[发明专利]机器人辅助的磨削装置

说明书

说明了一种用于机器人辅助磨削的装置，其包括：机械手、线性执行器、具有旋转的磨削工具的磨床，其中，磨床经由线性执行器与机械手相连结。该装置还包括保护盖，其部分包围旋转的磨削工具，其中，旋转的磨削工具至少在第一侧从保护盖伸出。设有一种调整机构，其将保护盖与磨床连接并且设计成相对于磨床调整保护盖的位置。

技术领域

本发明涉及机器人辅助的磨削装置的方面，其中，具有旋转的磨削工具的磨床由机械手(例如工业机器人)引导。

背景技术

在工件表面加工中，磨削和抛光过程的重要性逐渐增加。在自动化、机器人辅助生产中会使用工业机器人，借助于其可实现例如磨削过程自动化。

在机器人辅助的磨削装置中，具有旋转的磨削工具(例如砂轮)的磨床由机械手(例如工业机器人)引导。所提及的机械手的TCP(工具中心点)在磨削过程期间沿着(可预先编程的，例如通过示教编程)的轨道(轨迹)运动。TCP的所预设的轨道对于每个时间段来说规定了TCP的位置和朝向以及磨床的位置和朝向。控制机械手运动的机器人控制器因此通常包括位置控制。

对于表面处理过程例如磨削、抛光来说，仅控制工具的位置通常是不够的，因为加工力(在工具与工件之间的力)对于加工结果来说很重要。因此，工具通常不与机械手的TCP刚性连接，而是通过弹性元件，在最简单的情况下通常是通过弹簧与其连接。为了可调整加工力，在许多情况下，需要调节加工力(闭环控制)。为了实施力控制，弹性元件可以是单独的线性执行器，其在机械手的TCP与工具之间(例如在TCP与装配有砂轮的磨床之间)机械连结。线性执行器相对于机械手可以相对小并且基本上用于控制加工力，而机械手沿着之前编程的轨迹以位置控制的方式移动工具(与线性执行器一起)。

在实际中，例如在磨削期间，由于工具磨损可能会产生问题。在磨削过程期间，砂轮用旧并且导致砂轮直径减小。结果，不仅砂轮的圆周速度(其同样可以是相关的加工参数)减小，而且在磨床(尤其磨削工具的旋转轴线)与工件表面之间的相对位置改变。砂轮用的越旧，则磨床就必须越靠近工件表面。

所提及的磨削工具的尺寸由于磨损而减小还具有另外两个后果。当TCP轨迹预设时，在一定的情况下，磨削工具太迟接触到工件表面(并且接触到错误的位置)。此外，在工件表面与可能存在的保护盖之间的间隙尺寸改变，保护盖装配在磨床处并且部分包围砂轮。间隙尺寸的大小也对可能存在的吸取系统(用于吸取磨削粉尘)的效果有影响。

因此，本发明的目的在于，提供一种机器人辅助的磨削装置，其至少可部分弥补磨削工具磨损而产生的负面或所不希望的影响。

发明内容

上文提及的目的通过根据权利要求1、15和21的装置以及借助根据权利要求9和25的方法来实现。本发明的不同实施例和改进方案是从属权利要求的主题。

说明了一种用于机器人辅助磨削的装置。根据一个实施例，该装置具有：机械手、线性执行器和具有旋转的磨削工具的磨床。磨床通过线性执行器与机械手相连结。此外，该装置具有端部限位件，其限定线性执行器的最大偏转，其中，端部限位件的位置可调整。

根据另一个实施例，用于机器人辅助磨削的装置具有：机械手、线性执行器和具有旋转的磨削工具的磨床，磨床通过线性执行器与机械手相连结。此外，该装置还具有保护盖，其部分包围旋转的磨削工具，其中，旋转的磨削工具至少在第一侧从保护盖伸出。设有定位装置，其将保护盖与磨床相连接并且其构造成，可相对于磨床调整保护盖的位置。

根据另一个实施例，用于机器人辅助磨削的装置具有：机械手、线性执行器和具有旋转的磨削工具的磨床，其中，磨床通过线性执行器与机械手的TCP相连结。该装置还具有保护盖，其部分包围旋转的磨削工具。保护盖刚性地与机械手的TCP连接，使得旋转的磨削工具至少在第一侧从保护盖伸出。