DE20318660U1 - Milling grinding and polishing unit comprises twin-tooled toolhead joined by rotation axis to robot guide with rotation axis between equi-spaced tools facing workpiece. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Werkstückbearbeitung, insbesondere zum Fräsen, Schleifen und Polieren von metallischen Oberflächen, mit wenigstens einem an einem Werkzeugkopf angeordneten, durch mindestens einen Antrieb rotierend bewegten Werkzeug mit zumindest einem Arbeitsbereich.The invention relates to a device for workpiece processing, especially for milling, grinding and polishing metallic surfaces, with at least one arranged on a tool head, by at least one drive rotating tool with at least one work area.
Solche Vorrichtungen sind aus dem nicht druckschriftlich belegbaren Stand der Technik in verschiedener Ausgestaltung bekannt. Es handelt sich insbesondere um Winkelschleifer oder Bohrmaschinen, die mit unterschiedlichen Werkzeugen, vor allem Schleif-, Polier-, Schrubb- und Frässcheiben zur Bearbeitung von Werkstückoberflächen unterschiedlichster Art ausgerüstet sind. Beispielhaft sei hier die Automobilindustrie angeführt. Dort werden die Schweißnähte unterschiedlichster Bauteile – beispielsweise die Schweißnähte von Türrahmen – durch Arbeitskräfte mit handelsüblichen Winkelschleifern eingeebnet. Hierzu werden zunächst mit einem ersten Winkelschleifer die über die Oberfläche des Werkstückes überstehenden Bestandteile der Schweißnähte grob abgefräst, anschließend werden diese mit einem zweiten bzw. einem dritten Winkelschleifer geschliffen und poliert. Diese Arbeitsweise ist nachteilig, da die zeitaufwändige Handarbeit hohe Personalkosten verursacht und keine einheitliche Verarbeitungsqualität gewährleistet werden kann.Such devices are from the State of the art in various forms that cannot be documented in printed form Design known. In particular, they are angle grinders or drills with different tools, especially Grinding, polishing, scrubbing and milling discs for machining Workpiece surfaces of the most varied Kind equipped are. The automotive industry is an example. There the welds are very different Components - for example the welds of Door frame - through workforce with commercially available Leveled angle grinders. To do this, first use a first angle grinder the above the surface of the Projecting components the weld seams rough milled subsequently these with a second or a third angle grinder ground and polished. This way of working is disadvantageous because the time-consuming Manual labor causes high personnel costs and no uniform processing quality is guaranteed can be.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bei geringeren Kosten eine höhere Verarbeitungsqualität gewährleistet wird.The object of the invention is therefore to create a device with which a lower cost higher quality of workmanship guaranteed becomes.
Gelöst wird diese Aufgabe zunächst durch die Merkmale des Anspruches 1, insbesondere durch die Merkmale des Kennzeichenteils, wonach der Werkzeugkopf wenigstens zwei Werkzeuge aufweist und über eine Drehachse mit einer beweglichen Führungseinrichtung verbunden ist.This task is first solved by the Features of claim 1, in particular by the features of the identification part, after which the tool head has at least two tools and one Axis of rotation connected to a movable guide device is.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit, da anstelle des Werkzeugtausches ein Werkzeugwechsel auf vorteilhafte Weise durch einfaches Drehen des Werkzeugkopfes um seine Drehachse erfolgt. Die Anordnung des Werkzeugkopfes an einer beweglichen Führungseinrichtung hat bei manueller Bedienung den großen Vorteil, dass die Gewichtskräfte sowie die durch die rotierenden Werkzeuge hervorgerufenen Kräfte abgefangen werden und eine exaktere Werkstückbearbeitung möglich ist. Darüber hinaus können die Werkzeuge auch mit geringerer Geschwindigkeit rotieren, wodurch der Werkzeugverschleiß vermindert wird.The device according to the invention allows one higher Processing speed, because instead of the tool exchange Tool change in an advantageous manner by simply turning the Tool head takes place about its axis of rotation. The arrangement of the tool head on a movable guide device has the big advantage in manual operation that the weight and the intercepted forces caused by the rotating tools and a more precise workpiece machining possible is. About that can out the tools also rotate at a slower speed, causing tool wear is reduced becomes.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeugkopf an einer roboterartigen, vollautomatisch gesteuerten Führungseinrichtung angeordnet, wodurch eine besonders präzise, schnelle und kostengünstige Bearbeitung der jeweiligen Werkstücke erfolgt.In a preferred embodiment is the tool head on a robot-like, fully automatically controlled guide means arranged, which makes a particularly precise, fast and inexpensive processing of the respective workpieces he follows.
Zur Verringerung des Programmieraufwandes bei vollautomatisch gesteuerter Vorrichtung bzw. zur einfacheren Handhabung bei manueller Steuerung sowie für eine schnellere Bearbeitung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drehachse zwischen den Werkzeugen angeordnet ist, wobei bevorzugterweise die Werkzeuge zur Drehachse einen im wesentlichen gleichen Abstand aufweisen. So liegen die einzelnen Werkzeuge auf einer gemeinsamen Kreisbahn, deren Mittelpunkt die Drehachse ist, wodurch die Vorrichtung lediglich vor dem ersten Bearbeitungsschritt korrekt positioniert werden muss und es für weitere Schritte ausreicht, lediglich den Werkzeugkopf zur Ansteuerung eines weiteren Werkzeuges um die Drehachse zu bewegen.To reduce the programming effort with fully automatically controlled device or for simpler Handling with manual control and for faster processing it is particularly advantageous if the axis of rotation between the tools is arranged, preferably the tools to the axis of rotation have a substantially equal distance. So the individual lie Tools on a common circular path, the center of which is the Axis of rotation is, whereby the device only before the first Machining step must be positioned correctly and it for further Steps are sufficient, just the tool head to control a other tools to move around the axis of rotation.
Weisen darüber hinaus die Werkzeuge zueinander dieselben Abstände auf der Kreisbahn auf, wird der Werkzeugkopf zum Werkzeugwechsel jeweils im selben Winkel gedreht.Also assign the tools to each other the same distances on the circular path, the tool head becomes a tool change each rotated at the same angle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Werkzeuge auf einer dem Werkstück zugewandten Grundfläche des Werkzeugkopfes angeordnet und liegen mit ihren jeweiligen Arbeitsbereichen zumindest teilweise in derselben Ebene. Dies verringert insbesondere bei vollautomatischer Steuerung den Programmieraufwand, da zur Positionierung des Arbeitsbereiches nur eine Bezugsebene vorgegeben ist. Darüber hinaus wird auch die Handhabung einer manuell gesteuerten Führungseinrichtung vereinfacht.In a preferred embodiment are the tools on a base of the Tool head arranged and lie with their respective work areas at least partially on the same level. In particular, this reduces with fully automatic control, the programming effort because of positioning only one reference level is specified for the work area. Furthermore is also the handling of a manually controlled guide device simplified.
Es ist wünschenswert, dass die Werkzeuge über einen gemeinsamen Antrieb in Rotation versetzt werden, da dies zum einen die Fertigungskosten für den Werkzeugkopf senkt und darüber hinaus die Steuerung vereinfacht.It is desirable that the tools have one common drive can be set in rotation, because on the one hand the manufacturing costs for the Tool head lowers and above control is also simplified.
Denkbar ist, dass die gemeinsam angetriebenen Werkzeuge durch Unter- oder Übersetzung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, so dass jedes Werkzeug mit optimalem Wirkungsgrad einsetzbar ist.It is conceivable that the jointly driven Tools by sub or translation with rotate at different speeds so each tool can be used with optimal efficiency.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Werkzeugkopf eine Kupplungseinrichtung aufweist, über die der Antrieb lösbar am Werkzeugkopf angeordnet ist. Dies erlaubt zunächst ein besonders einfaches Austauschen eines defekten Antriebes, lässt zudem aber die Möglichkeit, den Werkzeugkopf in Abhängigkeit von der Art der Werkzeuge besonders einfach mit einem entsprechend angepassten Antrieb zu versehen.It is particularly advantageous if the tool head has a coupling device via which the drive can be released is arranged on the tool head. This initially allows a particularly simple exchange a defective drive but also the possibility the tool head depending of the type of tools particularly easy with a corresponding adapted drive.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließen die Arbeitsbereiche der Werkzeuge zumindest mit wenigsten einem Teilbereich ihre Außenkontur mit der Außenkontur des Werkzeugkopfes ab, bevorzugterweise ragen sie jedoch über die Außenkontur des Werkzeugkopfes hinaus. Diese Konstruktion erlaubt es, insbesondere in Verbindung mit der roboterartigen Führungseinrichtung, deren Freiheitsgrade zu nutzen, ohne dass diese durch die Kontur des Werkzeugkopfes in ihrer Bewegung eingeschränkt wird.In a further preferred embodiment conclude the working areas of the tools with at least one Part of their outer contour with the outer contour of the tool head, but preferably they protrude beyond the outer contour of the tool head. This construction allows, in particular in connection with the robot-like guiding device, its degrees of freedom to be used without this in the contour of the tool head restricted their movement becomes.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Grundfläche des Werkzeugkopfes als gleichschenkeliges Dreieck mit vorzugsweise abgerundeten Eckbereichen ausgebildet ist, in denen je ein Werkzeug angeordnet ist, dessen Kontur über die Kontur der Eckbereiche hinausragt und dass die Drehachse des Werkzeugkopfes im Mittelpunkt der Grundfläche liegt, wobei die Werkzeuge bevorzugterweise einen Winkel von etwa 120° zueinander aufweisen. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für den vollautomatischen, robotergestützten Einsatz, da die Freiheitsgrade eines solchen Systems durch die Dreiecksform des Werkzeugkopfes und die Anordnung der Werkzeuge in keinster Weise eingeschränkt ist.A particularly preferred execution shape is characterized in that the base of the tool head is designed as an isosceles triangle with preferably rounded corner areas, in each of which a tool is arranged, the contour of which protrudes beyond the contour of the corner areas and that the axis of rotation of the tool head lies in the center of the base area, whereby the tools preferably have an angle of approximately 120 ° to one another. This embodiment is particularly suitable for fully automatic, robot-assisted use, since the degree of freedom of such a system is in no way restricted by the triangular shape of the tool head and the arrangement of the tools.
Weitere Vorteile ergeben sich aus nicht zitierten Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:There are further advantages subclaims not cited and the following description of a preferred embodiment. Show it:
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung
zur Werkstückbearbeitung
insgesamt mit der Bezugsziffer
Eine derartige Vorrichtung
In
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der
Vorrichtung
Die Anordnung der Werkzeuge
Es vereinfacht den Programmieraufwand weiterhin
erheblich, wenn die Arbeitsbereiche
Die Lage der Werkzeuge
Eine derartige roboterartige, vollautomatische Führungseinrichtung bearbeitet beispielsweise die Schweißnähte von Türrahmen in weniger als 60 Sekunden, während bei der oben beschriebenen Handarbeit mit diversen Winkelschleifern ca. 150 Sekunden notwendig sind.Such a robot-like, fully automatic guide means processes, for example, the welds on door frames in less than 60 seconds, while in the manual work described above with various angle grinders approx. 150 seconds are necessary.
Ist die Vorrichtung
In
Je nach Anforderung ist es selbstverständlich denkbar,
dass nur zwei oder aber mehr als drei Werkzeuge
Es ist denkbar, jedem Werkzeug
Auch ist der Erfindungsgedanke nicht
auf eine vollautomatische Führungseinrichtung
Ganz allgemein erlauben derartige
Führungseinrichtungen
Claims (14)
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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DE20318660U Expired - Lifetime DE20318660U1 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Milling grinding and polishing unit comprises twin-tooled toolhead joined by rotation axis to robot guide with rotation axis between equi-spaced tools facing workpiece. |
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2003
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