DE102010005446A1 - Device for e.g. milling elongated work pieces, has support plate adjustable in guide rails along longitudinal axes by programmable drive using rotating movement of movable adjustment device, and robot secured on support plate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von länglichen Werkstücken mit einem Roboter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for processing elongate workpieces with a robot according to the preamble of claim 1.
Die Bearbeitung von Werkstücken, wie Fräsen, Bohren und andere spanabhebende Bearbeitung mit einem Roboter, der fest mit dem Boden verbunden ist, hat durch den vom Roboter erfassbaren Raum gerade bei großen, vorzugsweise länglichen Werkstücken seine Beschränkung. Der erfassbare Raum ist durch die Größe der Auslegerweite der Roboterarme beschränkt.The machining of workpieces, such as milling, drilling and other machining with a robot that is firmly connected to the ground, has by the robot detectable space especially for large, preferably elongated workpieces its limitation. The detectable space is limited by the size of the boom width of the robot arms.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind Bearbeitungszentren und Bearbeitungsmaschinen bekannt, die den dabei erfassbaren Raum erweitern. Diese Bearbeitungszentren und Bearbeitungsmaschinen sind sehr kostenaufwändig. Sie haben jedoch den Vorteil, dass die Arbeit ohne den Einsatz von Arbeitskräften durchführbar ist, da die Bearbeitungsvorgänge für den Roboter einprogrammierbar sind.In order to eliminate this disadvantage, machining centers and processing machines are known which expand the space that can be detected. These machining centers and processing machines are very costly. However, they have the advantage that the work can be carried out without the use of manpower since the machining processes for the robot can be programmed.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen mit der der vom Roboter erfassbare Raum erweitert, die wesentlich kostengünstiger aufzubauen und trotzdem mit einer Genauigkeit ausgelegt ist, die für viele Anwendungszwecke der gefertigten Werkstücke ausreicht.It is an object of the invention to provide a device of the type mentioned above with which extends the detectable by the robot space that is much cheaper to build and yet designed with an accuracy that is sufficient for many applications of the finished workpieces.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.
Mit dem auf dem Grundgestell befestigten und verstellbaren Roboter wird eine zusätzliche Längsachse für die Bearbeitungsrichtungen des Roboters geschaffen, die in die Richtung der größten Abmessung des zu bearbeitenden Werkstückes ausgerichtet ist. Dadurch ist der vom verstellbaren Roboter erfassbare Raum wesentlich vergrößert, was gerade für die Bearbeitung von länglichen Werkstücken von wesentlichem Vorteil ist. Der Aufbau der Vorrichtung ist so gestaltet, dass bei der Verstellung des Roboters auftretende Belastungen vom Grundgestell ohne Veränderung der Koordinaten zwischen der zusätzlichen Längsachse und den Verstell-Achsen des Roboters aufgenommen sind. Daher sind für das Grundgestell zwei massive parallele Verstell-Träger verwendet, die über Nivellierungseinrichtungen in eine gemeinsame horizontale Ebene ausrichtbar sind. Diese Verstell-Träger tragen auf den Oberseiten als zusätzliche Längsachse dienende Profilschienen auf den jeweils mindestens zwei Verstell-Gegenstücke verstellbar sind. Die Verstell-Gegenstücke sind auf der Unterseite einer massiven Verstell-Trägerplatte befestigt. Die Verstell-Trägerplatte ist mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar. Die Verstelleinrichtung ist als Verstellspindel in einem auf der Unterseite der Verstell-Trägerplatte angeordneten Verstellglied geführt. Die Verstellspindel ist zwischen den Verstell-Trägern des Grundgestelles angeordnet und an einem Ende mittels eines programmierbaren Antriebes in Drehbewegungen versetzbar. Damit kann die Verstell-Trägerplatte unverkantbar unter Beibehaltung der Längsachse exakt programmiert und eingestellt werden, was für die Bearbeitung mit dem auf der Verstell-Trägerplatte verbundenen Roboter von auschlaggebender Bedeutung ist.With the robot mounted and adjustable on the base frame, an additional longitudinal axis for the machining directions of the robot is created, which is aligned in the direction of the largest dimension of the workpiece to be machined. As a result, the detectable by the adjustable robot space is significantly increased, which is especially for the machining of elongated workpieces of significant advantage. The structure of the device is designed so that occurring during the adjustment of the robot loads are absorbed by the base frame without changing the coordinates between the additional longitudinal axis and the adjustment axes of the robot. Therefore, for the base frame, two massive parallel adjustment beams are used, which are aligned via leveling in a common horizontal plane. This adjustment carrier wear on the tops as additional longitudinal axis serving rails on the at least two adjustable counterparts are adjustable. The adjustment counterparts are mounted on the underside of a solid adjustment support plate. The adjustment carrier plate is adjustable by means of an adjusting device. The adjusting device is guided as an adjusting spindle in an adjusting member arranged on the underside of the adjusting carrier plate. The adjusting spindle is arranged between the adjusting supports of the base frame and displaceable at one end by means of a programmable drive in rotational movements. Thus, the adjustment carrier plate can be programmed and adjusted without tilting while maintaining the longitudinal axis, which is of crucial importance for processing with the robot connected to the adjustment carrier plate.
Die Reichweite des Roboters ist erweitert. Der Aufbau ist so stabil, dass er eine ausreichende Genauigkeit sicherstellt. Der Kostenaufwand gegenüber den bekannten Bearbeitungszentren und Bearbeitungsmaschinen beträgt nur etwa die Hälfte.The range of the robot is extended. The structure is so stable that it ensures sufficient accuracy. The cost compared to the known machining centers and processing machines is only about half.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.Advantageous embodiments of the device are the dependent claims.
So kann das Grundgestell der Vorrichtung dadurch noch versteift werden, dass die Verstell-Träger des Grundgestelles durch zusätzliche Querstreben versteift sind.Thus, the base frame of the device can still be stiffened by the fact that the adjustment support of the base frame are stiffened by additional cross struts.
Zur Befestigung der Verstellspindel als Verstelleinrichtung kann dabei vorgesehen sein, dass an einem Ende des länglichen Grundgestelles eine horizontale Befestigungsplatte zwischen den Verstell-Trägern angeordnet ist, auf der ein Lagerglied für die Verstellspindel befestigt ist. An diesem Ende des Grundgestelles schließt eine senkrechte Abschlussplatte das Grundgestell ab. Die Abschlussplatte weist eine Aussparung auf, die Zugang zur Verstellspindel bietet. Die Verstellspindel ist für einen programmierbaren Antrieb durch die Aussparung in dieser Abschlussplatte zugänglich und kann in Drehbewegungen versetzt zur Verstellung der Verstell-Trägerplatte auf den Profilschienen genutzt werden.To attach the adjusting spindle as adjusting can be provided that at one end of the elongated base frame, a horizontal mounting plate is disposed between the adjustment-carriers, on which a bearing member for the adjusting spindle is attached. At this end of the base frame, a vertical end plate completes the base frame. The end plate has a recess which provides access to the adjusting spindle. The adjusting spindle is accessible for a programmable drive through the recess in this end plate and can be used in rotational movements offset for adjusting the adjustment carrier plate on the profile rails.
Die Profilschienen sind mit den Verstell-Trägern verschraubt, wobei durch die Anzahl der Verschraubungen der Abstand der Verschraubungen wesentlich verringerbar ist. Dadurch ist eine axiale Ausrichtung der Führung gesichert.The rails are bolted to the adjustment straps, wherein the distance between the glands is significantly reduced by the number of glands. As a result, an axial alignment of the guide is secured.
Die horizontale Ausrichtung des Grundgestelles erfolgt über Nivellierungseinrichtungen, die z. B. an den Querleisten angebracht sind, die an den Aussenseiten der Verstell-Träger vorstehen. Diese Nivelliereinrichtungen bestehen aus im Boden verankerten Befestigungsschrauben und zwei Muttern, wobei die Querleisten zwischen den beiden Muttern angeordnet und verspannt sind.The horizontal orientation of the base frame via leveling facilities, the z. B. are attached to the transverse strips, which protrude on the outside of the adjustment carrier. These leveling devices consist of fixing screws anchored in the ground and two nuts, with the transverse strips between the two nuts arranged and braced.
Die Verstell-Gegenstücke an der Verstell-Trägerplatte erstrecken sich über mindestens drei Verschraubungen der Profilschienen, damit eine eindeutige Führung der Verstell-Trägerplatte auf den Profilschienen erreicht ist.The adjustment counterparts on the adjustment support plate extend over at least three screw connections of the profile rails, so that a clear guidance of the adjustment carrier plate is achieved on the rails.
Die Verstellspindel ist über einen gewindelosen Endabschnitt in dem mit dem Grundgestell verbundenen Lagerglied geführt. Anstelle der Verstellspindel als Verstelleinrichtung kann auch ein Zahnstangenantrieb verwendet sein, der aus mindestens einer am Grundgestell befestigten Zahnstange besteht. Auf der Trägerplatte ist ein programmierbarer Antrieb mit Antriebsritzel befestigt, das mit der Zahnstange im Eingriff steht. Diese Verstelleinrichtung ist insbesondere bei langen Grundgestellen eingesetzt. Die Verstell-Trägerplatte ist mit mehreren Befestigungsbohrungen versehen, die an die Befestigungsbohrungen verschiedener Roboter-Grundplatten angepasst sind.The adjusting spindle is guided over a non-threaded end portion in the bearing member connected to the base frame. Instead of the adjusting spindle as adjusting a rack and pinion drive can be used, which consists of at least one rack attached to the base frame. On the carrier plate a programmable drive with drive pinion is fixed, which is in engagement with the rack. This adjustment is used in particular for long bases. The adjustment carrier plate is provided with a plurality of mounting holes, which are adapted to the mounting holes of various robot base plates.
Das Grundgestell mit der Verstell-Trägerplatte ist daher als Einheit für den Einsatz mit verschiedenen Robotern geeignet.The base frame with the adjustment carrier plate is therefore suitable as a unit for use with different robots.
Die zu bearbeitenden Werkstücke können auf Spanntischen aufgebracht sein, die zu einer oder beiden Längsseiten des Grundgestelles in einem Abstand angeordnet und fest im Boden verankert sind. Auch Vorratseinrichtungen für Bearbeitungswerkzeuge können entlang einer Längsseite oder Stirnseite des Grundgestelles angeordnet sein, so dass auch ein Werkzeugwechsel am Roboter automatisiert werden kann.The workpieces to be processed can be applied to clamping tables, which are arranged at one or both sides of the base frame at a distance and anchored firmly in the ground. Also storage devices for processing tools can be arranged along a longitudinal side or end face of the base frame, so that even a tool change can be automated on the robot.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawings. Show it:
In
Wie
Zwischen den beiden Verstell-Trägern
Das Ende des Grundgestelles
Die Verstell-Trägerplatte
Die Verstell-Trägerplatte
Spanntische für zu bearbeitende Werkzeuge können dann im Abstand zu beiden Längsseiten des Grundgestelles
Anstelle der Stellspindel
Claims (13)
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