-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Robotik und insbesondere auf eine robotergestützte Werkzeughalteanordnung, die eine passive Nachgiebigkeit aufweist.
-
Die Druckschrift
DE 37 30 516 A1 beschreibt eine auswechselbare Werkzeugaufnahme für eine Werkzeugmaschine. Dabei ist zum Schutz des Werkzeugs vor Überbeanspruchung bei unerwarteten Werkstoffanhäufungen ein Werkzeugträgerteil der Werkzeugmaschine unter Wirkung einer Ausrichtkraft schwenkbar in einem Sockelteil der Werkzeugmaschine angeordnet. Des Weiteren offenbart die Druckschrift
DE 20 2013 008 325 U1 eine Messvorrichtung für einen Roboterarm. Dabei weist eine Sensoreinheit ein Kraftwiderstandselement auf, welches einer am Roboterarm angreifenden Kraft und/oder einem am Roboterarm angreifenden Moment entgegenwirkt. Als dieses Kraftwiderstandselement ist eine Zylinder-Kolbeneinheit vorgesehen. Die Druckschrift
DE 41 09 830 A1 beschreibt einen Überlastbegrenzer für einen Roboterarm. Die Druckschrift
DE 10 2017 217 882 A1 offenbart eine Kollisionsschutzvorrichtung für einen Roboter.
-
HINTERGRUND
-
Industrieroboter sind aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Roboter führen viele Fertigungsaufgaben unermüdlich, in rauen Umgebungen und mit hoher Präzision und Wiederholbarkeit aus.
-
Bei vielen Fertigungsverfahren werden die grundlegenden dimensionalen Formen von Teilen durch maschinelle Bearbeitung, Gießen, Schmieden, Formen oder ähnliche Verfahren erzielt. Diese Verfahren reichen aus, um die Maßvorgaben zu erfüllen, aber die Teile erfordern eine zusätzliche Bearbeitung, um die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen. Beispielsweise kann es bei bearbeiteten Teilen erforderlich sein, Restmarkierungen und Wellen zu beseitigen. Ein weiteres Beispiel: Teile, die spritzgegossen, gegossen oder geschmiedet sind, können Grate, Anschnitte und/oder Trennlinien aufweisen, die entfernt werden müssen. Zur Durchführung dieser Endbearbeitungsoperationen werden häufig Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge eingesetzt.
-
Bei vielen Anwendungen kann ein direktes Anbringen eines Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs an einem Roboterarm (oder über Zwischenkomponenten, wie z. B. einen Kraft-/Drehmomentsensor) nicht die akzeptablen Endbearbeitungsergebnisse erzielen. Der Roboter ist so programmiert, dass er das Endbearbeitungswerkzeug - z.B. einen Schleifer, eine Schleifmaschine, ein Entgratwerkzeug oder ähnliches - auf bestimmte Bereiche oder Kanten eines Werkstücks mit einer vorgegebenen Kraft zwischen Werkzeug und Werkstück aufbringt. Die aufgebrachte Kraft wird z.B. durch einen Kraft-/Drehmomentsensor erfasst und an die Robotersteuerung zurückgeführt. Die Robotersteuerung überwacht die gemessene Kraft und vergleicht sie mit der gewünschten Kraft. Einige Fehler sind immer vorhanden, z.B. aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der Werkstückoberfläche. Die Robotersteuerung passt dann die Position des Roboterarms an und versucht, den Kraft-/Drehmomentfehler zwischen den gewünschten und den gemessenen Werten auszuregeln. Die Steifigkeit des Roboterarms und die Granularität seiner Positionierung machen es jedoch schwierig oder unmöglich, Kraftanpassungen in Echtzeit zu erzielen.
-
Dementsprechend sind nach dem Stand der Technik nachgiebige Haltemechanismen für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge bekannt. Ein nachgiebiger Werkzeughaltemechanismus ist eine Anordnung, die zwischen dem Roboterarm und einem Endbearbeitungswerkzeug (einem Schleifgerät, einer Schleifmaschine usw.) angeordnet ist und eine gewisse Nachgiebigkeit oder Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Roboterarm ermöglicht - was auch als „Nachgiebigkeit“ oder „Spiel (Slack)“ bezeichnet wird. Unter Verwendung eines nachgiebigen Haltemechanismus kann ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug über die Oberfläche eines Werkstücks „gleiten“, und sich leicht zurückziehen bzw. leicht einfahren (in Richtung des Roboterarms), wenn es auf „Hügel“ in der Oberfläche trifft, und leicht ausfahren (von dem Roboterarm weg), wenn es auf „Täler“ trifft, mit dem Ergebnis, dass eine gleichmäßige Kraft auf die Werkstückoberfläche über die gesamte Bahn des Roboters oder über eine programmierte Bewegung über die Werkstückoberfläche hinweg aufgebracht wird.
-
Ein einfacher Nachgiebigkeitsmechanismus, wie z.B. eine Schienenhalterung, eine Teleskopkonstruktion oder ähnliches mit einer Feder, was eine Vorspannkraft bereitstellt, kann für einfache Operationen ausreichend sein, bei denen der Roboterarm eine konsistente Beziehung zu dem Werkstück beibehält. Beispielsweise kann bei einer Operation, bei dem nur die obere Oberfläche eines Werkstücks nachbearbeitet werden muss, der Roboterarm direkt über dem Werkstück positioniert und die Nachgiebigkeitskraft so eingestellt werden, dass eine gewünschte Kraft entsteht, wenn das Nachbearbeitungswerkzeug seitlich über die Werkstückoberfläche bewegt wird, wobei Oberflächenunregelmäßigkeiten durch die Nachgiebigkeitsbewegung des Nachgiebigkeitsmechanismus berücksichtigt werden.
-
Bei komplexen Geometrien, bei denen gekrümmte Oberflächen oder die Seiten / die Kanten / der Boden eines Werkstücks endbearbeitet werden müssen, müssen jedoch die räumliche Ausrichtung des Roboterarms und des daran befestigten Werkzeugs während der Endbearbeitung verändert werden. In diesem Fall addiert oder subtrahiert sich das Gewicht des Werkzeugs selbst (oder ein Teil seines Gewichts, abhängig von dem Winkel in Bezug auf die Vertikale) auf die auf das Werkstück ausgeübte Kraft. Daher ist ein kontinuierlich (oder periodisch) einstellbares Kraftsteuersystem erforderlich, um das Werkzeuggewicht „auf Null“ zu bringen, wenn der Roboterarm und das Werkzeug ihre räumliche Ausrichtung ändern, um die aufgebrachte Kraft auf einem konstanten, gewünschten Wert zu halten.
-
Um die beträchtlichen Kosten des Roboters, des Nachgiebigkeitsmechanismus, des Kraft-/Drehmomentsensors und dergleichen für eine Vielzahl von Endbearbeitungsaufgaben zu amortisieren, wäre es außerdem vorteilhaft, den Nachgiebigkeitsmechanismus mit einer Vielzahl von robotergestützten Endbearbeitungswerkzeugen nutzen zu können. Solche Werkzeuge können im Allgemeinen sehr unterschiedliche Größen und Gewichte haben.
-
Der Abschnitt „Hintergrund“ dieses Dokuments soll Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einen technologischen und betrieblichen Kontext stellen, um dem Fachmann dabei zu helfen, ihren Umfang und ihren Nutzen zu verstehen. Ansätze, die im Abschnitt „Hintergrund“ beschrieben werden, könnten verfolgt werden, sind aber nicht notwendigerweise Ansätze, die bereits zuvor erdacht oder verfolgt wurden. Sofern sie nicht ausdrücklich als solche gekennzeichnet sind, wird kein Merkmal hierin lediglich durch seine Aufnahme in den Abschnitt „Hintergrund“ als Stand der Technik anerkannt.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Im Folgenden wird eine vereinfachte Zusammenfassung der Offenbarung präsentiert, um dem Fachmann ein grundlegendes Verständnis zu vermitteln. Diese Zusammenfassung gibt keinen umfassenden Überblick über die Offenbarung und ist nicht dazu gedacht, die wichtigsten/kritischen Elemente der Ausführungsformen der Erfindung zu identifizieren oder den Umfang der Erfindung abzugrenzen. Der einzige Zweck dieser Zusammenfassung besteht darin, einige hierin offenbarte Konzepte in vereinfachter Form als Auftakt zu der später vorgelegten ausführlicheren Beschreibung darzustellen.
-
Gemäß der Erfindung werden ein nachgiebiger Haltemechanismus für ein robotergestütztes Endbearbeitungswerkzeug bzw. Roboter-Endbearbeitungswerkzeug, wie es in Anspruch 1 definiert ist, und ein Verfahren zur passiven Steuerung einer Nachgiebigkeitskraft, die ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug gegen ein Werkstück drückt, wie es in Anspruch 6 definiert ist, bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
-
Nach einer oder mehreren hierin beschriebenen und beanspruchten Ausführungsformen implementiert ein Nachgiebigkeitsmechanismus für ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug, wie z.B. eine Schleifmaschine, ein Schleifer oder ähnliches, eine passive Kraftsteuerung und Nachgiebigkeit unter Verwendung eines oder mehrerer doppeltwirkender pneumatischer Kolben bzw. Pneumatikkolben. Eine gewünschte Anwendungskraft wird durch eine Steuerung eines pneumatischen Drucks in Kammern sowohl vor als auch hinter dem einen oder den mehreren doppeltwirkenden Pneumatikkolben eingestellt und aufrechterhalten. Die Drücke in der vorderen und hinteren Kammer werden dynamisch gesteuert, z.B. abhängig von Änderungen der räumlichen Ausrichtung des Roboterarms und des Werkzeugs, um eine gewünschte Kraft beizubehalten, die von dem Roboter-Endbearbeitungswerkzeug auf ein Werkstück aufgebracht wird. Externe Regler halten die Drücke in der vorderen und hinteren Kammer für eine gegebene räumliche Ausrichtung über den gesamten Bereich einer nachgiebigen Bewegung des Halters aufrecht. Der Nachgiebigkeitsmechanismus weist mehrere Kolbenbohrungen auf; wobei die Anzahl der aktiven Kolben für einen bestimmten Arbeitsgang eingestellt werden kann, z.B. abhängig von dem Gewicht des Endbearbeitungswerkzeugs. Eine oder beide Seiten von zwei oder mehreren der Kolbenbohrungen sind durch einen Pneumatikverteiler in einer pneumatischen Fluidstrombeziehung verbunden. Ein einzelner Pneumatikfluidanschluss jeweils für die vordere und hintere Seite versorgt die jeweilige Kammer aller konfigurierten Kolben mit einem Pneumatikfluid. Nicht verwendete Kolbenbohrungen können mit Kolbenstopfen verschlossen werden, um den Druck in der vorderen und hinteren Kammer zu isolieren.
-
Eine Ausführungsform bezieht sich auf einen nachgiebigen Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge. Der nachgiebige Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge weist ein Hauptgehäuse und ein Innengehäuse auf, das in einer axialen Richtung innerhalb des Hauptgehäuses zwischen einer zurückgezogenen bzw. eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position bewegbar ist. In dem Hauptgehäuse sind eine oder mehrere axial ausgerichtete Kolbenbohrungen ausgebildet. Ein Ausfahr-Luftversorgungsanschluss steht in pneumatischer Fluidstrombeziehung mit einem hinteren Ende aller Kolbenbohrungen, und ein Einfahr-Luftversorgungsanschluss steht in pneumatischer Fluidstrombeziehung mit einem vorderen Ende aller Kolbenbohrungen. Der nachgiebige Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge weist mindestens einen doppeltwirkenden Pneumatikkolben auf. Jeder Kolben ist in einer Kolbenbohrung angeordnet und ist an dem Innengehäuse befestigt.
-
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zum passiven Steuern einer Nachgiebigkeitskraft bzw. eine nachgebende Kraft, die ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug gegen ein Werkstück drückt. Ein nachgiebiger Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge wird zwischen einen Roboterarm und das Roboter-Endbearbeitungswerkzeug angeordnet. Der nachgiebige Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge weist ein Innengehäuse auf, das in eine axiale Richtung innerhalb eines Hauptgehäuses zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position unter der Steuerung eines oder mehrerer doppeltwirkender Pneumatikkolben bewegbar ist, die am Innengehäuse befestigt sind und getrennte Ausfahr- und Einfahr-Luftzufuhranschlüsse aufweisen. Für jede räumliche Ausrichtung des Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs werden ein erster und ein zweiter Druckwert ermittelt. Ein Pneumatikfluid mit dem ersten Druck wird dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss und mit dem zweiten Druck dem Einfahr-Luftzufuhranschluss zugeführt. Die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck steuert eine Kolbenkraft. Die Nachgiebigkeitskraft ist eine Funktion der Kolbenkraft und einer axialen Komponente des Gewichts des Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs bei dieser räumlichen Ausrichtung. Bei jeder räumlichen Ausrichtung wird die Zufuhr von einem Pneumatikfluid zu den Ausfahr- und Einfahr-Luftzufuhranschlüssen separat geregelt, um den ersten bzw. zweiten Druck aufrechtzuerhalten, während sich das Innengehäuse innerhalb des Hauptgehäuses bewegt.
-
Figurenliste
-
Die vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Diese Erfindung sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, als sei sie auf die hier aufgeführten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung vollständig ist und den Fachleuten den Umfang der Erfindung vollständig vermittelt. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente.
- 1 stellt Kraftdiagramme dar, die eine variierende Betätigungskraft darstellen, um ein Werkzeuggewicht für verschiedene räumliche Ausrichtungen des Werkzeugs auszugleichen.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines nachgiebigen Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge.
- 3A ist eine Schnittdarstellung des nachgiebigen Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge in einem ausgefahrenen Zustand.
- 3B ist eine Schnittdarstellung des nachgiebigen Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge in einem eingefahrenen Zustand.
- 4A ist ein Vektordiagramm zur Zerlegung des Werkzeuggewichts.
- 4B-D sind Kraftdiagramme für den nachgiebigen Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge bei verschiedenen räumlichen Ausrichtungen.
- 5A ist eine Schnittansicht mit mehreren Kolbenbohrungen.
- 5B ist eine perspektivische Ansicht eines Pneumatikverteilers, der drei Kolbenbohrungen verbindet.
- 6 ist eine Ansicht einer sichtbaren Elektronikplatine mit einer Tabelle der LED-Ausgabekodierungen.
- 7 ist ein Flussdiagramm, in dem die Schritte eines Verfahrens zur passiven Steuerung einer Nachgiebigkeitskraft dargestellt sind, die ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug gegen ein Werkstück drückt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Der Einfachheit und Veranschaulichung halber wird die vorliegende Erfindung beschrieben, indem hauptsächlich auf eine beispielhafte Ausführungsform Bezug genommen wird. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details aufgeführt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es ist jedoch für den normalen Fachmann leicht ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne Beschränkung auf diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann. In dieser Beschreibung wurden bekannte Verfahren und Strukturen nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
-
1 zeigt die Auswirkungen einer Änderung der räumlichen Orientierung eines Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs. Das Gewicht des Werkzeugs, W, ist eine Konstante. Es sei angenommen, dass die Nachgiebigkeitskraft C, die die gewünschte Kraft ist, mit der das Werkzeug auf eine Werkstückoberfläche aufgebracht wird (oder, die in entgegengesetzter Richtung die gleiche Größe hat, wie die Kraft, die das Werkstück auf das Werkzeug aufbringt), ebenfalls konstant ist. Die Kraft P, die durch eine nachgiebige Haltemechanismus-Betätigungsvorrichtung aufgebracht wird, um eine konstante gewünschte Medienkraft zu erreichen, variiert jedoch je nach der räumlichen Ausrichtung des Werkzeugs. In 1(a) ist die Achse einer Nachgiebigkeitsbewegung horizontal, und die Betätigungsvorrichtungskraft P ist gleich der gewünschten Nachgiebigkeitskraft C und beide wirken in entgegengesetzte Richtungen, d.h. P = C. In diesem Fall hat das Gewicht des Werkzeugs W keinen Einfluss auf die Betätigungsvorrichtungskraft P. In 1(b) wird der Roboter über der Werkstückoberfläche positioniert, und die Betätigungsvorrichtungskraft P muss dem größten Teil des Werkzeuggewichts W entgegenwirken, um die gewünschte Nachgiebigkeitskraft C zu erreichen; in diesem Fall ist P = W - C. In 1(c) wird der Roboter unter einer Werkstückoberfläche positioniert, und die Betätigungskraft P muss sowohl das gesamte Werkzeuggewicht W tragen als auch zusätzlich die gewünschte Nachgiebigkeitskraft C aufbringen; oder P = W + C. Im Allgemeinen muss die Betätigungsvorrichtungskraft P mit der räumlichen Ausrichtung des Werkzeugs variieren, um eine konstante Nachgiebigkeitskraft C beizubehalten.
-
2 zeigt eine repräsentative perspektivische Ansicht eines nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Haltemechanismus 10 umfasst ein Hauptgehäuse 12, an dessen Unterseite eine Roboterschnittstellenplatte 13 befestigt ist, um eine Befestigung des Haltemechanismus 10 an einem Roboterarm (nicht abgebildet) zu ermöglichen. Der Haltemechanismus 10 umfasst zusätzlich ein Innengehäuse 14, an dessen Oberseite eine Werkzeugschnittstellenplatte 16 angebracht ist. Ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug (nicht abgebildet) ist dauerhaft oder abnehmbar an der Werkzeug-Schnittstellenplatte 16 befestigt. In beiden Fällen kann die Befestigung direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer anderer Komponenten (z.B. eines Kraft-/Drehmomentsensors) erfolgen. Das Innengehäuse 14 ist innerhalb des Hauptgehäuses 12 teleskopartig bewegbar. Bei einer Ausführungsform bewegt sich das Innengehäuse 14 zwischen einer vollständig eingefahrenen Position, bei der die Oberseite der Werkzeugschnittstellenplatte 16 mit der Oberseite des Hauptgehäuses 12 bündig ist, und einer vollständig ausgefahrenen Position, wie es in 2 dargestellt ist, bei der sich die Oberseite der Werkzeugschnittstellenplatte 16 etwa 12 mm von der Oberseite des Hauptgehäuses 12 erstreckt.
-
Eine konstante gewünschte Nachgiebigkeitskraft (C, auch als Medienkraft bezeichnet) wird erreicht, indem eine variable Kraft auf das Innengehäuse 14 ausgeübt wird, um dem Gewicht des Werkzeugs (W) teilweise oder ganz entgegenzuwirken, wenn der Roboterarm (und damit der Haltemechanismus 10 und das daran befestigte Werkzeug) ihre räumliche Ausrichtung ändern. Nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird diese Kraft von einem oder mehreren doppeltwirkenden Pneumatikkolben geliefert und wird daher hier als eine Kolbenkraft (P) bezeichnet. 2 zeigt einen Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18 und einen Einfahr-Luftzufuhranschluss 20, die mit einer hinteren Luftkammer bzw. einer vorderen Luftkammer eines oder mehrerer doppeltwirkender Kolben verbunden sind. Wie es hier verwendet wird, beziehen sich die Begriffe „ausgefahren“, „vorn“ und dergleichen auf die Richtung von dem Roboterarm weg und zum Werkstück hin; die Begriffe „eingefahren“, „hinten“ und dergleichen beziehen sich auf die entgegengesetzte Richtung - zu dem Roboterarm hin und von dem Werkstück weg.
-
In 2 ist auch ein Reinigungsluftzufuhranschluss 22 dargestellt. Reinigungsluft ist ein konstanter Strom von Druckluft mit relativ niedrigem Druck in das Innere des Haltemechanismus 10 hinein und aus zahlreichen Öffnungen und Anschlüssen heraus. Dadurch wird ein konstanter „Reinigungs“-Luftstrom durch den Haltemechanismus 10 erzeugt, der das Eindringen von Partikeln und Ablagerungen (z.B. Staub vom Schleifen) während des Betriebs und der Betätigung verhindert.
-
Pneumatische Systeme sind in Roboteranwendungen weit verbreitet. Mit einer Grundausrüstung können große Mengen Druckluft mit den erforderlichen Drücken, Temperaturen, Durchflussraten und dergleichen zuverlässig und kostengünstig bereitgestellt werden. Druckluft ist nicht entflammbar oder giftig, sie birgt keine Schockgefahr und erzeugt keine Abfallprodukte. Darüber hinaus ist Luft ein komprimierbares Fluid; daher bietet ein Pneumatikkolben ein gewisses Maß an natürlicher Nachgiebigkeit, da er sich leicht zurückzieht, wenn eine Kraft auf ihn ausgeübt wird. Wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist, ist ein doppeltwirkender Pneumatikkolben ein Kolben mit einer hinteren und einer vorderen Pneumatikkammer, die jeweils mit einer separat geregelten Luftzufuhr versorgt werden. Durch die Steuerung der Luftdrücke in der hinteren und vorderen Kammer kann der Kolben durch jeden Punkt entlang seiner Bewegungsachse bewegt werden. Zusätzlich kann die Nachgiebigkeitskraft durch Änderung der Luftdrücke in der hinteren und vorderen Kammer gesteuert werden.
-
Die 3A und 3B sind Schnittdarstellungen, die die Funktionsweise des nachgiebigen Haltemechanismus 10 darstellen. Das Innengehäuse 14 bewegt sich seitlich zwischen einer vollständig eingefahrenen und einer vollständig ausgefahrenen Position, geführt von einem mit dem Innengehäuse 14 verbundenen Wagen 24, der in eine mit dem Hauptgehäuse 12 verbundene Schiene 26 eingreift. Der Wagen 24 und die Schiene 26 sorgen für eine gleichmäßige, reibungsarme Bewegung entlang der Richtung der Mittelachse des Innengehäuses 14. Die Position des Innengehäuses 14 und das Ausmaß seiner Nachgiebigkeitskraft werden durch einen oder mehrere doppeltwirkende Pneumatikkolben 28 gesteuert. Der Kolben 28 ist in einer Kolbenbohrung 30 angeordnet. Der Kolben 28 ist kürzer als die Länge der Kolbenbohrung 30, wodurch eine vordere Luftkammer 32 und eine hintere Luftkammer 34 definiert werden. Die vordere Luftkammer 32 erhält ein Pneumatikfluid von dem Einfahr-Luftzufuhranschluss 20, und die hintere Luftkammer 34 erhält ein separat geregeltes Pneumatikfluid von dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18. Dichtungen 36 zwischen dem Kolben 28 und der Kolbenbohrung 30, nahe jedem Ende des Kolbens 28, dichten die vordere und hintere Luftkammer 32, 34 ab.
-
Der Kolben 28, der innerhalb der Bohrung 30 in dem Hauptgehäuse 12 bewegbar ist, ist mit dem Innengehäuse 14 verbunden, z.B. durch Schulterschrauben 38, und überträgt so die durch den Luftdruck in der vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34 erzeugte Kraft auf das Innengehäuse 14 und von dort auf das angebrachte Werkzeug. Eine Zugangsplatte 40 deckt eine Öffnung in dem Hauptgehäuse 12 ab und ermöglicht den Zugang zu den Köpfen der Schulterschrauben 38.
-
3A zeigt den nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge mit dem Innengehäuse 14 in einem vollständig ausgefahrenen Zustand. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Werkzeugschnittstellenplatte 16 etwa 12 mm von der Oberseite des Hauptgehäuses 12. Es ist zu beachten, dass die hintere Luftkammer 34 maximiert und die vordere Luftkammer 32 minimiert ist. Im Gegensatz dazu zeigt 3B den nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge mit dem Innengehäuse 14 in einem vollständig eingefahrenen Zustand. Die Werkzeugschnittstellenplatte 16 schließt bündig mit der Oberseite des Hauptgehäuses 12 ab. Es ist zu beachten, dass die hintere Luftkammer 34 minimiert und die vordere Luftkammer 32 maximiert ist.
-
Um die auf ein Werkstück ausgeübte Nachgiebigkeitskraft zu steuern, wird der Luftdruck in der einen Luftkammer 32, 34 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt und der Luftdruck in der anderen Luftkammer 34, 32 abhängig von der räumlichen Ausrichtung des Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge variiert, um eine konstante, gewünschte Nachgiebigkeitskraft aufrechtzuerhalten, mit der das Werkzeug gegen eine Werkstückoberfläche drückt. Zusätzlich wird der Druck in den beiden Luftkammern 32, 34 abhängig von der Nachgiebigkeitsbewegung des Innengehäuses 14 für eine gegebene räumliche Ausrichtung des Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge geregelt.
-
Es wird der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge betrachtet, der ein Endbearbeitungswerkzeug (z.B. eine Schleifmaschine) mit einer konstanten, gewünschten Nachgiebigkeitskraft auf eine Seitenfläche eines Werkstücks aufbringt. Diese räumliche Orientierung ist der Einfachheit halber gewählt, da das Gewicht des Werkzeugs keine Kompensation erfordert. Für diese räumliche Orientierung ist der Druck in der vorderen Luftkammer 32 ein Wert, der etwas niedriger bestimmt wird als der Druck in der hinteren Luftkammer 34, was zu einem Nettovordruck des Kolbens führt, wobei die gewünschte Nachgiebigkeitskraft bereitgestellt wird. Wenn der Roboter das Werkzeug über die Werkstückoberfläche bewegt, drückt ein lokaler Anstieg in der Oberfläche gegen das Werkzeug zurück, wodurch sich das Innengehäuse 14 in das Hauptgehäuse 12 zurückzieht (dies ist das Wesen der „Nachgiebigkeits“-Bewegung). In diesem Fall wird die hintere Luftkammer 34 kurzzeitig komprimiert, wodurch ihr Luftdruck ansteigt, und die vordere Luftkammer wird kurzzeitig vergrößert, wodurch ihr Luftdruck sinkt. Ohne Anpassung würde dies die Nachgiebigkeitskraft erhöhen, da der Kolben 28 aufgrund des größeren Luftdruckdeltas stärker nach vorn getrieben würde. Um dies zu verhindern, entlüftet ein selbstregulierendes Ventil in einem externen Druckregler, der an dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18 angeschlossen ist, schnell ein kleines Luftvolumen aus der hinteren Luftkammer 34 und stellt den Luftdruck wieder auf den berechneten Wert ein. Gleichzeitig bläst ein selbstregelndes Ventil in einem separaten externen Druckregler, der mit dem Einfahr-Luftzufuhranschluss 20 verbunden ist, mehr Druckluft in die vordere Luftkammer 32 und stellt den Druck in der vorderen Luftkammer wieder auf den vorherigen Wert ein.
-
In ähnlicher Weise kehrt sich das Vorgehen um, wenn ein lokale Vertiefung in der Oberfläche des Arbeitsstücks später bewirkt, dass das Innengehäuse 14 weiter aus dem Hauptgehäuse 12 herausragt - der Druck in der hinteren Luftkammer 34 sinkt und der Druck in der vorderen Luftkammer 32 steigt. In diesem Fall lassen die externen Druckregler etwas Luft aus dem Einfahr-Luftzufuhranschluss 20 ziehen ab und erhöhen den Druck zu dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18, wodurch wiederum die bestimmte Differenz des Kolbendrucks zwischen hinten und vorn wiederhergestellt wird. Diese unabhängige, doppelte Luftdruckregelung stellt die richtige Kolbenkraft wieder her, die auf das Innengehäuse 14 ausgeübt wird und das Werkzeug mit der gewünschten Nachgiebigkeitskraft gegen das Werkstück drückt, unabhängig von den Oberflächenmerkmalen auf dem Werkstück, auf die das Werkzeug trifft. Auf diese Weise sorgt der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge für eine konstante Nachgiebigkeitskraft, unabhängig von der Bewegung des Innengehäuses 14 entlang seines Bewegungsbereichs innerhalb des Hauptgehäuses 12.
-
Dieses Kraftsteuerungssystem gilt als „passiv“, da die tatsächlich auf ein Werkstück ausgeübte Nachgiebigkeitskraft in einem geschlossenen Regelkreis nicht gemessen und geregelt wird (Definition der „aktiven“ Kraftsteuerung). Die „aktive“ Steuerung des Luftdrucks über selbstregulierende Ventile in einem externen Druckregler zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Luftdrucks in der hinteren und vorderen Luftkammer 34, 32 jedes Kolbens 28 stellt jedoch eine indirekte Regelung der Nachgiebigkeitskraft bereit, die den passiven Kraftregelvorrichtungen nach dem Stand der Technik überlegen ist. Der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bietet somit eine überlegene passive Nachgiebigkeitskraftregelung, die für eine große Klasse von Werkstückoberflächenbearbeitungsvorgängen ausreicht, die den Aufwand und die Komplexität echter aktiver Kraftregelvorrichtungen nicht rechtfertigen.
-
Die Kraftvektoren in 1 stellen nur drei räumliche Ausrichtungen dar: eine horizontale und zwei vertikale Ausrichtungen bzw. Orientierungen. Im Allgemeinen kann jedoch ein Roboterwerkzeug und damit der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge jede beliebige räumliche Orientierung annehmen, und das Gewicht des Werkzeugs muss durch die Kolbenkraft des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge ausgeglichen oder unterstützt werden, während die gewünschte Nachgiebigkeitskraft, mit der das Werkzeug gegen ein Werkstück drückt, beibehalten wird.
-
4A zeigt einen nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge in einer beliebigen räumlichen Orientierung. Der Gewichtsvektor W, der das Gewicht eines befestigten Werkzeugs (nicht dargestellt) darstellt, kann in eine axiale Komponente Wa und eine radiale Komponente Wr zerlegt werden. Die radiale Komponente Wr wird durch den nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge absorbiert und beeinflusst die Nachgiebigkeitskraft nicht. Die axiale Komponente Wa variiert in Abhängigkeit von der Orientierung des Werkzeugs.
-
4B zeigt den Fall eines Werkzeugs, das von unten auf die Unterseite eines Werkstücks aufgebracht wird. Die axiale Komponente des Werkzeuggewichts Wa entspricht dem gesamten Werkzeuggewicht, und die Kolbenkraft P muss ausreichen, um sowohl das Werkzeuggewicht Wa als auch die gewünschte, konstante Nachgiebigkeitskraft C aufzubringen. In dieser Ausrichtung ist P = Wa + C. 4C zeigt den umgekehrten Fall, in dem der Roboter über einem Werkstück positioniert ist. Auch hier ist das gesamte Werkzeuggewicht Wa. Die Kolbenkraft P muss in diesem Fall dem Werkzeuggewicht Wa mehr als der gewünschten, konstanten Nachgiebigkeitskraft C entgegenwirken. Bei dieser Ausrichtung ist P = Wa - C. Schließlich zeigt 4D eine willkürliche, nicht vertikale, nicht horizontale Ausrichtung. Dementsprechend ist eine kleinere Kolbenkraft P erforderlich, um dem Werkzeuggewicht Wa mehr als der gewünschten, konstanten Nachgiebigkeitskraft C entgegenzuwirken. In allen 4B-D ist die Nachgiebigkeitskraft C konstant; die axiale Komponente des Werkzeuggewichts Wa variiert je nach Ausrichtung des Werkzeugs, und die Kolbenkraft P variiert je nach Bedarf, um C auf einem konstanten Wert zu halten. Für jede beliebige räumliche Orientierung wird die erforderliche Kolbenkraft P berechnet, und die entsprechenden unterschiedlichen Drücke in der vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34 werden berechnet und den externen Druckreglern mitgeteilt, die an dem Einfahr- bzw. Ausfahr-Luftzufuhranschluss 20 bzw. 18 angeschlossen sind. Da das Roboterwerkzeug an einem Werkstück in jeder beliebigen räumlichen Orientierung arbeitet, arbeitet der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge, wie es oben beschrieben ist, um eine konstante Nachgiebigkeitskraft aufzubringen, während sich das Innengehäuse 14 abhängig von Störungen in der Oberfläche des Werkstücks durch seinen Nachgiebigkeitsbewegungsbereich bewegt.
-
Die erforderlichen Werte der Kolbenkraft P - und der entsprechende Druck in der vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34 - zur Erzielung einer konstanten Nachgiebigkeitskraft können dynamisch berechnet werden, wenn der Roboter das Werkzeug durch verschiedene räumliche Ausrichtungen bewegt. Bei einer Ausführungsform weist der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge einen oder mehrere Sensoren, wie z.B. einen Beschleunigungsmesser, auf und aktualisiert den Druck in der vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34, wenn sich der Sensorausgang ändert, was Änderungen in der räumlichen Ausrichtung des Werkzeugs anzeigt. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Druck in der vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34 für eine große Anzahl von räumlichen Werkzeugausrichtungen vorberechnet sein und der Druck aus dem Speicher abgerufen werden, wenn der Roboter das Werkzeug bewegt. Bei dieser Ausführungsform kann die räumliche Orientierung des Werkzeugs erfasst werden, z.B. durch einen Beschleunigungsmesser, oder durch das Robotersteuerungssystem übermittelt werden. In vielen Fällen kann der Druck in einer Kammer konstant gehalten werden, während der Druck in der anderen Kammer abhängig von der räumliche Orientierung des Werkzeugs verändert wird. Beispielsweise kann der Druck in der hinteren Luftkammer 34 eingestellt und der Druck in der vorderen Luftkammer 32 verändert werden oder umgekehrt.
-
Um die Kosten des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge über eine Vielzahl von Aufgaben zu amortisieren, wird erwogen, dass eine beliebige Anzahl von Roboter-Endbearbeitungswerkzeugen an der Werkzeug-Schnittstellenplatte 16 angebracht werden kann. Da diese Werkzeuge ein sehr unterschiedliches Gewicht haben können, muss eine unterschiedlich große Kolbenkraft aufgebracht werden, um der axialen Komponente des Werkzeuggewichts entgegenzuwirken und die gewünschte Nachgiebigkeitskraft gegen eine Werkstückoberfläche zu erzeugen. Entsprechend einer Ausführungsform, wie es in 5A und 5B dargestellt ist, sind mehrere Kolbenbohrungen 30a, 30b, 30c vorhanden, die ein Einsetzen einer entsprechenden Anzahl von Kolben 28a, 28b, 28c ermöglichen. Bei Anwendungen, bei denen weniger Kolben 28a, 28b, 28c benötigt werden als Kolbenbohrungen 30a, 30b, 30c vorhanden sind, werden Bohrungsstopfen 42 eingesetzt, um die unbenutzten Kolbenbohrungen 30a, 30b, 30c abzudichten. Zum Beispiel wird in den 5A und 5B nur ein Kolben 28b eingesetzt, der in der mittleren Kolbenbohrung 30b angeordnet ist. Die Kolbenbohrungen 30a, 30c sind mit Bohrungsstopfen 42 verschlossen.
-
Um die Bereitstellung und Regelung des Pneumatikfluids unabhängig von der Anzahl der eingesetzten Kolben 28 zu vereinfachen, sind alle Kolbenbohrungen 30a, 30b, 30c durch einen vorderen und einen hinteren Pneumatikfluidverteiler 44 miteinander verbunden, die jeweils bei einer Ausführungsform eine in dem Hauptgehäuse 12 zwischen den Kolbenbohrungen 30a und 30b sowie zwischen den Kolbenbohrungen 30b und 30c ausgebildete Nut umfassen. Eine Dichtung 46, die aus einem verformbaren Element wie z.B. einem O-Ring gebildet wird, dichtet jeden Pneumatikverteiler 44 gegen eine Kappe 48 ab, die an dem Hauptgehäuse 12 angebracht ist (siehe 3A, 3B). Zusätzlich dichten O-Ringe 43 an jedem Ende der Bohrungsstopfen 42 den vorderen und hinteren Pneumatikverteiler 44 gegen die leeren Kolbenbohrungen 30a, 30c ab. Der Einfahr-Luftzufuhranschluss 20 ist in pneumatischer Strömungsverbindung (z.B. durch eine entsprechende Bohrung 50 in dem Hauptgehäuse 12) mit dem Vorderkammerverteiler 44 verbunden und versorgt die vorderen Luftkammern 32 aller ausgefahrenen Kolben 28 gleichmäßig mit Luft zum Einfahren. In ähnlicher Weise ist der Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18 mit dem Hinterkammerverteiler 44 verbunden und versorgt die hinteren Luftkammern 34 aller ausgefahrenen Kolben 28 mit Luft desselben Drucks. Vom Konzept her haben alle Kolben 28 gemeinsam eine vordere Luftkammer 32 und eine hintere Luftkammer 34. Die Bohrungsstopfen 42 begrenzen das Volumen dieser gemeinsamen vorderen und hinteren Luftkammer 32, 34 auf den Raum über jedem ausgefahrenen Kolben 28, den Raum zwischen den Bohrungsstopfen 24 der unbenutzten Kolbenbohrungen 30 und dem Verteilerdeckel 48 sowie das Volumen der Verteilernuten 44.
-
Bei einer Ausführungsform verfolgt ein Sensor die Nachgiebigkeitsbewegung des Innengehäuses 14 innerhalb des Hauptgehäuses 12. Zum Beispiel kann ein Magnet an dem Innengehäuse 14 befestigt sein, und ein oder mehrere Hall-Effekt-Sensoren, die an festen Positionen montiert sind, wie z.B. auf einer an dem Hauptgehäuse 12 befestigten Leiterplatte, erfassen die relative Position des Magneten. Bei einigen Anwendungen ist es vorteilhaft, eine visuelle Anzeige des Grades der Nachgiebigkeitsbewegung bereitzustellen, d.h. ob das Innengehäuse 14 fast oder ganz ausgefahren, teilweise ausgefahren, in der Mitte und dergleichen ist.
-
6 stellt eine Ansicht des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge dar, wobei ein Fenster 52 dargestellt ist, durch das eine Leiterplatte 54 sichtbar ist. Bei einer Ausführungsform sind drei LEDs 56 auf der Leiterplatte 54 montiert und durch das Fenster 52 sichtbar. Die beiden LEDs 56 an den Enden sind rot, und die LED 56 in der Mitte ist grün. Die drei LEDs 56 arbeiten zusammen, um eine visuelle Anzeige der relativen Position des Innengehäuses 14 innerhalb des Hauptgehäuses 12 bereitzustellen, wie es aus der Tabelle in 6 hervorgeht. Diese Kodierung ermöglicht es dem Benutzer, den Zustand des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge schnell zu beurteilen. Nur eine grüne LED zeigt den Betrieb innerhalb eines „sicheren“ Bereichs an, wobei in beiden Richtungen genügend Reserven für die Nachgiebigkeitsbewegung vorhanden sind. Sowohl eine rote als auch eine grüne LED zeigen den Betrieb an einem Ende des Bereichs an - z. B. wenn weniger als 30% des Nachgiebigkeitsweges des Mechanismus in dieser Richtung zur Verfügung stehen. Schließlich zeigt nur rot an, dass sich der Mechanismus 10 in der Nähe oder an seiner maximalen Ausdehnung des Nachgiebigkeitsweges in einer Richtung befindet. Der Fachmann erkennt leicht, dass die in 6 dargestellte visuelle Anzeige der Position des Innengehäuses 14 nur repräsentativ ist. Es kann eine beliebige Anzahl von LEDs 56 in beliebiger Farbe oder physikalischer Anordnung verwendet werden, und der Zustand des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge kann in beliebiger Weise kodiert werden, um eine schnelle visuelle Anzeige des Zustands des nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge bereitzustellen.
-
7 stellt die Schritte in einem Verfahren 100 zum passiven Steuern einer Nachgiebigkeitskraft dar, mit der ein Roboter-Endbearbeitungswerkzeug gegen ein Werkstück drückt. Ein nachgiebiger Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge wird zwischen einem Roboterarm und dem Roboter-Endbearbeitungswerkzeug angeordnet (Block 102). Der nachgiebige Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge weist ein Innengehäuse 14 auf, das in axialer Richtung innerhalb eines Hauptgehäuses 12 zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position unter der Steuerung von einem oder von mehreren doppeltwirkender Pneumatikkolben 28 bewegbar ist, die an dem Innengehäuse 14 befestigt sind und getrennte Ausfahr- und Einfahr-Luftzufuhranschlüsse 18, 20 aufweisen (Block 102). Für die aktuelle räumliche Ausrichtung des Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs werden ein erster und ein zweiter Druckwert ermittelt, und ein Pneumatikfluid wird mit dem ersten Druck an dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18 und mit dem zweiten Druck an dem Einfahr-Luftzufuhranschluss 20 (Block 106) bereitgestellt. Die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck bestimmt eine Kolbenkraft P, und die Nachgiebigkeitskraft C ist eine Funktion der Kolbenkraft P und einer axialen Komponente des Gewichts Wa des Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs bei dieser räumlichen Orientierung.
-
Bei einer gegebenen räumlichen Orientierung wird die Zufuhr von einem Pneumatikfluid zu dem Ausfahr-Luftzufuhranschluss 18 geregelt, um den ersten Druck aufrechtzuerhalten (Block 108), und die Zufuhr von einem Pneumatikfluid zu dem Einfahr-Luftzufuhranschluss 20 wird separat geregelt, um den zweiten Druck aufrechtzuerhalten (Block 110). Diese Regelung (Blöcke 108, 110) ist kontinuierlich und fortlaufend, solange das Roboter-Endbearbeitungswerkzeug in der gleichen räumlichen Ausrichtung gehalten wird.
-
Wenn der Roboter das Roboter-Endbearbeitungswerkzeug in eine andere räumliche Ausrichtung bewegt, werden neue Werte für den ersten und zweiten Druck erhalten (Block 106), wobei der neue erste und zweite Druckwert eine Kolbenkraft P erzeugen, die in Verbindung mit der axialen Komponente des Werkzeuggewichts Wa eine gewünschte Nachgiebigkeitskraft C ergeben. Bei einer Ausführungsform werden der erste und zweite Druckwert dynamisch berechnet, wenn sich der Roboter das Roboter-Endbearbeitungswerkzeug durch verschiedene räumliche Ausrichtungen bewegt, basierend auf der Ausgabe eines Sensors in dem nachgiebigen Haltemechanismus 10 für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge. Bei einer anderen Ausführungsform werden mehrere Paare von einem ersten und einem zweiten Druckwert, jeweils für eine andere räumliche Orientierung des Roboter-Endbearbeitungswerkzeugs, berechnet, dieser räumlichen Orientierung zugeordnet und gespeichert. Wenn der Roboter das Roboter-Endbearbeitungswerkzeug später durch verschiedene räumliche Ausrichtungen bewegt, werden der zugehörige erste und zweite Druckwert abgerufen und angewendet.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen gegenüber dem Stand der Technik zahlreiche Vorteile auf. Ein nachgiebiger Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge verwendet eine passive Nachgiebigkeits-Kraftsteuerung (abhängig von der Nachgiebigkeitsbewegung), um eine überlegene Kraftsteuerung für eine breite Klasse von Roboter-Oberflächenbearbeitungsvorgängen zu bieten. Selbstregulierende Luftzufuhren, die ein Pneumatikfluid zu verschiedenen Seiten eines doppeltwirkenden Kolbens liefern, halten eine konstante Nachgiebigkeitskraft aufrecht, die während der Nachgiebigkeitsbewegung des Haltemechanismus auf ein Werkstück ausgeübt wird. Die Kolbenkraft wird abhängig von einer räumlichen Ausrichtung des Werkzeugs eingestellt, um die axiale Komponente des Werkzeuggewichts auszugleichen und eine konstante Nachgiebigkeitskraft zu erzielen. Ein einziger nachgiebiger Haltemechanismus für Roboter-Endbearbeitungswerkzeuge kann mit einer Vielzahl von Werkzeugen mit unterschiedlichen Gewichten verwendet werden, indem die Anzahl der eingesetzten doppeltwirkenden Kolben verändert wird. Pneumatikverteiler verbinden die vorderen und hinteren Luftkammern der mehreren Kolben, und Bohrungsstopfen isolieren die Verteiler gegenüber den Bohrungen ohne eingesetzten Kolben.
-
Wie es hier verwendet wird, bedeutet der Begriff „ausgestaltet, um“ eingerichtet, organisiert, eingestellt oder angeordnet, um in einer bestimmten Weise zu arbeiten; der Begriff ist gleichbedeutend mit „konstruiert, um“.
-
Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auch auf andere als die hier spezifisch dargelegten Arten ausgeführt werden, ohne von wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten, und alle Änderungen, die in den Bedeutungs- und Äquivalenzbereich der beigefügten Ansprüche fallen, sollen davon mit umfasst sein.
