauptarbeitsschritte wird die Kontur K der Schneide 19 der Klinge über 4 die Längser streckung der Klinge 4 jeweils zwischen ausgewählten, aufeinanderfolgenden Stützstellenpaaren x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x_i+3; . . . durch Radien R_i; R_i+1; R_i+1; . . . approximiert. Dabei wird einem geraden Abschnitt der Kontur K im Bereich zwischen zwei einander benachbarten Stützstellen (eines Stützstellenpaares) der Radienwert "Unendlich" zugeordnet (siehe Fig. 6). Die Stützstellenpaare x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x_i+3; . . . und die zugehörigen Radienwerte R_i; R_i+1; R_i+2; . . . werden dann in einen (nicht dargestellten) Rechner des speicherprogrammierbar gesteuerten Roboters 3 eingegeben.

Der Rechner berechnet aufgrund dieser Werte das Bewegungs programm für den. Manipulator 5 des Roboters 3, einschließ lich der Bewegungen des Greiferkopfes 8 mit der Halteein richtung 9, wobei auch weitere geometrische und technolo gische Informationen beachtet werden, wie beispielsweise die Klingendicke D, die Klingenhärte oder die Drehzahl der Schleifscheiben 6a, 6b.

Als erster Hauptarbeitsschritt erfolgt die Aufnahme einer Klinge 4 aus der Zuführstation 1. Dazu fährt der Roboter 3 den Manipulator 5 in die in Fig. 1 gezeigte Position. Diese wird als erste "Teachposition" bezeichnet und ist durch das Bewegungsprogramm des Roboters 3 vorgegeben. Die beiden Seitenwände 9a, 9b der Halteeinrichtung 9 werden ausein andergefahren, so daß der Greiferkopf 8 die Halteeinrich tung 9 seitlich zum Werkstück, d. h. zur Klinge 4, bewegen kann und die jeweiligen Haltestifte 16a, 16b, 16c, 16d, 16e den Schaft 17 der Klinge 4 in der oben beschriebenen Weise fixieren. Danach wird die Halteeinrichtung 9 durch Gegen einanderbewegen ihrer Seitenwände 9a, 9b geschlossen, wobei diese z. B. durch eine formschlüssige Verbindung gegen eine Relativverschiebung gesichert werden können. Der Abstand B zwischen den beiden Seitenwänden 9a, 9b kann - wie oben beschrieben - dabei auf einen Wert eingestellt werden, der größer als die Dicke D der Klinge 4 ist.

Durch ein Verschwenken des Manipulators 5 in die entspre chende Richtung des Doppelpfeiles T gemäß Fig. 1 erfolgt dann die Zustellung der Klinge 4 zur Abziehstation 2. Die Klinge 4 wird dabei so ausgerichtet, daß während des nach folgenden Hauptarbeitsschrittes des Abziehens der Klinge 4 die Bewegung des Manipulators 5 und des Greiferkopfes 8 mit seiner Halteeinrichtung 9 in den sechs möglichen trans latorischen und rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes derart gesteuert wird, daß die im wesentlichen senkrecht in der Halteeinrichtung 9 eingespannte Klinge 4 nur in einer senkrechten Ebene zwischen den Schleifscheiben 6a, 6b translatorisch und rotatorisch bewegt wird. Diese senkrech te Ebene geht durch eine zwischen den Schleifscheiben 6a, 6b parallel zu deren Achsen A-A, B-B verlaufenden Schnitt wirkungslinie S-S der Schleifscheiben 6a, 6b, die Fig. 1 zu entnehmen ist. Die entsprechende durch die Speicherprogram mierung vorgegebene Klingenposition wird als zweite Teach position bezeichnet, die dritte Teachposition ist dann die Entladeposition.

Ausgehend von der zweiten Teachposition erfolgt das eigent liche Abziehen der Klinge 4 zwischen den beiden gegenläufig rotierende Schleifscheiben 6a, 6b der Abziehstation 2. Dieses erfolgt bevorzugtermaßen derart, daß die Klinge 4 während des Hauptarbeitsschrittes des Abziehens so bewegt wird, daß ein jeweiliger approximierter Radius R_i; R_i+1; R_i+2; der Kontur K der Schneide 19 tangential von der zwischen den Schleifscheiben 6a, 6b verlaufenden Schnittwirkungs linie S-S der Schleifscheiben 6a, 6b berührt wird. Dies gewährleistet eine hohe Arbeitsgenauigkeit und damit Qualität des Anschliffs.

Dabei wird die Klinge 4 auf der Seite ihres Rückens 20 mittels der in Fig. 4 dargestellten oben beschriebenen Einrichtung 10 zur Kraftbeaufschlagung (oder auch einer anderen gleichwirkenden Einrichtung) mit einer in Richtung auf die Schnittwirkungslinie S-S der Schleifscheiben 6a, 6b wirkenden Kraft beaufschlagt. Bevorzugtermaßen wird diese Kraft während des Abziehvorgangs konstant gehalten. Bei einer Dicke d der Schneide 19 in einem Bereich von 0,2 bis 0,6 mm kann sie mit Vorteil insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis 25 N liegen, wobei zur genauen Festlegung u. a. die gewählte Drehzahl der Schleifscheiben 6a, 6b sowie Materialeigenschaften (insbesondere die Härte) Beachtung finden müssen.

Schließlich erfolgt Ablage der Klinge 4. Dazu kann der Roboter 3 den Manipulator 5 wieder derart bewegen, daß die Klinge 4 wieder in die Zuführstation 1 zurückgeführt werden kann. Außerdem ist auch in einer zu der in Fig. 1 gezeigten diametral entgegengesetzte Position eine Entnahme eventuell fehlerbehafteter Teile möglich.

Wie bereits aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausfüh rungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Dies bezieht sich insbesondere auf die Ausführung der Halteeinrichtung 9 und des gesamten Greiferkopfes 8, wobei bereits erwähnt wurde, daß die Kraftbeaufschlagung der Klinge 4 auch andersartig erfolgen kann - z. B. ist hier auch eine rein mechanische technische Lösung applizierbar.

Weiterhin kann der Fachmann die erfindungsgemäße Schleifma schine durch zusätzliche zweckmäßige technische Maßnahmen ergänzen oder Variationen vornehmen, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann beispielsweise anstelle der beschriebenen Zuführstation 1 auch ein Magazin anderer Art verwendet werden. Wenngleich - wie Fig. 4 zeigt, die dargestellte Halteeinrichtung für eine Vielzahl von Klingenformen geeignet ist, so kann sie doch in ge eigneter Weise modifizierend an bestimmte weitere Klingen formen angepaßt werden, wobei anstelle der beschriebenen Stifte 16a-16e auch beispielsweise Platten zur Anwendung kommen können.

Auch ist es u. a. für ein präzises Schärfen der Schneide bei der konstruktiven Auslegung des Greiferkopfes 8 zweckmäßig, die Lage der bisher unerwähnten Schwenkachse P-P des Greiferkopfes 8 (vgl. Fig. 4), die die Schwenkachse der Unterplatte 14 gegenüber der Oberplatte 13 darstellt, beab standet von der Längsachse der Klinge 4 festzulegen.

Der eigentliche Abziehvorgang kann bevorzugt unter Besprü hen der zu bearbeitenden Klinge 4 mit einem Kühlmittel erfolgen, wozu in der dargestellten Ausführung ein Kühl mittelvorratsbehälter vorgesehen ist.

Was das Verfahren betrifft, so könnte die Approximation der Kontur K der Schneide 19 zwischen den Stützstellenpaaren x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x₁₊₃; . . . alternativ auch durch Ellipsen abschnitte, Exponentialfunktionen oder andere geeignete mathematische Modelle iterativ erfolgen; beispielsweise könnte eine Spline-Approximation Anwendung finden.

In Bezug auf die Berührung der Kontur K beim Abziehvorgang mit der Schnittwirkungslinie S-S der Schleifscheiben 6a, 6b ist festzustellen, daß auch andere vorgegebene Schnitt winkel als 90° (Tangentialberührung) möglich sind, ins besondere Winkel, die in einem Bereich liegen, der vom rechten Winkel um etwa 20° nach oben oder unten abweicht.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die im Anspruch 1 defi nierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des An spruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Merkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Bezugszeichen

1

Zuführstation

2

Abziehstation

3

Roboter

4

Klinge

5

Manipulator

6

a,

6

b Schleifscheiben

6

c Antriebsmotor für

6

a,

6

b

7

Maschinentisch

8

Greiferkopf an

5

9

Halteeinrichtung von

8

9

a,

9

b Seitenwände von

9

10

Einrichtung zur Kraftbeaufschlagung

11

Kolben von

10

12

Zylinder von

10

13

Oberplatte von

8

14

Unterplatte von

8

15

Madenschraube in

9

16

a-

16

e Haltestifte in

9

17

Schaft von

4

18

Nase an

17

19

Schneide von

4

20

Rücken von

4

21

Kühlmittelvorratsbehälter
A-A Achse von

6

a
B Abstand zwischen

9

a und

9

b
B-B Achse von

6

b
D Dicke von

4

d Dicke von

19

H Höhe von

4

K Kontur von

19

L Länge von

4

P-P Schwenkachse von

8

R_i

Radius von K im Bereich x_i

, x_i+1

R_i+1

Radius von K im Bereich x_i+1

, x_i+2

R_i+2

Radius von K im Bereich x_i+2

, x_i+3

S-S Schnittwirkungslinie von

6

a,

6

b
T Drehrichtung von

5

x_i

, x_i+1

Stützstellenpaar
x_i+1

, x_i+2

Stützstellenpaar
x_i+2

, x_i+3

Stützstellenpaar
Z Bewegungsrichtung von

4

in

1

Claims

1. Schleifmaschine zum Schärfen (Abziehen) von Klingen (4) von Messern, Scheren, Handwerkzeugen oder der gleichen, mit einem Magazin, einer Zuführstation (1) o. ä. und mit einer Abziehstation (2) für die Klingen (4), welche zwei gegenläufig rotierende Schleifschei ben (6a, 6b) aufweist, gekennzeichnet durch einen spei cherprogrammierbar gesteuerten Roboter (3) mit einem in mindestens vier der sechs möglichen translatori schen und rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes beweglichen Manipulator (5), wobei an dem Manipulator (5) ein Greiferkopf (8) befestigt ist, der eine Halteeinrichtung (9) zur Aufnahme sowie zur Bewegung einer Klinge (4) aufweist.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (8) eine Einrichtung (10) zur Beaufschla gung der in der Halteeinrichtung (9) eingespannten Klinge (4) mit einer einstellbaren Kraft aufweist.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zur Kraftbeaufschlagung der in der Halteeinrichtung (9) eingespannten Klinge (4) zur Krafterzeugung eine, insbesondere pneumatische, aus einem Kolben (11) und einem Zylinder (12) bestehende Einheit aufweist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zur Kraftbeaufschlagung der in der Halteeinrichtung (9) eingespannten Klinge (4), ins besondere die Kolben-Zylinder-Einheit (11, 12), vorzugsweise zylinderseitig, an einer am Manipulator (5) befestigten Oberplatte (13) des Greiferkopfes (8) und, vorzugsweise kolbenseitig, an einer gegenüber der Oberplatte (13) verschwenkbar gelagerten Unterplatte (14) angelenkt ist, wobei die Halteeinrichtung (9) für die Klinge (4) an der Unterplatte (13) befestigt ist.

5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (9) derart ausgeführt ist, daß die Klinge (4) im eingespannten Zustand darin zumindest im Hinblick auf die Richtungen ihrer Längserstreckung (L) und ihrer Höhe (H) fixierbar ist.

6. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (9) derart ausgeführt ist, daß die Klinge (4) im eingespannten Zustand darin im Hinblick auf die Richtung ihrer Dicke (D) lateral verschieblich und verkippbar ist.

7. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (4) in der Halteeinrichtung (9) mittels senk recht zu den Längsseiten der Klinge (4) von einer Seitenwand (9a) der Halteeinrichtung (9) abstehenden Stiften (16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f), Bolzen, Platten oder dergleichen fixierbar ist.

8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (9) zwei im wesentlichen zueinander parallele, mit Abstand (B) aneinanderfügbare und verbindbare Seitenwände (9a, 9b) aufweist.

9. Schleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (9) Mittel zur einstellbaren Begren zung des Abstands (B) zwischen den beiden Seitenwänden (9a, 9b) aufweist.

10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben (6a, 6b) der Abziehstation (2) Spiral scheiben sind.

11. Verfahren zum Abziehen von Klingen (4) von Messern, Scheren, Handwerkzeugen oder dergleichen, umfassend die Hauptarbeitsschritte: Aufnahme einer Klinge (4) aus einem Magazin, einer Zuführstation (1) o. ä., Zustellung der Klinge (4) zu einer Abziehstation (2), Abziehen der Klinge (4) zwischen zwei gegenläufig rotierende Schleifscheiben (6a, 6b) der Abziehstation (2), Ablage der Klinge (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptarbeitsschritte mittels eines speicherprogram mierbar gesteuerten Roboters (3) durchgeführt werden, der einen in mindestens vier der sechs möglichen translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes beweglichen Manipulator (5) aufweist, wobei die Klinge (4) in einer Halteeinrichtung (9) eines am Manipulator (5) befestigten Greiferkopfes (8) aufge nommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (4) auf der Seite ihres Rückens (20) während des Abziehens mit einer in Richtung auf die Schleif scheiben (6a, 6b) wirkender Kraft beaufschlagt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (4) auf der Seite ihres Rückens (20) während des Abziehens mit einer in Richtung auf die Schleif scheiben (6a, 6b) wirkenden konstanten Kraft beauf schlagt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung auf die Schleifscheiben (6a, 6b) wirkende Kraft bei einer Dicke (d) der Schneide (19) der Klinge (4) in einem Bereich von 0,2 bis 0,6 mm in einem Bereich von etwa 5 bis 25 N liegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung der Hauptarbeitsschritte die Kontur (K) der Schneide (19) der Klinge (4) über die Längser streckung (L) der Klinge (4, jeweils zwischen ausge wählten, aufeinanderfolgenden Stützstellenpaaren (x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x_i+3; . . .) durch Radien (R₁; R_i+1; R_i+2; . . .) approximiert wird, wobei einem geraden Abschnitt der Kontur (K) im Bereich zwischen zwei einander benachbarten Stützstellen (x_i, x_i+1; x_i+1, x₁₊₂; x_i+2, x_i+3; . . .) der Radienwert "Unendlich" zugeordnet wird und wobei diese Stützstellenpaare (x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x_i+3; . . .) und die zugehörigen Radienwerte (R_i; R_i+1; R_i+2; . . .) in einen Rechner des speicher programmierbar gesteuerten Roboters (3) eingegeben werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner das Bewegungsprogramm für den Manipulator (5) des Roboters (3) einschließlich des Greiferkopfes (8) mit der Halteeinrichtung (9) aus den Werten der Stütz stellenpaare (x_i, x_i+1; x_i+1, x_i+2; x_i+2, x_i+3; . . .) und der zugehörigen Radienwerte (R_i; R_i+1; R_i+2; . . .) sowie aus weiteren geometrischen und technologischen Informatio nen berechnet.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß während des Hauptarbeitsschrittes des Abziehens der Klinge (4) die Bewegung des Manipulators (5) und des Greiferkopfes (8) mit der Halteeinrichtung (9) in den sechs möglichen translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden des Raumes derart gesteuert wird, daß die im wesentlichen senkrecht in der Halteeinrichtung (9) eingespannte Klinge (4) in einer senkrechten Ebene zwischen den Schleifscheiben (6a, 6b) translatorisch und rotatorisch bewegt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (4) während des Hauptarbeitsschrittes des Abziehens derart bewegt wird, daß ein jeweiliger approximierter Radius (R_i; R_i+1; R_i+2; . . .) der Kontur (K) der Schneide (19) der Klinge (4) tangential von einer zwischen den Schleifscheiben (6a, 6b) parallel zu deren Achsen (A-A, B-B) verlaufenden Schnittwir kungslinie (S-S) der Schleifscheiben (6a, 6b) berührt wird.