DE102006056179A1 - Grinding head for use in industrial robot, in grinding system, comprises grinding unit for processing surface of workpiece, where connection device is provided for connecting grinding unit to holder - Google Patents

Grinding head for use in industrial robot, in grinding system, comprises grinding unit for processing surface of workpiece, where connection device is provided for connecting grinding unit to holder Download PDF

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Abstract

The grinding head comprises a grinding unit (2) for processing a surface of a workpiece. A connection device (3) is provided for connecting the grinding unit to a holder, particularly a hand flange of an industrial robot. The connection device has a device (12) for regulating the compression force of the grinding unit on the surface of a workpiece. The device for regulating the compression force has a pneumatic or hydraulic element. An independent claim is also included for a method for processing a workpiece, with which a grinding unit is connected with a robotic arm.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifkopf, insbesondere zur Verwendung an einem Industrieroboter, mit einem Schleifgerät zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks und mit einer Verbindungseinrichtung zur Anbindung des Schleifgerätes an einer Halterung, d.h. beispielsweise an dem Handflansch eines Industrieroboters, wobei die Halterung eine Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft des Schleifgerätes an die Oberfläche des Werkstückes aufweist.The The invention relates to a grinding head, in particular for use on an industrial robot, with a grinder for processing a surface of a workpiece and with a connecting device for connecting the grinding device to a Bracket, i. for example on the hand flange of an industrial robot, wherein the holder comprises means for controlling the contact pressure of the sander to the surface of the workpiece having.

Aus der EP 0 349 291 B1 ist ein Industrieroboter bekannt, an dessen Arm ein Werkzeug vorgesehen ist, wobei über eine Sensorik zur Steuerung des Bearbeitungsvorganges eine konstante Rückwirkungskraft zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug aufrechterhalten werden soll. Die Kosten für die Sensorik sowie die Regelungseinrichtungen sind vergleichsweise hoch. Zudem sind die Ansprechzeiten von sensorgestützten Regelungssystemen zu hoch um reproduzierbare Oberflächen in höchster Qualität zu bearbeiten.From the EP 0 349 291 B1 an industrial robot is known, on whose arm a tool is provided, which is to be maintained via a sensor for controlling the machining process, a constant reaction force between the workpiece and the tool. The costs for the sensors and the control devices are comparatively high. In addition, the response times of sensor-based control systems are too high to process reproducible surfaces of the highest quality.

Weiter ist aus der DE 32 40 416 A1 ein Schleifwerkzeug für Industrieroboter bekannt, bei welchem das Werkzeug federbelastet an der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes anliegt. Da sich die Federkraft in Abhängigkeit des Federweges ändert, kann bei diesem bekannten Schleifwerkzeug keine konstante Anpresskraft des Werkzeuges an die Werkstückoberfläche erreicht werden. Auch die Einstellung einer Anpresskraft ist nicht möglich. Ein federbelastet gelagertes Werkstück ist aus der DE 10 2004 062 959 A1 bekannt.Next is from the DE 32 40 416 A1 a grinding tool for industrial robots, in which the tool is spring-loaded on the surface to be machined of the workpiece. Since the spring force changes depending on the spring travel, no constant contact force of the tool can be achieved on the workpiece surface in this known grinding tool. The adjustment of a contact pressure is not possible. A spring loaded stored workpiece is from the DE 10 2004 062 959 A1 known.

Weiter wird in der DE 103 43 150 A1 eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken vorgeschlagen, bei welcher das Werkstück auf einer Plattform aufgespannt ist. Diese Plattform ist durch eine beim Bearbeiten des Werkstückes mit dem Werkzeug aufgebrachte Kraft in Anpressrichtung des Werk zeuges verlagerbar. Durch das teilweise hohe Gewicht der Plattform und/oder des Werkstückes ist diese Regulierung der Anpresskraft jedoch besonders aufwendig.Next will be in the DE 103 43 150 A1 proposed a device for machining workpieces, in which the workpiece is clamped on a platform. This platform is by a force applied during processing of the workpiece with the tool force in the pressing direction of the work tool displaced. Due to the partially high weight of the platform and / or the workpiece, however, this regulation of the contact pressure is particularly complex.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher mit einfachen Mitteln eine besonders zuverlässige Regelung der Anpresskraft eines Schleifgerätes an die Oberfläche eines Werkstückes ermöglicht.Of the The present invention is based on the object, a Grinding head of the aforementioned type to create, which with simple means a particularly reliable control of the contact pressure a grinder to the surface a workpiece allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft wenigstens ein Pneumatik- und/oder Hydraulikelement aufweist. Durch das wenigstens eine Pneumatik- und/oder Hydraulikelement ist es möglich, den Anpressdruck des Schleifgerätes auf die Oberfläche des Werkstückes während der Bearbeitung konstant zu halten. Die Ausrüstung eines Industrieroboters oder eines Schleifgerätes mit einer derartigen Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft ist vergleichsweise einfach möglich, da diese lediglich zwischen dem Handflansch des Industrieroboters und dem Schleifgerät angeordnet werden muss. Durch die kurze Ansprechzeit von Pneumatik- und/oder Hydraulikelementen ist es möglich, eine sehr hohe Bearbeitungsqualität reproduzierbar zu erreichen. Im Gegensatz zu bekannten federbelasteten Systemen kann die Anpresskraft unabhängig von dem Verstellweg, den das Schleifgerät relativ zu dem Arm des Roboters bewegt wird, konstant gehalten werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Anpresskraft frei zu wählen und bspw. durch geeignete Programmierung zu definieren. Es kann somit auch während des Schleifens die Anpresskraft gezielt geändert werden.These Task is according to the invention essentially solved by that the means for controlling the contact pressure at least one Having pneumatic and / or hydraulic element. By the least a pneumatic and / or hydraulic element, it is possible to Contact pressure of the sander on the surface of the workpiece during the Keep processing constant. The equipment of an industrial robot or a grinder with such a device for controlling the contact pressure relatively easy, since these only between the hand flange of the industrial robot and the sander must become. Due to the short response time of pneumatic and / or Hydraulic elements it is possible to achieve a very high quality of processing reproducible. In contrast to known spring-loaded systems, the contact pressure independently from the displacement that the grinder relative to the arm of the robot is moved, kept constant. In addition, it is possible the Pressing force free to choose and, for example, to be defined by suitable programming. It can thus also during of grinding the contact force can be changed specifically.

Zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Schleifkopf eignet sich beispielsweise ein zentral angeordneter Pneumatik- oder Hydraulikzylinder. Es wird jedoch bevorzugt, wenn die Verbindungseinrichtung mit einer Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft ausgestattet ist, die drei jeweils als Linearstellglied ausgebilde te Pneumatikelemente aufweist. Dies ermöglicht insbesondere bei gekrümmten Werkstückoberflächen die Bearbeitung mit einer konstanten Anpresskraft.To the Use in a grinding head according to the invention For example, a centrally arranged pneumatic or Hydraulic cylinder. However, it is preferred if the connection device equipped with a device for controlling the contact pressure is, the three DE each as a linear actuator fancy te pneumatic elements having. this makes possible especially in curved Workpiece surfaces the Machining with a constant contact force.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Druck mit wenigstens einem Pneumatik- und/oder Hydraulikelement über den gesamten Stellweg durch ein Präzisionsregelventil oder dergleichen Druckregeleinheit konstant gehalten. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das die Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft einen Druckbehälter aufweist, der mit dem wenigstens einen Pneumatik- und/oder Hydraulikelement verbunden ist. Hierbei wird es bevorzugt, wenn der Druckbehälter ein im Vergleich zu dem Hubraum des wenigstens einen Pneumatik- und/oder Hydraulikelements großes Volumen aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass das verdrängte Volumen des Pneumatik- und/oder Hydraulikelements nur zu vernachlässigbar kleinen Druckschwankungen innerhalb des Druckbehälters führt, so dass die Anpresskraft konstant gehalten werden kann.To a preferred embodiment of Invention, the pressure with at least one pneumatic and / or Hydraulic element over the entire travel through a precision control valve or the like Pressure control unit kept constant. Alternatively, it is possible, the device for regulating the pressure force has a pressure vessel, with the at least one pneumatic and / or hydraulic element connected is. Here, it is preferred if the pressure vessel a in comparison to the displacement of the at least one pneumatic and / or Hydraulic elements large volume having. This makes it possible that the repressed Volume of pneumatic and / or Hydraulic elements only negligible pressure fluctuations within the pressure vessel, so that the contact pressure can be kept constant.

Um ein rasches Ansprechen der Einrichtung zur Regulierung der Anpresskraft zu ermöglichen und somit die Anpresskraft möglichst konstant zu halten, ist der Reibungswiderstand der Pneumatik- und/oder Hydraulikelemente möglichst niedrig. Die Lineareinheiten sind daher nach einer bevorzugten Ausführungsform als Wälzlagerführungen ausgebildet, um einen möglichst geringen Reibungswiderstand aufzuweisen. Weiter wird der Einsatz von Pneumatikzylindern mit einer sehr geringen Losbrechkraft von bspw. bis zu etwa 1,5 N bevorzugt, die insbesondere deutlich unter der benötigten Anpresskraft liegt. Bei der Verwendung von Pneumatikzylindern kann die Anpresskraft zwischen etwa 1,5 N und etwa 600 N liegen. Eine Anpresskraft zwischen 4, 5 N und 141 N, insbesondere zwischen etwa 10 N und etwa 30 N hat sich als besonders günstig herausgestellt.In order to enable a rapid response of the device for regulating the contact pressure and thus to keep the contact force as constant as possible, the frictional resistance of the pneumatic and / or hydraulic elements is as low as possible. The linear units are therefore designed according to a preferred embodiment as roller bearing guides in order to have the lowest possible frictional resistance. Next is the use of Pneumatic cylinders with a very low breakout force of, for example. Up to about 1.5 N preferred, which is in particular well below the required contact pressure. When using pneumatic cylinders, the contact pressure can be between about 1.5 N and about 600 N. A contact pressure between 4, 5 N and 141 N, in particular between about 10 N and about 30 N has been found to be particularly favorable.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass zumindest das wenigstens eine Pneumatik- und/oder Hydraulikelement mit einem Schutzbalg gegen Verschmutzung abgedichtet ist. Zusätzlich kann diesem Schutzbalg Sperrluft gegen das Eindringen von Schleifwasser und/oder Schleifstaub zugeführt werden. Um die Standzeit der Schleifscheibe des Schleifgerätes zu verbessern kann dem Schleifgerät eine Düse zugeordnet sein, mit welcher der Schleifscheibe Schleifwasser zugeführt wird. Dabei kann das Schleifwasser auch durch eine Hohlwelle im Zentrum der Schleifscheibe zugeführt werden, so dass der Schleifschlamm aus dem Schleifpapier ausgewaschen wird. Dies führt einerseits zu einer Erhöhung der Abtragungsleistung und damit zu einer Reduzierung der Bearbeitungszeit eines Werkstückes und verbessert gleichzeitig die Standzeit einer Schleifscheibe. Um ein leichtes Auswechseln der Schleifscheibe zu ermöglichen, ist diese vorzugsweise über einen Kletthaftteller an dem Schleifgerät befestigt.In Development of the inventive concept, it is provided that at least the at least one pneumatic and / or hydraulic element with a Protective bellows is sealed against contamination. In addition, can this protective bellows sealing air against the ingress of grinding water and / or grinding dust supplied become. In order to improve the service life of the grinding wheel of the grinder can the sander a nozzle be assigned, with which the grinding wheel grinding water is supplied. The grinding water can also be through a hollow shaft in the center supplied to the grinding wheel so that the abrasive slurry is washed out of the sandpaper becomes. this leads to on the one hand to an increase the ablation performance and thus to a reduction of the processing time a workpiece and at the same time improves the service life of a grinding wheel. To allow easy replacement of the grinding wheel, this is preferably over a Kletthaftteller attached to the grinder.

Die Erfindung betrifft weiter ein Schleifsystem mit einem Industrieroboter, an welchem ein Schleifkopf der oben beschriebenen Art zur Bewegung relativ zu einer Werkstückoberfläche befestigt ist. Das Schleifsystem kann erfindungsgemäß im Wesentlichen aus einer transportablen Roboterbearbeitungszelle bestehen, die als eine in sich abgeschlossene und in sich steife Produktionseinheit ausgebildet sein kann, so dass diese bei Bedarf auch leicht transportierbar ist. Die Bearbeitungszelle umfasst dabei nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Einhausung, wenigstens einen darin aufgenommenen Roboterarm mit einem darin befestigten Schleifkopf sowie eine Werkstückaufnahme, die beispielsweise als eine Dreheinheit ausgebildet sein kann. Die Bearbeitungszelle kann auch in einen Bearbeitungsbereich, welcher zur Vermeidung von Geräuschemissionen, eindringenden Schmutz und/oder austreten Schleifstaub abgedichtet ist, und einen Be- und Entladebereich unterteilt sein. Diese Unterteilung kann durch eine Dreheinheit erfolgen, welche es ermöglicht, dass gleichzeitig ein Werkstück bearbeitet wird, während auf der gegenüberliegenden Seite ein bereits bearbeitetes Werkstück entnommen und/oder ein zu bearbeitendes Werkstück zugeführt wird.The Invention further relates to a grinding system with an industrial robot, on which a grinding head of the type described above for movement is attached relative to a workpiece surface. The grinding system can according to the invention essentially of a portable robotic processing cell exist as one in self-contained and self-contained production unit can be, so that if necessary also easily transportable is. The processing cell comprises according to a preferred Embodiment one Enclosure, at least one robotic arm received therein a grinding head mounted therein and a workpiece holder, which may be formed, for example, as a rotary unit. The Machining cell may also be in a processing area, which to avoid noise emissions, penetrating dirt and / or leak sanding dust sealed is, and a loading and unloading area be divided. This subdivision can be done by a turntable, which makes it possible that at the same time a workpiece is being edited while on the opposite side Page taken from an already machined workpiece and / or on working workpiece is supplied.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes gelöst, bei welchem ein mit einem Roboterarm verbundenes Bearbeitungsgerät über ein Werkstück bewegt wird, wobei die Anpresskraft des Bearbeitungsgerätes an die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes dadurch zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird, dass zwischen dem Roboterarm und dem Bearbeitungsgerät wenigstens ein Pneumatik- und/oder Hydraulikelement vorgesehen ist, dessen Druck während der Bearbeitung konstant gehalten wird.The The object underlying the invention is further by a method for machining a workpiece solved, in which a connected to a robot arm processing device via a workpiece is moved, wherein the pressing force of the processing device to the surface to be processed of the workpiece is thereby kept at least substantially constant, that between the Robot arm and the processing unit at least one pneumatic and / or hydraulic element is provided, whose pressure during the Processing is kept constant.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die Bearbeitung in einer Position erfolgt, in welcher die Anpresskraft zumindest im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegt. Hierdurch wird insbesondere bei spaneder Bearbeitung erreicht, dass Staub, Späne oder dergleichen zu Boden fallen und gegebenenfalls automatisch abtransportiert werden können. Bei dieser Ausrichtung kann auch Schleifschlamm, der beim Nassschleifen anfällt, leichter weggespült werden.In Further development of the inventive concept, it is provided that the Machining takes place in a position in which the contact pressure at least substantially in a horizontal plane. hereby In particular, during machining, dust, Chips or The like fall to the ground and optionally transported away automatically can be. In this orientation, also grinding slime, which occurs during wet grinding, lighter washed away become.

Die Anpresskraft kann auch während eines Schleifvorgangs und/oder zwischen zwei Schleifschritten programmgesteuert geändert werden.The Contact pressure can also be during a grinding operation and / or between two grinding steps programmatically changed become.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.The Invention will be described below with reference to an embodiment and with reference to the drawing closer explained. In this case, all described and / or illustrated Features for itself or in any combination the subject of the invention independently from their summary in the claims or their back references.

Es zeigen schematisch:It show schematically:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schleifkopfes, 1 a side view of a grinding head according to the invention,

2 einen Schnitt durch den Schleifkopf nach 1 entlang der Linie A-A in 1 und 2 a section through the grinding head after 1 along the line AA in 1 and

3 in Perspektivansicht den Schleifkopf nach 1. 3 in perspective view the grinding head after 1 ,

Der in den Figuren dargestellte Schleifkopf 1 besteht im Wesentlichen aus einem schematisch angedeuteten Schleifgerät 2 und einer Verbindungseinrichtung 3, mit welcher der Schleifkopf 1 an einer in den Figuren nicht dargestellten Halterung, beispielsweise an einem Handflansch eines Industrieroboters, befestigbar ist.The grinding head shown in the figures 1 consists essentially of a schematically indicated grinding device 2 and a connection device 3 , with which the grinding head 1 on a holder, not shown in the figures, for example, on a hand flange of an industrial robot, can be fastened.

Das Schleifgerät 2 ist in der dargestellten Ausführungsform ein Exzenterschleifer mit einem Kletthaftteller 4, an welchem über ein als Schaumgummiteller ausgebildetes Interface 5 ein Schleifmedium 6, beispielsweise eine Scheibe aus Schleifpapier, lösbar befestigt ist. Alternativ hierzu kann als Schleifgerät jedoch auch ein rotatorisch arbeitender Schleifer, ein Bandschleifer, ein Dreieckschleifer oder ein Schwingschleifer eingesetzt werden. Das Schleifgerät 2 kann elektrisch, mit Druckluft oder hydraulisch angetrieben werden.The sander 2 is in the illustrated embodiment an eccentric grinder with a Velcro pad 4 , on which an interface designed as a foam rubber plate 5 an abrasive medium 6 , For example, a slice of Schleifpa pier, is releasably attached. Alternatively, however, a rotary grinder, a belt grinder, a triangular grinder or an orbital sander can also be used as the grinder. The sander 2 can be driven electrically, with compressed air or hydraulically.

Das Schleifgerät 2 ist in der dargestellten Ausführungsform über einen Adapter 7 formschlüssig mit einer Unterplatte 8 verbunden. Die Anbindung des Schleifkopfes 1 an den Industrieroboter oder dergleichen Halterung erfolgt über eine Oberplatte 9, ein Zwischenstück 10 sowie ein Flanschstück 11.The sander 2 is in the illustrated embodiment via an adapter 7 positive fit with a lower plate 8th connected. The connection of the grinding head 1 to the industrial robot or the like holder via a top plate 9 , an intermediate piece 10 and a flange piece 11 ,

Die Oberplatte 9 ist über eine Einrichtung 12 zur Regelung der Anpresskraft mit der Unterplatte 8 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Ein richtung 12 zur Regelung der Anpresskraft durch drei Lineareinheiten 13 mit integrierten Pneumatikzylindern gebildet. Die Lineareinheiten 13 sind über nicht dargestellte Leitungen mit einer ebenfalls nicht dargestellten Präzisionsdruckregeleinheit verbunden und werden von dieser mit Druckluft beaufschlagt. Die Lineareinheiten 13 sind als Wälzlagerführungen ausgebildet und die Pneumatikzylinder der Lineareinheiten 13 weisen eine sehr geringe Losbrechkraft auf.The top plate 9 is about a facility 12 for controlling the contact pressure with the lower plate 8th connected. In the illustrated embodiment, the one direction 12 for controlling the contact pressure by three linear units 13 formed with integrated pneumatic cylinders. The linear units 13 are connected via lines not shown with a precision pressure control unit, also not shown, and are acted upon by this with compressed air. The linear units 13 are designed as roller bearings and the pneumatic cylinder of the linear units 13 have a very low breakout force.

Wie in 2 angedeutet, kann der Schleifkopf 1 insbesondere im Bereich der Lineareinheiten 13 durch einen Schutzbalg 14 gegen Verschmutzung abgedichtet sein. Hierbei wird es bevorzugt, wenn der gesamte Innenraum des Schutzbalgs 14 mit Sperrluft gegen Eindringen von Schleifwasser und/oder Schleifstaub geschützt wird.As in 2 indicated, the grinding head 1 especially in the field of linear units 13 through a protective bellows 14 be sealed against contamination. It is preferred if the entire interior of the protective bellows 14 is protected against ingress of grinding water and / or grinding dust with sealing air.

Die Funktion des Schleifkopfes 1 wird nachfolgend kurz erläutert: Der Schleifkopf 1 wird vorzugsweise in einem Schleifsystem eingesetzt, welches aus einer beispielsweise transportablen Roboterbearbeitungszelle bestehen kann, die eine abgeschlossene und in sich steife Produktionseinheit bildet. Dabei sind vorzugsweise alle erforderlichen Aggregate fest mit der Roboterbearbeitungszelle verbunden, so dass für einen Transport nur die Energieversorgung der Roboterbearbeitungszelle aufzutrennen ist.The function of the grinding head 1 is briefly explained below: The grinding head 1 is preferably used in a grinding system, which may consist of an example, transportable robot processing cell, which forms a self-contained and inherently rigid production unit. In this case, preferably all required aggregates are firmly connected to the robot processing cell, so that only the energy supply of the robot processing cell is to be separated for transport.

In der Roboterbearbeitungszelle ist ein Industrieroboter montiert, wobei es bevorzugt wird, wenn ein stehender Schwenkarmroboter mit sechs Achsen zum Einsatz kommt. An dem Handgelenk des Industrieroboters ist dabei der Schleifkopf 1 über das Flanschstück 11 befestigt.In the robot processing cell, an industrial robot is mounted, and it is preferable to use a standing six-axis robotic robot. At the wrist of the industrial robot is the grinding head 1 over the flange piece 11 attached.

Vor dem Industrieroboter befindet sich eine Dreheinheit, auf der zwei Werkstückaufnahmen befestigt sind. Auf den Werkstückaufnahmen werden die zu bearbeitenden Werkstücke im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet fixiert. Der Be- und Entladebereich des Schleifsystems kann dabei über ein Rolltor abgesi chert sein. Die Roboterbearbeitungszelle kann zur Reduzierung der Geräuschemission mit einer Schallschutzeinhausung versehen sein.In front The industrial robot is a turntable, on the two Workpiece holders are attached. On the workpiece holders the workpieces to be machined are substantially perpendicular aligned fixed. The loading and unloading area of the grinding system can over it a roller door can be secured. The robot processing cell can to reduce the noise emission be provided with a sound insulation housing.

In dem Be- und Entladebereich kann die Werkstückaufnahme manuell mit einem Werkstück beladen werden, welches nach dem Schließen des Rolltores durch die Dreheinheit zu dem Industrieroboter gedreht wird. Das Werkstück kann dann bearbeitet werden, wobei der Industrieroboter den Schleifkopf 1 entsprechend programmierter Bahnen über das Werkstück führt. Beim Nassschleifen wird die Schleifscheibe über eine mitgeführte Düse ständig mit Flüssigkeit benetzt. Alternativ ist es auch möglich, trocken zu schleifen, wobei dann entsprechende Absaugungen vorgesehen sein können.In the loading and unloading the workpiece holder can be loaded manually with a workpiece which is rotated after closing the roller door through the rotary unit to the industrial robot. The workpiece can then be processed, with the industrial robot the grinding head 1 according to programmed paths over the workpiece. During wet grinding, the grinding wheel is constantly wetted with liquid via a nozzle that is entrained. Alternatively, it is also possible to grind dry, in which case appropriate suction can be provided.

Während der automatischen Bearbeitung durch das Schleifgerät 2 kann in dem Be- und Entladebereich ein unbearbeitetes Werkstück eingelegt werden. Nach der Bearbeitung wird die Dreheinheit gedreht, so dass das bearbeitete Werkstück zur Entnahme in den Be- und Entladebereich geschwenkt wird, während das nächste unbearbeitete Werkstück dem Industrieroboter mit dem Schleifkopf 1 zugeführt wird.During automatic processing by the grinder 2 can be inserted in the loading and unloading an unprocessed workpiece. After machining, the turntable is rotated so that the machined workpiece is pivoted into the loading and unloading area for removal, while the next unprocessed workpiece is the industrial robot with the grinding head 1 is supplied.

Der Schleifkopf 1 eignet sich somit insbesondere für eine flexible Oberflächenbearbeitung von Kunststoffteilen. So kann beispielsweise an CFK-Verbundwerkstoffen ein Lackierteilschliff und/oder ein Flächenschliff zur Erzeugung einer lackierfähigen Oberfläche durchgeführt werden.The grinding head 1 is thus particularly suitable for a flexible surface treatment of plastic parts. Thus, for example, on CFRP composite materials, a painted section and / or a surface finish for producing a paintable surface can be performed.

Alternativ ist der Schleifkopf 1 auch zur Erzeugung einer haftfähigen Oberfläche, zum Eliminieren von Unebenheiten oder zu einer beliebigen anderen Veränderung der Oberflächenstruktur von unterschiedlichen Materialien, wie Beispielsweise Kunststoff, Metall, Holz, Marmor oder Keramik einsetzbar. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf den Einsatz an einem Schleifgerät beschränkt. Vielmehr können auch andere geeignete Bearbeitungsgeräte über eine Einrich tung 12 zur Regelung der Anpresskraft mit einem Industrieroboter verbunden werden.Alternatively, the grinding head 1 also for producing an adhesive surface, for eliminating bumps or any other change in the surface structure of different materials, such as plastic, metal, wood, marble or ceramic used. The present invention is not limited to use on a grinding device. Rather, other suitable processing equipment via a Einrich device 12 be connected to an industrial robot to control the contact pressure.

11
Schleifkopfgrinding head
22
Schleifgerätsharpener
33
Verbindungseinrichtungconnecting device
44
KletthafttellerVELCRO® plate
55
Interfaceinterface
66
Schleifmediumabrasive media
77
Adapteradapter
88th
Unterplattelower plate
99
Oberplattetop plate
1010
Zwischenstückconnecting piece
1111
Flanschstückflange piece
1212
Einrichtung zur Regulierung der AnpresskraftFacility for regulating the contact pressure
1313
Lineareinheit (Pneumatikzylinder)linear unit (Pneumatic cylinder)
1414
Schutzbalgbellows

Claims (12)

Schleifkopf, insbesondere zur Verwendung an einem Industrieroboter, mit einem Schleifgerät (2) zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstückes und mit einer Verbindungseinrichtung (3) zur Anbindung des Schleifgerätes (2) an einer Halterung, insbesondere einen Handflansch eines Industrieroboters, wobei die Verbindungseinrichtung (3) eine Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft des Schleifgerätes (2) an die Oberfläche eines Werkstückes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft wenigstens ein Pneumatik- und/oder Hydraulikelement (13) aufweist.Grinding head, in particular for use on an industrial robot, with a grinding device ( 2 ) for machining a surface of a workpiece and with a connecting device ( 3 ) for connecting the grinding device ( 2 ) on a holder, in particular a hand flange of an industrial robot, wherein the connecting device ( 3 ) An institution ( 12 ) for controlling the contact force of the grinding device ( 2 ) to the surface of a workpiece, characterized in that the device ( 12 ) for controlling the contact pressure at least one pneumatic and / or hydraulic element ( 13 ) having. Schleifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft drei jeweils als Linearstellglied (13) ausgebildete Pneumatikelemente aufweist.Grinding head according to claim 1, characterized in that the device ( 12 ) for controlling the contact pressure three each as a linear actuator ( 13 ) has trained pneumatic elements. Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft eine Druckregeleinheit aufweist, die mit dem wenigstens einen Pneumatik- und/oder Hydraulikelement (13) verbunden ist.Grinding head according to claim 1 or 2, characterized in that the device ( 12 ) has a pressure control unit for controlling the contact force, which is connected to the at least one pneumatic and / or hydraulic element ( 13 ) connected is. Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft einen Druckbehälter aufweist, der mit dem wenigstens einen Pneumatik- und/oder Hydraulikelement (13) verbunden ist.Grinding head according to claim 1 or 2, characterized in that the device ( 12 ) for controlling the contact pressure has a pressure vessel, with the at least one pneumatic and / or hydraulic element ( 13 ) connected is. Schleifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mit Wälzlagern ausgebildetes Linearstellglied (13) als Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft vorgesehen ist.Grinding head according to one of the preceding claims, characterized in that at least one formed with rolling linear actuator ( 13 ) as an institution ( 12 ) is provided for controlling the contact pressure. Schleifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft und/oder das Schleifgerät (2) zumindest teilweise in einem Schutzbalg (14) aufgenommen sind, und dass dem Schutzbalg (14) Sperrluft gegen das Eindringen von Schleifwasser und/oder Schleifstaub zugeführt wird.Grinding head according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 12 ) for controlling the contact pressure and / or the grinding device ( 2 ) at least partially in a protective bellows ( 14 ) and that the protective bellows ( 14 ) Sealing air is supplied against the ingress of grinding water and / or grinding dust. Schleifkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schleifmedium (6) des Schleifgerätes (2) wenigstens eine Düse und/oder eine Hohlwelle zur Zufuhr von Schleifwasser zugeordnet ist.Grinding head according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding medium ( 6 ) of the grinder ( 2 ) is associated with at least one nozzle and / or a hollow shaft for the supply of grinding water. Schleifsystem mit einem Roboterarm, an welchem ein Schleifkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bewegung relativ zu der Oberfläche eines Werkstückes befestigt ist.Grinding system with a robot arm, on which a grinding head ( 1 ) according to any one of the preceding claims is mounted for movement relative to the surface of a workpiece. Schleifsystem nach Anspruch 8 mit einer Bearbeitungszelle, die eine Einhausung, wenigstens einen darin aufgenommenen Roboterarm mit einem daran befestigten Schleifkopf (1) und eine Dreheinheit aufweist.A sanding system according to claim 8, comprising a machining cell comprising an enclosure, at least one robot arm received therein and a grinding head (12 1 ) and a rotary unit. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes, bei welchem ein mit einem Roboterarm verbundenes Schleifgerät (2) zur Bearbeitung über das Werkstück bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft des Schleifgerätes (2) an die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird, indem der Druck in wenigstens einem Pneumatik- und/oder Hydraulikelement (13) einer Einrichtung (12) zur Regelung der Anpresskraft konstant gehalten wird.Method for machining a workpiece, in which a grinder connected to a robot arm ( 2 ) is moved over the workpiece for machining, characterized in that the contact pressure of the grinding device ( 2 ) is maintained at least substantially constant to the surface to be machined of the workpiece by the pressure in at least one pneumatic and / or hydraulic element ( 13 ) an institution ( 12 ) is kept constant to control the contact pressure. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkopf (1) und das zu bearbeitende Werkstück während der Bearbeitung derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Anpresskraft des Schleifgerätes (2) an die Oberfläche des Werkstückes zumindest im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegt.Method according to claim 10, characterized in that the grinding head ( 1 ) and the workpiece to be machined during processing are aligned with each other such that the contact pressure of the grinder ( 2 ) lies against the surface of the workpiece at least substantially in a horizontal plane. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft während eines Schleifvorgangs und/oder zwischen zwei Schleifschritten programmgesteuert geändert wird.Method according to claim 10 or 11, characterized that the contact force during a grinding operation and / or between two grinding steps programmatically changed becomes.
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