DE3906438C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein an das Außenende des Arbeits­ armes eines Industrieroboters ankoppelbares Roboterschleif­ werkzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es bei­ spielsweise aus der DE-OS 33 17 425 als bekannt hervor­ geht.

Bei diesem bekannten Roboterschleifwerkzeug ist die Schleif­ einheit quer zur Arbeitstangente innerhalb des Roboter­ schleifwerkzeuges beweglich geführt. Über eine Feder wird die Schleifeinheit elastisch an das Werkzeug angedrückt, wobei die Andrückfeder eine definierte Federvorspannung während des Arbeitseingriffes der Schleifscheibe am Werk­ stück aufweist. Die Federvorspannung kann laufend mittels eines Weggebers ermittelt werden. Sollte durch eine Stö­ rung, sei es eine Schleifscheibenabnützung, sei es eine unvorhergesehene Überhöhung am Werkstück, eine Veränderung der Anlagekraft der Schleifscheibe am Werkstück auftreten, so wird die Vorspannung der Andrückfeder elektromotorisch entsprechend verändert, so daß trotz dieser Störung die Andrückkraft wieder auf ihren Sollwert zurückkehrt. Bei dem bekannten Roboterschleifwerkzeug kann also eine konstante Andrückkraft der Schleifscheibe am Werkstück aufrechterhalten werden.

Die DE-OS 37 10 688 zeigt ein robotergeführtes Fräswerkzeug mit einem eingesetzten Stiftfräser, wie er üblicherweise zum Entgraten von Werkstücken benutzt wird. Dieses Fräswerkzeug soll im Arbeitsbetrieb einer werkstückseitig vorgegebenen Bahn entlanggeführt werden, wozu diese Bahn zunächst in einem Lernbetrieb punktweise aufgenommen wird. Nachdem die Bahn jedoch von Werkstück zu Werkstück gewissen Toleranzen unterworfen ist, wird roboterseitig eine gewisse Ausweichmöglichkeit bzw. eine gewisse elastische Andrückung des Fräswerkzeuges an die werkstückseitig vorgegebene Bahn verwirklicht. Und zwar wird das Fräswerkzeug mittels eines Druckluftzylinders federnd abgestützt, wobei der Federweg über ein induktives Meßsystem erfaßt werden kann.

In der Zeitschrift wt - Zeitschrift für industrielle Fertigung, 1983, Seite 165 bis 168 befaßt sich ein Beitrag mit der Programmierung von Bearbeitungsrobotern durch sensorgesteuertes Nachführen. Und zwar wird dort das Problem der Erzeugung von Bewegungsprogrammen unter Berücksichtigung sich verändernder Werkstückabmessungen behandelt, wobei ein Verfahren zur sensorgesteuerten Programmierung am Beispiel eines robotergeführten Schleifwerkzeuges erläutert wird, bei dem das Programmierverfahren weitgehend selbsttätig ablaufen soll. Die Schleifscheibe des robotergeführten Werkzeuges soll entlang eines räumlichen Verlaufes der Werkstückoberfläche entlanggeführt werden und dabei mit konstantem Anpreßdruck schleifen. Hierbei sind Formtoleranzen oder Lagertoleranzen des Werkstückes zu berücksichtigen. Die sich ändernden Größen werden über Sensoren erfaßt und eine angepaßte Bewegungsbahn ermittelt. Und zwar übernimmt bei der Programmierung ein taktiles Sensorsystem die Führung des Industrieroboters entlang der Werkstückoberfläche, wobei nicht nur der Abstand, sondern auch der Anstellwinkel zur abgetasteten Oberfläche erfaßt und geregelt werden. Dieses System ist jedoch nicht nur sehr aufwendig, sondern bei vielen Anwendungsfällen auch aus Platzgründen gar nicht anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Roboterschleifwerkzeug dahingehend weiterzubilden, daß

• - mit ihm ein Werkstück bearbeitet werden kann, welches an der zu bearbeitenden Stelle dem Roboter mit einer nur relativ groben Lagetoleranz dargeboten werden kann und
• - daß die Schleifscheibe ungeachtet ihres Verschleißzustandes, d. h. ungeachtet ihres Durchmessers und ungeachtet gewisser Schwankungen in der Andrückkraft des Roboterschleifwerkzeuges an das Werkstück in einer definierten abstandsmäßigen Relativlage des Umfanges der Schleifscheibe zur Werkstückoberfläche beim Arbeitseingriff gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Aufgrund des die Schleifscheibe umgreifenden Bügels mit den an Schwingen gelagerten Tastrollen kann in einer ersten sogenannten Ausrichtstufe die Rotationsachse der Schleifscheibe parallel zur Werkstückoberfläche ausgerichtet werden, so daß damit gewisse Lagetoleranzen des Werkstückes bei deren Darbietung im Arbeitsraum des Industrieroboters kompensiert werden können. Diese Ausrichtstufe läuft noch mit abgehobener Schleifscheibe ab. In der sich anschließenden Andrückstufe wird durch Zurückziehen des Bügels die Schleif­ scheibe auf das Werkstück abgesenkt, wobei der Zeitpunkt des Aufsetzens der Schleifscheibe auf das Werkstück abge­ paßt und die Rückzugsbewegung des Bügels in diesem Moment stillgesetzt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß der Schleifscheibenumfang gerade auf der Werkstückoberfläche aufgesetzt hat. Ungeachtet etwaiger Schwankungen beim An­ drücken des Roboterschleifwerkzeuges an das Werkstück bleibt diese Relativlage der Schleifscheibe zum Werkstück erhalten, weil nunmehr der Bügel als Abstandshalter des Roboterschleifwerkzeuges zum Werkstück dient.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Un­ teransprüchen entnommen werden. Im übrigen ist ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 und 2 Stirnansicht (Fig. 1) und Seitenansicht (Fig. 2) auf ein Ausführungsbeispiel eines Roboterschleifwerkzeuges,

Fig. 3 bis 5 drei verschiedene Ablaufphasen beim Auf­ setzen und Ausrichten des Roboterschleif­ werkzeuges parallel zur Werkstückoberfläche und

Fig. 6 bis 8 drei andere Ablaufphasen während des Ab­ senkens der parallel zur Werkstückoberfläche ausgerichteten Schleifscheibe auf dessen Oberfläche.

Das in den Figuren dargestellte Roboterschleifwerkzeug 1 enthält ein wesentliches, mit dem Roboter verbundenes Ba­ sisteil 2, in welchem die aus Antriebsmotor 3 und Schleif­ scheibe 4 bestehende Schleifeinheit feststehend gehaltert ist. Mit dem Roboterschleifwerkzeug 1 soll ein aus Dünn­ blech bestehendes Werkstück 5 im Umfangsschliff der Schleif­ scheibe 4 bearbeitet werden, wobei es mit dem Werkstück 5 an einem Umfangspunkt des Hüllkreises der Schleifscheibe 4 in Kontakt kommt, der in seiner Relativlage zum Basisteil 2 lagemäßig feststeht. Die Tangente an dem erwähnten An­ griffspunkt der Schleifscheibe 4 am Werkstück sei nach­ folgend Arbeitstangente 7 genannt. Mit dem Roboterschleif­ werkzeug 1 soll die Schweißraupe 6 der Dünnbleche verputzt werden, wobei es bei den Dünnblechen darauf ankommt, daß dieses Abschleifen der Schweißraupe 6 möglichst schonend vonstatten geht, damit es nicht im Arbeitsbereich zu einem Wärmestau und zu einer dadurch bedingten Aufwölbung des Bleches im Arbeitsbereich kommt. Letzteres würde ein unzu­ lässig starkes Eindringen der Schleifscheibe in den Grund­ werkstoff und einen noch stärkeren Wärmestau sowie eine noch stärkere Aufwölbung hervorrufen. Im Endeffekt würde dadurch eine empfindliche Bauteilschwächung im Nahtbereich hervorgerufen werden. Letzteres soll unbedingt vermieden werden. Aus diesem Grunde soll der Umfang der Schleifschei­ be 4 beim Abschleifen der Schweißraupe in einem definierten Abstand zur Werkstückoberfläche gehalten wer­ den, unabhängig davon, wie stark sich die Schleifscheibe abgenützt hat und - innerhalb gewisser Streugrenzen - unab­ hängig davon, wie stark der Roboter das Roboterschleifwerk­ zeug 1 an das Werkstück andrückt.

Zu diesem Zweck ist unter anderem innerhalb des Roboter­ schleifwerkzeuges eine Kraftmeßeinrichtung 8 in Form einer Kraftmeßhülse angebracht. Mit der Kraftmeßeinrichtung kann die Anlagekraft des Roboterschleifwerkzeuges am Werkstück 5 ermittelt werden, wobei die Kraftmeßrichtung quer zur Arbeitstangente 7 ausgerichtet ist. Die hülsenartige Kraft­ meßeinrichtung 8 stützt sich einerseits an der Stirnseite einer zylindrischen Aufnahme innerhalb des Basisteiles 2 ab. Am anderen Ende der hülsenartigen Kraftmeßeinrichtung liegt - unter Zwischenschaltung einer Zwischenfeder 17 - die Schulter 13 und das drehbare Lager 14 einer Gewindespin­ del 11 an, über die noch weiter unten zu sprechen sein wird. Die auf die Gewindespindel einwirkende Kraft kann mit der Kraftmeßeinrichtung 8 ermittelt werden.

Im Bereich der Schleifscheibe 4 ist ein U-förmiger Bügel 9 angeordnet, der die Schleifscheibe mit Abstand umschließt und der mit seinen Schenkelenden bis in den Bereich der Arbeitstangente 7 vorragt. An dem Basisteil 2 sind zwei Führungszapfen 10 gehaltert, die sich parallel zur Kraft­ meßeinrichtung 8 erstrecken und die eine Verschieberich­ tung 25 vorgeben. Auf diesem Führungszapfen 10 ist der U-förmige Bügel 9 beweglich geführt. An den freien Schenkelenden des U-förmigen Bügels 9 ist jeweils eine Schwinge 18 angebracht, die auf einer parallel zur Arbeits­ tangente 7 ausgerichteten Schwenkachse 19 leichtgängig verschwenkbar ist. Diese Schwenkachse liegt etwa auf der axialen Mitte der Schleifscheibe 4. An den beiden Außenen­ den einer jeden Schwinge 18 sind drehbewegliche Tastrollen 20 angeordnet, die am Werkstück 5 anliegen. Über die Tast­ rolle 20, die Schwingen 18 und den Bügel 9 kann das Roboter­ schleifwerkzeug 1 bzw. die Schleifscheibe 4 in definiertem Abstand zur Oberfläche des Werkstückes 5 gehalten und eine unzulässig starke Annäherung der Schleifscheibe und somit eine unzulässig starke Erwärmung des Werkstoffes während des Schleifens vermieden werden.

Die bereits erwähnte, sich an der hülsenförmigen Kraft­ meßeinrichtung 8 axial abstützende Gewindespindel 11 greift mit ihrem Gewindeteil in eine entsprechende Gewindebohrung an dem quer liegenden Schenkel des U-förmigen Bügels 9 ein. Außerdem ist die Gewindespindel 11 mit einem Antriebs­ motor 12 verbunden, durch den diese verdreht und somit der U-förmige Bügel 9 in Verschieberichtung 25 verschoben wer­ den kann. Der Antriebsmotor 12 für die Gewindespindel 11 ist innerhalb eines zylindrischen Führungsgehäuses 15, welches feststehend mit dem Basisteil 2 verbunden ist, schwimmend aber verdrehgesichert gehaltert. Zur Verdreh­ sicherung des Antriebsmotores innerhalb des Führungsge­ häuses dient die radial abragende Verdrehsicherung 16, die in einem Langloch in der Wandung des Führungsgehäuses 15 eingreift. Mit der beschriebenen Anordnung kann also das Roboterschleifwerkzeug bezüglich des Abstandes der Arbeits­ tangente 7 der Schleifscheibe 4 zur Oberfläche des Werk­ stückes 5 eingestellt werden, wobei die Andrückkraft des Roboterschleifwerkzeuges an das Werkstück mittels der Kraft­ meßeinrichtung 8 ermittelt werden kann. Allerdings wird nicht die Andrückkraft der Schleifscheibe 4, sondern die Andrückkraft des Bügels 9 ermittelt.

Außer diesen Einrichtungen, auf deren Wirkungsweise weiter unten noch näher eingegangen werden soll, enthält das Ro­ boterschleifwerkzeug auch noch eine Einrichtung zur Aus­ richtung der Rotationsachse 26 der Schleifscheibe 4 par­ allel zur Werkstückoberfläche. Zu diesem Zweck ist die Schwinge 18 mit einem Winkelgeber versehen, der die Aus­ richtung der Schwinge 18 in Relation zur Verschieberich­ tung 25 detektieren kann. Und zwar ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Schwinge 18 mit einem von ihm ab­ ragenden Hebel 21 versehen, an dessen Außenende der Tast­ stift 23 eines Weggebers 22 anliegt. Im übrigen ist die Schwinge 18 durch eine Feder 24 einseitig in Richtung auf eine Extremlage verspannt, so daß die Schwinge nach Ent­ lastung selbsttätig diese Extremlage einnimmt.

Die bauliche Gestaltung des Roboterschleifwerkzeuges 1 in der geschilderten Weise kann bestimmungsgemäß nur im Zu­ sammenwirken mit einer zeichnerisch nicht näher dargestell­ ten Steuereinheit zusammenwirken, auf die Signale der Kraft­ meßeinrichtung 8 und des Weggebers 22 geschaltet werden. Die Steuereinheit ihrerseits ist mit der Steuerung des Industrieroboters, ferner mit dem Antriebsmotor 12 für die Gewindespindel 11 und mit dem Antriebsmotor 3 für die Schleifscheibe 4 in bestimmter Weise gekoppelt. Die er­ wähnte Steuereinheit ist derart ausgebildet, daß die Sig­ nalverarbeitung in zwei Stufen in Abhängigkeit von der mit der Kraftmeßeinrichtung 8 detektierbaren Anlagekraft der Tastrollen 20 auf dem Werkstück 5 erfolgt. Und zwar wird zunächst eine Ausrichtstufe bei stillstehender Schleif­ scheibe 4 durchlaufen, in der die Rotationsachse der Schleif­ scheibe 4 parallel zur Werkstückoberfläche ausgerichtet wird, die - wie gesagt - dem Industrieroboter nur mit ei­ ner relativ groben Lagetoleranz dargeboten werden kann. In den Fig. 3 bis 5 sind drei unterschiedliche Ablaufpha­ sen dieser Ausrichtstufe dargestellt, worauf weiter unten noch näher eingegangen werden soll. In einer sich an­ schließenden, zweiten Andrückstufe, deren Ablaufphasen in den Fig. 6 bis 8 dargestellt sind, wird die parallel ausgerichtete Schleifscheibe dann der Werkstückoberfläche angenähert.

Eine denkbare Ausgangsposition zu Beginn der Arbeitsauf­ nahme für das Roboterschleifwerkzeug 1 ist in Fig. 3 dar­ gestellt. Das von dem Industrieroboter geführte Roboter­ schleifwerkzeug weist gegenüber der Oberflächenorientie­ rung des Werkstückes 5 eine Fehlausrichtung der Rotations­ achse 26 auf. Die Schwinge 18 ist aufgrund der erwähnten elastischen Verspannung in eine extreme Schwenkstellung verspannt, solange die Tastrollen 20 das Werkstück 5 noch nicht berühren. Der Roboter ist in dieser ersten Phase derart programmiert, daß er das Roboterschleifwerkzeug 1 zwar auf das Werkstück 5 aufsetzt, dieses gewissermaßen sucht, wobei er jedoch im Moment des Aufsetzens die Annä­ herungsbewegung so weit bzw. so stark zurücknimmt, daß sich nur eine mäßige Andrückkraft ergibt, die an der Kraft­ meßeinrichtung 8 detektierbar ist. Die erste Berührung des Roboterschleifwerkzeuges 1 mit dem Werkstück wird dem Ro­ boter und seiner Steuerung dadurch angezeigt, daß die Schwinge 18 und mit ihr der Hebel 21 verschwenkt wird und somit der Weggeber 22 ein Wegsignal abzugeben beginnt. Von diesem Moment an kann auf Kriechgeschwindigkeit bei der weiteren Annäherung des Roboterschleifwerkzeuges 1 an das Werkstück 5 umgeschaltet werden. Schließlich ist einmal der in Fig. 4 dargestellte Moment erreicht, in welchem beide Tastrollen 20 auf dem Werkstück aufgesetzt haben; ab diesem Moment bleibt das Signal des Weggebers 22 konstant; die zeitliche Ableitung des Weggebersignales ist null. Dieses Kriterium kann dazu ausgenutzt werden, eine weitere Annäherung des Roboterschleifwerkzeuges an das Werkstück abzustoppen. Sollte die Kraftmeßeinrichtung 8 signalisie­ ren, daß die Anlagekraft bereits oberhalb eines bestimmten Grenzwertes, beispielsweise oberhalb 70 N liegt, so kann ein geringfügiges Abheben bzw. Entlasten des Roboterschleif­ werkzeuges vom Werkstück veranlaßt werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Phase ist zwar - wie gesagt - die zeit­ liche Ableitung des Weggebersignales null, jedoch ist das Wegsignal selber von null verschieden, weil die Schwinge 18 deutlich von der Orthogonalität zur Verschieberichtung 25 bzw. deutlich von der Parallelität zur Rotationsachse 26 abweicht. Aufgrund dieses Winkelsignales wird die Robo­ tersteuerung dahingehend aktiviert, das Roboterschleifwerk­ zeug um eine zur Arbeitstangente 7 bzw. zur Schwenkachse 19 parallele Achse zu verschwenken; bei der in Fig. 4 dargestellten Fehlausrichtung müßte das Roboterschleif­ werkzeug im Uhrzeigersinn um etwa 5° verschwenkt werden, um die Rotationsachse 26 der Schleifscheibe 4 parallel zur Werkstückoberfläche auszurichten, wie dies in Fig. 5 dar­ gestellt ist. Diese Ausrichtstufe zu Beginn der Arbeitsauf­ nahme läuft - wie gesagt - bei mäßiger Anlagekraft, bei­ spielsweise bei einer Anlagekraft zwischen 30 und 70 N ab. Erst nachdem die Parallelausrichtung bei mäßiger Anlage­ kraft erfolgt ist, kann zur zweiten, nämlich zur Andrück­ stufe übergegangen werden, deren Phasen in den Fig. 6 bis 8 dargestellt sind.

Auch während des Ablaufes der Andrückstufe steht die Schleif­ scheibe 4 noch still. Es wird - ausgehend von der dem Zu­ stand der Fig. 5 entsprechenden Darstellung der Fig. 6 - die Andrückkraft auf Werte im Bereich zwischen 100 und 150 N gesteigert. Hierbei komprimiert sich die Zwischenfeder 17 zwischen der Schulter 13 bzw. dem Lager 14 der Gewin­ despindel 11 einerseits und der hülsenförmigen Kraftmeß­ einrichtung 8 andererseits. Es kommt also zu einer ge­ wissen Annäherung der Schleifscheibe 4 an das Werkstück 5, ohne daß jedoch die Schleifscheibe das Werkstück bereits berührt. Diese Annäherung ist auf die Kennlinie der Zwi­ schenfeder 17 zurückzuführen. Grundsätzlich könnte eine Kraftmessung auch ohne eine solche Zwischenfeder durchgeführt werden; die üblichen Kraftmeßeinrichtungen, die auf dem Prinzip der Dehnungsmessung beruhen, haben in der Regel eine sehr steile Kennung, so daß eine Formände­ rung unter Krafteinwirkung kaum feststellbar ist. Die zwischengeschaltete Zwischenfeder 17 hat den Zweck, rela­ tiv harte Aufsetzstöße von der Kraftmeßeinrichtung 8 fern­ zuhalten. Durch Steigerung der Anlagekraft kann über die Kraftmeßeinrichtung 8 ein erhöhtes Kraftsignal ausgelöst werden, welches über die oben erwähnte Steuereinheit dazu ausgenutzt werden kann, den Antriebsmotor 12 für die Spin­ del 11 im Sinne eines Zurückziehens des Bügels 9 bzw. der Tastrollen 20 einzuschalten. Erst nachdem die Gewindespin­ del 11 - ausgelöst durch ein entsprechendes Kraftsignal - zu laufen beginnt, kommt es zu einer Annäherung der Schleif­ scheibe 4 an das Werkstück 5. Im Moment des Aufsetzens der Schleifscheibe auf das Werkstück verteilt sich die robo­ terseitig auf das Roboterschleifwerkzeug 1 ausgeübte Anlage­ kraft auf die Schleifscheibe 4 einerseits und auf die Tast­ rollen 20 bzw. den Bügel 9 andererseits. In jedem Fall kommt es zu einer Entlastung des Bügels 9 und somit zu einer Entlastung der Gewindespindel 11 und der Kraftmeß­ einrichtung 8. Dieses nachlassende Kraftsignal wiederum ist für die Robotersteuerung ein Indiz darauf, daß die Schleifscheibe nunmehr die Werkstückoberfläche berührt hat. Es wird infolgedessen ein Stillsetzen des Antriebs­ motors 12 ausgelöst. Dieser Zustand ist in Fig. 8 darge­ stellt. Die Schleifscheibe 4 berührt gerade eben die Ober­ fläche des zu bearbeitenden Werkstückes 5 bzw. die Ober­ fläche der Schweißraupe 6 unter der Wirkung der zuvor aufgebrachten Andrückkraft. Andererseits ist durch die nunmehr feststehend gehalterten Tastrollen 20 dieser Be­ rührungszustand mehr oder weniger gut "mechanisch einge­ froren". Die Kennlinie der Zwischenfeder 17 ist im Ver­ hältnis zur Streubreite der Andrückkraft relativ steil, so daß etwaige Schwankungen der Anlagekraft trotz der zwi­ schengeschalteten Zwischenfeder 17 sich nur unwesentlich auf die Annäherung der Schleifscheibe 4 an das Werkstück in diesem Zustand auswirken können. Nachdem also die Rela­ tivlage der Schleifscheibe 4 zum Werkstück 5 bzw. seiner Oberfläche über die mechanisch feststehend gehalterten Tastrollen 20 gesichert ist, kann nunmehr die Schleifschei­ be 4 in Rotation versetzt werden und der Schleifvorgang beginnen. Dank der mechanischen Abstandshalterung der Schleifscheibe 4 zur Oberfläche kann sehr vorsichtig die Schweißraupe abgeschliffen werden, ohne daß die Gefahr einer örtlichen Überhitzung und die Gefahr eines Aus­ beulens des dünnen Bleches gegeben ist. Sollte ein voll­ ständiges Abschleifen nicht in einem einzigen Durchgang möglich sein, so ist es ohne weiteres möglich, die Gewinde­ spindel um einen definierten Winkel zu verdrehen, um somit die Schleifscheibe um ein definiertes Zustellmaß der Werk­ stückoberfläche anzunähern, so daß die Schweißraupe in einem zweiten Durchgang weiter abgetragen werden kann.

Claims (4)

1. An das Außenende des Arbeitsarmes eines Industrierobo­ ters ankoppelbares Roboterschleifwerkzeug mit einem starr am Außenende des Arbeitsarmes gehalterten Basisteil, mit einer aus Antriebsmotor und im Umfangsschliff arbeitender Schleifscheibe bestehender Schleifeinheit, wobei der An­ griffspunkt der Schleifscheibe am Werkstück an einer be­ stimmten Umfangsstelle des die Schleifscheibe umschreiben­ den Hüllkreises liegt, ferner mit einer quer zur Tangente an den Hüllkreis im Angriffspunkt der Schleifscheibe am Werkstück - Arbeitstangente - ausgerichteten Kraftmeßein­ richtung zur Ermittlung der Anlagekraft, mit der das Robo­ terschleifwerkzeug am Werkstück anliegt, ferner mit einem parallel zur Kraftmeßeinrichtung verschiebbar geführten Teil des Roboterschleifwerkzeuges, ferner mit einer moto­ risch antreibbaren, parallel zur Verschieberichtung des verschiebbaren Teiles ausgerichteten Gewindespindel zur Verstellung des verschiebbaren Teiles, die in eine Gewin­ debohrung dieses Teiles eingreift, wobei die Kraftmeßein­ richtung funktionell in der Weise auf den Antriebsmotor der Gewindespindel einwirkt, daß bei Auftreten eines bestimmten Kraftsignales ein Anlaufen der Gewindespindel auslösbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination fol­ gender Merkmale:

• a) die Schleifeinheit ist starr im oder am Basisteil (2) des Roboterschleifwerkzeuges (1) gehaltert;
• b) das verschiebbare Teil ist als ein die Schleifscheibe (4) mit Abstand umschließender U-förmiger Bügel (9) ausgebildet, der mit seinen Schenkelenden bis in den Bereich der Arbeitstangente (7) vorragt;
• c) im Bereich der freien Schenkelenden des U-förmigen Bügels (9) ist jeweils eine Schwinge (18) auf einer parallel zur Arbeitstangente (7) ausgerichteten, be­ zogen auf die axiale Relativlage zur Schleifscheibe (4) etwa axial mittig zu ihr (4) liegende Schwenkachse (19) gelagert;
• d) an beiden Außenenden jeder Schwinge (18) trägt diese (18) jeweils eine Tastrolle (20);
• e) wenigstens eine der Schwingen (18) ist mit einem Win­ kelgeber (Weggeber 22) versehen, der die Ausrichtung der Schwinge (18) in Relation zur Verschieberichtung (25) detektiert;
• f) die Gewindespindel (11) ist axial schwimmend im Ba­ sisteil (2) gelagert und stützt sich über die Kraft­ meßeinrichtung (8) axial am Basisteil (2) ab, wobei die Anlagekraft der Tastrollen (20) am Werkstück (5) detektierbar ist;
• g) die Signale der Kraftmeßeinrichtung (8) und des Win­ kelgebers (Weggeber 22) sind auf eine Steuereinheit geschaltet, die ihrerseits mit der Steuerung des In­ dustrieroboters, mit dem Antriebsmotor für die Gewin­ despindel (11) und dem Antriebsmotor (3) für die Schleifscheibe (4) gekoppelt ist, wobei die Steuer­ einheit derart ausgebildet ist, daß die Signalverar­ beitung in zwei Stufen in Abhängigkeit von der mit der Kraftmeßeinrichtung (8) detektierbaren Anlagekraft der Tastrollen (20) auf dem Werkstück (5) nach den fol­ genden Merkmalen erfolgt:
• g₁) die Steuereinheit ist zum einen so ausgebildet, daß in einer innerhalb eines unteren Grenzwertepaares der Anlagekraft liegenden, nach dem Aufsetzen des Robo­ terschleifwerkzeuges (1) auf das Werkstück (5) bei stillstehender Schleifscheibe (4) ablaufenden Aus­ richtstufe unter vorläufiger Beibe­ haltung einer mäßigen Anlagekraft das Winkelsignal zur Detektion der Schwingenlage an die Robotersteuerung mit der Maßgabe weitergeleitet wird, daß unter robo­ terseitiger Kippung des Roboterschleifwerkzeuges (1) um eine parallel zur Arbeitstangente (7) liegende Schwenkachse die Rotationsachse (26) der Schleif­ scheibe (4) parallel zur Schwinge (18) und somit zum Werkstück (5) ausgerichtet und so das Winkelsignal zu Null gemacht wird;
• g₂) die Steuereinheit ist ferner derart ausgebildet, daß in einer anschließenden, innerhalb eines oberen Grenz­ wertepaares liegenden, nach roboterseitiger Steigerung der Anlagekraft des Roboterschweißwerkzeuges (1) an das Werkstück (5) ablaufenden Andrückstufe, in der die Anlagekraft auf einen voreinstell­ baren, definierten Wert gesteigert wird, der Antriebs­ motor (12) der Gewindespindel (11) in Richtung auf einen Rückzug des U-förmigen Bügels (9) eingeschaltet wird, bis es aufgrund eines Aufsetzens der Schleif­ scheibe (4) auf das Werkstück (5) zu einer bügelsei­ tigen teilweisen Entlastung und zu einer schleifschei­ benseitigen Belastung mit Anlagekraft kommt, woraufhin der Antriebsmotor (12) der Gewindespindel (11) stillge­ setzt und der Antriebsmotor (3) für die Schleifscheibe (4) eingeschaltet wird.

2. Roboterschleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (18) durch eine Feder (24) einseitig ver­ spannt ist, derart, daß die Schwinge (18) nach Entlastung selbsttätig eine extreme Schwenklage einnimmt.

3. Roboterschleifwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber zur Ermittlung der Ausrichtung der Schwinge (18) relativ zur Verschieberichtung (25) des U- förmigen Bügels (9) gebildet ist durch einen Weggeber (22), der mit seinem Taststift (23) am Außenende eines mit der Schwinge (18) starr verbundenen Hebels (21) angreift.

4. Roboterschleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kraftmeßeinrichtung (8) und der Gewinde­ spindel (11) bzw. einer entsprechenden Schulter (13) eine Zwischenfeder (17) vorgesehen ist.