DE102004012346B4 - Verfahren und Anordnung zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen für Skulpturen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen für Skulpturen Download PDF

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    • B44B1/02Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled three-dimensionally for making single sculptures or models wherein three-dimensional copies are made

Abstract

Verfahren zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen (14) für Skulpturen, wobei
– zumindest ein Bearbeitungswerkzeug (8, 10) verwendet wird, wobei das Bearbeitungswerkzeug (8, 10) mit einem Knickarmroboter (1) verbunden ist oder verbunden wird,
– der Knickarmroboter (1) derart gesteuert wird, dass das Bearbeitungswerkzeug (8, 10) unter Ausführung einer Bewegung des Knickarmes (3, 4) in eine Bearbeitungsposition zur Bearbeitung eines Steins gebracht wird und/oder unter Ausführung der Bewegung des Knickarmes (3, 4) den Stein bearbeitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Bearbeiten von Steinen, wobei zumindest ein Bearbeitungswerkzeug verwendet wird, um einen Stein zu bearbeiten. Die Erfindung bezieht sich sowohl auf die Bearbeitung von Kunst- als auch Natursteinen. Kunststeine bestehen z. B. aus Beton und/oder Kunststoff-Stein-Konglomeraten. Außer der Vorbearbeitung von Rohlingen für Skulpturen eignet sich die Erfindung unter anderem auch zur vollständigen Herstellung von Formen (z. B. Kugeln) und/oder Skulpturen aus Stein. Ein besonderes Anwendungsgebiet ist die Herstellung eines Steins gemäß einer vordefinierten Form, z. B. zur identischen, verkleinerten oder vergrößerten Reproduktion von Gegenständen mit dieser Form.
  • Bei der Vorbearbeitung der künstlerischen Herstellung von Formen oder Skulpturen aus Stein ist es bekannt, das nicht benötigte, außerhalb der Oberfläche der herzustellenden Form befindliche Material eines Rohlings mittels Fräsen und/oder Schleifen zu entfernen. Ziel ist es bei dieser Vorbearbeitung, die Oberfläche angenähert zu erreichen, jedoch insbesondere noch genügend Material stehen zu lassen, um dem Bildhauer die Endbearbeitung zu ermöglichen. Entsprechendes gilt auch für die nicht künstlerische Herstellung komplexer Formen aus Stein. Aus Gründen des Personen- und Umweltschutzes ist es dabei erforderlich, die feinen Partikel des entfernten Materials mit Wasser zu binden. Dies macht jedoch die Entsorgung von Schlamm in großen Mengen erforderlich.
  • Aus der DE 692 16 544 T2 sind ein Verfahren und Mittel zur maschinellen Steinbearbeitung bekannt. Zur Herstellung einer Kugel aus Steinmaterial wird eine Mehrzahl zueinander beabstandeter Schlitze mit der Form eines Kreisbogens in einen Steinrohling eingearbeitet, wobei die Böden der Schlitze sich im Wesentlichen auf dem Niveau der Oberfläche der herzustellenden Kugel befinden. Anschließend werden die Teile des Steinrohlings zwischen den Schlitzen entfernt und wird der im Wesentlichen rund geformte Steinrohling zu einer runden Form geschliffen.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren ist auf die Herstellung runder Formen beschränkt. Außerdem müssen die Teile des Steinrohlings zwischen den Schlitzen aufwändig entfernt werden, mittels Keilen, durch Hämmern oder durch Wegschlagen auf andere Art und Weise. Dabei besteht das Risiko, dass Material über das Niveau der Oberfläche hinaus bis ins Innere der herzustellenden Kugel entfernt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die eine effektive, Material sparende, umweltverträgliche und kostensparende Herstellung von Formen oder Skulpturen aus Stein ermöglichen. Insbesondere sollen große Formen und Skulpturen mit Abmessungen des endgültig hergestellten Gegenstandes, die in wenigstens einer Richtung mindestens 0,5 m und vorzugsweise mindestens 1,5 m betragen, auf kostengünstige Weise herstellbar sein.
  • Es wird vorgeschlagen, bei der Bearbeitung eines Steins einen Knickarmroboter zu verwenden.
  • Unter einem Roboter wird insbesondere ein Industrieroboter verstanden, der eine Mehrzahl von zum Beispiel starren Gliedern aufweist. Die Glieder sind durch Dreh- und/oder Schubgelenke verbunden. Vorzugsweise liegt an einem Ende einer aus zumindest einem Teil dieser Glieder gebildeten Kette eine Roboterbasis, an der der Roboter fest positioniert ist. Ein anderes, freies Ende der Kette ist entsprechend den Freiheitsgraden der Bewegung des Roboters frei beweglich und kann mit zumindest einem Werkzeug zur Durchführung von Arbeiten (insbesondere den Arbeiten der Steinbearbeitung) bestückt sein.
  • Die Robotergelenke lassen sich nach translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden in Schubgelenke (ermöglichen einen translatorischen Freiheitsgrad) und Drehgelenke (ermöglichen einen rotatorischen Freiheitsgrad) einteilen. Damit ein Roboter sein Werkzeug an einem beliebigen Punkt in seinem Arbeitsraum positionieren kann, muss er über mindestens drei voneinander unabhängige Freiheitsgrade der Bewegung verfügen. Nochmals drei voneinander unabhängige Freiheitsgrade der Bewegung sind erforderlich, um das Werkzeug räumlich frei zu orientieren.
  • Erfindungsgemäß wird ein Knickarmroboter für die Steinbearbeitung vorgeschlagen. Unter Knickarmroboter wird ein Roboter verstanden, der einen Arm zur Bewegung eines Bearbeitungswerkzeuges aufweist, wobei das Bearbeitungswerkzeug insbesondere an dem genannten freien Ende mit der Gliederkette verbunden sein kann. Der Arm wiederum weist ein erstes und ein zweites (insbesondere langgestrecktes) Element auf, für das jeweils eine Längsachse definierbar ist. Dabei ist ein Winkel zwischen den Längsachsen der zwei Elemente des Armes einstellbar (Knickbewegung), um eine Position und/oder Orientierung des Bearbeitungswerkzeuges zu verändern. Z. B. sind die zwei Elemente um eine jeweils quer zu ihrer Längsachse verlaufende Rotationsachse gegeneinander verschwenkbar. Eine derartige Gestaltung kann über ein Knickgelenk oder Drehgelenk erzielt werden, über das die beiden Elemente miteinander verbunden sind. Die einzelnen Elemente können in sich starr sein und/oder eine zusätzliche Beweglichkeit aufweisen, z. B. ein Drehgelenk aufweisen, das eine Drehung um die Längsachse des Elements ermöglicht.
  • Die Verwendung eines Knickarmroboters hat den Vorteil, dass das Werkzeug innerhalb eines großen räumlichen Einsatzbereichs von dem Roboter bewegt werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn die Knickbewegung über einen Winkelbereich zwischen den Längsachsen von mehr als 90 Grad, insbesondere mehr als 120 Grad ausgeführt werden kann. Der große räumliche Einsatzbereich eines Knickarmroboters erlaubt es ferner, den zu bearbeitenden Stein mit demselben Bearbeitungswerkzeug von verschiedenen Seiten zu bearbeiten. Auch erlaubt es ein Knickarmroboter, einen langgestreckten Rohling während der Bearbeitung so zu positionieren, dass seine Längsachse zumindest annähernd in vertikaler Richtung verläuft. Der Rohling kann also gemäß einer bevorzugten Anordnung während seiner Bearbeitung aufrecht positioniert sein. Damit wird es insbesondere möglich, mit der Vorbearbeitung des Rohlings sehr weit fortzuschreiten. Dies gilt insbesondere im Fall von herzustellenden Gegenständen, die in liegender Position auf Grund ihres eigenen Gewichts brechen können. Ein Beispiel hierfür sind Skulpturen mit einer Verjüngung.
  • Knickarmroboter haben sich überraschenderweise, trotz der verhältnismäßig großen Dichte, als besonders geeignet für die Bearbeitung von Steinen erwiesen. Da es sich bei Steinen weitestgehend um ein Material handelt, das frei von inneren mechanischen Spannungen ist, treten nur vernachlässigbar kleine Vibrationen am Bearbeitungswerkzeug auf. Dies ermöglicht es dem Knickarmroboter, trotz einer verhältnismäßig leichten Bauweise (z. B. im Vergleich zu Robotern und Maschinen mit Verstrebungen) das oder die Bearbeitungswerkzeuge präzise und zuverlässig zu bewegen, zu positionieren und/oder zu orientieren. Auf Grund der leichten Bauweise ist ein Knickarmroboter kostengünstig herstellbar und in seinen Einsatzbereich zu bringen.
  • Die Verwendung des Knickarmroboters ermöglicht es, Material zu sparen bzw. wieder zu verwenden, da für die Steinbearbeitung neue Bearbeitungsweisen eingesetzt werden können. Dies beruht unter anderem auf der Möglichkeit, dass das Bearbeitungswerkzeug in nahezu beliebigen Orientierungen und/oder Positionen von dem Roboter gehalten werden kann und/oder präzise bewegt werden kann. Auf eine bevorzugte Material sparende und besonders umweltverträgliche Ausführungsform wird noch näher eingegangen.
  • Ferner kann der jeweilige Gegenstand mit dem Roboter automatisiert und daher kostengünstig hergestellt werden, wobei – wie bereits erwähnt – ein Knickarmroboter eine besonders kostengünstige Ausführungsform eines Roboters ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Knickarmroboter um einen Roboter mit einer Gliederkette der oben genannten Art, wobei Glieder der Kette durch Rotationsbewegungen um zumindest fünf, vorzugsweise zumindest sechs Rotationsachsen gegeneinander verschwenkt werden können, sodass das freie Ende in eine gewünschte Position und/oder Orientierung gebracht wird. Insbesondere kann das an dem freien Ende angeordnete Werkzeug dadurch mit drei voneinander unabhängigen translatorischen und drei voneinander unabhängigen rotatorischen Freiheitsgraden bewegbar sein. Geeignete sechsachsige Roboter kombinieren z. B. eine Anzahl von translatorischen und rotatorischen Achsen zur Positionierung mit drei rotatorischen Achsen zur Einstellung der Orientierung eines Werkzeuges.
  • Insbesondere wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Steinen vorgeschlagen, wobei zumindest ein Bearbeitungswerkzeug verwendet wird, wobei das Bearbeitungswerkzeug mit einem Knickarmroboter verbunden ist oder verbunden wird und wobei der Knickarmroboter derart gesteuert wird, dass das Bearbeitungswerkzeug unter Ausführung einer Bewegung des Knickarmes in eine Bearbeitungsposition zur Bearbeitung eines Steins gebracht wird und/oder unter Ausführung der Bewegung des Knickarmes den Stein bearbeitet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Position und/oder Form einer zu erzielenden Oberfläche eines aus dem Stein herzustellenden Gegenstandes definiert und/oder werden entsprechende Daten von einer Steuerung des Roboters geladen. Der Roboter wird derart gesteuert, dass eine Mehrzahl von Blöcken von einem verbleibenden Rest des Steins getrennt wird, so dass die zu erzielende Oberfläche zumindest stellenweise annähernd freigelegt wird.
  • Obwohl die Verwendung eines Knickarmroboters bevorzugt wird, ist diese Ausgestaltung der Erfindung nicht auf die Verwendung eines Knickarmroboters beschränkt. Die Blöcke können vielmehr auch unter Verwendung eines anderen Robotertyps von dem Rohling getrennt werden.
  • Unter einem "Block" werden zusammenhängende Bereiche des Steins verstanden, die nicht durch Fräswerkzeuge oder andere Werkzeuge zermahlen werden. Die Blöcke können eine beliebige Form aufweisen. Gleichwohl wird bevorzugt, quaderförmige Blöcke und/oder Blöcke in Form eines Parallelepipeds von dem Rohling abzutrennen. Eine solche Form hat den Vorteil, dass der jeweilige Block durch Schnitte in maximal drei zueinander quer verlaufenden Ebenen abgetrennt werden kann, wobei zusätzliche Schnitte in parallelen Ebenen erforderlich sein können. Es sind jedoch beispielsweise auch pyramidenförmige Blöcke mit z. B. dreieckiger Grundfläche möglich. Vorzugsweise betragen die Abmessungen der Blöcke ein Vielfaches der Schnittbreite, z. B. zumindest das 10-fache der Schnittbreite.
  • Es wird vorgeschlagen, zumindest einen Teil der Blöcke unter Verwendung desselben Bearbeitungswerkzeugs vollständig von dem verbleibenden Rest des Steins zu trennen. Somit ist es nicht wie bei dem in der DE 692 16 544 T2 beschriebenen Verfahren erforderlich, Steinmaterial mit aufwändigen Verfahrensweisen wie Keilen oder Abschlagen von dem Rohling zu trennen. Hier werden die Vorteile der Verwendung eines Roboters besonders deutlich. Mit einem Roboter ist es möglich, das Bearbeitungswerkzeug in kürzester Zeit in eine veränderte Position und Orientierung zu bringen, sodass das vollständige Abtrennen eines Blocks möglich ist.
  • Vorzugsweise ist das Bearbeitungswerkzeug ein zum Schneiden von Steinen ausgestaltetes Schneidwerkzeug, und weist insbesondere eine Trennscheibe auf.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Position und/oder Form einer zu erzielenden Oberfläche eines aus dem Stein herzustellenden Gegenstandes definiert und/oder werden entsprechende Daten von einer Steuerung des Roboters geladen. Der Roboter wird derart gesteuert, dass zumindest eine Punktierausnehmung als Bezug für ein Freilegen der zu erzielenden Oberfläche gesetzt wird. Das Punktieren von Steinen durch Setzen von Punktierausnehmungen ist eine Tätigkeit, die mit äußerster Präzision ausgeführt werden muss. Üblicherweise wird sie bisher per Hand ausgeführt, teilweise unter Verwendung von Maschinenhilfsmitteln. Auf Grund des hohen Aufwandes und der erforderlichen Präzision wurde die Anzahl der Punktierausnehmungen möglichst gering gehalten. Durch die Verwendung eines Roboters, insbesondere eines Knickarmroboters, kann einerseits die Präzision noch erhöht werden, wodurch der Boden der Punktierausnehmungen noch dichter an der zu erzielenden Oberfläche liegen kann. Andererseits können bei vertretbarem Aufwand Punktierausnehmungen in größerer Zahl in den Rohling eingebracht werden. Beispielsweise wird hierfür ein Bohrwerkzeug und/oder ein Fräswerkzeug verwendet, das an dem Roboter angebracht ist.
  • Vorzugsweise ist der Roboter mit einer rechnergestützten Steuerung zur Steuerung seiner Bewegungen kombiniert. Insbesondere kann die Steuerung einen Personal Computer (PC) aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können vor und/oder während eines Betriebes des Roboters Steuerinformationen erzeugt und/oder aufbereitet werden. Auch eine weiter gehende Datenverarbeitung, z. B. das Aufbereiten und Ablegen von Daten in einer Datenbank für zukünftigen Roboterbetrieb, kann zusätzlich stattfinden.
  • Insbesondere wird vorgeschlagen, vor und/oder während der Bearbeitung des Steins automatisch Informationen über eine Position und/oder Form einer durch die Bearbeitung zu erzielenden Oberfläche zu erfassen und die Informationen zum Steuern des Roboters zu verwenden.
  • Beispielsweise kann eine Vorlage, ein zu reproduzierender Gegenstand und/oder ein Modell mit Hilfe einer Sensoreinrichtung datentechnisch erfasst werden. Auf diese Weise kann ein insbesondere räumlich dreidimensionaler Datensatz erzeugt werden, der zumindest wesentliche Informationen über den herzustellenden Gegenstand und/oder über dessen Vorbearbeitung enthält. Dieser Datensatz kann aufbereitet werden, beispielsweise indem automatisch ein Oberflächenmuster (z. B. eine Wellenstruktur und/oder eine Struktur, die durch eine Bearbeitung mit einem Meißel entstanden wäre) zu einer vorhandenen Oberfläche des herzustellenden Gegenstandes hinzu modelliert wird. Auf diese Weise kann eine durch den ursprünglichen Datensatz repräsentierte glatte Oberfläche zu einer scheinbar durch einen Bildhauer per Hand erzeugten Oberfläche werden. Insbesondere solche aufbereiteten Datensätze oder Teile davon können in der erwähnten Datenbank abgespeichert werden.
  • Eine weitere, bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung erforderliche Aufbereitung der Daten dient der Erzeugung eines für die Steuerung des Roboters geeigneten Datenformats und/oder der Vorbereitung der Daten hierfür. Beispielsweise werden hierbei Informationen über die Bearbeitung des Rohlings hinzugefügt und/oder die Oberflächendaten in Bewegungsabläufe des Roboters mit einem daran angebrachten Bearbeitungswerkzeug umgesetzt. Bei der Aufbereitung wird bevorzugt,
    • – eine etwaig vorhandene Störkontur eines Bearbeitungswerkzeugs zu berücksichtigen. Eine solche Störkontur besteht in vielen Fällen durch die Abmessungen des Bearbeitungswerkzeugs. Anders ausgedrückt ist mit dem Bearbeitungswerkzeug nicht in allen möglichen Orientierungen und Positionen des Bearbeitungswerkzeugs die gewünschte Bearbeitung des zu bearbeitenden Rohlings möglich.
    • – und/oder Eigenschaften eines konkret im einzelnen Fall zu bearbeitenden Rohlings zu berücksichtigen. Dabei werden beispielsweise in dem Stein vorhandene Spalte und/oder Schwachstellen berücksichtigt. Ferner können optische Eigenschaften wie Maserungen und optisch erkennbare Linien berücksichtigt werden. Auch kann berücksichtigt werden, dass die mechanischen Eigenschaften von Steinen nicht isotrop sind und der Stein z. B. bei der Bearbeitung in einer bestimmten Richtung ausgerichtet werden soll.
  • Sowohl bei der Erfassung der Informationen über die Position und/oder die Form der durch die Bearbeitung zu erzielenden Oberfläche als auch bei der genannten Aufbereitung der Daten können Vorgaben berücksichtigt werden, die eine Person, z. B. ein erfahrener Bildhauer, macht. Hierzu ist vorzugsweise zumindest eine Schnittstelle zur Eingabe entsprechender Informationen vorgesehen. Beispielsweise kann die zu erzielende Oberfläche von der Person auf diese Weise künstlerisch gestaltet werden, Vorgaben über eine Orientierung des Rohlings während der Bearbeitung gemacht werden und/oder in den Bearbeitungsablauf eingegriffen werden.
  • Eine Steuerung zum Steuern von Bewegungen des Knickarmroboters kann vor und/oder während der Bearbeitung des Steins Daten empfangen, die einen Bewegungsablauf während der Bearbeitung des Steins vorgeben und/oder beeinflussen. Es besteht somit die Möglichkeit, auch noch während der Bearbeitung des Steins auf die Bearbeitung Einfluss zu nehmen. Beispielsweise kann ein Sensor (z. B. ein optischer Sensor zur Aufnahme von Bilddaten) während der Bearbeitung Informationen aufnehmen, die ausgewertet werden und anschließend verwendet werden, um die Daten zu erzeugen und/oder zu verändern.
  • Der Stein kann während der Bearbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug automatisch gedreht und/oder translatorisch bewegt werden. Insbesondere ist eine Steuerung der Bewegung des Steins mit einer Steuerung des Roboters koordiniert. Hierauf wird noch näher eingegangen.
  • Bei der Bearbeitung des Steins wird bevorzugtermaßen das abgetrennte Steinmaterial automatisch von einem Bearbeitungsbereich abtransportiert. Dabei wird beispielsweise ein Vibrationsförderer zum Abtransport eingesetzt.
  • Ferner wird eine Anordnung zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen für Skulpturen, vorgeschlagen, die einen Knickarmroboter mit einem Knickarm, zumindest ein Bearbeitungswerkzeug und eine Positioniereinrichtung aufweist. Das Bearbeitungswerkzeug ist derart an dem Knickarmroboter angeordnet, dass es unter Ausführung einer Bewegung des Knickarms in eine definierte Bearbeitungsposition gebracht werden kann und/oder durch die Bewegung in definierter Weise eine Bearbeitung eines Steins durchführt. Die Positioniereinrichtung ist ausgestaltet, den Stein in eine definierte Position zu bringen und/oder in einer definierten Position zu halten, sodass eine Bearbeitung durch das Bearbeitungswerkzeug durchgeführt werden kann. Während der Bearbeitung eines Steins wirkt dieser mit der Positioniereinrichtung zusammen und/oder wird in der definierten Position gehalten.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zumindest einen Teil des Knickarmroboters auf einem höheren Niveau zu positionieren als eine Unterkante des zu bearbeitenden Steins. Dabei ist der Knickarmroboter so angeordnet, dass die durch eine Bewegung des Knickarms bestehende Reichweite für eine Bearbeitung des Steins sich ausgehend von dem höheren Niveau nach unten und nach oben erstreckt. Dadurch kann die Reichweite des Knickarmroboters insbesondere für hohe und/oder aufrecht positionierte Gegenstände genutzt werden.
  • Insbesondere weist der Roboter eine Basis auf, die ausgestaltet ist, während eines Betriebes des Roboters relativ zu einem Untergrund unbewegt zu bleiben, wobei die Positioniereinrichtung einen Aufenthaltsbereich und/oder einen Bearbeitungsbereich für den Stein definiert und wobei der Aufenthaltsbereich und oder der Bearbeitungsbereich eine am tiefsten gelegene Stelle aufweist, die tiefer angeordnet ist als die Basis des Roboters.
  • Das in dieser Beschreibung offenbarte Verfahren und die Anordnung können in einer oder mehreren Ausgestaltungen auch zur Bearbeitung von Formen angewendet bzw. eingesetzt werden. Diese Formen bestehen z. B. aus Kunststoff und dienen insbesondere dazu, entsprechend der Form ausgestaltete Gegenstände herzustellen. Beispielsweise wird eine solche Form (die aus zwei oder mehreren Teilen bestehen kann) zum Gießen eines oder mehrerer Gegenstände verwendet, etwa für Betongießen. So kann z. B. die in 4a bis 4c dargestellte Skulptur hergestellt werden.
  • Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Anordnung mit einem Knickarmroboter und zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Roboters angeordnete Rohlinge aus Stein,
  • 2 ein Flussdiagramm, das einen Ablauf bei der Vorbereitung und Aufbereitung von Daten für eine Steuerung des Roboterbetriebes veranschaulicht,
  • 3 eine Anordnung mit Einheiten und Einrichtungen zur Verarbeitung der Daten, die insbesondere gemäß dem Flussdiagramm von 2 erzeugt werden,
  • 4a eine Skulptur und einen entsprechenden Stein-Rohling, wobei bei einer Vorbearbeitung des Rohlings eine Vielzahl von Blöcken aus dem Rohling heraus getrennt wird,
  • 4b den Rohling gemäß 4a, nachdem eine erste Anzahl der Blöcke heraus getrennt worden ist, und
  • 4c eine Darstellung des Rohlings, wobei der bei einer Endbearbeitung zu entfernende Bereich des Rohlings hervorgehoben ist.
  • Der in 1 gezeigte Knickarmroboter 1 ist in zwei verschiedenen Arbeitspositionen dargestellt. In einer ersten Arbeitsposition weist ein freies Ende einer Gliederkette des Knickarmroboters nach links und trägt ein Fräswerkzeug 10. In einer zweiten Bearbeitungsposition ist das Ende der Gliederkette nach rechts und etwa horizontal ausgerichtet. Es trägt ein Schneidwerkzeug 8 mit einer Trennscheibe 9. Der Knickarmroboter 1 weist fünf Rotationsachsen auf, um die Elemente des Roboters oder Gruppen von Elementen des Roboters gedreht werden können. Drei der Rotationsachsen sind mit den Bezugszeichen 6a, 6b und 6c bezeichnet. Diese Rotationsachsen verlaufen senkrecht zu jeweils zwei benachbarten Elementen einer Gliederkette des Roboters und bilden somit eine Rotationsachse eines Drehgelenks bzw. Knickgelenks. Insbesondere sind ein erstes langgestrecktes Element 3 und ein zweites langgestrecktes Element 4 des Roboters über ein solches Knickgelenk (mit der Rotationsachse 6b) miteinander verbunden. Die Elemente 3, 4 bilden somit einen Knickarm. Dabei ist an beiden Enden dieses Knickarms jeweils wiederum ein Knickgelenk (mit den Rotationsachsen 6a, 6c) angeordnet. Ferner befindet sich zwischen den Rotationsachsen 6b und 6c, also innerhalb des zweiten langgestreckten Elements 4, ein Drehgelenk, das eine Drehung der beiden einander gegenüberliegenden Enden des Elements 4 um die Längsachse des Elements 4 ermöglicht. Wie aus den beiden verschiedenen Bearbeitungspositionen des Knickarmroboters 1 erkennbar ist, kann die Gliederkette außerdem um eine etwa in der Bildebene verlaufende Rotationsachse, die in vertikaler Richtung verläuft, gedreht werden. Hierzu ist eine fest auf einem Ständer 16 positionierte Basis 5 des Roboters über ein entsprechendes Drehgelenk mit einem Basisrotor 2 verbunden. Der Ständer 16 erstreckt sich von einer Bodenplatte 17 aus im Wesentlichen senkrecht nach oben und dient einer entsprechenden hochgestellten Positionierung des Knickarmroboters 1.
  • Anstelle des in der 1 gezeigten Knickarmroboters 1 kann auch ein anderer Knickarmroboter verwendet werden, beispielsweise ein Knickarmroboter mit sechs oder mehr Drehachsen.
  • Die anhand von 1 beschriebene Gliederkette mit drei Knickgelenken führt zu einer großen Reichweite des Roboters. So kann das erste Element 3 gegenüber dem Basisrotor 2 über einen Winkelbereich von mehr als 180 Grad verschwenkt werden. Es ist also insbesondere möglich, das erste Element 3 aus der auf der rechten Bildseite dargestellten Bearbeitungsposition bis in eine Stellung zu verschwenken, die senkrecht nach unten statt senkrecht noch oben weist. Ferner kann das zweite Element 4 gegenüber dem ersten Element 3 durch Drehung um die Rotationsachse 6b frei in jede beliebige relative Winkelposition verschwenkt werden. Der Winkelbereich beträgt daher 360 Grad. Ferner kann das an dem freien Ende der Gliederkette (also an dem freien Ende des zweiten Elements 4) jeweils angeordnete Bearbeitungswerkzeug ausgehend von der in der rechten Bearbeitungsposition dargestellten Stellung um zumindest 90 Grad in beiden Richtungen verschwenkt werden. Das Bearbeitungswerkzeug kann daher jede Position auf der linken Seite des im rechten Bildteil dargestellten Rohlings 14a erreichen.
  • Der Rohling 14a ist auf einem Drehtisch 11 angeordnet, der eine Drehachse 15 aufweist, welche in vertikaler Richtung verläuft und welche eine Drehung des auf dem Drehtisch 11 angeordneten Rohlings 14a in eine beliebige Drehstellung bezüglich dieser Drehachse 15 ermöglicht. Durch Koordinierung der Drehposition mit der Position des Bearbeitungswerkzeuges kann daher jeder Punkt auf der Oberfläche des Rohlings 14a mit einem an dem Knickarmroboter 1 angeordneten Bearbeitungswerkzeug bearbeitet werden. Bei dem Rohling 14a handelt es sich beispielsweise um einen quaderförmigen Rohling.
  • Der im linken Bildteil dargestellte Rohling 14b (z. B. wiederum ein quaderförmiger, jedoch liegender Rohling) ist auf einem Tisch 12 angeordnet, der entlang von Führungen 13a, 13b in einer senkrecht zur Bildebene stehenden Richtung translatorisch bewegbar ist. Beispielsweise können Schienen und/oder Rollen vorgesehen sein, um diese Bewegung zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Bewegung derart steuerbar und auf die Positionierung des Bearbeitungswerkzeuges abstimmbar, dass beliebige Positionen an der Oberseite und an den Seitenflächen des Rohlings 14b mit dem Bearbeitungswerkzeug bearbeitet werden können.
  • Bei der in 1 dargestellten Anordnung handelt es sich um eine bevorzugte Anordnung, bei der die Standzeit des Knickarmroboters 1 optimal genutzt werden kann, während beispielsweise der Rohling auf der rechten Seite auf dem Drehtisch 11 angeordnet wird (und beispielsweise durch über die Oberkante des Drehtisches 11 hinausragende Befestigungsmittel befestigt wird), kann der Rohling 14b auf der linken Seite von dem Roboter bearbeitet werden. Auch kann diese Zeit zur weiteren Vorbereitung der Bearbeitung des Rohlings 14a genutzt werden, insbesondere zur Planung der Bearbeitung und/oder zur Eingabe von Daten und/oder Informationen, die für die Bearbeitung benötigt werden. Wenn der Rohling 14a auf der rechten Seite bearbeitet wird, kann der fertig bearbeitete Gegenstand auf der linken Seite entfernt und durch einen neuen Rohling ersetzt werden.
  • Dabei sind Variationen der in 1 gezeigten Anordnung möglich, beispielsweise die Verwendung von Drehtischen auf beiden Seiten.
  • Wie im unteren Bildteil angedeutet ist, kann eine automatische Fördereinrichtung 18 vorgesehen sein, die bei der Bearbeitung von dem Rohling 14a entferntes Material abtransportiert. Ein Vibrationsförderer hat sich für diesen Zweck als gut geeignet erwiesen. Dargestellt sind auf der Fördereinrichtung 18 Blöcke 38, 39, die von dem Rohling 14a mit dem Schneidwerkzeug 8 abgetrennt wurden.
  • 2 zeigt innerhalb eines unteren Rahmens einen Ablauf bei der Erstellung von Daten für eine Steuerung des Roboterbetriebes, insbesondere für eine Steuerung des Knickarmroboters 1 gemäß 1. In einem zweiten, oberen Rahmen sind in 2 Schritte dargestellt, mit denen zusätzliche Informationen für den Ablauf bereitgestellt werden können und Informationen aus dem Ablauf genutzt werden können. Die Schritte des oberen Rahmens sind jedoch nicht zwingend für die Erzeugung der Steuerungsdaten erforderlich.
  • In Schritten S1 und S2 (von denen einer weggelassen werden kann) werden Informationen über eine Oberfläche und/oder Kontur eines durch die Steinbearbeitung herzustellenden oder zu reproduzierenden Gegenstandes gesammelt. Beispielsweise wird in dem Schritt S1 von einem Scanner zur Aufnahme räumlich dreidimensionaler Bildinformationen ein insbesondere vollständiges Bild einer Oberfläche des Gegenstandes oder eines Modells aufgenommen. Bei dem Scanner kann es sich beispielsweise um einen Laserscanner handeln. In Schritt S2 wird dagegen vorzugsweise ein Scanner für räumlich zweidimensionale Bildinformationen, z. B. mit fotografischen Bildermittlungseinrichtungen, verwendet. Dabei ist es jedoch auch möglich, aus einer Mehrzahl der zweidimensionalen Bildinformationen ebenfalls räumlich dreidimensionale Bilddaten zu gewinnen. Entsprechende Bildverarbeitungsverfahren sind an sich bekannt.
  • Die in dem Schritt S1 und/oder S2 gewonnenen Bildinformationen werden in Schritt D1 in ein geeignetes Datenformat umgewandelt, um die weitere Verarbeitung der Daten zu erleichtern und/oder zu ermöglichen. Nach Ausführung des Schritts D1 liegen die Daten beispielsweise im DXF-Format (Data Exchange File-Format) vor.
  • Diese Daten werden als Eingangsdaten für die in dem Schritt CAD vorgenommene Datenverarbeitung verwendet. Die Schritte S1, S2 und D1 müssen jedoch nicht oder nicht in derselben Weise wie beschrieben dem Schritt CAD vorgeschaltet sein. Vielmehr können Eingangsdaten für den Schritt CAD auch in anderer Weise gewonnen werden, beispielsweise wie im oberen Rahmen angedeutet in einem Schritt DB aus einer Datenbank entnommen und über einen optionalen Aufbereitungsschritt VR für den Schritt CAD aufbereitet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Schritte S1, S2 und/oder D1 auszuführen und zusätzlich zumindest einen der Schritte DB und VR auszuführen, wobei die Daten zwischen den Schritten CAD und VR sowie zwischen den Schritten VR und DB einzeln in jede der beiden Richtungen fließen können und/oder in beide Richtungen fließen können.
  • In dem Schritt VR kann eine Aufbereitung der aus der Datenbank und/oder der in dem Schritt CAD verarbeiteten Daten z. B. in einer Weise erfolgen, die zu einem veränderten künstlerischen Erscheinungsbild des herzustellenden Gegenstandes führt. Insbesondere können Teile der Oberflächendaten oder die gesamten Oberflächendaten verändert werden, so dass eine andere Oberflächenstruktur und/oder eine veränderte Oberflächenform erzielt wird. Anschließend können die in dem Schritt VR verarbeiteten Daten z. B. über Schritt DB einer Datenbank zugeführt werden. In der Datenbank sind für die Steuerung des Roboters vorbereitete Daten (mit und/oder ohne künstlerische Aufbearbeitung) für eine Vielzahl von potentiell herstellbaren Gegenständen abgespeichert. Nach der in Schritt VR durchgeführten Datenverarbeitung können die veränderten Daten auch wieder als Eingangsdaten für eine erneute Bearbeitung in dem Schritt CAD zur Verfügung gestellt werden. Der Schritt CAD kann also beispielsweise mindestens zweimal ausgeführt werden.
  • In dem Schritt CAD werden Daten in einem Format erzeugt, wie es an sich aus anderen Computer gestützten Entwurfsystemen (Computer Aided Design) bekannt ist.
  • Ausgangsdaten des Schritts CAD werden als Eingangsdaten in einem Schritt CAM verwendet. In diesem Schritt werden Daten in einem Format erzeugt, wie sie an sich aus Systemen zur Computer gestützten Produktion von Gegenständen bekannt sind (Computer Aided Manufacturing). Ein in dem oberen Rahmen dargestellter Schritt VB kann optional ausgeführt werden. Dabei kann ein Datenfluss in jede der beiden Richtungen und/oder in beiden Richtungen zwischen den Schritten VB und CAM stattfinden. Insbesondere kann die in dem Schritt CAM durchgeführte Datenverarbeitung wiederholt stattfinden. In dem Schritt VB können die Daten unter Berücksichtigung von Informationen über den von dem Roboter zu bearbeitenden Rohling, und/oder Informationen über eine vorgegebene Bearbeitungsweise verarbeitet werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Randbedingungen wie eine Störkontur eines bei der Bearbeitung einzusetzenden Werkzeugs und/oder Abmessungen anderer Teile einer Anordnung zum Bearbeiten des Rohlings zu berücksichtigen. Diese Funktionen werden bei einer traditionellen handwerklichen Bearbeitung von einem Bildhauer erfüllt. Daher kann durch den Schritt VB ein Bildhauer virtuell nachgebildet bzw. realisiert werden.
  • Die in dem Schritt CAM erzeugten Bilddaten können optional in einem Schritt SIM zur Simulation der Bearbeitung des Rohlings verwendet werden. Beispielsweise werden zumindest Teile der Bearbeitung und/oder wichtige Informationen über die Bearbeitung auf einem Bildschirm dargestellt. Dies ermöglicht die Überprüfung der geplanten Bearbeitung und erlaubt es einer fachkundigen Person, die Daten zu verändern. Eine entsprechende Schnittstelle kann an verschiedenen Stellen des in 2 dargestellten Ablaufes vorgesehen sein, beispielsweise zu dem Schritt VR und/oder zu dem Schritt VB. Alternativ oder zusätzlich können hier (wie anhand von Schritt VR beschrieben) Oberflächendaten verändert werden.
  • Die in dem Schritt CAM erzeugten Daten werden weiterhin optional in einem Schritt D2 für die Steuerung des Roboters aufbereitet. Die Daten können in diesem Schritt D2 beispielsweise in ein Datenformat umgewandelt werden, das üblicherweise für eine Computer unterstützte numerische Maschinensteuerung (CNC, Computerised Numerical Control) verwendet wird. Die so erzeugten Daten und/oder Ausgangsdaten des Schrittes CAM werden in dem Schritt C für die Steuerung des Roboters verwendet. Die Steuerung beinhaltet insbesondere auch die Steuerung eines an dem Roboter angebrachten maschinellen Bearbeitungswerkzeuges.
  • 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Roboter, beispielsweise den Knickarmroboter 1 gemäß 1. Der Roboter ist über eine Steuerverbindung mit einer Robotersteuerung 20 verbunden. Die Robotersteuerung 20 ist wiederum mit einem Rechner 22 verbunden, der außerdem mit einer Steuerung 30 für einen Drehtisch 32, mit einer Datenbank DB, mit zumindest einem Scanner 26 und/oder mit einem Bildschirm 28 verbunden ist. Optional kann eine direkte Verbindung zwischen der Robotersteuerung 20 und der Drehtischsteuerung 30 vorgesehen sein, oder kann eine gemeinsame Steuerung für den Roboter und den Drehtisch 32 vorgesehen sein.
  • Die in 3 dargestellte Anordnung ist insbesondere in der Lage, das anhand von 2 erläuterte Verfahren durchzuführen. Von einem Sensor 24 des Scanners 26 werden die für den Schritt S1 und/oder S2 benötigten Informationen gewonnen. Der Scanner 26 führt dann zumindest einen der Schritte S1, S2 aus. Die Schritte CAD, CAM, D1 und D2 werden von dem Rechner 22 durchgeführt. Ferner kann, soweit diese Schritte auszuführen sind, der Rechner 22 auch die Funktion eines virtuellen Restaurators aus Schritt VR und/oder die Funktion eines virtuellen Bildhauers aus Schritt VB übernehmen. Zur Simulation gemäß Schritt SIM und um den Rechner 22 bedienen zu können, ist der Bildschirm 28 vorgesehen. Die Steuerung des Roboters und die Steuerung des Drehtisches 32 werden insbesondere so ausgeführt, dass bei gleichzeitiger und/oder abwechselnder Bewegung des Roboters und des Drehtisches 32 der auf dem Drehtisch 32 angeordnete Rohling in der geplanten Weise bearbeitet wird.
  • In den 4a bis 4c ist jeweils eine Außenkontur einer aus einem Stein-Rohling 14a herzustellenden Skulptur 33 dargestellt. Die Außenkontur folgt einer zu erzielenden Oberfläche 36 der Skulptur 33. Bei dem Rohling 14a handelt es sich beispielsweise um den auf der rechten Figurenseite von 1 dargestellten Rohling. Der Rohling 14a ist ein quaderförmiger, bei der Bearbeitung auf dem Drehtisch 11 gemäß 1 aufrecht stehender Rohling mit einer Höhe H, die beispielsweise im Bereich von 1,5 bis 4,5 m liegt, insbesondere ca. 3 m beträgt. Die Breite B des Rohlings 14a beträgt beispielsweise 0,5 bis 2 m, insbesondere ca. 1,3 m. Eine in den 4a bis 4c nicht dargestellte Tiefe des Rohlings 14a kann beispielsweise in der gleichen Größenordnung wie die Breite B liegen.
  • Solch große und schwere Blöcke können mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren nicht in effektiver Weise bei aufrecht stehendem Rohling zu der gewünschten Skulptur bearbeitet werden. Andererseits ist eine liegende Bearbeitung des Rohlings bis zur fertigen Skulptur nicht oder nur mit größtem Aufwand möglich, da Figurenteile wie beispielsweise ein Arm, der Kopf oder ein Bein bereits aufgrund des eigenen Gewichts des Steinmaterials leicht abbrechen können. Ein Abstützen von Figurenteilen erschwert aber die im Liegen ohnehin schwierige Bearbeitung. Insbesondere für die Bearbeitung solcher Skulpturen kann die Erfindung mit Vorteil eingesetzt werden.
  • Im Folgenden wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben. In 4a ist die Außenkontur des Rohlings 14a noch vollständig. Sie entspricht einer Oberfläche 34 des Rohlings 14a vor der Bearbeitung. Durch einen ersten Bearbeitungsschritt, in dem eine Vielzahl von quaderförmigen Blöcken aus dem Rohling herausgetrennt werden, wird eine Oberfläche 35 des Rohlings erzielt. Die Blöcke können beispielsweise etwa würfelförmig sein, wie in der 4a dargestellt ist. Eine Anzahl der Blöcke ist mit den Bezugszeichen 38a bis 38z bezeichnet. Mit einem an dem Roboter angebrachten Schneidwerkzeug werden die Blöcke 38 von dem Rohling 14a abgetrennt. Dabei sind insbesondere die folgenden Gesichtspunkte zu berücksichtigen:
    • 1. Die Stabilität des Rohlings während der Bearbeitung.
    • 2. Die Effizienz der Bearbeitung. Beispielsweise können die für das Heraustrennen der Blöcke 38a und 38d erforderlichen Schnitte in vertikaler Richtung jeweils in einem einzigen durchgehenden Arbeitsgang ausgeführt werden.
    • 3. Vermeidung von Beschädigung desjenigen Bereichs im Rohling 14a, der sich innerhalb der Oberfläche 36 der herauszuarbeitenden Skulptur 33 befindet.
    • 4. Effizienz beim Abtransport der abgetrennten Blöcke 38. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, wenn der Block 38z an der Unterkante des Rohlings 14a zuerst herausgetrennt wird und die darüber liegenden Blöcke bei der Schnittbearbeitung von selbst herabfallen. Andererseits können durch ein Herabfallen der Blöcke der Rohling 14a und die Positioniereinrichtung oder Halteeinrichtung zum Halten des Rohlings in der Bearbeitungsposition beschädigt werden. Auch sind Schäden an dem Roboter möglich.
  • Die Reihenfolge der Bearbeitung beim Heraustrennen der Blöcke 38 bedarf daher einer sorgfältigen Planung, die beispielsweise in dem Schritt VB gemäß 2 durchgeführt wird.
  • In 4b ist eine weitere Vielzahl von quaderförmigen Blöcken 39 (Bezugszeichen 39a bis 39z) dargestellt, die in einem zweiten Bearbeitungsschritt von dem aus dem ersten Bearbeitungsschritt verbleibenden Rest des Rohlings 14a abgetrennt werden. Die Blöcke 39 sind insbesondere wesentlich kleiner als die Blöcke 38 und haben eine Größe von beispielsweise 20 cm Höhe × 10 cm Breite × 10 cm Tiefe im Vergleich zu einer Kantenlänge von 20 cm im Fall der würfelförmigen Blöcke 38. Da die Blöcke 39 kleiner sind, kann die Oberfläche 36 der zu erzielenden Skulptur 33 weiter angenähert werden.
  • Bei einer Variante des anhand von 4a bis 4c dargestellten Verfahrens wird eine Vielzahl von Punktierausnehmungen 40 in einen Rest des Rohlings eingebracht, beispielsweise mit einem Bohrer oder mit einem Fräswerkzeug. Stellvertretend für die Vielzahl der Punktierausnehmungen 40 ist eine der Ausnehmungen in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung in 4b dargestellt. Die Ausschnittsvergrößerung zeigt auf ihrer linken Seite von oben nach unten verlaufend die Oberfläche 36 der herzustellenden Skulptur 33. Im rechten Teil des Ausschnitts ist die ebenfalls von oben nach unten verlaufende Oberfläche 35 nach dem Abtrennen der Blöcke 38 dargestellt. Ausgehend von dieser Oberfläche 35 erstreckt sich die Punktierausnehmung 40 in Form eines z. B. kreisförmigen Sackloches bis dicht vor die Oberfläche 36. Eine Vielzahl solcher Punktierausnehmungen 40 ermöglicht es einem Bildhauer, den nach dem Abtrennen der Blöcke 38 und/oder 39 verbleibenden Rest des Rohlings 14a per Hand zu der gewünschten Skulptur oder Form weiter zu bearbeiten. Der im Folgenden anhand von 4c beschriebene Bearbeitungsschritt kann dann entfallen. Von besonderem Vorteil ist, dass das Setzen der Punktierausnehmungen automatisch und computergesteuert erfolgen kann. Die Positionen und Orientierungen der Punktierausnehmungen werden z. B. unter Verwendung von Software durch den Computer (z. B. Rechner 22 gemäß 3) festgelegt.
  • 4c zeigt einen ersten schräg schraffierten Bereich von Material 41, das bei dem Abtrennen der Blöcke 38 und 39 von dem Rohling entfernt wurde. Ebenfalls schräg schraffiert, jedoch mit anderer Linienorientierung dargestellt ist der Bereich mit Material 42, das nun in einem folgenden Bearbeitungsschritt beispielsweise unter Verwendung eines Fräswerkzeuges entfernt wird. Das Fräswerkzeug oder andere Werkzeug wird wie auch das zum Abtrennen der Blöcke 38, 39 verwendete Bearbeitungswerkzeug während und/oder vor der Bearbeitung von einem Roboter, vorzugsweise einem Knickarmroboter, bewegt.
  • Durch das Abfräsen des Materials 42 wird die gewünschte Skulptur 33 erzielt. Alternativ kann das Abfräsen des Materials 42 zumindest stellenweise vor dem Erreichen der Oberfläche 36 beendet werden, so dass das letzte noch außerhalb der Oberfläche 36 verbleibende Material per Hand und/oder mit einem anderen Bearbeitungswerkzeug abgearbeitet werden kann. In diesem Fall können ebenfalls wie anhand von 4b beschrieben und/oder nach dem Abfräsen des Materials 42 Punktierausnehmungen gesetzt werden. Es ist somit möglich, einen nahezu fertig bearbeiteten Rohling mit optionalen Punktierausnehmungen vollautomatisch herzustellen.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen (14) für Skulpturen, wobei – zumindest ein Bearbeitungswerkzeug (8, 10) verwendet wird, wobei das Bearbeitungswerkzeug (8, 10) mit einem Knickarmroboter (1) verbunden ist oder verbunden wird, – der Knickarmroboter (1) derart gesteuert wird, dass das Bearbeitungswerkzeug (8, 10) unter Ausführung einer Bewegung des Knickarmes (3, 4) in eine Bearbeitungsposition zur Bearbeitung eines Steins gebracht wird und/oder unter Ausführung der Bewegung des Knickarmes (3, 4) den Stein bearbeitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Position und/oder Form einer zu erzielenden Oberfläche (36) eines aus dem Stein herzustellenden Gegenstandes (33) definiert wird und/oder entsprechende Daten von einer Steuerung (20) des Roboters (1) geladen werden und wobei der Roboter (1) derart gesteuert wird, dass eine Mehrzahl von Blöcken (38; 39) von einem verbleibenden Rest des Steins getrennt wird, so dass die zu erzielende Oberfläche (36) zumindest stellenweise annähernd freigelegt wird.
  3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest ein Teil der Blöcke (38; 39) unter Verwendung desselben Bearbeitungswerkzeugs (8) vollständig von dem verbleibenden Rest des Steins getrennt werden.
  4. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bearbeitungswerkzeug (8) ein zum Schneiden von Steinen ausgestaltetes Schneidwerkzeug, ist und insbesondere eine Trennscheibe (9) aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Position und/oder Form einer zu erzielenden Oberfläche (36) eines aus dem Stein herzustellenden Gegenstandes (33) definiert wird und/oder entsprechende Daten von einer Steuerung (20) des Roboters (1) geladen werden und wobei der Roboter (1) derart gesteuert wird, dass zumindest eine Punktierausnehmung (40) als Bezug für ein Freilegen der zu erzielenden Oberfläche (36) gesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor und/oder während der Bearbeitung des Steins automatisch Informationen über eine Position und/oder Form einer durch die Bearbeitung zu erzielenden Oberfläche (36) erfasst werden und die Informationen zum Steuern des Roboters (1) verwendet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuerung (20) zum Steuern von Bewegungen des Knickarmroboters (1) vor und/oder während der Bearbeitung des Steins Daten empfängt, die einen Bewegungsablauf während der Bearbeitung des Steins vorgeben und/oder beeinflussen.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Daten unter Berücksichtigung von Informationen über Eigenschaften des Steins, über einen zeitlichen Ablauf der Bearbeitung und/oder über eine Störkontur des Bearbeitungswerkzeugs (6, 8) erstellt werden und/oder solche Informationen aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Bearbeitung des Steins abgetrenntes Steinmaterial (38, 39) automatisch von einem Bearbeitungsbereich abtransportiert wird, insbesondere unter Verwendung eines Vibrationsförderers.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stein während der Bearbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug (6, 8) automatisch gedreht und/oder translatorisch bewegt wird.
  11. Anordnung zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere zur Vorbearbeitung von Rohlingen (14) für Skulpturen, mit – einem Knickarmroboter (1) mit einem Knickarm (3, 4), – zumindest einem Bearbeitungswerkzeug (8, 10), das derart an dem Knickarmroboter (1) angeordnet ist, dass es unter Ausführung einer Bewegung des Knickarms (3, 4) in eine definierte Bearbeitungsposition gebracht werden kann und/oder durch die Bewegung in definierter Weise eine Bearbeitung eines Steins durchführt, – einer Positioniereinrichtung (11, 12), die ausgestaltet ist, den Stein in eine definierte Position zu bringen und/oder in einer definierten Position zu halten, sodass eine Bearbeitung durch das Bearbeitungswerkzeug (8, 10) durchgeführt werden kann.
  12. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch 11, einem zu bearbeitenden Stein, der mit der Positioniereinrichtung (11, 12) zusammenwirkt und der in der definierten Position ist und/oder gehalten wird.
  13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Roboter (1) eine Basis (5) aufweist, die ausgestaltet ist, während eines Betriebes des Roboters (1) relativ zu einem Untergrund unbewegt zu bleiben, wobei die Positioniereinrichtung (11, 12) einen Aufenthaltsbereich und/oder einen Bearbeitungsbereich für den Stein definiert und wobei der Aufenthaltsbereich und oder der Bearbeitungsbereich eine am tiefsten gelegene Stelle aufweist, die tiefer angeordnet ist als die Basis (5) des Roboters (1).
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Positioniereinrichtung (11, 12) ausgestaltet ist, den Stein vor, während und/oder nach seiner Bearbeitung in eine veränderte Position und/oder Orientierung zu bewegen, wobei die Positioniereinrichtung (11, 12) mit einer Steuerung (30) kombiniert ist, um einen Betrieb der Positioniereinrichtung (11, 12) zu steuern, wobei der Roboter (1) mit einer Steuerung (20) zum Steuern eines Betriebes des Roboters (1) kombiniert ist und wobei die Steuerung (30) der Positioniereinrichtung (11, 12) und die Steuerung (20) des Roboters (1) ausgestaltet und miteinander verbunden sind, sodass eine Bewegung des Roboters (1) und eine Bewegung des Steins miteinander koordinierbar sind, oder wobei die Steuerung der Positioniereinrichtung und die Steuerung des Roboters als eine einzige gemeinsame Steuerung ausgestaltet sind.
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