WO2023180248A1 - Vorrichtung zum transport eines gegenstands für eine schleifmaschine - Google Patents

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WO2023180248A1
WO2023180248A1 PCT/EP2023/057077 EP2023057077W WO2023180248A1 WO 2023180248 A1 WO2023180248 A1 WO 2023180248A1 EP 2023057077 W EP2023057077 W EP 2023057077W WO 2023180248 A1 WO2023180248 A1 WO 2023180248A1
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rotation
axis
carrier
workpiece
pivoting
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PCT/EP2023/057077
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Michel Müller
Urs BERNHARDSGRÜTTER
Reto Weibel
Theo Hug
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Reishauer Ag
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    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means

Definitions

  • the invention relates to a device for transporting an object to and/or from a grinding machine.
  • the device includes a base, a support and a pivoting device.
  • the carrier is arranged on the base and is rotatable with respect to the base about a first axis of rotation.
  • the pivoting device is arranged on the carrier and is designed to transport the object.
  • the invention further relates to a grinding machine for gear grinding of a workpiece, the grinding machine having a device of the type mentioned above.
  • the invention relates to a method for loading and unloading a grinding machine using a device according to the invention.
  • the devices according to the ring loader concept have a gripping device which is generally rotatable about an axis of rotation and comprises several pairs of gripper arms. Each pair of gripper arms is designed to grip or release a workpiece independently of the other pairs of gripper arms. In order to transport one or more workpieces, the gripping device is rotated about the axis of rotation after at least one pair of gripper arms has gripped a workpiece. As a result, all pairs of gripper arms, including the pair of gripper arms that have gripped a workpiece, are pivoted around the axis of rotation at the same time.
  • the maintainability of the grinding machine is also limited in the known devices, especially since the gripping device is spatially fixed in relation to the grinding machine to be loaded and unloaded.
  • the gripping devices known from the prior art are also not designed to transport replacement and/or accessory components to the grinding machine and/or away from the grinding machine.
  • the object of the invention is to create a device for loading and unloading a grinding machine belonging to the technical field mentioned at the outset, which eliminates the above-mentioned problems and disadvantages of the prior art.
  • a device is used to transport an object to a grinding machine and/or away from a grinding machine is suitable, a base, a support and a pivoting device.
  • the device is preferably designed to transport an object to and/or away from a gear grinding machine.
  • the term “object” is generally understood to mean an object to be transported by the device.
  • the “object” can be, for example, a workpiece, in particular a workpiece to be processed by the grinding machine.
  • the workpiece can be a gear blank, in particular a pre-toothed gear blank.
  • the device is preferably designed to load and unload the grinding machine with the workpiece.
  • the “item” can be a replacement component of the grinding machine.
  • the object can be a replacement workpiece spindle and/or a replacement grinding wheel for a grinding device of the grinding machine.
  • the device is preferably designed to transport the replacement component to the grinding machine and/or away from the grinding machine.
  • the “object” can be an accessory component of the grinding machine.
  • the object can be a dressing wheel, a tailstock center, a cooling oil nozzle, a tool spindle, a clamping device, a dressing device and/or a grinding head.
  • the device is preferably designed to transport the accessory component to the grinding machine and/or away from the grinding machine.
  • the reading unit or reading/writing unit is arranged on the carrier and is able to read the elements arranged on the object while the object is held by the pivoting device.
  • the stored information may include an identifier of the item, e.g. B. a unique identification number, and/or direct information about the geometry, processing status, use and/or other relevant aspects of the item.
  • the information read can be stored in a local or central database, e.g. B. in a cloud-based database. You can e.g. B. can be used when machining a workpiece or made available to later users of the workpiece.
  • the carrier is arranged on the base and is rotatable with respect to the base about a first axis of rotation.
  • the pivoting device is arranged on the carrier and is designed to transport the object.
  • the pivoting device is designed to transport the object during loading and unloading of the grinding machine.
  • the pivoting device can be pivoted about a second axis of rotation with respect to the carrier.
  • the pivoting device has a pivoting means and a gripping device.
  • the pivoting means distances the gripping device from the second axis of rotation in the radial direction.
  • the gripping device is designed to grasp or release the object.
  • Such a pivoting device has the advantage that the device is easy to manufacture and easy to maintain.
  • the pivoting device includes a pivoting arm, which is the pivoting means of the pivoting device.
  • Designing the swivel means as a swivel arm has the advantage that the swivel arm is simple and inexpensive to manufacture.
  • the swivel arm is arranged on a holder so that it can swivel about the second axis of rotation.
  • the holder is arranged on the carrier, in particular arranged movably on the carrier.
  • the holder can be connected to the carrier in such a way that the holder is axially movable with respect to the first axis of rotation and/or with respect to the second axis of rotation.
  • the swivel arm is advantageously connected to the holder at a first end.
  • the gripping device and/or the receiving/dispensing device can be arranged at a second end of the swivel arm opposite the first end.
  • the device is designed to carry out a rotational movement of the carrier about the first axis of rotation and a pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation at least temporarily at the same time.
  • the rotational movement of the carrier and the pivoting movement of the pivoting device are superimposed at least over a limited period of time.
  • the transport movement of the pivoting device allows the object to be transported for loading and unloading the grinding machine.
  • the term “transport movement” is understood to mean a forced translation of an element in relation to the base.
  • the “transport movement” is, for example, the translation of an element to be transported, in particular the object, from a first position to a second position that deviates from the first position.
  • the first position can be a pickup position at which the object is picked up by the device.
  • the second position can be, for example, a usage position.
  • the use position may be a position at which the object can be processed by the grinder. This is the case, for example, if the object is a workpiece to be processed by the grinding machine. Additionally or alternatively, the use position may be a position at which the article is used on the grinder.
  • the object is a replacement and/or accessory component of the grinding machine.
  • the object preferably the workpiece, can be used in particular to load the grinding machine the device can be transported from the receiving position to the use position, preferably by the pivoting device of the device.
  • an “axis of rotation” in the context of this document is a geometric axis. This can basically be realized by different constructive means, these elements, e.g. B. mechanical axes, in the area of the geometric axis and / or components spaced from the geometric axis, e.g. B. arch guides or the like.
  • rotational movement in the following always refers to the rotational movement of the carrier about the first axis of rotation.
  • pivoting movement always refers to the pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation. If the terms “rotating movement” or “pivoting movement” mean or describe other movements, this will be explicitly mentioned in the relevant places.
  • the advantage of a transport movement that results from superimposing the rotational movement on the pivoting movement is that the object can be transported flexibly through the device. It's not just the transport route, i.e. the path on which the object moves during transport, that is flexible.
  • the start and end points of the transport route can also be selected variably.
  • a further advantage of the present invention is that various components of the device can be made more accessible to a user by rotating the carrier about the first axis of rotation and/or by pivoting the pivoting device about the second axis of rotation. This increases the maintainability of the entire device.
  • the carrier can be made larger or more massive by means of a pivot axis in addition to the axis of rotation.
  • a larger dimensioned carrier and/or a larger dimensioned centering device results in a higher rigidity of the centering device. This can in turn lead to a better centering result lead to a higher workpiece quality if the object is a workpiece to be processed by the grinding machine.
  • the grinding machine can also include intermediate or secondary stations, e.g. B. for spinning the workpiece or for a post-processing operation, e.g. B. chamfering and/or internal grinding.
  • the workpiece can be spun using the workpiece spindle; the carrier of the device according to the invention can be in a certain position or carry out a rotary movement.
  • the first axis of rotation and the second axis of rotation are arranged relative to one another in such a way that the first axis of rotation and the second axis of rotation are spaced apart from one another.
  • the distance between the first axis of rotation and the second axis of rotation can be fixed, i.e. not variable.
  • a fixed distance between the first axis of rotation and the second axis of rotation causes the second axis of rotation to move in a circular path around the first axis of rotation when the carrier is rotated about the first axis of rotation.
  • the distance between the first axis of rotation and the second axis of rotation is variable.
  • the variability of the distance between the first axis of rotation and the second axis of rotation has the advantage that the number of possible transport movements is increased again.
  • the range or the transport distance that can be covered by the device is thereby increased.
  • the variability in the choice of transport path can also be further increased by superimposing the change in distance on the rotary movement and the pivoting movement.
  • the second axis of rotation is shifted in parallel with respect to the first axis of rotation.
  • the second axis of rotation can be displaced parallel to the first axis of rotation in the radial direction.
  • the transport movement of the pivoting device resulting from the superimposition of the rotary movement with the pivoting movement can run on a straight path.
  • the object also experiences a straight transport movement.
  • the transport movement of the object on a straight path advantageously means that the object can be transported on the shortest transport route, in particular the direct transport route, as part of the loading and unloading of the grinding machine. This has the advantage that the grinding machine can be loaded and unloaded more quickly using the device.
  • the device requires less space for transporting the object.
  • an object can be picked up by the device and then transported along a straight path towards the center of the device.
  • the item can then be transported further close to the center.
  • the first axis of rotation defines the center of the device
  • an object can first be moved on a rectilinear path in the direction of the first axis of rotation by superimposing the rotational movement on the pivoting movement.
  • the further transport can then take place, for example, by rotating the carrier around the first axis of rotation.
  • the object is pivoted about the first axis of rotation close to the center, i.e. at a small radial distance from the first axis of rotation.
  • the device can be designed to selectively carry out the rotational movement and the pivoting movement.
  • the carrier can be rotated about the first axis of rotation without the pivoting device having to be pivoted about the second axis of rotation.
  • the pivoting device can be pivotable about the second axis of rotation without the carrier having to be rotated about the first axis of rotation.
  • the device can be designed to carry out a rotary movement and a pivoting movement in series. For example, it can be provided that first the carrier is rotated about the first axis of rotation and then the pivoting device is pivoted about the second axis of rotation.
  • Such a serial movement sequence has the advantage that the device can be easily controlled or regulated.
  • the device can also be designed to carry out a serial movement sequence and a superimposed movement one after the other. This has the advantage that even complex transport processes can be implemented by the device.
  • the rotational movement of the carrier can be superimposed on the pivoting movement of the pivoting device in such a way that the object can be transported by the device from a receiving area to a position of use. This is particularly advantageous for loading the grinding machine if the object is a workpiece.
  • a recording area is preferably a spatially limited area within which there can be a large number of recording positions.
  • a “receiving position” is understood to mean a storage location or a provision location for an object to be transported by the device.
  • the device is advantageously designed to be able to pick up at least one object from each of the pick-up positions within the pick-up area.
  • the device can be designed to hold a workpiece in the receiving area, in particular at different receiving positions, in order to load the grinding machine with the workpiece.
  • the device can be designed to accommodate a replacement and/or accessory component in the receiving area, in particular at different receiving positions, in order to transport the replacement and/or accessory component to the grinding machine.
  • the use position can be a machining position if the object is a workpiece.
  • the processing position can be the position at which the workpiece to be processed is processed by the grinding machine.
  • the device can be designed to place the workpiece to be processed at the processing position at the end of a loading process.
  • the position of use can be the position at which the replacement and/or accessory component is intended to replace another component and/or be arranged on the grinding machine.
  • the position of use is also the position from which the object is to be transported away or removed by the device. This can be the case particularly at the beginning of a discharging process.
  • the device is designed to be able to accommodate the object, in particular a workpiece, a replacement component, and/or an accessory component, at the position of use.
  • the rotational movement of the carrier can be superimposed on the pivoting movement of the pivoting device in such a way that the workpiece can be transported by the device from the processing position to a task area.
  • An analogous procedure is also conceivable if the item is a replacement component and/or an accessory component.
  • a task area is preferably a spatially limited area within which there can be a variety of task positions.
  • a “drop-off position” is understood to be a storage location or a delivery location for an item transported by the device.
  • the device is advantageously designed to be able to deposit the object at any of these loading positions.
  • the recording area and the task area are preferably located together. This means that the recording area and the task area at least largely overlap.
  • the recording area can spatially correspond to the task area.
  • the receiving area and the feeding area form a loading cell which is assigned to a rotating storage belt.
  • the receiving area and/or the task area can also be the storage area of an equipment trolley. So it is conceivable that if an operator, for example, parts of the If you want to replace the grinding machine, a replacement component is provided on the storage area of the equipment trolley. The device then transports the replacement component from the storage area of the equipment trolley to the grinding machine, where the replacement component can then be exchanged with a component that needs to be replaced. The replaced component can then be transported through the device to the storage area of the equipment trolley. This has the advantage that maintenance work on the grinding machine can be at least partially automated by the device.
  • the recording area and the task area can be physically separated from one another. This means that the recording area and the task area preferably do not overlap.
  • the device for loading and unloading the grinding machine can be arranged at least in sections between the receiving area and the loading area.
  • the receiving area and/or the feeding area can each be an area in which the device can be manually loaded or manually unloaded.
  • the recording area and/or the task area can be a memory.
  • several, in particular different, objects are provided in a memory.
  • clamping devices, grinding wheels, cooling oil nozzles, dressing wheels and/or tailstock centers for the grinding machine can be provided in the memory.
  • the device is preferably designed to transport the objects selectively, i.e. specifically individually, from the storage to the grinding machine and/or from the grinding machine to the storage.
  • a workpiece spindle is arranged on the carrier.
  • the workpiece spindle is designed to rotate a workpiece arranged on the workpiece spindle.
  • An embodiment in which a workpiece spindle is arranged on the carrier advantageously causes the workpiece spindle to be pivoted about the first axis of rotation when the carrier rotates about the first axis of rotation. This has the advantage that the workpiece spindle can be made more easily accessible for improved maintainability or can be moved into a measuring position.
  • the workpiece spindle can also advantageously be done manually be loaded when the workpiece spindle is made accessible to a user by rotating the carrier.
  • the workpiece spindle can be rotatable about a third axis of rotation, in particular rotate about a third axis of rotation.
  • the third axis of rotation is shifted parallel to the first axis of rotation.
  • the third axis of rotation can be arranged parallel to the second axis of rotation.
  • the pivoting device is advantageously designed to transport a workpiece to the workpiece spindle and to transport it away from the workpiece spindle.
  • the pivoting device can be pivotable about the second axis of rotation in such a way that the workpiece is transported to the workpiece spindle by the pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation.
  • the pivoting device can be pivotable about the second axis of rotation in such a way that the workpiece is transported away from the workpiece spindle by the pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation.
  • the pivoting device can be movably arranged on the carrier.
  • the pivoting device can be arranged on the carrier so that it can move axially with respect to the first axis of rotation and/or with respect to the second axis of rotation.
  • a movable arrangement of the pivoting device on the carrier advantageously means that an object can also be transported by the pivoting device, for example in the axial direction. This has the advantage that the object can be raised and/or lowered by the device, in particular by the pivoting device.
  • the gripping device can have two gripping arms. The gripping arms are preferably designed to be able to assume a gripping position and a release position relative to one another.
  • the gripping arms are arranged relative to one another in such a way that the gripping arms can release the object.
  • the gripping arms are arranged relative to one another in such a way that the gripping arms can grip the object together.
  • the term “grasping” can also include gripping underneath the object by the gripping arms.
  • the gripping arms can reach under the object in the gripping position.
  • the gripping arms are connected to the object in a force-fitting and/or positive manner in the gripping position.
  • the term “release” means a release of the contact between the gripping arms and the object.
  • the contact between the gripping arms and the object may become loose when the gripping arms change from the gripping position to the release position.
  • An object is preferably considered released when the object is only in contact with one gripper arm.
  • the gripping device can have a drive device.
  • the drive device can be a pneumatic drive.
  • the drive device can be designed so that the gripping arms can be driven together or separately by the drive device.
  • the gripping device can be pneumatic, hydraulic and/or electrical, e.g. B. be designed as an electric servo gripper.
  • the gripping arms can be hydraulically operated, particularly for heavy objects.
  • the gripping device can have three or more gripping arms or gripping elements:
  • one or more rotating clamping mandrels can also be provided on the gripping device.
  • a jaw chuck Alternative to the gripper arms is conceivable.
  • a workpiece could be clamped to the gripping device by the jaw chuck via one or more holes in the workpiece.
  • the pivoting device can have a changing device instead of or in addition to the gripping device.
  • the changing device can be designed to carry out the changing of components on the grinding machine automatically. This means that the components of the grinding machine can be replaced by the changing device without the intervention of an operator, or only with little involvement of the operator. For example, a clamping device and/or a grinding wheel of the grinding machine can be changed using the changing device.
  • the changing device can be designed to automatically mount an additional component on the grinding machine.
  • a workpiece spindle can be mounted on the carrier using the changing device.
  • the gripping device and the changing device are a single device.
  • the gripping device can be designed such that the gripping device can also carry out the functionalities of the changing device.
  • the pivoting device can also have a receiving/feeding device.
  • the receiving/delivering device can be, for example, an electromagnetic receiving/delivering device.
  • the electromagnetic receiving/feeding device can in particular be designed to attract and/or repel the object by generating an electromagnetic field.
  • the receiving/feeding device is a suction device.
  • the suction device can be designed to suck in the object by generating negative pressure and/or to repel the object by generating excess pressure.
  • the carrier or the pivoting device can have a bezel or a support for shaft parts.
  • the receiving/feeding device and the changing device are a single device.
  • the receiving/loading device can be designed such that the receiving/loading device can also carry out the functionalities of the changing device.
  • the device can have a blow-off device.
  • the blow-off device is advantageously designed to free the workpieces from lubricant and/or coolant residues, in particular oil residues. Additionally or alternatively, the blow-off device can be designed to free the device from lubricant and/or coolant residues, in particular oil carryovers, or at least to reduce them.
  • a dressing device can be provided on the carrier.
  • the dressing device can be designed for dressing an abrasive of the grinding machine.
  • the dressing device is arranged on the carrier in a radially offset manner with respect to the first axis of rotation. This causes when the carrier rotates, for example, about the first axis of rotation Dressing device is pivoted about the first axis of rotation. This has the advantage that the dressing device can be positioned relative to the abrasive by rotating the carrier about the first axis of rotation in such a way that the abrasive can be dressed by the dressing device.
  • the dressing device can be movable vertically and/or horizontally with respect to the carrier. Alternatively or additionally, the dressing device can be pivotable with respect to the carrier.
  • the carrier can, for example, assume a dressing position.
  • the grinding machine can preferably be maintained in such a way that the abrasive is dressed or re-ground by the dressing device.
  • the device can advantageously also be serviced and/or loaded manually by a user in the dressing position.
  • the device, in particular the pivoting device of the device can be more easily accessible for a user in the dressing position.
  • the support tower can be provided at least in sections between the workpiece spindle and the dressing device.
  • the carrier tower is preferably arranged on the carrier in such a way that it spatially separates the workpiece spindle and the dressing device from one another.
  • the dressing device can be arranged at least partially in the support tower.
  • the spatial separation of the dressing device from the workpiece spindle by the support tower advantageously means that the workpiece spindle is protected by the support tower from possible chips that may arise as a waste product during dressing.
  • the dressing device can be protected by the support tower from possible chips that arise as a waste product during the grinding of the workpiece. This has the advantage that the durability of the device, in particular the components on the carrier, is increased.
  • the support tower can, for example, have a first outer wall that faces the workpiece spindle.
  • a second outer wall of the support tower can face the dressing device.
  • the second outer wall is preferably a side wall of the support tower opposite the first outer wall.
  • the device comprises a centering device.
  • the centering device can be designed to align, in particular to center, the workpiece in relation to another component of the device and/or in relation to a component of the grinding machine.
  • the centering device can be intended to align, in particular to center, a workpiece with respect to the workpiece spindle.
  • the centering device can additionally or alternatively be designed to support the workpiece.
  • the centering device can support the workpiece when the workpiece is driven by the workpiece spindle.
  • the centering device is preferably a tailstock.
  • the carrier can be dimensioned larger, in particular have a larger cross section.
  • the centering device can also be dimensioned larger and/or is designed to be more stable together with the carrier. This advantageously increases the accuracy of the grinding machine. This has the advantage that the workpiece quality increases.
  • the position determining device can have at least one sensor.
  • the sensor can be an optical and/or an electromagnetic sensor, in particular a distance sensor.
  • the sensor can be an inductive sensor, for example. Detecting the position of the workpiece by the position determining device has the advantage that the accuracy of the grinding machine is increased. For example, an abrasive of the grinding machine can be better aligned with the workpiece depending on the specific position of the workpiece, thereby minimizing the manufacturing tolerances on the workpiece.
  • the position determining device can determine the position of the workpiece in such a way that it is ensured that the abrasive does not collide with a tooth of the workpiece when brought into contact.
  • the position determining device is arranged on the carrier, in particular arranged on the carrier tower.
  • the position determining device can be movably arranged on the carrier, in particular movably arranged on the carrier tower.
  • the position determining device can be arranged on the carrier in an axially movable manner with respect to the first axis of rotation and/or in relation to the second axis of rotation, in particular in an axially movable manner on the carrier tower.
  • Arranging the position determination device on the carrier has the advantage that the measurement accuracy of the position determination device can be increased.
  • the carrier can be hydrostatically mounted on the base.
  • a hydrostatic bearing can in particular bring about better rotation of the carrier about the first axis of rotation. This has the advantage that the carrier remains rotatable in relation to the first axis of rotation, in particular remains rotatable easily, even with heavy loads, in particular with heavy objects which, for example, have a weight of > 100 kg.
  • a hydrostatic bearing enables high rigidity of the connection between the carrier and base and precise positioning. The damping properties can also be improved through hydrostatic mounting.
  • the carrier can also be connected to the base by means of a normal bearing.
  • the carrier can be mounted on the base via a conventional rolling and/or plain bearing.
  • the device includes a controller.
  • the controller can be a computer and/or a programmable calculator (CPU).
  • the control can be integrated in the device.
  • the control is preferably designed to control the rotational movement of the carrier, the pivoting movement of the pivoting device, the dressing device, the workpiece spindle, the centering device, the gripping device, the changing device, and / or the receiving / feeding device.
  • the control can additionally be designed to regulate the rotational movement of the carrier, the pivoting movement of the pivoting device, the dressing device, the workpiece spindle, the centering device, the gripping device, the changing device and/or the receiving/feeding device. This is particularly the case when the control is connected to one or more control sensors for information communication. The control can then take place on the basis of a target/actual comparison with the information from the control sensor.
  • the control sensor is preferably at least one sensor which is designed to detect the rotational movement of the carrier, the pivoting movement of the pivoting device, the dressing device, the workpiece spindle, the centering device, the gripping device, the changing device and/or the receiving/feeding device monitor.
  • the term “monitoring” means determining a position, a speed and/or an acceleration of one of the understood the aforementioned components. Determining other physical variables, such as temperature and/or pressure, also falls under the term “monitoring”.
  • control can be connected to the position determination device in an information-communicating manner.
  • the controller can be designed to recognize which optional devices are provided on the device.
  • the control recognizes whether a gripping device, a changing device and/or a receiving/feeding device is provided on the pivoting device.
  • the control is designed to adapt at least the control and/or regulation of the rotational movement of the carrier and/or the pivoting movement of the pivoting device depending on the recognized optional devices.
  • the control has the advantage that the transport of the object to the grinding machine and/or away from the grinding machine can be automated, or at least partially automated.
  • the control can be used to automate the loading of the grinding machine with a workpiece.
  • the replacement of a component with a replacement component and/or the assembly of an accessory component can also be automated, or at least partially automated, using a controller.
  • the device has an input means.
  • the input means can be designed to receive control inputs from an operator and transmit them to the controller.
  • the input means can be, for example, a joystick that can be operated by an operator.
  • the device comprises an additional transport device.
  • the additional transport device can in particular be a robot and/or a robot arm.
  • the additional transport device can be designed to interact with the gripping device, the changing device and/or the receiving/feeding device. It can be designed as an additional element of a rescue vehicle. For example, it is conceivable that the object to be transported can be transferred or exchanged between the transport device and the gripping device.
  • the additional transport device has the advantage that the effective range of the device, in particular the transport radius of the device, is increased.
  • the task mentioned at the beginning is also achieved by a grinding machine for gear grinding of a workpiece, in particular a pre-toothed workpiece, such as a gear blank.
  • the grinding machine includes a machine housing, a grinding device and a device according to the above statements.
  • the grinding device is arranged on the machine housing and is designed for grinding the workpiece.
  • the machine housing of the grinding machine forms the basis of the device according to the above statements.
  • the grinding machine according to the invention has the advantage that the grinding machine can be loaded and unloaded with workpieces more quickly thanks to the device. Additionally or independently of this, the carrier, which can be rotated about the first axis of rotation, increases accessibility to the individual components of the grinding machine. This has the advantage that the grinding machine according to the invention is easier to maintain. The carrier can also be made more stable compared to other loading concepts, especially with regard to the centering device.
  • the grinding machine comprises a dressing device arranged on the carrier and a workpiece spindle arranged on the carrier.
  • the dressing device can be designed for dressing, in particular for profiling and/or resharpening, the abrasive of the grinding machine.
  • the dressing device is arranged on the carrier in a radially offset manner with respect to the first axis of rotation. This causes, for example, that when the carrier rotates about the first axis of rotation, the dressing device is pivoted about the first axis of rotation.
  • the workpiece spindle is preferably designed to rotate a workpiece arranged on the workpiece spindle.
  • the workpiece spindle can be rotatable about a third axis of rotation, in particular rotate about a third axis of rotation.
  • the third axis of rotation is shifted parallel to the first axis of rotation.
  • the workpiece spindle can be arranged eccentrically on the carrier with respect to the first axis of rotation. This causes if For example, the carrier rotates about the first axis of rotation, the workpiece spindle is pivoted about the first axis of rotation.
  • the carrier can be rotatable about the first axis of rotation in such a way that the carrier can be rotated back and forth between a grinding position and a dressing position.
  • the workpiece spindle faces the grinding device in the grinding position. This advantageously means that a workpiece on the workpiece spindle can be processed by the grinding device in the grinding position.
  • the dressing device In the dressing position, the dressing device can have approached the grinding device. This advantageously means that an abrasive of the grinding device can be serviced by the dressing device in the dressing position.
  • the dressing position can correspond to the aforementioned maintenance position of the device.
  • the grinding machine according to the first exemplary embodiment has the advantage that the grinding machine is easy to handle and easy to maintain for a user.
  • the task mentioned at the beginning is also achieved by a method with a device according to the above statements.
  • the rotational movement and the pivoting movement are carried out simultaneously at least temporarily during a loading process and/or during an unloading process.
  • the transport movement can correspond to a straight-line movement. This has the advantage that the object can be transported on a straight path for loading and unloading a grinding machine, at least temporarily.
  • the carrier is rotated in a first direction of rotation about the first axis of rotation.
  • the pivoting device can be pivoted in a second direction of rotation about the second axis of rotation.
  • the first Direction of rotation and the second direction of rotation are opposite directions of rotation.
  • the carrier can rotate clockwise about the first axis of rotation, while the pivoting device pivots counterclockwise about the second axis of rotation.
  • the carrier and the pivoting device can have different directions of rotation if the rotational movement and the pivoting movement are superimposed on one another.
  • the transport movement can correspond to a straight-line movement. This has the advantage that the object can be transported on a straight path for loading and unloading a grinding machine, at least temporarily.
  • the absolute angle of rotation of the rotational movement of the carrier about the first axis of rotation during the loading process is smaller than the absolute angle of rotation of the pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation.
  • the absolute angle of rotation of the rotational movement of the carrier about the first axis of rotation during the unloading process can be smaller than the absolute angle of rotation of the pivoting movement of the pivoting device about the second axis of rotation.
  • the task mentioned at the beginning is also achieved by using a device according to the above statements for loading and unloading a grinding machine, the object being a workpiece.
  • the grinding machine is preferably a gear grinding machine.
  • the task mentioned at the beginning is also achieved by using a device according to the above statements for the maintenance of a grinding machine, the object being a replacement component and/or an accessory component for the Grinding machine is.
  • the grinding machine is preferably a gear grinding machine.
  • the pivoting device is advantageously designed in such a way that different grippers, holders and devices can be attached to it in order to be able to grasp different objects.
  • the pivoting device includes in particular a corresponding interface.
  • the control advantageously recognizes the respective gripper, holder or device and only allows the corresponding movements.
  • the degrees of freedom of the swivel arm can be used for additional handling functions and in particular for replacing the grippers, holders or devices.
  • the grippers, holders or other devices can also be kept ready in a storage unit or on a preparation trolley.
  • the gripper intended for changing the workpiece remains in the machine during the further handling functions and that additional elements can be attached for the latter or that the gripper itself grips the corresponding elements.
  • the control enables the permissible movement sequences depending on the operation to be carried out.
  • FIG. 1 is a perspective view of a grinding machine with an exemplary embodiment of a device for loading and unloading the grinding machine;
  • FIG. 2 is a further perspective view of the exemplary embodiment according to
  • FIG. 1 from a different perspective
  • Fig. 3 is a top view of the exemplary embodiment according to Fig. 1 at the beginning of a
  • Fig. 4 is a top view of the embodiment according to Fig. 1 during a
  • Fig. 5 is a top view of the embodiment according to Fig. 1 at the end of
  • Fig. 6 is a top view of the embodiment according to Fig. 1 during a
  • Fig. 7 is a top view of the embodiment according to Fig. 1 at the end of
  • Fig. 8 is a side view of the embodiment according to Fig. 1, in which the
  • Fig. 9 is a side view of the embodiment according to Fig. 1, in which the
  • Grinding machine is in a grinding position.
  • Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a grinding machine 20 with a device 1.
  • the device 1 is designed to load and unload the grinding machine 20 with a workpiece 30.
  • Fig. 2 shows the exemplary embodiment of the grinding machine 20 in a further perspective view, with a different perspective being chosen in Fig. 2 than in Fig. 1.
  • the grinding machine 20 includes a machine housing 21 and a grinding device 22.
  • the grinding device 22 has an abrasive 23.
  • the abrasive 23 is for Grinding of the workpiece 30 is formed.
  • the abrasives 23 are in particular a grinding worm 23.
  • the device 1 comprises a base 2, a carrier 3 and a pivoting device 12.
  • the base 2 corresponds to the machine housing 21.
  • the carrier 3 can be rotated in relation to the base 2 about a first axis of rotation D, not shown in FIG. 1 (see FIGS. 3-9).
  • the carrier 3 has a carrier tower 4 and a workpiece spindle 7.
  • the workpiece spindle 7 faces a first outer wall 5a of the support tower 4.
  • the carrier tower 4 and the workpiece spindle 7 can be rotated together with the carrier 3 about the first axis of rotation D.
  • a centering device 8 is arranged on the support tower 4. This is designed to center the workpiece 30 on the workpiece spindle 7.
  • the centering device 8 is a tailstock 8.
  • a holder 11 is also arranged on the carrier tower 8. This can be moved vertically along the support tower 4.
  • a pivoting device 12 is connected to the holder 11.
  • the pivoting device 12 is connected to the holder 1 1 in such a way that the pivoting device 12 can be pivoted about a second axis of rotation D 2 .
  • the second axis of rotation D 2 is spaced from the support tower 4 by the holder 1 1 in such a way that the second axis of rotation D 2 is provided outside the dimensions of the support tower 4.
  • the pivoting device 12 comprises a pivoting means 13, which is designed as a pivot arm 14 in the exemplary embodiment. Furthermore, the pivoting device 12 has a gripping device 16. The pivot arm 14 is designed to space the gripping device 16 in the radial direction from the second axis of rotation D 2 .
  • the gripping device 16 comprises a first gripping arm 17 and a second gripping arm 18.
  • the gripping arms 17, 18 are designed to be able to assume a gripping position and a release position relative to one another. In the release position, the first gripper arm 17 and the second gripper arm 18 are arranged relative to one another in such a way that the gripper arms 17, 18 can release the workpiece 30.
  • In the gripping position shown in Fig. 1 are the first Gripping arm 17 and the second gripping arm 18 are arranged relative to one another in such a way that the gripping arms 17, 18 grip the workpiece 30.
  • the gripping arms 17, 18 jointly exert a clamping force on the workpiece 30, so that the workpiece 30 is immovably connected to the gripping device 16.
  • the workpiece 30 can now be lifted, for example, by moving the holder 11 with the gripping device 16 vertically upwards on the support tower 4.
  • the workpiece spindle 7 can be rotated in relation to the carrier 3 about a third axis of rotation D 3 , in particular for rotating a workpiece 40 arranged on the workpiece spindle 7.
  • the first gripper arm 17 and the second gripper arm 18 are in a release position relative to one another.
  • the grinding device 22 is displaced with respect to the device 1 in such a way that the abrasive 23 contacts the workpiece 30.
  • the abrasive 23 rotates about a fourth axis of rotation D 4 .
  • the workpiece 30 is rotated about the third axis of rotation D 3 .
  • the fourth axis of rotation D 4 is arranged orthogonally with respect to the third axis of rotation D 3 .
  • the grinding device 22 has a drive device (not shown).
  • FIGS. 3-7 With regard to the functionality of the device 1 when loading and unloading the grinding machine 20, reference is made to FIGS. 3-7 and the associated descriptions of the figures.
  • the device 1 comprises a position determining device 9 (see FIG. 2).
  • the position determining device 9 is arranged on the carrier tower 4 and is movable in relation to the carrier tower 4.
  • the position determining device 9 is movable in particular in the vertical direction with respect to the support tower 4.
  • the position determining device 9 comprises at least one sensor 10, which faces the workpiece spindle 7 and in particular the workpiece 30 on the workpiece spindle 7.
  • the position determining device 9 comprises a single sensor 10.
  • the sensor 10 can be a be optical, tactile or non-contact sensor.
  • the sensor 10 is preferably an inductive sensor 10.
  • the sensor 10 is designed to determine the position of the workpiece 30, in particular the rotational angular position of the workpiece 30. The position can thus be determined based on the tooth flanks of the workpiece 30 rotating past the sensor 10.
  • Fig. 3 shows the grinding machine 20 of the exemplary embodiment in a top view.
  • the first axis of rotation D, the second axis of rotation D2 and the third axis of rotation D 3 are arranged parallel to one another and spaced apart from one another. This has the consequence that, for example, when the carrier 3 rotates about the first axis of rotation D, the second axis of rotation D 2 is moved on a circular path around the first axis of rotation D.
  • the device 1 is in a position that it can assume at the beginning of a loading process. This can be seen from the fact that a workpiece 30 was provided within a receiving area 24. In the situation shown in FIG. 3, the workpiece 30 was provided centrally in the receiving area 24. However, it is also conceivable that the workpiece 30 is provided decentrally in the receiving area 24. This means that the device 1 is able to grasp the workpiece 30 whenever the workpiece 30 is provided at any location within the receiving area 24. The receiving position of the workpiece 30 can be different within the boundaries of the receiving area 24 in the radial and/or axial direction.
  • the carrier 3 was rotated counterclockwise about the first axis of rotation D.
  • the pivoting device 12 was also pivoted counterclockwise about the second axis of rotation D 2 .
  • the rotational movement of the carrier 3 and the pivoting movement of the pivoting device 12 were carried out simultaneously at least at times so that the gripping device 16 was able to grasp the workpiece 30 with the gripping arms 17, 18 on both sides.
  • the first gripper arm 17 and the second gripper arm 18 have assumed the gripping position.
  • the holder 11 can be moved, in particular raised, along the support tower 4, in particular parallel to the first axis of rotation D.
  • Fig. 4 shows the device 1 during a transport process as part of loading the grinding machine 20.
  • the carrier 3 is rotated counterclockwise about the first axis of rotation D.
  • the pivoting device 12 is pivoted clockwise about the second axis of rotation D 2 .
  • the rotational movement of the carrier 3 and the pivoting movement of the pivoting device 12 are carried out simultaneously at least temporarily in such a way that the workpiece 30 is transported on a rectilinear path 25 and therefore experiences a rectilinear transport movement.
  • the rectilinear transport path 25 shown as a dot-dash line in FIG. 4 shows the course of movement of the workpiece 30, in particular the path movement of the center of the workpiece 30, during the rectilinear transport movement as part of the loading process.
  • the elliptical region 26 shown in FIG. 4 represents the boundaries of the movement region 26 in which the workpiece 30 moves during the straight-line transport movement.
  • the transport movement on the rectilinear path 25 results from the superimposition of the rotational movement of the carrier 3 with the pivoting movement of the pivoting device 12.
  • the workpiece 30 follows the resulting transport movement of the pivoting device 12 because the gripping device 16 has gripped the workpiece 30 during the transport process and the workpiece 30 is accordingly immovably connected to the gripping device 16.
  • the workpiece 30 is preferably above or on the workpiece spindle 7.
  • the carrier 3 can then be rotated clockwise or counterclockwise about the first axis of rotation D so that the device 1 assumes the position shown in FIG. 5.
  • the sequence shown enables the workpiece 30 to be transported with very little space requirement in the area surrounding the device 1. If space permits, the rotation of the carrier 3 into the processing position according to FIG. 5 can begin before the workpiece 30 reaches its position Reference to the workpiece spindle 7 has taken place. This allows for faster loading.
  • the path movement of the workpiece 30 can be varied within wide limits during the transport process by adapting the movement sequences of the rotation and the pivoting movement.
  • Fig. 5 shows the device 1 at the end of the loading process and/or at the beginning of the unloading process.
  • the workpiece 30 is arranged on the workpiece spindle 7 covered by the workpiece 30.
  • the workpiece spindle 7 faces the grinding device 22.
  • the first gripper arm 17 and the second gripper arm 18 are in a gripping position relative to one another and exert a clamping force on the workpiece 30.
  • the gripping arms 17, 18 would now change from the gripping position to a release position.
  • the workpiece 30 is released by the gripping device 16.
  • the workpiece 30 can be placed on the workpiece spindle 7.
  • the workpiece spindle 7 rotates about the third axis of rotation D 3 , the workpiece 30 can be driven to the same rotation by the rotation of the workpiece spindle 7.
  • the workpiece 30 can be ground by the abrasive 23.
  • the grinding device 22 is moved in the direction of the workpiece 30, starting from the position shown in FIG.
  • the specific sequence of the grinding process which is preferably carried out between the loading process and the unloading process, reference is made to the description of the figures in FIG. 9.
  • the workpiece 30 processed by the abrasive 23 is transported away from the device 1. Part of this transport movement during the unloading process is shown schematically in FIG.
  • the carrier 3 was rotated counterclockwise by 90 ° about the first axis of rotation D.
  • the carrier 3 is then rotated clockwise about the first axis of rotation D, the pivoting device 12 being simultaneously pivoted counterclockwise about the second axis of rotation D 2 .
  • the rectilinear transport path 25 shown as a dash-dotted line in Fig. 6 represents the course of movement of the workpiece 30, in particular the path movement of the center of the workpiece 30, during the rectilinear transport movement as part of the unloading process.
  • the elliptical area 26 shown in Fig. 6 represents the limits of the Movement range 26 in which the workpiece 30 moves during the rectilinear transport movement.
  • the transport movement on the rectilinear path 25 results from the superposition of the rotational movement of the carrier 3 with the pivoting movement of the pivoting device 12.
  • the workpiece 30 held by the gripping device 16 follows the resulting transport movement of the pivoting device 12.
  • the workpiece 30 is placed in a feed area 27, as shown in FIG. 7.
  • the device 1 is designed to place the workpiece somewhere within the task area 27.
  • the device 1 can also feed the workpiece 30 in the left part and/or in the right part of the feed area 27.
  • the gripping device 16 Starting from the position of the gripping device 16 shown in FIG. 7, only the first gripping arm 17 and the second gripping arm 18 need to be moved relative to one another in such a way that the gripping arms 17, 18 assume a release position and release the workpiece 30.
  • Fig. 8 shows a side view of the exemplary embodiment of the grinding machine 20, the grinding machine 20, in particular the device 1 of the grinding machine 20, being in a dressing position.
  • the device 1 has a dressing device 6.
  • the dressing device 6 is designed for dressing, in particular for profiling and/or resharpening, the abrasive 23 of the grinding machine 20.
  • the dressing device 6 faces the abrasive 23 in the dressing position.
  • the dressing device 6 is arranged on the carrier 3 so that it is at least partially integrated in the carrier tower 4.
  • the carrier tower 4 is arranged between the workpiece spindle 7 and the dressing device 6.
  • the first outer wall 5a of the support tower 4 faces the workpiece spindle 7.
  • a second outer wall 5b of the support tower 4 faces the dressing device 6.
  • the arrangement of the dressing device 6, the carrier tower 4 and the workpiece spindle 7 on the carrier 3 has the advantage that the workpiece spindle 7 is not contaminated by the dressing device 6 during the dressing of the abrasive 23.
  • the grinding machine 20 is designed to move the grinding device 22 in the direction of the dressing device 6 in such a way that the abrasive 23 and the dressing device 6 can interact with one another.
  • a drive device (not shown) of the grinding device 22 can drive the grinding means 23 in such a way that the grinding means 23 rotates about the fourth axis of rotation D 4 . If the rotating abrasive 23 contacts the dressing device 6, the abrasive 23 is dressed, in particular profiled and/or sharpened, by the dressing device 6.
  • the grinding device 22 is moved away from the dressing device 6 until the starting position of the dressing position shown in FIG. 8 is reached.
  • FIG. 9 shows a side view of the exemplary embodiment of the grinding machine 20, with the grinding machine 20 being in a grinding position.
  • the gripping arms 17, 18 of the gripping device 16 have assumed a release position relative to one another and are spaced from the workpiece 30 in the vertical direction. This allows the workpiece spindle 7 and the workpiece 30 to rotate about the third axis of rotation D3 .
  • the arrangement of the dressing device 6, the carrier tower 4 and the workpiece spindle 7 in the grinding position means that the dressing device 6 is not or only very slightly contaminated during the grinding process.
  • the drive device (not shown) of the grinding device 22 can drive the grinding means 23 in such a way that the grinding means 23 rotates about the fourth axis of rotation D 4 . Independently of this, the grinding device 22 is moved in the direction of the workpiece spindle 7 in such a way that the grinding means 23 and the workpiece 30 come into engagement with one another, preferably each rotating. If the abrasive 23 contacts the workpiece 30, the workpiece 30 is ground by the abrasive 23.
  • the grinding device 22 is moved away from the workpiece spindle 7 so that the grinding machine 20 again assumes the starting position of the grinding position shown in FIG. 9.
  • the gripping arms 17, 18 of the gripping device 16 can then change back into the gripping position. This allows the device 1 to assume the position shown in FIG. 5.

Landscapes

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Abstract

Vorrichtung zum Transport eines Gegenstands zu einer Schleifmaschine hin und/oder von einer Schleifmaschine weg, die Vorrichtung umfassend: eine Basis, einen an der Basis angeordneten Träger, der in Bezug auf die Basis um eine erste Drehachse drehbar ist, eine am Trägerangeordnete Schwenkeinrichtung zum Transport des Gegenstands, wobei die Schwenkeinrichtung in Bezug auf den Träger um eine zweite Drehachse schwenkbar ist, und die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse und eine Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse zumindest zeitweise derart gleichzeitig auszuführen, dass der Gegenstand mittels einer, aus der Überlagerung der Drehbewegung des Trägers mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung resultierenden, Transportbewegung der Schwenkeinrichtung transportierbar ist.

Description

Vorrichtung zum Transport eines Gegenstands für eine Schleifmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport eines Gegenstands zu einer Schleifmaschine hin und/oder von einer Schleifmaschine weg. Die Vorrichtung umfasst eine Basis, einen Träger und eine Schwenkeinrichtung. Der Träger ist an der Basis angeordnet und in Bezug auf die Basis um eine erste Drehachse drehbar. Die Schwenkeinrichtung ist am Träger angeordnet und zum Transport des Gegenstands ausgebildet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schleifmaschine zum Verzahnungsschleifen eines Werkstücks, wobei die Schleifmaschine eine Vorrichtung der oben genannten Art aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine mittels einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind so genannte Ring-Lader-Konzepte bekannt. Die Vorrichtungen gemäss dem Ring-Lader-Konzept weisen eine Greifeinrichtung auf, die in der Regel um eine Drehachse drehbar ist und mehrere Greifarmpaare umfasst. Jedes Greifarmpaar ist dazu ausgebildet, unabhängig von den anderen Greifarmpaaren, ein Werkstück zu ergreifen oder freizugeben. Um ein oder mehrere Werkstücke zu transportieren, wird die Greifeinrichtung, nachdem mindestens ein Greifarmpaar ein Werkstück ergriffen hat, um die Drehachse rotiert. Dadurch werden sämtliche Greifarmpaare, inklusive dem Greifarmpaar, welches ein Werkstück ergriffen hat, gleichzeitig um die Drehachse geschwenkt.
Solche aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass die Position eines Greifarmpaares, in Bezug auf ein anderes Greifarmpaar und in Bezug auf die Drehachse, durch den Aufbau der Greifeinrichtung fest vorgegeben bzw. nicht veränderbar ist. Das hat zur Folge, dass ein Werkstück zum Beladen immer nur an einer fest vorgegeben Position, bzw. immer im gleichen radialen Abstand zur Drehachse, durch die Greifarmpaare aufgegriffen oder frei gegeben werden kann. Die Greifarmpaare können Werkstücke nicht flexibel an unterschiedlichen Positionen aufgreifen. Dasselbe gilt analog auch für die Positionen, an denen das Werkstück im Rahmen des Entladens durch die Greifarmpaare freigegeben wird. Dies führt zu einer reduzierten bzw. eingeschränkten Flexibilität der bekannten Vorrichtungen in deren Verwendung. Regelmässig muss das Werkstück nach dem Freigeben durch ein Greifarmpaar für die weitere Verarbeitung zentriert werden.
Ein weiteres Problem, dass sich bei den bekannten Vorrichtungen hinsichtlich der Zentrierung stellt, ist, dass die Dimensionierung der Drehachse aufgrund des festen radialen Abstands der Greifer von der Drehachse begrenzt ist. Aufgrund der verhältnismässig kleinen Dimensionierung der Drehachse ergibt sich eine entsprechend verringerte Steifigkeit der Zentriervorrichtung, was sich negativ auf das Zentrierergebnis und damit auch auf die Werkstückqualität auswirkt.
Auch die Wartbarkeit der Schleifmaschine ist bei den bekannten Vorrichtungen eingeschränkt, zumal die Greifeinrichtung in Bezug auf die zu beladende und entladende Schleifmaschine räumlich fixiert ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Greifeinrichtungen sind auch nicht dazu ausgebildet Ersatz- und/oder Zubehörbauteile zur Schleifmaschine hinzutransportieren und/oder von der Schleifmaschine weg zu transportieren.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Vorrichtung zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine zu schaffen, welche die oben genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausräumt. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die sowohl ein flexibles Beladen als auch Entladen einer Schleifmaschine mit Werkstücken ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe umfasst eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die zum Transport eines Gegenstands zu einer Schleifmaschine hin und/oder von einer Schleifmaschine weg geeignet ist, eine Basis, einen Träger und eine Schwenkeinrichtung. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, einen Gegenstand zu einer Verzahnungsschleifmaschine hin- und/oder von einer Verzahnungsschleifmaschine weg zu transportieren.
Unter dem Begriff „Gegenstand“ wird im Sinne dieser Anmeldung ganz allgemein ein durch die Vorrichtung zu transportierender Gegenstand verstanden. Bei dem „Gegenstand“ kann es sich beispielsweise um ein Werkstück, insbesondere um ein durch die Schleifmaschine zu bearbeitendes Werkstück, handeln. Das Werkstück kann ein Zahnradrohling, insbesondere ein vorverzahnter Zahnradrohling sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, die Schleifmaschine mit dem Werkstück zu beladen und zu entladen.
Alternativ oder zusätzlich kann der „Gegenstand“ ein Ersatzbauteil der Schleifmaschine sein. Beispielsweise kann der Gegenstand eine Ersatzwerkstückspindel und/oder eine Ersatzschleifscheibe für eine Schleifeinrichtung der Schleifmaschine sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, das Ersatzbauteil zu der Schleifmaschine hin und/oder von der Schleifmaschine weg zu transportieren.
Alternativ oder zusätzlich kann der „Gegenstand“ ein Zubehörbauteil der Schleifmaschine sein. Beispielsweise kann der Gegenstand eine Abrichtscheibe, eine Reitstockspitze, eine Kühlöldüse, eine Werkzeugspindel, ein Spannmittel, ein Abrichtgerät und/oder ein Schleifkopf sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, das Zubehörbauteil zu der Schleifmaschine hin und/oder von der Schleifmaschine weg zu transportieren.
Am Gegenstand, insbesondere an einem Werkstück, können Elemente zur Informationsspeicherung angeordnet sein, z. B. permanente optische Elemente oder strukturelle Erhebungen und/oder Vertiefungen, die eine Identifikation des Gegenstandes ermöglichen. Die Elemente können auch permanente oder veränderbare Datenspeicher umfassen, z. B. in den Gegenstand integrierte oder auf diesem angeordnete RFIDs. Die Elemente können durch eine in die erfindungsgemässe Vorrichtung bzw. die Schleifmaschine oder damit zusammenwirkende Einheiten (z. B. Rüstwagen, AGV usw.) integrierte Leseeinheit ausgelesen werden. Je nach Art der Elemente umfasst eine solche Leseeinheit eine Kamera, eine RFID-Lesegruppe und/oder andere Komponenten zur Erfassung der Elemente. Bei veränderbaren Datenspeichern kann deren Inhalt durch eine entsprechend integrierte Schreibeinheit bei Bedarf verändert werden. Die Leseeinheit und die Schreibeinheit können in einer einzigen Lese-/Schreibeinheit kombiniert sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Leseeinheit bzw. Lese-/Schreibeinheit am Träger angeordnet und ist in der Lage, die am Gegenstand angeordneten Elemente auszulesen, während der Gegenstand von der Schwenkeinrichtung gehalten ist.
Die gespeicherte Information kann eine Kennung des Gegenstands umfassen, z. B. eine eindeutige Identifikationsnummer, und/oder unmittelbar Informationen zur Geometrie, zum Bearbeitungsstand, zur Nutzung und/oder weiteren relevanten Aspekten des Gegenstandes. Die ausgelesene Information kann in einer lokalen oder zentralen Datenbank gespeichert werden, z. B. in einer cloudbasierten Datenbank. Sie kann z. B. bei der Bearbeitung eines Werkstücks herangezogen werden oder für die späteren Nutzer des Werkstücks verfügbar gemacht werden.
Der Träger ist an der Basis angeordnet und in Bezug auf die Basis um eine erste Drehachse drehbar. Die Schwenkeinrichtung ist am Träger angeordnet und dazu ausgebildet, den Gegenstand zu transportieren. Insbesondere ist die Schwenkeinrichtung dazu ausgebildet, den Gegenstand während des Beladens und während des Entladens der Schleifmaschine zu transportieren. Die Schwenkeinrichtung ist in Bezug auf den Träger um eine zweite Drehachse schwenkbar.
Die Schwenkeinrichtung weist ein Schwenkmittel und eine Greifeinrichtung auf. Dabei beabstandet das Schwenkmittel die Greifeinrichtung von der zweiten Drehachse in radialer Richtung. Die Greifeinrichtung ist dazu ausgebildet, den Gegenstand zu ergreifen oder freizugeben. Eine derartige Schwenkeinrichtung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung einfach herzustellen und einfach zu warten ist.
Die Schwenkeinrichtung umfasst einen Schwenkarm, der das Schwenkmittel der Schwenkeinrichtung ist. Die Ausbildung des Schwenkmittels als Schwenkarm hat den Vorteil, dass der Schwenkarm einfach und kostengünstig herzustellen ist. Gleichzeitig wird auf eine effektive Art und Weise die radiale Beabstandung der Greifeinrichtung und/oder der Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung von der zweiten Drehachse sichergestellt. Der Schwenkarm ist um die zweite Drehachse schwenkbar an einem Halter angeordnet. Der Halter ist am Träger angeordnet, insbesondere bewegbar am Träger angeordnet. Beispielsweise kann der Halter so mit dem Träger verbunden sein, dass der Halter in Bezug auf die erste Drehachse und/oder in Bezug auf die zweite Drehachse axial bewegbar ist. Vorteilhafterweise ist der Schwenkarm an einem ersten Ende mit dem Halter verbunden. An einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Schwenkarms kann die Greifeinrichtung und/oder die Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung angeordnet sein.
Erfindungsgemäss ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, eine Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse und eine Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse zumindest zeitweise gleichzeitig auszuführen. Dadurch werden die Drehbewegung des Trägers und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung zumindest über einen begrenzten Zeitabschnitt überlagert. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass die Schwenkeinrichtung eine aus der Überlagerung der Drehbewegung des Trägers mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung resultierende Transportbewegung erfährt. Durch die Transportbewegung der Schwenkeinrichtung kann der Gegenstand zum Beladen und Entladen der Schleifmaschine transportiert werden.
Unter dem Begriff „Transportbewegung“ wird im Sinne dieser Erfindung eine forcierte Translation eines Elements in Bezug auf die Basis verstanden. Die „Transportbewegung“ ist beispielsweise die Translation eines zu transportierenden Elements, insbesondere des Gegenstands, von einer ersten Position zu einer, von der ersten Position abweichenden, zweiten Position. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Position um eine Aufnahmeposition handeln, an der der Gegenstand durch die Vorrichtung aufgenommen wird. Bei der zweiten Position kann es sich beispielsweise um eine Verwendungsposition handeln. Die Verwendungsposition kann eine Position sein, an der der Gegenstand durch die Schleifmaschine bearbeitet werden kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Gegenstand ein durch die Schleifmaschine zu bearbeitendes Werkstück ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Verwendungsposition eine Position sein, an der der Gegenstand an der Schleifmaschine verwendet wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Gegenstand ein Ersatz- und/oder Zubehörbauteil der Schleifmaschine ist. Der Gegenstand, vorzugsweise das Werkstück, kann insbesondere zum Beladen der Schleifmaschine durch die Vorrichtung, vorzugsweise durch die Schwenkeinrichtung der Vorrichtung, von der Aufnahmeposition zur Verwendungsposition transportiert werden.
Falls nicht explizit anders ausgeführt, handelt es sich bei einer "Drehachse" im Rahmen der vorliegenden Unterlagen um eine geometrische Achse. Diese kann grundsätzlich durch unterschiedliche konstruktive Mittel realisiert sein, wobei diese Elemente, z. B. mechanische Achsen, im Bereich der geometrischen Achse und/oder von der geometrischen Achse beabstandete Komponenten, z. B. Bogenführungen o. ä., umfassen können.
Der Übersicht halber bezeichnet der Begriff „Drehbewegung“ im Folgenden immer die Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse. Der Begriff „Schwenkbewegung“ bezeichnet im Folgenden immer die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse. Sofern mit den Begriffen „Drehbewegung“ oder „Schwenkbewegung“ andere Bewegungen gemeint sind oder beschrieben werden, wird dies an den entsprechenden Stellen explizit erwähnt.
Der Vorteil einer Transportbewegung, die aus der Überlagerung der Drehbewegung mit der Schwenkbewegung resultiert, ist, dass der Gegenstand durch die Vorrichtung flexibel transportiert werden kann. Dabei ist nicht nur der Transportweg, also die Bahn, auf der sich der Gegenstand während des Transports bewegt, flexibel. Auch die Anfangs- und Endpunkte des Transportwegs können variabel gewählt werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass diverse Komponenten der Vorrichtung, durch Drehung des Trägers um die erste Drehachse und/oder durch Schwenken der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse, einem Benutzer besser zugänglich gemacht werden können. Dadurch wird die Wartbarkeit der gesamten Vorrichtung erhöht.
Darüber hinaus kann durch eine zur Drehachse zusätzliche Schwenkachse der Träger grösser bzw. massiver dimensioniert werden. Dasselbe gilt vorteilhafterweise auch für eine Zentriereinrichtung der Vorrichtung. Ein grösser dimensionierter Träger und/oder eine grösser dimensionierte Zentriereinrichtung hat/haben eine höhere Steifigkeit der Zentriereinrichtung zur Folge. Dies kann wiederrum zu einem besseren Zentrierergebnis und einer höheren Werkstückqualität führen, wenn der Gegenstand ein durch die Schleifmaschine zu bearbeitendes Werkstück ist.
Die Schleifmaschine kann auch Zwischen- oder Nebenstationen umfassen, z. B. zum Schleudern des Werkstücks oder für eine Nachbearbeitungsoperation, z. B. das Anfasen und/oder Innenschleifen. Das Schleudern des Werkstücks kann mit der Werkstückspindel erfolgen, der Träger der erfindungsgemässen Vorrichtung kann dabei in einer bestimmten Position sein oder eine Drehbewegung ausführen.
Bei einer ersten beispielhaften Ausführungsform sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse derart relativ zueinander angeordnet, dass die erste Drehachse und die zweite Drehachse voneinander beabstandet sind. Der Abstand zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse kann fest vorgegeben, also nicht variabel sein. Ein fester Abstand zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse bewirkt, dass sich die zweite Drehachse auf einer Kreisbahn um die erste Drehachse bewegt, wenn der Träger um die erste Drehachse gedreht wird. Dies hat den Vorteil, dass die aus der Überlagerung der Drehbewegung mit der Schwenkbewegung resultierende Transportbewegung der Schwenkeinrichtung leicht steuer- bzw. regelbar ist.
Alternativ ist es auch denkbar, dass der Abstand zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse variabel ist. Die Variabilität des Abstandes zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse hat den Vorteil, dass die Vielzahl der möglichen Transportbewegungen nochmals erhöht wird. Insbesondere die Reichweite bzw. die Transportstrecke, die durch die Vorrichtung abgedeckt werden kann, wird dadurch erhöht. Auch die Variabilität bei der Wahl der Transportbahn kann durch eine Überlagerung der Abstandsänderung mit der Drehbewegung und der Schwenkbewegung weiter gesteigert werden.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die zweite Drehachse in Bezug auf die erste Drehachse parallelverschoben. Beispielsweise kann die zweite Drehachse in Bezug auf die erste Drehachse in radialer Richtung parallelverschoben sein. Dies hat den Vorteil, dass die aus der Überlagerung der Drehbewegung mit der Schwenkbewegung resultierende Transportbewegung der Schwenkeinrichtung leichter steuerbar bzw. regelbar ist. Bei einer beispielhaften Weiterbildung kann die Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse derart mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse überlagert werden, dass der Gegenstand durch die Vorrichtung (zumindest abschnittsweise) auf einer geradlinigen Bahn bewegbar ist. Beispielsweise kann die, aus der Überlagerung der Drehbewegung mit der Schwenkbewegung resultierende, Transportbewegung der Schwenkeinrichtung auf einer geradlinigen Bahn verlaufen. Dadurch erfährt auch der Gegenstand eine geradlinige Transportbewegung. Die Transportbewegung des Gegenstands auf einer geradlinigen Bahn bewirkt vorteilhafterweise, dass der Gegenstand im Rahmen der Beladung und Entladung der Schleifmaschine auf dem kürzesten Transportweg, insbesondere dem direkten Transportweg, transportiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine durch die Vorrichtung schneller beladen und entladen werden kann.
Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass die Vorrichtung für den Transport des Gegenstands weniger Platz benötigt. Beispielsweise kann ein Gegenstand durch die Vorrichtung aufgenommen werden, um dann auf einer geradlinigen Bahn in Richtung des Zentrums der Vorrichtung transportiert zu werden. Der Weitertransport des Gegenstands kann dann zentrumsnah erfolgen. Definiert beispielsweise die erste Drehachse das Zentrum der Vorrichtung, kann ein Gegenstand durch Überlagerung der Drehbewegung mit der Schwenkbewegung zuerst auf einer geradlinigen Bahn in Richtung der ersten Drehachse bewegt werden. Der Weitertransport kann dann beispielsweise durch eine Drehung des Trägers um die erste Drehachse erfolgen. Dabei wird der Gegenstand zentrumsnah, also mit einem geringen radialen Abstand zur ersten Drehachse, um die erste Drehachse geschwenkt.
Die Vorrichtung kann hierfür, aber auch für andere Zwecke, dazu ausgebildet sein, die Drehbewegung und die Schwenkbewegung selektiv auszuführen. Das heisst, dass der T räger um die erste Drehachse drehbar ist, ohne dass die Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse geschwenkt werden muss. Umgekehrt kann die Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse schwenkbar sein, ohne dass der Träger um die erste Drehachse gedreht werden muss. Dies hat den Vorteil, dass kleinere Positionsänderungen einfacher gesteuert und realisiert werden können. Bei einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform kann die Vorrichtung dazu ausgebildet sein, eine Drehbewegung und eine Schwenkbewegung seriell auszuführen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass erst der Träger um die erste Drehachse gedreht wird und danach die Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse geschwenkt wird. Eine derartig serielle Bewegungsabfolge hat den Vorteil, dass die Vorrichtung dabei leicht steuerbar bzw. regelbar ist.
Die Vorrichtung kann auch dazu ausgebildet sein, eine serielle Bewegungsabfolge und eine überlagerte Bewegung nacheinander durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass auch komplexe Transportvorgänge durch die Vorrichtung realisiert werden können.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann die Drehbewegung des Trägers derart mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung überlagerbar sein, dass der Gegenstand durch die Vorrichtung von einem Aufnahmebereich zu einer Verwendungsposition transportierbar ist. Dies ist insbesondere zum Beladen der Schleifmaschine von Vorteil, wenn der Gegenstand ein Werkstück ist.
Ein Aufnahmebereich ist in diesem Kontext vorzugsweise ein räumlich begrenzter Bereich, innerhalb dessen es eine Vielzahl von Aufnahmepositionen geben kann. Unter einer „Aufnahmeposition“ wird im Sinne dieser Erfindung ein Lagerort oder ein Bereitstellungsort für einen, durch die Vorrichtung zu transportierenden, Gegenstand verstanden. Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, von jeder der Aufnahmepositionen innerhalb des Aufnahmebereichs zumindest einen Gegenstand aufnehmen zu können.
Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu ausgebildet sein, ein Werkstück im Aufnahmebereich, insbesondere an verschiedenen Aufnahmepositionen, aufzunehmen, um die Schleifmaschine mit dem Werkstück zu beladen. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung dazu ausgebildet sein, ein Ersatz- und/oder Zubehörbauteil im Aufnahmebereich, insbesondere an verschiedenen Aufnahmepositionen, aufzunehmen, um das Ersatz- und/oder Zubehörbauteile zur Schleifmaschine hinzutransportieren.
Die Verwendungsposition kann eine Bearbeitungsposition sein, wenn der Gegenstand ein Werkstück ist. Beispielsweise kann die Bearbeitungsposition die Position sein, an der das zu bearbeitende Werkstück durch die Schleifmaschine bearbeitet wird. Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung dazu ausgebildet sein, das zu bearbeitende Werkstück am Ende eines Beladevorgangs an der Bearbeitungsposition aufzugeben.
Handelt es sich bei dem Gegenstand um ein Ersatz- und/oder Zubehörbauteil, kann die Verwendungsposition die Position sein, an der das Ersatz- und/oder Zubehörbauteil ein anderes Bauteil ersetzen und/oder an der Schleifmaschine angeordnet werden soll.
Vorzugsweise ist die Verwendungsposition auch die Position, von der der Gegenstand durch die Vorrichtung wegtransportiert bzw. abtransportiert werden soll. Dies kann insbesondere zu Beginn eines Entladevorgangs der Fall sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, an der Verwendungsposition den Gegenstand, insbesondere ein Werkstück, ein Ersatzbauteil, und/oder ein Zubehörbauteil, aufnehmen zu können.
Zum Entladen der Schleifmaschine kann die Drehbewegung des Trägers derart mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung überlagerbar sein, dass das Werkstück durch die Vorrichtung von der Bearbeitungsposition zu einem Aufgabebereich transportierbar ist. Ein analoges Vorgehen ist auch denkbar, wenn es sich bei dem Gegenstand um ein Ersatzbauteil und/oder ein Zubehörbauteil handelt.
Ein Aufgabebereich ist in diesem Kontext vorzugsweise ein räumlich begrenzter Bereich, innerhalb dessen es eine Vielzahl von Aufgabepositionen geben kann. Unter einer „Aufgabeposition“ wird im Sinne dieser Erfindung ein Lagerort oder ein Abgabeort für einen durch die Vorrichtung transportierten Gegenstand verstanden. Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, den Gegenstand an jeder dieser Aufgabeposition aufgeben zu können.
Vorzugsweise liegen der Aufnahmebereich und der Aufgabebereich örtlich zusammen. Das heisst, dass der Aufnahmebereich und der Aufgabebereich zumindest grösstenteils überlappen. Beispielsweise kann der Aufnahmebereich dem Aufgabebereich räumlich entsprechen. Vorteilhafterweise bilden der Aufnahmebereich und der Aufgabebereich eine Beladezelle, die einem umlaufenden Speicherband zugeordnet ist.
Der Aufnahmebereich und/oder der Aufgabebereich können auch die Ablagefläche eines Rüstwagens sein. So ist es denkbar, dass, wenn ein Bediener beispielsweise Teile der Schleifmaschine austauschen möchte, auf der Ablagefläche des Rüstwagens ein Ersatzbauteil bereitgestellt wird. Die Vorrichtung transportiert dann das Ersatzbauteil von der Ablagefläche des Rüstwagens zur Schleifmaschine, wo anschliessend das Ersatzbauteil mit einem zu tauschenden Bauteil ausgetauscht werden kann. Das ausgetauschte Bauteil kann anschliessend durch die Vorrichtung zur Ablagefläche des Rüstwagens transportiert werden. Dies hat den Vorteil, dass Wartungsarbeiten an der Schleifmaschine durch die Vorrichtung zumindest teilweise automatisiert werden können.
Alternativ können der Aufnahmebereich und der Aufgabebereich örtlich voneinander getrennt sein. Das heisst, dass sich der Aufnahmebereich und der Aufgabebereich bevorzugt nicht überlappen. Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Beladen und Entladen der Schleifmaschine zumindest abschnittsweise zwischen dem Aufnahmebereich und dem Aufgabebereich angeordnet sein.
Der Aufnahmebereich und/oder der Aufgabebereich kann/können jeweils ein Bereich sein, in dem die Vorrichtung manuell beladen bzw. manuell entladen werden kann.
Davon unabhängig kann es sich bei dem Aufnahmebereich und/oder dem Aufgabebereich um einen Speicher handeln. Vorteilhafterweise werden in einem Speicher mehrere, insbesondere verschiedene, Gegenstände bereitgestellt. Beispielsweise können im Speicher Spannmittel, Schleifscheiben, Kühlöldüsen, Abrichtscheiben, und/oder Reitstockspitzen für die Schleifmaschine bereitgestellt sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, die Gegenstände selektiv, also gezielt einzeln, aus dem Speicher zur Schleifmaschine und/oder von der Schleifmaschine zum Speicher zu transportieren.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist an dem Träger eine Werkstückspindel angeordnet. Die Werkstückspindel ist dazu ausgebildet, ein an der Werkstückspindel angeordnetes Werkstück zu drehen. Eine Ausführungsform, bei der eine Werkstückspindel am Träger angeordnet ist, bewirkt vorteilhafterweise, dass die Werkstückspindel um die erste Drehachse geschwenkt wird, wenn der Träger sich um die erste Drehachse dreht. Dies hat den Vorteil, dass die Werkstückspindel für eine verbesserte Wartbarkeit einfacher zugänglich gemacht werden kann oder in eine Messposition verfahren werden kann. Darüber hinaus kann die Werkstückspindel vorteilhafterweise auch manuell beladen werden, wenn die Werkstückspindel durch Drehung des Trägers einem Benutzer zugänglich gemacht wird.
Die Werkstückspindel kann um eine dritte Drehachse drehbar sein, insbesondere um eine dritte Drehachse rotieren. Vorzugsweise ist die dritte Drehachse parallel verschoben zur ersten Drehachse. Alternativ oder zusätzlich kann die dritte Drehachse zur zweiten Drehachse parallel verschoben angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist die Schwenkeinrichtung dazu ausgebildet, ein Werkstück zur Werkstückspindel hinzutransportieren und von der Werkstückspindel weg zu transportieren.
Beispielsweise kann die Schwenkeinrichtung derart um die zweite Drehachse schwenkbar sein, dass das Werkstück durch die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse zur Werkstückspindel transportiert wird. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass das Werkstück schon dann auf der Werkstückspindel angeordnet werden kann, wenn sich der Träger noch um die erste Drehachse dreht, um das Werkstück in die Bearbeitungsposition zu drehen. Dies hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine durch die Vorrichtung schneller und effektiver beladen werden kann.
Zusätzlich kann die Schwenkeinrichtung derart um die zweite Drehachse schwenkbar sein, dass das Werkstück durch die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse von der Werkstückspindel wegtransportiert wird. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass das Werkstück schon dann von der Werkstückspindel wegbewegt werden kann, wenn sich der Träger initial aus der Bearbeitungsposition dreht. Dies hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine durch die Vorrichtung schneller und effektiver entladen werden kann.
Die Schwenkeinrichtung kann bewegbar am Träger angeordnet sein. Beispielsweise kann die Schwenkeinrichtung in Bezug auf die erste Drehachse und/oder in Bezug auf die zweite Drehachse axial bewegbar am Träger angeordnet sein. Eine bewegliche Anordnung der Schwenkeinrichtung am Träger bewirkt vorteilhafterweise, dass ein Gegenstand durch die Schwenkeinrichtung beispielsweise auch in axiale Richtung transportiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass der Gegenstand durch die Vorrichtung, insbesondere durch die Schwenkeinrichtung, angehoben und/oder abgesenkt werden kann. Die Greifeinrichtung kann zwei Greifarme aufweisen. Die Greifarme sind vorzugsweise dazu ausgebildet, relativ zueinander eine Greifposition und eine Freigabeposition einnehmen zu können. In der Freigabeposition sind die Greifarme derart relativ zueinander angeordnet, dass die Greifarme den Gegenstand freigeben können. In der Greifposition sind die Greifarme derart relativ zueinander angeordnet, dass die Greifarme den Gegenstand zusammen bzw. gemeinsam ergreifen können.
Unter dem Begriff "Ergreifen" wird im Sinne dieser Erfindung ein Klemmen, insbesondere ein Einklemmen bzw. Verklemmen, des Gegenstands zwischen den Greifarmen verstanden. Beispielsweise können die Greifarme in der Greifposition eine Klemmkraft auf den Gegenstand ausüben.
Alternativ oder zusätzlich kann der Begriff "Ergreifen" auch ein Untergreifen des Gegenstands durch die Greifarme einschliessen. Beispielsweise können die Greifarme in der Greifposition den Gegenstand untergreifen. Vorzugsweise sind die Greifarme in der Greifposition kraft- und/oder formschlüssig mit dem Gegenstand verbunden.
Unter dem Begriff "Freigeben" wird im Sinne dieser Erfindung ein Lösen des Kontakts zwischen den Greifarmen und dem Gegenstand verstanden. Beispielsweise kann sich der Kontakt zwischen den Greifarmen und dem Gegenstand lösen, wenn die Greifarme von der Greifposition in die Freigabeposition wechseln. Ein Gegenstand gilt vorzugsweise schon dann als freigegeben, wenn der Gegenstand nur noch mit einem Greifarm in Kontakt steht. Zum Antreiben der Greifarme kann die Greifeinrichtung eine Antriebseinrichtung aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung ein Pneumatikantrieb sein. Die Antriebseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Greifarme gemeinsam oder jeweils separat durch die Antriebseinrichtung angetrieben werden können. Die Greifeinrichtung kann pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch, z. B. als elektrischer Servogreifer, ausgebildet sein. Insbesondere für schwere Gegenstände können die Greifarme hydraulisch betätigt sein.
Die Greifeinrichtung kann drei oder mehr Greifarme bzw. Greifelemente aufweisen:
Alternativ oder zusätzlich zu den Greifarmen können auch ein oder mehrere Drehspanndorne an der Greifeinrichtung vorgesehen sein. Auch ein Backenfutter ist als Alternative zu den Greifarmen denkbar. Beispielsweise könnte ein Werkstück durch das Backenfutter über eine oder mehrere Bohrungen in dem Werkstück mit der Greifeinrichtung verspannt werden.
Bei einer beispielhaften Weiterbildung kann die Schwenkeinrichtung anstatt oder zusätzlich zur Greifeinrichtung eine Wechseleinrichtung aufweisen. Die Wechseleinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Wechsel von Bauteilen an der Schleifmaschine automatisiert durchzuführen. Das heisst, dass die Bauteile der Schleifmaschine ohne das Zutun eines Bedieners, oder nur durch geringes Mitwirken des Bedieners, durch die Wechseleinrichtung ausgetauscht werden können. Beispielsweise kann durch die Wechseleinrichtung ein Spannmittel und/oder eine Schleifscheibe der Schleifmaschine gewechselt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Wechseleinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Zusatzbauteil an der Schleifmaschine automatisiert zu montieren. Beispielsweise kann durch die Wechseleinrichtung eine Werkstückspindel am Träger montiert werden.
Vorzugsweise sind die Greifeinrichtung und die Wechseleinrichtung eine einzige Einrichtung. Mit anderen Worten kann die Greifeinrichtung derart ausgebildet sein, dass die Greifeinrichtung auch die Funktionalitäten der Wechseleinrichtung ausführen kann.
Alternativ oder zusätzlich zur Greifeinrichtung kann die Schwenkeinrichtung auch eine Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung aufweisen. Die Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung kann beispielsweise eine elektromagnetische Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung sein. Die elektromagnetische Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, den Gegenstand durch Erzeugung eines elektromagnetischen Felds anzuziehen und/oder abzustossen. Davon unabhängig ist es denkbar, dass die Aufnahme- / Aufgabeeinrichtung eine Saugeinrichtung ist. Beispielsweise kann die Saugeinrichtung dazu ausgebildet sein, den Gegenstand durch Erzeugung von Unterdrück anzusaugen und/oder durch Erzeugung von Überdruck abzustossen.
Der Träger oder die Schwenkeinrichtung kann eine Lünette oder eine Abstützung für Wellenteile aufweisen. Vorzugsweise sind die Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung und die Wechseleinrichtung eine einzige Einrichtung. Mit anderen Worten kann die Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung so ausgebildet sein, dass die Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung auch die Funktionalitäten der Wechseleinrichtung ausführen kann.
Um Ölverschleppungen zu reduzieren, kann die Vorrichtung eine Abblaseinrichtung aufweisen. Die Abblaseinrichtung ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, die Werkstücke von Schmier- und/oder Kühlmittelresten, insbesondere Ölrückständen, zu befreien. Zusätzlich oder alternativ kann die Abblaseinrichtung dazu ausgebildet sein die Vorrichtung von Schmier- und/oder Kühlmittelresten, insbesondere Ölverschleppungen, zu befreien oder diese zumindest zu reduzieren.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Träger einen Trägerturm aufweisen. Der Trägerturm ist vorzugsweise vertikal am Träger angeordnet. Beispielsweise kann es sich bei dem Trägerturm um einen vertikal am Träger angeordneten, turmförmigen Körper handeln. Der Trägerturm kann zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet sein. Davon unabhängig kann der Trägerturm in Bezug auf die erste Drehachse exzentrisch am Träger vorgesehen sein.
Bei einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen kann der Halter bewegbar am Trägerturm angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Halter in Bezug auf die erste Drehachse axial bewegbar am Trägerturm vorgesehen. Eine derartig konstruktive Ausgestaltung bewirkt vorteilhafterweise, dass der Halter, und damit vorzugsweise auch die an dem Halter angeordnete Schwenkeinrichtung, für einen Benutzer leicht zugänglich ist. Dies hat den Vorteil, dass die Wartbarkeit der Vorrichtung erhöht wird.
Gleichzeitig bewirkt eine derartige Anordnung, dass die zweite Drehachse ausserhalb des Trägerturms, insbesondere ausserhalb der Aussenmasse des Trägerturms, vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Schwenkbereich der Schwenkeinrichtung erhöht wird.
An dem T räger kann ein Abrichtgerät vorgesehen sein. Das Abrichtgerät kann zum Abrichten eines Schleifmittels der Schleifmaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Abrichtgerät in Bezug auf die erste Drehachse radial versetzt am Träger angeordnet. Dies bewirkt, dass wenn sich der Träger beispielsweise um die erste Drehachse dreht, das Abrichtgerät um die erste Drehachse geschwenkt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Abrichtgerät durch Drehung des Trägers um die erste Drehachse derart relativ zum Schleifmittel positioniert werden kann, dass das Schleifmittel durch das Abrichtgerät abgerichtet werden kann.
Das Abrichtgerät kann in Bezug auf den Träger vertikal und/oder horizontal bewegbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Abrichtgerät in Bezug auf den Träger schwenkbar sein.
Hierfür kann der Träger beispielsweise eine Abrichtposition einnehmen. In der Abrichtposition kann die Schleifmaschine vorzugsweise derart gewartet werden, dass das Schleifmittel durch das Abrichtgerät abgerichtet bzw. nachgeschliffen wird. Davon unabhängig kann die Vorrichtung in der Abrichtposition vorteilhafterweise auch durch einen Benutzer gewartet und/oder manuell beladen werden. Die Vorrichtung, insbesondere die Schwenkeinrichtung der Vorrichtung, kann in der Abrichtposition für einen Benutzer leichter zugänglich sein.
Bei einer beispielhaften Weiterbildung kann der Trägerturm zumindest abschnittsweise zwischen der Werkstückspindel und dem Abrichtgerät vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Trägerturm so auf dem Träger angeordnet, dass er die Werkstückspindel und das Abrichtgerät räumlich voneinander trennt. Alternativ oder zusätzlich kann das Abrichtgerät zumindest teilweise im Trägerturm angeordnet sein. Die räumliche Trennung des Abrichtgeräts von der Werkstückspindel durch den Trägerturm bewirkt vorteilhafterweise, dass die Werkstückspindel durch den Trägerturm vor möglichen Spänen, die als Abfallprodukt während des Abrichtens entstehen können, geschützt wird. Umgekehrt kann das Abrichtgerät durch den Trägerturm vor möglichen Spänen, die als Abfallprodukt während des Schleifens des Werkstücks entstehen, geschützt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Haltbarkeit der Vorrichtung, insbesondere der Bauteile am Träger, erhöht wird.
Zum Schutz des Abrichtgeräts und/oder der Werkstückspindel kann der Trägerturm beispielsweise eine erste Aussenwandung aufweisen, die der Werkstückspindel zugewandt ist. Eine zweite Aussenwandung des Trägerturms kann dem Abrichtgerät zugewandt sein. Dabei ist die zweite Aussenwandung vorzugsweise eine der ersten Aussenwandung gegenüberliegende Seitenwandung des Trägerturms. Durch die jeweilige Aussenwandung des Trägerturms werden die Werkstückspindel und/oder das Abrichtgerät vorteilhafterweise derart abgeschirmt, dass die Werkstückspindel und/oder das Abrichtgerät vor vom Arbeitsraum ausgehenden Verschmutzungen weitgehend geschützt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Haltbarkeit der Vorrichtung, insbesondere der Bauteile am Träger, erhöht wird.
Die Vorrichtung umfasst bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eine Zentriereinrichtung. Die Zentriereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Werkstück in Bezug auf ein anderes Bauteil der Vorrichtung und/oder in Bezug auf ein Bauteil der Schleifmaschine auszurichten, insbesondere zu zentrieren. Beispielsweise kann die Zentriereinrichtung dazu vorgesehen sein ein Werkstück in Bezug auf die Werkstückspindel auszurichten, insbesondere zu zentrieren. Die Zentriereinrichtung kann zusätzlich oder alternativ zum Abstützen des Werkstücks ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Zentriereinrichtung das Werkstück abstützen, wenn das Werkstück durch die Werkstückspindel angetrieben wird. Bei der Zentriereinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Reitstock. Die Ausführungsform mit Zentriereinrichtung hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine durch die Vorrichtung sehr präzise beladen werden kann und/oder das Werkstück während des Schleifens in Position gehalten werden kann. Dies erhöht insbesondere die Genauigkeit der Schleifmaschine. Vorteilhafterweise können dadurch Herstellungstoleranzen am Werkstück minimiert werden.
Der Träger kann bei einer Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung grösser dimensioniert werden, insbesondere einen grösseren Querschnitt aufweisen. Dies führt dazu, dass auch die Zentriervorrichtung grösser dimensioniert werden kann und/oder gemeinsam mit dem Träger stabiler ausgebildet ist. Vorteilhafterweise wird dadurch die Genauigkeit der Schleifmaschine erhöht. Dies hat den Vorteil, dass die Werkstückqualität zunimmt.
Die Vorrichtung kann eine Positionsbestimmungseinrichtung aufweisen. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Position des Werkstücks, insbesondere mindestens einer Zahnlücke des Werkstücks, zu erfassen. Beispielsweise erfasst die Positionsbestimmungseinrichtung die Position des Werkstücks, nachdem die Schleifeinrichtung mit dem Werkstück beladen wurde. Alternativ oder zusätzlich erfasst die Positionsbestimmungseinrichtung die Position des Werkstücks, nachdem das Werkstück durch die Greifeinrichtung auf der Werkstückspindel angeordnet wurde. Die Positionsbestimmungsvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Position von Zahnflanken bzw. Zahnlücken des Werkstücks zu bestimmen. Es ist auch denkbar, dass durch die Positionsbestimmungsvorrichtung die Drehwinkelstellung des Werkstücks bestimmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, die Position der Greifeinrichtung und/oder die Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung zu bestimmen.
Zur Bestimmung der jeweiligen Position kann die Positionsbestimmungseinrichtung mindestens einen Sensor aufweisen. Bei dem Sensor kann es sich um einen optischen und/oder einen elektromagnetischen Sensor, insbesondere einen Abstandssensor, handeln. Der Sensor kann beispielsweise ein induktiver Sensor sein. Die Erfassung der Position des Werkstücks durch die Positionsbestimmungseinrichtung hat den Vorteil, dass die Genauigkeit der Schleifmaschine erhöht wird. Beispielsweise kann ein Schleifmittel der Schleifmaschine in Abhängigkeit der bestimmten Position des Werkstücks besser auf das Werkstück ausgerichtet werden, wodurch sich die Herstellungstoleranzen am Werkstück minimieren lassen. Insbesondere kann durch die Positionsbestimmungseinrichtung die Position des Werkstücks derart bestimmt werden, dass sichergestellt ist, dass das Schleifmittel beim Inkontaktbringen nicht mit einem Zahn des Werkstücks kollidiert.
Bei einer beispielhaften Weiterbildung der Ausführungsform mit einer Positionsbestimmungseinrichtung ist die Positionsbestimmungseinrichtung am Träger angeordnet, insbesondere am Trägerturm angeordnet. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungseinrichtung bewegbar am Träger angeordnet sein, insbesondere bewegbar am Trägerturm angeordnet sein. Die Positionsbestimmungseinrichtung kann in Bezug auf die erste Drehachse und/oder in Bezug auf die zweite Drehachse axial bewegbar am Träger angeordnet sein, insbesondere axial bewegbar am Trägerturm angeordnet sein. Die Anordnung der Positionsbestimmungseinrichtung am Träger hat den Vorteil, dass die Messgenauigkeit der Positionsbestimmungseinrichtung erhöht werden kann.
Der Träger kann hydrostatisch an der Basis gelagert sein. Eine hydrostatische Lagerung kann insbesondere eine bessere Drehbarkeit des Trägers um die erste Drehachse bewirken. Dies hat den Vorteil, dass der Träger auch bei schweren Lasten, insbesondere bei schweren Gegenständen, die beispielsweise ein Eigengewicht von > 100 kg aufweisen, in Bezug auf die erste Drehachse drehbar bleibt, insbesondere leichtgängig drehbar bleibt. Darüber hinaus ermöglicht eine hydrostatische Lagerung eine hohe Steifigkeit der Verbindung zwischen Träger und Basis und eine präzise Positionierung. Auch die Dämpfungseigenschaften können durch die hydrostatische Lagerung verbessert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Träger auch mittels einer gewöhnlichen Lagerung mit der Basis verbunden sein. Beispielsweise kann der Träger über ein gewöhnliches Wälz- und/oder Gleitlager an der Basis gelagert sein.
Die Vorrichtung umfasst bei einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel eine Steuerung. Die Steuerung kann ein Computer und/oder ein programmierbares Rechenwerk (CPU) sein. Die Steuerung kann in der Vorrichtung integriert sein.
Die Steuerung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Drehbewegung des Trägers, die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung, das Abrichtgerät, die Werkstückspindel, die Zentriervorrichtung, die Greifeinrichtung, die Wechseleinrichtung, und/oder die Aufnahme- / Aufgabeeinrichtung zu steuern.
Die Steuerung kann zusätzlich dazu ausgebildet sein, die Drehbewegung des Trägers, die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung, das Abrichtgerät, die Werkstückspindel, die Zentriervorrichtung, die Greifeinrichtung, die Wechseleinrichtung und/oder die Aufnahme- / Aufgabeeinrichtung zu regeln. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Steuerung informationskommunizierend mit einem oder mehreren Steuerungssensoren verbunden ist. Die Regelung kann dann auf Basis eines Soll/Ist-Vergleichs mit den Informationen des Steuerungssensors erfolgen.
Bei dem Steuerungssensor handelt es sich bevorzugt um mindestens einen Sensor, der dazu ausgebildet ist, die Drehbewegung des Trägers, die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung, das Abrichtgerät, die Werkstückspindel, die Zentriervorrichtung, die Greifeinrichtung, die Wechseleinrichtung und/oder die Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung zu überwachen. Unter dem Begriff „überwachen“ wird im vorliegenden Sinne das Bestimmen einer Position, einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung eines der vorgenannten Bauteile verstanden. Auch das Ermitteln weiterer physikalischer Grössen, wie beispielsweise Temperatur und/oder Druck, fallen unter den Begriff „überwachen“.
Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung informationskommunizierend mit der Positionsbestimmungseinrichtung verbunden sein. Davon unabhängig kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, zu erkennen, welche optionalen Einrichtungen an der Vorrichtung vorgesehen sind. Beispielsweise erkennt die Steuerung, ob eine Greifeinrichtung, eine Wechseleinrichtung und/oder eine Aufnahme-/ Aufgabeeinrichtung an der Schwenkeinrichtung vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der erkannten optionalen Einrichtungen, zumindest die Steuerung und/oder Regelung der Drehbewegung des Trägers und/oder der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung anzupassen. Die Steuerung hat den Vorteil, dass der Transport des Gegenstands zu der Schleifmaschine hin und/oder von der Schleifmaschine weg automatisiert, oder zumindest teilautomatisiert, erfolgen kann. Beispielsweise kann mittels der Steuerung die Beladung der Schleifmaschine mit einem Werkstück automatisiert werden. Auch der Austausch eines Bauteils mit einem Ersatzbauteil und/oder die Montage eines Zubehörbauteils kann mit einer Steuerung automatisiert, oder zumindest Teil automatisiert, erfolgen.
Bei einer beispielhaften Weiterbildung der Ausführungsform, bei der die Vorrichtung eine Steuerung umfasst, weist die Vorrichtung ein Eingabemittel auf. Das Eingabemittel kann dazu ausgebildet sein, Steuerungseingaben eines Bedieners aufzunehmen und an die Steuerung zu übertragen. Bei dem Eingabemittel kann es sich beispielsweise um einen durch einen Bediener bedienbaren Joystick handeln.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine zusätzliche Transporteinrichtung. Bei der zusätzlichen Transporteinrichtung kann es sich insbesondere um einen Roboter und/oder einen Roboterarm handeln. Die zusätzliche Transporteinrichtung kann dazu ausgebildet sein, mit der Greifeinrichtung, der Wechseleinrichtung und/oder der Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung zu interagieren. Sie kann als zusätzliches Element eines Rüstwagens ausgebildet sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass der zu transportierende Gegenstand zwischen der Transporteinrichtung und der Greifeinrichtung übergeben bzw. ausgetauscht werden kann. Die zusätzliche Transporteinrichtung hat den Vorteil, dass der Wirkbereich der Vorrichtung, insbesondere der Transportradius der Vorrichtung, vergrössert wird.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss auch durch eine Schleifmaschine zum Verzahnungsschleifen eines Werkstücks, insbesondere eines vorverzahnten Werkstücks, wie beispielsweise eines Zahnradrohlings, gelöst. Die Schleifmaschine umfasst hierfür ein Maschinengehäuse, eine Schleifeinrichtung und eine Vorrichtung gemäss den obigen Ausführungen. Erfindungsgemäss ist die Schleifeinrichtung am Maschinengehäuse angeordnet und zum Schleifen des Werkstücks ausgebildet. Das Maschinengehäuse der Schleifmaschine bildet die Basis der Vorrichtung gemäss den obigen Ausführungen.
Die erfindungsgemässe Schleifmaschine hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine durch die Vorrichtung schneller mit Werkstücken beladen und entladen werden kann. Zusätzlich oder unabhängig davon bewirkt der um die erste Drehachse drehbare Träger, dass die Zugänglichkeit zu den einzelnen Komponenten der Schleifmaschine erhöht wird. Dies hat den Vorteil, dass die erfindungsgemässe Schleifmaschine einfacher zu warten ist. Der Träger kann gegenüber anderen Beladekonzepten auch stabiler ausgeführt werden, insbesondere in Hinblick auf die Zentriervorrichtung.
Die Schleifmaschine umfasst bei einer ersten beispielhaften Ausführungsform ein an dem Träger angeordnetes Abrichtgerät und eine am Träger angeordnete Werkstückspindel. Das Abrichtgerät kann zum Abrichten, insbesondere zum Profilieren und/oder Nachschärfen, des Schleifmittels der Schleifmaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Abrichtgerät in Bezug auf die erste Drehachse radial versetzt am Träger angeordnet. Dies bewirkt beispielsweise, dass wenn sich der Träger um die erste Drehachse dreht, das Abrichtgerät um die erste Drehachse geschwenkt wird.
Die Werkstückspindel ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein an der Werkstückspindel angeordnetes Werkstück zu drehen. Die Werkstückspindel kann um eine dritte Drehachse drehbar sein, insbesondere um eine dritte Drehachse rotieren. Vorzugsweise ist die dritte Drehachse parallel verschoben zur ersten Drehachse. Die Werkstückspindel kann in Bezug auf die erste Drehachse exzentrisch am Träger angeordnet sein. Dies bewirkt, dass wenn sich der Träger beispielsweise um die erste Drehachse dreht, die Werkstückspindel um die erste Drehachse geschwenkt wird.
Der Träger kann derart um die erste Drehachse drehbar sein, dass der Träger zwischen einer Schleifposition und einer Abrichtposition hin und her drehbar ist.
Bevorzugt ist die Werkstückspindel in der Schleifposition der Schleifeinrichtung zugewandt. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass in der Schleifposition ein Werkstück auf der Werkstückspindel durch die Schleifeinrichtung bearbeitet werden kann.
In der Abrichtposition kann das Abrichtgerät der Schleifeinrichtung zugegangen sein. Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass in der Abrichtposition ein Schleifmittel der Schleifeinrichtung durch das Abrichtgerät gewartet werden kann. Die Abrichtposition kann der vorgenannten Wartungsposition der Vorrichtung entsprechen.
Die Schleifmaschine gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die Schleifmaschine für einen Nutzer einfach handhabbar und leicht zu warten ist.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss auch durch ein Verfahren mit einer Vorrichtung gemäss den obigen Ausführungen gelöst. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Drehbewegung und die Schwenkbewegung während eines Beladevorgangs und/oder während eines Entladevorgang zumindest zeitweise gleichzeitig ausgeführt.
Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass sich die Drehbewegung und die Schwenkbewegung derart überlagern, dass die Schwenkeinrichtung, insbesondere eine an der Schwenkeinrichtung angeordnete Greif- und/oder Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung, eine daraus resultierende Transportbewegung erfährt. Die Transportbewegung kann einer geradlinigen Bewegung entsprechen. Dies hat den Vorteil, dass der Gegenstand zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine, zumindest zeitweise, auf einer geradlinigen Bahn transportiert werden kann.
Bei einer ersten beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der Träger in eine erste Drehrichtung um die erste Drehachse gedreht. Die Schwenkeinrichtung kann in eine zweite Drehrichtung um die zweite Drehachse geschwenkt werden. Vorzugsweise sind die erste Drehrichtung und die zweite Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtungen. Beispielsweise kann sich der Träger im Uhrzeigersinn um die erste Drehachse drehen, während die Schwenkeinrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse schwenkt. Mit anderen Worten können der Träger und die Schwenkeinrichtung unterschiedliche Drehrichtungen aufweisen, wenn die Drehbewegung und die Schwenkbewegung miteinander überlagert werden.
Dies bewirkt vorteilhafterweise, dass sich die Drehbewegung und die Schwenkbewegung derart überlagern, dass die Schwenkeinrichtung, insbesondere eine an der Schwenkeinrichtung angeordnete Greif- und/oder Aufnahme-/Aufgabeeinrichtung, eine daraus resultierende Transportbewegung erfährt. Die Transportbewegung kann einer geradlinigen Bewegung entsprechen. Dies hat den Vorteil, dass der Gegenstand zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine, zumindest zeitweise, auf einer geradlinigen Bahn transportiert werden kann.
Bei einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist der absolute Drehwinkelbetrag der Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse während des Beladevorgangs kleiner als der absolute Drehwinkelbetrag der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse. Alternativ oder zusätzlich kann der absolute Drehwinkelbetrag der Drehbewegung des Trägers um die erste Drehachse während des Entladevorgangs kleiner sein als der absolute Drehwinkelbetrag der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung um die zweite Drehachse.
Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung leichter steuerbar bzw. leichter regelbar ist.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss auch durch die Verwendung einer Vorrichtung gemäss den obigen Ausführungen zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine gelöst, wobei der Gegenstand ein Werkstück ist. Vorzugsweise ist die Schleifmaschine eine Verzahnungsschleifmaschine.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss auch durch die Verwendung einer Vorrichtung gemäss den obigen Ausführungen zur Wartung einer Schleifmaschine gelöst, wobei der Gegenstand ein Ersatzbauteil und/oder ein Zubehörbauteil für die Schleifmaschine ist. Vorzugsweise ist die Schleifmaschine eine Verzahnungsschleifmaschine.
Um unterschiedliche Handling-Funktionen, insbesondere Transport-, Halte- und/oder Positionierungsfunktionen unterschiedlicher Gegenstände, wahrnehmen zu können, ist die Schwenkeinrichtung mit Vorteil derart gestaltet, dass unterschiedliche Greifer, Halter und Vorrichtungen daran befestigt werden können, um unterschiedliche Gegenstände erfassen zu können. Dazu umfasst die Schwenkeinrichtung insbesondere eine entsprechende Schnittstelle. Die Steuerung erkennt mit Vorteil den jeweiligen Greifer, Halter oder die Vorrichtung und lässt nur die entsprechenden Bewegungen zu. Die Freiheitsgrade des Schwenkarms können für die zusätzlichen Handlingfunktionen und insbesondere auch für den Austausch der Greifer, Halter oder Vorrichtungen eingesetzt werden. Auch die Greifer, Halter bzw. sonstigen Vorrichtungen können in einem Speicher oder auf einem Rüstwagen bereitgehalten werden.
Es ist ebenfalls möglich, dass der für den Werkstückwechsel vorgesehene Greifer während der weiteren Handlingfunktionen in der Maschine verbleibt und für letztere weitere Elemente befestigbar sind oder dass der Greifer selbst die entsprechenden Elemente erfasst. Auch hier gibt die Steuerung je nach auszuführender Operation die zulässigen Bewegungsabläufe frei.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen, unterschiedlichen und beispielhaften Merkmale können erfindungsgemäss miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch sinnvoll und geeignet ist. Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand der Figuren. Es zeigen:
Fig- 1 eine perspektivische Darstellung einer Schleifmaschine mit einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Beladen und Entladen der Schleifmaschine; Fig. 2 eine weitere perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäss
Fig. 1 aus einem anderen Blickwinkel;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 zu Beginn eines
Beladevorgangs;
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 während eines
Transportvorgangs im Rahmen des Beladevorgangs;
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 am Ende des
Beladevorgangs und/oder zu Beginn des Entladevorgangs;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 während eines
Transportvorgangs im Rahmen des Entladevorgangs;
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 am Ende des
Entladevorgangs;
Fig. 8 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 1 , bei der sich die
Schleifmaschine in einer Abrichtposition befindet; und
Fig. 9 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 1 , bei der sich die
Schleifmaschine in einer Schleifposition befindet.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schleifmaschine 20 mit einer Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist dazu ausgebildet, die Schleifmaschine 20 mit einem Werkstück 30 zu beladen und zu entladen. Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel der Schleifmaschine 20 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, wobei in Fig. 2 ein anderer Blickwinkel gewählt wurde als in Fig. 1.
Die Schleifmaschine 20 umfasst ein Maschinengehäuse 21 und eine Schleifeinrichtung 22.
Die Schleifeinrichtung 22 weist ein Schleifmittel 23 auf. Das Schleifmittel 23 ist zum Schleifen des Werkstück 30 ausgebildet. Bei den Schleifmittel 23 handelt es sich insbesondere um eine Schleifschnecke 23.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Basis 2, einen Träger 3 und eine Schwenkeinrichtung 12. Die Basis 2 entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel dem Maschinengehäuse 21.
Der T räger 3 ist in Bezug auf die Basis 2 um eine in Fig. 1 nicht dargestellte erste Drehachse D, drehbar (vgl. Fig. 3-9). Der Träger 3 weist einen Trägerturm 4 und eine Werkstückspindel 7 auf. Dabei ist der Werkstückspindel 7 einer ersten Aussenwandung 5a des Trägerturms 4 zugewandt. Der Trägerturm 4 und die Werkstückspindel 7 sind gemeinsam mit dem Träger 3 um die erste Drehachse D, drehbar.
An dem Trägerturm 4 ist eine Zentriereinrichtung 8 angeordnet. Diese ist zum Zentrieren des Werkstück 30 auf der Werkstückspindel 7 ausgebildet. Bei der Zentriereinrichtung 8 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Reitstock 8. An dem Trägerturm 8 ist weiter ein Halter 1 1 angeordnet. Dieser ist entlang des Trägerturms 4 vertikal bewegbar. Mit dem Halter 1 1 ist eine Schwenkeinrichtung 12 verbunden.
Die Schwenkeinrichtung 12 ist derart mit dem Halter 1 1 verbunden, dass die Schwenkeinrichtung 12 um eine zweite Drehachse D2 schwenkbar ist. Die zweite Drehachse D2 wird durch den Halter 1 1 so vom Trägerturm 4 beabstandet, dass die zweite Drehachse D2 ausserhalb der Abmasse des Trägerturms 4 vorgesehen ist.
Die Schwenkeinrichtung 12 umfasst ein Schwenkmittel 13, das bei dem Ausführungsbeispiel als Schwenkarm 14 ausgebildet ist. Ferner weist die Schwenkeinrichtung 12 eine Greifeinrichtung 16 auf. Der Schwenkarm 14 ist dazu ausgebildet, die Greifeinrichtung 16 in radialer Richtung von der zweiten Drehachse D2 zu beabstanden.
Die Greifeinrichtung 16 umfasst einen ersten Greifarm 17 und einen zweiten Greifarm 18. Die Greifarme 17, 18 sind dazu ausgebildet, relativ zueinander eine Greifposition und eine Freigabeposition einnehmen zu können. In der Freigabeposition sind der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 derart relativ zueinander angeordnet, dass die Greifarme 17, 18 das Werkstück 30 freigeben können. In der in Fig. 1 gezeigten Greifposition sind der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 derart relativ zueinander angeordnet, dass die Greifarme 17, 18 das Werkstück 30 ergreifen. Dabei üben die Greifarme 17, 18 gemeinsam eine Klemmkraft auf das Werkstück 30 aus, so dass das Werkstück 30 unbeweglich mit der Greifeinrichtung 16 verbunden ist.
Aus der in der Fig. 1 gezeigten Position lässt sich nun beispielsweise das Werkstück 30 anheben, indem der Halter 1 1 mit der Greifeinrichtung 16 vertikal am Trägerturm 4 nach oben bewegt wird.
Die Werkstückspindel 7 ist in Bezug auf den Träger 3 um eine dritte Drehachse D3 drehbar, insbesondere zum Rotieren eines auf der Werkstückspindel 7 angeordneten Werkstücks 40 Dabei befinden sich der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 relativ zueinander in einer Freigabeposition.
Zum Schleifen des Werkstücks 30 wird die Schleifeinrichtung 22 derart in Bezug auf die Vorrichtung 1 verschoben, dass das Schleifmittel 23 das Werkstück 30 kontaktiert. Das Schleifmittel 23 rotiert dabei um eine vierte Drehachse D4. Gleichzeitig wird das Werkstück 30 um die dritte Drehachse D3 rotiert. Die vierte Drehachse D4 ist in Bezug auf die dritte Drehachse D3 orthogonal angeordnet. Zum Antrieb des Schleifmittels 23 weist die Schleifeinrichtung 22 eine Antriebseinrichtung auf (nicht dargestellt).
Hinsichtlich der Funktionalität der Vorrichtung 1 beim Beladen und Entladen der Schleifmaschine 20 wird auf die Fig. 3-7, sowie die jeweils dazugehörigen Figurenbeschreibungen verwiesen.
Die Vorrichtung 1 umfasst beim Ausführungsbeispiel eine Positionsbestimmungseinrichtung 9 (vgl. Fig. 2). Die Positionsbestimmungseinrichtung 9 ist am Trägerturm 4 angeordnet und in Bezug auf den Trägerturm 4 bewegbar. Die Positionsbestimmungseinrichtung 9 ist insbesondere in vertikaler Richtung in Bezug auf den Trägerturm 4 bewegbar.
Die Positionsbestimmungseinrichtung 9 umfasst mindestens einen Sensor 10, der der Werkstückspindel 7 und insbesondere dem Werkstück 30 auf der Werkstückspindel 7 zugewandt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Positionsbestimmungseinrichtung 9 einen einzigen Sensor 10. Der Sensor 10 kann ein optischer, taktiler oder berührungsloser Sensor sein. Vorzugsweise ist der Sensor 10 ein induktiver Sensor 10. Der Sensor 10 ist dazu ausgebildet, die Position des Werkstücks 30, insbesondere die Drehwinkelstellung des Werkstücks 30, zu bestimmen. Die Positionsbestimmung kann somit anhand der an dem Sensor 10 vorbei rotierenden Zahnflanken des Werkstücks 30 erfolgen.
Fig. 3 zeigt die Schleifmaschine 20 des Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht. Wie in Fig. 3 zu erkennen, sind die erste Drehachse D die zweite Drehachse D2 und die dritte Drehachse D3 parallel zueinander beabstandet angeordnet. Dies hat zur Folge, dass wenn sich beispielsweise der Träger 3 um die erste Drehachse D, dreht, die zweite Drehachse D2 auf einer Kreisbahn um die erste Drehachse D, bewegt wird. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus der Schleifmaschine 20 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die Vorrichtung 1 befindet sich in einer Stellung, die von ihr am Anfang eines Beladevorgangs eingenommen werden kann. Dies ist daran zu erkennen, dass innerhalb eines Aufnahmebereichs 24 ein Werkstück 30 bereitgestellt wurde. In der in Fig. 3 dargestellten Situation, wurde das Werkstück 30 zentral im Aufnahmebereich 24 bereitgestellt. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Werkstück 30 dezentral im Aufnahmebereich 24 bereitgestellt wird. Das heisst, dass die Vorrichtung 1 dazu in der Lage ist, das Werkstück 30 immer dann zu ergreifen, wenn das Werkstück 30 an irgendeinem Ort innerhalb des Aufnahmebereichs 24 bereitgestellt wird. Die Aufnahmeposition des Werkstücks 30 kann innerhalb der Grenzen des Aufnahmebereichs 24 in radialer und/oder axialer Richtung unterschiedlich sein.
Um ausgehend von der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu der in Fig. 3 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu gelangen, wurde der Träger 3 entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Drehachse D, gedreht. Die Schwenkeinrichtung 12 wurde ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse D2 geschwenkt. Dabei wurden die Drehbewegung des Trägers 3 und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 12 zumindest zeitweise derart gleichzeitig ausgeführt, so dass die Greifeinrichtung 16 das Werkstück 30 mit den Greifarmen 17, 18 beidseitig erfassen konnte. Um das Werkstück 30 zu ergreifen, haben der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 die Greifposition eingenommen. Um das Werkstück 30 optional anzuheben, kann der Halter 1 1 entlang des Trägerturms 4, insbesondere parallel zur ersten Drehachse D bewegt, insbesondere angehoben, werden.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung 1 während eines Transportvorgangs im Rahmen der Beladung der Schleifmaschine 20.
Um ausgehend von der in Fig. 3 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu der in Fig. 4 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu gelangen, wird der Träger 3 entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Drehachse D, gedreht. Die Schwenkeinrichtung 12 wird im Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse D2 geschwenkt. Dabei werden die Drehbewegung des Trägers 3 und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 12 zumindest zeitweise derart gleichzeitig ausgeführt, dass das Werkstück 30 auf einer geradlinigen Bahn 25 transportiert wird und insofern eine geradlinige Transportbewegung erfährt. Die in Fig. 4 als Strichpunktlinie dargestellte geradlinige Transportbahn 25 zeigt den Bewegungsverlauf des Werkstücks 30, insbesondere die Bahnbewegung des Mittelpunkts des Werkstücks 30, während der geradlinigen Transportbewegung im Rahmen des Beladevorgangs an. Der in Fig. 4 eingezeichnete elliptische Bereich 26 stellt die Grenzen des Bewegungsbereichs 26 dar, in dem sich das Werkstück 30 während der geradlinigen Transportbewegung bewegt.
Die Transportbewegung auf der geradlinigen Bahn 25 resultiert aus der Überlagerung der Drehbewegung des Trägers 3 mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 12. Das Werkstück 30 folgt der resultierenden Transportbewegung der Schwenkeinrichtung 12, weil die Greifeinrichtung 16 das Werkstück 30 während des T ransportvorgangs ergriffen hat und das Werkstück 30 dementsprechend unbeweglich mit der Greifeinrichtung 16 verbunden ist.
Am Ende der Transportbewegung, bei der das Werkstück 30 auf der geradlinigen Bahn 25 bewegt wird, befindet sich das Werkstück 30 vorzugsweise oberhalb oder auf der Werkstückspindel 7.
Im Anschluss kann der Träger 3 derart im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Drehachse D, gedreht werden, dass die Vorrichtung 1 die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnimmt. Die dargestellte Abfolge ermöglicht einen Transport des Werkstücks 30 mit sehr geringem Platzbedarf in der Umgebung der Vorrichtung 1. Sofern es die Platzverhältnisse zulassen, kann die Drehung des Trägers 3 in die Bearbeitungsstellung gemäss Fig. 5 bereits einsetzen, bevor, das Werkstück 30 seine Position in Bezug auf die Werkstückspindel 7 eingenommen hat. Dies ermöglicht ein schnelleres Beladen. Generell lässt sich durch eine Anpassung der Bewegungsabläufe der Drehung und der Schwenkbewegung die Bahnbewegung des Werkstücks 30 während des Transportvorgangs in weiten Grenzen variieren.
Fig. 5 zeigt die Vorrichtung 1 am Ende des Beladevorgangs und/oder zu Beginn des Entladevorgangs.
Dies ist daran zu erkennen, dass das Werkstück 30 auf der durch das Werkstück 30 verdeckten Werkstückspindel 7 angeordnet ist. Die Werkstückspindel 7 ist der Schleifeinrichtung 22 zugewandt. Der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 befinden sich relativ zueinander in einer Greifposition und üben eine Klemmkraft auf das Werkstück 30 aus.
Am Ende eines Beladevorgangs würden die Greifarme 17, 18 nunmehr von der Greifposition in eine Freigabeposition wechseln. Dadurch wird das Werkstück 30 durch die Greifeinrichtung 16 freigegeben. Das Werkstück 30 kann auf die Werkstückspindel 7 aufgegeben werden. Sobald die Werkstückspindel 7 um die dritte die Drehachse D3 rotiert, kann durch die Rotation der Werkstückspindel 7 das Werkstück 30 zu einer selbigen Rotation angetrieben werden.
Sobald das Werkstück 30 rotiert, kann das Werkstück 30 durch das Schleifmittel 23 geschliffen werden. Hierfür wird die Schleifeinrichtung 22, ausgehend von der in Fig. 5 dargestellten Stellung, in Richtung des Werkstücks 30 bewegt. Hinsichtlich des konkreten Ablaufs des Schleifvorgangs, der vorzugsweise zwischen dem Beladevorgang und dem Entladevorgang ausgeführt wird, wird auf die Figurenbeschreibung der Fig. 9 verwiesen.
Zum Entladen der Schleifmaschine 20 wird das durch das Schleifmittel 23 bearbeitete Werkstück 30 von der Vorrichtung 1 abtransportiert. Ein Teil dieser Transportbewegung während des Entladevorgangs ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Um ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu der in Fig. 6 gezeigten Stellung der Vorrichtung 1 zu gelangen, wurde der Träger 3 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90° um die erste Drehachse D, gedreht.
Anschliessend wird der Träger 3 im Uhrzeigersinn um die erste Drehachse D, gedreht, wobei die Schwenkeinrichtung 12 gleichzeitig entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse D2 geschwenkt wird. Dadurch wird das Werkstück 30 auf einer geradlinigen Bahn 25 transportiert und erfährt insofern eine geradlinige Transportbewegung. Die in Fig. 6 als Strichpunktlinie dargestellte geradlinige Transportbahn 25 stellt den Bewegungsverlauf des Werkstücks 30, insbesondere die Bahnbewegung des Mittelpunkts des Werkstücks 30, während der geradlinigen Transportbewegung im Rahmen des Entladevorgangs dar. Der in Fig. 6 eingezeichnete elliptische Bereich 26 stellt die Grenzen des Bewegungsbereichs 26 dar, in dem sich das Werkstück 30 während der geradlinigen Transportbewegung bewegt.
Die Transportbewegung auf der geradlinigen Bahn 25 resultiert aus der Überlagerung der Drehbewegung des Trägers 3 mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 12. Das von der Greifeinrichtung 16 gehaltene Werkstück 30 folgt der resultierenden Transportbewegung der Schwenkeinrichtung 12.
Am Ende der in Fig. 6 dargestellten geradlinigen Transportbewegung wird das Werkstück 30, wie in Fig. 7 gezeigt, in einem Aufgabebereich 27 aufgegeben.
Die Vorrichtung 1 ist dazu ausgebildet, das Werkstück irgendwo innerhalb des Aufgabebereichs 27 aufzugeben. Alternativ zu der in Fig. 7 gezeigten zentralen Aufgabeposition kann die Vorrichtung 1 das Werkstück 30 also auch im linken Teil und/oder im rechten Teil des Aufgabebereichs 27 aufgeben. Ausgehend von der in Fig. 7 dargestellten Stellung der Greifeinrichtung 16 müssen hierfür nur noch der erste Greifarm 17 und der zweite Greifarm 18 derart relativ zueinander bewegt werden, dass die Greifarme 17, 18 eine Freigabeposition einnehmen und das Werkstück 30 freigeben.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Schleifmaschine 20, wobei sich die Schleifmaschine 20, insbesondere die Vorrichtung 1 der Schleifmaschine 20, in einer Abrichtposition befindet. Die Vorrichtung 1 weist ein Abrichtgerät 6 auf. Das Abrichtgerät 6 ist zum Abrichten, insbesondere zum Profilieren und/oder Nachschärfen, des Schleifmittels 23 der Schleifmaschine 20 ausgebildet. Hierfür ist das Abrichtgerät 6 in der Abrichtposition dem Schleifmittel 23 zugewandt.
Das Abrichtgerät 6 ist so am Träger 3 angeordnet, dass es zumindest teilweise im Trägerturm 4 integriert ist. Der Trägerturm 4 ist zwischen der Werkstückspindel 7 und dem Abrichtgerät 6 angeordnet. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die ersten Aussenwandung 5a des Trägerturms 4 der Werkstückspindel 7 zugewandt. Eine zweite Aussenwandung 5b des Trägerturms 4 ist dem Abrichtgerät 6 zugewandt. Die Anordnung des Abrichtgeräts 6, des Trägerturms 4 und der Werkstückspindel 7 auf dem Träger 3 hat den Vorteil, dass die Werkstückspindel 7 während des Abrichtens des Schleifmittels 23 durch das Abrichtgerät 6 nicht verschmutzt wird.
Um das Schleifmittel 23 abzurichten, ist die Schleifmaschine 20 dazu ausgebildet, die Schleifeinrichtung 22 derart in Richtung des Abrichtgeräts 6 zu bewegen, dass das Schleifmittel 23 und das Abrichtgerät 6 miteinander Zusammenwirken können. Darüber hinaus kann eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung der Schleifeinrichtung 22 das Schleifmittel 23 derart antreiben, dass das Schleifmittel 23 um die vierte Drehachse D4 rotiert. Kontaktiert das rotierende Schleifmittel 23 das Abrichtgerät 6, wird das Schleifmittel 23 durch das Abrichtgerät 6 abgerichtet, insbesondere profiliert und/oder geschärft.
Sobald das Abrichten des Schleifmittels 23 abgeschlossen ist, wird die Schleifeinrichtung 22 so lange von dem Abrichtgerät 6 wegbewegt, bis die in Fig. 8 dargestellte Ausgangsstellung der Abrichtposition erreicht ist.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Schleifmaschine 20, wobei sich die Schleifmaschine 20 in einer Schleifposition befindet.
Dies ist daran zu erkennen, dass die Werkstückspindel 7 und das Werkstück 30 der Schleifeinrichtung 22 zugewandt sind. Die Greifarme 17, 18 der Greifeinrichtung 16 haben relativ zueinander eine Freigabeposition eingenommen und sind in vertikaler Richtung von dem Werkstück 30 beabstandet. Dadurch können die Werkstückspindel 7 und das Werkstück 30 um die dritte Drehachse D3 rotieren. Die Anordnung des Abrichtgeräts 6, des Trägerturms 4 und der Werkstückspindel 7 bewirkt in der Schleifposition, dass das Abrichtgeräts 6 während des Schleifvorgangs nicht oder nur sehr geringfügig verschmutzt wird.
Um das Werkstück 30 zu schleifen, kann die nicht dargestellte Antriebseinrichtung der Schleifeinrichtung 22 das Schleifmittel 23 derart antreiben, dass das Schleifmittel 23 um die vierte Drehachse D4 rotiert. Davon unabhängig wird die Schleifeinrichtung 22 derart in Richtung der Werkstückspindel 7 bewegt, dass das Schleifmittel 23 und das Werkstück 30, vorzugsweise jeweils rotierend, miteinander in Eingriff kommen. Kontaktiert das Schleifmittel 23 das Werkstück 30, wird das Werkstück 30 durch das Schleifmittel 23 geschliffen.
Sobald der Schleifvorgang abgeschlossen ist, wird die Schleifeinrichtung 22 von der Werkstückspindel 7 wegbewegt, so dass die Schleifmaschine 20 wieder die in Fig. 9 gezeigte Ausgangsstellung der Schleifposition einnimmt. Anschliessend können die Greifarme 17, 18 der Greifeinrichtung 16 wieder in die Greifposition wechseln. Dadurch kann die Vorrichtung 1 die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung ( 1) zum Transport eines Gegenstands (30) zu einer Schleifmaschine (20) hin und/oder von einer Schleifmaschine (20) weg, die Vorrichtung (1) umfassend:
(a) eine Basis (2),
(b) einen an der Basis (2) angeordneten Träger (3), der in Bezug auf die Basis (2) um eine erste Drehachse (D,) drehbar ist,
(c) eine am Träger (3) angeordnete Schwenkeinrichtung ( 12) zum Transport des Gegenstands (30), wobei
(d) die Schwenkeinrichtung ( 12) in Bezug auf den Träger (3) um eine zweite Drehachse (D2) schwenkbar ist, wobei die Schwenkeinrichtung ( 12) ein Schwenkmittel (13) und eine Greifeinrichtung (16) zum Ergreifen und Freigeben des Gegenstands (30) aufweist, wobei das Schwenkmittel ( 13) die Greifeinrichtung (16) von der zweiten Drehachse (D2) in radialer Richtung beabstandet, wobei das Schwenkmittel (13) ein Schwenkarm ( 14) ist, der um die zweite Drehachse (D2) schwenkbar mit einem am Träger (3) angeordneten Halter (1 1) verbunden ist, und
(e) die Vorrichtung ( 1 ) dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung des T rägers (3) um die erste Drehachse (D,) und eine Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung (12) um die zweite Drehachse (D2) zumindest zeitweise derart gleichzeitig auszuführen, dass der Gegenstand (30) mittels einer, aus der Überlagerung der Drehbewegung des Trägers (3) mit der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung (12) resultierenden, Transportbewegung der Schwenkeinrichtung transportierbar ist.
2. Vorrichtung ( 1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (D,) und die zweite Drehachse (D2) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die zweite Drehachse (D2) auf einer Kreisbahn um die erste Drehachse (D,) bewegt wird, wenn sich der Träger (3) um die erste Drehachse (D,) dreht.
3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse (D2) in Bezug auf die erste Drehachse (DJ parallelverschoben ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die Drehbewegung des Trägers (3) um die erste Drehachse (D und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung (12) um die zweite Drehachse (D2) derart miteinander zu überlagern, dass der Gegenstand (30) durch die Vorrichtung ( 1) zumindest zeitweise auf einer geradlinigen Bahn (25) bewegbar ist.
5. Vorrichtung ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Trägers (3) um die erste Drehachse (DJ und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung ( 12) um die zweite Drehachse (D2) derart miteinander überlagerbar sind, dass
(a) der Gegenstand (30) aus einem Aufnahmebereich (24) zu einer
Verwendungsposition transportierbar ist, und
(b) der Gegenstand (30) von der Verwendungsposition zu einem
Aufgabebereich (27) transportierbar ist.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (24) dem Aufgabebereich (27) entspricht.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (3) eine Werkstückspindel (7) zur Rotation des Gegenstands (30), vorzugsweise eines Werkstücks (30), angeordnet ist, wobei die Schwenkeinrichtung ( 12) dazu ausgebildet ist, den Gegenstand (30), vorzugsweise das Werkstück (30), zur Werkstückspindel (7) hinzutransportieren und von der Werkstückspindel (7) weg zu transportieren.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung ( 16) zwei Greifarme ( 17, 18) aufweist und die Greifarme ( 17, 18) dazu ausgebildet sind, eine Klemmkraft auf den Gegenstand (30) auszuüben und/oder den Gegenstand (30) zu untergreifen. . Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) einen vertikalen, vorzugsweise zumindest abschnittsweise zylindrischen, Trägerturm (4) aufweist.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter ( 1 1) bewegbar am Trägerturm (4) angeordnet ist, vorzugsweise in Bezug auf die erste Drehachse (D,) axial bewegbar am Trägerturm (4) angeordnet ist.
1 1. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse (D2) ausserhalb des Trägerturms (4) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (3) ein Abrichtgerät (6) zum Abrichten eines Schleifmittels (23) der Schleifmaschine (20) angeordnet ist.
13. Vorrichtung ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) derart um die erste Drehachse (D,) drehbar ist, dass der Träger (3) eine Wartungsposition einnehmen kann, und die Schleifmaschine (20) und/oder die Vorrichtung (1) in der Wartungsposition gewartet und/oder manuell beladen werden kann.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 oder 13 in Kombination mit Anspruch 7 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerturm (4) eine erste, der Werkstückspindel (7) zugewandte, Aussenwandung (5a) und eine zweite, dem Abrichtgerät (6) zugewandte, Aussenwandung (5b) aufweist, wobei die erste Aussenwandung (5a) eine der zweiten Aussenwandung (5b) gegenüberliegende Seitenwandung des Trägerturms (4) ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Zentriereinrichtung (8), vorzugsweise einen Reitstock (8), zur Zentrierung des Gegenstands (30), vorzugsweise zur Zentrierung des Gegenstands (30) auf der Werkstückspindel (7) nach Anspruch 7, aufweist. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ( 1) eine Positionsbestimmungseinrichtung (9) zur Positionsbestimmung des Gegenstands (30), vorzugsweise zur Positionsbestimmung des Werkstücks (30) aufweist, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung (9) zumindest einen Sensor ( 10) umfasst. Vorrichtung (1) nach Anspruch 16 in Kombination mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungseinrichtung (9) bewegbar, vorzugsweise in Bezug auf die erste Drehachse (D,) axial und/oder radial bewegbar, und/oder schwenkbar, vorzugsweise in Bezug auf die erste Drehachse (D,) in Umfangsrichtung schwenkbar, am Trägerturm (4) angeordnet ist. Vorrichtung ( 1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger (3) eine Leseeinheit zum Auslesen von am Gegenstand (30) angeordneten Elementen zur Informationsspeicherung angeordnet ist. Schleifmaschine (20) zum Verzahnungsschleifen eines Werkstücks (30), vorzugsweise eines vorverzahnten Werkstücks (30), die Schleifmaschine (20) umfassend:
(a) ein Maschinengehäuse (21),
(b) eine am Maschinengehäuse (21) angeordnete Schleifeinrichtung (22) zum Schleifen des Werkstücks (30),
(c) eine Vorrichtung (1) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
(d) das Maschinengehäuse (21) der Schleifmaschine (20) die Basis (2) der Vorrichtung (1) ist. Schleifmaschine (20) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass (a) an dem Träger (3) ein Abrichtgerät (6) zum Abrichten eines Schleifmittels (23) der Schleifeinrichtung (22) angeordnet ist,
(b) an dem Träger (3) eine Werkstückspindel (7) zur Rotation des Werkstücks (30) um eine dritte Drehachse (D3) angeordnet ist, und
(c) der Träger (3) zumindest zwischen einer Schleifposition, bei der die Werkstückspindel (7) der Schleifeinrichtung (22) zugewandt ist, und einer Abrichtposition, bei der das Abrichtgerät (6) der Schleifeinrichtung (22) zugewandt ist, hin und her gedreht werden kann, vorzugsweise um die erste Drehachse (D,) hin und her gedreht werden kann. Verfahren zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine (20) mit einem Gegenstand (30) mittels einer Vorrichtung ( 1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Trägers (3) um die erste Drehachse (D,) während eines Beladevorgangs und/oder während eines Entladevorgangs zumindest zeitweise gleichzeitig zur Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung ( 12) um die zweite Drehachse (D2) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) in eine erste Drehrichtung um die erste Drehachse (D,) gedreht wird und die Schwenkeinrichtung ( 12) in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung um die zweite Drehachse (D2) geschwenkt wird, wenn die Drehbewegung des Trägers (3) und die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung (12) gleichzeitig erfolgen. Verwendung der Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18 zum Beladen und Entladen einer Schleifmaschine (20), vorzugsweise einer Verzahnungsschleifmaschine (20), wobei der Gegenstand (30) ein Werkstück (30) ist. Verwendung der Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Wartung einer Schleifmaschine (20), vorzugsweise zur Wartung einer Verzahnungsschleifmaschine (20), wobei der Gegenstand (30) ein Ersatzbauteil (30) und/oder ein Zubehörbauteil (30) für die Schleifmaschine (20), vorzugsweise ein Ersatzbauteil (30) und/oder ein Zubehörbauteil (30) für die
Verzahnungsschleifmaschine (20), ist.
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