DE102016110877B4

DE102016110877B4 - Verfahren zum Befestigen einer mobilen Werkzeugmaschine und mobile Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102016110877B4
Application number: DE102016110877.4A
Authority: DE
Inventors: Dominik Brouwer
Original assignee: Leibniz Universitaet Hannover
Current assignee: Leibniz Universitaet Hannover
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: DE102016110877A1

Abstract

Verfahren zum Befestigen einer mobilen Werkzeugmaschine (10), die(i) eine Bearbeitungsvorrichtung (12) und(ii) zumindest einen Montagearm (14, 24), der- relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) bewegbar ist und- mittels dem die Bearbeitungsvorrichtung (12) an einem Werkstück befestigbar ist, aufweist, in einer Soll-Winkellage (W) und an einer Soll-Position (P) relativ zu dem Werkstück, mit den Schritten:(a) Berechnen einer Positionier-Stellung des zumindest einen Montagearms (14) relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) aus der Soll-Winkellage (W) und dem Massenschwerpunkt der Werkzeugmaschine (10),(b) Fixieren des zumindest einen Montagearms (14, 24) in der Positionier-Stellung relativ zur Werkzeugmaschine (10) und danach(c) Anheben der Werkzeugmaschine (10) an einem Lastaufnahmepunkt (22) des zumindest einen Montagearms (14, 24) und Bewegen der Werkzeugmaschine (10) zum Werkstück,(d) wobei für die Positionier-Stellung gilt, dass die Werkzeugmaschine (10) in der Soll-Winkellage ist (W), wenn sie am Lastaufnahmepunkt (22) hängt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer mobilen Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitungsvorrichtung und zumindest ein Montagearm aufweist, der relativ zur Bearbeitungsvorrichtung bewegbar ist und mittels dem die Bearbeitungsvorrichtung an einem Werkstück befestigbar ist. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine mobile Werkzeugmaschine mit einer Bearbeitungsvorrichtung, zumindest einem Montagearm, der relativ zur Bearbeitungsvorrichtung bewegbar ist und mittels dem die Werkzeugmaschine an einem Werkzeug befestigbar ist, und einer Steuerung.
Mobile Werkzeugmaschinen werden verwendet, um beispielsweise an großen Werkstücken wie Flugzeugen oder Schiffen Arbeiten durchzuführen, beispielsweise eine spanende Bearbeitung durchzuführen oder Material aufzubringen, beispielsweise durch Auftragschweißen oder Schweißen. Für viele Bearbeitungsvorgänge, insbesondere bei der Bearbeitung großer Werkstücke, ist es vorteilhaft, die Bearbeitungsvorrichtung nicht an einer Konstruktion um das Werkstück herumzuführen, sondern die Werkzeugmaschine mobil auszuführen und die Bearbeitungsvorrichtung relativ zum Werkstück zu positionieren und da zu befestigen.
Die Befestigung von mobilen Werkzeugmaschinen an dem Werkstück erfolgt beispielsweise mit Vorrichtungen, die über Befestigungselemente gekennzeichnet sind. Diese sind beispielsweise höhenverstellbar an der mobilen Werkzeugmaschine angebracht. Eine derartige Befestigungsmöglichkeit ist aus der EP 1 884 453 A2 bekannt.
Die EP 2 617 536 A1 betrifft ein System mit einem Rahmen aus aufrechten, voneinander beabstandeten Trägern und einem Roboter mit einem Endeffektor und einer Vielzahl an Armen. Die Arme erstrecken sich von dem Endeffektor aus und klemmen sich an einen ersten und zweiten Rahmenträger, um den Endeffektor zwischen dem ersten und zweiten Rahmenträger zu positionieren.
Die US 4,585,388 B betrifft einen selbst verlagernden Roboterarm, der beweglich ist, so dass er an einer Vielzahl von mit Energiequellen gekoppelten Halterungen einer Trägerstruktur angebracht werden kann. Der Roboterarm weist einen Ausleger, Endeffektoren sowie Mittel eines Artikulators und einer Kraftübertragung auf.
Nachteilig an bekannten mobilen Werkzeugmaschinen ist, dass ein wesentlicher Teil der gesamten Prozesszeit mit dem Transport und der Montage der mobilen Werkzeugmaschine am Werkstück aufgewendet werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bearbeitung mit mobilen Werkzeugmaschinen zu vereinfachen.
Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine mobile Werkzeugmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 6.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine gattungsgemäße mobile Werkzeugmaschine wie oben beschrieben dadurch in eine Soll-Winkellage und eine Soll-Position relativ zum Werkstück zu positionieren, in dem zunächst (a) eine Positionier-Stellung des zumindest einen Montagearms relativ zur Bearbeitungsvorrichtung aus der Soll-Winkellage und dem Massenschwerpunkt der Werkzeugmaschine der Soll-Winkellage berechnet wird. Danach wird der zumindest eine Montagearm in der Positionier-Stellung relativ zur Werkzeugmaschine fixiert. Nachfolgend wird die Werkzeugmaschine an einem Lastaufnahmepunkt des zumindest einen Montagearms angehoben und die Werkzeugmaschine wird am Lastaufnahmepunkt hängend zum Werkstück bewegt. Maßgeblich ist, das für die Positionier-Stellung gilt, dass die Werkzeugmaschine in der Soll-Winkellage ist, wenn Sie am Lastaufnahmepunkt hängt. In anderen Worten wird der Montagearm vorab in eine solche Positionier-Stellung gebracht, dass allein das Anheben am Lastaufnahmepunkt dazu führt, dass das Bewegen in die Soll-Position ausreichend ist, um die Bearbeitungseinheit korrekt zu positionieren. Die Soll-Winkellage stellt sich selbsttätig durch die geschickte Wahl der Positionier-Stellung ein.
Bei einer mobilen Werkzeugmaschine ist die Steuerung eingerichtet zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Erfassen einer Soll-Winkellage der Bearbeitungsvorrichtung relativ zu einem Werkstück, (ii) Berechnen einer Positionier-Stellung des zumindest einen Montagearms relativ zur Bearbeitungsvorrichtung aus der Soll-Winkellage und dem Massenschwerpunkt der Werkzeugmaschine.
Erfindungsgemäß ist zudem eine mobile Werkzeugmaschine mit (a) einer Bearbeitungsvorrichtung, (b) einem ersten Montagearm, der relativ zur Bearbeitungsvorrichtung bewegbar ist und mittels dem die Werkzeugmaschine an einem Werkstück befestigbar ist, die gekennzeichnet ist durch (c) zumindest eine zweiten Montagearm, der relativ zur Bearbeitungsvorrichtung bewegbar ist und mittels dem die Werkzeugmaschine an einem Werkstück befestigbar ist, wobei der erste Montagearm in eine Stellung oberhalb des Massenschwerpunkts der Bearbeitungsvorrichtung bringbar ist. Insbesondere ist zumindest der erste Montagearm zumindest fünf, vorzugsweise zumindest sechs, insbesondere zumindest sieben, besonders bevorzugt zumindest acht Bewegungsfreiheitsgrade. Alle in der Beschreibung genannten bevorzugten Ausführungsformen beziehen sich stets auf alle unabhängigen Erfindungen.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die Bearbeitungsvorrichtung auch unter beengten Platzverhältnisses einfach in die korrekte Soll-Lage gebracht werden kann.
Vorteilhaft ist zudem, dass die mobile Werkzeugmaschine sehr einfach aufgebaut sein kann. So ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von Adaptern oder Rahmen zum Heben der Bearbeitungsvorrichtung vorzuhalten.
Es ist ein weiterer Vorteil, dass diese mobile Werkzeugmaschine besonders wenige Arbeitskräfte zur Bedienung benötigt. Bei bekannten Werkzeugmaschinen kann es vorkommen, dass die Soll-Lage durch Werker nachkorrigiert werden musste. Das wiederum setzt voraus, dass entsprechende Personen sich an möglicherweise schlecht zugängliche oder gefährliche Stellen begeben mussten.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Montagearm eine Struktur verstanden, die eine kinematische Kette bildet, die zumindest zwei Gelenke aufweist, die beweglich bzw. arretierbar beweglich ist. Beispielsweise umfasst der Montagearm zwei oder mehr Drehgelenke. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Montagearm einen Teleskoparm, das heißt, eine Struktur, die in ihrer Struktur arretierbar verlängerbar ist. Vorzugsweise ist zumindest eines der Drehgelenke ein Kugelgelenk.
Unter der Soll-Winkellage wird insbesondere ein Satz an Winkeln, insbesondere aus drei Winkeln, verstanden, der diejenige Lage im Raum angibt, die die Bearbeitungsvorrichtung einnehmen muss, um mit dem Werkstück verbunden werden zu können.
Unter der Soll-Position wird insbesondere eine solche Position verstanden, die in x-, y- und z-Koordinaten in einem ortsfesten kartesischen Koordinatensystem gemessen wird. Die Soll-Winkellage wird im gleichen ortsfesten Koordinatensystem gemessen. In der Soll-Position kann die Bearbeitungsvorrichtung mit dem Werkstück verbunden werden, wenn die Bearbeitungsvorrichtung sich in der Soll-Winkellage befindet.
Unter dem Erfassen der Soll-Winkellage wird insbesondere jeder Vorgang verstanden, mittels dem der Steuerung die Soll-Winkellage mitgeteilt wird. Das kann beispielsweise ein manuelles oder automatisches Eingeben sein.
Unter dem Berechnen der Positionier-Stellung wird insbesondere verstanden, dass ein mathematisches Modell der Bearbeitungsvorrichtung verwendet wird, um den Schwerpunkt zu berechnen. Es ist allerdings auch möglich, dass der Massenschwerpunkt experimentell bestimmt wird, was in der Regel aber aufwendiger ist. Insbesondere ist der Massenschwerpunkt im Koordinatensystem der Werkzeugmaschine bekannt und wird bei der Bestimmung der Positionier-Stellung verwendet.
Unter dem Fixieren des Montagearms wird verstanden, dass der Montagearm in eine so steife Stellung gebracht wird, dass sichergestellt ist, dass die Bearbeitungseinheit in der Soll-Winkellage verbleibt, wenn die Werkzeugmaschine am Lastaufnahmepunkt hängt.
Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die ganze Maschine genau einen Montagearm aufweist. Günstig ist es, wenn die Werkzeugmaschine zwei oder drei Montagearme aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Werkzeugmaschine an genau einem Montagearm angehoben und bewegt. Das hat den Vorteil, dass zum Anheben beispielsweise ein Kran nur mit dem einen Lastaufnahmepunkt verbunden werden muss.
Günstig ist es, wenn das Werkstück einen Vorsprung aufweist und die Werkzeugmaschine in ihrer Soll-Position unter dem Vorsprung angeordnet ist. Unter einem Vorsprung wird eine Struktur verstanden, für die gilt, dass in der Soll-Lage aus Soll-Position und Soll-Winkellage der Bearbeitungseinheit eine Gerade durch den Lastaufnahmepunkt und den Massenschwerpunkt der Bearbeitungseinheit verläuft, die auch durch den Vorsprung verläuft. In anderen Worten ist in diesem Fall der Montagearm um den Vorsprung herum gekrümmt. Eine derartige Konstellation ist mit Verfahren aus dem Stand der Technik nur schwer zu beherrschen. In der Regel ist es notwendig, die Werkzeugmaschine entweder zu heben oder spezielle Greifer einzusetzen.
Vorzugsweise weist der Montagearm zumindest ein Drehgelenk und/oder einen Teleskoparm auf. Günstig ist es zudem, wenn das Fixieren des zumindest einen Montagearms in der Positionier-Stellung ein Fixieren des Drehgelenks aufweist, wenn ein Drehgelenk vorhanden ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Fixieren des zumindest einen Montagearms in der Positionier-Stellung ein Fixieren des Teleskoparms. Das kann beispielsweise per Druckluft oder mechanisch erfolgen. Ein Drehgelenk in Form eines Kugelgelenks hat den Vorteil, in alle Raumrichtungen schwenkbar zu sein. Ein etwaig vorhandener Teleskoparm hat den Vorteil, dass eine Vielzahl an Soll-Positionen eingestellt werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Schritte eines Befestigens der Bearbeitungsvorrichtung am Werkstück in der Soll-Winkellage und an der Soll-Position mittels zumindest eines zweiten Montagearms. Günstig ist es, wenn danach der erste Montagearm gelöst wird. Nachfolgend kann der erste Montagearm dazu verwendet werden, um die Bearbeitungsvorrichtung ebenfalls am Werkstück zu fixieren. In diesem Fall dient der Montagearm zusätzlich der Fixierung der Bearbeitungsvorrichtung am Werkstück.
Vorzugsweise besitzt die Werkzeugmaschine einen dritten Montagearm, wobei der dritte Montagearm vorzugsweise vor dem Lösen des ersten Montagearms mit dem Werkstück verbunden wird. Auf diese Weise ist die Bearbeitungsvorrichtung relativ zum Werkstück gut fixiert, bevor der erste Montagearm gelöst wird. Nach dem Fixieren aller Montagearme ist die Bearbeitungsvorrichtung dann mittels dreier Montagearme am Werkstück befestigt worden was zu einer hohen Steifigkeit der Befestigung führt.
Eine erfindungsgemäße mobile Werkzeugmaschine besitzt vorzugsweise eine Fixiervorrichtung zum Fixieren des zumindest einen Montagearms in der Positionier-Stellung relativ zur Werkzeugmaschine. Das hat den Vorteil, dass die gegebenenfalls kraftaufwendige Fixierung automatisch durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise umfasst der Montagearm zumindest ein Drehgelenk und eine Drehgelenk-Skala und/oder einen Drehgelenk-Sensor zum Ermitteln einer Winkelstellung des Drehgelenks. In anderen Worten ist mittels der Drehgelenk-Skala und/oder des Drehgelenk-Sensors feststellbar, in welcher Winkelstellung sich die beiden Teile des Drehgelenks relativ zu einander befinden. Soll nun der Montagearm in die Position-Stellung gebracht werden, so kann an der Teleskoparm-Skala abgelesen werden, ob die korrekte Stellung bereits eingestellt wurde. Ist ein Teleskoparm-Sensor vorhanden, so liest dieser die Position der beiden Teile des Drehgelenks aus und zeigt diese beispielsweise an.
Besonders günstig ist es, wenn der Montagearm zumindest einen Aktor zum Bringen des Montagearms in die Positionier-Stellung besitzt. In diesem Fall muss dem zumindest einen Aktor lediglich die Positionier-Stellung mitgeteilt werden. Vorzugsweise umfasst der Aktor den zumindest einen Teleskoparm-Sensor, sodass die Positionier-Stellung mit einer hohen Genauigkeit automatisch vom Aktor eingestellt werden kann.
Besitzt der Montagearm zumindest einen Teleskoparm, so weist dieser vorzugsweise ein Teleskoparm-Sensor aus, der ebenfalls Teil eines Aktors sein kann.
In diesem Fall ist die Steuerung vorzugsweise ausgebildet zum automatischen bringen des Montagearms in die Positionier-Stellung.
Vorzugsweise besitzt die Steuerung eine Eingabevorrichtung, mittels der die Soll-Winkellage eingegeben werden kann. In diesem Fall ist es ausreichend, die Soll-Winkellage einzugeben und die Steuerung bringt den Montagearm automatisch in die korrekte Positionier-Stellung. Nachfolgend muss die mobile Werkzeugmaschine lediglich an den Aufnahmepunkt angehoben werden, um sie an die Soll-Position zu bringen.
Günstig ist es, wenn die Steuerung zum Durchführen des Verfahrens für Soll-Winkellagen in einem dreidimensionalen Winkel-Bereich aus drei Winkelintervallen, wobei jedes der Winkelintervalle eine Intervallbreite von zumindest 10° hat, vorzugsweise von zumindest 30°, hat.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

1 in der Teilfigur 1a eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine, die auf dem Boden steht, mit einem Montagearm in der Positionier-Stellung,
1b Die Werkzeugmaschine gemäß 1a, die am Lastaufnahmepunkt hängt und
2 mit den 2a, 2b, 2c und 2d schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1a zeigt eine mobile Werkzeugmaschine 10, die eine Bearbeitungsvorrichtung 12 und einen Montagearm 14 aufweist. Die Werkzeugmaschine 10 besitzt zudem eine schematisch eingezeichnete Steuerung 16.
Bei der Werkzeugmaschine 10 handelt es sich beispielsweise um eine Fräsmaschine, eine Schleifmaschine, eine Bohrmaschine, eine Umformmaschine oder beispielsweise eine Vorrichtung zum Einbringen von Eigenspannungen, eine Prüfmaschine, oder eine Vorrichtung zum Aufbringen von Material, beispielsweise eine Auftragsschweißvorrichtung. Bei der Bearbeitungsvorrichtung 12 kann es sich zudem um eine Schweißvorrichtung oder eine Trennvorrichtung handeln.
Der Montagearm 14 besitzt ein erstes Drehgelenk 18.1, ein zweites Drehgelenk 18.2 und ein drittes Drehgelenk 18.3. In jedem der Drehgelenke 18.i (i=1, 2, 3) ist ein Drehgelenk-Sensor angeordnet, mittels dem die Stellung des Drehgelenks automatisch ermittelbar ist. Die Stellung des Drehgelenks lässt sich beschreiben durch die drei Winkel α_i, β_i, γ_i (i= 1, 2, 3).
Zwischen dem ersten Drehgelenk 18.1 und dem zweiten Drehgelenk 18.2 ist ein erster Teleskoparm 20.1 angeordnet, dessen Längen L₁ variierbar ist. Selbstverständlich kann der Teleskoparm 20 fixiert werden, sodass im fixierten Zustand die Längen L₁ nicht mehr veränderbar ist.
Zwischen dem zweiten Drehgelenk 18.2 und dem dritten Drehgelenk 18.3 ist ein zweiter Teleskoparm 20.2 angeordnet, wie der erste Teleskoparm 20.1 aufgebaut ist und dessen Länge L₂ ebenfalls arretierbar einstellbar ist.
Die Drehgelenke 18.i besitzen folglich drei Freiheitsgrade. Es ist aber auch möglich, dass eines oder mehrere der Drehgelenke 18.i nur ein oder zwei Freiheitsgrade aufweist.
Jedes Drehgelenk und jeder Teleskoparm besitzt eine Fixiervorrichtung zum, vorzugsweise automatischen, Festlegen aller Dreh- und Längs-Freiheitsgrade. Dadurch kann die Steuerung 16 durch einen entsprechenden Ansteuerbefehl bewirken, dass sich ein Lastaufnahmepunkt 22, der sich am freien Ende des Montagearms 14 befindet, relativ zur Bearbeitungsvorrichtung 12 bewegen kann. In anderen Worten kann so der Lastaufnahmepunkt 22 in einem Koordinatensystem K₁₂ der Bearbeitungsvorrichtung 12 fixiert werden. Eine Möglichkeit der Fixierung ist in der WO 2008/040537 beschrieben. Die Zuführung des Druckgases, beispielsweise des CO2, erfolgt vorzugsweise durch Magnetventile. In diesem Fall kann die Steuerung 16 das Fixieren und Lösen der Fixiervorrichtungen durch elektrische Signale an die Magnetventile bewirken.
1b zeigt die mobile Werkzeugmaschine 10, bei der der Montagearm 14 bereits in der auch in 1a gezeigten Positionier-Stellung ist. Die Werkzeugmaschine 10 ist an ihrem Lastaufnahmepunkt 22 von einem nicht eingezeichneten Hebezeug, beispielsweise einem Kran, angehoben worden. Die Bearbeitungsvorrichtung 12 ist nun in ihrer Soll-Winkellage W_Soll (φ, ,ψ ,θ). In andern Worten ist das Koordinatensystem K₁₂ der Bearbeitungsvorrichtung 12 um die Winkel φ, ψ, θ gegenüber dem Raumfestenkoordinatensystem Ko verdreht. Bei den Winkeln φ ,ψ, θ handelt es sich beispielsweise um die Euler-Winkel. Vorzugsweise ist die Positionier-Stellung derart, dass sich beim Anheben der Werkzeugmaschine 10 am Lastaufnahmepunkt 22 an drei Winkel φ ,ψ, θ ändern, vorzugsweise um zumindest 5°. Es handelt sich damit vorzugsweise um eine dreidimensionale Bewegung beim Anheben.
In der in 1b gezeigten Stellung wird die Werkzeugmaschine 10 dann an eine Soll-Position P_Soll (x, y, z) gebracht, wobei die Raumkoordinaten x, y, z im ortsfesten Koordinatensystem Ko gemessen werden. In dieser Soll-Lage aus Soll-Winkellage W_Soll und der Soll-Position P_Soll kann die Werkzeugmaschine mit dem zu bearbeitenden Werkstück verbunden werden.
2 zeigt in seiner Teilfigur 2a schematisch die Werkzeugmaschine 10 mit der Bearbeitungsvorrichtung 12 und dem Montagearm 14. Die Werkzeugmaschine 10 besitzt zudem einen zweiten Montagearm 24. Schematisch eingezeichnet ist des Weiteren ein spanendes Werkzeug 26, bei dem es sich um einen Fräser handeln kann.
Zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst, der erste Montagearm 14 in seine Soll-Position gebracht, die in 2b gezeigt ist, danach wird die Werkzeugmaschine 10 am Lastaufnahmepunkt 22 von einem Kran 28 angehoben. Ein Massenschwerpunkt S befindet sich in dieser Stellung unterhalb des Lastaufnahmepunktes 22, das heißt, dass die Werkzeugmaschine 10 im Moment frei am Lastaufnahmepunkt 22 gehalten ist. In der in 2b gezeigten Stellung ist die Bearbeitungsvorrichtung 12 in ihrer Soll-Winkellage W_Soll , die im Raumfestenkoordinatensystem Ko gemessen wird.
2c zeigt, dass die Werkzeugmaschine 10 in ihre Soll-Position P_Soll gefahren wurde. Sie befindet sich damit nun in ihrer Soll-Lage. In einem nachfolgenden Schritt wird der zweite Montagearm 24 mit einem an seinem freien Ende angeordneten Koppelement 30 an einem Werkstück 32 befestigt. Der zweite Montagearm 24 wird daraufhin fixiert. Nachfolgend wird der erste Montagearm 14 gelöst, das heißt, dass die Position des Lastaufnahmepunktes 22 verändert werden kann. Der Lastaufnahmepunkt 22 ist vorzugsweise als Koppelelement ausgebildet, sodass er, wie in 2d gezeigt an einer zweiten Koppelstelle 34.2 mit dem Werkstück 32 verbunden wird. Das Koppelelement 30 ist in einer ersten Koppelstelle 34.1 mit dem Werkstück 32 verbunden. In der in 2d gezeigten Stellung ist die Bearbeitungsvorrichtung 12 in der Soll-Winkellage W_Soll und in der Soll-Position P_Soll .
Bezugszeichenliste

10: Werkzeugmaschine
12: Bearbeitungsvorrichtung
14: Montagearm
16: Steuerung
18: Drehgelenk
20: Teleskoparm
22: Lastaufnahmepunkt
24: zweiter Montagearm
26: Werkzeug
28: Kran
30: Koppelelement
32: Werkstück
34: Koppelstelle
L: Länge
W_Soll: Soll-Winkellage
φ: Euter-Winkel
ψ: Euter-Winkel
θ: Euter-Winkel
K: Koordinatensystem
P_Soll: Soll-Position

Claims

Verfahren zum Befestigen einer mobilen Werkzeugmaschine (10), die (i) eine Bearbeitungsvorrichtung (12) und (ii) zumindest einen Montagearm (14, 24), der - relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) bewegbar ist und - mittels dem die Bearbeitungsvorrichtung (12) an einem Werkstück befestigbar ist, aufweist, in einer Soll-Winkellage (W_Soll) und an einer Soll-Position (P_Soll) relativ zu dem Werkstück, mit den Schritten: (a) Berechnen einer Positionier-Stellung des zumindest einen Montagearms (14) relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) aus der Soll-Winkellage (W_Soll) und dem Massenschwerpunkt der Werkzeugmaschine (10), (b) Fixieren des zumindest einen Montagearms (14, 24) in der Positionier-Stellung relativ zur Werkzeugmaschine (10) und danach (c) Anheben der Werkzeugmaschine (10) an einem Lastaufnahmepunkt (22) des zumindest einen Montagearms (14, 24) und Bewegen der Werkzeugmaschine (10) zum Werkstück, (d) wobei für die Positionier-Stellung gilt, dass die Werkzeugmaschine (10) in der Soll-Winkellage ist (W_Soll), wenn sie am Lastaufnahmepunkt (22) hängt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) an genau einem Montagearm (14, 24) angehoben und bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Werkstück einen Vorsprung aufweist und - die Werkzeugmaschine (10) in ihrer Soll-Position (P_Soll) unter dem Vorsprung angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Montagearm (14) zumindest ein Drehgelenk (18) und/oder zumindest einen Teleskoparm (20) aufweist und - das Fixieren des zumindest einen Montagearms (14, 24) in der Positionier-Stellung ein Fixieren des Drehgelenks (18) und/oder des Teleskoparms (20) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: - in der Soll-Winkellage (W_Soll) und an der Soll-Position(P_Soll) Befestigen der Bearbeitungsvorrichtung (12) am Werkstück mittels zumindest eines zweiten Montagearms (24), - Lösen des ersten Montagearms (14), - Befestigen der Bearbeitungsvorrichtung (12) am Werkstück mittels des ersten Montagearms (14).
Mobile Werkzeugmaschine (10) mit (a) einer Bearbeitungsvorrichtung(12), (b) zumindest einem Montagearm (14, 24), der - relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) bewegbar ist und - mittels dem die Werkzeugmaschine (10) an einem Werkstück befestigbar ist, und (c) einer Steuerung (16), dadurch gekennzeichnet, dass (d) die Steuerung (16) ausgebildet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: (i) Erfassen einer Soll-Winkellage (W_Soll) der Bearbeitungsvorrichtung (12) relativ zu einem Werkstück, (ii) Berechnen einer Positionier-Stellung des zumindest einen Montagearms (14, 24) relativ zur Bearbeitungsvorrichtung (12) aus der Soll-Winkellage (W_Soll) und dem Massenschwerpunkt der Werkzeugmaschine (10) (iii) wobei für die Positionier-Stellung gilt, dass die Werkzeugmaschine (10) in der Soll-Winkellage (W_Soll) ist, wenn sie an einem Lastaufnahmepunkt (22) des zumindest einen Montagearms (14, 24) hängt.
Mobile Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine, insbesondere automatische, Fixiervorrichtung zum Fixieren des zumindest einen Montagearms (14, 24) in der Positionier-Stellung relativ zur Werkzeugmaschine (10).
Mobile Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagearm (14, 24) - zumindest ein Drehgelenk (18) und - eine Drehgelenk-Skala (18) und/oder einen Drehgelenk-Sensor (18) zum Ermitteln einer Winkelstellung des Drehgelenks (18) aufweist und/oder dass der Montagearm (14, 24) - zumindest einen Teleskoparm (20) und - eine Teleskoparm-Skala und/oder einen Teleskoparm-Sensor zum Ermitteln einer Ausdehnung des Teleskoparms (20) aufweist.
Mobile Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagearm (14, 24) zumindest einen Aktor zum Bringen des Montagearms (14, 24) in die Positionier-Stellung besitzt.
Mobile Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuerung (16) ist ausgebildet zum Durchführen des Verfahrens für Soll-Winkellagen (W_Soll) in einem dreidimensionalen Winkel-Bereich aus drei Winkelintervallen und dass - jedes der Winkelintervalle eine Intervallbreite von zumindest 10° hat.