EP3288712A1 - Vorrichtung zur oberflächenbearbeitung - Google Patents

Vorrichtung zur oberflächenbearbeitung

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EP3288712A1
EP3288712A1 EP16724583.6A EP16724583A EP3288712A1 EP 3288712 A1 EP3288712 A1 EP 3288712A1 EP 16724583 A EP16724583 A EP 16724583A EP 3288712 A1 EP3288712 A1 EP 3288712A1
Authority
EP
European Patent Office
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roller
actuator
force
belt
frame
Prior art date
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EP16724583.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3288712B1 (de
EP3288712C0 (de
Inventor
Ronald Naderer
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Ferrobotics Compliant Robot Technology GmbH
Original Assignee
Ferrobotics Compliant Robot Technology GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to an apparatus for automated machining or smoothing machining surfaces of workpieces, for example, for grinding workpiece surfaces.
  • Abrasive machines are often deficient or require long set-up times or entry and exit areas to prevent irregularities in the finish on the final surface. These irregularities occur due to vibrations in the sanding belt or too sluggish control of the contact force.
  • the contact force is the force with which the abrasive belt acts on the workpiece surface.
  • JP S63-089263 a device is described, which regulates the contact force by a suitable storage. Due to the high inertial mass of the grinding machine but it comes - due to the inertia - inevitably to the above phenomena.
  • the object underlying the invention is therefore to provide a device which allows elaborate grinding or polishing tasks partially or fully automated with improved quality can be performed.
  • the tape is guided by means of the second roller - or with the help of the second roller and other rollers - so that acting on the roller carrier resulting belt force acts at a desired deflection of the actuator approximately in a second direction, which is orthogonal to the first direction is.
  • Figure 1 shows a belt grinding device in which the contact force between the workpiece and the grinding belt is generated by means of a manipulator.
  • FIG. 1 An example of a grinding device 100 known per se is shown in FIG.
  • the grinding device 100 is stationary and has a revolving grinding belt 102, which is guided over at least two rollers 101, 103.
  • the present example assumes that the tape rotates clockwise.
  • the sanding belt 102 is tensioned by a tensioning element 105 (tensioning roller), which is mounted linearly displaceable by a suitable bearing 130 (for example by means of a sliding bearing).
  • the components (rollers 101 and 103, tensioning element 105) are connected to a frame 160 (for example a machine bed or a housing part) by means of one or more supports 401, 402, 403.
  • a correct setting (ie a control) of the contact force FK during the entire processing operation is desirable.
  • a force control by the generally "rigid" manipulator proves to be difficult in known automated grinding devices, especially when placing the workpiece 200 on the grinding belt.
  • transient disturbances (force peaks) in the contact force FK are very difficult to compensate by conventional means by regulation. This is usually a consequence of the inertia of the moving parts of the manipulator 150 and limitations in the actuators (minimum dead time, maximum force or torque, etc.).
  • Insufficient force control results in inhomogeneous micrographs with chatter marks. Chatter marks are surface irregularities that result from inadequate regulation of the contact force FK.
  • the actuator 302 does not act on the grinding machine 100 as a whole, but only on that role of the grinding machine 100, which presses against the workpiece in operation (ie on the roller 101).
  • the roller 101 is (via the roller carrier 401) linearly displaceable (linear guide 140) mounted on the frame 160.
  • the actuator 302 acts between roller carrier 401 and frame 160.
  • the actuator is mounted on the roller carrier 401 and on another carrier 404 which is rigidly connected to the frame 160.
  • the actuator 302 is on the Roller 101 exerts an actuator force FA acting along the moving direction (x direction) of the linear guide 140. Due to the comparatively low mass of the first roller 101 (and the roller carrier 401), only slight inertia forces occur at the actuator 302.
  • the band force FB, X must be known. This can either be measured (for example by means of a force sensor in the tensioning device and the driving torque of the motor) or estimated using a mathematical model.
  • the influence of the belt forces FBI, FB2 on the contact force FK can be reduced (ideally eliminated).
  • actuator force FA and the resulting belt force FB, X in the effective direction (x direction) of the actuator 302 are decoupled.
  • An example of a suitable deflection of the abrasive belt 102 is shown in FIG.
  • the example shown in Fig. 3 corresponds substantially to the previous example of FIG. 2, wherein on the roller carrier 401 next to the guide roller 101, two further pulleys 101a and 101b are arranged. Furthermore, two further deflection rollers 121a, 121b are provided, which are mounted immovably on the frame 160.
  • the roller carrier 401 with the rollers 101, 101a and 101b is mounted on the frame 160 as in the previous example by means of the linear guide 140, wherein the linear guide allows a displacement of the roller carrier 401 in the horizontal direction (x direction) and locks other degrees of freedom.
  • the grinding machine When designing the grinding machine, it can be designed so that the angular deviation ⁇ remains so small during operation that this disturbing force remains negligible.
  • the force exerted by the actuator 302 FA (and thus the contact force FK) is regulated.
  • the actual deflection x of the actuator 302 in the grinding operation depends on the position of the workpiece 200, which in turn is set by the manipulator 150.
  • the manipulator is position-controlled and can position the workpiece, which corresponds to the Aktorauslenkung x the desired operating point xo at which the angular deviation ⁇ is zero.
  • the actuator 302 only acts on the roller carrier 401, which carries the deflection rollers 101, 101a, 101b, and not on the entire grinding device.
  • the actuator force engages exactly in the center C, so that the clamping forces FBI ', FB 2 ' and the friction force FR cancel each other out. In the same way, contact force FK and actuator force FA cancel each other.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of the grinding device 100, which is also adapted to decouple the actuator force FA and the belt forces FBI, FB2 ZU.
  • the grinding device 100 has the same structure as in the previous example according to FIG. 4.
  • the linear guide 140 of the roller carrier 401 and the actuator 302 are rotated by 90 degrees compared to the example of FIG.
  • the frame 160 comprises for this purpose a boom 402 on which the roller carrier 401 is mounted (with the aid of the linear guide 140).
  • the actuator 302 acts in the vertical direction (x-direction) between the arm 402 of the frame 160 and the roller carrier 401.
  • the coordinate system is also rotated by 90 degrees relative to the previous example, so that the direction of action of the actuator 302 as in the previous example, the x-.
  • the grinding belt 102 is guided only around the deflection roller 101 and the roller 103 (driven by the motor 104). As in the previous examples, a tensioning device with a tensioning roller 105 provides the necessary pretensioning of the grinding belt 102.
  • the forces acting on the displaceably mounted pulley belt forces are called FBI (force in the upper band part) and FB2 (force in the lower band part).
  • the force components FBI, X and FB2, X in the x-direction compensate each other at least partially (FBI, X> 0 and FB2, X ⁇ 0), so that the resulting force component in the x-direction FBI, X + FB2, X is negligibly small ,
  • the resulting force FBI, X + FB2, X is equal to zero and there is no reaction of the belt forces FBI and FB2 on the actuator 302.
  • Fig. 6a corresponds to the situation in Fig.
  • the carrier 40 (sliding carriage) instead has a sliding surface 101c, along which the band can slide substantially at right angles to the direction of action of the actuator 302.
  • the band 102 extends at the operating point substantially perpendicular to the effective direction of the actuator 302.
  • the workpiece is not guided by the manipulator 150 in the example of FIG. 8, but the grinding machine.
  • Frame 160 (see, e.g., Fig. 3) is thus part of, or rigidly connected to, manipulator 150 (its Tool Center Point TCP).
  • the workpiece 200 may be disposed on a fixed support (not shown).
  • two further deflection rollers 101a and 101b are arranged on a roller carrier 401 in addition to the deflection roller 101.
  • two further deflection rollers 105 and 103 are provided which are mounted on the manipulator 150 (a, frame 160) by means of the roller carriers 402 and 403, respectively.
  • the roller 4 can be driven by means of a motor.
  • the roller carrier 401 with the rollers 101, 101a and 101b is similar to the example of FIG. 3 slidably mounted on the manipulator, wherein a displacement of the roller carrier 401 in the x-direction is made possible and locks other degrees of freedom.
  • the carrier 404 is likewise mounted on the manipulator 150.
  • the actuator 302 is arranged, which acts on the roller carrier 401.
  • no abrasive belt is used, but a simple belt.
  • a grinding wheel 101 '(or other rotating tool) is connected to the foremost roller 101.
  • belts are essentially perpendicular to the effective direction of the actuator, so that the belt forces FBI ', FB 2 ' are decoupled from the actuator force and no reaction of the belt forces FBI ', FB 2 'takes place on the actuator 302.
  • FIG. 9 shows a further example in which two rollers 101, 101a are arranged on opposite ends of the roller carrier 401 on an elongate roller carrier 401.
  • the roller carrier is slidably mounted on the frame 160 (see Fig. 3, not shown in Fig. 9).
  • Two further rollers 103 and 105 are also mounted on the frame (beams 403 and 402), which roller 105 may be driven by a motor (see Fig. 3, not shown in Fig. 9) and the other roller 103 a part a tensioning unit to tension the revolving belt 102.
  • the clamping unit can also be integrated in the drive (roller 105).
  • the slidable roller carrier 401 (sliding carriage) is disposed between the rollers 103 and 105; the band running around the rollers 101, 103, 101a, 105 form approximately a convex quadrilateral in the cross-sectional view. It is clear from the representation that the belt forces acting on the roller carrier 401 cancel each other out in the direction of action of the actuator 302, and that no belt forces act on the actuator 302, which acts on the roller carrier 401.
  • the actuator presses with a force FA on the roller carrier 401 and thus the roller 101 on the workpiece.
  • the contact force FK reaction force
  • FA reaction force
  • Fig. 10 shows an example of a control circuit for controlling the contact force FK between the workpiece 200 and the abrasive belt 102 on the guide roller 101.
  • the force measurement can take place directly via a force sensor integrated in the actuator 302 or coupled thereto.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Es wird im Folgenden eine Vorrichtung (100) zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks (200a) beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung (100) einen Rahmen (160) und einen Rollenträger (401), an dem eine erste Rolle (101) drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist. Die Vorrichtung (100) umfasst zumindest eine zweite Rolle (103), welche an dem Rahmen (160) gelagert ist, sowie ein Band (102), das zumindest um die beiden Rollen (101, 103) geführt ist, und aufgrund dessen Spannung eine resultierende Bandkraft (102) auf den Rollenträger (401) wirkt. Die Vorrichtung (100) umfasst des Weiteren einen Aktor (302), der mechanisch mit dem Rahmen (160) und dem Rollenträger (401) derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft (FA) zwischen dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) entlang der ersten Richtung (x) wirkt. Das Band (102) ist dabei mit Hilfe der zweiten Rolle (103) - oder mit Hilfe der zweiten Rolle (130) und weiterer Rollen (101a, 101b, 121a, 121b, 105) - so geführt, dass die auf den Rollenträger (401) wirkende resultierende Bandkraft (FB, FB') bei einer Soll-Auslenkung des Aktors (302) annähernd in einer zweiten Richtung (y) wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung (x) ist.

Description

VORRICHTUNG ZUR OBERFLÄCHENBEARBEITUNG
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatisierten spanenden oder glättenden Bearbeitung von Oberflächen von Werkstücken, beispielsweise zum Schleifen von Werkstückoberflächen.
HINTERGRUND
[0002] Die Endbearbeitung von Oberflächen in der Kleinserienproduktion wird in den meisten Fällen noch von Hand ausgeführt. Dies nimmt viel Zeit in Anspruch und muss von einem erfahrenen Facharbeiter durchgeführt werden. Dieser Arbeitsschritt ist umso aufwändiger, je hochwertiger die endgültige Oberfläche sein muss. Als Beispiel kann die Oberfläche einer PKW-Motorhaube angeführt werden, bei der die Anforderungen an die Qualität der Oberfläche verhältnismäßig hoch sind. Zur Herstellung einer derartigen Oberflächenqualität gibt es für die Kleinserie neben der Handarbeit mit einer (Hand-) Schleifmaschine keine adäquate Lösung. Die Schleifergebnisse von bekannten
Schleifautomaten sind häufig mangelhaft oder benötigen lange Einstellzeiten oder Ein- und Auslaufbereiche, um zu vermeiden, dass Unregelmäßigkeiten im Schliffbild auf der endgültigen Oberfläche zu sehen sind. Diese Unregelmäßigkeiten entstehen aufgrund von Schwingungen im Schleifband oder einer zu trägen Regelung der Kontaktkraft. Die Kontaktkraft ist die Kraft, mit der das Schleifband auf die Werkstückoberfläche einwirkt. In der Publikation JP S63-089263 ist eine Vorrichtung beschrieben, die die Kontaktkraft durch eine geeignete Lagerung regelt. Durch die hohe träge Masse der Schleifmaschine kommt es aber - aufgrund der Massenträgheit - unweigerlich zu den oben genannten Erscheinungen. [0003] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche es ermöglicht, dass aufwendige Schleif- oder Polituraufgaben teil- oder vollautomatisiert mit verbesserter Qualität ausgeführt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG
[0004] Die genannte Aufgabe kann beispielsweise durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 sowie durch ein System gemäß Anspruch 12 gelöst werden. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0005] Es wird im Folgenden eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung einen Rahmen und einen Rollenträger, an dem eine erste Rolle drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen entlang einer ersten Richtung verschiebbar gelagert ist. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine zweite Rolle, welche an dem Rahmen gelagert ist, sowie ein Band, das zumindest um die beiden Rollen geführt ist, und aufgrund dessen Spannung eine resultierende Bandkraft auf den Rollenträger wirkt. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren einen Aktor, der mechanisch mit dem Rahmen und dem Rollenträger derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft zwischen dem Rahmen und der ersten Rolle entlang der ersten Richtung wirkt. Das Band ist dabei mit Hilfe der zweiten Rolle - oder mit Hilfe der zweiten Rolle und weiterer Rollen - so geführt, dass die auf den Rollenträger wirkende resultierende Bandkraft bei einer Soll-Auslenkung des Aktors annähernd in einer zweiten Richtung wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
[0006] Des Weiteren wird ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird dazu eine Vorrichtung verwendet, die einen Rahmen, einen Rollenträger, an dem eine erste Rolle drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen entlang einer ersten Richtung verschiebbar gelagert ist, einen Aktor, der mechanisch mit dem Rahmen und dem Rollenträger gekoppelt ist, sowie ein Band, das zumindest um die erste Rolle geführt ist und das eine resultierende Bandkraft auf den Rollenträger ausübt, aufweist. Das Verfahren umfasst dabei das Positionieren des Werkstücks an der ersten Rolle, das Messen einer Kontaktkraft zwischen der ersten Rolle und dem Werkstück, und das Einstellen einer Kontaktkraft zwischen der ersten Rolle und dem Werkstück, indem eine zwischen Rahmen und Aktor wirkende Kraft eingestellt wird. Beim Positionieren des Werkstücks wird dieses relativ zur Vor-richtung derart positioniert, dass die Auslenkung des Aktors seiner Soll- Auslenkung entspricht. Bei der Soll-Auslenkung wirkt die auf den Rollenträger wirkende resultierende Bandkraft annähernd in einer zweiten Richtung, die orthogonal zur ersten Richtung ist. Die Rückwirkung der Bandkraft auf den Aktor kann somit theoretisch auf Null reduziert werden.
[0007] Des Weiteren wird ein System zur robotergestützten Oberflächenbearbeitung von Werkstücken beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das System eine Bearbeitungsvorrichtung sowie einen Manipulator zur Positionierung des Werkstücks relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung. Diese weist einen Rahmen auf sowie einen Rollenträger, an dem eine erste Rolle drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen entlang einer ersten Richtung verschiebbar gelagert ist. Die Bearbeitungsvorrichtung umfasst zumindest eine zweite Rolle, welche an dem Rahmen gelagert ist, sowie ein Band, das zumindest um die beiden Rollen geführt ist, und aufgrund dessen Spannung eine resultierende Bandkraft auf den Rollenträger wirkt. Die Bearbeitungsvorrichtung umfasst des Weiteren einen Aktor, der mechanisch mit dem Rahmen und dem Rollenträger derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft zwischen dem Rahmen und der ersten Rolle entlang der ersten Richtung wirkt. Das Band ist dabei mit Hilfe der zweiten Rolle - oder mit Hilfe der zweiten Rolle und weiterer Rollen - so geführt, dass die auf den Rollenträger wirkende resultierende Bandkraft bei einer Soll-Auslenkung des Aktors annähernd in einer zweiten Richtung wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabs- getreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. In den Abbildungen zeigt:
[0009] Figur 1 zeigt eine Bandschleifvorrichtung, bei der die Kontaktkraft zwischen Werkstück und Schleifband mit Hilfe eines Manipulators erzeugt wird.
[0010] Figur 2 zeigt eine Bandschleifvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit nachgiebiger Lagerung einer ersten Rolle der Bandschleifvorrichtung.
[0011] Figur 3 zeigt eine Bandschleifvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die erste Rolle um einen Rollensatz ergänzt worden ist.
[0012] Figur 4 zeigt ein Detail der Vorrichtung aus Fig. 3 zur besseren Darstellung der auf die Rollen wirkenden Kräfte im Arbeitspunkt (Fig. 4a und 4c) und außerhalb des Arbeitspunktes (Fig. 4b).
[0013] Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die resultierende Zugkraft im Schleifband und die Kontaktkraft zwischen Werkstück und Schleifvorrichtung annähernd orthogonal zueinander sind.
[0014] Figur 6a zeigt ein Detail der Vorrichtung aus Fig. 5 zur besseren Darstellung der auf die Rollen wirkenden Kräfte und Figur 6b zeigt eine Alternative zu Fig. 6a.
[0015] Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel als Alternative zum Beispiel aus Fig. 3.
[0016] Figur 8 zeigt eine Variante, bei der nicht das Werkstück, sondern die Schleifvorrichtung von einem Manipulator geführt sind.
[0017] Figur 9 zeigt ein alternatives Beispiel zur Entkopplung von Bandkräften und Aktorkraft.
[0018] Figur 10 zeigt ein Blockschaltbild betreffend die Regelung der Kontaktkraft in einer Vorrichtung gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen. [0019] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten mit jeweils gleicher oder ähnlicher Bedeutung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0020] Die hier beschriebenen Beispiele der Erfindung werden im Zusammenhang mit einer Bandschleifvorrichtung 100 beschrieben. Andere Anwendungen der Erfindung, zum Beispiel zur Oberflächenbeschichtung oder zum Polieren von Oberflächen sind ebenfalls möglich.
[0021] Die Endbearbeitung von technisch und optisch hochwertigen Oberflächen erfordert sehr hohe Genauigkeiten in der Fertigung. Die Einhaltung der geforderten Genauigkeit wird dadurch erschwert, dass sich der Zustand der Werkstückoberfläche 200a über den Bearbeitungszeitraum ändert. Deshalb ist die Endbearbeitung der Oberflächen in vielen Bereichen, insbesondere bei Kleinserien überwiegend Handarbeit. Ein Beispiel für eine an sich bekannte Schleifvorrichtung 100 ist in Figur 1 dargestellt. Die Schleifvorrichtung 100 ist stationär und verfügt über ein umlaufendes Schleifband 102, welches über mindestens zwei Rollen 101, 103 geführt wird. Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass das Band im Uhrzeigersinn umläuft. Das Schleifband 102 wird durch ein Spannelement 105 (Spannrolle) gespannt, welches durch eine geeignete Lagerung 130 linear verschiebbar gelagert ist (z.B. mittels eines Gleitlagers). Die Komponenten (Rollen 101 und 103, Spannelement 105) sind mit Hilfe von einem oder mehreren Trägern 401, 402, 403 mit einem Rahmen 160 (z.B. ein Maschinenbett oder ein Gehäuseteil) verbunden.
[0022] Zur Bearbeitung wird die zu bearbeitende Oberfläche 200a eines Werkstücks 200 bei laufendem Schleifband 102 im Bereich der ersten Rolle 101 gegen das Schleifband 102 gedrückt. Die dazu nötige Kontaktkraft FK (Schleifkraft) kann z.B. manuell oder mit Hilfe eines Manipulators 150, welcher das Werkstück hält, eingestellt werden. Der Manipulator 150 kann z.B. ein Standard-Industrieroboter (mit sechs Freiheitsgraden) sein. Alternativ kann jedoch auch eine andere manuell oder maschinell betätigte Einspann- und/ oder Anpressvorrichtung als Manipulator verwendet werden. Durch die Kontaktkraft FK entsteht Reibung zwischen der Werkstückoberfläche 200a und dem Schleifband 102 und es kommt zum Material ab trag. Wesentliche Einflussfaktoren für das Bearbeitungsergebnis sind die Kontaktkraft FK pro Fläche (Auflagefläche, an der sich Schleifband 102 und die Oberfläche des Werkstücks 200a berühren), im weiteren Verlauf auch als Anpressdruck bezeichnet, sowie die Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbandes 102. Da sich die Auflagefläche zwischen Werkstück und Schleifband 102 in der Regel während eines Schleifvorgangs nicht wesentlich ändert, sind Anpressdruck und Kontaktkraft FK de facto proportional. Im Bereich von Ecken und Kanten kann aufgrund der geringeren Auflagefläche die Kontaktkraft (d.h. deren Sollwertvorgabe) entsprechend reduziert werden.
[0023] Für ein gleichmäßiges Schleifergebnis ist eine korrekte Einstellung (d.h. eine Regelung) der Kontaktkraft FK während des gesamten Bearbeitungsvorganges wünschenswert. Eine Kraftregelung durch den im Allgemeinen "starren" Manipulator erweist sich bei bekannten automatisierten Schleifvorrichtungen vor allem beim Aufsetzen des Werkstücks 200 auf das Schleifband als schwierig. Ganz allgemein sind tran- siente Störungen (Kraftspitzen) in der Kontaktkraft FK mit herkömmlichen Mitteln durch Regelung nur sehr schwer zu kompensieren. Dies ist in der Regel eine Folge der Trägheit der beweglichen Teile des Manipulators 150 und von Einschränkungen bei den Aktoren (minimale Totzeit, maximale Kraft bzw. Drehmoment, etc). Eine unzureichende Kraftregelung hat inhomogene Schliffbilder mit Rattermarken als Folge. Rattermarken sind Oberflächenunebenheiten, die durch eine unzureichende Regelung der Kontaktkraft FK entstehen. In Bereichen, in denen (temporär) eine höhere Kontaktkraft FK wirkt, entstehen durch den höheren Material ab trag Vertiefungen in der Werkstück- oberfläche 200a. An den Stellen, an denen temporär eine geringere Kontaktkraft FK vorherrscht wird weniger Material abgetragen und es bleiben Erhöhungen zurück. Durch einen erfahrenen Facharbeiter können diese Ungenauigkeiten beim Schleifen von Hand ausgeglichen werden. Beim automatisierten Anpressen der Werkstückoberfläche 200a an das Schleifband 102, speziell mit Hilfe eines Manipulators 150, können diese Ungenauigkeiten nicht ohne weiteres ausgeglichen werden. Durch die hohe Trägheit des Manipulators 150 ist die schnelle Anpassung an die jeweils vorherrschende Schleifsituation mit großen zeitlichen Verzögerungen verbunden. Außerdem kann der Manipulator 150 in unterschiedlichem Maße um seine vordefinierte Sollposition schwingen, was zu einem ungleichmäßigen Schliffbild führen kann.
[0024] Statt das Werkstück 200 mit Hilfe eines Manipulators zu bewegen, ist es auch möglich, das Werkstück 200 einzuspannen und die Schleifmaschine beweglich zu lagern. In diesem Fall wäre der Aktor, mit dem die Schleifkraft geregelt wird, mit der Schleifmaschine gekoppelt, sodass die Schleifmaschine gegen das (stationäre) Werkstück drückt. Auch in diesem Fall besteht das Problem, dass die Masse der Schleifmaschine und damit deren Trägheit verhältnismäßig groß ist und folglich das gleiche Problem besteht wie bei der oben beschriebenen Variante.
[0025] In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wird das Werkstück 200 von einem Manipulator 150 gehalten und positioniert. Der Manipulator 150 benötigt jedoch nur eine einfache Positionsregelung, die Kontaktkraftregelung ist - wie weiter unten beschrieben - in der Schleifmaschine 100 implementiert. Es können daher verhältnismäßig günstige Manipulatoren (z.B. Industrieroboter) eingesetzt werden, die das Werkstück an einer gewünschten Position halten und entlang einer gewünschten Trajektorie bewegen können. Insbesondere sind keine teuren Kraft- oder Drehmomentensensoren in den Gelenken des Manipulators nötig. Der für die Kraftregelung verwendete Aktor 302 kann im vorliegenden Beispiel ein einfacher Linearaktor sein, beispielsweise ein Aktor mit geringer Haftreibung sowie mit passiver Nachgiebigkeit. In Frage kommen z.B. Pneumatikzylinder, Luftmuskel, Balgzylinder, sowie elektrische Direktantriebe (ohne Getriebe). Im vorliegenden Beispiel wird als Aktor 302 ein Pneumatik-Zylinder verwendet.
[0026] Der Aktor 302 wirkt nicht auf die Schleifmaschine 100 als Ganzes, sondern nur auf jene Rolle der Schleifmaschine 100, die im Betrieb gegen das Werkstück drückt (d.h. auf die Rolle 101). Die Rolle 101 ist (über den Rollenträger 401) linear verschiebbar (Linearführung 140) an dem Rahmen 160 gelagert. Der Aktor 302 wirkt zwischen Rollenträger 401 und Rahmen 160. Im vorliegenden Beispiel ist der Aktor an dem Rollenträger 401 und an einem weiteren Träger 404 gelagert, welcher starr mit dem Rahmen 160 verbunden ist. Entsprechend der Ansteuerung des Aktors 302, wird auf die Rolle 101 eine Aktorkraft FA, die entlang der Bewegungsrichtung (x-Richtung) der Linearführung 140 wirkt, ausgeübt. Durch die vergleichsweise geringe Masse der ersten Rolle 101 (und des Rollenträgers 401) treten am Aktor 302 nur geringe Massenträgheitskräfte auf.
[0027] Im Übrigen ist die Schleifvorrichtung gemäß Fig. 2 gleich aufgebaut wie die Schleifvorrichtung im vorigen Beispiel gemäß Fig. 1. Die zweite Rolle 103 ist über den (Rollen-) Träger 403 an dem Rahmen 160 unverschiebbar gelagert. In diesem Zusammenhang bedeutet unverschiebbar nicht, dass die Position der Rolle 103, z.B. zum Einstellen einer geeigneten Spannung im Schleifband, nicht veränderbar ist. Während des Betriebs der Vorrichtung (also z.B. während eines Schleifprozesses) ändert sich die Position der Rolle 103 jedoch nicht. Die Rolle 103 ist angetrieben (Motor 104), wohingegen die Rolle 101 nur als Umlenkrolle dient. Das Schleifband 102 ist um beide Rollen 101 und 103 geführt. Wie in dem Beispiel aus Fig. 1 kann eine Spannvorrichtung zum Einstellen einer Vorspannung des Schleifbandes vorgesehen sein. Die Spannvorrichtung kann z.B. eine oder mehrere Spannrollen 105 aufweisen, die an dem Band 102 anliegen und die annähernd im rechten Winkel zum Schleifband 102 verschoben werden können, um das Schleifband 102 zu spannen. Im vorliegenden Beispiel sind die Spannrollen 105 mit Hilfe einer Linearführung 130 an dem Rollenträger 402 gelagert, der wiederum starr mit dem Rahmen 160 verbunden ist. Die Vorspannung kann z.B. mit Hilfe einer Feder erzeugt werden, welche zwischen dem Rollenträger 402 und der Spannrolle (bzw. den Spannrollen) 105 wirkt.
[0028] Die in dem Schleifband 102 wirkenden Kräfte sind in Fig. 2 als Bandkräfte FBI (Kraft im oberen Teil 102a des Bandes 102) und FB2 (Kraft im unteren Teil 102b des Bandes 102) eingezeichnet, wobei beide Kräfte FBI und FB2 jeweils eine Kraftkomponente in x-Richtung (FBI,X bzw. FB2,X) und eine Kraftkomponente in y-Richtung aufweisen (Fßi,y bzw. FBI ). Die auf die Rolle 101 wirkende resultierende Bandkraft Fß,y in y- Richtung (d.h. Fß,y = FBi,y+FB2,y) wird von der Linearführung 140 und der Spannvorrichtung aufgenommen. Die auf die Rolle 101 wirkende resultierende Bandkraft FB,X in x-Richtung (d.h. FB,X=FBI,X+FB2,X) wirkt jedoch auch auf den Aktor 302 und damit gegen die Aktorkraft FA. Für die Kontaktkraft FK gilt im stationären Fall FK = FA + FB, X. (1)
Das bedeutet, dass die resultierende Bandkraft FB, X bei der Regelung der Kontaktkraft FK berücksichtigt werden muss. Die Bandkraft FB, X muss dazu bekannt sein. Diese kann dazu entweder gemessen werden (z.B. mittels eines Kraftsensors in der Spannvorrichtung und des Antriebsmoments des Motors) oder mit Hilfe eines mathematischen Modells abgeschätzt werden. Durch geeignete Umlenkung des Schleifbandes kann jedoch der Einfluss der Bandkräfte FBI, FB2 auf die Kontaktkraft FK reduziert (im Idealfall eliminiert) werden. In anderen Worten, Aktorkraft FA und die resultierende Bandkraft FB,X in Wirkrichtung (x-Richtung) des Aktors 302 werden entkoppelt. Ein Beispiel für eine geeignete Umlenkung des Schleifbandes 102 ist in Fig. 3 dargestellt.
[0029] Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel entspricht im Wesentlichen dem vorigen Beispiel aus Fig. 2, wobei auf dem Rollenträger 401 neben der Umlenkrolle 101 noch zwei weitere Umlenkrollen 101a und 101b angeordnet sind. Des Weiteren sind noch zwei weitere Umlenkrollen 121a, 121b vorgesehen, welche unverschiebbar an dem Rahmen 160 gelagert sind. Der Rollenträger 401 mit den Rollen 101, 101a und 101b ist wie im vorigen Beispiel mittels der Linearführung 140 an dem Rahmen 160 gelagert, wobei die Linearführung eine Verschiebung des Rollenträgers 401 in horizontaler Richtung (x- Richtung) ermöglicht und andere Freiheitsgrade sperrt. Die Umlenkrollen 101a und 101b sowie die Umlenkrollen 121a und 121b sind so angeordnet, dass - bei einer Nenn- Auslenkung xo (Soll- Auslenkung) des Aktors 302 - die auf den Rollenträger 401 wirkende resultierende Bandkraft FB' zur Aktorkraft FA (zumindest annähernd) im rechten Winkel steht. Anders ausgedrückt, die x-Komponente FB,X' der resultierenden Bandkraft FB' ist annähernd null, wobei die Linearführung 140 eine Kraftübertragung vom Aktor 302 auf den Rollenträger 401 nur in x-Richtung zulässt. Wie im vorherigen Beispiel ist die resultierende Bandkraft FB' gleich der Summe der Bandkraft FBI' im oberen Teil 102a des Bandes 102 und der Bandkraft FB2' im unteren Teil 102b des Bandes 102 (FB' = FBI' + FB2'). Sofern die Auslenkung x des Aktor 302 der Nenn-Auslenkung xo entspricht, wird dies als Arbeitspunkt x=xo bezeichnet. [0030] Figur 4 zeigt die auf einen Rollenträger 401 (z.B. aus Fig. 3) wirkenden Kräfte im Detail. Fig. 4a zeigt eine Auslenkung x=xo des Aktors an einem Arbeitspunkt. Fig. 4c ist eine Variante von Fig. 4a, in der die Aktorkraft FA genau im Zentrum des Rollenträgers 401 angreift, sodass im Arbeitspunkt alle Kräfte aufheben und kein Drehmoment auf den Rollenträger 4 wirkt. Bei einer Auslenkung x^xo des Aktors ist die x-Kompo- nente FB,X' der Bandkraft FB' zwar nicht mehr null, sondern beträgt FB,X' = FB' · sin(cp), wobei φ die Winkelabweichung des Kraftvektors FB' von der y-Richtung bezeichnet. Das heißt, bei einer Winkelabweichung von 3 Grad würden rund 5% der resultierenden Bandkraft FB' in x-Richtung und somit auf den Aktor 302 als Störkraft zurückwirken. Bei der Auslegung der Schleifmaschine kann diese so konstruiert werden, dass die Winkelabweichung φ im Betrieb so klein bleibt, dass diese Störkraft vernachlässigbar bleibt. In diesem Zusammenhang sei noch angemerkt, dass (nur) die vom Aktor 302 ausgeübte Kraft FA (und damit die Kontaktkraft FK) geregelt wird. Die tatsächliche Auslenkung x des Aktors 302 hängt im Schleifbetrieb von der Position des Werkstücks 200 ab, die wiederum von dem Manipulator 150 eingestellt wird. Der Manipulator ist jedoch positionsgeregelt und kann das Werkstück so positionieren, das die Aktorauslenkung x dem gewünschten Arbeitspunkt xo entspricht, an dem die Winkelabweichung φ null ist.
[0031] In Fig. 4a und Fig. 4b sind die relevanten Kräfte auf die am Rollenträger 401 gelagerten Rollen 101, 101a, 101b, noch einmal im Detail dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die in x-Richtung verschiebbar gelagerten Rollen 101, 101a und 101b sowie das Schleifband 102 und das Werkstück 200 dargestellt. Die Lage der Drehachsen der Rollen 101, 101a und 101b relativ zueinander ist fest vorgegeben und verändert sich während des Betriebs nicht. Auf die Rollen wirkt in x-Richtung die Aktorkraft FA sowie die Kontaktkraft FK (Aktor- und Kontaktkräfte in andere Richtungen würden von der Linearführung 140 aufgenommen). In Fig. 4a entspricht die Aktorauslenkung x gleich dem Arbeitspunkt xo und folglich sind die auf die Rollen 101a bzw. 101b wirkenden Bandkräfte FBI' und FB2' in vertikaler Richtung orientiert und haben keine Komponente in horizontaler Richtung (x-Richtung). Folglich sind Aktorkraft FA und die resultierende Bandkraft FB'=FBI'+FB2' entkoppelt. Das heißt, die Bandkräfte FBI' und FB2' wirken nicht auf den Aktor 302 zurück. In Fig. 4b ist eine Situation gezeigt, in dem das Werkstück aus dem Arbeitspunkt heraus verschoben ist, d.h. die Aktorauslenkung ist ungleich xo und folglich sind die auf die Rollen 101a bzw. 101b wirkenden Bandkräfte FBI' und FB2' nicht mehr (ausschließlich) in vertikaler Richtung orientiert, sondern um einen Winkel φ gegenüber der y-Richtung verkippt. Dies hat - wie schon erwähnt - zur Folge, dass die resultierende Bandkraft FB' eine Komponente in x-Richtung aufweist, d.h. FB,X' = |Fß' | sin(9). Diese Kraftkomponente FB,X' wirkt auf den Aktor zurück und wird durch die Kraftregelung entweder kompensiert oder es entsteht ein Regelfehler in Höhe der Bandkraftkomponente FB,X' . Sofern das Werkstück von einem Manipulator 150 geführt und positioniert wird, kann sichergestellt werden, dass sich das Werkstück immer im Arbeitspunkt befindet und folglich die Aktorkraft FA und die auf die Rolle 101 wirkenden Bandkräfte FBI' , FB2' entkoppelt sind. An dieser Stelle sei noch einmal erwähnt, dass der Aktor 302 lediglich auf den Rollenträger 401 wirkt, der die Umlenkrollen 101, 101a, 101b trägt, und nicht auf die gesamte Schleifvorrichtung. In der Variante in Fig. 4c, greift die Aktorkraft genau im Mittelpunkt C an, sodass sich die Spannkräfte FBI', FB2' und die Reibkraft FR sich gegenseitig aufheben. In gleicher Weise heben Kontaktkraft FK und Aktorkraft FA einander auf. Dadurch, dass der„Hebel" zwischen dem Angriffspunkt der jeweiligen Kraft FBI', FB2' und FR und dem Zentrum C immer gleich ist, wirken keine Drehmomente (die Summe alle Momente ist Null). Auf dem Aktor wirket dann keine - möglicherweise störende - Momentenbelastung.
[0032] Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Schleifvorrichtung 100, welche ebenfalls geeignet ist, die Aktorkraft FA und die Bandkräfte FBI, FB2 ZU entkoppeln. Im Wesentlichen ist die Schleifvorrichtung 100 gleich aufgebaut wie die im vorigen Beispiel gemäß Fig. 4. Die Linearführung 140 des Rollenträgers 401 sowie der Aktor 302 sind jedoch im Vergleich zum Beispiel gemäß Fig. 4 um 90 Grad gedreht. Der Rahmen 160 umfasst zu diesem Zweck einen Ausleger 402 an dem der Rollenträger 401 (mit Hilfe der Linearführung 140) gelagert ist. Der Aktor 302 wirkt in vertikaler Richtung (x-Richtung) zwischen dem Ausleger 402 des Rahmens 160 und dem Rollenträger 401. Das Koordinatensystem ist gegenüber dem vorigen Beispiel ebenfalls um 90 Grad gedreht, sodass die Wirkrichtung des Aktors 302 wie im vorigen Beispiel die x-Richtung ist. Zusätzliche Umlenkrollen sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht unbedingt nötig. Das Schleifband 102 ist lediglich um die Umlenkrolle 101 und die (durch den Motor 104 angetriebene) Rolle 103 geführt. Wie in den bisherigen Beispielen sorgt eine Spannvorrichtung mit einer Spannrolle 105 für die nötige Vorspannung des Schleifbandes 102.
[0033] Die an der verschiebbar gelagerten Umlenkrolle wirkenden Bandkräfte sind mit FBI (Kraft im oberen Bandteil) und FB2 (Kraft im unteren Bandteil) bezeichnet. Die Kraftkomponenten FBI,X und FB2,X in x-Richtung kompensieren einander zumindest teilweise (FBI,X>0 und FB2,X<0), sodass die die resultierende Kraftkomponente in x-Richtung FBI,X+FB2,X vernachlässigbar klein ist. Bei geeigneter Auslegung der Schleifvorrichtung ist die resultierende Kraft FBI,X+FB2,X gleich null und es gibt keine Rückwirkung der Bandkräfte FBI und FB2 auf den Aktor 302. Fig. 6a entspricht der Situation in Fig. 5, bei der das Schleifband (gegenüber der y-Achse) in einem Winkel 92 zur und in einem Winkel φι von der Umlenkrolle 101 läuft (Umlaufrichtung im Uhrzeigersinn). Die Kraftkomponente in x-Richtung der oberen Bandkraft FBI ist demnach |FBi| -sin((pi), und die Kraftkomponente in x-Richtung der unteren Bandkraft FB2 ist gleich -|FB2| - sin((p2). Bei geeigneter Auslegung der Schleifvorrichtung verschwindet die resultierende Bandkraft in x-Richtung |FBi| sin((pi) -|FB2| - sin((p2) und es gibt keine Rückwirkung auf den Aktor 302 (z.B. weil 91=92 und |FBI|=|FB2|). In dem modifizierten Beispiel aus Fig. 6b sorgen zwei fest an dem Rahmen 160 gelagerte Umlenkrollen 121a und 121b dafür, dass die Winkel 91 und 92 gleich null sind, das Band also horizontal zur Rolle 101 hin und weg läuft. Folglich sind in diesem Fall die resultierenden Bandkräfte in x-Richtung null, sofern sich das Werksrück und damit der Aktor 302 im Arbeitspunkt (x=xo) befindet. Dieser wird jedoch - wie bereits mit Bezug auf das vorige Beispiel (Fig. 3) erläutert - mit Hilfe des Manipulators 150 eingestellt.
[0034] Die Figuren 7a und 7b zeigen weitere Ausführungsbeispiel, welche ähnlich dem Beispiel aus Fig. 3 aufgebaut sind. Bei dem Beispiel in Fig. 7a sind an dem Rollenträger 401, auf den auch der Aktor 302 wirkt, zwei Rollen 101a und 101b angeordnet. Das Band 102 läuft über die beiden Rollen 101a, 101b im Wesentlichen rechtwinklig zur Wirkrichtung des Aktors 302. Das Werkstück 200 kann zwischen den Rollen 101a, 101b bearbeitet (z.B. geschliffen oder poliert) werden; das Band kann sich der Kontur des Werkstücks 200 anpassen. Im Übrigen ist das Beispiel gemäß Fig. 7a gleich aufgebaut wie das Beispiels aus Fig. 3. Um Wiederholungen zu vermeiden wird daher auf die Ausführungen zu Fig. 3 verwiesen. Die Alternative aus Fig. 7b entspricht im Wesentlichen dem vorherigen Beispiel aus Fig. 7a mit dem einzigen Unterschied, dass an dem Träger 40 keine Rollen angeordnet sind. Der Träger 40 (Gleitschlitten) weist stattdessen eine Gleitfläche 101c auf, entlang der das Band im Wesentlichen rechtwinklig zur Wirkrichtung des Aktors 302 gleiten kann. In beiden Beispielen verläuft das Band 102 im Arbeitspunkt im Wesentlichen senkrecht zur Wirkrichtung des Aktors 302. Die Aktorkraft FA und die Kontaktkraft (Reaktionskraft) FK (FK=-FA) sind damit von den Bandkräften FBI', FB2' insofern entkoppelt, dass keine Rückwirkung der Bandkräfte FBI' , FBI' auf den Aktor 302 erfolgt.
[0035] Anders als bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird bei Beispiel gemäß Fig. 8 nicht das Werkstück von dem Manipulator 150 geführt, sondern die Schleifmaschine. Der Rahmen 160 (vgl. z.B. Fig. 3) ist damit Teil des Manipulators 150 bzw. starr mit diesem (dessen Tool-Center-Point TCP) verbunden. Das Werkstück 200 kann auf einer festen Auflage (nicht dargestellt) angeordnet sein. Ähnlich wie in dem Beispiel aus Fig. 3 sind auf einem Rollenträger 401 neben der Umlenkrolle 101 noch zwei weitere Umlenkrollen 101a und 101b angeordnet sind. Des Weiteren sind noch zwei weitere Umlenkrollen 105 und 103 vorgesehen, welche mittels der Rollenträger 402 bzw. 403 an dem Manipulator 150 (a, Rahmen 160) gelagert sind. Wie in dem Beispiel aus Fig. 3 kann die Rolle 4 mit Hilfe eines Motors angetrieben werden. Der Motor (nicht explizit dargestellt), kann dazu auch an dem Träger 402 gelagert sein. Die Rolle 105 an dem Rollenträger 402 kann als Spannrolle ausgebildet sein. Alternativ kann eine Spanneinheit zum Spannen des Riemens/Bandes 102 am Motor integriert sein. In diesem Falle wäre die Rolle 105 eine einfache Umlenkrolle.
[0036] Der Rollenträger 401 mit den Rollen 101, 101a und 101b ist ähnlich im Beispiel gemäß Fig. 3 verschiebbar am Manipulator gelagert, wobei eine Verschiebung des Rollenträgers 401 in x-Richtung ermöglicht wird und andere Freiheitsgrade sperrt. Der Träger 404 ist ebenfalls am Manipulator 150 gelagert. An dem Träger 404 ist der Aktor 302 angeordnet, der auf den Rollenträger 401 wirkt. Anders als in den vorhergehenden Beispielen wird gemäß Fig. 8 kein Schleifband verwendet, sondern ein einfacher Riemen. Als Werkzeug ist mit der vordersten Rolle 101 eine Schleifscheibe 101 ' (oder ein anderes rotierendes Werkzeug) verbunden. Wie in den vorherigen Beispielen verläuft in einem Arbeitspunkt des Aktors (Aktorauslenkung x=xo) Riemen im Wesentlichen rechtwinklig zur Wirkrichtung des Aktors, sodass die Riemenkräfte FBI' , FB2' von der Aktorkraft entkoppelt sind und keine Rückwirkung der Riemenkräfte FBI', FB2' auf den Aktor 302 erfolgt.
[0037] Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem auf einem langgestreckten Rollenträger 401 zwei Rollen 101, 101a an gegenüberliegenden Enden des Rollenträgers 401 angeordnet sind. Der Rollenträger ist an dem Rahmen 160 (vgl. Fig. 3, in Fig. 9 nicht dargestellt) verschiebbar gelagert. Zwei weitere Rollen 103 und 105 sind ebenfalls an dem Rahmen gelagert (Träger 403 und 402), wobei die Rolle 105 durch einen Motor angetrieben sein kann (vgl. Fig. 3, in Fig. 9 nicht dargestellt) und die andere Rolle 103 ein Teil einer Spanneinheit sein kann, um den umlaufenden Riemen 102 zu spannen. Alternativ kann die Spanneinheit auch im Antrieb (Rolle 105) integriert sein. Der verschiebbare Rollenträger 401 (Gleitschlitten) ist zwischen den Rollen 103 und 105 angeordnet; das um die Rollen 101, 103, 101a, 105 laufende Band bilden in der Querschnittsdarstellung annähernd ein konvexes Viereck. Anhand der Darstellung wird deutlich, dass die auf den Rollenträger 401 wirkenden Bandkräfte in Wirkrichtung des Aktors 302 sich gegenseitig aufheben, und auf den Aktor 302, der auf den Rollenträger 401 wirkt, keine Bandkräfte zurückwirken. Der Aktor drückt mit einer Kraft FA auf den Rollenträger 401 und damit die Rolle 101 auf das Werkstück. Die Kontaktkraft FK (Reaktionskraft) entspricht der Aktorkraft FA (FK = -FA).
[0038] Gemäß Figur 9 wird das Werkstück von einem Manipulator 150 geführt und so positioniert, dass die Auslenkung x des Aktors 302 in einem definierten Arbeitspunkt xo liegt. Der Aktor 302 arbeitet rein kraftgeregelt; die Position wird durch den (positionsgeregelten) Manipulator 150 bestimmt. Kleiner Abweichungen vom Arbeitspunkt (z.B. aufgrund von Form und Lagetoleranzen des Werkstücks oder aufgrund beschränkter Po- sitionierungsgenauigkeit des Manipulators 150) führen zu keiner nennenswerten Änderung in der Geometrie der Vorrichtung und der Bandkräfte, sodass die Schleifkraft immer durch den kraftgeregelten Aktor 302 vorgegeben werden kann.
[0039] Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Regelkreises zur Regelung der Kontaktkraft FK zwischen dem Werkstück 200 und dem Schleifband 102 an der Umlenkrolle 101 . Bei vollständiger Entkopplung zwischen Aktorkraft FA und resultierender Bandkraft FB,X in Wirkrichtung des Aktors (x-Richtung) sind Aktorkraft FA und Kontaktkraft FK betragsmäßig gleich, jedoch entgegengesetzt orientiert, d.h.
-FK=FA. Sofern ein Teil der der resultierenden Bandkraft FB auf den Aktor 302 zurückwirkt, ist die Kontaktkraft betragsmäßig die Summe aus Aktorkraft FA und resultierender Bandkraft in Wirkrichtung des Aktors FB,X, d.h. -FK = FA+FB,X.
[0040] Die Kraftmessung (Kraftmesseinheit 303) kann direkt über einen im Aktor 302 integrierten oder mit diesem gekoppelten Kraftsensor erfolgen. Bei einem pneumatischen Aktor kann die Kraftmessung jedoch auch indirekt über den Druck p im pneumatischen Aktor unter Berücksichtigung der Auslenkung x des Aktors 302 erfolgen. Das heißt die Aktorkraft FA(P, X) ist eine Funktion von Druck p im Aktor (z.B. im Pneumatikkolben) und der Auslenkung x des Aktors. Aus der gemessenen Aktorkraft FA kann der gesuchte Messwert FK,m für die Kontaktkraft ermittelt werden. Bei einer Entkopplung zwischen resultierender Bandkraft FB und Aktorkraft FA gilt FK,m=-FA(p, x). Sofern keine vollständige Entkopplung zwischen Aktorkraft FA und resultierender Bandkraft FB,X in Wirkrichtung des Aktors 320 vorliegt, kann bei der Messung der Kontaktkraft eine Schätzung oder eine separate Messung der resultierenden Bandkraft berücksichtigt werden. Für den Messwert FK,m gilt in diesem Fall: FK,m=-FA(p, X)-FB,X. AUS dem Messwert FK,m für die Kontaktkraft und einem korrespondierenden Sollwert FK,S kann ein Regelfehler FE berechnet werden (FE=FK,s-FK,m), der dem Regler 301 eingangsseitig zugeführt ist. Der Regler 301 kann z.B. ein P-Regler, ein PI-Regler, oder ein PID-Regler. Jedoch können auch andere Reglertypen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung (100) zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks (200a), die folgendes aufweist:
einen Rahmen (160);
einen Rollenträger (401) , an dem eine erste Rolle (101) drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist;
eine zweite Rolle (103), welche an dem Rahmen (160) gelagert ist;
ein Band (102), welches um die beiden Rollen (101, 103) geführt ist, und aufgrund dessen Spannung eine resultierende Bandkraft (FB, FB') auf den Rollenträger wirkt;
einen Aktor (302), welcher mechanisch mit dem Rahmen (160) und dem Rollenträger (401) derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft (FA) zwischen dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) entlang der ersten Richtung (x) wirkt;
wobei das Band mit Hilfe der zweiten Rolle (103) oder mit Hilfe der zweiten Rolle (103) und weiterer Rollen so geführt ist, dass die auf den Rollenträger (401) wirkende resultierende Bandkraft (FB, FB') bei einer Soll-Auslenkung des Aktors (302) annähernd in einer zweiten Richtung (y) wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung (x) ist.
2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter aufweist:
eine Kraftmessvorrichtung zur direkten oder indirekten Messung einer Kontaktkraft (FK) zwischen der ersten Rolle (101) und einem Werkstück (200), oder zwischen einem mit der ersten Rolle (101) verbundenen rotierendem Werkzeug (101 ') und dem Werkstück (200) und
eine Steuereinheit, welche dazu ausgebildet ist, die Aktorkraft (FA) SO einzustellen, dass die Kontaktkraft (FK) einem vorgebbaren Sollwert (FK,S) entspricht.
3. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2,
wobei der Aktor (302) ein pneumatischer Linearaktor ist und wobei die Kraftmessvorrichtung einen Drucksensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Luftdruck (p) im pneumatischen Linearaktor zu messen.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der die erste Rolle (101) dem Rollenträger (401) um eine Drehachse drehbar gelagert ist und der Rollenträger (401) mit Hilfe einer Linearführung (140) entlang der ersten Richtung (x) relativ zum Rahmen (160) verschiebbar ist.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei - bei einer Soll-Auslenkung des Aktors (302) - das Band (102) zum Rollenträger (401) hin und vom Rollenträger (401) weg annähernd in einem rechten Winkel zur ersten Richtung verläuft.
6. Vorrichtung gemäßeinem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
die erste Rolle (101) an einem ersten Ende des Rollenträger (401) und eine weitere Rolle (101a) an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende des Rollenträgers (401) gelagert ist, und
das Band (102) bei einer Nenn-Auslenkung (xo) des Aktors (302) derart symmetrisch um die erste Rolle (101) und weitere Rolle geführt ist, dass die resultierende Bandkraft auf den Rollenträger (401) in die erste Richtung null oder vernachlässigbar klein.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei der der Rahmenträger Umlenkrollen (101a, 101b) zum Umlenken des Bandes (102) aufweist.
wobei die Umlenkrollen (101a, 101b) derart angeordnet sind, dass bei einer Nenn-Auslenkung (xo) des Aktors (302) das Band zum Rollenträger (401) hin und vom Rollenträger (401) weg in einer zweiten Richtung (y) verläuft, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die weiter eine Spannrolle (105) zum Einstellen einer Vorspannkraft im Band (102) aufweist.
9. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes (200) mit Hilfe einer Vorrichtung (100), die folgendes aufweist:
einen Rahmen (160),
einen Rollenträger (401) , an dem eine erste Rolle (101) drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist, einen Aktor (302), welcher mechanisch mit dem Rahmen (160) und dem Rollenträger (401) gekoppelt ist,
ein Band (102), welches zumindest um die erste Rolle (101) geführt ist und welches eine resultierende Bandkraft (FB, FB') auf den Rollenträger (401) ausübt,
wobei das Verfahren folgendes umfasst:
Positionieren des Werkstücks (200) an der ersten Rolle (101),
Messen einer Kontaktkraft (FK) zwischen der ersten Rolle (191) und dem Werkstück (200);
Einstellen einer Kontaktkraft (FK) zwischen der ersten Rolle (101) und dem Werkstück (200), indem eine zwischen Rahmen (160) und Aktor (302) wirkende Kraft eingestellt wird, wobei beim Positionieren des Werkstücks (200) dieses relativ zur Vorrichtung (100) so positioniert wird, dass die Auslenkung des Aktors (302) seiner Soll- Auslenkung entspricht, bei der die auf den Rollenträger (401) wirkende resultierende Bandkraft (FB, FB') annähernd in einer zweiten Richtung (y) wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung (x) ist.
10. Das Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Rückwirkung der resultierenden Bandkraft (FB, FB') auf den Aktor bei Soll-Auslenkung annähernd Null ist.
11. Das Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem der Aktor ein pneumatischer Linearaktor ist und das Messen einer Kontaktkraft (FK) das Messen des Drucks (p) im pneumatischen Linearaktor umfasst.
12. System zur robotergestützten Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, das folgendes aufweist:
eine Bearbeitungsvorrichtung (100), und
einen Manipulator (150) zur Positionierung des Werkstücks relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung (100),
wobei die Bearbeitungsvorrichtung (100) folgendes aufweist:
einen Rahmen (160);
einen Rollenträger (401) , an dem eine erste Rolle (101) drehbar gelagert ist und der an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist;
mindestens eine zweite Rolle (103), welche an dem Rahmen (160) gelagert ist; ein Band (102), welches zumindest um die beiden Rollen (101, 103) geführt ist, und aufgrund dessen Spannung eine resultierende Bandkraft (FB, FB') auf den Rollenträger wirkt;
einen Aktor (302), welcher mechanisch mit dem Rahmen (160) und dem Rollenträger (401) derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft (FA) zwischen dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) entlang der ersten Richtung (x) wirkt;
wobei das Band mit Hilfe der zweiten Rolle (103) oder mit Hilfe der zweiten Rolle (103) und weiterer Rollen so geführt ist, dass die auf den Rollenträger (401) wirkende resultierende Bandkraft (FB, FB') bei einer Soll-Auslenkung des Aktors (302) annähernd in einer zweiten Richtung (y) wirkt, die orthogonal zur ersten Richtung (x) ist.
13. System gemäß Anspruch 12,
bei dem der Manipulator (150) das Werkstück relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung (100) so positioniert, dass die Auslenkung des Aktors (302) seiner Soll-Auslenkung entspricht.
14 Vorrichtung (100) zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks (200a), die folgendes aufweist:
einen Rahmen (160); eine erste Rolle (101), welche an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist;
eine zweite Rolle (103), welche an dem Rahmen (160) starr befestigt ist;
ein Band (102), welches um die beiden Rollen (101 , 103) geführt ist;
einen Aktor (302), welcher mechanisch mit dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) derart gekoppelt ist, dass eine einstellbare Aktorkraft (FA) zwischen dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) entlang der ersten Richtung (x) wirkt;
eine Kraftmessvorrichtung zur direkten oder indirekten Messung einer Kontaktkraft (FK) zwischen der ersten Rolle (101) und dem Werkstück (200), oder zwischen einem mit der ersten Rolle (101) verbundenen rotierendem Werkzeug (10 ) und dem Werkstück (200) und
eine Steuereinheit, welche dazu ausgebildet ist, die Aktorkraft (FA) SO einzustellen, dass die Kontaktkraft (FK) einem vorgebbaren Sollwert (FK,S) entspricht.
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14,
bei der die erste Rolle (101) an einem Rollenträger (401) um eine Drehachse drehbar gelagert ist und der Rahmenträger (401) mit Hilfe einer Linearführung (140) entlang der ersten Richtung (x) relativ zum Rahmen (160) verschiebbar ist.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15,
bei der auf den Rollenträger (401) Bandkräfte (FBI, FB2; FBI', FB2') wirken, wobei eine resultierende Bandkraft (FB; FB') bei der Messung der Kontaktkraft (FK) berücksichtigt wird.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16,
wobei die bei der Messung der Kontaktkraft (FK) berücksichtigte resultierende Bandkraft (FB; FB') gemessen oder mit Hilfe eines Modells berechnet wird.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 15,
bei der auf den Rollenträger (401) Bandkräfte (FBI, FB2; FBI', FB2') wirken, wobei eine resultierende Bandkraft (FB; FB') auf den Rollenträger (401) bei einer Nenn- Auslenkung (xo) des Aktors (302) keine oder eine vernachlässigbar kleine Kraftkomponente in die erste Richtung (x) aufweist.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 18, bei dem
die erste Rolle (101) an einem ersten Ende des Rollenträger (401) und eine weitere Rolle (101a) an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende des Rollenträgers (401) gelagert ist, und
das Band (102) bei einer Nenn-Auslenkung (xo) des Aktors (302) derart symmetrisch um die erste Rolle (101) und weitere Rolle geführt ist, dass die resultierende Bandkraft auf den Rollenträger (401) in die erste Richtung null oder vernachlässigbar klein.
20. Vorrichtung gemäß Anspruch 15,
bei der der Rahmenträger Umlenkrollen (101a, 101b) zum Umlenken des Bandes (102) aufweist.
wobei die Umlenkrollen (101a, 101b) derart angeordnet sind, dass bei einer Nenn-Auslenkung (xo) des Aktors (302) das Band zum Rollenträger (401) hin und vom Rollenträger (401) weg in einer zweiten Richtung (y) verläuft, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
21. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche Anspruch 14, 15, und 18 bis 20,
wobei bei einer Nenn-Auslenkung (xo) des Aktors (302) das Band (102) zur ersten Rolle (101) hin und von dieser weg in einer zweiten Richtung (y) verläuft, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
22. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 21, die weiter eine Spannrolle (105) zum Einstellen einer Vorspannkraft im Band (102) aufweist.
23. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 22, die weiter einen Manipulator (150) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Werkstück relativ zur ersten Rolle (101) zu positionieren.
24. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes (200) mit Hilfe einer Vorrichtung (100), die
einen Rahmen (160),
eine erste Rolle (101), welche an dem Rahmen (160) entlang einer ersten Richtung (x) verschiebbar gelagert ist,
eine zweite Rolle (103), welche an dem Rahmen (160) starr befestigt ist, ein Band (102), welches um die beiden Rollen (101, 103) geführt ist, sowie einen Aktor (302) aufweist, welcher mechanisch mit dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) gekoppelt ist,
wobei das Verfahren folgendes umfasst:
messen einer Kontaktkraft (FK) zwischen der ersten Rolle (101) und dem Werkstück (200), und
Einstellen einer Aktorkraft (FA), die zwischen dem Rahmen (160) und der ersten Rolle (101) entlang der ersten Richtung (x) wirkt,
wobei die Aktorkraft (FA) SO geregelt wird, dass die Kontaktkraft (FK) einem vorgebbaren Sollwert (FK,S) entspricht.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem das Band so geführt wird, dass eine auf den Aktor (302) wirkende resultierende Bandkraft (FB; FB') in Wirkrichtung des Aktors (392) und bei einer Nenn- Auslenkung (xo) des Aktors (302) im Wesentlichen Null ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944958B1 (ko) * 2017-06-07 2019-02-07 주식회사 제이로보텍 그라인더 장치
DE102020111292A1 (de) 2020-04-24 2021-10-28 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh Schnellspannsystem zur verbindung von werkzeugmaschinen mit einem roboter
CN112077674A (zh) * 2020-09-08 2020-12-15 合肥江丰电子材料有限公司 一种靶材组件中背板的抛光工艺
CN112720188B (zh) * 2020-12-25 2022-12-06 邵武市泽诚机械有限公司 一种打磨机

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6389263A (ja) 1986-10-02 1988-04-20 Toshiba Corp ベルトグラインダ−装置
US4841683A (en) * 1987-12-23 1989-06-27 Williams Clarence W Roll grinding system
DE4030158A1 (de) * 1990-09-24 1992-03-26 Hau Simex Gmbh Bandschleifmaschine
WO1993002834A1 (de) * 1991-07-31 1993-02-18 Farros Blatter Ag Schleifgerät zum schleifen einer zylindrischen oder sphärischen oberfläche einer walze, insbesondere einer walze einer papiermaschine
CH686350A5 (de) 1992-02-07 1996-03-15 Sig Schweiz Industrieges Bandschleifmaschine.
JPH08108359A (ja) 1994-10-07 1996-04-30 Fuji Photo Film Co Ltd 研磨装置
JPH10549A (ja) 1996-06-12 1998-01-06 Nisshinbo Ind Inc 研磨加工装置
CA2320158C (en) * 1998-01-20 2008-12-02 Valmet Corporation Method and device for conditioning of a roll, in particular of a roll in a paper machine or in a paper finishing device
DE19825698B4 (de) * 1998-06-09 2005-07-21 SHL Seelmann, Häring und Lehr Automatisierungstechnik GmbH Bandschleifmaschine
DE10013340C2 (de) * 2000-03-17 2003-04-03 Carat Robotic Innovation Gmbh Bandschleifmaschine mit Andruckregelung
KR20020034408A (ko) * 2000-11-01 2002-05-09 이구택 스트립 연마 벨트의 위치 교정장치
US6561870B2 (en) * 2001-03-30 2003-05-13 Lam Research Corporation Adjustable force applying air platen and spindle system, and methods for using the same
JP2002301659A (ja) 2001-04-03 2002-10-15 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動仕上げ方法および装置
JP2003220546A (ja) 2002-01-24 2003-08-05 Soken Kogyo Kk ベルト式研磨装置
JP2009016759A (ja) 2007-07-09 2009-01-22 Nihon Micro Coating Co Ltd 半導体ウェーハ端面研磨装置およびこれに用いる研磨ヘッド
DE102012005439A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-26 Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Vorrichtung zum Beeinflussen einer laufenden Warenbahn
CN203779279U (zh) * 2013-12-07 2014-08-20 泸州职业技术学院 自适应压力机械手打磨装置
CN103692317B (zh) * 2013-12-10 2017-01-25 深圳先进技术研究院 带力反馈的砂带机
ES2616797T3 (es) * 2014-07-17 2017-06-14 Franke Water Systems Ag Procedimiento para el accionamiento de un dispositivo de rectificado con cinta

Also Published As

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