EP3145647B1 - Reinigungswerkzeug für einen roboterarm zur reinigung von gewindebohrungen, stiftbolzen und flächen unter anderem an unterbodenkonstruktionen - Google Patents

Reinigungswerkzeug für einen roboterarm zur reinigung von gewindebohrungen, stiftbolzen und flächen unter anderem an unterbodenkonstruktionen Download PDF

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EP3145647B1
EP3145647B1 EP15745372.1A EP15745372A EP3145647B1 EP 3145647 B1 EP3145647 B1 EP 3145647B1 EP 15745372 A EP15745372 A EP 15745372A EP 3145647 B1 EP3145647 B1 EP 3145647B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
cleaning
spray nozzle
robot arm
bolt
Prior art date
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Active
Application number
EP15745372.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3145647A1 (de
Inventor
André Friedenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schmitt Prof Moehlmann and Collegen Wirtschaftskanzlei Insolvenzverwalter AG
Original Assignee
Schmitt Prof Moehlmann and Collegen Wirtschaftskanzlei Insolvenzverwalter AG
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Publication date
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Publication of EP3145647A1 publication Critical patent/EP3145647A1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/005—Nozzles or other outlets specially adapted for discharging one or more gases

Definitions

  • the invention relates to a cleaning tool for a robot arm of an industrial robot arm for cleaning threaded holes, stud bolts and surfaces, among other things on machine and vehicle underbody constructions, by means of compressed air nozzle technology, the robot arm being equipped with a pneumatic rotary unit and with connecting elements to the robot arm.
  • a compressed air nozzle tool Also in the GB 887 099 A1 will be a solution to remove loose Particles in a borehole are shown by a compressed air nozzle tool.
  • the contaminant particles are transported out of the borehole and away from the borehole by means of centrally arranged and laterally arranged compressed air nozzles at the tool end by exact positioning of this nozzle shaft above the bore and exposure to compressed air.
  • blow-out nozzle body which can free dirt particles from the deep and often angled spark plug injection nozzle shafts.
  • a blow-out nozzle body which is equipped with nozzle arrangements and a compressed air supply, is fastened to a hose in order to be inserted and positioned in the angled injection nozzle shafts.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to create a robot tool, with the aid of which the tool can be used for cleaning the surface, tapping and bolt cleaning of machine and chassis structures to be able to safely remove and clean these areas from existing soiling and residues of treatment materials, such as impregnation material, thread cutting dust and the like.
  • the housing of the pneumatic spray nozzle is arranged axially by means of a fastening flange within the torque support structure in such a way that the spray nozzle can execute a rotational movement aligned about its longitudinal axis.
  • the drive takes place via the rotating unit of the robot arm.
  • Between the torque support structure and the housing of the pneumatic spray nozzle are two separately sealed and Independently controllable air chambers arranged radially around the housing of the spray nozzle. These are each connected by means of air channels within the housing of the pneumatic spray nozzle to the air routing units running there separately for surface cleaning and for cleaning the tapped holes, and are each also separately controllable.
  • the air guide unit for the threaded bore cleaning is designed as an axially arranged separate movable spray nozzle with an outer diameter of approximately 1/3 of the inner diameter of the spray nozzle housing and has at least one air outlet opening for cleaning the threaded holes.
  • This air outlet opening is equipped with an air guiding edge, so that the air outlet is aligned against the air guiding direction.
  • the spray nozzle is designed such that it protrudes at least by the length of the hole depth to be cleaned from the upper end plane of the spray nozzle housing.
  • the upper part of the space between the inside diameter of the spray nozzle housing and the outside diameter of the spray nozzle is designed as an air guiding unit for surface cleaning and tapers to the area of the upper end level of the spray nozzle housing.
  • the air outlet for surface cleaning is formed between the upper end level of the spray nozzle housing and the outside diameter of the spray nozzle.
  • the pneumatic bolt cleaning nozzle is arranged peripherally at a right angle to the axis alignment of the spray nozzle arrangement on the torque support structure by means of fastening elements and is connected to a separately controllable air supply unit for bolt cleaning which is arranged on the torque support structure and can be controlled separately.
  • a separately sealed air chamber supplied by the air supply unit for the bolt cleaning and designed as a circumferential groove and tapering towards the air outlet opening, which via connecting channels with the inside of the bolt cleaning nozzle around the cylindrical, axially aligned bolt receptacle for the bolts to be cleaned arranged further air chamber is arranged in connection.
  • This further air chamber has an air outlet opening directed into the bolt receptacle at the end plane of the bolt cleaning nozzle.
  • At the lower end of the bolt cleaning nozzle there is also a channel for removing the removed dirt particles, so that the removed material and dirt residues can be pressed into and through the channel by the cleaning air to the collecting container.
  • the bolt receptacle is dimensioned such that it exceeds the dimensions of the largest bolt diameter that is present on the machine construction and is to be cleaned, and the largest length dimension thereof by at least 10%.
  • the design of the rotating unit of the robot arm is designed as a pneumatically driven rotating unit.
  • the air outlet opening of the second air chamber of the bolt cleaning nozzle can advantageously be formed on the end plane of the bolt cleaning nozzle as a circumferentially arranged air outlet groove directed into this bolt receptacle.
  • this air outlet opening is circumferential at the end plane of the bolt cleaning nozzle and is designed as individual air outlet openings aligned in the bolt receptacle.
  • a cleaning tool for use on a robot arm for cleaning threaded holes, stud bolts and surfaces using compressed air nozzle technology initially consists of a pneumatic rotating unit and connecting elements to the robot arm.
  • a torque support structure 1 is arranged, which serves to accommodate a rotatably mounted pneumatic spray nozzle 2 and the further arrangement of a pneumatic bolt cleaning nozzle 3.
  • the pneumatic spray nozzle 2 is advantageously axially inside by means of a fastening flange 2.1 on the rotating unit 1.1 of the robot arm the torque support structure 1 fixed.
  • the pneumatic spray nozzle is mounted in such a way that it can execute a rotational movement within the torque support structure 1.
  • two separately sealed air chambers LK 1 and LK 2 are formed between the torque support structure 1 and the pneumatic spray nozzle 2. These are connected to the air pressure supply with a separately controllable compressed air supply unit LF 1 or LF 2.
  • circumferential through bores 2.3 are arranged in the area of the air chamber arrangements, which serve to establish the connection between the air chambers LK 1 and LK 2 to the air guide units LF 1 and LF 2.
  • the air guide unit LF 1 is designed as an axially arranged separate spray nozzle 2.4. It has an outer diameter of approximately 1/3 of the inner diameter of the spray nozzle housing 2.2.
  • the air outlet opening 2.5 is arranged on the periphery of the spray nozzle 2.4, at least one of the air outlet openings 2.5 having an air outlet directed against the air guidance direction for cleaning the threaded bores.
  • the spray nozzle 2.4 protrudes at least by the length dimension of the tapped hole depth to be cleaned from the upper end plane 2.6 of the spray nozzle housing 2.2.
  • the upper part of the space between the inner diameter of the spray nozzle housing 2.2 and the outer diameter of the spray nozzle 2.4 is designed as an air guide unit LF 2 and tapers to the area of the upper end plane 2.6 of the spray nozzle housing 2.2, the air outlet 2.7 between this area and the outer periphery of the spray nozzle 2.4 is trained for surface cleaning.
  • the air outlet is already on the construction of the spray nozzle 2.4 and its housing 2.2 designed so advantageously that it emerges in three different directions, vertically in the direction of the air duct, opposite to the air duct and horizontally due to the swirling when these two vertical air streams meet.
  • the pneumatic bolt cleaning nozzle 3 which is further arranged at the periphery and there at a right angle to the axial alignment of the spray nozzle arrangement 2 on the torque support structure 1 by means of fastening elements 3.1, is connected to an air supply unit LF3 arranged separately on the torque support structure 1.
  • An air chamber LK 3/1 which is supplied by the air supply unit LF3 and is separately sealed and designed as a circumferential groove, is arranged within the torque support structure 1.
  • the air chamber LK 3/2 has at least one air outlet opening 3.6 directed into the bolt receptacle 3.5 at the end plane 3.2 of the bolt cleaning nozzle 3. At the lower end of the bolt cleaning nozzle 3 there is a channel 3.7 for the removal and removal of the removed dirt particles.
  • the removed material is transported in the direction of duct 3.7 through the air duct into the bolt receptacle 3.5 and through duct 3.7. away. This creates a very practical and efficient solution, avoiding post-processing of the stud to be cleaned.
  • the rotating unit 1.1 In order to realize the rotary movements of the rotating unit 1.1, it is designed as a pneumatically driven rotating unit 1.1 of the robot arm.
  • the air outlet opening 3.6 of the air chamber LK 3/2 at the end plane of the bolt cleaning nozzle 3 is advantageously designed as an air outlet groove 3.3 which is circumferentially arranged in the receptacle 3.5.
  • the air outlet opening 3.6 of the air chamber LK 3/2 at the end level 3.2 is designed as a plurality of individual air outlet openings 3.6, which are arranged in the bolt receptacle 3.5 and are arranged in a partially circumferential manner. These can be designed in such a way that their air flow axes deviate from one another, so that there is an effective flow of compressed air to the bolt to be cleaned and thus a comprehensive cleaning of the bolt.
  • Cleaning tools of this type are primarily required for cleaning mechanical engineering and automotive underbody constructions to remove impregnation material, residues of chip material in preparation for further processing.
  • a space-saving, inexpensive device has been created, which enables effective and time-saving cleaning of building structures without the need to change the robot arm cleaning tool, although the cleaning tasks in different directions and in different ways, as is the case with the bolts -, drilling and surface cleaning require it to be carried out.
  • These different tasks can be carried out by the inventive solution with a single cleaning tool for a robot arm.

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm eines Industrieroboterarm zur Reinigung von Gewindebohrungen, Stiftbolzen und Flächen, unter anderem an Maschinen- und Kfz-Unterbodenkonstruktionen, mittels Druckluftdüsentechnik, wobei der Roboterarm mit einer Pneumatik-Dreheinheit ausgestattet ist und mit Verbindungselementen zum Roboterarm.
  • Vorrichtungen zum Reinigen von Maschinenteilen mittels Robotertechnik sind bereits bekannt.
  • So beschreibt die DE 198 53 248 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung von Beschichtungen auf gewindeholzen, bei der ein hohlring- bzw. hohlzylinderförmiger Reinigungskopf einen Innendurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser des zu reinigenden Gewindebolzens, wobei der Reinigungskopf zentral zum Gewindebolzen gerichtete Luftdüsen aufweist, welche mit einer Druckluftquelle verbunden sind. Weiterhin sieht diese technische Lösung vor, dass der Reinigungskopf rotierende Bürsten aufweist, welche parallel oder senkrecht zur Längsachse des zu reinigenden Gewindebolzens ausgerichtet sind. Mit dieser Lösung ist es vorteilhaft möglich, Gewindebolzen von Beschichtungen zur befreien.
  • In der DE 44 03 327 A1 beschreibt eine Lösung zum Reinigen von Bohrungen, wobei an einer mehrachsigen Werkzeugmaschine wenigstens eine Werkzeugaufnahme mit einer Werkzeugwechselvorrichtung ausgestattet ist, welche zusätzlich im Bedarfsfall das Reinigungswerkzeug aufnehmen kann. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Werkzeugmaschine gleichzeitig zum reinigungswerkzeug umgerüstet werden kann, ohne dabei zusätzlich personal zu benötigen. Der Wechsel erfolgt durch die Werkzeugmaschine, in dem diese ein Magazin anfährt und das Reinigungswerkzeug an dem Bearbeitungswerkzeug integriert oder mit diesem ausgetauscht wird.
  • Auch in der GB 887 099 A1 wird eine Lösung zum Entfernen von losen Partikeln, welche sich in einem Bohrloch befinden durch ein dafür geschaffenes Druckluft-Düsen-Werkzeug aufgezeigt. Dabei wird mittels zentral angeordneter und seitlich angeordneter Druckluftdüsen am Werkzeugende durch exakte Positionierung dieses Düsenschaftes oberhalb der Bohrung und Beaufschlagung mit Druckluft, die Verunreinigungspartikel aus dem Bohrloch und vom Bohrloch weg transportiert.
  • In der DE 202012 008 350 U1 wird ein Ausblasdüsenkörper beschrieben, welcher die tiefen und oft verwinkelten Zündkerzen-Einspritzdüsenschächte von Schmutzpartikeln befreien zu können. Dazu ist ein Ausblasdüsenkörper, welcher mit Düsenanordnungen und einer Druckluftzufuhr ausgestattet ist an einem Schlauch befestigt, um in die verwinkelten Einspritzdüsenschächte eingeführt und positioniert zu werden.
  • Auch diese Lösung ist speziell nur für das Reinigen von Löchern bzw. Bohrungen geeignet.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Roboterannwerkzeug zu schaffen, mit dessen Hilfe ohne Umrüstaufwand das Werkzeug sowohl für die Flächen-, Gewindebohrungs- und auch Bolzenreinigung an Maschinen- und Fahrwerkskonstruktionen eingesetzt werden kann, um diese Bereiche sicher von vorhandenen Verschmutzung und Restbeständen von Behandlungsmaterialien, wie beispielsweise Imprägnierungsmaterial, Gewindeschneidstaub und dergleichen, sicher zu befreien und säubern zu können.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die forteilhaften Ausgestaltungen in den Unteransprüchen beschrieben sind.
  • Das Gehäuse der Pneumatik-Spritzdüse ist axial mittels eines Befestigungsflansches innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion so angeordnet, dass die Spritzdüse in eine um ihre Längsachse ausgerichtete Rotationsbewegung ausfuhren kann. Der Antrieb erfolgt über die Dreheinheit des Roboterarms. Zwischen der Drehmomenten-Stützkonstruktion und dem Gehäuse der Pneumatik-Spritzdüse sind zwei separat abgedichtete und von einander unabhängig ansteuerbare Luftkammern radial um das Gehäuse der Spritzdüse umlaufend ausgebildet angeordnet. Diese sind mittels Luftkanälen innerhalb des Gehäuses der Pneumatik-Spritzdüse mit den dort separat verlaufenden Luftführungseinheiten für die Flächenreinigung und für die Gewindebohrungsreinigung jeweils verbunden und auch jeweils separat ansteuerbar ausgebildet.
  • Die Luftführungseinheit für die Gewindebohrungsreinigung ist als axial angeordnete separate bewegliche Spritzdüse mit einem Außendurchmesser von ca. 1/3 des Innendurchmessers des Spritzdüsengehäuses ausgebildet und weist wenigstens eine Luftaustrittsöffnung zur Reinigung der Gewindebohrungen auf. Diese Luftaustrittsöffnung ist mittels einer Luftführungskante ausgestattet, so dass der Luftaustritt entgegen der Luftführungsrichtung ausgerichtet ist. Um auch das Innerste der Gewindebohrung mit der Spritzdüse erreichen zu können, ist die Spritzdüse so ausgebildet, dass sie wenigstens um das Längenmaß der zu reinigenden Lochtiefe aus der oberen Abschlussebene des Spritzdüsengehäuses herausragt.
  • Für die Reinigung der Flächenbereiche und auch für die Gewindebohrungen selbst, ist der obere Teil des Zwischenraums zwischen Innendurchmessers des Spritzdüsengehäuses und dem Außendurchmesser der Spritzdüse als Luftführungseinheit für die Flächenreinigung ausgebildet und verjüngt sich bis zum Bereich der oberen Abschlussebene des Spritzdüsengehäuses. Zwischen oberen Abschlussebene des Spritzdüsengehäuses und dem Außendurchmesser der Spritzdüse ist der Luftaustritt zur Flächenreinigung ausgebildet.
  • Für die angestrebte zusätzlich Möglichkeit der Bolzenreinigung ist die pneumatische Bolzenreinigungsdüse peripher in einem rechten Winkel zur Achsausrichtung der Spritzdüsenanordnung an der Drehmomenten-Stützkonstruktion mittels Befestigungselementen angeordnet und steht mit einer separat an der Drehmomenten-Stützkonstruktion angeordneten und separat steuerbaren Luftzuführeinheit für die Bolzenreinigung in Verbindung.
  • Bereits innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion ist eine von der Luftzuführeinheit für die Bolzenreinigung versorgte separat abgedichtete und als umlaufende Nut ausgebildete, sich zur Luftaustrittsöffnung verjüngende Luftkammer angeordnet, welche über Verbindungskanäle mit der innerhalb der Bolzenreinigungsdüse um die zylindrisch ausgebildete axial ausgerichtete Bolzenaufnahme für die zu reinigenden Bolzen angeordneten weiteren Luftkammer in Verbindung stehend angeordnet ist. Diese weitere Luftkammer weist an der Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse eine in die Bolzenaufnahme gerichtete Luftaustrittsöffnung auf. Am unteren Ende der Bolzenreinigungsdüse ist zusätzlich ein Kanal für die Entfernung der abgetragenen Verschmutzungspartikel angeordnet, so dass die abgetragenen material- und Schmutzreste von der Reinigungsluft in den und durch den Kanal bis zum Auffangbehälter gedrückt werden können.
  • Die Bolzenaufnahme ist dabei so dimensioniert, dass sie die Maße des größten an der Maschinenkonstruktion vorhandenen und zu reinigenden Bolzendurchmesser und das größte Längenmaß dieser um wenigstens 10% übersteigt.
  • Die Ausgestaltung der Dreheinheit des Roboterarmes ist als pneumatisch angetriebene Dreheinheit ausgebildet.
  • Die Luftaustrittsöffnung der zweiten Luftkammer der Bolzenreinigungsdüse kann vorteilhaft an der Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse als eine in diese Bolzenaufnahme gerichtete umlaufend angeordnete Luftaustrittnut ausgebildet sein.
  • Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass diese Luftaustrittsöffnung an der Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse umlaufend und als in die Bolzenaufnahme ausgerichtete einzelne Luftaustrittsöffnungen ausgebildet ist.
  • Mit diesem Reinigungswerkzeug wurde eine Lösung geschaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, dass mit einem einzigen Roboterarm-Werkzeug sowohl vorhandene Bolzen, Bohrungen, Gewindebohrungen und auch Flächenbereichen eines Maschinenbauteils oder einer Unterbodengruppe von Kraftfahrzeugen sicher gereinigt werden können, da dieses Werkzeug mit mehreren in verschiedenen Richtungen angeordneten und separat ansteuerbaren Luftaustrittsöffnungen ausgestattet wurde, deren Luftaustritt in Verbindung mit den Roboterarmgelenken in nahezu alle notwenigen Bereiche der zu reinigenden Baugruppen ausgerichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil sind dabei die jeweils separat ansteuerbaren Luftaustrittsbereiche, welche jedoch von einer Luftversorgungseinheit mit Luft versorgt werden, was den Bauaufwand wesentlich minimiert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der gleichzeitig organisierte Abtragsport des abgetragenen bzw. entfernten Materials bei der Bolzenreinigungsdüse während des Reinigungsprozesses. Eine Nachbehandlung der Bolzen ist nicht notwendig.
  • Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
  • In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht auf das Reinigungswerkzeug;
    Fig. 2
    eine schematische Ansicht von Hinten auf das Reinigungswerkzeug;
    Fig. 3
    eine schematische Seitenansicht um 180 ° versetzt zur Ansicht aus Fig. 1 und
    Fig. 4
    eine schematische Seitenansicht um 90 ° versetzt zur Ansicht aus Fig. 1.
    Ausführungsbeispiel 1:
  • Gemäß der Figuren 1 bis 4 besteht ein Reinigungswerkzeug für den Einsatz an einem Roboterarm zur Reinigung von Gewindebohrungen, Stiftbolzen und Flächen mittels Druckluftdüsentechnik zunächst aus einer Pneumatik-Dreheinheit und Verbindungselementen zum Roboterarm. An dem Roboterarmende ist dabei eine Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 angeordnet, welche der Aufnahme einer drehbar gelagerten Pneumatik-Spritzdüse 2 und der weiteren Anordnung einer pneumatischen Bolzenreinigungsdüse 3 dient. Die Pneumatik-Spritzdüse 2 ist vorteilhafter weise axial mittels eines Befestigungsflansches 2.1 an der Dreheinheit 1.1 des Roboterarmes innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 fest angeordnet. Dabei ist die Pneumatik-Spritzdüse so gelagert, dass sie innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 eine Rotationsbewegung ausüben kann. Zwischen der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 und der Pneumatik-Spritzdüse 2 sind zwei jeweils separat abgedichtete und jeweils separat voneinander unabhängig ansteuerbare Luftkammer LK 1 und LK 2 ausgebildet. Diese stehen zur Luftdruckversorgung mit einer jeweils separat steuerbaren Druckluft-Zuführeinheit LF 1 bzw. LF 2 in Verbindung.
  • Im Gehäuse 2.2 der Pneumatik-Spritzdüse 2 sind jeweils im Bereich der Luftkammeranordnungen umlaufend angeordnete durchgängige Bohrungen 2.3 angeordnet, welche dazu dienen, die Verbindung zwischen den Luftkammern LK 1 und LK 2 zu den Luftführungseinheiten LF 1 und LF 2 herzustellen.
  • Die Luftführungseinheit LF 1 ist als axial angeordnete separate Spritzdüse 2.4 ausgebildet ist. Sie weist einen Außendurchmesser von ca. 1/3 des Innendurchmessers des Spritzdüsengehäuses 2.2 auf. An der Peripherie der Spritzdüse 2.4 sind die Luftaustrittsöffnung 2.5 angeordnet, wobei wenigstens eine der Luftaustrittsöffnungen 2.5 einen, entgegen der Luftführungsrichtung gerichteten Luftaustritt zur Reinigung der Gewindebohrungen aufweist.
  • Die Spritzdüse 2.4 ragt wenigstens um das Längenmaß der zu reinigenden Gewindebohrungstiefe aus der oberen Abschlussebene 2.6 des Spritzdüsengehäuses 2.2 heraus. Der obere Teil des Zwischenraums zwischen Innendurchmessers des Spritzdüsengehäuses 2.2 und dem Außendurchmesser der Spritzdüse 2.4 ist als Luftführungseinheit LF 2 ausgebildet und verjüngt sich bis zum Bereich der oberen Abschlussebene 2.6 des Spritzdüsengehäuses 2.2, wobei zwischen diesem Bereich und der äußeren Peripherie der Spritzdüse 2.4 der Luftaustritt 2.7 zur Flächenreinigung ausgebildet ist. Der Luftaustritt ist bereits an der Konstruktion der Spritzdüse 2.4 und deren Gehäuse 2.2 dadurch so vorteilhaft gestaltet, dass er in drei verschiedene Richtungen austritt, vertikal in Richtung der Luftführung, entgegengesetzt zur Luftführung und horizontal durch die Verwirbelung beim Zusammentreffen dieser beiden vertikalen Luftströme. Eine sehr effiziente Luftführung für den Reinigungsprozess von Bohrungen, vor allem Gewindebohrungen.
  • Die weiterhin an der Peripherie und dort in einem rechten Winkel zur Achsausrichtung der Spritzdüsenanordnung 2 an der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 mittels Befestigungselementen 3.1 angeordneten pneumatischen Bolzenreinigungsdüse 3 steht mit einer separat an der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 angeordneten Luftzuführeinheit LF3 in Verbindung. Innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion 1 ist dabei eine von der Luftzuführeinheit LF3 versorgte, separat abgedichtete und als umlaufende Nut ausgebildete Luftkammer LK 3/1 angeordnet.
  • Diese ist über den Verbindungskanal 3.4 mit der innerhalb der Bolzenreinigungsdüse 3 und um die zylindrisch ausgebildete Bolzenaufnahme 3.5 für die zu reinigenden Bolzen angeordnete und sich zur Luftaustrittsöffnung 3.3 verjüngende Luftkammer LK 3/2 in Verbindung stehend angeordnet.
  • Die Luftkammer LK 3/2 weist an der Abschlussebene 3.2 der Bolzenreinigungsdüse 3 wenigstens eine in die Bolzenaufnahme 3.5 gerichtete Luftaustrittsöffnung 3.6 auf. Am unteren Ende der Bolzenreinigungsdüse 3 ist ein Kanal 3.7 für den Abtransport und die Entfernung der abgetragenen Verschmutzungspartikel angeordnet. Durch die Luftführung in die Bolzenaufnahme 3.5 wird das abgetragene Material in Richtung Kanal 3.7 transportiert und durch den Kanal 3.7. entfernt. Dadurch ist eine sehr praktische und effiziente Lösung geschaffen, wodurch eine Nachbearbeitung des zu reinigenden Bolzens vermieden wird.
  • Um die Drehbewegungen der Dreheinheit 1.1 zu realisieren, ist diese als pneumatisch angetriebene Dreheinheit 1.1 des Roboterarmes ausgebildet.
  • Die Luftaustrittsöffnung 3.6 der Luftkammer LK 3/2 an der Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse 3 ist vorteilhafter weise als eine in die Aufnahme 3.5 gerichtete umlaufend angeordnete Luftaustrittsnut 3.3 ausgebildet ist.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Luftaustrittsöffnung 3.6 der Luftkammer LK 3/2 an der Abschlussebene 3.2 als mehrere einzelne, in die Bolzenaufnahme 3.5 ausgerichtete, partiell umlaufend angeordnete Luftaustrittsöffnungen 3.6 gestaltet ist. Diese können so ausgebildet sein, dass deren Luftströmungsachse voneinander abweichen, so dass eine effektive Anströmung des zu reinigenden Bolzens mit Druckluft und somit eine umfassende Reinigung des Bolzens erfolgt.
  • Reinigungswerkzeuge dieser Art werden vor allem für die Reinigung von Maschinenbau- und Kfz-Unterbodenkonstruktionen zur Entfernung von Imprägnierungsmaterial, Resten von Spanmaterial zur Vorbereitung auf die weitere Bearbeitung benötigt. Mit dieser Lösung ist eine platzsparende, kostengünstige Vorrichtung geschaffen worden, die eine effektive und zeitsparende Reinigung von Baukonstruktionen ermöglicht, ohne dass eine Umrüstung des Roboterarm-Reinigungswerkzeuges erforderlich wird, obwohl die Reinigungsaufgaben in unterschiedlichen Richtungen und in unterschiedlicher Art und Weise, wie es die Bolzen-, Bohrungs- und Flächenreinigung es erfordern, durchgeführt werden müssen. Diese unterschiedlichen Aufgaben können durch die erfinderische Lösung mit einem einzigen Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm durchgeführt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Drehmomenten-Stützkonstruktion
    2
    Pneumatik-Spritzdüse
    3
    Bolzenreinigungsdüse
    2.1
    Befestigungsflansches
    1.1
    Dreheinheit des Roboterarmes
    LK 1
    ansteuerbare Luftkammer der Spritzdüse
    LK 2
    ansteuerbare Luftkammer der Spritzdüse
    LF 1
    Druckluft-Zuführeinheit
    LF 2
    Druckluft-Zuführeinheit
    2.2
    Gehäuse der Spritzdüse
    2.3
    Bohrungen
    2.4
    Spritzdüse
    2.5
    Luftaustrittsöffnung
    2.6
    Abschlussebene des Spritzdüsengehäuses
    2.7
    Luftaustritt zur Flächenreinigung
    LF 3
    Luftzuführeinheit
    LK 3/1
    Luftkammer in der Stützkonstruktion
    LK 3/2
    Luftkammer in der Bolzenreinigungsdüse
    3.1
    Befestigungselementen
    3.2
    Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse
    3.3
    Luftaustrittsnut
    3.4
    Verbindungskanal
    3.5
    Bolzenaufnahme
    3.6
    Luftaustrittsöffnung
    3.7
    Kanal

Claims (5)

  1. Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm zur Reinigung von Gewindebohrungen, Stiftbolzen und Flächen unter anderem an Maschinen- und Kfz-Unterbodenkonstruktionen mittels Druckluftdüsentechnik, wobei der Roboterarm mit einer Pneumatik-Dreheinheit und mit Verbindungselementen zum Reinigungswerkzeug ausgestattet ist, umfassend eine am Roboterarmende anordenbarer Drehmomenten-Stützkonstruktion (1), an der eine drehbar gelagerte Pneumatik-Spritzdüse (2) sowie eine pneumatische Bolzenreinigungsdüse (3) angeordnet sind und der obere Teil des Zwischenraums zwischen Innendurchmessers eines Spritzdüsengehäuses (2.2) und dem Außendurchmesser einer Spritzdüse (2.4) als Luftführungseinheit für die Flächenreinigung ausgebildet ist und sich verjüngt bis zum Bereich der oberen Abschlussebene des Spritzdüsengehäuses.
  2. Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm nach dem Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Pneumatik-Spritzdüse (2) axial mittels eines Befestigungsflansches (2.1) in eine Rotationsbewegung versetzbar an der Dreheinheit (1.1) des Roboterarmes innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion (1) fest angeordnet ist,
    dass zwischen der Drehmomenten-Stützkonstruktion (1) und der Pneumatik-Spritzdüse (2) zwei separat abgedichtete und voneinander unabhängig ansteuerbare Luftkammer (LK 1) und (LK 2) ausgebildet sind, welche jeweils zur Luftdruckversorgung mit einer jeweils separat steuerbaren Druckluft-Zuführeinheit (LF 1) bzw. (LF 2) in Verbindung stehend angeordnet sind,
    dass im Gehäuse (2.2) der Pneumatik-Spritzdüse (2) jeweils im Bereich der Luftkammeranordnung (LK 1) umlaufend angeordnete durchgängige Bohrungen (2.3) angeordnet sind, wodurch die Verbindung zwischen den Luftkammern (LK 1) und (LK 2) zu den Luftführungseinheiten (LF 1) und (LF 2) hergestellt ist,
    dass die Luftführungseinheit (LF 1) als axial angeordnete separate Spritzdüse (2.4) mit einem Außendurchmesser von ca. 1/3 des Innendurchmessers des Spritzdüsengehäuses (2.2) ausgebildet ist und wenigstens eine, entgegen der Luftführungsrichtung gerichteten Luftaustrittsöffnung (2.5) zur Reinigung der Gewindebohrungen aufweist und wenigstens um das Längenmaß der zu reinigenden Gewindebohrungstiefe aus der oberen Abschlussebene (2.6) des Spritzdüsengehäuses (2.2) herausragt.
  3. Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die pneumatische Bolzenreinigungsdüse (3) peripher in einem rechten Winkel zur Achsausrichtung der Spritzdüsenanordnung (2) an der Drehmomenten-Stützkonstruktion (1) mittels Befestigungselementen (3.1) angeordnet ist und mit einer separat an der Drehmomenten-Stützkonstruktion (1) angeordneten Luftzuführeinheit (LF3) in Verbindung steht,
    dass innerhalb der Drehmomenten-Stützkonstruktion (1) eine von der Luftzuführeinheit (LF3) versorgte, separat abgedichtete, als umlaufende Nut ausgebildete Luftkammer (LK 3/1) angeordnet ist, welche über Verbindungskanäle (3.4) mit der, innerhalb der Bolzenreinigungsdüse (3) und um die zylindrisch ausgebildete Bolzenaufnahme (3.5) für die zu reinigenden Bolzen angeordnete und sich zur Luftaustrittsöffnung (3.3) verjüngende Luftkammer (LK 3/2) in Verbindung stehend, angeordnet ist,
    dass die Luftkammer (LK 3/2) an der Abschlussebene (3.2) der Bolzenreinigungsdüse (3) eine in die Bolzenaufnahme (3.5) gerichtete Luftaustrittsöffnung (3.6) aufweist und
    dass am unteren Ende der Bolzenreinigungsdüse (3) ein Kanal (3.7) für den Abtransport und die Entfernung der abgetragenen Verschmutzungspartikel angeordnet ist.
  4. Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (3.6) der Luftkammer (LK 3/2) an der Abschlussebene der Bolzenreinigungsdüse (3) als eine in die Aufnahme (3.5) gerichtete umlaufend angeordnete Luftaustrittsnut (3.3) ausgebildet ist.
  5. Reinigungswerkzeug für einen Roboterarm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (3.6) der Luftkammer (LK 3/2) an der Abschlussebene (3.2) der Bolzenreinigungsdüse (3) als mehrere in die Bolzenaufnahme (3.5) ausgerichteten partiell umlaufend angeordneten einzelnen Luftaustrittsöffnungen (3.6) ausgebildet ist.
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