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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugschutzvorrichtung für ein Werkzeug eines Bearbeitungssystems, insbesondere eines automatischen Bearbeitungssystems. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Bearbeitungssystem sowie ein Verfahren für den Werkzeugschutz eines Werkzeugs eines Bearbeitungssystems.
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Bearbeitungssysteme, insbesondere automatische Bearbeitungssysteme, sind grundsätzlich bekannt. So werden z. B. in der Fahrzeugindustrie zur Herstellung von Fahrzeugen Bearbeitungssysteme in Form von Robotersystemen verwendet. Diese Robotersysteme weisen häufig armartige Werkzeughalterungen auf, welche in der Lage sind, ein Werkzeug in beliebige gewünschte Positionen zu verfahren. Dabei ist in dem als Roboterarm ausgebildeten Werkzeughalter ein Werkzeug aufgenommen, welches zur Durchführung bestimmter Werkzeugarbeiten ausgebildet ist. So kann ein solches Werkzeug z. B. ein Fräskopf, ein Bohrkopf oder Ähnliches sein. Auch Werkzeuge in Form von Einspritzdüsen, Schweißköpfen oder ähnlichen Bearbeitungswerkzeugen sind denkbar. Um sicherzustellen, dass bei der Bewegung des Werkzeugs mithilfe des Bearbeitungssystems eine Verletzung des Bedienpersonals ausgeschlossen bzw. das entsprechende Risiko reduziert wird, ist bei bekannten Bearbeitungssystemen häufig eine Schutzvorrichtung vorgesehen. Diese ist z. B. als Zaun ausgebildet und verhindert auf diese Weise, dass das Bedienpersonal in den Bearbeitungsradius des Bearbeitungssystems gelangen kann. Auch ist es bekannt, dass in Einsatzsituationen, bei welchen sich ein Schutzzaun als unpraktisch erwiesen hat, das Bearbeitungssystem selbst mit reduzierter Leistung gefahren wird. Eine reduzierte Leistung ist dabei insbesondere die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs durch das Bearbeitungssystem bzw. die Bewegungskraft, mit welcher die Bewegung durchgeführt wird.
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Es ist nachteilig bei bekannten Bearbeitungssystemen, dass nur zwei Möglichkeiten für den Schutz des Bedienpersonals vorgesehen werden können, welche entweder einen hohen Platzbedarf in Form von Sicherheitseinrichtungen mit sich bringen, oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit und damit die Bearbeitungsleistung wesentlich reduzieren. Darüber hinaus besteht bei der Verwendung von Schutzvorrichtungen in Form von Schutzzäunen Manipulationsgefahr, so dass das Bedienpersonal trotz vorgesehener Schutzeinrichtung durch Manipulation derselben sich in ein Gefahrengebiet begibt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugschutzvorrichtung, ein Bearbeitungssystem sowie ein Verfahren für den Werkzeugschutz eines Werkzeugs zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise die Sicherheit des Bedienpersonals bei insbesondere verringertem Platzbedarf und verbesserter Leistung des Bearbeitungssystems gewährleisten können.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Bearbeitungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Bearbeitungssystem und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung dient einem Werkzeug eines Bearbeitungssystems. Eine solche Werkzeugschutzvorrichtung weist eine Abdeckeinheit für das Abdecken zumindest eines Abschnitts des Werkzeugs auf. Diese Abdeckeinheit ist zumindest zwischen einer das Werkzeug abdeckenden Abdeckposition und einer das Werkzeug freigebenden Freigabeposition bewegbar. Eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Aktorik vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, die Abdeckeinheit von der Abdeckposition in die Freigabeposition und umgekehrt zu bewegen.
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Eine Werkzeugschutzvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung dient dem Werkzeugschutz. Unter dem Begriff „Werkzeugschutz” ist im Sinne der vorliegenden Erfindung der Schutz des Bedienpersonals vor dem Werkzeug zu verstehen. Insbesondere bei Werkzeugen, welche z. B. als Fräskopf oder Bohrkopf spitz und damit verletzungsgefährdend ausgeführt sind, kann durch den Werkzeugschutz die zugehörige Verletzung beim Kontakt mit Körperteilen des Bedienpersonals vermieden werden.
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Eine Abdeckeinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung dient dem Abdecken zumindest eines Abschnitts des Werkzeugs. Dabei handelt es sich insbesondere um den Abschnitt des Werkzeugs, welcher ein großes Verletzungspotenzial mit sich bringt. Dies können z. B. scharfe Spitzen, wie die Bohrspitze eines Bohrkopfes sein. Bei einem Fräskopf als Werkzeug kann die Abdeckung zumindest im Bereich der Schneideinsätze eines solchen Fräskopfes erfolgen. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, dass das gesamte Werkzeug oder im Wesentlichen das gesamte Werkzeug mithilfe der Abdeckeinheit abgedeckt wird. Dabei kann sich die Abdeckeinheit zwischen den zwei Extrempositionen, der Abdeckposition und Freigabeposition, bewegen. Hierfür ist die Abdeckeinheit entsprechend gelagert. Selbstverständlich kann die Abdeckeinheit, z. B. durch Auseinanderfalten und Zusammenschieben einzelner Abdeckelemente, in der Abdeckposition und in der Freigabeposition auch eine unterschiedliche geometrische Erstreckung aufweisen. So kann es vorkommen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung in der Abdeckposition die Abdeckeinheit aufgefaltet und damit als Schutzpanzer für das Werkzeug ausgebildet ist. In der Freigabeposition kann eine solche Abdeckeinheit zusammengefaltet bzw. ineinandergeschoben sein, so dass sie möglichst wenig Platzbedarf fordert. Dies führt zu reduzierter Einflussnahme auf die Situation, wenn das Werkzeug sich in der Bearbeitungsposition befindet.
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Eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung wird insbesondere bei einem automatischen Bearbeitungssystem eingesetzt. Insbesondere handelt es sich um ein robotisches Arbeitssystem, wobei das Werkzeug in einem Werkzeughalter in Form eines Roboterarms aufgenommen ist. Das Werkzeug kann sich dabei in einer Bearbeitungsposition befinden, in welcher die Bearbeitung eines Werkstücks durchgeführt werden soll. In allen anderen Positionen ist das Werkzeug dementsprechend nicht im Einsatz, so dass in diesen anderen Positionen, welche auch als Ruheposition des Werkzeugs bezeichnet werden können, eine Abdeckung durch die Abdeckeinheit mithilfe einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung durchgeführt wird.
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Die Aktorik ist im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine mechanische Ausbildung, welche in der Lage ist, aktiv die Bewegung der Abdeckeinheit zwischen den beiden Extrempositionen, der Abdeckposition und der Freigabeposition, durchzuführen. Selbstverständlich sind auch andere Aktoren denkbar. So sind beispielsweise mechanische Hebelsysteme genauso einsetzbar, wie motorische Ausführungsformen der Aktorik. Eine Werkzeugschutzvorrichtung bietet dementsprechend mithilfe der Abdeckeinheit zumindest teilweise eine Umhüllung des Werkzeugs und bietet auf diese Weise entsprechenden Schutz vor Verletzungen des Bedienpersonals.
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Eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass ein Sensorsystem für die Erkennung der Position des Werkzeugs vorgesehen ist. Dabei ist das Sensorsystem mit der Aktorik derart gekoppelt, dass die Bewegung der Abdeckeinheit in Abhängigkeit von der Position des Werkzeugs erfolgt. Die Position des Werkzeugs ist dabei insbesondere mit Bezug auf eine Bearbeitungsposition des Werkzeugs zu verstehen, in welcher das Werkzeug die Bearbeitung eines Werkstücks vornehmen kann. In allen anderen Positionen, also insbesondere in Ruhepositionen des Werkzeugs, kann über das Sensorsystem diese Ruheposition erkannt werden und dementsprechend die Abdeckeinheit in die Abdeckposition mithilfe der Aktorik bewegt werden. In dem Moment, in dem ein Bearbeitungswunsch existiert, bewegt sich das Werkzeug mithilfe des Bearbeitungssystems in die Bearbeitungsposition. Dies kann mithilfe der Sensorik wahrgenommen werden, so dass die Abdeckeinheit über die Aktorik in die Freigabeposition bewegt wird. Somit stellt die Abdeckeinheit keine Behinderung der Bearbeitung des Werkstücks dar. In allen Ruhepositionen deckt es jedoch das Werkzeug ab, so dass eine Verletzung des Bedienpersonals ausgeschlossen werden kann. Das Sensorsystem kann direkt oder indirekt ausgestaltet sein. So kann direkt die Position des Werkzeugs erfasst werden, insbesondere mit Bezug auf eine Bearbeitungsposition. Auch ist es möglich, dass das Sensorsystem als elektronische Einheit ausgeführt ist, welche einen Bearbeitungswunsch des Werkzeugs erkennt. Somit kann bereits beim Anfahren der Werkzeugposition eine Freigabe des Werkzeugs durch eine Bewegung der Abdeckeinheit in die Freigabeposition erfolgen.
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Eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung kann darüber hinaus dahingehend weitergebildet sein, dass die Abdeckeinheit zumindest zwei Abdeckelemente aufweist, welche relativ zueinander bewegbar, insbesondere relativ zueinander verschiebbar sind. Eine derartige Ausführungsform erlaubt es, dass die Abdeckeinheit unterschiedliche geometrische Erstreckungen einnimmt. So ist es möglich, dass durch Auseinanderschieben der beiden Abdeckelemente bzw. der Mehrzahl von Abdeckelementen, eine große Fläche zur Abdeckung zur Verfügung gestellt wird, welche in der Abdeckposition vorliegt. Ein Zusammenschieben der zumindest zwei Abdeckelemente reduziert die geometrische Erstreckung der Abdeckeinheit insbesondere in der Freigabeposition, so dass die Einflussnahme auf die Bearbeitungssituation, wenn sich das Werkzeug in der Bearbeitungsposition befindet, auf ein Minimum reduziert wird. Damit kann die Abdeckeinheit sozusagen als schuppenartiger oder gefächerter Panzer ausgebildet sein, welcher zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Version hin und her bewegbar ist. Die einzelnen Abdeckelemente sind vorzugsweise im Wesentlichen vollflächig ausgestaltet, so dass sie eine Umhüllung bzw. eine vollflächige Abdeckung des Werkzeugs bzw. eines Abschnitts des Werkzeugs zur Verfügung stellen können. Je nach Bewegungswunsch zwischen der Freigabeposition und der Abdeckposition ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Abdeckelemente im Wesentlichen plattenartig ausgebildet sind.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Abdeckelemente in der Freigabeposition zumindest abschnittsweise überlappen. Vorzugsweise überlappen die einzelnen Abdeckelemente über ihre Haupterstreckungsflächenrichtung, so dass 90% und mehr der Oberfläche der einzelnen Abdeckelemente miteinander überlappen. Dies führt dazu, dass in der Freigabeposition die geometrische Erstreckung der Abdeckeinheit minimiert wird. Auch in der Abdeckposition ist es möglich, dass ein Überlapp zwischen den einzelnen Abdeckelementen vorliegt. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn der entstehende Überlapp in der Abdeckposition deutlich geringer als in der Freigabeposition ist. Damit kann durch Verschieben der einzelnen Abdeckelemente relativ zueinander zwischen Freigabeposition und Abdeckposition sozusagen ein Auffächern in Richtung der Abdeckposition und ein Einfächern in Richtung der Freigabeposition der Abdeckeinheit erfolgen. Die einzelnen Abdeckelemente können dafür Anschläge aufweisen, welche hinsichtlich des maximalen und/oder des minimalen Überlapps eine Vorgabe einstellen.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Abdeckelemente zueinander teleskopartig, insbesondere in zylindrischer Ausbildung, verschiebbar sind. Damit wird eine besonders einfache Verschiebemöglichkeit bzw. Bewegmöglichkeit zwischen der Freigabeposition und der Abdeckposition zur Verfügung gestellt. Die einzelnen zylindrisch ausgebildeten Abdeckelemente werden ineinandergeschoben, um die Freigabeposition zur Verfügung zu stellen. In teleskopartiger Weise werden sie axial auseinandergeschoben und dabei über das Werkzeug in die Abdeckposition gebracht. Diese Variante der Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung kann auch als Teleskopausführungsform bezeichnet werden.
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Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Abdeckeinheit zumindest ein teilkugelschalenförmiges Abdeckelement aufweist. Damit kann die Abdeckeinheit zumindest abschnittsweise rund bzw. kugelförmig ausgeführt werden. Insbesondere bei Werkzeugen, welche z. B. in Form eines Fräskopfes, ebenfalls rund ausgeführt sind, ist eine solche Ausführungsform vorteilhaft. So wird ein effektiver Schutz im Sinne der vorliegenden Erfindung bei gleichzeitiger Reduktion der Oberfläche, des Platzbedarfs und des Materials zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus kann der Bewegungsraum, welcher für die Bewegung zwischen der Freigabeposition und der Abdeckposition notwendig ist, auf ein Minimum reduziert werden. Dies reduziert wiederum den Aufwand, welcher für die Konstruktion der Aktorik notwendig ist.
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Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Aktorik ausgebildet ist für ein blütenblätterartiges Öffnen der Abdeckelemente. Das bedeutet, dass die Bewegung der einzelnen Abdeckelemente aus der Abdeckposition in die Freigabeposition vom Werkzeug weg erfolgt. Ist das Werkzeug z. B. als Bohrkopf oder als Fräskopf ausgestaltet, so klappen die einzelnen Abdeckelemente blütenblätterartig nach außen und nach hinten, so dass eine Freigabe des Werkzeugs nach vorne und damit auf das zu bearbeitende Werkstück zu erfolgt. Damit wird eine Ausführungsform vorgegeben, welche besonders geringen Einfluss auf die Positionierung des Werkzeugs relativ zum Werkstück erlaubt, so dass ein hoher Freiheitsgrad hinsichtlich der Bearbeitungsrichtungen des Werkzeugs am zu bearbeitenden Werkstück vorgegeben werden kann.
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Vorteilhaft ist es ebenfalls wenn bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Abdeckeinheit zumindest abschnittsweise eine Gitterstruktur aufweist. Im Gegensatz zu Ausführungsformen, bei welchen die Abdeckeinheit als plattenartige Abdeckelemente vollflächig ausgeführt ist, kann hier eine Reduktion des Materials und vor allem des Gewichts erfolgen. Dabei kann die Gitterstruktur wirksam den Kontakt zwischen dem Bedienpersonal mit dem Werkzeug verhindern und damit Verletzungen des Bedienpersonals vermeiden. Durch das reduzierte Gewicht kann auch eine leichtere und einfachere und damit kostengünstigere Aktorik zur Verfügung gestellt werden.
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Bei einer Werkzeugschutzvorrichtung gemäß dem voranstehenden Absatz ist es vorteilhaft, wenn die Gitterstruktur zumindest abschnittsweise faltbar, insbesondere mit faltbaren Verbindungsknoten, ausgebildet ist. Dabei erzeugt die Aktorik durch unterschiedliche Faltpositionen die Abdeckposition und die Freigabeposition der Gitterstruktur. Durch eine solche Ausführungsform der Gitterstruktur kann die Aktorik besonders einfach und kostengünstig gehalten werden. Insbesondere bilden die einzelnen Stäbe der Gitterstruktur einen Fortsatz einer als Hebelmechanik ausgebildeten Aktorik, so dass einfach, schnell und kostengünstig eine Bewegung zwischen der Abdeckposition und der Freigabeposition erfolgen kann. Die maximale Maschengröße der Gitterstruktur ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass Extremitäten des Bedienpersonals, also insbesondere die Hand oder die Finger des Bedienpersonals, nicht durch diese Maschen hindurch passen. Somit kann ebenfalls wirksam die Verletzungsgefahr durch Kontakt zwischen Bedienpersonal und Werkzeug reduziert werden.
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Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, dass bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung die Aktorik als Hebelmechanik ausgebildet ist. Diese Hebelmechanik erstreckt sich zwischen der Abdeckeinheit und einem Werkzeughalter des Werkzeugs des Bearbeitungssystems. Dies führt zu einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der Aktorik. Selbstverständlich sind alternativ oder kombinatorisch auch weitere Ausführungsformen der Aktorik, z. B. elektrisch oder motorisch, im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bearbeitungssystem, insbesondere ein robotisches Bearbeitungssystem, aufweisend einen Werkzeughalter, ein an dem Werkzeughalter gehaltenes Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks und zumindest eine Werkzeugschutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung erläutert worden sind. Bei dem Bearbeitungssystem handelt es sich insbesondere um ein automatisches Bearbeitungssystem. Der Werkzeughalter ist dabei insbesondere als Arm eines Roboters bzw. als Roboterarm ausgeführt. Das Werkzeug ist über das Bearbeitungssystem insbesondere in eine Bearbeitungsposition bewegbar, in welcher eine Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt werden kann.
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Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssystem dieses für die automatische oder teilautomatische Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Werkzeug ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Bearbeitungssystem um einen Roboter. Befindet sich das Werkzeug durch das Bearbeitungssystem in einer Position, in welcher die Bearbeitung des Werkstücks erfolgt, so ist diese Position bzw. dieser Positionsbereich als Bearbeitungsposition definiert. Alle anderen Positionen, in welchen das Werkzeug nicht im Einsatz befindlich ist, können als Ruhepositionen des Werkzeugs bezeichnet werden.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für den Werkzeugschutz eines Werkzeugs eines Bearbeitungssystems, aufweisend die folgenden Schritte:
- – Erkennen der Position des Werkzeugs mit Bezug auf ein zu bearbeitendes Werkstück,
- – Abdecken des Werkzeugs mittels einer Werkzeugschutzvorrichtung, wenn sich das Werkzeug in einer Position befindet, in welcher das Werkstück nicht bearbeitet wird.
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Das Abdecken erfolgt insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Werkschutzvorrichtung bzw. das Verfahren wird insbesondere bei einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssystem eingesetzt. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssystem bzw. mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung erläutert worden sind. Unter der Abdeckung mittels einer Werkzeugschutzvorrichtung ist damit insbesondere die Abdeckung mithilfe der Abdeckeinheit zu verstehen. Auch hier wird nochmals darauf hingewiesen, dass unter dem Werkzeugschutz der Schutz des Bedienpersonals vor dem Werkzeug im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen ist. Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird insbesondere bei einem automatischen Bearbeitungssystem eingesetzt.
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Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:
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1a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in der Abdeckposition,
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1b die Ausführungsform der 1a in einer Zwischenposition,
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1c die Ausführungsform der 1a und 1b in der Freigabeposition,
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2a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in Abdeckposition,
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2b die Ausführungsform der 2a in einer Zwischenposition,
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2c die Ausführungsform der 2a und 2b in der Freigabeposition,
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3a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in der Abdeckposition,
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3b die Ausführungsform der 3a in der Freigabeposition,
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4a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in der Abdeckposition,
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4b die Ausführungsform der 4a in Freigabeposition,
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5a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in Abdeckposition,
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5b die Ausführungsform der 5a in einer Zwischenposition,
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5c die Ausführungsform der 5a und 5b in Freigabeposition,
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6a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in Abdeckposition,
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6b die Ausführungsform der 6a in Freigabeposition,
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7a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung in Abdeckposition,
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7b die Ausführungsform der 7a in einer Zwischenposition,
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7c die Ausführungsform der 7a und 7b in Freigabeposition.
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In 1a bis 1c ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10 dargestellt. Diese ist bei einem Bearbeitungssystem 100 eingesetzt, welches in Form eines Roboterarms einen Werkzeughalter 120 aufweist. In dem Werkzeughalter 120 ist ein Werkzeug 110 aufgenommen, welches bei dieser Ausführungsform als Fräskopf ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Werkzeugschutzvorrichtung 10 mit einer Vielzahl einzelner Abdeckelemente 22 ausgestaltet, welche zusammen die Abdeckeinheit 20 bilden. Die einzelnen Abdeckelemente 22 sind gegeneinander relativ verschiebbar und überlappen sich in der Abdeckposition A, wie sie in 1a dargestellt ist, kaum. Sie können zusammengefaltet werden, so dass der Überlapp im Wesentlichen bzw. nahezu 100% ist, wie dies in der Zwischenposition gemäß 1b dargestellt ist. In der Freigabeposition F, wie sie 1c zeigt, befindet sich somit die Werkzeugschutzvorrichtung 10 in einer Situation, in welcher die geometrische Erstreckung deutlich reduziert ist. Für die Bewegung zwischen der Abgabeposition A und der Freigabeposition F ist eine Aktorik 30 in Form einer Hebelmechanik vorgesehen, welche sich zwischen einer Anbindung 34 an dem Werkzeughalter 120 und einer Anbindung 36 an der Werkzeugschutzvorrichtung bzw. der Abdeckeinheit 20 erstreckt.
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Die 2a bis 2c zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10. Diese und sämtliche werteren noch beschriebenen Ausführungsformen funktionieren in gleicher Weise, wie dies zu den 1a bis 1c erläutert worden ist. Die Ausführungsform der 2a bis 2c weist teilkugelschalenförmige Abdeckelemente 22 auf, die in zwei Bewegungsschritten aufgefahren (siehe 2b) und anschließend aufgeklappt (siehe 2c) werden können. Damit erfolgt die Freigabe des Werkzeugs 110, so dass anschließend in dieser Freigabeposition in einer Bearbeitungsposition des Werkzeugs 110 eine Bearbeitung eines nicht näher dargestellten Werkstücks durchgeführt werden kann. Diese Ausführungsform der 2a bis 2c weist darüber hinaus ein Sensorsystem 40 auf, welches z. B. als Näherungssensor ausgebildet sein kann. Es erkennt, wenn das Bearbeitungssystem 100 das Werkzeug 110 in Richtung der Bearbeitungsposition bringt und kann auf diese Weise den Öffnungsmechanismus in Gang setzen, welcher in den 2a bis 2c dargestellt ist.
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Die 3a und 3b zeigen ebenfalls eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10. Hier erfolgt ein blütenartiges Öffnen der ebenfalls als teilkugelschalenförmigen Elemente ausgeführten Abdeckelemente 22 der Abdeckeinheit 20. Dementsprechend bewegen sich die einzelnen Abdeckelemente 22 vom Werkzeug 110 nach hinten bzw. unten weg, so dass eine Freigabe in der Richtung des zu bearbeitenden Werkstücks erfolgt.
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Die 4a und 4b zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10. Diese weist eine Abdeckeinheit 20 auf, welche mit einer Gitterstruktur 24 ausgeführt ist. Die einzelnen Stäbe der Gitterstruktur 24 sind mit Verbindungsknoten 26 verbunden. Die Gitterstruktur 24 ist faltbar über die Verbindungsknoten 26 ausgeführt, so dass sie zwischen den beiden Positionen der Abdeckposition A gemäß 4a und der Freigabeposition F gemäß 4b hin und her bewegt werden kann. Dies reduziert den Aufwand hinsichtlich Material und Gewicht für die erfindungsgemäße Werkzeugschutzvorrichtung 10.
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Die 5a bis 5c zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung. Hier sind die beiden Abdeckelemente 22 als Halbkugelschalen ausgebildet, welche links und rechts vom Werkzeug 110 aufgeklappt werden können. Bei dieser Ausführungsform ist gut die als Hebelmechanik 32 ausgebildete Aktorik 30 zu erkennen. Auch hier erfolgt ein Öffnen in die Freigabeposition F, wenn das Werkzeug 110 sich in die Bearbeitungsposition bewegt.
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Die 6a und 6b zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10. Hier ist eine Ausführung in Form einer teleskopartigen Verschiebung einzelner Abdeckelemente 22 dargestellt. Die Abdeckelemente 22 sind hohlzylindrisch mit unterschiedlichen Querschnitten ausgebildet, so dass sie sich hinsichtlich einer Bewegung zwischen Abgabeposition A und Freigabeposition F ineinander verschieben lassen, wie dies die 6b darstellt.
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Die 7a bis 7c zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeugschutzvorrichtung 10. Hier ist die Abdeckeinheit 20 kappenförmig ausgebildet, so dass ein Anheben (siehe 7b) und anschließendes Abklappen (siehe 7c) der Abdeckeinheit 20 erfolgen kann. Hier ist die Aktorik 30 nur in der 7b und 7c zu erkennen, so dass in der Abdeckposition A, wie in 7a dargestellt, die Aktorik 30 ebenfalls geschützt ist.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Werkzeugschutzvorrichtung
- 20
- Abdeckeinheit
- 22
- Abdeckelement
- 24
- Gitterstruktur
- 26
- Verbindungsknoten
- 30
- Aktorik
- 32
- Hebelmechanik
- 34
- Anbindung an Werkzeughalter
- 36
- Anbindung an Abdeckeinheit
- 40
- Sensorsystem
- 100
- Bearbeitungssystem
- 110
- Werkzeug
- 120
- Werkzeughalter
- A
- Abdeckposition
- F
- Freigabeposition
