用于自动更换磨削件的更换站制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将砂轮从具有磨床的机器人辅助的磨削装置自动取走的装置。根据一个实施例，装置包括框架、与框架相连的分隔板、与框架相连的支承面。分隔板和支承面以这样的方式与框架相连结，使得实现在分隔板与支承面之间沿第一方向相对移动。分隔板和支承面以这样的方式布置，使得当砂轮抵靠在支承面上并且当分隔板和砂轮朝向彼此移动时，分隔板的第一棱边被推到砂轮上。本发明专利技术还涉及一种给机器人辅助的磨削装置的磨床自动装备砂轮的装置。根据一个实施例，装置具有用于容纳砂轮堆的支承件和框架，该框架布置成基本上平行于支承件，使得砂轮堆处在支承件与框架之间，其中，所述框架仅部分与砂轮堆的最上方的砂轮的外边缘重叠。此外，装置包括机械预加载单元，该单元以这样的方式与框架相连结，使得由框架施加限定的力到砂轮堆上。

Replacement Station for Automatic Replacement of Grinding Parts

The invention relates to a device for automatically removing grinding wheels from a robot-assisted grinding device with a grinding machine. According to an embodiment, the device includes a frame, a partition plate connected to the frame, and a support surface connected to the frame. The partition plate and the supporting surface are connected with the frame in such a way that relative movement in the first direction between the partition plate and the supporting surface is realized. The partition plate and the supporting surface are arranged in such a way that the first edge of the partition plate is pushed onto the grinding wheel when the grinding wheel rests on the supporting surface and when the partition plate and the grinding wheel move towards each other. The invention also relates to a device for automatically equipping a grinding wheel for a grinding machine of a robot-assisted grinding device. According to an embodiment, the device has a supporting member and a frame for holding a wheel stack, which is arranged substantially parallel to the supporting member, so that the wheel stack is between the supporting member and the frame, in which only part of the frame overlaps with the outer edge of the wheel at the top of the wheel stack. In addition, the device includes a mechanical preloading unit which is connected to the frame in such a way that a limited force is applied by the frame to the grinding wheel stack.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动更换磨削件的更换站
本专利技术涉及一种更换站，其使机器人辅助的磨削装置能够实现自动更换磨削件(例如，砂轮)。
技术介绍
经常在工业和手工业中使用磨床，例如轨道磨床。轨道磨床是一种磨床，在该磨床振荡运动(振动)时，叠加围绕旋转轴线的转动移动。其经常用于最终加工对表面质量高要求的表面。由此，为了实现该要求，应当在磨削过程期间尽可能避免不均匀性。这实际上主要由此发生，该目的特别在低件数制造时由有经验的专业工人实施。在机器人辅助的磨削装置中，磨削工具(例如，轨道磨床)由机械手，例如工业机器人引导。在此，磨削工具可以以不同的方式与所提及的机械手的TCP(工具中心点)相连结，使得机械手可以实际上任意调整工具的位置和朝向。工业机器人通常是位置控制的，这使得TCP可以沿着所希望的轨道精确移动。为了在机器人辅助的磨削时达到良好的结果，在许多应用中，需要调节加工力(磨削力)，这仅利用传统的工业机器人经常难以以足够的精度来实现。，对于控制器(闭环控制器)可以足够快地对加工力的波动作出反应，工业机器人的大且重的臂区段具有太大的惯性。为解决该问题，可以在机械手的TCP与磨削工具之间布置与工业机器人相比较更小的线性执行器，该线性执行器将机械手的TCP与磨削工具连结。线性执行器仅控制加工力(即在工具与工件之间的压紧力)，而机械手以位置控制的方式沿着可预设的轨道共同移动磨削工具与线性执行器。磨床(例如，轨道磨床)利用薄的、灵活的和可拆卸的砂轮工作，该砂轮固定在承载盘上。砂轮例如由以磨削颗粒涂抹的纸(或者其它纤维复合材料)组成并且可以例如借助于尼龙搭扣(钩环紧固件，魔术贴紧固件)固定在承载盘处。在机器人辅助的磨削装置中也经常手动更换磨损的砂轮。即使，存在用于更换砂轮的、机器人辅助的更换站的一些概念，但实现已知的解决方案相对来说复杂，成本过高并且因此昂贵。例如，公开文献EP2463056A2描述了一种机器人辅助的磨床，其具有用于自动取走用旧的磨床的装置，以及自动安装新砂轮的方法。然而，专利技术者认识到这种和其它已知的装置和方法在一些应用中(例如，在轨道磨削中)存在若干的缺陷。因此，可以看到基于当前专利技术的目的是，提供一种改进的装置和相应的方法用于将砂轮从磨床取走并且将砂轮安装在磨床上。
技术实现思路
上面提及的目的通过根据权利要求1的用于自动固定砂轮的装置，通过根据权利要求23的用于从机器人辅助的磨削装置的磨床自动分离砂轮的装置，通过根据权利要求14和28的方法以及通过根据权利要求31和32的用于更换机器人辅助的磨削装置的砂轮的系统来实现。不同的实施方案和改进方案是从属权利要求的主题。描述了一种给机器人辅助的磨削装置的磨床自动装备砂轮的装置。根据一个实施例，装置具有用于容纳砂轮堆的支承面和框架。该框架基本上平行于支承面来布置，使得砂轮堆处在支承面与框架之间，其中，所述框架仅部分与砂轮堆的最上方的砂轮的外边缘重叠。此外，装置包括机械预加载单元，该单元与框架相连结，使得由框架施加限定的力到砂轮堆上。此外描述一种用于将砂轮从具有磨床的机器人辅助的磨削装置自动取走的装置。根据一个实施例，装置包括框架，与框架相连的分隔板，与框架相连的支承面。分隔板和支承面与框架相连结，使得在分隔板与支承面之间沿第一方向相对移动成为可能。在此，分隔板和支承面布置成使得当砂轮贴靠在支承面处并且分隔板和砂轮朝向彼此移动时，分隔板的第一棱边被推到砂轮上。此外，描述了一种用于将砂轮从机器人辅助的磨削装置自动去除的方法。根据一个实施例，本方法包括朝着支承面压紧砂轮，该支承面基本上平行于分隔板来布置，并且在分隔板与支承面之间实施相对移动，使得分隔板和砂轮朝向彼此移动，直到分隔板切入到砂轮和承载盘之间的间隙中，砂轮安装在该承载盘上。最后从支承面提起承载盘，从而将砂轮从承载盘移除。此外，描述了一种用于将砂轮自动安装到机器人辅助的磨削装置的方法。根据一个实施例，本方法包括借助于机械手对齐磨床的承载盘，使得承载盘下侧处于基本上平行于砂轮堆上侧。此外，本方法包括借助于执行器将承载盘压紧在砂轮堆上，该执行器连结在机械手与磨床之间，使得砂轮堆的最上方的砂轮粘着在承载盘处。最后，借助于机械手和/或执行器将磨床与砂轮一起提升。最后，描述了一种用于更换机器人辅助的磨削装置的砂轮的系统。根据一个实施例，该系统具有以下：具有框架和分隔板的用于将砂轮从磨床取走的装置，机械手，其配置为相对于分隔板定位和移动磨床。在此，磨床和分隔板的相对移动仅由机械手实现。具有框架和分隔板的用于取走砂轮的装置不需要单独的驱动器。根据另一实施例，系统具有用于容纳砂轮堆的仓；机械手，其配置为相对于仓定位和移动磨床；和执行器(20)，该执行器布置在磨床与机械手之间并且配置为将磨床压向砂轮堆的最上方的砂轮。在此，在磨床与仓之间的相对移动仅由机械手或者由机械手和执行器(20)产生。附图说明本专利技术接下来按照由图所示的示例详细地来阐述。图示并非必然按比例的并且本专利技术不仅限于所示方面。而是重点在于说明本专利技术的基本原理。其中：图1示意性地显示机器人辅助的磨削装置的示例；图2示意性地显示磨削工具和砂轮以及砂轮固定在磨削工具上；图3显示具有用于控制加工力的线性执行器的磨床的等距图；图4A-C显示用于将砂轮自动从图3的磨削工具自动取走的装置的第一示例以及不需要单独的驱动器使用该装置；图5A-C显示源自图4相同的示例，其中，更详细地显示取走砂轮的过程；图6A-D显示用于将砂轮自动从图3的磨削工具自动取走的装置的第二示例以及同样不需要单独的驱动器使用该装置；图7A-D显示用于将砂轮自动从图3的磨削工具自动取走的装置的第三示例以及使用该装置，其中，该装置具有单独的驱动器；图8A-B显示在轨道磨床情况中对齐砂轮的角度位置；图9显示基于摄像机对齐砂轮的角度位置的示例；图10显示借助于距离传感器对齐砂轮的角度位置的示例；图11显示用于将(未磨损的)砂轮自动固定到图3的磨削工具的装置的示例以及同样不需要单独的驱动器使用该装置；图12显示砂纸仓的俯视图，如其用在根据图8的装置中；图13显示用于表现在这里描述的用于自动更换砂轮的方法的示例的流程图。具体实施方式在详细描述当前专利技术的不同的实施例之前，首先描述机器人辅助的磨削装置的实施例。该装置包括机械手1(例如，工业机器人)和具有旋转的磨削工具(例如，轨道磨床)的磨床10，其中，磨削工具与机械手1的所谓的工具中心点(TCP)经由线性执行器20相连结。在工业机器人具有六自由度情况下，可以由四个区段2a、2b、2c和2d构造机械手，每个区段经由铰链3a、3b和3c相连。在此，第一区段通常刚性地与基座41相连(然而这不是必须强制的情况)。铰链3c连接区段2c和2d。铰链3c可以是双轴的并且实现区段2c围绕水平旋转轴(仰角)和垂直旋转轴(方位角)转动。铰链3b连接区段2b和2c并且实现区段2b相对于区段2c的位置摆动运动。铰链3a连接区段2a和2b。铰链3a可以是双轴的并且因此实现沿两个方向的摆动运动(与铰链3c相似)。TCP具有相对于区段2a固定的位置，其中，这通常还包括转动铰链(未示出)，实现围绕区段2a的纵向轴线A的转动运动(在图1中以虚点线显示，与磨削工具的转动轴线相对应)。铰链的每个轴分配有执行器，该执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将砂轮自动附接到磨床(10)的承载盘上的装置；所述装置包括：用于容纳砂轮堆的支承面(53)；框架(50)，所述框架基本上平行于所述支承面(53)来布置，使得所述砂轮堆处在所述支承面(53)与所述框架(50)之间，其中，所述框架(50)仅部分与所述砂轮堆的最上方的砂轮的外边缘重叠；机械预加载单元(51、56、55)，其与所述框架(50)相连结，使得由所述框架(50)施加限定的力(FB)到所述砂轮堆上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.04 DE 102016106141.71.一种用于将砂轮自动附接到磨床(10)的承载盘上的装置；所述装置包括：用于容纳砂轮堆的支承面(53)；框架(50)，所述框架基本上平行于所述支承面(53)来布置，使得所述砂轮堆处在所述支承面(53)与所述框架(50)之间，其中，所述框架(50)仅部分与所述砂轮堆的最上方的砂轮的外边缘重叠；机械预加载单元(51、56、55)，其与所述框架(50)相连结，使得由所述框架(50)施加限定的力(FB)到所述砂轮堆上。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述机械预加载单元包括直线导轨(51)，所述导轨(51)与所述框架(50)相连结，使得在支承面(53)与框架(50)之间的间距可变。3.根据权利要求1或者2所述的装置，其中，所述机械预加载单元具有一个或者多个导向杆(51)，所述导向杆(51)与所述框架(50)相连结并且在所述砂轮堆一旁侧向伸延并且/或者伸延穿过所述砂轮堆。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述导向杆(51)穿过在所述支承面(53)中的孔。5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，其中，所述机械预加载单元具有重块(51)，所述重块(51)与所述框架(50)相连结，使得所述重块(50)的重力(FB)作用到所述框架(50)上。6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其中，所述砂轮堆近似为圆柱体并且所述框架(50)具有近似圆环形状，所述框架(50)的内直径大于砂轮(11)的外直径，并且其中，所述圆环在其内边缘侧具有一个或者多个突出部(50a)，所述突出部(50a)至少部分与所述砂轮堆重叠。7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其中，所述框架(50)至少具有一个突出部(50a)，所述突出部(50a)安置到所述砂轮堆的最上方的砂轮上。8.根据权利要求1到7中任一项所述的装置，还包括：限位器(39)，所述限位器(39)设计成，当所述承载盘(12)压靠到所述限位器(39)时，将所述承载盘12的偏心转动轴线(D1、A’)相对于所述磨床(10)的纵轴线(D2、A)移动到限定的参考位置中。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述限位器(39)具有两个彼此间隔的销钉或者棱边，所述承载盘12以其边缘压到所述销钉或者棱边。10.根据权利要求1到9中任一项所述的装置，还包括：至少一个传感器(61)，其配置为探测所述磨床(10)的承载盘(12)的角度位置是否与目标角度位置相符。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述传感器(61)是接近传感器、颜色传感器或者摄像机，并且其中，所述传感器(61)配置为探测在所述承载盘(12)中的孔(H)是否处在参考位置中。12.根据权利要求1到11中任一项所述的装置，还包括：摄像机和图像处理单元(9)，所述图像处理单元(9)配置为测定所述磨床(10)与目标角度位置的角度偏离。13.根据权利要求1到13中任一项所述的装置，还包括：颜色传感器，其配置为基于所探测的颜色探测砂轮(11)是否粘着到所述承载盘(12)。14.一种用于将砂轮自动安装到机器人辅助的磨削装置上的方法，所述方法包括：借助于机械手(1)将磨床(10)的承载盘(12)对齐具有砂轮(11)堆的仓，使得所述承载盘(12)下侧处于基本上平行于所述砂轮(11)堆上侧，其中，所述砂轮(11)堆在所述仓中布置在支承面(53)与框架(50)之间，并且所述框架(50)与所述砂轮堆的最上方的砂轮外边缘仅部分重叠；借助于连结在机械手(1)与磨床(10)之间的执行器(20)将所述承载盘(12)压靠在所述砂轮堆上，使得所述砂轮堆的最上方的砂轮粘着在所述承载盘(12)上；借助于所述机械手(1)和/或执行器(20)将所述磨床(10)与砂轮(11)一起从砂轮堆上提起，其中，所述砂轮堆的最上的砂轮由所述框架(50)从所述仓拉出。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：将所述磨床的偏心转动轴线(D1、A’)转动到相对于所述磨床(10)的纵轴线(D2，A)的限定的参考位置中。16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过借助于所述机械手(1)将所述承载盘(12)在边缘压靠到限位器(39)，以实现将所述磨床的偏心转动轴线(D1、A’)转动到限定的参考位置中。17.根据权利要求14到16中任一项所述的方法，还包括：探测所述承载盘的角度位置是否与目标角度位置相符。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述探测包括：借助于所述机械手(1)定位所述磨床(10)，使得传感器(61、6)对齐到所述磨床(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·纳德雷，
申请(专利权)人：菲尔罗伯蒂克斯顺从式机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT