KR20210113667A

KR20210113667A - 통합 유지보수 유닛을 갖는 로봇 보조 연삭 장치

Info

Publication number: KR20210113667A
Application number: KR1020217025685A
Authority: KR
Inventors: 로날드 네이더러
Original assignee: 페로보틱스 컴플라이언트 로봇 테크놀로지 게엠베하
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2021-09-16
Also published as: DE102020101384A1; EP3703906A1; WO2020152186A1; CN113365779A; JP7275288B2; EP3703906B1; JP2022529558A; US20220143837A1

Abstract

표면들의 로봇-보조 기계가공을 위한 장치가 개시된다. 일 실시예에 따르면, 이 장치는 조종기구 상에 장착될 수 있는 지지부, 도구(예. 연삭 디스크)를 갖는 기계가공 장치 및 상기 지지부에 대하여 도구의 상대적 위치를 조정할 수 있는 선형 액츄에이터를 포함한다. 이 장치는 회전 브라켓을 포함하는 유지보수 유닛을 더 가진다. 브라켓은 상기 지지부 상에 회전-장착되고, 이로써 브라켓을 회전시키는 것에 의해, 유지보수 유닛이 도구 앞에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다.

Description

통합 유지보수 유닛을 갖는 로봇 보조 연삭 장치

본 발명은 로봇공학 분야에 관한 것으로서, 특히 작업편 표면들의 로봇-보조 기계가공을 위한 장치에 관한 것이다.

표면들의 로봇-보조 기계가공 동안, 예를 들어 연삭 또는 연마 기계와 같은 기계가공 도구(예를 들어, 연삭 도구로서 회전 연삭 디스크를 갖는 전기로 구동되는 연삭 기계)는 조종기구에 의해, 예를 들어 산업 로봇에 의해 안내된다. 이 프로세스 동안, 기계가공 도구는 다양한 방식들로 소위 TCP(tool center point, 도구 중심점)에 결합될 수 있다. 일반적으로, 조종기구는 사실상 어떠한 위치 및 방향으로 기계를 조정할 수 있고 또한 궤적을 따라, 예를 들어 작업편의 표면에 평행하게, 기계가공 도구를 움직일 수 있다. 산업 로봇들은 일반적으로 위치-제어되는데, 이것은 TCP가 원하는 궤적을 따라 정확하게 움직이게 되는 것을 가능하게 해준다.

많은 응용들에 있어서, 로봇-보조 연삭로부터 좋은 결과들을 획득하기 위해, 기계가공 힘(연삭력)은 조절되어야 하는데, 이것은 종종 종래의 산업 로봇들이 채용될 때 충분한 정확도를 가지고 달성하기 쉽지 않다. 크고 무거운 산업 로봇들의 암 세그먼트들은 컨트롤러(폐루프 컨트롤러)가 기계가공 힘에 있어서의 변동들에 충분히 빠르게 반응할 수 있기에는 너무 큰 질량 관성량을 가진다. 이 문제를 해결하기 위해, 기계가공 도구에 조종기구의 TCP를 결합하는, 각각의 산업 로봇보다 더 작은(또한 더 가벼운) 선형 액츄에이터가, 조종기구의 TCP와 기계가공 도구 사이에 배치될 수 있다. 이 경우에 있어서, 작업편 표면의 기계가공 중, 선형 액츄에이터는 단지 기계가공 힘(즉, 기계와 작업편 사이의 압력)만 제어하지만, 조종기구는 원하는 궤적을 따라 선형 액츄에이터와 함께, 기계가공 도구를 움직이고 또한 이들의 위치를 제어한다. 힘을 제어함으로써, 선형 액츄에이터는 조종기구의 궤적에 있어서의 부정확함 뿐만 아니라, (어느 정도까지) 기계가공되는 작업편의 위치 및 형태에 있어서의 부정확함을 보상할 수 있다.

연삭 프로세스 동안 특히, 연삭 가루는 연삭 디스크에 점착될 수 있어, 연삭 디스크의 연삭 효율을 감소시킨다. 이 문제는 유지보수 절차를 통해 개선될 수 있고, 이때 연삭 디스크는 교체되거나 또는 "리프레쉬"된다. 로봇-보조 연삭 장치들의 연삭 디스크들은 알려진 고정식 교체 스테이션들에서 교체될 수 있다(예를 들어, WO 2017/174512 A1 참고). 연삭 디스크를 교체하기 위해, 로봇은 현재 실행되는 프로그램을 정지시켜야 하고, 연삭 장치를 교체 스테이션으로 옮기고 디스크 교체를 수행하고, 연삭 기계를 다시 이로부터 연삭 절차가 계속될 수 있는 작업편 상의 위치로 이동시켜야 한다. 예를 들어, 소위 "현장 수리"를 위해 사용되는 것과 같이, 작은 연삭지 시트들이 사용될 때, 연삭 디스크들이 상대적으로 자주 교체되어야 하는데, 이것은 작업편 당 기계가공 시간에 대하여 부정적인 영향을 미친다.

발명자들은 특히, 채용되는 도구들(예. 연삭 디스크들)의 유지보수가 시간-소비를 덜하도록 만들어져야 하는, 로봇-프레임 표면 기계가공을 위한 개선된 장치 뿐만 아니라 대응하는 방법을 개발하는 것을 목표로 설정하였다.

상기에서 언급된 목표는 제1 항에 따른 장치에 의해서 뿐만 아니라, 제9 항에 따른 방법에 의해 달성된다. 다양한 실시예들 및 추가적인 개선들은 종속항들의 요지를 형성한다.

이하에서는, 표면들의 로봇-보조 기계가공을 위한 장치가 개시될 것이다. 일 실시예에 따르면, 이 장치는 조종기구 상에 장착될 수 있는 프레임, 도구(예. 기계가공 장치의 모터에 의해 구동될 수 있는, 연삭 디스크)를 갖는 기계가공 장치 및 상기 프레임에 대하여 상기 도구의 상대적 위치를 조정할 수 있는 선형 액츄에이터를 포함한다. 이 장치는 회전 브라켓을 갖는 유지보수 유닛을 더 포함한다. 이 브라켓은 상기 프레임 상에 장착되어 회전될 수 있는데, 이를 통해 상기 유지보수 유닛이 작업편 앞에 적어도 부분적으로 위치되도록 회전될 수 있다.

나아가, 통합된 유지보수 유닛을 갖는 로봇-보조 기계가공 장치를 위한 방법이 개시될 것이다. 일 실시예에 따르면, 이 방법은 프레임 상에 회전-장착되는, 유지보수 유닛을, 상기 유지보수 유닛이 기계가공 장치의 도구 앞에 위치되는 위치에, 위치시키는 단계를 포함한다. 이 경우에 있어서, 상기 도구는 선형 액츄에이터를 통해 상기 프레임에 결합되고 또한 상기 프레임은 조종기구 상에 장착된다. 이 방법은 상기 도구를 상기 선형 액츄에이터의 도움으로 상기 유지보수 유닛의 일 구성요소에 대하여 압박하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 도구에 대해 압박되는 상기 유지보수 유닛의 구성요소는 브러쉬를 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 이 구성요소는 상기 기계가공 장치로부터 상기 도구를 제거하기 위한 제거 유닛의 베어링 표면이다.

다른 일 실시예는 연삭 기계의 연삭 디스크들의 자동 교체를 위한 방법을 언급한다. 이 실시예에 있어서, 연삭 기계에 대하여 회전될 수 있는 유지보수 유닛은, 유지보수 유닛을 회전시키는 것에 의해, 제1 위치로부터 제2 위치로 보내질 수 있다. 이 제2 위치에서 유지보수 유닛은 상기 연삭 기계의 도구 판에 부착되는 연삭 디스크 앞에 위치된다. 이 방법은 상기 도구 판에 부착되는 상기 연삭 디스크를 상기 유지보수 유닛의 제거 유닛의 베어링 표면에 대하여 압박하는 단계를 더 포함한다. 이후에, 이 유지보수 유닛은 상기 제거 유닛의 분리 판의 모서리가 상기 도구 판과 상기 연삭 디스크 사이에 삽입될 때까지 더 회전되고, 이로써 상기 연삭 디스크는 상기 도구 판으로부터 분리된다.

다른 일 실시예는 연마 기계에 대하여 회전될 수 있고 또한 노즐을 갖는, 유지보수 유닛을, 상기 노즐이 상기 연마 기계의 연마 도구를 향하는 유지보수 위치로 회전되는, 방법을 언급한다. 이 방법은 상기 노즐의 도움으로 상기 연마 도구 상에 연마제를 분사하는 것에 의해 상기 연마 도구에 연마제를 적용하는 단계 및 상기 유지보수 유닛을 연마 프로세스가 방해되지 않는 접힌 위치로 회전시키는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 이제 도면들에 도시된 예들을 참조하여 설명될 것이다. 도시들이 반드시 실제의 축척을 따르지는 않고 본 발명은 여기에 도시된 측면들에 한정되지 않는다. 대신 본 발명의 기본 원리들을 설명하는 데에 중점을 둔다.
도 1은 로봇-보조 연삭 장치의 일 예를 보여준다.
도 2는 연삭 도구를 세정하기 위해 통합된 유지보수 유닛을 가지고 또한 로봇-보조 연삭에 적합한 연삭 장치의 일 예를 보여준다.
도 3 및 도 4는 도 2에 따른 연삭 장치를 채용하는 유지보수 절차의 순서를 보여주고, 이때 유지보수 절차 동안, 연삭 디스크는 세정되어 연삭 가루 잔여물들로부터 해방된다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 따른 장치를 채용하는 연삭 디스크들의 유지보수/리프레쉬를 위한 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 마모된 연삭 디스크들을 제거하고 또한 (선택적으로) 새로운 연삭 디스크들을 부착하기 위한 통합된 유지보수 유닛을 가지고 또한 로봇-보조 연삭에 적합한 연삭 장치의 다른 일 예를 보여준다.
도 7은 도 6의 연삭 장치의 분해도이다.
도 8은 도 7의 유지보수 유닛의 제거 유닛(40)의 일 예를 보여준다.
도 9는 새로운 연삭 디스크들의 스택을 포함할 수 있는, 도 7의 유지보수 유닛의 호퍼(50)의 일 예를 보여준다
도 10은 도 9의 호퍼의 단면도(길이방향의 단면)이다.
도 11 내지 도 13은 도 6에 따른 연삭 장치를 이용하는 유지보수 절차의 순서를 보여주는데, 이때 유지보수 절차 동안, 마모된 연삭 디스크는 연삭 기계로부터 제거되고 새로운 연삭 디스크가 부착된다.
도 14는 도 6 내지 도 10에 따른 장치를 이용해 수행되는 연삭 디스크들의 교체를 위한 방법을 보여주는 흐름도이다.

본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하기 전에, 먼저 로봇-보조 연삭 기계의 일반적인 일 예가 설명될 것이다. 여기서 설명되는 개념들은 또한 다른 종류의 표면 기계가공(예. 연마)에도 적용될 수 있고 또한 연삭 절차들에 한정되지 않음이 명백하다. 이하에서, 실시예들은 회전 연삭 도구(연삭 디스크)를 갖는 연삭 장치를 참조하여 설명될 것이다. 하지만, 여기서 설명되는 개념들은, 이에 한정되지 않고 또한 예를 들어 회전 도구들(예. 벨트 샌더들) 또는 진동 도구들(예. 오빗 샌더들)과 같은, 다른 기계가공 도구들에도 채용될 수 있다.

도 1에 따르면, 이 장치는 조종기구(1), 예를 들어 산업 로봇, 및 회전 연삭 도구(예. 오빗 샌더)를 갖는 연삭 기계(10)를 포함하고, 이때 연삭 도구는 선형 액츄에이터(20)를 통해 조종기구(1)의 소위 도구 중심점(tool center point, TCP)에 결합된다. 엄밀하게 말하면, TCP는 실제로 한 점이라기보다는 벡터이고 또한 예를 들어 공간 좌표들 및 3 개의 각도들로 기술될 수 있다. 로봇 분야에서, TCP의 위치는 또한 종종 일반화된 좌표들을 이용하는 설정 공간(보통 로봇의 6 개의 조인트 각들)에서 기술된다. TCP의 위치 및 지향은 종종 "포즈"로서 함께 언급된다.

6 자유도를 갖는 산업 로봇의 경우에 있어서, 조종기구는 4 개의 세그먼트들(2a, 2b, 2c 및 2d)로 구성될 수 있고, 그 각각은 조인트들(3a, 3b 및 도 3c)을 통해 연결된다. 일반적으로 제1 세그먼트는 베이스(41)에 견고하게 부착된다(하지만, 반드시 이 경우일 필요는 없음). 조인트(3c)는 세그먼트들(2c 및 2d)을 연결한다. 조인트(3c)는 2축일 수 있고 또한 회전의 수평 축 주위로(앙각) 그리고 회전의 수직 축 주위로(방위각) 세그먼트(2c)의 회전을 허용한다.

조인트(3b)는 세그먼트들(2b 및 2c)을 연결하고 또한 세그먼트(2c)의 위치에 대하여 세그먼트(2b)의 회전 움직임을 허용한다. 조인트(3a)는 세그먼트들(2a 및 2b)를 연결한다. 조인트(3a)는 2축일 수 있고 또한 이로써 (조인트(3c)의 경우에서와 같이), 2 방향들로 회전 움직임을 허용한다. TCP는 세그먼트(2a)에 대하여 고정된 위치에 있고, 이때 세그먼트(2a)는 일반적으로 회전 조인트(미도시)를 포함하는데, 이것은 세그먼트(2a)의 길이방향 축(A)(실점선에 의해 도 1에 지시되어 있고 여기에 도시된 예에 있어서 연삭 도구의 회전 축에 대응함) 주위로의 회전 움직임을 허용한다. 액츄에이터(예. 전기 모터)는 모든 조인트에 할당되는데, 이것은 각각의 조인트 축 주위로 회전 움직임을 발생시킬 수 있다. 조인트들의 액츄에이터들은 로봇 프로그램에 따라 로봇 컨트롤러(4)에 의해 제어된다. 다양한 산업 로봇들/조종기구들 및 이들 각각의 컨트롤러들은 널리 알려져 있고 따라서 여기서는 더 설명하지 않을 것이다.

조종기구(1)는 일반적으로 위치-제어되는데, 즉, 로봇 컨트롤러가 TCP의 포즈(위치 및 지향)를 결정할 수 있고 또한 이를 미리 정의된 궤적을 따라 움직일 수 있다. 도 1에 있어서 TCP가 놓이는, 세그먼트(2a)의 길이방향 축이 A로 지시되어 있다. 액츄에이터(20)가 엔드 스톱에 정지하려 할 때, TCP의 포즈 또한 연삭 기계(10)의 포즈(및 연삭 디스크(11)의 포즈)를 정의한다. 상기에서 언급된 바와 같이, 액츄에이터(20)는 연삭 프로세스 동안 도구와 작업편(40) 사이의 접촉 력(처리 력)을 원하는 값까지 조정하는 기능을 한다. 조종기구(1)를 이용하여 힘을 직접 제어하는 것은 일반적으로 연삭 적용들에 있어서는, 조종기구(1)의 세그먼트들(2a 내지 2c)의 높은 질량 관성으로 인해, 종래의 조종기구들을 이용해 (예. 도구가 작업편(40) 상에 배치될 때 발생하는 것과 같이) 힘에 있어서 피크들을 빠르게 보상하는 것이 사실상 불가능하기 때문에, 매우 부정확하다. 이런 이유로, 힘은 액츄에이터(20)에 의해서만 배타적으로 제어되는 한편, 로봇 컨트롤러(4)는 조종기구(1)의 TCP의 포즈(위치 및 지향)를 조정하도록 구성된다.

이전에 언급된 바와 같이, 연삭 프로세스 동안, 연삭 도구와 작업편(40) 사이의 접촉 력(F_K)은 (선형) 액츄에이터(20) 및 힘 컨트롤러(예를 들어 컨트롤러(4)에 구현될 수 있는)의 도움으로 연삭 도구와 작업편(40) 사이의 접촉 력(F_K, 길이방향 축(A)의 방향으로)이 원하는 값에 대응하도록 조정될 수 있다.

여기서 접촉 력(F_K)은 액츄에이터 힘(F_A)에 대한 반응이고 이를 이용해 선형 액츄에이터(20)는 작업편 표면을 압박한다. 작업편(40)과 도구 사이에 접촉이 없다면, 액츄에이터(20)는, 작업편(40) 상의 접촉 력 부족에 응답하여, 엔드 스톱(액츄에이터(20)에 통합되기 때문에 미도시)까지 움직이고 정의된 힘으로 이를 압박한다. 이러한 상황(비접촉)에서 액츄에이터의 편향은 이로써 최대가 되고 액츄에이터(20)는 그 끝 위치에 위치된다(액츄에이터(20)의 편향(a_MAX)). 액츄에이터(20)가 엔드 스톱을 압박하는, 정의된 힘은 작업편 표면과의 접촉이 가능한 한 부드럽도록 보장하기 위해 매우 작거나 또는 심지어 0로 조정될 수 있다.

조종기구(1)의 위치 제어(컨트롤러(4)에 구현될 수 있는)는 액츄에이터(20)의 힘 제어와 완전히 독립적으로 작동될 수 있다. 액츄에이터(20)는 연삭 기계(10)를 위치시키는 것 뿐만 아니라, 연삭 프로세스 동안 원하는 접촉 력(F_K)을 조정 및 유지하고 또한 도구와 작업편 사이에 접촉이 발생할 때를 결정하는 것을 담당한다. 접촉은 예를 들어, 액츄에이터가 그 끝 위치로부터 움직이는지(액츄에이터의 편향이 엔드 스톱에서 최대 편향(a_MAX)보다 더 작은지) 검출하는 것에 의해, 쉽게 결정될 수 있다.

액츄에이터(20)는 예를 들어, 복동식 공압 실린더와 같은, 공압식 액츄에이터일 수 있다. 하지만, 예를 들어 벨로우즈 실린더 및 에어 머슬과 같은, 다른 공압식 액츄에이터들 또한 채용될 수 있다. 직접 전기 드라이브들(기어리스) 또한 대안으로서 고려될 수 있다. 액츄에이터(20)의 유효 방향 및 연삭 기계(10)의 회전 축은 반드시 조종기구의 세그먼트(2a)의 길이방향 축(A)에 정렬될 필요는 없음이 이해되어야 한다. 공압식 액츄에이터가 채용될 때, 힘은 제어 밸브, 제어(컨트롤러(4)에 구현된) 및 압축 공기 탱크의 도움으로 일반적으로 알려진 수단에 의해 제어될 수 있다. 수직 방향으로의 기울기는 중력(즉, 연삭 기계(10)의 무게 힘)의 고려와 관련있기 때문에, 액츄에이터(20)는 기울기 센서를 가질 수 있거나 또는 조종기구의 조인트 각도들로부터 이 정보를 추론할 수 있다. 결정된 기울기는 힘 컨트롤러에 의해 고려된다. 힘 제어의 구체적인 구현은 일반적으로 알려져 있고 또한, 추가적인 설명과는 관련이 거의 없으므로 여기서는 상세하게 설명되지 않을 것이다.

연삭 기계(10)는 일반적으로 연삭 디스크(11)를 구동하는 전기 모터를 가진다. 오빗 연삭 기계의 경우에 있어서 - 다른 종류의 연삭 기계들과 마찬가지로 - 연삭 디스크(11)는 캐리어 판(지지 패드(12))에 부착되고, 캐리어 판 그 자체는 전기 모터의 모터 섀프트에 연결된다. 비동기식 모터들 또는 동기식 모터들이 고려될 수 있다. 동기식 모터들은 회전 속도가 부하와 함께 변하지 않는(다만 슬립 각도만) 장점을 가지는 한편, 비동기식 기계들에서는 회전 속도가 부하가 증가함에 따라 떨어진다. 이 경우에 있어서 모터 상의 부하는 접촉 력(F_K)에 그리고 연삭 디스크(11)와 기계가공하고자 하는 작업편(40)의 표면 사이의 마찰에 필수적으로 비례한다.

전기 드라이브를 갖는 연삭 기계들에 대한 대안으로서, 공압식 모터(압축 공기 모터)를 갖는 연삭 기계들 또한 채용될 수 있다. 압축 공기에 의해 구동되는 연삭 기계들은, 일반적으로 압축 공기 모터들이 더 낮은 전력대속도비(power-to-rate ratio)를 가지기 때문에 상대적으로 컴팩트하게 설치될 수 있다. 회전 속도는 (예를 들어, 컨트롤러(4)에 의해 제어되는) 압력 제어 밸브를 이용해 쉽게 조절될 수 있다. 이에 더하여 또는 대안으로써, 쓰로틀(throttle)이 또한 이를 위해 채용될 수 있는 한편, (예를 들어, 컨트롤러(4)에 의해 제어되는) 주파수 컨버터들은 동기식 및 비동기식 모터들에서 회전 속도를 조절할 필요가 있다. 여기서 설명되는 개념들은 많은 다른 연삭 기계들, 연마 기계들 및 다른 표면-처리 기계들에 구현될 수 있다.

도 2는 로봇-보조 연삭에 적합한 연삭 장치(100)의 일 예를 보여준다. 연마 기계는 다소 유사한 방식으로 구축될 수 있다. 작동 시에, 연삭 장치(100)는 조종기구의 TCP에 연결되고(cf. 도 1) 또한 조종기구에 의해 움직이게 된다. 여기에 도시된 예에 있어서 연삭 장치는 대략 C자 형태로 구현될 수 있는, 프레임(22)을 포함한다(C-프레임). 프레임(22)의 중심 부분(22a)은 그 상부 측에 조종기구에 연삭 장치를 부착하도록 구성되는 플랜지(21)를 가진다(예. 플랜지-장착을 이용해). 액츄에이터(20)의 제1 엔드 부분은 프레임(22)의 2 개의 측면 부분들(22b, 22c) 사이 중심 부분(22a)의 아래측 상에 장착된다(예. 스크류를 이용해, 도 2에 미도시). 액츄에이터(20)의 제2 엔드 부분은 판(24) 상에 장착된다(예. 역시 스크류를 이용해, 도 2에 미도시). 액츄에이터(20)의 편향은 판(24)과 프레임(22)의 중심 부분(22a) 사이 거리(a)를 정의한다.

지지 패드(12) 상에 위치되는 연삭 디스크(11)를 갖는, 연삭 장치는 판(24) 상에 기계적으로 장착된다. 결과적으로, 연삭 디스크(11)의 위치는 액츄에이터(20)의 편향에 의해 결정될 수 잇다. 여기에 도시된 예에 있어서, 전체 연삭 기계가 판(24) 상에 장착되지는 않는다. 연삭 기계(및 이것이 야기하는 관성 질량)의 상대적으로 무거운 전기 모터(10a)를 지지 패드(12)로부터 분리하기 위해, 해당 예에 있어서는 지지 패드(12)를 구동하는 전기 모터(10a)는 프레임(22) 상에(예. 프레임(22)의 브랜치(22c) 상에) 장착되고, 이때 전기 모터(10a)의 드라이브 토크는 트랜스미션(10b)(예. 벨트 드라이브 또는 톱니 기어링)을 통해 지지 패드(12) 및 텔레스코픽 섀프트(10c)로 전달된다. 트랜스미션(10b)은 또한 프레임(22) 상에(예. 상부 부분(22a) 상에) 위치되고 텔레스코픽 섀프트(10c)는 프레임(22)과 판(24) 사이 거리(a)에 있어서의 변화들을 보상하도록 구성된다. 이로써 텔레스코픽 섀프트(10C)의 길이는 액츄에이터(20)의 편향에 대응하여 변한다. 모터(10a), 트랜스미션(10b), 텔레스코픽 섀프트(10c) 및 연삭 디스크(11)를 갖는 지지 패드(12)는 모두 함께 연삭 기계를 형성한다.

텔레스코픽 섀프트를 이용해 전기 모터 및 연삭 도구가 기계적으로 분리되는 연삭 장치(100)의 일 예는 공개된 EP 3 325 214 B1으로부터 알려져 있고, 그 내용은 참조에 의해 그 전체가 고려된다. 하지만, 이하에서 설명되는 연삭 장치(100)의 통합된 유지보수 유닛은 또한 더 단순한 구성의 연삭 기계들에도 사용될 수 있음이 언급되어야 하고, 이 경우에 있어서 전체 연삭 기계(모터를 포함하는)는 판(24) 상에 배치되고, 이로써 결과적으로, 전기 모터의 질량의 분리는 필요치 않다.

여기서 설명되는 개념들에 따르면, 연삭 장치(100)에 통합되는 유지보수 유닛(300)은 회전 축(B) 주위로 프레임(22) 상에 회전-장착된다. 도 2에 도시된 예에 있어서, 유지보수 유닛(300)은 프레임(22) 상에 장착되는 브라켓을 포함하는데, 예를 들어 L자 또는 C자(중앙 부분(30a), 브랜치들(30b 및 30c)) 형태로, 구현될 수 있고 이것은 유지보수 유닛의 구성요소들의 일부를 포함한다. 브라켓(30)의 회전 움직임은, 예를 들어 드라이브(25)에 의해 발생될 수 있다. 드라이브(25)는, 예를 들어, 직접 전기 드라이브(전기 모터)일 수 있다. 하지만, 예를 들어, 공압식 드라이브들과 같은, 다른 종류의 드라이브들 또한 채용될 수 있다. 트랜스미션들을 갖는 드라이브들(예. 벨트 드라이브들) 또한 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 예에 있어서 드라이브(25)는 이로써 프레임(22)의 브랜치(22b) 상에 장착되어 드라이브(25)의 드라이브 섀프트(25')(그 축은 회전 축(B)을 결정함)는 액츄에이터(20)의 유효 방향에 본질적으로 수직하게 놓이게 된다. 회전 브라켓(30)의 브랜치(30b)는 드라이브 섀프트(25')에 견고하게 연결될 수 있다(예. 클램핑되어). 또는 브라켓(30)의 브랜치(30b) 상에 드라이브(25)를 장착하고 드라이브 섀프트(25')를 프레임의 브랜치(22b)에 연결하는 것 또한 가능할 수 있다. 프레임(22) 상에 회전 브라켓(30)을 안정적으로 장착하는 것을 보장하기 위해, 브라켓(30)의 다른 브랜치(30c)가 베어링(예. 볼 베어링)을 이용해 프레임의 대응하는 브랜치(22c) 상에 장착된다.

도 2는 접힌(folded-up)(비활성의) 유지보수 유닛(300)을 갖는 연삭 장치(100)를 보여준다. 이 상태에 있어서 회전 브라켓(30)은 중앙 부분(30a)이 본질적으로 연삭 기계 옆에 위치될 때까지 틸팅되고 연삭 프로세스를 방해하지 않는다(유지보수 유닛의 비활성 상태 - 대기 모드 -). 도 3은 펼쳐진(unfolded)(활성의) 유지보수 유닛(300)을 갖는 연삭 장치(100)를 보여주는데, 이때 회전 브라켓(30)의 중앙 부분(30a)은 지지 패드(12) 앞에 위치된다(유지보수 유닛은 유지보수 모드에 있음). 브러쉬(33)는 유지보수 유닛이 활성화될 때(즉, 유지보수 모드에서) 연삭 디스크(11)에 직접 접하는 브라켓(30)의 중앙 부분(30a) 상에 배치된다. 나아가, 노즐(31)은 연삭 디스크(11)를 향하고 또한 디스크가 지지 패드(12)에 여전히 부착되어 있을 때 연삭 디스크(11)로 세정제(예. 물)를 분사하도록 구성되는 브라켓(30) 상에 배치된다. 액츄에이터(20)는 지지 패드(12)를 이로 인해 또한 연삭 디스크(11)를, 연삭 디스크(11)에 물(또는 다른 세정제로)이 분사되기 전 또는 후에 브러쉬(33)에 대하여 압박하도록 제어될 수 있다. 연삭 디스크(11)가 브러쉬(33)에 대하여 압박될 때, 연삭 디스크(11)는 더 나은 세정 효과를 획득하기 위해 회전될 수 있다. 연삭 디스크(11)에 점착된 연삭 가루의 대부분은 이 프로세스에서 제거된다. 연삭 디스크(11)에 물을 분사하고 또한 회전 연삭 디스크(11)를 브러쉬(33)에 대하여 압박하는 단계들은 필요에 따라 자주 반복될 수 있다. 이후에 브라켓(30)은 다시 한번 접힐 수 있고 또한 연삭 프로세스는 "리프레쉬된" 연삭 디스크(11)로 계속될 수 있다. 도 4는 연삭 장치(100)의 유지보수 유닛(300)이 활성일 때 연삭 디스크(11)를 브러쉬(33)에 대하여 압박하는 액츄에이터(20)를 보여준다.

이를 통해 노즐(31)에 세정제가 공급되는 공급 라인(32)(예를 들어, 호스)은 브라켓(30)을 따라 프레임(22)까지 따라갈 수 있다. 공급 라인(32)을 위한 연결은 프레임(22) 상에 제공될 수 있다. 여기서 호스(32)는 지지 패드(12) 상에 영향을 미칠 수 있는 액츄에이터(20) 상에 어떠한 힘도 가할 수 없어야 함이 언급되어야 한다. 모든 베어링 력은 프레임(22)에 의해, 결과적으로 (위치-제어되는) 조종기구(1)에 의해 흡수된다.

추가적으로 또는 세정제를 연삭 디스크에 분사하는 것에 대한 대안으로서, 연삭 디스크(11)는 압축 공기가 불어져서 세정될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 있어서 압축 공기는 노즐(31)을 통해 채널링된다. 다른 실시예에 있어서 다수의 노즐들(및 이들의 개별적인 공급 라인들)이 브라켓(30) 상에 배치되어, 연삭 디스크(11)가 세정제(예. 물) 뿐만 아니라, 압축 공기 둘 다로 처리하는 것이 가능하게 해준다. 노즐들은 서로 바로 옆에 배치될 수 있다.

도 5는 도 2 내지 도 4에 도시되어 있고 또한 연삭 장치에 통합된 유지보수 유닛(300)을 이용해 수행될 수 있는 방법을 보여주는 흐름도이다. 연삭 디스크(11)를, 필요한 때, 리프레쉬하기 위해, 먼저, 현재 실행되고 있는 로봇 프로그램이 중지되고 유지보수 유닛(300)이, 연삭 디스크(11)에 대하여, 세정 장치(즉, 브러쉬(33))가 연삭 디스크(11)를 향하도록 회전 브라켓(30)을 위치시키는 것에 의해 작동된다(도 5, 단계 S1). 이후에, 물 또는 다른 세정제가 연삭 디스크(11) 상에 노즐로 분사될 수 있다(도 5, 단계 S2). 이것은 이미 연삭 디스크(11)에 점착된 입자들 중 일부를 제거하도록 기능할 것이다. 그후 액츄에이터(20)는 연삭 디스크(11)를 브러쉬(33)에 대하여 압박하도록 제어된다(도 5, 단계 S3). 연삭 디스크(11)가 브러쉬(33)에 대하여 압박되는 힘은, (연삭 중 기계가공 힘과 마찬가지로), 조절될 수 있다. 여기에 도시된 실시예에 있어서 연삭 기계의 모터는 브러쉬(33)에 대하여 압박되는 동안 연삭 디스크(11)를 회전시키기 위해 작동된다(도 5, 단계 S4). 동시에, 연삭 디스크(11)가 브러쉬(33)에 대하여 압박되는 힘 또한 달라질 수 있다.

단계들 S2, S3 및 S4는 반드시 상기에서 언급된 순서로 수행될 필요는 없다. 개별적인 단계들 각각은 또한 수번 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 단계들 S3 및 S4 (연삭 디스크를 브러쉬에 대하여 압박하고 연삭 디스크를 회전하는)는 단계 S2 (연삭 디스크에 물을 분사하는) 전에 수행될 수 있고 또한 그 이후에 다시 수행될 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 연삭 디스크는 물이 분사되는 동안 회전될 수 있다(단계 S2). 컨트롤러(cf. 예를 들어, 도 1, 컨트롤러(4))의 추가적인 도움으로, 광범위한 다양한 유지보수 및 세정 작동들이 수행될 수 있다. 프로세스가 종료되면, 유지보수 유닛(300)은 회전 브라켓(30)을 접는 것에 의해 다시 한번 비활성화될 수 있고, 이로써 연삭 기계 옆의 그 위치로 복귀하게 되고, 또한 연삭 프로세스는 필요하다면 계속될 수 있다.

이전에 언급된 바와 같이, 도구는 반드시 회전할 필요는 없다. 일부 실시예들에 있어서, 회전 도구들, 예를 들어 벨트 연삭 기계의 경우에서와 같이, 연삭 벨트가 사용될 수 있다. 나아가, 연삭 또는 연마 디스크는, 예를 들어 진동 샌더들의 경우에서와 같이, 진동 움직임(진동)을 수행할 수 있다. 명백하게, 도구가 브러쉬에 대하여 압박되지만 회전되지 않는 이러한 실시예들에 있어서, 대신 기계 도구의 각각의 기능에 따라서 구동된다.

특히, 연마 기계들의 사용에 있어서, 세정제를 위한 공급 라인(32)에 더하여, 예를 들어, 추가적인 노즐을 통해 연마 디스크에 적용될 수 있는, 연마제와 같은, 유체 또는 패이스트를 전달하기 위해 추가적인 공급 라인이 제공될 수 있다. 연마제를 위한 공급 라인 및 노즐은 필수적으로 도 3의 공급 라인(32) 및 노즐(31)과 동일한 방식으로 구축될 수 있다. 또 다른 일 실시예에 있어서, 유지보수 유닛은 브러쉬(33) 또는 세정제를 위한 노즐을 갖는 공급 라인 어느 것도 포함하지 않고, 대신 연마제를 위한 노즐을 갖는 공급 라인만을 포함한다. 이 경우에 있어서 유지보수 유닛은 연마 도구에 연마제를 적용할 목적으로만 기능한다. 참조부호 "11"은 이 경우에 연삭 디스크가 아니라, 연마 디스크를 지칭한다.

도 6은 로봇-보조 연삭에 사용될 수 있고 또한 통합된 유지보수 유닛(300)을 갖는 연삭 장치(100)의 다른 일 예를 보여준다. 도 2의 이전의 예와는 달리, 해당 예에 있어서 유지보수 유닛(300)은 마모된 연삭 디스크들을 연삭 기계의 지지 패드(12)로부터 제거하고 또한 (선택적으로), 호퍼로부터 새로운 연삭 디스크들을 꺼내서 지지 패드(12) 상에 부착하도록 구성된다. 역삭 디스크를 교체하는 전체 프로세스는 완전히 자동으로 수행될 수 있고, 또한 이를 위해 로봇(1)을 특정 유지보수 위치로 움직일 필요가 없다.

유지보수 유닛(300)을 제외하고, 도 5의 장치는 도 2의 장치와 본질적으로 동일하고 이로써 도 2 내지 도 4에 관한 설명을 참조한다. 이하에서, 단지 유지보수 유닛(300)은, 이전의 예들에서와 같이, 프레임(22) 상에 회전-장착되어 있어, 적어도 부분적으로, 도구 앞에 (즉, 연삭 디스크(11)를 갖는 지지 패드(12) 앞에) 위치될 수 있는 것으로 설명될 것이다.

도 6에 따르면, 유지보수 유닛(300)은 프레임(22) 상에 장착되는, 회전 브라켓(30)을 포함한다. 이에 더하여, 브라켓(30)의 브랜치들(30b 및 30c)은 프레임(22)의 대응하는 측면 부분들(22b 및 22c) 상에 장착된다(cf. 도 2, 베어링(26)). 제거 유닛(40) 및/또는 새로운 연삭 디스크들(예. 데이지 디스크들)을 갖는 호퍼(50)는 브라켓(30)의 중앙 부분(30a) 상에 장착된다. 제거 유닛(40)은 로봇(1)을 특정 유지보수 위치로 움직일 필요 없이, 마모된 연삭 디스크의 완전히 자동화된 제거를 가능하게 한다. 연삭 디스크의 제거는 유지보수 유닛의 회전이 원치 않는 충돌을 야기시키지 않는 한 로봇의 상상가능한 어떠한 포즈에서도 수행될 수 있다. (도 2의 예에서와 같이) 회전 축(B) 주위로 유지보수 유닛(300)의 브라켓(30)의 회전 움직임은 드라이브(25)의 도움으로 수행될 수 있고, 제거 유닛(40) 및 호퍼(50)의 도구(연삭 디스크(11)를 갖는 지지 판(12))에 대한 정확한 포지셔닝을 허용한다. 도 7은 도 6의 장치의 분해도이다. 여기서 유지보수 유닛의 개별적인 구성요소들이 더 용이하게 인식가능하다.

도 8은 제거 유닛(40)을 더 상세하게 보여준다. 이것은 브라켓(30)의 중앙 부분 상에 장착되고 또한 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 지지 패드(12) 앞에 위치될 수 있는 베이스 프레임(41)을 포함한다. 베어링 표면(42)은 베이스 프레임의 상측 상에 배치된다. 나아가, 분리 판(43)이 베어링 표면(42) 상에 장착되고, 그 모서리(430)는 중앙 팁(431)을 포함할 수 있다. 또는, 모서리(430)는 직선일 수 있다. 분리 판(43)은 베어링 표면(42)에 본질적으로 평행하게 놓이고 또한 연삭 디스크(11)의 두께에 본질적으로 대응하는 베어링 표면까지의 거리에 있다.

제거 절차에 있어서, 지지 패드(12)에 부착된 연삭 디스크(11)는 베어링 표면(42)에 대하여 액츄에이터(20)에 의해 압박된다. 제거 유닛(40)은 (브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해) 연삭 디스크(11)가 분리 판(43)의 모서리(430) 앞 베어링 표면(42) 상에 안착하는 위치로 보내진다(도 8 참조, 파선은 연삭 디스크(11)를 상징함). 이후에 드라이브(25)는 모서리(430) 및 특히 팁(431)(마련되어 있다면)이 지지 패드(12)와 연삭 디스크(11) 사이로 밀어넣어질 때까지 제거 유닛(40)과 함께 브라켓(30)을 연삭 디스크(11)를 향해 움직이고, 이로써 연삭 디스크(11)는 지지 패드(12)로부터 분리된다(도 12 참조). 분리 판(43)의 모서리(430)가 전체 지지 패드(12)를 가로질러 움직이기만 하면(유지보수 유닛(300)의 회전 움직임의 결과로서), 연삭 디스크(11)는 완전히 분리될 것이고 베이스 프레임(41)의 개구부(44)를 통해 떨어질 수 있다. 압축 공기 또는 흡입을 이용해 분리된 연삭 디스크(11)를 처리하는 것 또한 가능하다. 도 8의 제거 유닛(40)과 유사한 접근법을 채용하는 (로봇 셀 내 영구적인 위치에 제공되는) 고정적인 제거 유닛은 공개된 US 2019/0152015 A1으로부터 알려져 있고, 그 내용은 참조에 의해 그 전체가 이 상세한 설명에 고려될 수 있다. 이 공개문헌으로부터 알려진 시스템과는 달리, 도 6 내지 도 13에 따른 실시예들에 있어서 제거 절차에 필요한 움직임은 로봇(1)에 의해 수행되지 않고, 차라리 브라켓(30)을 회전시킬 수 있는, 드라이브(25)에 의해 수행된다. 제거 절차에 관한 보다 상세한 설명들은 도 12를 참조하여 이하에서 더 제공된다.

도 9 및 도 10은 호퍼(50)를 더 상세하게 보여주는데, 도 10은 도 9에 대응하는 단면도(길이방향의 단면)이다. 이에 따르면, 호퍼(50)는 제거 유닛(40) 뒤 브라켓(30)의 중앙 부분(30a) 상에 장착될 수 있는 장착 판(52)을 갖는 본체(51)를 포함한다. 본체(51)는 그 내부가 비어 있고 캐리지(54)가 본체(51) 내부 상에 슬라이드가능하게 장착된다. 호퍼(50)가 연삭 기계의 지지 패드(12) 앞에 위치될 때, 이를 따라 캐리지(54)가 슬라이드될 수 있는 길이방향 축(C)은, 지지 패드(12)의 회전 축과 거의 동축 상에 놓인다. 새로운 연삭 디스크들의 스택은 캐리지(54)의 상측 상에 배치될 수 있고 스프링(55)이 본체(51) 내부 상에 배치되어 바이어싱 력(FV)이 캐리지(54) 상에 가해져서, 본체(51)의 상측 방향으로 이를 밀게 된다. 바이어싱 력(FV)의 결과로서, 캐리지(54) 상에 배치되는 연삭 디스크들(11)의 스택은 캐리지(54)와 본체(51)의 상측 상에 배치되는 유지 링(53) 사이에 고정되게 된다.

위에서 볼 때(예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이), 연삭 디스크들의 스택 중 최상위 연삭 디스크는 예를 들어 스크류들을 이용해 본체(51)에 부착될 수 있는, 유지 링(53)에 대하여 아래로부터 압박된다. 유지 링은 연삭 디스크들의 최대 지름보다는 다소 큰 내부 지름(D)를 가질 수 있다. 이 경우에 있어서 연삭 디스크들(11)은 내측으로 돌출된 돌출부들(53a 및 53b)에 의해서만 유지된다. 도 9의 예에 있어서 유지 링(53)은 2 개의 돌출부들(53a, 53b)을 포함하는데, 이것들은 유지 링(53)의 내부 둘레의 일 부분을 따라 연장되고, 지역적으로 내부 지름을 감소시킨다. 다른 예들에 있어서 유지 링은 2 개 이상의 돌출부들을 포함한다. 일반적으로 돌출부들은 연삭 디스크들의 모서리 상의 작은 표면에 의해서만 연삭 디스크들을 유지하는 기능을 한다. 연삭 디스크들의 유연성 때문에(예를 들어, 데이지 디스크들의 경우에서와 같이, 예를 들어 종이로 만들어지는), 최상위 연삭 디스크는 연삭 기계의 지지 판(12)에 (예. 후크 및 루프 고정자 또는 접착제를 이용해) 점착되어 있다면 호퍼로부터 용이하게 꺼내질 수 있다. 새로운 연삭 디스크가 연삭 기계의 지지 패드(12) 상에 장착되는, 적재 프로세스는, 도 13을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.

도 11 내지 도 13은 도 6에 따른 연삭 장치를 채용하는 유지보수 절차의 순서를 보여주는데, 이때, 유지보수 절차에 있어서, 마모된 연삭 디스크는 연삭 기계로부터 제거되고 새로운 연삭 디스크가 부착된다. 도 11에 도시된 상황에 있어서, 유지보수 유닛(300)의 회전 브라켓(30)은 접힌 위치에 있고, 이것은 여기서 "위치 M1"으로 지정된다(이 상황은 본질적으로 도 2에 도시된 것에 대응한다). 위치 M1에서 유지보수 유닛(300)의 회전 브라켓(30)의 중앙 부분(30a)은 본질적으로 연삭 기계 옆에(즉, 지지 패드(12)의 회전 축 옆에) 위치된다. 이것은 유지보수 유닛(300)은 연삭 프로세스를 방해하지 않도록 위치되는 것을 의미한다. 로봇(1)은 작업편의 표면과 연삭 디스크(11)를 접촉시킬 수 있고 또한 표면을 기계가공할 수 있다.

브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 유지보수 유닛(300)은, 유지보수 절차를 시작하기 위해, 적어도 부분적으로 도구 앞에, 즉 지지 패드(12)에 부착되는 연삭 디스크(11) 앞에 위치될 수 있다. 도 12에 도시된 상황에 있어서 브라켓(30)은 "위치 M2"로 지정된 위치에 있는데, 여기서 제거 유닛(40)은 연삭 디스크(11)와 반대에 위치된다. 액츄에이터(20)의 도움으로, 연삭 디스크(11)는 제거 유닛(40)의 상측 상의 베어링 표면(42)에 대하여 압박될 수 있다(cf. 도 8).

위치 M2로부터 시작하여, 브라켓(30)은 연삭 디스크가 베어링 표면(42)에 대하여 압박될 때 좌측으로 더 회전된다("좌측으로" 방향 뿐만 아니라, "상측으로" 또는 "하측으로"와 같은 지정들은 본래적으로 특정 도시들만 참조한다). 브라켓(30)의 이 추가적인 회전 움직임을 이용해, 분리 판(43)이, 상기에서 설명된 바와 같이, 지지 패드(12)와 연삭 디스크(11) 사이로 밀어넣어지고, 이로써 연삭 디스크(11)는 지지 패드(12)로부터 분리된다. 분리된 연삭 디스크(11)는 제거 유닛(40) 내의 개구부(44)를 통해 떨어질 수 있고(도 12에는 미도시, 도 8 참조) 또한 예를 들어, 작은 용기에 착륙할 수 있다. 또는, 연삭 디스크는 유지보수 유닛으로부터 떨어지거나 또는 압축 공기를 이용해 처리될 수 있다.

브라켓(30)의 추가적인 회전 움직임은 유지보수 유닛(300)을 (이제 적재되지 않은) 호퍼(50)가 지지 패드(12)의 반대에 놓이는 "위치 M3"로 지정된 위치로 위치시킨다. 언급된 바와 같이, 지지 패드(12)의 회전 축(A)과 호퍼(50)의 길이방향 축(C)(도 10 참조)은 본질적으로 동일 축상에 배치된다. 액츄에이터(20)의 도움으로, 지지 패드(12)는 호퍼(50)의 상측에 대하여 또한 이로 인해 호퍼 내에 포함된 연삭 디스크들의 스택 중 최상위 연삭 디스크의 배면에 대하여도 압박된다. 예를 들어, 연삭 디스크(11)의 배면 및 지지 패드(12)의 표면은 후크 및 루프 고정자를 형성하도록 설계되기 때문에, 호퍼(50) 내 최상위 연삭 디스크의 배면은 지지 패드(12)에 점착된다. 또는, 연삭 디스크의 배면은 지지 패드(12)의 표면에 점착되도록 설계될 수 있다. 이 경우에 있어서, 예를 들어, 연삭 디스크의 배면에는 접착 층이 마련될 수 있다. 액츄에이터(20)의 도움으로, 지지 패드(12)는 위로 다시 승강되고, 이로써 새로운 연삭 디스크와 지지 패드(12) 사이의 접착으로 인해, 연삭 디스크는 호퍼로부터 꺼내진다. 이후에, 유지보수 유닛은 다시 한번 접혀서 위치 M1에 있을 수 있고 연삭 프로세스는 새로운 연삭 디스크로 계속될 수 있다.

도 11 내지 도 13을 참조하여 도시된 로봇-보조 연삭 기계의 연삭 디스크의 자동 교체를 수반하는 프로세스는 도 14의 흐름도를 참조하여 다시 한번 요약된다. 도 14에 따르면, 유지보수 유닛(300)은 연삭 기계의 지지 패드에 부착되는 연삭 디스크(11) 앞에 위치된다. 이것은 제1 위치(cf. 도 11, 위치 M1)로부터 제2 위치(cf. 도 12, 위치 M2 및 도 14 단계 C1)로 유지보수 유닛을 회전시키는 것에 의해 달성된다. 이후에 지지 패드(12)에 부착되는 연삭 디스크(11)는 유지보수 유닛(300)의 제거 유닛(40)의 베어링 표면(42)에 대하여 압박된다(도 14, 단계 C1 및 도 12 참조). 연삭 디스크(11)를 지지 패드(12)로부터 분리하기 위해, 유지보수 유닛(300)은 더 회전된다. 이것은 제거 유닛(40)의 분리 판(43)의 모서리(430)를 지지 패드(12)와 연삭 디스크(11) 사이에 밀어넣고, 연삭 디스크를 지지 패드(12)로부터 분리시킨다(도 14, 단계 C3 참조). 이러한 측면에서 도 8의 설명을 참조한다.

새로운 연삭 디스크를 지지 패드(12)에 부착하기 위해, 유지보수 유닛은 호퍼(50)가 지지 패드(12)의 반대에 놓이는 제3 위치 M3(cf. 도 13, 위치 M3)로 더 회전된다(도 14, C4 참조). 새로운 연삭 디스크들(11)의 스택은 호퍼(50) 내에 배치된다. 지지 패드(12)를 호퍼(50) 내에 배치되는 새로운 연삭 디스크들의 스택에 대하여 압박하는 것에 의해(도 15, 단계 C5 참조), 스택의 최상위 도구는 지지 패드(12)에 (예를 들어, 호크 및 루프 고정자를 이용해) 점착된다. 이후에 유지보수 유닛(300)은 연삭 디스크(11)를 이용한 표면 기계가공이 유지보수 유닛에 의해 방해받지 않을 제1 위치 M1(도 15, 단계 C6 참조)로 다시 회전될 수 있다.

여기서 설명되는 실시예들은 조합될 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 도 6의 예에 있어서 세정 장치를 추가적으로 제공하는 것이 가능하다. 이것은 예를 들어 호퍼 옆에, 배치되어, 유지보수 유닛이 제4 위치(M4, 미도시)로 회전될 때 세정을 수행하는 것을 가능하게 해줄 수 있다. 유지보수 장치(300)의 모든 장치 또는 서브유닛은 이 위치로부터, 유지보수 절차를 수행하기 위해, 각각의 장치 또는 서브유닛이 지지 패드(12) 반대에 놓이는 특정 위치(예. M2, M3, 등)에 할당될 수 있다. 따라서 로봇은 다양한 유지보수 절차들을 사실상 어떠한 위치에서도 수행할 수 있다.

Claims

조종기구(2) 상에 장착될 수 있는 프레임(22);
도구(11)를 갖는 기계가공 장치;
상기 프레임(22)과 관련하여 상기 도구(11)의 상대적 위치를 조정하기 위해 상기 기계가공 장치에 결합되는 선형 액츄에이터(20);
상기 프레임(22) 상에 회전-장착되는 브라켓(30)을 갖는 유지보수 유닛(300)을 포함하고, 이로써 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 상기 도구(11) 앞에 적어도 부분적으로 위치될 수 있게 되는, 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 상기 도구(11)에 반대로 위치될 수 있는 세정 장치(33, 31)를 포함하는, 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 위치될 수 있는 브러쉬(33)를 포함하고, 이로써 상기 도구(11)는 상기 선형 액츄에이터(20)의 도움으로 상기 브러쉬(33)를 압박할 수 있는, 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 위치될 수 있는 적어도 하나의 노즐(31)을 포함하고, 이로써 상기 도구(11) 상으로 상기 노즐(31)을 통해, 세정제가 분사되거나 또는 압축 공기가 불어나올 수 있는, 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 액츄에이터(20)는 유지보수 모드에서 상기 도구(11)를 상기 유지보수 유닛(300)의 일 부분에 대하여 압박하도록 구성되는, 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 기계가공 장치로부터 상기 도구(11)를 제거하도록 구성되는 제거 유닛(40)을 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 연삭 기계이고 상기 도구(11)는 연삭 디스크인, 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제거 유닛(40)은 베어링 표면(42) 및 분리 판(42)에 실질적으로 평행하게 배치되는 분리 판(43)을 포함하고, 이로써 상기 도구(11)는 상기 베어링 표면(42)에 대해 압박될 때, 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 발생되는 상기 제거 유닛(40)의 움직임을 통해, 상기 분리 판(43)은 상기 도구(11)와 상기 도구가 부착되는 지지 패드(12) 사이에 삽입되고, 이로써 상기 도구(11)는 상기 지지 판(12)으로부터 분리되는, 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)은 동일한 종류의 다양한 도구들, 특히 연삭 디스크들을 수용할 수 있는, 호퍼(50)를 더 포함하는, 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 호퍼(50)는 본체(51) 및 유지 링(53)을 포함하고, 본체 내부에는 스프링(55)으로 바이어스된 캐리지(54)가 배치되고, 이때 도구들(11)의 스택이 상기 캐리지(54) 상에 배치될 때, 상기 스프링(55)에 의해 생성되는 힘(Fv)은 상기 유지 링(53)에 대하여 상기 도구(11)를 압박하는, 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 브라켓(30)을 회전시키는 것에 의해 위치될 수 있는 제2 노즐을 포함하고, 이로써 액체 또는 패이스트, 특히 연삭제가 상기 제2 노즐을 통해 상기 도구 상에 적용될 수 있는, 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임(22) 및 상기 브라켓(30)에 결합되고 또한 제1 위치(M1)로부터 제2 위치(M2)로 상기 유지보수 유닛(300)을 회전시키도록 구성되는 드라이브(25)를 더 포함하는, 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 제2 위치(M2)에서 상기 도구(11) 앞에 적어도 부분적으로 위치되고 상기 제1 위치(M1)에서 상기 도구(11)로 상기 작업편 표면의 기계가공을 방해하지 않는, 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 상기 프레임(22) 상에 장착되는 모터(10a) 뿐만 아니라, 상기 도구(11)에 상기 모터(10a)를 결합하는 텔레스코픽 섀프트(10c)를 포함하는, 장치.
프레임(22) 상에 회전-장착되는, 유지보수 유닛(300)을, 상기 유지보수 유닛(300)이 기계가공 장치의 도구(11) 앞에 위치되는 위치에, 위치시키는 단계, 이때 상기 도구(11)는 선형 액츄에이터(20)를 통해 상기 프레임(22)에 결합되고 또한 상기 프레임(22)은 조종기구(1) 상에 장착되고;
상기 도구(11)를 상기 선형 액츄에이터(20)의 도움으로 상기 유지보수 유닛(300)의 일 구성요소에 대하여 압력으로 압박하는 단계를 포함하는, 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)의 구성요소는 세정 장치의 브러쉬(33)인, 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 세정 장치의 노즐을 이용해 상기 도구(11) 상으로 세정제를 분사 및/또는 압축 공기로 상기 도구를 부는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도구(11)는 상기 유지보수 유닛(300)의 구성요소에 대하여 압박되는 동안, 상기 기계가공 도구의 모터에 의해 구동되는, 방법.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 연삭 기계이고 상기 도구(11)는 상기 연삭 기계의 회전 지지 패드(12) 상에 배치되는 연삭 디스크인, 방법.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 벨트 샌더이고 상기 도구(11)는 회전 샌딩 벨트인, 방법.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 진동 샌더이고 상기 도구(11)는 상기 연삭 기계의 진동 지지 패드(12) 상에 배치되는 연삭 디스크인, 방법.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계가공 장치는 연마 기계이고 상기 도구(11)는 지지 패드(12)에 부착되는 연마 디스크인, 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)의 구성요소는 제거 유닛(40)의 베어링 표면(42)인, 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 제거 유닛(40)의 분리 판(43)의 모서리(43)가 지지 패드(12)와 이에 부착된 상기 도구(11) 사이에 삽입될 때까지 상기 유지보수 유닛(300)을 회전시키는 단계를 더 포함하고, 이로써 상기 도구(11)는 상기 지지 패드(12)로부터 분리되는, 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)의 추가적인 구성요소는 그 안에 포함되는 새로운 도구들의 스택을 갖는 호퍼(50)이고, 상기 방법은
상기 호퍼(50)가 상기 기계가공 장치의 지지 패드(12)에 반대로 놓일 때까지 상기 유지보수 유닛(300)을 회전시키는 단계;
상기 호퍼(50) 내에 포함되는 상기 도구들의 스택에 대하여 상기 지지 패드(12)를 압박하는 단계를 더 포함하고, 이때 상기 스택의 최상위 도구는 상기 지지 패드(12)에 부착되는, 방법.
연삭 기계의 연삭 디스크들의 자동 교체를 위한 방법에 있어서,
유지보수 유닛(330)의 회전을 이용해, 유지보수 유닛(300)을 위치시키는 단계, 유지보수 유닛은 상기 연삭 기계에 대하여, 제1 위치(M1)로부터 제2 위치(M2)로 회전될 수 있고, 이때 상기 유지보수 유닛(300)은 상기 연삭 기계의 지지 패드(12)에 부착되는 연삭 디스크(11) 앞에 위치되고;
상기 지지 패드(12)에 부착되는 상기 연삭 디스크(11)를 상기 유지보수 유닛(300)의 제거 유닛(40)의 베어링 표면(42)에 대하여 압박하는 단계;
상기 유지보수 유닛(300)을 상기 제거 유닛(40)의 분리 판(43)의 모서리(430)가 상기 지지 패드(12)와 상기 연삭 디스크(11) 사이에 삽입될 때까지 더 회전시키는 단계를 포함하고, 이로써 상기 연삭 디스크(11)는 상기 지지 패드(12)로부터 분리되는, 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)을 호퍼(50)가 상기 지지 패드(12)에 반대로 놓이는 제3 위치(M3)로 더 회전시키는 단계, 이때 새로운 연삭 디스크(11)의 스택이 상기 호퍼(50) 내에 배치되고;
상기 지지 패드(12)를 상기 호퍼(50) 내에 포함되는 상기 새로운 도구들의 스택 상에 밀어넣는 단계를 더 포함하고, 이로써 상기 스택의 최상위 도구는 상기 지지 패드(12)에 부착되는, 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 유지보수 유닛(300)을 상기 유지보수 유닛의 연삭 디스크(11)를 이용하는 표면 기계가공이 상기 유지보수 유닛(300)에 의해 방해되지 않는 상기 제1 위치(M1)로 회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 제1 위치(M1)에서, 상기 유지보수 유닛은 상기 연삭 기계에 본질적으로 옆에 있는, 방법.
연마 기계에 대하여 회전될 수 있고 또한 노즐을 갖는, 유지보수 유닛(300)을, 상기 노즐이 상기 연마 기계의 연마 도구를 향하는 유지보수 위치(M2)에 위치시키는 단계;
상기 노즐의 도움으로 상기 연마 도구 상에 연마제를 분사하는 것에 의해 상기 연마 도구에 연마제를 적용하는 단계;
상기 유지보수 유닛(300)을 접힌 위치(M2)에 위치시키는 단계, 이때 연마 프로세스는 방해되지 않는, 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 연마 기계는 로봇에 의해 안내되고 또한 위치시키는 단계는 상기 로봇의 컨트롤러에 의해 발생되는, 방법.