DE102019134093A1

DE102019134093A1 - Wechselstation zum Ersetzen eines verbrauchten Arbeitsmittels durch ein unverbrauchtes Arbeitsmittel

Info

Publication number: DE102019134093A1
Application number: DE102019134093.4A
Authority: DE
Inventors: Dominik Krabichler; Jesus-David Jimenez-Sanchez
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wechselstation (1) zum Ersetzen eines verbrauchten Arbeitsmittels (2, 3), welches zum Bearbeiten einer lackierten Oberfläche eines Bauteils ausgebildet ist, durch ein unverbrauchtes Arbeitsmittel (2, 3). Eine Abziehvorrichtung (6) der Wechselstation (1) ist zum Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels (2, 3) von einem zum Bearbeiten der lackierten Oberfläche ausgebildeten Bearbeitungsgerät (4) ausgebildet. An wenigstens einer Ausgabeöffnung (14, 15) der Wechselstation (1) ist für das Bearbeitungsgerät (4) das unverbrauchte Arbeitsmittel (2, 3) bereitstellbar. Die Abziehvorrichtung (6) ist dazu ausgebildet, ein erstes an dem Bearbeitungsgerät (4) gehaltenes Arbeitsmittel (2) oder ein zweites, von dem ersten Arbeitsmittel (2) verschiedenes und an dem Bearbeitungsgerät (4) gehaltenes Arbeitsmittel (3) von dem Bearbeitungsgerät (4) abzuziehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselstation zum Ersetzen eines verbrauchten Arbeitsmittels, welches zum Bearbeiten einer lackierten Oberfläche eines Bauteils ausgebildet ist, durch ein unverbrauchtes Arbeitsmittel. Eine Abziehvorrichtung der Wechselstation dient dem Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels von wenigstens einem zum Bearbeiten der lackierten Oberfläche ausgebildeten Bearbeitungsgerät. An wenigstens eines Ausgabeöffnung der Wechselstation ist für das Bearbeitungsgerät das unverbrauchte Arbeitsmittel bereitstellbar.
Eine Vorrichtung zum Auswechseln einer Polierscheibe ist in der DE 10 2017 130 805 A1 beschrieben. Die Wechselvorrichtung weist einen Spender auf, in welchem ein Stapel von Polierscheiben angeordnet ist. Der Spender weist eine Entnahmeöffnung auf, deren lichte Weite kleiner ist als das zugehörige Abmaß der Polierscheibe. Die lichte Weite der Entnahmeöffnung ist größer als das zugeordnete Abmaß eines Stütztellers, welcher Bestandteil eines an einem Roboter gehaltenen Polierwerkzeugs ist. So kann der Stützteller durch die Entnahmeöffnung hindurch mit einer in dem Stapel zuoberst angeordneten Polierscheibe gekoppelt werden. Die flexible und mit dem Stützteller gekoppelte Polierscheibe kann dann aus der Entnahmeöffnung entnommen werden.
Als nachteilig ist der Umstand anzusehen, dass ein Bereitstellen von jeweiligen Wechselstationen für jeweilige Arbeitsmittel zum Bearbeiten lackierter Oberflächen mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden ist und insbesondere einen vergleichsweise großen Platzbedarf mit sich bringt.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Wechselstation der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen erweiterten Funktionsumfang aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wechselstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Eine erfindungsgemäße Wechselstation zum Ersetzen eines verbrauchten Arbeitsmittels, welches zum Bearbeiten einer lackierten Oberfläche eines Bauteils ausgebildet ist, durch ein unverbrauchtes Arbeitsmittel umfasst eine Abziehvorrichtung zum Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels von wenigstens einem zum Bearbeiten der lackierten Oberfläche ausgebildeten Bearbeitungsgerät. An wenigstens einer Ausgabeöffnung der Wechselstation ist für das Bearbeitungsgerät das unverbrauchte Arbeitsmittel bereitstellbar. Die Abziehvorrichtung ist dazu ausgebildet, ein erstes an dem Bearbeitungsgerät gehaltenes Arbeitsmittel oder ein zweites, von dem ersten Arbeitsmittel verschiedenes und an dem Bearbeitungsgerät gehaltenes Arbeitsmittel von dem Bearbeitungsgerät abzuziehen. Es kann also mit ein und derselben Abziehvorrichtung einerseits das erste Arbeitsmittel von dem Bearbeitungsgerät abgezogen werden, wenn das wenigstens eine Bearbeitungsgerät mit dem ersten Arbeitsmittel bestückt ist. Des Weiteren kann mittels der Abziehvorrichtung das zweite Arbeitsmittel von dem Bearbeitungsgerät abgezogen werden, wenn das wenigstens eine Bearbeitungsgerät mit dem zweiten Arbeitsmittel bestückt ist. Da mit nur einer Abziehvorrichtung unterschiedliche Arbeitsmittel abgezogen werden können, weist die Wechselstation einen erweiterten Funktionsumfang auf.
Zudem ist der zum Ersetzen verbrauchter Arbeitsmittel durch unverbrauchte Arbeitsmittel bereitzustellende Bauraum, also der von der Wechselstation beanspruchte Bauraum, geringer als dies der Fall wäre, wenn zwei Wechselstationen mit jeweiligen, an das jeweilige Arbeitsmittel angepassten Abziehvorrichtungen vorgesehen wären. Durch die Integration der Abziehvorrichtung für wenigstens zwei unterschiedliche Arbeitsmittel in ein und dieselbe Wechselstation oder Wechselvorrichtung ist somit einerseits ein platzsparendes Konzept realisiert. Zum anderen ist der Aufwand zum Ersetzen verbrauchter Arbeitsmittel durch unverbrauchte Arbeitsmittel besonders gering.
Das erste Arbeitsmittel und das zweite Arbeitsmittel brauchen nicht an demselben Bearbeitungsgerät gehalten zu sein. Vielmehr können auch jeweilige Bearbeitungsgeräte mit den unterschiedlichen beziehungsweise voneinander verschiedenen Arbeitsmitteln bestückt sein. Auch in diesem Fall kann mittels der Abziehvorrichtung der Wechselstation von dem jeweiligen Bearbeitungsgerät das jeweilige Arbeitsmittel abgezogen werden.
Die Wechselstation kann insbesondere im Rahmen einer automatischen Oberflächenbearbeitung von Bauteilen mit lackierten Oberflächen zum Einsatz kommen, etwa bei der Oberflächenbearbeitung von lackierten Kraftfahrzeugbauteilen. Hierbei kann beispielsweise ein Roboter das wenigstens eine Bearbeitungsgerät führen, an welchem die unterschiedlichen Arbeitsmittel angeordnet sein können. Durch die Möglichkeit, mittels der Wechselstation einen automatisierten Wechsel sowohl des ersten Arbeitsmittels als auch des zweiten Arbeitsmittels durchzuführen, lässt sich der für die automatische Oberflächenbearbeitung der lackierten Bauteile zu betreibende Aufwand besonders gering halten. Zudem ist der Wechsel beider Arbeitsmittel an einer Wechselstation, welche die zum Abziehen von unterschiedlichen Arbeitsmitteln geeignete Abziehvorrichtung aufweist, besonders platzsparend.
Bei den voneinander verschiedenen Arbeitsmitteln kann es sich insbesondere um ein Schleifmedium einerseits und um ein Poliermedium andererseits handeln. Insbesondere kann das erste Arbeitsmittel als Schleifmittel ausgebildet sein, beispielsweise als Schleifblüte, welche auch als Schleifronde bezeichnet wird, und das zweite Arbeitsmittel insbesondere als Polierschwamm. Durch die Möglichkeit, sowohl Schleifmedien als auch Poliermedien an derselben Abziehvorrichtung von dem Bearbeitungsgerät abzuziehen, ist die Wechselstation für den Einsatz bei der automatischen Oberflächenbearbeitung besonders gut geeignet.
Vorzugsweise weist die Wechselstation eine erste Ausgabeöffnung auf, an welcher das erste unverbrauchte Arbeitsmittel mit dem Bearbeitungsgerät koppelbar ist. Hierbei weist die Wechselstation eine zweite Ausgabeöffnung auf, an welcher das zweite unverbrauchte Arbeitsmittel mit dem Bearbeitungsgerät gekoppelt werden kann. Durch das Vorsehen der wenigstens zwei Ausgabeöffnungen an derselben Vorrichtung in Form der Wechselstation lässt sich das Bereitstellen der jeweiligen Arbeitsmittel auf besonders platzsparende Art und Weise realisieren.
Vorzugsweise umfasst die Abziehvorrichtung erste Abziehelemente, welche zum Abziehen des ersten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät ausgebildet sind. Die ersten Abziehelemente sind aus einer Einführstellung, in welcher ein mit dem verbrauchten ersten Arbeitsmittel bestücktes erstes Halteelement des Bearbeitungsgeräts in die Abziehvorrichtung einführbar ist, in eine Greifstellung bewegbar. In der Greifstellung ist das an dem ersten Halteelement gehaltene erste Arbeitsmittel mittels der ersten Abziehelemente von dem ersten Halteelement abziehbar. Durch Bewegen der Abziehelemente aus der Einführstellung in die Greifstellung kann somit ein Fixieren des ersten Arbeitsmittels bewirkt werden. Dieses Fixieren führt dann zum Abziehen des ersten Arbeitsmittels von dem ersten Halteelement des Bearbeitungsgeräts, wenn das Bearbeitungsgerät von der Abziehvorrichtung weg bewegt wird. Das Lösen des ersten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät gestaltet sich somit besonders einfach.
Vorzugsweise sind die ersten Abziehelemente aus der Einführstellung in radialer Richtung aufeinander zu in die Greifstellung bewegbar. So lässt sich auf einfache Art und Weise das Fixieren des ersten Arbeitsmittels im Bereich der Abziehvorrichtung erreichen.
Vorzugsweise sind die ersten Abziehelemente als Ringsegmente ausgebildet, welche in der Greifstellung einen Ring bilden. Auf diese Weise lässt sich sehr gut das erste Arbeitsmittel an dessen Rand fixieren und von dem Bearbeitungsgerät abziehen. Dies gilt insbesondere, wenn die Ringsegmente in der Greifstellung einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring bilden.
Vorzugsweise weist die Abziehvorrichtung zweite Abziehelemente auf, welche zum Abziehen des zweiten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät ausgebildet sind. Hierbei sind die zweiten Abziehelemente aus einer Einführstellung, in welcher ein mit dem verbrauchten zweiten Arbeitsmittel bestücktes zweites Halteelement des Bearbeitungsgeräts in die Abziehvorrichtung eingeführt werden kann, in eine Greifstellung bewegbar. In der Greifstellung kann das an dem zweiten Halteelement gehaltene zweite Arbeitsmittel mittels der zweiten Abziehelemente von dem zweiten Halteelement abgezogen werden. Durch Bewegen der zweiten Abziehelemente aus der Einführstellung in die Greifstellung kann also das zweite Arbeitsmittel fixiert werden. Diese Fixierung hat anschließend das Abziehen des zweiten Arbeitsmittels von dem zweiten Halteelement des Bearbeitungsgeräts zur Folge, wenn das Bearbeitungsgerät von der Abziehvorrichtung weg bewegt wird. Auch das Lösen des zweiten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät gestaltet sich somit besonders einfach.
Vorzugsweise sind die zweiten Abziehelemente aus der Einführstellung in radialer Richtung aufeinander zu in die Greifstellung bewegbar. So lässt sich auf einfache Art und Weise das Fixieren des zweiten Arbeitsmittels im Bereich der Abziehvorrichtung erreichen.
Vorzugsweise sind auch die zweiten Abziehelemente als Ringsegmente ausgebildet, welche in der Greifstellung einen Ring bilden. Denn so lässt sich auch das zweite Arbeitsmittel sehr gut innerhalb des Rings fixieren und von dem Bearbeitungsgerät abziehen. Auch für die zweiten Abziehelemente gilt dies insbesondere, wenn der Ring in der Greifstellung der zweiten Abziehelemente in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist.
Der durch die jeweiligen Abziehelemente gebildete Ring kann kreisförmig sein, jedoch kann der Ring auch eine von einer Kreisform abweichende, insbesondere polygonale Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann der Ring auch dreieckig oder viereckig ausgebildet sein, oder er kann mehr als vier Ecken aufweisen.
Eine besonders kompakte Abziehvorrichtung ist an der Wechselstation bereitgestellt, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die in der Greifstellung von den ersten Abziehelementen und den zweiten Abziehelementen gebildeten jeweiligen Ringe konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise ist ein jeweiliges der zweiten Abziehelemente einstückig mit einem jeweiligen der ersten Abziehelemente ausgebildet. Auch dies ist einem sehr kompakten, platzsparenden Aufbau der Abziehvorrichtung zuträglich.
Vorzugsweise weist die Abziehvorrichtung wenigstens ein erstes Ausstoßelement zum Entfernen des ersten von dem Bearbeitungsgerät abgezogenen verbrauchten Arbeitsmittels aus der Abziehvorrichtung und wenigstens ein zweites Ausstoßelement zum Entfernen des zweiten von dem Bearbeitungsgerät abgezogenen verbrauchten Arbeitsmittels aus der Abziehvorrichtung auf. So kann sichergestellt werden, dass nach dem Ausstoßen der verbrauchten Arbeitsmittel aus der Abziehvorrichtung diese wieder zum Abziehen weiterer verbrauchter Arbeitsmittel von dem wenigstens einen Bearbeitungsgerät geeignet ist. Dadurch lässt sich ein sehr störungsfreier Austausch verbrauchter Arbeitsmittel mittels der Wechselstation erreichen.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine erste Ausstoßelement als axial verschiebbare Schubstange ausgebildet, deren Außenmaß ein Innenmaß des durch die ersten Abziehelemente in der Greifstellung gebildeten, insbesondere geschlossenen, Rings übersteigt. So kann ein Rand des ersten Arbeitsmittels zwischen den als Ringsegmente ausgebildeten ersten Abziehelementen und einem freien Ende der Schubstange eingeklemmt werden, um das erste Arbeitsmittel zu fixieren. Auf diese Weise lässt sich das Entfernen des ersten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät mittels der Abziehvorrichtung sehr einfach und funktionssicher bewerkstelligen.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine zweite Ausstoßelement durch eine Mehrzahl von axial verschiebbaren Stiften bereitgestellt, welche durch in den ersten Abziehelementen gebildete Durchtrittsöffnungen hindurchführbar sind. Auf diese Weise lässt sich auch das verbrauchte zweite Arbeitsmittel einfach und prozesssicher aus der Abziehvorrichtung ausstoßen beziehungsweise von der Abziehvorrichtung entfernen.
Vorzugsweise weist die Wechselstation jeweilige Aufnahmeräume auf, welche über die jeweiligen Ausgabeöffnungen zugänglich sind. Hierbei ist ein erster der Aufnahmeräume zum Aufnehmen eines Stapels des ersten Arbeitsmittels ausgebildet, und ein zweiter der Aufnahmeräume ist zum Aufnehmen eines Stapels des zweiten Arbeitsmittels ausgebildet. Dadurch kann die Wechselstation über einen vergleichsweise langen Zeitraum genutzt werden, während welchem die Stapel jeweiliger Arbeitsmittel noch nicht vollständig aufgebraucht sind. Folglich ist eine besonders lange Autonomie der Wechselstation gegeben. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Wechselstation in einen Prozess einer automatischen Oberflächenbearbeitung lackierter Bauteile mittels des wenigstens einen Bearbeitungsgeräts eingebunden ist.
Vorzugsweise weist die Wechselstation jeweilige Vorschubeinrichtungen auf, welche dazu ausgebildet sind, die jeweiligen Arbeitsmittel in den Aufnahmeräumen zu der jeweiligen Ausgabeöffnung zu fördern. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass an der jeweiligen Ausgabeöffnung stets das gewünschte Arbeitsmittel zur Verfügung steht und dementsprechend mit dem wenigstens einen Bearbeitungsgerät gekoppelt werden kann.
Vorzugsweise weist die Wechselstation wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, ein erfolgreiches Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels von dem Bearbeitungsgerät zu prüfen. So kann sichergestellt werden, dass das Bearbeitungsgerät erst dann mit dem unverbrauchten Arbeitsmittel bestückt wird, wenn das verbrauchte Arbeitsmittel tatsächlich korrekt beziehungsweise vollständig von dem Bearbeitungsgerät entfernt ist.
Zusätzlich oder alternativ kann die wenigstens eine Sensoreinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Bestücktsein des Bearbeitungsgeräts mit dem unverbrauchten Arbeitsmittel zu prüfen. Es kann also vorzugsweise mittels der wenigstens einen Sensoreinrichtung festgestellt werden, ob auch das automatische Anbringen des unverbrauchten Arbeitsmittels an dem Bearbeitungsgerät erfolgreich durchgeführt wurde. Ist dies nicht der Fall, so kann das Bestücken des Bearbeitungsgeräts mit dem unverbrauchten Arbeitsmittel erneut durchgeführt werden.
In analoger Weise kann dann, wenn die Prüfung durch die wenigstens eine Sensoreinrichtung ergibt, dass das verbrauchte Arbeitsmittel nicht erfolgreich von dem Bearbeitungsgerät abgezogen wurde, das weiterhin mit dem verbrauchten Arbeitsmittel bestückte Bearbeitungsgerät erneut mit der Abziehvorrichtung zusammenwirken, um das Arbeitsmittel tatsächlich von dem Bearbeitungsgerät abzuziehen beziehungsweise zu lösen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 in schematischer Darstellung und ausschnittsweise eine Wechselstation, welche zum Abziehen sowohl einer Schleifblüte als auch eines Polierschwamms von einem Bearbeitungsgerät beziehungsweise Manipulator mittels ein und derselben Abziehvorrichtung ausgebildet ist;
2 das Verbringen von als Ringsegmente ausgebildeten ersten Abziehelementen der Abziehvorrichtung in eine Greifstellung, in welcher die an dem Bearbeitungsgerät gehaltene Schleifblüte gegriffen wird;
3 die Wechselstation nach dem erfolgreichen Abziehen der Schleifblüte von dem Bearbeitungsgerät;
4 das Entfernen der abgezogenen Schleifblüte aus der Abziehvorrichtung mittels einer aus der Abziehvorrichtung ausfahrenden Schubstange;
5 das mit einem Polierschwamm bestückte Bearbeitungsgerät und die Abziehvorrichtung, wobei als weitere Ringsegmente ausgebildete, zweite Abziehelemente der Abziehvorrichtung in eine Einführstellung bewegt sind, in welcher der Polierschwamm in die Abziehvorrichtung eingeführt werden kann;
6 das Verbringen der zweiten, als Ringsegmente ausgebildeten Abziehelemente in eine Greifstellung, in welcher der an dem Bearbeitungsgerät gehaltene Polierschwamm gegriffen wird;
7 das Entfernen des Bearbeitungsgeräts von der Wechselstation und das Ausstoßen des von dem Bearbeitungsgerät abgezogenen Polierschwamms aus der Abziehvorrichtung;
8 Aufnahmeräume der Wechselstation, in welchen jeweilige Stapel an Polierschwämmen und Schleifblüten bevorratet sind;
9 die Aufnahmeräume und eine Vorschubeinrichtung zum Bewegen der Polierschwämme hin zu einer an der Wechselstation ausgebildeten Ausgabeöffnung, an welcher das Bearbeitungsgerät mit einem unverbrauchten Polierschwamm bestückt werden kann; und
10 in einer schematischen Perspektivansicht die Wechselstation sowie das mit einer unverbrauchten Schleifblüte und mit einem unverbrauchten Polierschwamm bestückte Bearbeitungsgerät.

In 1 ist ausschnittsweise und schematisch eine Wechselstation 1 oder Wechselvorrichtung gezeigt, welche ein automatisches Ersetzen eines gebrauchten ersten Arbeitsmittels, vorliegend in Form einer Schleifblüte 2 (vergleiche 4) und eines zweiten Arbeitsmittels, vorliegend in Form eines Polierschwamms 3 ermöglicht. Die Wechselstation 1 ist somit als multifunktionale Wechselstation ausgebildet, welche sowohl das Ersetzen verbrauchter Schleifblüten 2 als auch verbrauchter Polierschwämme 3 in einem automatisierten Bearbeitungsprozess ermöglicht, in welchem lackierte Oberflächen von Bauteilen bearbeitet werden. Insbesondere kann es sich bei den in dem automatisierten Bearbeitungsprozess behandelten Bauteilen um Kraftfahrzeugbauteile handeln, welche einer automatischen Oberflächenbearbeitung unterzogen werden.
Die so genannte Schleifblüte 2, welche auch als Schleifronde bezeichnet wird, wird hierbei insbesondere dafür eingesetzt, Fehler in der lackierten Oberfläche durch Schleifen zu bearbeiten. Anschließend erfolgt mittels des Polierschwamms 3 ein Polieren der zuvor mittels der Schleifblüte 2 bearbeiteten Stelle.
In 1 ist des Weiteren ein Bearbeitungsgerät in Form eines Manipulators 4 gezeigt, welcher bei der automatischen Oberflächenbearbeitung beispielsweise von einem (nicht gezeigten) Roboter gehandhabt werden kann. Der Manipulator 4 weist vorliegend ein erstes Endstück 5 auf, an welchem eine verbrauchte Schleifblüte 2 gehalten ist.
Die Wechselstation 1 weist eine Abziehvorrichtung 6 auf, welche zum Abziehen der verbrauchten Schleifblüte 2 von dem Endstück 5 ausgebildet ist. Dies soll mit Bezug auf 1 und 2 veranschaulicht werden. Gemäß 1 weist die Abziehvorrichtung 6 erste Abziehelemente in Form von vorliegend drei Ringsegmenten 7 auf, von welchen in 1 lediglich zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die drei Ringsegmente 7 sind in 1 in radialer Richtung voneinander weg bewegt. Dementsprechend befinden sich die Ringsegmente 7 in einer Einführstellung. In dieser Einführstellung ist es möglich, das Endstück 5 des Manipulators 4, welches mit der verbrauchten Schleifblüte 2 bestückt ist, in einen Teilbereich der Abziehvorrichtung 6 einzuführen, in welchem dann gemäß 2 das Abziehen der verbrauchten Schleifblüte 2 von dem Manipulator 4 stattfindet.
In 2 ist dementsprechend gezeigt, wie die Ringsegmente 7 in eine Greifstellung bewegt sind. Hierbei sind die Ringsegmente 7 in radialer Richtung aufeinander zu bewegt und bilden einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring. Im Zentrum der Abziehvorrichtung 6 ist vorliegend eine axial verschiebbare Schubstange 8 angeordnet (vergleiche 1). Wenn ein axiales Ende dieser Schubstange 8 mit den in die Greifstellung bewegten Ringsegmenten 7 in Anlage gebracht wird, so wird die verbrauchte Schleifblüte 2 an ihrem gewellten Rand fixiert. Es kann also die Schleifblüte 2 an ihrem Rand zwischen der Schubstange 8 und dem geschlossenen Ring eingeklemmt werden. Wird dann der Manipulator 4 von der Abziehvorrichtung 6 weg bewegt, so wird die Schleifblüte 2 von dem ersten Endstück 5 des Manipulators 4 abgezogen.
In 3 ist gezeigt, wie die Ringsegmente 7 der Abziehvorrichtung 6 wieder in radialer Richtung voneinander weg bewegt sind. Des Weiteren ist gezeigt, wie die Schubstange 8 die an dem freien Ende der Schubstange 8 anliegende Schleifblüte 2 aus der Abziehvorrichtung 6 ausstößt. In 4 ist diesbezüglich dargestellt, wie die Schleifblüte 2 von dem freien Ende der Schubstange 8 abfällt.
Aus 5 ist in Zusammenschau mit 6 ersichtlich, dass der Manipulator 4 an einem dem ersten Endstück 5 gegenüberliegenden weiteren freien Ende ein weiteres, zweites Endstück 9 aufweist, an welchem vorliegend ein verbrauchter Polierschwamm 3 gehalten ist. Der verbrauchte Polierschwamm 3 kann mittels derselben Abziehvorrichtung 6 von dem Manipulator 4 abgezogen werden wie die verbrauchte Schleifblüte 2. Dies soll mit Bezug auf 5 bis 7 erläutert werden.
Aus 5 ist ersichtlich, dass die Abziehvorrichtung 6 weitere Abziehelemente in Form von drei weiteren Ringsegmenten 10 aufweist, welche in 5 in eine Einführstellung bewegt gezeigt sind. Gemäß 5 sind in dieser Einführstellung die drei Ringsegmente 10 in radialer Richtung voneinander beabstandet. So lässt sich der verbrauchte Polierschwamm 3, welcher an dem Manipulator 4 gehalten ist, in einen Aufnahmeraum einführen, welcher zwischen den drei Ringsegmenten 10 ausgebildet ist. Anschließend werden diese drei Ringsegmente 10 in radialer Richtung aufeinander zu bewegt. In 6 ist diesbezüglich gezeigt, dass die drei Ringsegmente 10 dann einen geschlossenen Ring bilden.
Der durch die ersten Ringsegmente 7 in der Greifstellung gebildete geschlossene Ring ist gemäß 2 nach Art einer Scheibe mit einer zentralen Öffnung ausgebildet, wobei das Endstück 5 mit der verbrauchten Schleifblüte 2 in dieser zentralen oder mittigen Öffnung aufgenommen ist, welche in der Scheibe ausgebildet ist.
Demgegenüber ist durch die zweiten Ringsegmente 10 der Abziehvorrichtung 6 ein nach Art eines Zylindermantels ausgebildeter Ring bereitgestellt. Dieser Zylindermantel umschließt dann, wenn der verbrauchte Polierschwamm 3 in dem durch die Ringsegmente 10 begrenzten Aufnahmeraum aufgenommen ist, den Polierschwamm 3 umfangsseitig (vergleiche 6).
Insbesondere aus 2 ist gut erkennbar, dass von einem freien Rand der zweiten Ringsegmente 10 jeweilige, nach Art von Stiften ausgebildete Stege 11 in radialer Richtung hin zu einem Zentrum der Abziehvorrichtung 6 hervorstehen. Diese Stege 11 hintergreifen den Polierschwamm 3, welcher an dem zweiten Endstück 9 des Manipulators 4 gehalten ist, wenn die zweiten Ringsegmente 10 den geschlossenen Ring bilden (vergleiche 6).
Wird dann der Manipulator 4 von der Wechselstation 1 weg bewegt, so wird der verbrauchte Polierschwamm 3 mittels der in die Greifstellung bewegten zweiten Ringsegmente 10 von dem zweiten Endstück 9 des Manipulators 4 abgezogen (vergleiche 7). Durch die Konstruktion der Klammerung, welche durch die zweiten Ringsegmente 10 im Zusammenwirken mit den Stegen 11 gebildet ist, wird somit der Polierschwamm 3 zunächst fixiert und dann von dem Manipulator 4 abgezogen.
Aus 3 ist gut erkennbar, dass die Abziehvorrichtung 6 zusätzlich zu der Schubstange 8 weitere Ausstoßelemente aufweist, welche zum Ausstoßen des verbrauchten Polierschwamms 3 aus der Abziehvorrichtung 6 ausgebildet sind. Diese zweiten Ausstoßelemente sind durch eine Vielzahl von axial verschiebbaren Stiften 12 gebildet, von welchen der Übersichtlichkeit halber in 3 lediglich einige mit einem Bezugszeichen versehen sind.
Insbesondere aus einer Zusammenschau von 2 und 3 ist ersichtlich, dass in den ersten Ringsegmenten 7 eine entsprechende Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 13 ausgebildet ist. Auch von diesen Durchtrittsöffnungen 13 sind der Übersichtlichkeit halber lediglich einige mit einem Bezugszeichen versehen. Durch diese Durchtrittsöffnungen 13 können die Stifte 12 hindurch geführt werden, um den verbrauchten und von dem Manipulator 4 abgezogenen Polierschwamm 3 aus der Abziehvorrichtung 6 heraus zu stoßen. Das nachfolgende Herunterfallen des abgezogenen Polierschwamms 3 von der Wechselstation 1 im Bereich der Abziehvorrichtung 6 ist in 7 dargestellt.
Die Schleifblüte 2, welche mittels der Abziehvorrichtung 6 von dem ersten Endstück 5 des Manipulators 4 abgezogen werden kann, kann als so genannte Klebeblüte ausgebildet sein, welche also mittels eines Klebstoffs an dem Endstück 5 gehalten ist. Des Weiteren kann die Schleifblüte 2 als so genannte Klettblüte ausgebildet sein, welche mittels einer Klettverbindung an dem Endstück 5 gehalten ist. Im letzteren Fall ist das Endstück 5 nicht mit einer glatten Oberfläche versehen, sondern mit einem Klettbelag zum Halten der Schleifblüte 2. Beide Arten von Schleifblüten 2 können mittels der Abziehvorrichtung 6 von dem Manipulator 4 abgezogen werden.
Aus 1 und 2 ist des Weiteren gut ersichtlich, dass die ersten Ringsegmente 7 einstückig mit den zweiten Ringsegmenten 10 ausgebildet sind. Dementsprechend ist durch ein jeweiliges Bauteil sowohl der Ausschnitt des Zylindermantels bereitgestellt, welcher den durch die zweiten Ringsegmente 10 bereitstellbaren geschlossenen Ring bildet, wenn die Bauteile in radialer Richtung aufeinander zu bewegt sind. Durch dieselben Bauteile des Abziehvorrichtung 6 sind auch die ersten Ringsegmente 7 bereitgestellt, welche in der Greifstellung (vergleiche 2) den scheibenförmigen und geschlossenen Ring mit der zentralen Durchtrittsöffnung bilden.
Aus 4 ist besonders gut ersichtlich, dass die Wechselstation 1 eine erste Ausgabeöffnung 14 aufweist, an welcher ein Stapel unverbrauchter Schleifblüten 2 bereitgestellt ist. Des Weiteren weist die Wechselstation 1 gemäß 4 eine zweite Ausgabeöffnung 15 auf, an welcher ein Stapel von unverbrauchten Polierschwämmen 3 bereitgestellt ist. Indem die jeweiligen Endstücke 5, 9 des Manipulators 4 im Bereich der jeweiligen Ausgabeöffnungen 14, 15 mit den dort bevorrateten Arbeitsmitteln in Kontakt gebracht werden, kann der Manipulator 4 mit unverbrauchten beziehungsweise neuen Arbeitsmitteln vorliegend in Form der Schleifblüte 2 und des Polierschwamms 3 bestückt werden.
In 7 ist gezeigt, wie der Manipulator 4 hin zu einer Sensoreinrichtung 16 der Wechselstation 1 bewegt wird. Mittels der Sensoreinrichtung 16 kann geprüft werden, ob die Schleifblüte 2 beziehungsweise der Polierschwamm 3 korrekt von dem Manipulator 4 abgezogen wurde. Nach dem Abziehen der jeweiligen Arbeitsmittels vorliegend in Form der Schleifblüte 2 beziehungsweise des Polierschwamms 3 von dem Manipulator 4 erfolgt also eine Prüfung darauf hin, ob dieses Abziehen mittels der Abziehvorrichtung 6 erfolgreich war. Wenn die Schleifblüte 2 beziehungsweise der Polierschwamm 3 korrekt und erfolgreich von dem Manipulator 4 abgezogen wurden, so kann der Manipulator 4 mit einer unverbrauchten beziehungsweise neuen Schleifblüte 2 und/oder mit einem unverbrauchten beziehungsweise neuen Polierschwamm 3 bestückt werden.
Mittels der Sensoreinrichtung 16 kann insbesondere auch geprüft werden, ob nach dem Aufnehmen eines unverbrauchten Polierschwamms 3 und/oder einer unverbrauchten Schleifblüte 2 durch den Manipulator 4 der Manipulator 4 erfolgreich mit diesen neuen Arbeitsmitteln bestückt wurde oder nicht.
Dadurch, dass mittels derselben Abziehvorrichtung 6 sowohl die Schleifblüte 2 von dem Manipulator 4 abgezogen werden kann als auch der Polierschwamm 3, ist durch die Wechselstation 1 ein besonders Platz sparendes Konzept realisiert.
Je nach Bedarf kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mittels der Abziehvorrichtung 6 lediglich eines der vorliegend beispielhaft erläuterten Arbeitsmittel in Form der Schleifblüte 2 und des Polierschwamms 3 getauscht beziehungsweise ausgetauscht oder ersetzt wird.
Aus 8 ist ersichtlich, dass die Wechselstation einen ersten Aufnahmeraum 17 aufweist, in welchem ein Stapel 18 von unverbrauchten Polierschwämmen 3 bevorratet ist. Der Aufnahmeraum 17 ist über die Ausgabeöffnung 15 der Wechselstation 1 zugänglich, an welcher dem Manipulator 4 die neuen Polierschwämme 3 zur Verfügung gestellt werden.
In analoger Weise weist die Wechselstation 1 einen weiteren Aufnahmeraum 19 auf, in welchem ein Stapel der neuen beziehungsweise unverbrauchten Schleifblüten 2 bevorratet ist (vergleiche 8). Dieser weitere Aufnahmeraum 19 ist über die Ausgabeöffnung 14 zugänglich, an welcher der Manipulator 4 mit der jeweils unverbrauchten beziehungsweise neuen Schleifblüte 2 bestückt werden kann.
In 9 ist beispielhaft und schematisch eine Vorschubeinrichtung 21 gezeigt, mittels welcher die in dem Aufnahmeraum 17 gestapelt angeordneten Polierschwämme 3 hin zu der Ausgabeöffnung 15 gefördert werden können. In analoger Weise ist eine Vorschubeinrichtung zum Fördern der unverbrauchten Schleifblüten 2 hin zu der Ausgabeöffnung 14 vorgesehen.
In 10 ist perspektivisch der Manipulator 4 gezeigt, welcher an dem ersten Endstück 5 mit der neuen beziehungsweise unverbrauchten Schleifblüte 2 bestückt ist, und welcher an dem zweiten Endstück 9 mit dem neuen beziehungsweise unverbrauchten Polierschwamm 3 bestückt ist.
Bezugszeichenliste

1: Wechselstation
2: Schleifblüte
3: Polierschwamm
4: Manipulator
5: Endstück
6: Abziehvorrichtung
7: Ringsegment
8: Schubstange
9: Endstück
10: Ringsegment
11: Steg
12: Stift
13: Durchtrittsöffnung
14: Ausgabeöffnung
15: Ausgabeöffnung
16: Sensoreinrichtung
17: Aufnahmeraum
18: Stapel
19: Aufnahmeraum
20: Stapel
21: Vorschubeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017130805 A1 [0002]

Claims

Wechselstation (1) zum Ersetzen eines verbrauchten Arbeitsmittels (2, 3), welches zum Bearbeiten einer lackierten Oberfläche eines Bauteils ausgebildet ist, durch ein unverbrauchtes Arbeitsmittel (2, 3), mit einer Abziehvorrichtung (6) zum Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels (2, 3) von wenigstens einem zum Bearbeiten der lackierten Oberfläche ausgebildeten Bearbeitungsgerät (4), und mit wenigstens einer Ausgabeöffnung (14, 15), an welcher für das Bearbeitungsgerät (4) das unverbrauchte Arbeitsmittel (2, 3) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, ein erstes an dem Bearbeitungsgerät (4) gehaltenes Arbeitsmittel (2) oder ein zweites, von dem ersten Arbeitsmittel (2) verschiedenes und an dem Bearbeitungsgerät (4) gehaltenes Arbeitsmittel (3) von dem Bearbeitungsgerät (4) abzuziehen.
Wechselstation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselstation (1) eine erste Ausgabeöffnung (14) aufweist, an welcher das erste, insbesondere als Schleifblüte ausgebildete, unverbrauchte Arbeitsmittel (2) mit dem Bearbeitungsgerät (4) koppelbar ist, und eine zweite Ausgabeöffnung (15) aufweist, an welcher das zweite, insbesondere als Polierschwamm ausgebildete, unverbrauchte Arbeitsmittel (3) mit dem Bearbeitungsgerät (4) koppelbar ist.
Wechselstation (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehvorrichtung (6) erste Abziehelemente (7) umfasst, welche zum Abziehen des ersten Arbeitsmittels (2) von dem Bearbeitungsgerät (4) ausgebildet sind, wobei die ersten Abziehelemente (7) aus einer Einführstellung, in welcher ein mit dem verbrauchten ersten Arbeitsmittel (2) bestücktes erstes Halteelement (5) des Bearbeitungsgeräts (4) in die Abziehvorrichtung (6) einführbar ist, in eine Greifstellung bewegbar sind, in welcher das an dem ersten Halteelement (5) gehaltene erste Arbeitsmittel (2) mittels der ersten Abziehelemente (7) von dem ersten Halteelement (5) abziehbar ist.
Wechselstation (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Abziehelemente (7) aus der Einführstellung in radialer Richtung aufeinander zu in die Greifstellung bewegbar sind, wobei die ersten Abziehelemente (7) vorzugsweise als Ringsegmente ausgebildet sind, welche in der Greifstellung einen, insbesondere in Umfangsrichtung geschlossenen, Ring bilden.
Wechselstation (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehvorrichtung (6) zweite Abziehelemente (10) aufweist, welche zum Abziehen des zweiten Arbeitsmittels (3) von dem Bearbeitungsgerät (4) ausgebildet sind, wobei die zweiten Abziehelemente (10) aus einer Einführstellung, in welcher ein mit dem verbrauchten zweiten Arbeitsmittel (3) bestücktes zweites Halteelement (9) des Bearbeitungsgeräts (4) in die Abziehvorrichtung (6) einführbar ist, in eine Greifstellung bewegbar sind, in welcher das an dem zweiten Halteelement (9) gehaltene zweite Arbeitsmittel (3) mittels der zweiten Abziehelemente (10) von dem zweiten Halteelement (9) abziehbar ist.
Wechselstation (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Abziehelemente (10) aus der Einführstellung in radialer Richtung aufeinander zu in die Greifstellung bewegbar sind, wobei die zweiten Abziehelemente (10) vorzugsweise als Ringsegmente ausgebildet sind, welche in der Greifstellung einen, insbesondere in Umfangsrichtung geschlossenen, Ring bilden.
Wechselstation (1) nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Greifstellung von den ersten Abziehelementen (7) und den zweiten Abziehelementen (10) gebildeten jeweiligen Ringe konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Wechselstation (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges der zweiten Abziehelemente (10) einstückig mit einem jeweiligen der ersten Abziehelemente (7) ausgebildet ist.
Wechselstation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehvorrichtung (6) wenigstens ein erstes Ausstoßelement (8) zum Entfernen des ersten von dem Bearbeitungsgerät (4) abgezogenen verbrauchten Arbeitsmittels (2) aus der Abziehvorrichtung (6) und wenigstens ein zweites Ausstoßelement (12) zum Entfernen der zweiten von dem Bearbeitungsgerät (4) abgezogenen verbrauchten Arbeitsmittels (3) aus der Abziehvorrichtung (6) aufweist.
Wechselstation (1) nach Anspruch 9 in dessen Rückbezug auf Anspruch 4 oder auf einen der Ansprüche 5 bis 8 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Ausstoßelement (8) als axial verschiebbare Schubstange ausgebildet ist, deren Außenmaß ein Innenmaß des durch die ersten Abziehelemente (7) in der Greifstellung gebildeten Rings übersteigt.
Wechselstation (1) nach Anspruch 9 oder 10 in dessen Rückbezug auf einen der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Ausstoßelement (12) durch eine Mehrzahl von axial verschiebbaren Stiften bereitgestellt ist, welche durch in den ersten Abziehelementen (7) ausgebildete Durchtrittsöffnungen (13) hindurchführbar sind.
Wechselstation (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 11 in dessen Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselstation (1) jeweilige Aufnahmeräume (17, 19) aufweist, welche über die jeweiligen Ausgabeöffnungen (14, 15) zugänglich sind, wobei ein erster der Aufnahmeräume (19) zum Aufnehmen eines Stapels (20) des ersten Arbeitsmittels (2) ausgebildet ist und ein zweiter der Aufnahmeräume (17) zum Aufnehmen eines Stapels (18) des zweiten Arbeitsmittels (3) ausgebildet ist.
Wechselstation (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselstation (1) jeweilige Vorschubeinrichtungen (21) aufweist, welche dazu ausgebildet sind, die jeweiligen Arbeitsmittel (2, 3) in den Aufnahmeräumen (17, 19) zu der jeweiligen Ausgabeöffnung (14, 15) zu fördern.
Wechselstation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselstation (1) wenigstens eine Sensoreinrichtung (16) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein erfolgreiches Abziehen des verbrauchten Arbeitsmittels (2, 3) von dem Bearbeitungsgerät (4) und/oder ein Bestücktsein des Bearbeitungsgeräts (4) mit dem unverbrauchten Arbeitsmittel (2, 3) zu prüfen.