DE102017108191A1

DE102017108191A1 - Verfahren zum partiellen Schleifen einer Oberfläche sowie Schleifeinrichtung

Info

Publication number: DE102017108191A1
Application number: DE102017108191.7A
Authority: DE
Inventors: Werner Unnerstall; Christian Wall; Christian Burstein; Stephan Kampmeyer; Diethard Sinram; Peter Alfer
Original assignee: Rud Starcke GmbH and Co KG
Current assignee: Rud Starcke GmbH and Co KG
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2018-10-18
Also published as: CA3059530A1; MX2019012183A; BR112019021124A2; ES2848076T3; WO2018192871A1; US20210008682A1; SI3612351T1; EP3612351A1; JP2020517483A; HUE052740T2; CN110545956A; EP3612351B1; KR102544053B1; RU2019134257A3; ZA201906480B; PL3612351T3; RU2019134257A; KR20190141170A; PT3612351T; CN110545956B

Abstract

Ein Verfahren zum Entfernen einer Fehlerstelle einer behandelten, insbesondere endlackierten Oberfläche durch Beschleifen, wobei nach einem Erkennen der Fehlerstelle ein flexibles Schleifblatt zur Oberfläche bewegt und gegen die zu bearbeitende Fehlerstelle gedrückt wird, ist so ausgebildet, dass die Fehlerstelle mittels einer Sensorik erkannt wird, die mit einem den einen Schleifteller (3) tragenden Roboterarm (2) in Wirkverbindung steht, wobei dem Schleifteller (3) das als Schleifband (5) ausgebildete Schleifblatt zugeführt und dies gegen die Fehlerstelle gedrückt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schleifeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Nach einer Überprüfung einer insbesondere endlackierten Oberfläche mittels einer Sensorik, wird diese so erkannte Fehlerstelle bislang manuell bearbeitet, wozu eine handgeführte Schleifmaschine mit einem Schleifteller, an dem ein Schleifblatt gehalten ist, zum Einsatz kommt.
Die Halterung des Schleifblattes am Schleifteller wird üblicherweise durch eine Klettverbindung erreicht, wobei die Paarung Schleifteller/Schleifblatt auf ihren einander zugewandten Seiten entsprechend ausgebildet ist.
Eine andere Art der Befestigung des Schleifblattes am Schleifteller wird durch eine selbstklebende Klebeverbindung erreicht.
Eine weitere Art der Halterung des Schleifblattes am Schleifteller erfolgt durch Ansaugen, wozu die Schleifmaschine an einer Saugvorrichtung angeschlossen ist.
Um die Fehlerstelle zu beseitigen, d.h., den benachbarten fehlerfreien Bereichen anzugleichen, findet ein Schleifblatt mit einer sehr feinen Körnung Verwendung, wobei der Schleifvorgang an sich punktförmig erfolgt, jedoch mit orbitalen, rotierenden und/oder vibrierenden Bewegungen.
Aus der manuellen Bearbeitung der Fehlerstelle ergeben sich eine ganze Reihe notwendiger Arbeitsgänge, die insbesondere einer Kostenoptimierung entgegenstehen.
So ist ein Wechseln des Schleifblattes relativ zeitaufwändig und damit kostenintensiv, vor allem, da das Schleifblatt passgenau, zentrisch und mit der richtigen Seite am Schleifteller befestigt werden muss.
Ein Aufsetzen der handgeführten Schleifmaschine mit dem dazugehörenden Schleifteller und dem daran fixierten Schleifblatt nicht parallel zur Oberfläche ist sehr fehlerbehaftet und erfordert einen zusätzlichen Arbeitsaufwand.
Beim Abziehen des seitlich über den Schleifteller hinausragenden Schleifblattes kann sich in der Körnung befindlicher Schleifstaub lösen und den Bearbeitungsprozess insgesamt stören, vor allem, da sich der Schleifstaub in einem größeren Bereich auf der Oberfläche verteilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schleifeinrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie kostengünstiger durchführbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch eine Schleifeinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7.
Durch die Erfindung ist das Beschleifen der Oberfläche im Bereich einer Fehlerstelle automatisiert, woraus sich eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik ergeben.
Die Dauer der Nachbearbeitung verkürzt sich, da das Schleifband im Verbindungsbereich mit dem Schleifteller für den optimalen Einsatz exakt ausgerichtet wird. Die bei einer manuellen Bearbeitung typischerweise nicht zwingend eingehaltene exakte Führung, die eine längere Bearbeitungszeit erfordert, um das entsprechende Ergebnis zu erzielen, ist nun hinsichtlich der Bearbeitungsdauer nicht mehr zu berücksichtigen, d.h., die Bearbeitung zur Erzielung eines optimalen Schleifergebnisses ist nun zuverlässiger, reproduzierbar und in deutlich kürzerer Zeit möglich.
Einen weiteren Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit den Schleifteller schräg zu stellen, was sich als besonders effektiv erwiesen hat. Dadurch wird sowohl die Anzahl der Schleifstellen wie auch das Schleifergebnis mit einer Reduzierung der Rautiefe beeinflusst.
Naturgemäß ergeben sich daraus erhebliche Kostenvorteile, die insofern bemerkenswert sind als die Bearbeitung der Oberfläche im Sinne der Erfindung an Serienprodukten erfolgt, also in einem quasi ununterbrochenen Arbeitsablauf.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das Schleifband aus einem Spender dem Schleifteller zugeführt und daran fixiert. Diese Fixierung kann durch eine Velours-Klettverbindung erfolgen, einer Klebverbindung oder einer Vakuumverbindung, wobei dann der Schleifteller, entsprechend modifiziert mit Saugöffnungen, an eine Saugeinrichtung angeschlossen ist.
Zum Lösen der Verbindung, insbesondere der Klett- und Klebverbindung, ist im Bereich des Schleiftellers ein Ausstoßer vorgesehen, nach dessen Einsatz das Schleifband um die entsprechende Strecke weiterbewegt wird bis in einen nachfolgenden unbenutzten Bereich des Schleifbandes. Bevorzugt erfolgt der Transport des Schleifbandes taktweise, wobei, je nach Erfahrungswert, das Schleifband in unverrückter Stellung gegenüber dem Schleifteller für mehrere Bearbeitungsgänge genutzt werden kann.
Durch das taktweise Vorschieben des Schleifbandes in den Wirkbereich des Schleiftellers, je nach Bedarf, ergibt sich gleichfalls eine erhebliche Verkürzung der Bearbeitungszeit, gegenüber dem manuellen Wechseln des Schleifblattes.
Beim erfindungsgemäßen Einsatz eines Roboters ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik eine weitere Rüstzeitreduzierung durch den Wegfall erforderlicher Wege zum Entfernen und Wechseln des Schleifblattes.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Schleifband-Spender im Sinne einer Kassette konzipiert, mit je einer Ab- und Aufwickelwelle. Dabei ist diese Kassette Bestandteil einer Schleifeinrichtung mit einem Roboterarm und ist bei Bedarf, also nach Verbrauch des Schleifbandes, komplett auszuwechseln und gegebenenfalls neu mit Schleifband zu bestücken.
Anstelle des Einsatzes der Kassette in den Schleifautomaten kann die Kassette auch Bestandteil einer handgeführten Schleifeinrichtung sein. Durch einen entsprechenden Aufbau der Kassette kann der beim Schleifen anfallende Schleifstaub in der Kassette separiert werden.
Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung das Schleifband in der Kassette partiell straff gehalten werden, wozu vorzugsweise eine Bremsvorrichtung in der Kassette oder unmittelbar benachbart außerhalb vorgesehen sein kann, die jedoch funktional mit dem Schleifband in Verbindung steht.
Die Schleifbewegung zur Oberfläche, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, erfolgt bei dem Schleifautomaten durch eine entsprechende Modifikation des Antriebs, wobei eine orbitale oder vibrierende Bewegung erzeugt wird. Bei einem rotierenden Schleifen wird die Kassette insgesamt mitbewegt.
Um sensiblere Oberflächen besser bearbeiten zu können, sind die Längskanten des Schleifbandes in ihrer Form unterschiedlich ausgebildet, beispielsweise gerade, wellenförmig, zackenförmig oder als Kombination daraus.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 und 2 jeweils in einer schematischen Seitenansicht einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung
3 eine Einzelheit der Schleifeinrichtung in verschiedenen Ausführungsvarianten
4 - 7 jeweils weitere Ausführungsvarianten der Schleifeinrichtung in schematischen Seitenansichten.

In den 1 und 2 ist ein Teil einer Schleifeinrichtung 1 zum Entfernen einer Fehlerstelle, in einer beispielsweise endbehandelten, insbesondere endlackierten Oberfläche durch Beschleifen dargestellt, wobei nach einem optischen Erkennen der Fehlerstelle mittels einer optischen, nicht abgebildeten Sensorik ein flexibles Schleifband 5 quer zur Oberfläche bewegt und gegen die zu bearbeitende Fehlerstelle gedrückt wird.
Mit der Sensorik steht ein einen Schleifteller 3 tragender Roboterarm 2 in Wirkverbindung, der entsprechend der Maßgabe durch die Sensorik zur Fehlerstelle verfahren wird.
Dabei ist das Schleifband 5 am Schleifteller 3 gehalten, der zum Beschleifen der Fehlerstelle zur Oberfläche bewegbar ist, beispielsweise orbital, vibrierend oder rotierend.
Das Schleifband 5 ist in einem Spender in Form einer Kassette 4 gehalten und zu einer Rolle 6 auf eine Abwickelwelle 7 aufgewickelt und wird, vorzugsweise taktweise, entsprechend dem Schleifvorgang, auf eine Aufwickelwelle 8 aufgewickelt.
Die Halterung des Schleifbandes 5 am Schleifteller 3 erfolgt stoff- oder kraftschlüssig, beispielsweise durch eine lösbare Klebverbindung oder durch eine Klett- oder Saugverbindung. Für letzteres ist eine nicht dargestellte Saugeinrichtung vorgesehen, die mit dem Schleifteller 3 in Verbindung steht.
Das Schleifband 5, das in der 3 in verschiedenen Ausführungsvarianten jeweils als Abschnitt erkennbar ist, kann verschieden konturierte Kanten aufweisen. So ist in der 5a) eine Kante des Schleifbandes 5 wellenförmig und die andere Kante gerade ausgebildet. In der 5b) sind beide gegenüberliegenden Längskanten gerade ausgebildet, während die 5c) eine Variante zeigt, bei der beide Längskanten zackenförmig sind.
Zum Lösen des Schleifbandes 5 von dem Schleifteller 3 sind im Bereich des Schleiftellers 3 Ausstoßer 9 vorgesehen, entsprechend den Abbildungen in den 5 bis 7.
Dabei sind bei dem in der 5 gezeigten Beispiel beidseitig des Schleiftellers 3 Ausstoßer 9 vorgesehen, wobei die Durchlaufrichtung des Schleifbandes 5 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist.
In den 6 und 7 wird der Schleifteller 3 von dem Ausstoßer 9 überdeckt. In Funktion wird der Schleifteller 3 derart relativ zum Ausstoßer 9 angehoben, dass der Ausstoßer 9 im Sinne eines Widerlagers die Verbindung des Schleiftellers 3 zum Schleifband 5 löst.
In der 4 ist die das Schleifband 5 aufnehmende Kassette 4 als Einzelheit dargestellt, wobei die Ab- und Aufwickelwellen 7, 8 derart durch eine Zwischenwand 10 getrennt sind, dass beim Beschleifen anfallender Schleifstaub nicht in den Bereich gelangt, in dem das ungenutzte Schleifband 5 in Form der Rolle 6, in der Abbildung linksseitig, angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Schleifeinrichtung
2: Roboterarm
3: Schleifteller
4: Kassette
5: Schleifband
6: Rolle
7: Abwickelwelle
8: Aufwickelwelle
9: Ausstoßer
10: Zwischenwand

Claims

Verfahren zum Entfernen einer Fehlerstelle einer behandelten, insbesondere endlackierten Oberfläche durch Beschleifen, wobei nach einem Erkennen der Fehlerstelle ein flexibles Schleifblatt zur Oberfläche bewegt und gegen die zu bearbeitende Fehlerstelle gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerstelle mittels einer Sensorik erkannt wird, die mit einem den einen Schleifteller (3) tragenden Roboterarm (2) in Wirkverbindung steht, wobei dem Schleifteller (3) das als Schleifband (5) ausgebildete Schleifblatt zugeführt und dies gegen die Fehlerstelle gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (5) stoff- oder kraftschlüssig mit dem Schleifteller (3) lösbar verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (5) durch eine Klett- oder Klebeverbindung oder durch Ansaugen an dem Schleifteller (3) gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (3) mit dem daran befestigten Schleifband (5) rotierend, vibrierend oder orbital bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (5) nach dem Beschleifen der Fehlerstelle vom Schleifteller (3) gelöst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (5) nach dem Lösen vom Schleifteller (3) taktweise um die zugeordnete Längserstreckung der Fehlerstelle weiterbewegt wird.
Schleifeinrichtung zum partiellen Beschleifen einer behandelten, insbesondere endlackierten Oberfläche, mit einem ein flexibles Schleifband (5) tragenden Schleifteller (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (3) an einem Roboterarm (2) befestigt ist, der rechnergesteuert mit einer die Fehlerstelle erkennenden Sensorik in Wirkverbindung steht.
Schleifeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifblatt als Schleifband (5) ausgebildet ist.
Schleifeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schleifteller (3) ein Ausstoßer (9) zugeordnet ist, zum Lösen des an dem Schleifteller (3) gehaltenen Schleifbandes (5).
Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (5) in einem Spender gelagert ist.
Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Längskanten des Schleifbandes (5) konturiert ist.
Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spender aus einer im Bereich des Roboterarms (2) angeordneten Kassette (4) besteht.
Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (3) zur Oberfläche orbital, vibrierend oder rotierend antreibbar ist.
Spender für ein Schleifblatt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spender aus einer Kassette (4) besteht, in der das als Schleifband (5) ausgebildete Schleifblatt angeordnet ist, das mit einem Schleifteller (3) in Wirkverbindung bringbar ist.
Spender nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (4) eine Aufwickelwelle (8) und eine Abwickelwelle (7) aufweist, zum Auf- und Abwickeln des Schleifbandes (5).
Spender nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (4) zwei voneinander getrennte Räume aufweist, wobei in einem Raum die Abwickelwelle (7) und im anderen Raum die Aufwickelwelle (8) angeordnet sind.
Spender nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwickelwelle (8) taktweise antreibbar ist.