DE3730516A1 - Interchangeable tool holder for deburring robot - Google Patents
Interchangeable tool holder for deburring robotInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine auswechselbare Werkzeugaufnahme für eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Roboter zum Entgraten oder Verputzen vor Werkstücken mit einem Sockelteil und einem Werkzeugträger mit gemeinsamer Mittelachse.The invention relates to an interchangeable tool holder for a machine tool, in particular a robot for deburring or plastering in front of workpieces with a base part and a Tool carrier with a common central axis.
Aus der DE-OS 27 41 802 ist es bekannt Werkzeugträger mit ihren Werkzeugen auswechselbar an Werkzeugmaschinen vorzusehen. Aus der DE-OS 34 04 036 ist es bekannt bei einer Werkzeugmaschine zum Verputzen von Kanten einen Werkzeugteil axial verschiebbar auszubilden um unerwünschte Werkzeugbeschädigungen durch besonders harte Gußkanten oder Grate zu verhindern. Bei Robotereinsatz mit programmierter Werkzeugführung können bei ausnahmsweise dicken Graten oder Werkstoffansammlungen Werkzeugbrüche auftreten.From DE-OS 27 41 802 it is known tool carriers with their Interchangeable tools to be provided on machine tools. Out DE-OS 34 04 036 it is known in a machine tool a tool part can be axially displaced for plastering edges train to avoid unwanted tool damage to prevent particularly hard cast edges or burrs. At Robot use with programmed tool guidance can be done at exceptionally thick ridges or accumulations of material Tool breaks occur.
In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine auswechselbare Werkzeugaufnahme der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auch bei auftretenden, ausfallend großen Werkstoffanhäufungen ein Werkzeug- oder Maschinenschaden sicher verhindert werden kann.In avoiding the disadvantages described, the present lies Invention the task based on an interchangeable To improve the tool holder of the type mentioned at the beginning, that even with occurring, exceptionally large Accumulated material can damage tools or machines can be prevented.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Werkzeugträgerteil unter Wirkung einer Ausrichtkraft schwenkbar im Sockelteil gehalten ist. Hierdurch kann der Werkzeugträgerteil mit dem Werkzeug beim Auftreten eines zu hohen Widerstands ausweichen und so das Werkzeug selbst vor einem Schaden oder Bruch bewahren.To achieve this object, the invention provides that the Tool carrier part pivotable under the effect of an alignment force is held in the base part. This allows the Tool carrier part with the tool when a occurs avoid high resistance and so the tool itself preserve damage or breakage.
Besonders vorteilhaft kann die Ausrichtkraft einstellbar oder durch eine Vorgabeeinrichtung steuerbar sein. Damit kann dann auch der gewünschte Bearbeitungsdruck und damit die Abtraggeschwindigkeit beeinflußt werden, so daß eine wesentlich bessere und exaktere Bearbeitung insbesondere beim Entgraten oder Verputzen von Werkstücken, insbesondere Gußwerkstücken erfolgen kann. Die Ausrichtkraft kann besonders einfach durch mindestens eine Feder aufgebracht werden. Ein wesentlich größerer Einstellbereich der Ausrichtkraft kann aber bei Verwendung von einem oder mehreren druckbelasteten Kolben erfolgen, wobei dann der Beaufschlagungsdruck der Kolben einstellbar oder steuerbar sein kann.The alignment force can be adjusted or adjusted particularly advantageously be controllable by a default device. With that, then also the desired processing pressure and thus the Removal rate can be influenced, so that a substantial better and more precise machining, especially when deburring or plastering workpieces, especially cast workpieces can be done. The alignment force is particularly easy to do at least one spring can be applied. An essential larger adjustment range of the aligning force can, however Use of one or more pistons under pressure take place, then the pressure of the pistons can be adjustable or controllable.
Zur schwenkbaren Halterung des Werkzeugträgerteils im Sockelteil kann der Werkzeugträgerteil einen rotationssymmetrischen Bund aufweisen mit einer Ausrichtfläche, wobei diese Ausrichtfläche in der Ruhelage an einer Ausrichtgegenfläche des Sockelteils unter Vorspannung nachgiebig anliegt. Besonders vorteilhaft kann der Außenrand des rotationssymmetrischen Bunds ballig ausgebildet und durch eine zylindrische Zentrierfläche des Sockelteils gegenüber der Mittelachse des Sockelteils zentriert gehalten sein, so daß bei einem Ausschwenken keine Verkant- oder Verklemmgefahr, aber auch kein unerwünschtes Spiel entsteht. Zweckmäßigerweise ist der Krümmungsradius des ballig ausgebildeten Außenrands des Bunds entsprechend dem halben Durchmesser der zylindrischen Zentrierfläche des Sockelteils ausgebildet.For swiveling mounting of the tool carrier part in the base part the tool carrier part can have a rotationally symmetrical collar have an alignment surface, said alignment surface in the rest position on an alignment counter surface of the base part resilient under tension. Can be particularly advantageous the outer edge of the rotationally symmetrical collar spherical formed and by a cylindrical centering surface of the Center part centered against the central axis of the base part be held so that no tilting or swiveling Risk of jamming, but also no undesirable play. The radius of curvature of the crowned is expediently trained outer edge of the federal government corresponding to half Diameter of the cylindrical centering surface of the base part educated.
Der Werkzeugträgerteil ist gegenüber dem Sockelteil drehgesichert, besonders einfach durch Nut- und Paßstift.The tool carrier part is opposite the base part Locked against rotation, particularly easy with a groove and dowel pin.
Besonders hohe, leicht beherrschbare Ausrichtkräfte kann man dadurch erreichen, daß am Umfang des Sockelteils verteilt mindestens zwei druckbelastete Kolben vorgesehen sind, durch die die Ausrichtfläche des Bunds des Werkzeugträgers gegen die Ausrichtgegenfläche des Sockelteils gepreßt ist, wobei die Kolben in zylindrischen, vorzugsweise parallel zur Mittelachse verlaufenden Bohrungen dicht und verschiebbar geführt sind.Particularly high, easily controllable alignment forces can be achieved thereby achieve that distributed around the circumference of the base part at least two pressure-loaded pistons are provided, through which the alignment surface of the collar of the tool carrier against the Alignment counter surface of the base part is pressed, the Pistons in cylindrical, preferably parallel to the central axis running holes are tight and slidably guided.
Bei einer auswechselbaren Werkzeugaufnahme mit mindestens zwei unabhängig mit jeweils einem Druckmedium versorgbaren Druckmediumzuleitungskanälen im Sockelteil können besonders vorteilhaft über einen der Kanäle Druckmedium zum Antrieb des Werkzeugs im Werkzeugträgerteil und über den anderen Druckmediumzuleitungskanal die Kolben druckbeaufschlagt sein. Die druckbelasteten Kolben können besonders gleichmäßig über einen Ringkanal im Sockelteil druckbeaufschlagbar sein. Der Ringkanal kann durch eine Kreisnut in einer Sockelplatte und einem ringförmigen Zwischenteil gebildet sein, wobei die parallel zur Mittelachse verlaufenden Bohrungen mit ihren Kolben im ringförmigen Zwischenteil vorgesehen sind.With an exchangeable tool holder with at least two can be supplied independently with one print medium each Pressure medium supply channels in the base part can be special advantageous via one of the channels pressure medium for driving the Tool in the tool carrier part and above the other Pressure medium supply duct, the pistons must be pressurized. The pressure-loaded pistons can over evenly an annular channel in the base part can be pressurized. The Ring channel can be through a circular groove in a base plate and be formed an annular intermediate part, the bores running parallel to the central axis with their pistons are provided in the annular intermediate part.
Der ringförmige Zwischenteil weist die zylindrische Zentrierfläche für den Außenrand des Bunds des Werkzeugträgerteils auf. Die Enden der Kolben ragen in eine die zylindrische Zentrierfläche bildende und den Bund aufnehmende Ausnehmung hinein und liegen stirnseitig am Bund an, wobei die Ausnehmung durch einen die Ausrichtgegenfläche des Sockelteils bildenden, vom Werkzeugträgerteil durchdrungenen Deckelring begrenzt ist.The annular intermediate part has the cylindrical Centering surface for the outer edge of the collar of the Tool carrier part on. The ends of the pistons protrude into one cylindrical centering surface and receiving the collar Recess and lie on the front of the collar, the Recess through an alignment counter surface of the base part forming cover ring penetrated by the tool carrier part is limited.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der beigefügten Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Further training according to the invention are the dependent claims can be seen and their advantages based on the attached drawings in the description below explained. It shows:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine auswechselbare Werkzeugaufnahme; Fig. 1 shows a section through a replaceable tool holder;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch den Sockelteil in Fig. 1;2 shows a cross section along the line II-II through the base part in Fig. 1.
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 durch den Sockelteil und Fig. 3 is a partial section along the line III-III in Fig. 2 by the base part and
Fig. 4 eine Ansicht auf den Sockelteil in Richtung des Pfeils IV in Fig. 1. Fig. 4 is a view on the base part in the direction of arrow IV in FIG. 1.
Beim in den Figuren dargestellten einzigen Ausführungsbeispiel einer auswechselbaren Werkzeugaufnahme ist ein Werkzeugträgerteil 1 in einem Sockelteil 2 räumlich um eine gemeinsame Mittelachse 3 im Ausführungsbeispiel um etwa +/-5° schwenkbar. Dazu besteht der Werkzeugträgerteil 1 aus einer Aufnahmehülse 4, in der eine druckluftangetriebene Schleifspindel 5 mit ihrem als Schleifstein oder Hartmetall ausgebildeten Werkzeug 6 konzentrisch zur Mittelachse 3 fest gehalten ist. Die Aufnahmehülse 4 weist einen umlaufenden Bund 7 auf, dessen Außenrand 8 ballig ausgebildet ist und durch eine Zentrierfläche 9 des Sockelteils 2 zentriert ist. Der Krümmungsradius des Außenrands 8 entspricht dem halben Durchmesser der zylindrischen Zentrierfläche 9. In the single exemplary embodiment of an interchangeable tool holder shown in the figures, a tool carrier part 1 in a base part 2 can be pivoted spatially around a common central axis 3 in the exemplary embodiment by approximately +/- 5 °. For this purpose, the tool carrier part 1 consists of a receiving sleeve 4 , in which a compressed air-driven grinding spindle 5 with its tool 6 designed as a grindstone or hard metal is held concentrically to the central axis 3 . The receiving sleeve 4 has a circumferential collar 7 , the outer edge 8 of which is spherical and is centered by a centering surface 9 of the base part 2 . The radius of curvature of the outer edge 8 corresponds to half the diameter of the cylindrical centering surface 9 .
Der Sockelteil 2 weist eine Aufnahmeplatte 10 auf, die von einer Werkzeugmaschine oder einem Roboter aufgenommen werden kann unter gleichzeitiger Herstellung der erforderlichen Versorgungsanschlüsse. Entsprechend sind Druckmediumzuleitungskanäle 11′, 11′′ vorgesehen, wie weiter unterschrieben wird. Der Sockelteil 2 weist ferner einen an einer Zwischenplatte 12 befestigten ringförmigen Zwischenteil 13 auf, der eine konzentrisch zur Mittelachse 3 angeordnete Ausnehmung 14 trägt, die durch einen Deckelring 15 verschlossen ist. Der Deckelring 15 ist vom Werkzeugträgerteil 1 durchdrungen und hat eine senkrecht zur Mittelachse 3 verlaufende Ausrichtgegenfläche 16, die mit einer Ausrichtfläche 16 des Bunds 7 des Werkzeugträgerteils 1 zusammenwirkt.The base part 2 has a mounting plate 10 which can be picked up by a machine tool or a robot while at the same time producing the required supply connections. Accordingly, pressure medium supply channels 11 ', 11 ''are provided, as will be signed. The base part 2 furthermore has a fixed to an intermediate plate 12 annular part 13 that carries a concentrically arranged to the central axis 3 recess 14 which is closed by a cover ring 15 °. The cover ring 15 is penetrated by the tool carrier part 1 and has an alignment counter surface 16 which runs perpendicular to the central axis 3 and which cooperates with an alignment surface 16 of the collar 7 of the tool carrier part 1 .
Am Umfang verteilt sind im ringförmigen Zwischenteil 13 in Bohrungen 17 vier Kolben 18 axial parallel zur Mittelachse 3 verschiebbar dicht geführt. Die balligen Stirnseiten 19 der Kolben 18 pressen den Bund 7 mit seiner Ausrichtfläche 17 gegen die Ausrichtgegenfläche 16 des Deckelrings 15, wenn die Druckräume 20 hinter den Kolben 18 mit einem Druckmedium druckbeaufschlagt sind. Zu dieser Druckbeaufschlagung ist in der Zwischenplatte 12 ein Ringkanal 21 vorgesehen, in den Verbindungsbohrungen 22 des Zwischenteils 13 eine Verbindung zu den Druckräumen 20 herstellen. Der Ringkanal 21 ist durch zwei Dichtungsringe 23, 23′ abgedichtet. Der Ringkanal 21 selbst ist, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, durch eine Bohrung 24 in der Zwischenplatte 12 mit einem Druckmediumzuleitungskanal 11′ in Verbindung. Distributed around the circumference, four pistons 18 are guided so as to be axially displaceable parallel to the central axis 3 in the annular intermediate part 13 in bores 17 . The spherical end faces 19 of the pistons 18 press the collar 7 with its alignment surface 17 against the alignment counter surface 16 of the cover ring 15 when the pressure spaces 20 behind the pistons 18 are pressurized with a pressure medium. For this pressurization, an annular channel 21 is provided in the intermediate plate 12 , in the connecting bores 22 of the intermediate part 13 establish a connection to the pressure chambers 20 . The ring channel 21 is sealed by two sealing rings 23 , 23 '. The ring channel 21 itself, as shown in FIGS. 2 and 3, through a bore 24 in the intermediate plate 12 with a pressure medium supply channel 11 'in connection.
Drei weitere Bohrungen 25 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, über verschlossene Bohrungen mit dem Druckmediumzuleitungskanal 11′, für die Druckluftversorgung für die Schleifspindel 5 verbunden. Die zentrisch zur Mittelachse 3 gelegene Zuführungsbohrung 26 ist in den Fig. 1 und 2 erkennbar.Three further holes 25 are, as shown in Fig. 2, connected via closed holes with the pressure medium supply channel 11 ', for the compressed air supply for the grinding spindle 5 . The feed hole 26 located centrally to the central axis 3 can be seen in FIGS. 1 and 2.
Durch eine Nut 27 in der Ausnehmung 14 des ringförmigen Zwischenteils 13 und einen Paßstift 28 im Bund 7 ist der Werkzeugträgerteil 1 gegen Verdrehen im Sockelteil 2 gesichert. Beim Auftreten einer Querkraft P am Werkzeug 6 kann der gesamte Werkzeugträgerteil 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel um den Eckbereich in der Nähe des Paßstifts 28 unter Zurückdrücken des unteren Kolbens 18 ausweichen. Der mögliche Ausschwenkwinkel ist abhängig vom axialen Spiel des Bunds 7 in der Ausnehmung 14.By a groove 27 in the recess 14 of the intermediate annular portion 13, and a dowel pin 28 in the flange 7 of the tool support member 1 is secured against rotation in the base part. 2 If a transverse force P occurs on the tool 6 , the entire tool carrier part 1 in the exemplary embodiment shown can deflect around the corner region in the vicinity of the dowel pin 28 while pushing back the lower piston 18 . The possible swivel angle depends on the axial play of the collar 7 in the recess 14 .
Claims (17)
Priority Applications (3)
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