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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR EXCHANGING A POLISHING DISC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/121975
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for exchanging a polishing disc (8) which, during operation, is coated with a polishing agent, said disc being made in particular from a foam material, foam rubber, felt or lambskin and being fastened by means of connection means to a support plate (4) of a polishing tool held on a robot (1), said device being formed by an exchanging device (2) having at least one dispenser (3, 31) in which a stack of polishing discs (8) is arranged, wherein the dispenser (3, 31) has a discharge opening, the clear width of which is smaller than the assigned dimension of the polishing disc (8) and larger than the assigned dimension of the support plate (4), and wherein an axially movable sliding device (9) on which the stack rests is provided on the side facing away from the discharge opening.

Inventors:
UNNERSTALL WERNER (DE)
WALL CHRISTIAN (DE)
BURSTEIN CHRISTIAN (DE)
KAMPMEYER STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/085932
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RUD STARCKE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B24D9/08; B23Q3/157; B24B27/00
Domestic Patent References:
WO2017210755A12017-12-14
WO2015125068A12015-08-27
Foreign References:
CN107283288A2017-10-24
DE102012006502A12013-10-02
DE202013101858U12013-05-17
US20070232211A12007-10-04
US5277688A1994-01-11
US5443358A1995-08-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
DANTZ, Jan et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auswechseln einer in Funktion mit einem Poliermittel be legten Polierscheibe (8) aus einem sehr weichen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff, Schaumgummi, Filz oder Lammfell, die an einen Stützteller (4) eines an einem Roboter (1 ) gehaltenen Polierwerkzeugs mit tels Verbindungsmitteln befestigt ist, gekennzeichnet durch eine Wech selvorrichtung (2) mit mindestens einem Spender (3), in dem ein Stapel von Polierscheiben (8) angeordnet ist, wobei der Spender (3) eine Ent nahmeöffnung aufweist, deren lichte Weite kleiner ist als das zugeordnete Abmaß der Polierscheibe (8) und größer als das zugeordnete Abmaß des Stütztellers (4) und wobei auf der der Entnahmeöffnung abgewandten Sei te eine axial bewegbare Schiebeeinrichtung (9) vorgesehen ist, auf der der Stapel aufliegt.

2. Vorrichtung zum Auswechseln einer in Funktion mit einem Poliermittel be legten Polierscheibe (8) aus einem sehr weichen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff, Schaumgummi, Filz oder Lammfell, die an einen Stützteller (4) eines an einem Roboter (1 ) gehaltenen Polierwerkzeugs mit tels Verbindungsmitteln befestigt ist, gekennzeichnet durch eine Wech selvorrichtung (2) mit mindestens einem Spender (31 ), in dem ein Stapel von Polierscheiben (8) angeordnet ist, wobei der Spender (31 ) eine Ent nahmeöffnung aufweist, deren lichte Weite größer als das zugeordnete Abmaß des Stütztellers (4) ist und wobei auf der der Entnahmeöffnung ab gewandten Seite eine axial bewegbare Schiebeeinrichtung (9) vorgesehen ist, auf der der Stapel aufliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselvorrichtung (2) eine Abziehvorrichtung vorgeschaltet ist, mit der eine Polierscheibe (8) vom Stützteller (4) entfernbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab ziehvorrichtung mit einer Klemmvorrichtung versehen ist, mit der ein ge genüber dem Stützteller (4) vorstehender Randbereich der Polierscheibe (8) festklemmbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Klemmvorrichtung koordinatenabhängig durch Laserdetektion, einen me- chanischen Kontakt oder eine Lichtschranke, je nach Stellung des Stütztel lers (4) zum Schließen betätigbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab ziehvorrichtung mit einer Klemmvorrichtung versehen ist, mit der die Po lierscheibe (8) seitlich festklemmbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die

Klemmvorrichtung als Backenwerkzeug (19) mit wenigstens einem ver schiebbaren Kolben (21 ) mit einer seitlich in die Polierscheibe (8) ein- drückbaren Kolbenspitze (22) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die

Klemmvorrichtung einen als Zahnscheibenhalterung dienenden Grundkör per (26) mit kreisförmiger Öffnung aufweist, wobei der Grundkörper (26) eine sich von der Zahnscheibe (25) weg aufweitende Einlassöffnung (27) aufweist, in die der Stützteller (4) eines Polierwerkzeugs mit daran haften der Polierscheibe (8) einführbar ist, und eine sich von der Zahnscheibe (25) weg aufweitende Auslassöffnung (28), durch die eine vom Stützteller (4) gelöste Polierscheibe (8) aus der Klemmvorrichtung entnehmbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Klemmvorrichtung ein Auffangbehälter angeordnet ist, zur Aufnahme der vom Stützteller (4) gelösten Polierschei be (8).

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselvorrichtung (2) vorgeschaltet eine Aus richtstation (17) zur lagegenauen Positionierung des Stütztellers (4) vorge sehen ist, wobei die Ausrichtstation (17) eine prismenförmige Aufnahme (18) aufweist.

1 1. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselvorrichtung (2) nachgeschaltet eine Do siervorrichtung (12) angeordnet ist, mit einem Vorratsbehälter an Poliermit tel und einer damit verbundenen Auftragsdüse (14).

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spender (3) auf einem Tisch positioniert sind, der taktweise verfahrbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch als Rundtisch oder Lineartisch ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spender (3) in gleichem Abstand zueinander an geordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (2) eingehaust ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingehauste Wechselvorrichtung (2) eine Ent nahmeöffnung zum Wechseln der Spender (3) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (2), und/oder die Dosierein richtung (12), und/oder der Roboter (1 ), und/oder die Abziehvorrichtung und/oder die Ausrichtstation (17) an einem Rechner angeschlossen sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Roboterarms sowie der Wechsel vorrichtung (2), der Abziehvorrichtung, der Dosiervorrichtung sowie der Ausrichtstation (17) Sensoren vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spender (3) auf einem Boden (32) befestigte Be grenzungsstangen (1 1 ) und einen von den Begrenzungsstangen (1 1 ) durchtretenen Zwischenboden (33) aufweist, auf dem die Polierscheiben (8) aufstapelbar sind, wobei die Länge der einen Aufnahmekäfig für die Polierscheiben (8) bildenden Begrenzungsstangen (11 ) an die Stapelhöhe der Polierscheiben (8) anpassbar ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Bo den (32) fest mit einer Positionierungsstange (34) verbunden ist, die bei Absenken des Polierwerkzeugs (24) mit dem an diesem angeordneten Stützteller (4) relativ zu den gestapelten Polierscheiben (8) verfahrbar ist, bis der Stützteller (4) zur Anlage mit der obersten der Polierscheiben (8) kommt und in dieser Position verrastbar ist.

21. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , gekennzeichnet durch eine Wechselvorrichtung (2) mit mindestens einem Spender (42), wobei der Spender (42) einen geneigt positionierten Magazinschacht (43) aufweist, mit einem oberen Befüllungsbereich (44) zur Auflage wenigstens einer Polierscheibe (8), die entlang des Magazinschachtes (43) in eine

Entnahmestation (47) an einem unteren Ende des Magazinschachtes (43) bringbar ist, an die der Stützteller (4) zur Anbringung der Polierscheibe (8) an den Stützteller (4) heranfahrbar ist. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ent nahmestation (47) Positionsstifte (48) zur exakten Positionierung der Po lierscheibe (8) aufweist.

Description:
Vorrichtung zum Auswechseln einer Polierscheibe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswechseln einer Polierscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Mittels Polierscheiben werden Oberflächen von Werkstücken sozusagen end bearbeitet. Dabei bestehen die Polierscheiben aus einem sehr weichen Materi al, beispielsweise aus einem Schaumstoff, Schaumgummi, Filz oder Lammfell. Die Befestigung auf dem Stützteller des Polierwerkzeugs, erfolgt durch Verbin dungselemente, insbesondere durch eine Klett-Verbindung.

Die gegenüberliegende Arbeitsseite der Polierscheibe wird üblicherweise mit einer hochviskosen Polierpaste versehen, wobei beachtet werden muss, dass beim Anbringen der Polierscheibe an dem Stützteller die Polierscheibe mit der richtigen Seite am Stützteller befestigt wird.

Zur einfacheren Handhabung beim Auswechseln der Polierscheibe, also um diese leichter abziehen zu können, ragt die Polierscheibe randseitig über den Stützteller hinaus.

Für ein optimales Polierergebnis ist die auf die Arbeitsseite der Polierscheibe aufgetragene Menge an Poliermittel entscheidend, wobei bei einer neuen Po lierscheibe zunächst eine größere Menge Poliermittel aufgetragen und in die Polierscheibe eingearbeitet wird. Bei folgenden Polierarbeiten wird dann ledig lich noch eine kleine Menge an Poliermittel für den jeweiligen Polierprozess aufgetragen, wobei vorzugsweise flächige Werkstücke durch Orbital-, Rotativ- und Vibrationsbewegungen des Polierwerkzeugs poliert werden.

Um Politurspritzer zu vermeiden, ist eine exakte Positionierung der Polierschei be bzw. der Polierpaste sowie deren Ausprägungsbild auf der Polierscheibe wichtig. Im Übrigen sind für das Polierergebnis der Anpressdruck und die Po lierzeit maßgeblich.

Ein Wechsel der Polierscheibe wird dann erforderlich, wenn diese beispielswei se mit Klarlack oder Basislack, mit dem das Werkstück beschichtet ist, zuge setzt ist, oder wenn die Standzeit der Polierscheibe abgelaufen oder das Po liermittel durch längere Pausen eingetrocknet ist. Ein Auswechseln der Polierscheibe ist bislang sehr zeitaufwändig und erfordert durch die betriebsbedingte Verschmutzung eine äußerst sorgfältige Arbeitswei se. Damit steht das bisherige Auswechseln der Polierscheibe einer stets gefor derten Kostenoptimierung für den gesamten Poliervorgang deutlich entgegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemä ßen Art so weiterzuentwickeln, dass das Auswechseln einer Polierscheibe in kürzerer Zeit und automatisch möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 , 2 und 20 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mittels dieser Vorrichtung wird die sozusagen abgenutzte und am Stützteller des Schleifwerkzeugs gehaltene Polierscheibe automatisch gewechselt, d.h., gegen eine neue Polierscheibe getauscht.

Dazu ist lediglich das Polierwerkzeug, üblicherweise der Arm des besagten Roboters, mit dem angeschlossenen Stützteller in den Bereich einer Entnah meöffnung eines Spenders zu verfahren bis zum Kontakt der zuoberst liegen den Polierscheibe, wobei durch entsprechenden Druck die formschlüssige Ver bindung durch die miteinander korrespondierenden Klettschichten des Stütztel lers einerseits und der Polierscheibe andererseits hergestellt wird.

Eine erfindungsgemäß an der der Entnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite der Wechselvorrichtung angeordnete Schiebeeinrichtung, auf der der Stapel an Polierscheiben aufliegt, dient in diesem Fall als Widerlager.

Nach einer Entnahme der entsprechenden Polierscheibe wird der verbleibende Stapel durch die Schiebeeinrichtung derart verschoben, dass die oberste Po lierscheibe in eine Entnahmeposition gelangt.

Die Entnahmeöffnung ist dabei nach einer ersten Ausführungsvariante in ihrem lichten Abmaß kleiner als das zugeordnete äußere Abmaß der Polierscheiben, so dass ein Anschlag gebildet ist, durch den der Verschiebeweg des Stapels mittels der Schiebeeinrichtung begrenzt ist. Bei der Ausführungsvariante nach Anspruch 2 ist die Ausbildung eines solchen Anschlags nicht notwendig, da die Schiebeeinrichtung selbst so eingerichtet ist, dass sie den Stapel von Polier scheiben nicht zu weit vordrückt.

Der Stützteller hingegen ist in seinem äußeren Abmaß kleiner als das lichte Abmaß der Entnahmeöffnung, so dass der Stützteller unbehindert zur Verbin dung mit der Polierscheibe in den Spender eintauchen kann. Das Fassungs vermögen des Spenders ist derart bemessen, dass eine ausreichende Anzahl von Polierscheiben für eine Arbeitsschicht bevorratet ist. Die Schiebeeinrich tung ist im Übrigen pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch antreib- bar.

Der Wechselvorrichtung vorgeschaltet ist eine Abziehvorrichtung, mittels der die abgenutzte Polierscheibe vom Stützteller entfernt wird. Diese Abziehvor richtung ist mit einer Klemmeinrichtung versehen, die aus Greifzangen, Finger zangen oder Parallelgreifern bestehen kann und mittels der die randseitig über den Stützteller hinausragende Polierscheibe vom Stützteller abgezogen wird.

Dabei wird die Klemmvorrichtung nach einem Verfahren des Polierwerkzeugs in den Wirkbereich der Abziehvorrichtung koordinatenabhängig, vorzugsweise durch Laser-Detektion, durch einen mechanischen Kontakt oder eine Licht schranke in eine Klemmstellung gebracht. Danach wird das Polierwerkzeug vorzugsweise vertikal in den Bereich der Wechselvorrichtung bewegt, wobei sich die Klettverbindung zwischen dem Polierscheibe und dem Stützteller löst.

Weiter kann ein Auffangbehälter vorgesehen sein, zur Aufnahme der vom Stützteller gelösten Polierscheibe. Der Auffangbehälter, der mit einem Müllbeu tel ausgekleidet sein kann, ist so konzipiert, dass er aus dem Arbeitsbereich des Polierwerkzeugs in den Bereich der Wechselvorrichtung verschoben wer den kann.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist die Wechselvorrichtung mehrere in gleichem Abstand zueinander auf einem Tisch angeordnete Spen der auf, wobei der als Rund- oder Lineartisch ausgebildete Tisch taktweise ver fahrbar ist und der jeweilige Spender mit der Schiebeeinrichtung in Korrespon denz bringbar ist. Unterhalb des Tisches kann ein Raum zur Bevorratung von Spendern vorgesehen sein, die konfektioniert mit Polierscheiben bestückt vor liegen. Insbesondere bei Polierwerkzeugen, die orbitale und/oder exzentrische Bewe gungen vollführen, können diese bei Unterbrechung der Antriebsleistung unbe stimmt in einer Position verharren. Sie müssen daher zum aufzunehmenden Polierscheibe ausgerichtet werden, wozu oberhalb der Wechselvorrichtung ei ne Ausrichtstation für den Stützteller angeordnet ist.

Diese Ausrichtstation weist eine prismaförmige Aufnahme auf, die in einer hori zontalen Bewegung zum Stützteller hin verschoben wird und diesen durch eine orbitale oder exzentrische Bewegung in Mittenposition, exakt zur Achse der Wechselvorrichtung positioniert. Danach fährt die prismenförmige Aufnahme zurück in eine Parkposition.

Die Bewegungsabläufe des Polierwerkzeugs, sprich des Roboters, sind rech nergesteuert, wobei auch die Notwendigkeit eines Polierscheibenwechsels durch eine entsprechende Sensorik erkannt wird.

Zum automatischen Arbeitsablauf gehört auch das Belegen der Polierscheibe mit einem Poliermittel, insbesondere einer Polierpaste. Hierzu ist eine Dosier vorrichtung der Wechselvorrichtung nachgeordnet, die mit einer Düsenspitze versehen ist, die eine exakte Aufgabe auf die Arbeitsseite der Polierscheibe ermöglicht und tropfenfrei verschließt.

Alternativ kann das Poliermittel über eine Poliermitteldüse von der Rückseite her in die bevorzugt als Polierschwamm ausgebildete Polierscheibe oder durch die Polierscheibe hindurch dosiert werden.

Diese Dosiervorrichtung ist mit einem Vorratsbehältnis versehen, das über eine Versorgungsleitung mit der Düsenspitze verbunden ist.

Die Düsenspitze kann am Roboterarm, im Bereich des Stütztellers, angeordnet sein, wobei die Polierscheibe nach einer Drehbewegung zeit- und wegeopti miert mit dem Poliermittel versehen wird.

Alternativ kann die Düsenspitze oberhalb der Wechselvorrichtung platziert sein, wobei sich dann das Polierwerkzeug hin zur Düsenspitze bewegt.

Die Ausgabemenge auf die Polierscheibe ist im Übrigen gleichfalls rechnerge steuert. Ein erforderliches Befüllen der Spender mit Polierscheiben kann durch eine Bedienperson vorgenommen werden, wobei ein optisches, akustisches oder elektrisches Signal einen entsprechenden Hinweis an die Person gibt. Ebenso kann eine elektronische Nachricht von der Anlagensteuerung, d.h. dem Rech ner mitgeteilt werden. Die Bedienperson kann im Übrigen mehrere Einrichtun gen entsprechend versorgen.

Über den Rechner können logistische Aufgaben gelöst oder Bestellungen an gestoßen werden, wobei der Verbrauch an Polierscheiben und Poliermitteln pro bearbeitetem Werkstück, Schicht oder Zeitspanne ermittelt und ausgewiesen werden, was letztendlich zu einer kontinuierlichen Verbesserung des Arbeits prozesses beiträgt.

Dies betrifft gleichermaßen die Erkennung des Verbrauchs an Polierscheiben und Poliermitteln, über dessen Feststellung Instandhaltungsmaßnahmen, bei spielsweise ein Wechsel des Stütztellers aufgrund von Verschleiß, wahrge nommen werden können.

Nach einem weiteren Gedanken ist der Arbeitsbereich des Polierwerkzeugs vom Rüstbereich, also des Bereiches, in dem die Wechselvorrichtung bestückt wird, getrennt. Dabei ist der Arbeitsbereich durch einen Schutzzaun, Licht schranken, Lichtvorhänge, Gitter und/oder Türen gesichert, wobei bei einem Öffnen der Türen das Polierwerkzeug in seiner Bewegung gestoppt oder in ei ne Grundstellung verfahren und abgeschaltet wird.

Nach einer alternativen Ausführungsvariante ist die Klemmvorrichtung als Ba ckenwerkzeug mit wenigstens einem verschiebbaren Kolben mit einer seitlich in die Polierscheibe eindrückbaren Kolbenspitze ausgebildet.

Nach einer nochmals alternativen Ausführungsvariante weist die Klemmvorrich tung einen als Zahnscheibenhalterung dienenden Grundkörper mit kreisförmi ger Öffnung auf, wobei der Grundkörper eine sich von der Zahnscheibe weg aufweitende Einlassöffnung aufweist, in die der Stützteller eines Polierwerk zeugs mit daran haftender Polierscheibe einführbar ist, und eine sich von der Zahnscheibe weg aufweitende Auslassöffnung, durch die eine vom Stützteller gelöste Polierscheibe aus der Klemmvorrichtung entnehmbar ist.

Nach einem weiteren Gedanken weist der Spender auf einem Boden befestigte Begrenzungsstangen und einen von den Begrenzungsstangen durchtretenen Zwischenboden auf, auf dem die Polierscheiben aufstapelbar sind, wobei die Länge der einen Aufnahmekäfig für die Polierscheiben bildenden Begren zungsstangen an die Stapelhöhe der Polierscheiben anpassbar ausgebildet ist.

Der Boden ist dabei bevorzugt fest mit einer Positionierungsstange verbunden, die bei Absenken des Polierwerkzeugs mit dem an diesem angeordneten Stützteller relativ zu den gestapelten Polierscheiben verfahrbar ist, bis der Stützteller zur Anlage mit der obersten der Polierscheiben kommt und in dieser Position verrastbar ist.

Nach einer nochmals alternativen Ausführungsvariante der Erfindung weist die Vorrichtung eine Wechselvorrichtung mit mindestens einem Spender auf, wobei der Spender einen geneigt positionierten Magazinschacht aufweist, mit einem oberen Befüllungsbereich zur Auflage wenigstens einer Polierscheibe, die ent lang des Magazinschachtes in eine Entnahmestation an einem unteren Ende des Magazinschachtes bringbar ist, an die der Stützteller zur Anbringung der Polierscheibe an den Stützteller heranfahrbar ist.

Die Entnahmestation weist dabei in einer bevorzugten Weiterbildung Positions stifte zur exakten Positionierung der Polierscheibe auf.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefüg ten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 den Einsatz einer erfindungsgemäßen Einrichtung in jeweils unterschiedlichen schematischen Ansichten

Fig. 3 eine Einzelheit der Einrichtung in einer perspektivischen Sei tenansicht

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Teils nach Fig. 3

Fig. 5 eine weitere Einzelheit der Einrichtung in einer perspektivi schen Ansicht

Fig. 6 eine weitere Einzelheit der Einrichtung in einer perspektivi schen Ansicht Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Einzelheit nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsvariante einer als

Backenwerkzeug ausgebildeten Klemmeinrichtung,

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine weitere

Ausführungsvariante einer Klemmeinrichtung,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Spen ders,

Fig. 1 1 eine Schnittansicht durch den in Figur 10 gezeigten Spender,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsvari ante eines Spenders, und

Fig. 13 eine perspektivische Detailansicht des in Figur 12 mit XIII be- zeichneten Ausschnitts.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Auswechseln einer blattförmigen, üblicherweise 10 - 20mm dicken, in Funktion mit einem Poliermittel belegten Polierscheibe 8, die an einem Stützteller 4 eines an einem Roboter 1 gehalte nen Polierwerkzeugs mittels Verbindungsmitteln befestigt ist.

Gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung eine auf einem Arbeitstisch 6 posi tionierte Wechselvorrichtung 2 auf, die im Beispiel mehrere, an einem Rund tisch gehaltene Spender 3 aufweist, die in gleichem Abstand zueinander takt weise in den Übergabebereich mit dem Stützteller 4 bringbar sind.

Durch eine Trennwand 5 ist ein Rüstbereich 15 von einem Arbeitsbereich 16 getrennt, wobei im Arbeitsbereich 16 der Roboter 1 mit einem Teil der Wech selvorrichtung 2 angeordnet ist, während der Rüstbereich 15 dazu gedacht ist, mittels einer Bedienperson 7 die Wechselvorrichtung 2 mit Spendern 3 zu be stücken.

Ein Spender 3 ist in der Fig. 3 als Einzelheit abgebildet. Im Beispiel weist der Spender 3 mehrere, konkret vier Begrenzungsstangen 1 1 auf, die eine seitliche Fixierung für im gebildeten Innenraum gestapelte Polierscheiben 8 bilden. Diese Polierscheiben 8 weisen in an sich bekannter Weise eine Verbindungs und gegenüberliegend eine Arbeitsfläche auf, wobei die Verbindungsfläche insbesondere mit einer Klettschicht versehen ist, die mit einer Klettschicht des Stütztellers 4 in Verbindung bringbar ist.

Die Polierscheiben 8 sind in dem Spender 3 derart untergebracht, dass die Verbindungsfläche der obersten Polierscheibe 8 frei liegt, während sich die un terste Polierscheibe 8 mit ihrer Arbeitsfläche an einer Schiebeeinrichtung 9 ab stützt, die axial verschiebbar ist und dabei den Stapel so weit weiterbewegt, dass nach einer Entnahme der obersten Polierscheibe 8 die folgende Polier scheibe 8 in eine Entnahmeposition gebracht wird.

Insbesondere in der Fig. 4 ist deutlich zu erkennen, dass im Bereich der Ent nahme, d.h. im Bereich der oberen Polierscheibe 8, an die vorstehenden En den der Stangen 1 1 Anschläge 10 angebracht sind, die gegenüberliegend in einem lichten Abstand zueinander angeordnet sind, der kleiner ist als das zu geordnete äußere Abmaß der Polierscheibe 8, die flexibel, d.h. biegsam aus gebildet ist.

Zur Verbindung der Polierscheibe 8 mit der zugewandten Seite des Stütztellers 4 wird dieser unter Druck gegen die Verbindungsfläche der Polierscheibe 8 ge bracht, wobei das äußere Abmaß des Stütztellers 4 kleiner ist als der lichte Ab stand der sich gegenüberliegenden Anschläge 10. Daraus ergibt sich ein rand seitiger Überstand der Polierscheibe 8 gegenüber dem Stützteller 4.

Um das pastöse Poliermittel auf die Arbeitsfläche der Polierscheibe 8 aufzutra gen, ist der Wechselvorrichtung 2 nachgeordnet eine Dosiervorrichtung 12, die als Einzelheit in der Fig. 5 abgebildet ist.

Diese Dosiervorrichtung 12 weist eine mit dem Poliermittel befüllte Kartusche 13 auf sowie eine Düse 14, mit der das Poliermittel auf die Arbeitsfläche der Polierscheibe 8 aufbringbar ist und zwar in einer definierten Menge und in ei nem definierten Auftragsbild.

Die Dosiervorrichtung 12 kann stationär, im Bereich der Wechselvorrichtung 2 oder am Roboterarm des Roboters 1 positioniert sein, wobei der Stützteller 4 durch eine entsprechende Bewegung in den Auftragsbereich der Düse 14 ge bracht wird. In der Fig. 6 ist eine Ausrichtstation 17 erkennbar, die eine prismaförmige in Richtung des Spenders 3 horizontal verfahrbare Aufnahme 18 aufweist, mittels der der Stützteller in eine achsgleiche Position zum Spender 3 bzw. zu den Po lierscheiben 8 bringbar ist.

In der Fig. 7 ist der obere, die prismenförmige Aufnahme 18 aufweisende Be reich der Ausrichtstation 17 in vergrößerter Ansicht dargestellt.

Es ist zu erkennen, dass die Aufnahme 18 schlittengeführt verschiebbar ist, wobei die Verschiebung durch einen pneumatischen, hydraulischen oder elekt romechanischen Antrieb erfolgen kann.

In Funktion liegt der Stützteller, dessen Grundfläche kreisrund ist, mit seinem Rand an dem gebildeten Prisma an, das insoweit eine Zentrierung für den Stützteller bildet.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante, bei der das Polierwerkzeug am Ro boterarm des Roboters 1 elektronisch auf Basis eines Absolutwertgebers an steuerbar ist, kann auf den Einsatz einer solchen Ausrichtstation 17 verzichtet werden, da über die Winkelmessung Roboterarm des Roboters 1 exakt mittig über der Wechselstation positioniert werden kann.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante, bei der das Polierwerkzeug am Ro boterarm des Roboters 1 elektronisch inkrementeil ansteuerbar ist, ist die Nut zung der Ausrichtstation 17 nur notwendig, wenn die Energieversorgung des Roboterarm des Roboters 1 unterbrochen wurde.

Bevorzugt ist der Wechselvorrichtung 2 eine Abziehvorrichtung vorgeschaltet, mit der eine Polierscheibe 8 vom Stützteller 4 entfernbar ist.

Dazu ist die Abziehvorrichtung mit einer Klemmvorrichtung versehen, mit der nach einer Ausführungsvariante ein gegenüber dem Stützteller 4 vorstehender Randbereich der Polierscheibe 8 festklemmbar ist.

Die Klemmvorrichtung ist dabei koordinatenabhängig durch Laserdetektion, ei nen mechanischen Kontakt oder eine Lichtschranke, je nach Stellung des Stütztellers 4 zum Schließen betätigbar. Unterhalb der Klemmvorrichtung kann dabei ein Auffangbehälter angeordnet sein, der der Aufnahme der vom Stützteller 4 gelösten Polierscheibe 8 dient.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante ist, wie in Figur 8 dargestellt, die Klemmvorrichtung der Abziehvorrichtung als Backenwerkzeug 19 ausgeführt.

Das Backenwerkzeug 19 weist, wie in Fig. 8 gezeigt, einen Grundkörper 20 mit einer bevorzugt kreisförmig ausgebildeten Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Polierscheibe 8 auf.

Zum Abziehen der Polierscheibe 8 von dem Stützteller 4 wird die am Stützteller 4 befestigte Polierscheibe 8 in die Öffnung des Backenwerkzeugs 19 einge drückt.

Anschließend wird eine Kolbenspitze 22 wenigstens eines vorzugsweise pneumatisch verschiebbaren Kolbens seitlich in die Polierscheibe 8 eingedrückt und hält so die Polierscheibe 8 fest im Eingriff in dem Backenwerkzeug 19.

Denkbar ist auch die Anordnung mehrerer solcher Kolben 21 mit Kolbenspitzen 22 zur Fixierung der Polierscheibe 8.

Nachdem die Kolbenspitze 22 bzw. die Kolbenspitzen 22 in die Polierscheibe 8 seitlich eingedrückt ist bzw. sind, wird der Stützteller 4 von der Polierscheibe 8 senkrecht zur Fixierfläche des Stütztellers 4 weg bewegt und so die Polier scheibe 8 vom Stützteller 4 gelöst.

Anschließend werden die Kolben 21 in ihrer Ausgangsstellung zurückgefahren. Dabei bewegt sich die Kolbenspitze 22 bzw. die Kolbenspitzen 22 zurück aus dem Eingriff mit der Polierscheibe 8.

Die Polierscheibe 8 kann dann vorzugsweise nach unten in einen unterhalb des Backenwerkzeugs 19 positionierten Auffangbehälter entsorgt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist, wie in Fig. 9 dargestellt, die Klemmvorrichtung mit einer Zahnscheibe 25 versehen.

Wie in Fig. 9 gezeigt, weist das hier gezeigte Klemmvorrichtung einen als Zahnscheibenhalterung dienenden Grundkörper 26 mit kreisförmiger Öffnung auf, wobei oberhalb der Zahnscheibe 25 eine sich zu einem Polierwerkzeug 24 hin aufweitende Einlassöffnung 27 und eine sich unterhalb der Zahnscheibe 25 nach unten hin, d.h. von der Zahnscheibe 25 weg aufweitende Auslassöffnung 28 ausgebildet ist.

Auch hier wird zum Ablösen der Polierscheibe 8 die Polierscheibe 8 durch Ver fahren des Polierwerkzeugs 24 in Richtung der Zahnscheibe 25 so weit verfah ren, bis die Polierscheibe 8 durch die die Einlassöffnung 27 in die Zahnscheibe 25 gedrückt ist.

Der Durchmesser der Zahnscheibe 25 ist dabei geringfügig kleiner als der Durchmesser der Polierscheibe 8.

Anschließend wird das Polierwerkzeug 24 aus der Einlassöffnung 27 heraus zurück in ihre Ausgangsstellung, in Fig. 9 nach oben, verfahren. Dabei verhakt die Polierscheibe 8 sich in den Zähnen der Zahnscheibe 25, so dass bei weite rem nach oben Verfahren des Stütztellers 4 zusammen mit dem Polierwerk zeug 24 sich die Polierscheibe 8 von dem Stützteller 4 löst.

Die Polierscheibe 8 verbleibt dabei in den Zähnen der Zahnscheibe 25 verhakt hängen, bis die nächste Polierscheibe 8 durch die Einlassöffnung 27 und die Zahnscheibe 25 hindurchgedrückt wird und dabei die zuvor hängengebliebene Polierscheibe 8 sich aus dem Eingriff mit der Zahnscheibe 25 löst.

Unterhalb der Klemmvorrichtung kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein Auffangbehälter positioniert sein, der die ge- bzw. verbrauchte Polierschei be 8 auffängt.

Wie in den Fig. 8 und 9 des Weiteren gezeigt ist, weist die Polierscheibe 8 ei nen bevorzugt zentral und sich senkrecht zur Polierfläche der Polierscheibe 8 erstreckenden Kanal 23 auf.

Dieser Kanal 23 dient der Aufnahme einer Auftragsdüse 29, die zentral im Stützteller 4 angeordnet ist und die mit einem Poliermittelvorratsbehälter ver bunden ist. Durch diese Poliermitteldüse 29 ist das Poliermittel in die Polier scheibe 8 eindosierbar.

Weitere besondere Ausführungsvarianten eines Spenders 31 , 42 sind in den Fig. 10 bis 13 dargestellt. Bei der in den Fig. 10 und 1 1 dargestellten Ausführungsvariante weist der Spender 31 ähnlich der Ausführungsvariante von Fig. 3 mehrere Begrenzungs stangen 1 1 auf, die eine seitliche Fixierung für im gebildeten Innenraum gesta pelte Polierscheiben 8 bilden.

Die Begrenzungsstangen 1 1 des Spenders 31 sind auf einem Boden 32 befes tigt und durchtreten einen Zwischenboden 33, auf dem die Polierscheiben 8 aufstapelbar sind. Die Länge des aus dem Zwischenboden 33 nach oben vor stehenden Teils der Begrenzungsstangen 1 1 ist dabei an die Stapelhöhe der Polierscheiben 8 anpassbar ausgebildet.

Dazu ist der Boden 32, wie gut in Fig. 1 1 erkennbar ist, fest mit einer Positio nierungsstange 34 verbunden ist.

Diese Positionierungsstange 34 weist an ihrem oberen, der Poliermaschine 24 nahen Ende eine Andruckfläche 35 auf, die bei Absenken des Polierwerkzeugs 24 mit dem an diesem angeordneten Stützteller 4 relativ zu den gestapelten Polierscheiben 8, in Fig. 1 1 nach unten, gedrückt wird, bis der Stützteller 4 zur Anlage mit der obersten der Polierscheiben 8 kommt und so die oberste Polier scheibe 8 mit dem Stützteller 4 haftend, vorzugsweise über eine Klettverbin- dung, verbunden wird.

Mit der Vertikalverschiebung der Positionierungsstange 34 einher geht ein Ab senken der Begrenzungsstangen 1 1 .

Die Polierscheiben 8 liegen dabei gestapelt nicht auf dem Boden 32 auf, an dem die Begrenzungsstangen 1 1 befestigt sind, sondern an einem oberhalb des Bodens 32 angeordneten Zwischenboden 33, durch den die Begrenzungs stangen 1 1 hindurchgeführt sind.

Dieser Zwischenboden 33 bleibt im Gegensatz zum Boden 32, an dem die Be grenzungsstangen 1 1 befestigt sind, relativ zur Ausgangsstellung des Stütztel ler 4 stets auf gleicher Flöhe.

Die Positionierstange 34 ist zumindest im unteren Bereich unterhalb des Bo dens 32 als Rastwelle ausgebildet, mit Rastzähnen 36.

In diese Rastzähne 36 greift eine an einem unteren Boden 38, der über Verbin dungsstangen 39 mit dem Boden 32 verbunden ist, befestigte Sperrklinke 37 ein, mit der die Positionierstange 34 auf der jeweiligen Position, in der die zuvor vom Stützteller 4 aufgenommene Polierscheibe 8 aufgenommen wurde, verras- tet wird.

Dies ermöglicht, dass der Abstand zwischen der Andruckfläche 35 der Positio nierstange 34 und der Oberkante der jeweils obersten Polierscheibe 8 stets gleich bleibt, bis sämtliche Polierscheiben 8 aus dem Spender 3 entnommen sind.

Um den Spender 31 mit Polierscheiben 8 wieder aufzufüllen, kann die Sperr klinke 37 bei Verdrehen der Positionierstange 34, beispielsweise mithilfe eines an dieser senkrecht zu ihrer Längserstreckung angebrachten Betätigungshebel 41 die Verrastung freigegeben werden und durch Federkraft von Federn 40, die an den Verbindungsstangen 39 des Bodens 32 mit dem unteren Boden 38 an geordnet sind, zurück in seine Ausgangsstellung verschoben werden.

Dabei werden die Begrenzungsstangen 1 1 relativ zum Zwischenboden nach oben verfahren und bilden damit einen Käfig, der mit neuen Polierscheiben 8 aufgefüllt werden kann, bis der Stapel von Polierscheiben 8 wieder an die Oberkante der Begrenzungsstangen 1 1 reicht.

Bei der alternativen Ausführungsvariante, wie sie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, weist der Spender 42 einen geneigt positionierten Magazinschacht 43 auf, in den in einem oberen Befüllungsbereich 44 Polierscheiben 8 eingelegt wer den können.

Die Polierscheiben 8 rutschen dann entlang des Magazinschachtes 43 bis zu einer Entnahmestation 47.

An dieser in Figur 13 im Detail gezeigten Entnahmestation 47 sind Positionsstif te 48 zur exakten Positionierung der Polierscheiben 8 vorgesehen. An diese Entnahmestation 47 kann das Polierwerkzeug 24 mit dem an diesem angeord neten Stützteller 4 herangefahren werden und so eine jeweilige Polierscheibe 8 aufnehmen.

Wie in Fig. 12 des Weiteren gezeigt ist, reicht der Magazinschacht 43 durch ei ne Schutzwand 45 mit einer Öffnung 46 hindurch, wobei ein Rüstbereich 44 des Magazins 42 auf der der Schutzwand 45 gegenüberliegenden Seite positi oniert ist als die Entnahmestation 47. Um zu verhindern, dass mehr als eine Polierscheibe 8 übereinander an der Entnahmestation 47 vorliegt, ist im Bereich der Entnahmestation 47 vorzugs weise ein Überwachungselement, beispielsweise in Gestalt einer Lichtschranke vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1 Roboter

2 Wechselvorrichtung

3 Spender

4 Stützteller

5 Trennwand

6 Arbeitstisch

7 Bedienperson

8 Polierscheibe

9 Schiebeeinrichtung

10 Anschlag

1 1 Begrenzungsstange

12 Dosiervorrichtung

13 Kartusche

14 Auftragsdüse

15 Rüstbereich

16 Arbeitsbereich

17 Ausrichtstation

18 Aufnahme

19 Backenwerkzeug

20 Grundkörper

21 Kolben

22 Kolbenspitze

23 Kanal

24 Polierwerkzeug

25 Zahnscheibe

26 Grundkörper

27 Einlassöffnung

28 Auslassöffnung

29 Poliermitteldüse

30 Klettbelag

31 Spender

32 Boden

33 Zwischenboden

34 Positionierstange

35 Andruckfläche

36 Rastzähne

37 Sperrklinke 38 Boden

39 Verbindungsstange

40 Feder

41 Betätigungshebel 42 Spender

43 Magazinschacht

44 Rüstbereich

45 Schutzwand

46 Öffnung

47 Entnahmestation

48 Positionsstift