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Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem mit einem Werkstück, einem Werkzeug und mit einem Abrichter zum Abrichten des Werkzeugs.
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Aus der
DE 20 2008 016 389 U1 ist ein Beispiel für ein Bearbeitungssystem bekannt, bei welchem ein Abrichter zum Abrichten eines Werkzeugs verwendet wird, wobei das abgerichtete Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks dient.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bearbeitungssystem anzugeben, mit welchem komplexe Werkstückgeometrien mit hoher Genauigkeit gefertigt werden können.
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Diese Aufgabe wird bei einem Bearbeitungssystem der eingangs genannten Art gelöst durch einen Industrieroboter, wobei der Industrieroboter eingerichtet ist:
- - zur Handhabung des Werkzeugs bei stationärer Anordnung des Werkstücks und des Abrichters oder
- - zur Handhabung des Werkstücks und des Abrichters bei stationärer Anordnung des Werkzeugs.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bearbeitungssystem sind die Einheiten „Werkzeug“ einerseits und „Werkstück und Abrichter“ andererseits gruppiert. Eine dieser Gruppen ist stationär angeordnet; die andere dieser Gruppen wird durch einen Industrieroboter gehandhabt.
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Für die Variante der stationären Anordnung des Werkstücks und des Abrichters ist ein Werkzeug mit einem Wirkbereich des Industrieroboters verbunden. Dieses Werkzeug kann also mit komplexen Bewegungen gehandhabt werden, insbesondere an einem stationären Abrichter mit einem komplexen Profil versehen werden. Nach Abrichten des Werkzeugs kann dieses - wiederum mit Hilfe des Industrieroboters - an ein stationäres Werkstück herangeführt werden. Bei der Bearbeitung des Werkstücks kann dieses in einer einmal eingerichteten Werkstückaufspannung verbleiben und dennoch mit einer komplexen Geometrie versehen werden, entsprechend dem durch Abrichten hergestellten Profil des Werkzeugs.
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Die vorstehend beschriebene Variante ist insbesondere vorteilhaft für die Bearbeitung großer und schwerer Werkstücke.
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Für die Variante der stationären Anordnung des Werkzeugs sind das Werkstück und der Abrichter mit unterschiedlichen Wirkbereichen des Industrieroboters verbunden. Somit können sowohl das Werkstück als auch der Abrichter mit komplexen Bewegungen gehandhabt werden. Die Bewegung des Abrichters relativ zu dem stationären Werkzeug ermöglicht es, das Werkzeug mit einem komplexen Profil zu versehen. Die Bewegung des Werkstücks ermöglicht es, das Werkstück mit dem abgerichteten Werkzeug zu bearbeiten und das komplexe Profil des Werkzeugs auf das Werkstück zu übertragen. Dabei kann das Werkstück bei allen Bearbeitungsschritten in einer Werkstückaufnahme verbleiben, die an einem Wirkbereich des Industrieroboters angeordnet und fixiert ist.
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Die vorstehend genannten unterschiedlichen Wirkbereiche des Industrieroboters können an einem gemeinsamen Arm angeordnet sein. An diesem gemeinsamen Arm können die Wirkbereiche relativ zueinander fixiert oder aber relativ zueinander bewegbar angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Industrieroboter mehrere Arme zur Anordnung jeweils eines Wirkbereichs oder zur Anordnung mehrerer Wirkbereiche aufweist.
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Die vorstehend beschriebene Variante hat den Vorteil, dass die Handhabungsmöglichkeiten, welche durch den Industrieroboter bereitgestellt sind, voll ausgeschöpft werden; zusätzliche Handhabungssysteme sind nicht erforderlich. Dies ist insbesondere vorteilhaft für die Bearbeitung eines Werkstücks mit vielen Bearbeitungsschritten, wobei Nebenzeiten reduziert werden können. Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn das Bearbeitungssystem mindestens ein stationäres Zusatzwerkzeug umfasst; dies ermöglicht eine weitere Erhöhung der Komplexität der Bearbeitung eines Werkstücks. Außerdem ist es möglich, das Werkstück an dem abgerichteten Werkzeug zu bearbeiten und gleichzeitig das Zusatzwerkzeug mit dem Abrichter abzurichten.
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In vorteilhafter Weise ist das Werkzeug spanend wirksam und insbesondere ein Metallbearbeitungswerkzeug oder ein Kunststoffbearbeitungswerkzeug oder ein Keramikbearbeitungswerkzeug.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Werkzeug um ein Schleifwerkzeug, insbesondere mit einem im Profil von einer Geraden abweichenden Wirkbereich.
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Der Abrichter ist vorzugsweise zur von einer Geraden abweichenden Profilierung des Werkzeugs eingerichtet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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In der Zeichnung zeigt
- 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bearbeitungssystems; und
- 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bearbeitungssystems.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen von Bearbeitungssystemen jeweils insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
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Das System 10 gemäß 1 umfasst einen Industrieroboter 12 mit einem Roboterarm 14, an dessen Ende ein Wirkbereich 16 angeordnet ist. Dort ist ein Werkzeug 18 gehalten, das eine profilierte Werkzeugwirkfläche 20 aufweist.
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Das System gemäß 1 umfasst ferner einen stationären Abrichter 22 mit einer profilierten Abrichtfläche 24 sowie ein Werkstück 26, das in einer stationären Werkstückaufnahme 28 aufgenommen ist.
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Zur Vorbereitung der Bearbeitung des Werkstücks 26 wird zunächst das Werkzeug 18 von dem Roboterarm 14 so gehandhabt, dass die Werkzeugwirkfläche 20 an der Abrichtfläche 24 des Abrichters 22 abgerichtet wird. Die profilierte Abrichtfläche 24 kann dabei in einem punkt-, linien- oder flächenförmigen Kontakt mit der Werkzeugwirkfläche 20 stehen.
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Nach Abschluss des Abrichtvorgangs wird das Werkzeug 18 von dem Roboterarm 14 so gehandhabt, dass die Werkzeugwirkfläche 20 in Kontakt mit einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche 30 des Werkstücks 26 gebracht wird. Bei der Bearbeitung des Werkstücks 26 bewirkt die profilierte Werkzeugwirkfläche 20 in Verbindung mit der Bewegung des Roboterarms 14 die Herstellung einer entsprechenden Geometrie an dem Werkstück 26.
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Das System 10 gemäß 2 umfasst einen Industrieroboter 12 mit einem ersten Roboterarm 14, an dessen Ende ein erster Wirkbereich 16 angeordnet ist, und mit einem zweiten Roboterarm 32, an dessen Ende ein zweiter Wirkbereich 34 angeordnet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die beiden Wirkbereiche 16 und 34 an einem gemeinsamen Roboterarm angeordnet.
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An dem ersten Wirkbereich 16 ist ein Werkstück 26 gehalten, dessen Werkstückoberfläche 30 bearbeitet werden soll. An dem zweiten Wirkbereich 34 ist ein Abrichter 22 gehalten, der eine profilierte Abrichtfläche 24 aufweist.
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Das System gemäß 2 umfasst ferner ein stationäres Werkzeug 18, das eine profilierte Werkzeugwirkfläche 20 aufweist.
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Zur Vorbereitung der Bearbeitung des Werkstücks 26 wird zunächst der Abrichter 22 von dem Roboterarm 32 so gehandhabt, dass die Abrichtfläche 24 des Abrichters 22 die Werkzeugwirkfläche 20 des Werkzeugs 18 abrichtet.
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Nach Abschluss des Abrichtvorgangs wird das Werkstück 26 von dem Roboterarm 14 so gehandhabt, dass die Werkstückoberfläche 30 in Kontakt mit der Werkzeugwirkfläche 20 des Werkzeugs 18 gebracht wird. Bei der Bearbeitung des Werkstücks 26 bewirkt die profilierte Werkzeugwirkfläche 20 in Verbindung mit der Bewegung des Roboterarms 14 die Herstellung einer entsprechenden Geometrie an dem Werkstück 26.
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Das System gemäß 2 umfasst optional mindestens ein stationäres Zusatzwerkzeug 36, mit einer profilierten Werkzeugwirkfläche 38, die zu der profilierten Werkzeugwirkfläche 20 des Werkzeugs 18 identisch ist. Dies ermöglicht es, das Zusatzwerkzeug 36 mit Hilfe des Abrichters 22 abzurichten und gleichzeitig das Werkstück 26 mit dem Werkzeug 18 zu bearbeiten. In entsprechender Weise ist es möglich, das Werkzeug 18 mit Hilfe des Abrichters 22 abzurichten und gleichzeitig das Werkstück 26 mit dem Zusatzwerkzeug 36 zu bearbeiten.
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Das System gemäß 2 umfasst optional mindestens ein stationäres Zusatzwerkzeug 40, mit einer Werkzeugwirkfläche 42, die eine zu der Werkzeugwirkfläche 20 des Werkzeugs 18 unterschiedliche Geometrie aufweist. Dies ermöglicht die Bearbeitung des Werkstücks 26 - unter Verbleib der Aufspannung in dem Wirkbereich 16 des Roboterarms 14 - mit einem weiteren Werkzeug (dem Zusatzwerkzeug 40), wiederum unter Nutzung der komplexen Bewegungsmöglichkeiten des Roboterarms 14.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008016389 U1 [0002]
