DE3731725A1

DE3731725A1 - Robot-guidable grinding tool

Info

Publication number: DE3731725A1
Application number: DE19873731725
Authority: DE
Inventors: Manfred Hausner; Helmut Pfoertner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1989-04-06

Abstract

The invention relates to a grinding tool which is guided by a robot. The tool is suspended from controllable pneumatic cylinders (3) fixed on rubber elements (5). As a result, the grinding pressure can be regulated. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein roboterführbares Schleif werkzeug.The invention relates to a robot-guided grinding Tool.

Die üblichen Schleifwerkzeuge werden häufig von Hand geführt, d.h. der Arbeiter führt die Maschine entlang der zu schleifen den Bahn und gleicht dabei automatisch alle Unebenheiten, Lage- und Formtoleranzen der Werkstücke, sowie Positionier fehler in der Spannstation aus. Der erforderliche Schleifdruck wird dabei im Normalfall durch das Eigengewicht der Maschine aufgebracht.The usual grinding tools are often done by hand, i.e. the worker guides the machine along the grind the track and automatically compensates for any bumps, Position and shape tolerances of the workpieces, as well as positioning error in the tensioning station. The required grinding pressure is usually due to the weight of the machine upset.

Beim Führen von Schleifwerkzeugen, z.B. von Schwingschleifern, Bandschleifern usw., durch Industrieroboter tritt bei starrer Kopplung zwischen Roboter und Werkzeug durch Werkstückmaß-, sowie Werkstückform- und Lagetoleranzen, Positionierfehler und eine evtl. Bahnabweichung des Roboters in der Praxis eine Überbestimmung der Lage von Roboter zu Werkstück auf. Hierdurch ergeben sich Kräfte, die Werkzeug, Werkstück oder den Roboter über das übliche Maß hinaus beanspruchen und zu Schäden führen können.When using grinding tools, e.g. of orbital sanders, Belt grinders etc., by industrial robots occurs when rigid Coupling between robot and tool through workpiece dimension, as well as workpiece shape and position tolerances, positioning errors and a possible path deviation of the robot in practice Over-determination of the position of the robot to the workpiece. Hereby forces arise, the tool, workpiece or the robot claim beyond the usual level and cause damage can.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das roboterführbare Schleifwerkzeug so zu gestalten, daß eine Entkopplung zwischen Werkstück, Werkzeug und Roboter erreichbar ist.The object of the present invention is that to design robotic grinding tools so that a Decoupling between workpiece, tool and robot can be achieved is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schleifwerkzeug elastisch und senkrecht zur Schleifebene ein stellbar nachgiebig an einen zum Anschluß an den Robotor dienen den Kupplungsflansch aufgehängt ist. This object is achieved in that the Grinding tool elastic and perpendicular to the grinding plane adjustably compliant to serve for connection to the robot the coupling flange is suspended.

Auf diese Weise kann das Werkzeug senkrecht zur Schleifebene angedrückt bzw. abgehoben werden; gleichzeitig kann aber auch durch die elastische Aufhängung das Werkzeug im Hinblick auf den Kupplungsflansch pendeln bzw. leicht schwimmen.In this way, the tool can be perpendicular to the grinding plane pressed or lifted off; at the same time it can also due to the elastic suspension the tool in terms of swing the coupling flange or swim slightly.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieser Aufhängung ergibt sich, wenn man eine Aufhängung aus drei parallel in Abstand angeordneten, auf Gummielementen befestigten, doppelt wirkenden Pneumatikzylindern wählt.A particularly advantageous embodiment of this suspension results when you have a suspension of three in parallel Double spaced, attached to rubber elements, double acting pneumatic cylinders.

Auf diese Weise kann in Verbindung mit einem elektronisch gesteuerten Proportionaldruckregelventil für die Pneumatik zylinder der Druck und somit die Andrückkraft (Schleifdruck) des Schleifwerkzeuges für jeden Programmschritt individuell vorgegeben und automatisch geregelt werden. Zweckmäßigerweise wird dabei das Druckregelventil von der Robotersteuerung aus angesprochen.This way it can be used in conjunction with an electronic controlled proportional pressure control valve for pneumatics cylinder the pressure and thus the pressing force (grinding pressure) of the grinding tool for each program step individually predefined and automatically regulated. Conveniently the pressure control valve from the robot controller addressed.

Auf diese Weise können ohne manuellen Eingriff in jedem Arbeits zyklus spezielle Schleifparameter für unterschiedliche Schleif verfahren, z.B. für Horizontalschleifen, Vertikalschleifen oder Fasenschleifen, vorgegeben werden. Ferner ist auch ein Ge wichtsausgleich des Werkzeuges je nach Bearbeitungslage möglich.This way you can work in any work without manual intervention cycle special grinding parameters for different grinding proceed, e.g. for horizontal grinding, vertical grinding or bevel grinding. There is also a Ge weight compensation of the tool possible depending on the machining position.

Vorteilhafterweise werden an der Aufhängung Überwachungselemente für die relative Auslenkung von Werkzeug zu Flansch vorgesehen. Diese Überwachung kann z.B. aus von den Permanentmagnetkolben der Pneumatikzylinder betätigten Kontakten bestehen.Monitoring elements are advantageously attached to the suspension intended for the relative deflection from tool to flange. This monitoring can e.g. from the permanent magnet pistons the pneumatic cylinder actuated contacts exist.

Diese Überwachungsvorrichtung wird zweckmäßigerweise so ausge stellt, daß sie erst bei größeren Auslenkungen anspricht.This monitoring device is expediently so makes sure that it only responds to larger deflections.

Das vorstehend beschriebene roboterführbare Schleifwerkzeug mit pneumatischer Anfederung ist überall dort mit Vorteil ein setzbar, insbes. auch im Rahmen von Werkzeugwechselsystemen, bei denen die Fertigung möglichst automatisch durchgeführt wer den soll.The robot-guided grinding tool described above with pneumatic suspension is an advantage everywhere there settable, especially in the context of tool changing systems, where the production is carried out as automatically as possible that should.

Anhand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher beschrieben; es zeigen:On the basis of an exemplary embodiment, the invention is closer described; show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht des roboterführbaren Werkzeuges und Fig. 2 eine Draufsicht ohne Kupplungsflansch. Fig. 1 is a side view of the robot-guided tool and Fig. 2 is a plan view without a coupling flange.

Der Kupplungsflansch des roboterführbaren Schleifwerkzeuges wird durch eine Adaptionsfläche 1 und eine darunter angeordnete Grundplatte 2 gebildet. An die Adaptionsfläche 1 ist der Roboter bzw. ein automatisches Werkzeugwechselsystem ankuppel bar.The coupling flange of the robot-guided grinding tool is formed by an adaptation surface 1 and a base plate 2 arranged underneath. The robot or an automatic tool changing system can be coupled to the adaptation surface 1 .

Das eigentliche Schleifwerkzeug 9, im vorliegenden Fall ein Bandschleifer, ist über drei doppeltwirkende Pneumatikzylinder 3 und Gummielemente 5 elastisch nachgiebig an der Grundplatte 2 aufgehängt. Durch die doppeltwirkenden Pneumatikzylinder 3 ist eine einstellbare Nachgiebigkeit in Doppelpfeilrichtung 7 senk recht zur Schleifebene am Werkstück 6 möglich. Durch die Federelemente 5 ist ein Schwimmen bzw. Pendeln des Schleifwerk zeuges 9 relativ zur Grundplatte 2 in Doppelpfeilrichtung 8 möglich.The actual grinding tool 9 , in the present case a belt sander, is suspended on the base plate 2 in an elastically flexible manner via three double-acting pneumatic cylinders 3 and rubber elements 5 . Due to the double-acting pneumatic cylinder 3 , an adjustable flexibility in the double arrow direction 7 perpendicular to the grinding plane on the workpiece 6 is possible. By the spring elements 5 a swimming or oscillating the grinding tool 9 relative to the base plate 2 in the double arrow direction 8 is possible.

Wie insbes. Fig. 2 erkennen läßt, ist das Werkzeug 9 an drei Seiten mit den Pneumatikzylindern 3 an der nicht gezeichneten Grundplatte aufgehängt. An den einzelnen, doppeltwirkenden Pneumatikzylindern 3 sind verstellbare Reedkontakte 4 angeordnet, die durch die Permanentmagnetkolben der Pneumatik zylinder betätigt werden. Hierdurch kann bei unzulässigen Anfederungen ein Warnsignal ausgegeben werden.As can be seen in particular in FIG. 2, the tool 9 is suspended on three sides with the pneumatic cylinders 3 on the base plate (not shown). On the individual, double-acting pneumatic cylinders 3 , adjustable reed contacts 4 are arranged, which are actuated by the permanent magnet pistons of the pneumatic cylinders. In this way, a warning signal can be issued if the suspension is not permitted.

Die doppeltwirkenden Pneumatikzylinder 3 können in an sich be kannter Weise über ein Druckregelventil so mit Druckluft beaufschlagt werden, daß ein beliebiger Schleifdruck des Schleifwerkzeuges einstellbar ist.The double-acting pneumatic cylinder 3 can be pressurized with compressed air in a manner known per se so that any grinding pressure of the grinding tool is adjustable.

Claims

1. Robot-guided grinding tool, characterized in that the grinding tool ( 9 ) is resiliently and elastically adjustable perpendicular to the grinding plane to a coupling flange ( 1 , 2 ) serving to connect to the robot.

2. Robot-guided grinding tool according to claim 1, characterized in that the suspension consists of elastically mounted, controllable pneumatic cylinders ( 3 ).

3. Robot-guided grinding tool according to claim 2, characterized in that the suspension consists of three parallel, spaced, on rubber elements ( 5 ) attached, double-acting pneumatic cylinders ( 3 ) be.

4. Robot-guided grinding tool according to claim 1, characterized in that on the suspension monitoring elements ( 4 ) for the relative deflection of the tool ( 9 ) to the flange ( 1 , 2 ) are provided.

5. Robot-guided grinding tool according to claim 2 and 4, characterized by the piston of the pneumatic cylinder ( 3 ) actuated contacts ( 4 ).