WO2018029181A1 - Schleifvorrichtung - Google Patents

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WO2018029181A1
WO2018029181A1 PCT/EP2017/070042 EP2017070042W WO2018029181A1 WO 2018029181 A1 WO2018029181 A1 WO 2018029181A1 EP 2017070042 W EP2017070042 W EP 2017070042W WO 2018029181 A1 WO2018029181 A1 WO 2018029181A1
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WO
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grinding
polishing
stations
unit
exchange device
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Application number
PCT/EP2017/070042
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard BLESSING
Original Assignee
Shl Holding Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shl Holding Ag filed Critical Shl Holding Ag
Publication of WO2018029181A1 publication Critical patent/WO2018029181A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0038—Other grinding machines or devices with the grinding tool mounted at the end of a set of bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
    • B24D9/08—Circular back-plates for carrying flexible material
    • B24D9/085—Devices for mounting sheets on a backing plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B25J15/0491—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof comprising end-effector racks

Definitions

  • the invention relates to a method for exchanging a arranged on a grinding or polishing apparatus
  • the invention further relates to an associated exchange device and an associated system.
  • Grinding and polishing devices are used for grinding and polishing surfaces of different materials in a variety of ways.
  • Grinding and polishing machines are equipped with programmable robot arms, which provide the
  • Wear abrasive device or the polishing device and control along programmed tracks.
  • the grinding or polishing devices have a
  • Abrasive element or a polishing element which have a working surface, in part in conjunction with a grinding or polishing paste to be processed
  • Polishers Grinding elements and polishing elements
  • Polishing stopped and then replaced the grinding or polishing. During this process, the grinding or polishing process must be interrupted. This results in time losses and, as a result, productivity is reduced.
  • the grinding wheel is removed from the clamp so that the used grinding wheel is peeled off the receiving plate and remains in the clamp.
  • the grinding or polishing device must be stopped and it can be no grinding or
  • the invention is based on the object, a
  • Polishing of the in step a filed grinding or polishing apparatus and arranging an unused grinding element or Polierlements by means provided on the exchange means handling device, in particular a replacement robot.
  • Polishing is thus minimized and increases the output.
  • Polishing device from the robot takes place at a first or second station of an inventive
  • the grinding or polishing robot controls a second or first station of the exchange device. There, another grinding or polishing device with unused grinding or polishing element is coupled to the robot, which is then operational again.
  • a significant economic advantage is achieved by the interruption time of the grinding or polishing process is significantly reduced.
  • Handling device removed and an unused grinding or polishing on the grinding or
  • Polishing device arranged.
  • the workpiece to be machined is ground or polished, so that the duration of the replacement process has no (negative) influence on the productivity of the workpiece machining.
  • the steps b. and c. can be carried out simultaneously or with a time delay.
  • the steps a. to c. multiple
  • the invention is also solved by a
  • a replacement robot in particular a replacement robot, and at least two stations for receiving a respective grinding or
  • the exchange device has, in particular, a handling device by means of which the used grinding or polishing element of the uncoupled grinding or polishing device can be removed and an unconsumed grinding or polishing element can be arranged on the grinding or polishing device.
  • polishing elements is provided.
  • Handling device easily and quickly record an unused grinding or polishing and arrange it on a grinding or polishing device.
  • Polishing elements in the magazine unit can be new
  • a receiving unit for receiving used grinding or polishing elements is provided. Used sanding or
  • Polishing elements can therefore be removed from the grinding or
  • the handling unit has a
  • polishing device wherein the manipulator unit comprises a vacuum gripping device.
  • Vacuum gripping device can be unused in particular
  • Grinding or polishing elements are detected and arranged on the grinding or polishing device. To remove used grinding or polishing elements can also
  • Vacuum gripper find use. It is also conceivable that for this purpose an additional gripping device, for example a gripper or a separating device is provided, wherein the separating device in the
  • the at least two stations each have a sensor for detecting the presence of a grinding or polishing device.
  • a control device can be present, which evaluates the sensor signals and controls the robot in such a way that it carries along the grinding or polishing device
  • Poliervoriques and the grinding or polishing a replaceable intermediate element is provided, wherein the exchange means an intermediate element unit for
  • the intermediate elements may be in particular intermediate plates. These can in particular facilitate the detachment of the grinding or polishing elements during the change process.
  • the at least two stations are provided on an integrally formed station unit.
  • a station unit is particularly easy and quick to mount on a frame.
  • the stations are arranged individually on a frame.
  • a particularly preferred development of the invention results from the fact that at least two stations for receiving a first type of grinding or
  • Polishing devices in particular of orbital sanders, are formed, and that at least two other stations for receiving a different type of grinding or polishing devices, in particular eccentric grinders are formed. During a grinding or
  • Polishing process can therefore be the kind of used
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that a frame is provided with a support plate, wherein the handling device and / or the
  • Intermediate element unit is arranged on the support plate or are. Preferably, all components are arranged on the frame.
  • Polishing devices are provided opposite.
  • the handling unit is provided in the middle region of the carrier plate, while the at least two stations, as well as the magazine unit and the
  • the support plate can in this case in particular
  • Stations can be provided on two opposite sides, while the magazine unit and the receiving unit can be on the two other opposite sides.
  • the object stated at the outset is also achieved by a system for operating the method according to the invention.
  • the system comprises an inventive
  • Polishing robot on which a grinding or polishing device is arranged or can be arranged.
  • the system allows a more economical operation of a grinding or
  • Polishing robot by the downtime of the robot is greatly reduced. Only when replacing the grinding or polishing devices (by uncoupling a grinding or polishing device with used grinding or polishing
  • Polishing element finds a brief interruption of
  • Support plate a handling unit, a
  • the replacement device can therefore be constructed in a modular manner in particular, wherein the frame can have a number of mounting holes, so that a different number of stations, as required, can be used.
  • Figure 1 is a perspective view of a
  • Figure 2 is another perspective view of
  • Figure 3 is a perspective view of a
  • Figure 4 is a perspective view of a
  • Figures 1 and 2 show a total of the
  • Reference numeral 2 denotes the exchange means.
  • Exchange device 2 has a frame 4 with a horizontally extending support plate 6.
  • a handling device 8 designed, for example, as a 6-axis robot
  • a station unit 10 On two opposite sides of the support plate 6, a station unit 10, each with three stations 12 is provided in each case. At each station 12, a grinding or polishing device 14, 16 is arranged.
  • the grinding or polishing devices 14 are designed as orbital sander (see Fig. 3), while the grinding or
  • Polishing devices 16 as eccentric grinders are formed.
  • three magazine units 18 are provided. These include each five mandrels 20 which protrude transversely to the support plate 6. These spikes 20 may be unused, not shown, as grinding or polishing wheels or as polishing pads
  • Intermediate element unit 22 for arranging a number of unused, not shown, intermediate elements provided.
  • Receiving units 24 provided for receiving used also not shown, grinding or polishing.
  • the grinding or polishing devices 14,16 have a known structure. Consequently, a respective grinding head 26 is provided with a receiving plate 28.
  • the receiving plate 28 has a hook and loop fastener surface.
  • a, not shown, grinding wheel on the receiving plate 28 by means of a hook and loop fastener can be arranged detachably.
  • the Velcro connection ensures the transmission of torque in the grinding plane. Nevertheless, the solubility for grinding disc exchange
  • the receiving plate 28 has a number of openings.
  • openings correspond to openings of a grinding wheel or a polishing element arranged thereon. Through these openings, by means of a not shown,
  • the openings in the grinding wheels or the Polierlementen correspond in addition to the thorns 20 of the magazine units 18, so that the openings also serve to support the grinding wheels and Polierlemente.
  • the grinding or polishing devices 14,16 have a receiving bolt 32 and a receiving opening 34, so that a grinding or polishing robot can safely hold the grinding or polishing devices 14,16.
  • Polishing robot provided. The grinding or
  • Polishing devices 14,16 are therefore electrical
  • Conceivable would also be a pneumatic or hydraulic operation.
  • Handling unit 8 a manipulator unit 38.
  • This includes a vacuum gripping device for gripping unused grinding or polishing elements from the magazine units 18.
  • the manipulator unit 38 includes a two-finger gripping device for removing used grinding wheels from the grinding or polishing devices 14,16.
  • Polishers l4, 16 to detect at a station 12 sensors are also provided. Furthermore, a control device, not shown, which provides the
  • Handing unit 8 passes. Thus, it can be ensured that the robot is an empty station 12 for
  • the exchange device 2 is modular.
  • the support plate 6 has a plurality of mounting holes 7.
  • a different number of station units 10
  • Carrier plate 6 can be arranged.
  • a grinding or polishing element arranged on the grinding or polishing device 14, 16 can then be exchanged as follows:
  • Polishing picked up by the grinding or polishing robot, so that one of the stations 12 is empty, which is detected by a sensor and to a control device
  • Polishing device 14,16 is worn and needs to be replaced.
  • the station 12 exerts a holding force by positive engagement on the grinding or polishing device 14, 16, so that a decoupling of the grinding or
  • Polishing device 14, 16 is made possible by the grinding or polishing robot. Thereupon, the grinding or polishing robot moves another station 12 with a grinding or polishing device 14, 16 with unused grinding or grinding device arranged thereon
  • Polishing element and takes the grinding or
  • Polishing device 14, 16 wherein the station 12 while a holding force by positive engagement on the grinding or polishing device 14, 16 exerts.
  • Polishing robot then moves with the grinding or

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Verfahren zum Austauschen eines an einer Schleif- oder Poliervorrichtung angeordneten Schleif- oder Polierelements, insbesondere einer Schleifscheibe, wobei die Schleif- oder Poliervorrichtung an einem Schleif- oder Polierroboter angeordnet ist, wobei folgende Schritte durchgeführt werden: a. Entkoppeln der Schleif- oder Poliervorrichtung mit benutztem Schleif- oder Polierelement vom Schleif- oder Polierroboter an einer ersten bzw. zweiten Station einer Austauscheinrichtung; b. Anordnen einer anderen Schleif- oder Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleif- oder Polierelement an der ersten Handhabungseinheit an einer zweiten bzw. ersten Station der Austauscheinrichtung; c. Abnehmen des verbrauchten Schleif- oder Polierelements von der in Schritt a. abgelegten Schleif- oder Poliervorrichtung und Anordnen eines unverbrauchten Schleif- oder Polierelements mittels einer an der Austauscheinrichtung vorgesehenen Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Austauschroboters.

Description

Titel : Schlei fVorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austauschen eines an einer Schleif- oder Poliervorrichtung angeordneten
Schleif- oder Polierelements, insbesondere einer
Schleifscheibe, einer Polierscheibe oder eines Polierpads, wobei die Schleif- oder Poliervorrichtung an einem
(Schleif-) Roboter angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine dazugehörige Austauscheinrichtung und ein dazugehöriges System.
Schleif- und Poliervorrichtungen werden zum Schleifen und Polieren von Oberflächen unterschiedlichster Materialien in vielfältiger Art und Weise eingesetzt.
Besonders bedeutsame Anwendungsgebiete sind die
Automobilfertigung und die Herstellung von Küchen- oder Badarmaturen. Vor einer Oberflächenveredelung, etwa durch Lackieren oder Galvanisieren, werden dabei die Oberflächen geschliffen und/oder teilweise poliert. Dazu werden
regelmäßig Schleif- und Poliervorrichtungen verwendet, die nach dem Prinzip des Schwing- bzw. Exzenterschleifers arbeiten. Schleif- und Polieranlagen verfügen hierzu über programmgesteuerte Roboterarme, welche die
SchleifVorrichtung bzw. die Poliervorrichtung tragen und entlang einprogrammierter Bahnen steuern.
Die Schleif- oder Poliervorrichtungen weisen ein
Schleifelement oder ein Polierelement, auf, welche eine Arbeitsfläche aufweisen, die teilweise in Verbindung mit einer Schleif- oder Polierpaste die zu bearbeitende
Oberfläche in der gewünschten Weise glätten und veredeln. Die Arbeitsflächen nutzen sich vergleichsweise rasch ab. Daher müssen die Schleifelemente oder Polierlemente
regelmäßig ausgetauscht werden.
Um dies zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, sind die
Schleifelemente oder Polierlemente lösbar an der
SchleifVorrichtung bzw. der Poliervorrichtung befestigt. Regelmäßig werden die Schleif- oder Polierelemente hierzu auf einem Aufnahmeteller des Schleifköpfs der
SchleifVorrichtung bzw. der Poliervorrichtung mittels einer Klettverbindung (Klettverschluss) befestigt. Der
Klettverschluss sorgt einerseits für die sichere
Übertragung der für das Schleifen notwendigen Drehmomente (Scherkräfte) und gewährleistet andererseits, dass die Schleifelemente oder Polierlemente durch eine gezielte Schälbeanspruchung von dem Aufnahmeteller gelöst werden können .
Im Zusammenhang mit der beanspruchten Erfindung wird nachfolgend zur sprachlichen Vereinfachung von Schleif- oder Poliervorrichtungen bzw. von Schleifelementen oder Polierlementen bzw. Schleif- oder Polierroboter gesprochen. Gemeint ist damit immer beides Schleif- und
Poliervorrichtungen; Schleifelemente und Polierlemente ;
Schleifroboter und Polierroboter.
Ein Austausch der benutzten Schleif- oder Polierelemente erfolgt meist manuell. Dabei wird die Schleif- oder
Poliervorrichtung angehalten und dann das Schleif- oder Polierelement ausgetauscht. Während dieses Vorgangs muss der Schleif- oder Poliervorgang unterbrochen werden. Es ergeben sich Zeitverluste und damit einhergehend verringert sich die Produktivität.
Aus der EP 0565953 AI ist ein automatischer Wechsel eines Schleifelements vorbekannt. Dabei wird eine verbrauchte Schleifscheibe mittels einer feststehenden Klammer
gegriffen. Anschließend wird die Schleifscheibe so von der Klammer entfernt, dass die verbrauchte Schleifscheibe von dem Aufnahmeteller abgeschält wird und in der Klammer bleibt .
Auch während des automatisierten Wechsels des
Schleifelements muss die Schleif- oder Poliervorrichtung angehalten werden und es kann keine Schleif- oder
Polierbearbeitung durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein
zeitsparenderes und wirtschaftlicheres Verfahren zum
Austauschen eines an einer Schleif- oder Poliervorrichtung angeordneten Schleifelements oder Polierelements
bereitzustellen . Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Es ist demnach vorgesehen, die folgenden
Verfahrensschritte durchzuführen :
a. Entkoppeln der Schleif- oder Poliervorrichtung mit benutztem Schleifelement oder Polierlement von einem
Roboter an einer ersten bzw. zweiten Station einer
Austauscheinrichtung ;
b. Ankoppeln einer anderen Schleif- oder Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleifelement oder unbenutztem
Polierlement am Roboter an einer zweiten bzw. ersten
Station der Austauscheinrichtung;
c. Abnehmen des verbrauchten Schleifelements oder
Polierlements von der in Schritt a. abgelegten Schleif- oder Poliervorrichtung und Anordnen eines unverbrauchten Schleifelements oder Polierlements mittels einer an der Austauscheinrichtung vorgesehenen Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Austauschroboters.
Es ist erfindungsgemäß also vorgesehen, die gesamte
Schleif- oder Poliervorrichtung mit benutztem Schleif- oder Polierelement vom Roboter zu entkoppeln und unmittelbar danach eine andere Schleif- oder Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleif- oder Polierelement an dem Roboter anzukoppeln. Danach kann der Roboter mit der produktiven Schleif- oder Polierbearbeitung fortfahren. Die
Unterbrechung der produktiven Schleif- oder
Polierbearbeitung wird somit minimiert und der Ausstoß erhöht .
Das erfindungsgemäße Entkoppeln der Schleif- oder
Poliervorrichtung vom Roboter erfolgt an einer ersten bzw. zweiten Station einer erfindungsgemäßen
Austauscheinrichtung . Sodann steuert der Schleif- oder Polierroboter eine zweite bzw. erste Station der Austauscheinrichtung an. Dort wird eine andere Schleif- oder Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleif- oder Polierelement an dem Roboter angekoppelt, der dann wieder einsatzfähig ist. Dadurch wird hierdurch ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil erzielt, indem die Unterbrechungszeit des Schleif- oder Poliervorgangs erheblich reduziert wird.
Sodann wird das verbrauchte Schleif- oder Polierelement von der abgelegten Schleif- oder Poliervorrichtung mittels einer an der Austauscheinrichtung vorgesehenen
Handhabungseinrichtung entfernt und ein unverbrauchtes Schleif- oder Polierelement an der Schleif- oder
Poliervorrichtung angeordnet.
Im Gegensatz zum Stand der Technik findet das Austauschen eines Schleif- oder Polierelements vollständig entkoppelt von dem Roboter statt, der die Werkstücke bearbeitet.
Während dieses Austauschvorgangs wird das zu bearbeitende Werkstück geschliffen bzw. poliert, so dass die Zeitdauer des Austauschvorgangs keinen (negativen) Einfluss auf die Produktivität der Werkstückbearbeitung hat.
Die Schritte b. und c. können dabei gleichzeitig oder zeitversetzt durchgeführt werden.
Vorzugsweise werden die Schritte a. bis c. mehrfach
durchgeführt. Während des Schleifens oder Polierens eines Werkstücks müssen Schleif- oder Polierelemente mehrfach ausgetauscht werden. Insofern kann ein im Wesentlichen kontinuierliches Schleifen oder Polieren einer Oberfläche durchgeführt werden, während ein Roboter gemäß dem Stand der Technik bei jedem Wechsel eines Schleif- oder
Polierelements stillsteht und unproduktiv ist.
Die Erfindung wird auch gelöst durch eine
Austauscheinrichtung zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine Handhabungseinrichtung,
insbesondere einen Austauschroboter, sowie wenigstens zwei Stationen zur Aufnahme jeweils einer Schleif- oder
Poliervorrichtung. Die erfindungsgemäße
Austauscheinrichtung ermöglicht das Abkoppeln einer
Schleif- oder Poliervorrichtung mit verbrauchtem Schleifoder Polierelement, sowie ein Anordnen einer anderen
Schleif- oder Poliervorrichtung mit unverbrauchten Schleifoder Polierelementan einem Roboter.
Ferner weist die Austauscheinrichtung insbesondere eine Handhabungseinrichtung auf, mittels derer das verbrauchte Schleif- oder Polierelement der abgekoppelten Schleif- oder Poliervorrichtung entfernt und ein unverbrauchtes Schleifoder Polierelement an der Schleif- oder Poliervorrichtung angeordnet werden kann.
Vorteilhaft ist dabei, wenn eine Magazineinheit zur
Anordnung einer Anzahl unbenutzter Schleif- oder
Polierelemente vorgesehen ist. Somit kann die
Handhabungseinrichtung auf einfache und schnelle Art und Weise ein unbenutztes Schleif- oder Polierelement aufnehmen und an einer Schleif- oder Poliervorrichtung anordnen.
Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mehrere, insbesondere zwei oder drei Magazineinheiten vorhanden sind, um genügend unbenutzte Schleif- oder
Polierelemente bereitzustellen. Dabei ist insbesondere auch denkbar, dass Sensoren zur Detektion der Präsenz von
Schleif- oder Polierelementen in der Magazineinheit vorgesehen sind. Bei Abwesenheit von Schleif- oder
Polierelementen in der Magazineinheit können neue
unbenutzte Schleif- oder Polierelemente nachgefüllt werden.
In diesem Zusammenhang ist weiter besonders bevorzugt, wenn eine Aufnähmeeinheit zur Aufnahme benutzter Schleif- oder Polierelemente vorgesehen ist. Benutzte Schleif- oder
Polierelemente können folglich von den Schleif- oder
Poliervorrichtungen abgenommen werden und in der
Aufnähmeeinheit abgelegt werden. Auch hier können Sensoren vorgesehen sein, die feststellen, ob die Aufnähmeeinheit voll ist oder noch Schleif- oder Polierelemente aufnehmen kann .
Vorteilhafterweise weist die Handhabungseinheit eine
Manipulatoreinheit zum Entfernen eines benutzten Schleifoder Polierelements von einer Schleif- oder
Poliervorrichtung bzw. zum Anordnen eines unbenutzten
Schleif- oder Polierelements an einer Schleif- oder
Poliervorrichtung auf, wobei die Manipulatoreinheit eine Vakuumgreifeinrichtung umfasst. Mittels der
Vakuumgreifeinrichtung können insbesondere unbenutzte
Schleif- oder Polierelemente erfasst und an der Schleifoder Poliervorrichtung angeordnet werden. Zum Entfernen von benutzten Schleif- oder Polierelementen kann auch die
Vakuumgreifeinrichtung Verwendung finden. Es ist auch denkbar, dass hierzu eine zusätzliche Greifeinrichtung, beispielsweise ein Greifer oder eine Trenneinrichtung vorhanden ist, wobei die Trenneinrichtung in die
Grenzfläche zwischen Schleif- oder Poliervorrichtung und Schleif- oder Polierelement eingreifen und somit das
Schleif- oder Polierelement von der Schleif- oder
Poliervorrichtung ablösen kann. Besonders bevorzugt ist weiter, wenn die wenigstens zwei Stationen jeweils einen Sensor zur Detektion der Präsenz einer Schleif- oder Poliervorrichtung aufweisen. Dabei kann insbesondere eine Steuereinrichtung vorhanden sein, die die Sensorsignale auswertet und den Roboter derart ansteuert, dass dieser die Schleif- oder Poliervorrichtung mit
benutztem Schleif- oder Polierelement an einer leeren
Station entkoppelt und sodann eine Schleif- oder
Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleif- oder
Polierelement an einer anderen Station aufnimmt.
Denkbar ist, dass zwischen der Schleif- oder
Poliervorrichtung und dem Schleif- oder Polierelement ein auswechselbares Zwischenelement vorgesehen ist, wobei die Austauscheinrichtung eine Zwischenelementeinheit zur
Anordnung einer Anzahl unbenutzter Zwischenelemente
aufweist. Die Zwischenelemente können dabei insbesondere Zwischenbleche sein. Diese können insbesondere das Ablösen der der Schleif- oder Polierelemente beim Wechselvorgang erleichtern .
Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Stationen an einer einstückig ausgebildeten Stationseinheit vorgesehen. Eine derartige Stationseinheit ist besonders einfach und schnell an ein Gestell montierbar.
Andererseits ist denkbar, dass die Stationen einzeln an einem Gestell angeordnet sind.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass wenigstens zwei Stationen zur Aufnahme einer ersten Art von Schleif- oder
Poliervorrichtungen, insbesondere von Schwingschleifern, ausgebildet sind, und dass wenigstens zwei andere Stationen zur Aufnahme einer anderen Art von Schleif- oder Poliervorrichtungen, insbesondere von Exzenterschleifern, ausgebildet sind. Während eines Schleif- oder
Poliervorgangs kann folglich die Art der verwendeten
Schleif- oder Poliervorrichtung schnell und einfach
gewechselt werden und somit den Schleifanforderungen angepasst werden.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Gestell mit einer Trägerplatte vorgesehen ist, wobei die Handhabungseinrichtung und/oder die
wenigstens zwei Stationen und/oder die Magazineinheit und/oder die Aufnähmeeinheit und/oder die
Zwischenelementeinheit an der Trägerplatte angeordnet ist bzw. sind. Vorzugsweise sind sämtliche Komponenten an dem Gestell angeordnet.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Stationen für die erste Art von Schleif- oder Poliervorrichtungen den
Stationen für die zweite Art von Schleif- oder
Poliervorrichtungen gegenüberliegend vorgesehen sind.
Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache und kompakte Anordnung .
Vorteilhafterweise ist die Handhabungseinheit im mittleren Bereich der Trägerplatte vorgesehen, während die wenigstens zwei Stationen, sowie die Magazineinheit und die
Aufnähmeeinheit am Randbereich der Trägerplatte angeordnet sind. Die Trägerplatte kann hierbei insbesondere
quadratisch oder rechteckig sein, wobei die beiden
Stationen an zwei gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sein können, während die Magazineinheit und die Aufnähmeeinheit an den zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten sein können. Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch ein System zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Folglich umfasst das System eine erfindungsgemäße
Austauscheinrichtung, sowie einen Schleif- oder
Polierroboter, an dem eine Schleif- oder Poliervorrichtung angeordnet oder anordenbar ist. Das System ermöglicht ein wirtschaftlicheres Betreiben eines Schleif- oder
Polierroboters, indem die Stillstandszeit des Roboters stark reduziert wird. Lediglich beim Austausch der Schleifoder Poliervorrichtungen (durch Abkoppeln einer Schleifoder Poliervorrichtung mit benutztem Schleif- oder
Polierelement und anschließendes Ankoppeln einer Schleifoder Poliervorrichtung mit unbenutztem Schleif- oder
Polierelement findet eine kurze Unterbrechung der
Bearbeitung eines Werkstücks statt.
Schließlich kann die eingangs gestellte Aufgabe auch gelöst werden durch einen Bausatz für eine erfindungsgemäße
Austauscheinrichtung, umfassend ein Gestell mit einer
Trägerplatte, eine Handhabungseinheit, eine
Stationseinheit, eine Magazineinheit und eine
Aufnahmeeinheit . Die Austauscheinrichtung kann folglich insbesondere modular aufgebaut sein, wobei das Gestell eine Anzahl Montagelöcher aufweisen kann, sodass je nach Bedarf eine unterschiedliche Anzahl von Stationen,
Magazineinheiten und Aufnahmeeinheiten am Gestell
anordenbar sind.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellte
Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und
erläutert ist. Es zeigen:
Figur 1 eine Perspektivansicht einer
Austauscheinrichtung ;
Figur 2 eine weitere Perspektivansicht der
Austauscheinrichtung gemäß Figur 1 ohne
Stationen;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines
Schwingschleifers gemäß Figur 1; und
Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines
Exzenterschleifers gemäß Figur 1 ;
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine insgesamt mit dem
Bezugszeichen 2 bezeichnete Austauscheinrichtung. Die
Austauscheinrichtung 2 weist ein Gestell 4 mit einer horizontal verlaufenden Trägerplatte 6 auf. Im mittleren Bereich der Trägerplatte 6 ist eine beispielsweise als 6- Achs-Roboter ausgebildete Handhabungseinrichtung 8
angeordnet .
An zwei gegenüberliegenden Seiten der Trägerplatte 6 ist jeweils eine Stationseinheit 10 mit jeweils drei Stationen 12 vorgesehen. An jeder Station 12 ist eine Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 angeordnet. Die Schleif- oder Poliervorrichtungen 14 sind dabei als Schwingschleifer (vgl. Fig. 3) ausgebildet, während die Schleif- oder
Poliervorrichtungen 16 als Exzenterschleifer (vgl. Fig. 4) ausgebildet sind.
In einem weiteren Seitenbereich der Trägerplatte 6 sind drei Magazineinheiten 18 vorgesehen. Diese umfassen jeweils fünf Dorne 20, die quer zur Trägerplatte 6 abragen. Auf diese Dornen 20 können unbenutzte, nicht gezeigte, als Schleif- oder Polierscheiben oder als Polierpads
ausgebildete Schleif- oder Polierelemente aufgesteckt werden. Neben der Magazineinheit 18 ist eine
Zwischenelementeinheit 22 zur Anordnung einer Anzahl unbenutzter, nicht gezeigter, Zwischenelemente vorgesehen.
Auf der dazu gegenüberliegenden Seite sind zwei
Aufnahmeeinheiten 24 zur Aufnahme benutzter, ebenfalls nicht gezeigter, Schleif- oder Polierelemente vorgesehen.
Die Schleif- oder Poliervorrichtungen 14,16 weisen einen bekannten Aufbau auf. Folglich ist jeweils ein Schleifköpf 26 mit einem Aufnahmeteller 28 vorgesehen.
Der Aufnahmeteller 28 weist eine Klettverschluss-Oberflache auf. Somit kann eine, nicht gezeigte, Schleifscheibe an dem Aufnahmeteller 28 mittels eines Klettverschlusses lösbar angeordnet werden. Die Klettverbindung gewährleistet die Übertragung des Drehmoments in der Schleifebene . Dennoch wird die Lösbarkeit zum SchleifScheibentausch
gewährleistet .
Der Aufnahmeteller 28 weist eine Anzahl Öffnungen auf.
Diese Öffnungen korrespondieren mit Öffnungen einer daran angeordneten Schleifscheibe oder eines Polierlements . Durch diese Öffnungen kann mittels einer nicht gezeigten,
Absaugvorrichtung Schleifstaub durch die Kanäle 30 von der geschliffenen Oberfläche abgesaugt werden. Die Öffnungen in den Schleifscheiben oder den Polierlementen korrespondieren dabei zudem mit den Dornen 20 der Magazineinheiten 18, sodass die Öffnungen auch zur Lagerung der Schleifscheiben und Polierlemente dienen. Ferner weisen die Schleif- oder Poliervorrichtungen 14,16 einen Aufnahmebolzen 32 sowie eine Aufnahmeöffnung 34 auf, sodass ein Schleif- oder Polierroboter die Schleif- oder Poliervorrichtungen 14,16 sicher aufnehmen kann. Zudem sind Anschlüsse 36 zur Stromverbindung der Schleif- oder
Poliervorrichtungen 14, 16 mit dem Schleif- oder
Polierroboter vorgesehen. Die Schleif- oder
Poliervorrichtungen 14,16 sind folglich elektrisch
betreibbar. Denkbar wäre allerdings auch ein pneumatisches oder hydraulisches Betreiben.
Um ein Schleif- oder Polierelement von einer Schleif- oder Poliervorrichtung 14,16 zu entfernen, weist die
Handhabungseinheit 8 eine Manipulatoreinheit 38 auf. Diese umfasst eine Vakuumgreifeinrichtung zum Greifen unbenutzter Schleif- oder Polierelemente von den Magazineinheiten 18. Ferner umfasst die Manipulatoreinheit 38 eine Zwei-Finger- GreifVorrichtung zum Entfernen benutzter Schleifscheiben von den Schleif- oder Poliervorrichtungen 14,16. Das
Entfernen eines Polierlements erfolgt auf die gleiche
Weise .
Um die Anwesenheit einer Schleif- oder
Poliervorrichtungl4 , 16 an einer Station 12 zu detektieren sind zudem Sensoren vorgesehen. Weiterhin ist eine nicht gezeigte Steuereinrichtung vorgesehen, die die
Sensorsignale auswertet und dementsprechende Signale an einen Schleif- oder Polierroboter bzw. auch an die
Handhabungseinheit 8 weitergibt. Somit kann gewährleistet werden, dass der Roboter eine leere Station 12 zum
Abkoppeln einer Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 mit benutztem Schleif- oder Polierelement anfährt. Die Austauscheinrichtung 2 ist modular aufgebaut. Dabei weist die Trägerplatte 6 eine Vielzahl Montagelöcher 7 auf. Insbesondere sind dadurch je nach Bedarf und Anforderungen eine unterschiedliche Anzahl Stationseinheiten 10,
Magazineinheiten 18 und Aufnahmeeinheiten 24 an der
Trägerplatte 6 anordenbar .
Mittels der Austauscheinrichtung 2 kann sodann ein an der Schleif- oder Poliervorrichtung 14,16 angeordnetes Schleif- oder Polierelement folgendermaßen ausgetauscht werden:
Zunächst wird eine Schleif- oder Poliervorrichtung 14,16 mit daran angeordnetem unbenutztem Schleif- oder
Polierelement vom Schleif- oder Polierroboter aufgenommen, sodass eine der Stationen 12 leer ist, was von einem Sensor detektiert wird und an eine Steuereinrichtung
weitergeleitet wird.
Daraufhin wird ein Schleif- oder Poliervorgang mittels der Schleif- oder Poliervorrichtung 14,16 durchgeführt, bis das Schleif- oder Polierelement der Schleif- oder
Poliervorrichtung 14,16 abgenutzt ist und ausgetauscht werden muss.
Sodann fährt der Schleif- oder Polierroboter die leere Station an und entkoppelt dort die Schleif- oder
Poliervorrichtung 14, 16 mit benutztem Schleif- oder
Polierelement. Die Station 12 übt dabei eine Haltekraft durch Formschluss auf die Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 aus, sodass ein Entkoppeln der Schleif- oder
Poliervorrichtung 14, 16 vom Schleif- oder Polierroboter ermöglicht ist. Daraufhin fährt der Schleif- oder Polierroboter eine andere Station 12 mit einer Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 mit daran angeordnetem unbenutztem Schleif- oder
Polierelement an und nimmt die Schleif- oder
Poliervorrichtung 14, 16 auf, wobei die Station 12 dabei eine Haltekraft durch Formschluss auf die Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 ausübt. Der Schleif- oder
Polierroboter fährt danach mit dem Schleif- oder
Poliervorgang fort.
Sodann wird mittels der Handhabungseinheit 8 das benutzte Schleif- oder Polierelement von der abgekoppelten Schleifoder Poliervorrichtung 14, 16 abgenommen und in der
Aufnähmeeinheit 24 abgelegt. Danach wird ein unbenutztes Schleif- oder Polierelement von der Magazineinheit 18 entnommen und an der Schleif- oder Poliervorrichtung 14, 16 angeordnet .
Während des Schleif- oder Poliervorgangs ist regelmäßig ein Schleifelementwechsel notwendig. Insofern werden die einzelnen Verfahrensschritte wiederholt durchgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Austauschen eines an einer Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) angeordneten Schleif- oder Polierelements, wobei die Schleif- oder
Poliervorrichtung (14, 16) an einem Schleif- oder Polierroboter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: a. Entkoppeln der Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) mit benutztem Schleif- oder
Polierelement vom Schleif- oder Polierroboter an einer ersten bzw. zweiten Station (12) einer Austauscheinrichtung (2) ; b . Anordnen einer anderen Schleif- oder
Poliervorrichtung (14, 16) mit unbenutztem
Schleif- oder Polierelement am Schleif- oder Polierroboter an einer zweiten bzw. ersten
Station (12) der Austauscheinrichtung (2) ; c . Abnehmen des verbrauchten Schleif- oder
Polierelements von der in Schritt a. abgelegten Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) und Anordnen eines unverbrauchten Schleif- oder
Polierelements mittels einer an der
Austauscheinrichtung (2) vorgesehenen
Handhabungseinrichtung (8) , insbesondere eines Austauschroboters .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a. bis c. wiederholt durchgeführt werden . Austauscheinrichtung (8) zum Betreiben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine
Handhabungseinrichtung (8) , insbesondere einen
Austauschroboter, sowie wenigstens zwei Stationen (12) zur Aufnahme jeweils einer Schleif- oder
Poliervorrichtung (14, 16) .
Austauscheinrichtung (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magazineinheit (18) zur Anordnung einer Anzahl unbenutzter Schleif- oder
Polierelemente vorgesehen ist.
Austauscheinrichtung (8) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnähmeeinheit (24) zur Aufnahme benutzter Schleif- oder Polierelemente vorgesehen ist.
Austauscheinrichtung (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Handhabungseinheit (8) eine Manipulatoreinheit (38) zum Entfernen eines benutzten Schleif- oder
Polierelements von einer Schleif- oder
Poliervorrichtung (14, 16) bzw. zum Anordnen eines unbenutzten Schleif- oder Polierelements an einer Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) aufweist, wobei die Manipulatoreinheit (38) eine
Vakuumgreifeinrichtung umfasst.
Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Stationen (12) jeweils einen Sensor zur Detektion der Präsenz einer Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) aufweisen.
8. Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) und dem
Schleif- oder Polierelement ein auswechselbares
Zwischenelement vorgesehen ist, wobei die
Austauscheinrichtung (8) eine Zwischenelementeinheit (22) zur Anordnung einer Anzahl unbenutzter
Zwischenelemente aufweist.
9. Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Stationen (12) an einer einstückig ausgebildeten Stationseinheit (10) vorgesehen sind oder dass die Stationen (12) einzeln an einem Gestell (4) angeordnet sind .
10. Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Stationen (12) zur Aufnahme einer ersten Art von Schleif- oder Poliervorrichtungen (14), insbesondere von Schwingschleifern, ausgebildet sind, und wobei wenigstens zwei andere Stationen (12) zur Aufnahme einer anderen Art von Schleif- oder
Poliervorrichtungen (16), insbesondere von
Exzenterschleifern, ausgebildet sind.
11. Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestell
(4) mit einer Trägerplatte (6) vorgesehen ist, wobei die Handhabungseinrichtung (8) und/oder die wenigstens zwei Stationen (12) und/oder die Magazineinheit (18) und/oder die Aufnähmeeinheit (24) und/oder die
Zwischenelementeinheit (22) an der Trägerplatte (6) angeordnet ist bzw. sind.
12. Austauscheinrichtung (8) nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stationen für die erste Art von Schleif- oder Poliervorrichtungen (14) den Stationen für die zweite Art von Schleif- oder Poliervorrichtungen (16) gegenüberliegend vorgesehen sind .
13. Austauscheinrichtung (8) nach einem der Ansprüche 5 bis 10 und 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinheit (8) im mittleren Bereich der Trägerplatte (6) vorgesehen ist, und dass die
wenigstens zwei Stationen (12), die Magazineinheit (18) und die Aufnähmeeinheit (24) am Randbereich der Trägerplatte angeordnet sind.
14. System zum Betreiben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Austauscheinrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie einen
Schleif- oder Polierroboter, an dem eine Schleif- oder Poliervorrichtung (14, 16) angeordnet oder anordenbar ist .
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