(57)【要約】  ワークの表面コーティングにおける欠陥箇所（１）を研削および／または研磨する方法であって、工具に保持された研削または研磨ディスクを、欠陥箇所（１）にわたって圧力を加えながら円形軌道の回転式および／または振動式の運動でガイドし、研削または研磨ディスク（７）を備えた工具を自動的にかつコンピュータ制御して保存されたプログラムにつき欠陥箇所（１）にわたって移動させるように構成されている方法において、研削または研磨ディスク（７）を、まず欠陥箇所（１）に対して同心的な内側の研削軌道（２）に沿ってガイドし、次いで中断なしに螺旋状の研削軌道（３）に沿って同心的な外側の研削軌道（４）へとガイドする、方法。
2021510639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面コーティングにおける欠陥箇所（１）を研削および／または研磨する方法であって、工具に保持された研削または研磨ディスク（７）を、前記欠陥箇所（１）にわたって圧力を加えながら円形軌道の回転式および／または振動式の動きでガイドし、前記研削または研磨ディスクを備えた工具を、保存されたプログラムに基づいて自動的にかつコンピュータ制御して、前記欠陥箇所（１）にわたって移動させる方法において、
前記研削または研磨ディスク（７）を、まず前記欠陥箇所（１）に対して同心的な内側の研削軌道（２）に沿ってガイドし、次いで中断なしに螺旋状の研削軌道（３）に沿って同心的な外側の研削軌道（４）へとガイドすることを特徴とする、
方法。
【請求項２】
研削または研磨工程の開始時に、前記研削または研磨ディスク（７）の中心点を、前記内側の研削軌道（２）上に直接に位置調整する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
輪郭形成された表面の研削または研磨時に、前記工具を前記表面に対して直交するように位置調整する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記研削または研磨ディスク（７）を、前記研削軌道（２）における前記研削移動中に、前記欠陥箇所（１）の垂線に対して予め規定された角度だけ内方に向かって傾ける、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記研削または研磨ディスク（７）を、前記内側の研削軌道（２）に沿って１回または複数回ガイドする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記研削または研磨ディスク（７）を、前記欠陥箇所（１）を起点として、螺旋状の研磨軌道（５）に沿って外方に向かってガイドし、次いで直接に螺旋状の研磨軌道（６）に沿って前記欠陥箇所（１）へと戻るようにガイドする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記外側の研削軌道（４）の半径（Ｒ１）が、前記研削または研磨ディスク（７）の直径（Ｄ）の半分よりも小さい、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記研削または研磨ディスク（７）の押付け圧を、前記欠陥箇所（１）を起点として、前記研磨軌道（５）に沿って減少させ、同様に続く経過においても前記欠陥箇所（１）に向かう前記研磨軌道（６）に沿って減少させる、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、研削または研磨工具が、コンピュータに接続されたロボットとして構成されていて、該ロボットが、当該ロボットのアームに取り付けられた、円形軌道で回転式および／または振動式に運動可能な、研削または研磨ディスク（７）を保持するための支持皿を有していて、前記アームがコンピュータ制御されて移動可能であることを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の形式の、ワークの表面コーティングにおける欠陥箇所を研削（Schleifen）および／または研磨（Polieren）するための方法と、該方法を実施するための装置とに関する。
【０００２】
特に、自動車のボディが有しているような塗装された表面における欠陥箇所では、これらの欠陥箇所が点状に研削され、この研削箇所はその後に研磨される。研削もしくは研磨ディスクが保持されている研削および研磨工具は、オペレータによって手動でガイドされる。オペレータは、押付け圧を加えながら対応する研削移動を実行する。
【０００３】
研削もしくは研磨プレートが保持されている、研削もしくは研磨工具の支持皿は、機械設計に基づいて、円形軌道で回転式または振動式に運動する、つまり支持皿は、機械オペレータによって影響を与えることができない運動を実行する。
【０００４】
研削材ならびに研磨ペーストの適切な選択の他に、押付け圧および研削もしくは研磨移動は、加工結果を左右する。押付け圧は、水平面の加工時には、研磨工具の質量と、表面に対して手動で付加的に加えられる力とから生じる。
【０００５】
しかし、表面の研削もしくは研磨時の最適かつ不変の押付け圧は、これまで、つまり手動では確保することができなかった。このことは同様に、研削工具の最適かつ不変の動きにも関し、研削工具ならびに支持皿の形状および大きさにより、加工すべき欠陥箇所に対する正確に中心の位置決めは必ずしも可能ではない。
【０００６】
その結果、後加工のための付加的な手間が生じ、この手間は、その上、許容不可能な変動幅でしか相応する結果をもたらさない。
【０００７】
本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式の方法を改良して、研削もしくは研磨結果を、同時に再現性を確保しながら最適化することである。
【０００８】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有する方法により解決される。
【０００９】
本発明に係る方法の利用時に、一方では研削工具の質量が、この質量が結果に影響を与えないように、補償される。研削工具の研削移動およびその移動形式、つまり円形軌道での回転式および／または振動式の移動は、互いに調整されて、実行すべき研削および研磨軌道においてコンピュータ内に保存される。
【００１０】
研削または研磨ディスクは、まず、欠陥箇所に対して同心的な内側の研削軌道に沿ってガイドされ、次いで中断なしに螺旋状の研削軌道に沿って同心的な外側の研削軌道へとガイドされる。
【００１１】
好適には、研削または研磨ディスクが、循環する研削移動中に欠陥箇所に対する垂線に対して予め規定された角度だけ内方に向かって傾けられ、その際に円錐角を定義する。この円錐角は、円形軌道の中心点における研削性能を強化するので、欠陥箇所はより意図的に、より簡単に、かつより迅速に加工され、研削位置の縁部へのより滑らかな移行部が生じる。
【００１２】
同心的な外側の研削軌道の半径は、研削皿もしくは研削または研磨ディスクの直径の半分よりも大きくない。
【００１３】
本発明に係る方法用の装置は、研削または研磨工具が、コンピュータに接続されたロボットとして構成されていて、ロボットが、アームに取り付けられた、円形軌道で回転式および／または振動式に運動可能な、研削または研磨ディスクを保持するための支持皿を有していて、アームがコンピュータ制御されて移動可能であるように構成されている。
【００１４】
本発明に係る方法を以下に添付の図面につきもう一度説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による研削時の移動経過を示す概略図である。
【図２】本発明による研削時の移動経過を示す概略図である。
【図３】本発明による研磨時の移動経過を示す概略図である。
【図４】本発明による研磨時の移動経過を示す概略図である。
【図５】本発明による研磨時の移動経過を示す概略図である。
【００１６】
研削工具の研削移動および移動形式は、自動的な研削軌道としてコンピュータ内に作業プログラムとして保存されている。
【００１７】
研削移動の開始時に、研削ディスクもしくは支持皿の中心点が、研削すべき欠陥箇所１に対して位置調整される。研削軌道は、内側の円２において開始する。研削軌道２における研削移動中に、研削ディスクの中心は、欠陥箇所１に対する垂線に対して、予め規定された角度だけ内方に向かって、所定の円錐角を角度付けしながら、傾けられている。
【００１８】
言及したように、輪郭の研削時に、研削工具と加工すべきワークとは、通常は互いに対して直交するように位置調整されている。
【００１９】
所定の円錐角での研削ディスクの角度付けは、研削ディスクの中心点における研削性能を強化する。これにより、欠陥箇所をより意図的に、より簡単に、かつより迅速に最後まで研削することができる。
【００２０】
必要に応じて、研削ディスクを、研削軌道２に沿って１回または複数回ガイドすることができる。
【００２１】
研削ディスクは、螺旋軌道３に沿って同心的な研削軌道４へとガイドされるが、所定の円錐角での研削ディスクの角度付けは行われない。これにより、研削移行部は滑らかにされ、平坦な最終結果が達成される。これにより、図２に図示した研削箇所面Ｆ２が発生する。研削軌道４も、１回または複数回研削することができる。
【００２２】
欠陥箇所１、研削軌道２ならびに研削軌道４の間の間隔は、欠陥箇所１の大きさ、欠陥箇所の広がりならびに研削ディスクの直径Ｄに依存する。螺旋軌道３は、欠陥箇所の広がりに応じて種々異なる長さであってよい。
【００２３】
研削軌道２および研削軌道４の半径は、研削皿もしくは研削ディスクの直径Ｄの半分よりも常に小さくなければならない。これにより、特に、内側の円形軌道２によって、加工すべきワークの欠陥を有する箇所はより集中的に連続的に加工され、これにより図２に図示された、いわゆる効果的な研削面Ｆ１が発生する。
【００２４】
研削軌道２の半径Ｒ１と、研削軌道４の半径Ｒ２との間の間隔は、加工すべき欠陥箇所に応じて適合させることができる。たとえば、内側の研削軌道２と、外側の研削軌道４との間の間隔はできるだけ小さく選択され、これにより、たとえば自動車のボディの縁部に沿った領域における欠陥箇所、ボディモジュールの塗りだまり（Fettkante）に沿った領域における欠陥箇所ならびにボディの狭い曲率における欠陥箇所を効果的に加工することができる。
【００２５】
研削軌道２および研削軌道４には、研削時間、研削工具の押付け圧力および回転数または行程数が割り当てられている。従来に比べて短時間で製造された研削箇所は、常に同一の広がりおよび形状を有している、つまり再現可能である。円錐角は、研削軌道３の開始時に予め規定された区間において連続的にゼロにまで減じられる。
【００２６】
本発明に係る方法の別の利点は、支持体上の研削材の形状を比較的小さく形成することができ、これにより研削材需要が著しく減じられ、同様に必要となるエネルギ需要も減じられることにある。
【００２７】
欠陥個数と研削材消費との間のコンピュータ支援された統計評価は、連続的な改善プロセスのための基礎として役立つ。
【００２８】
図３〜図５には、自動化された研磨時の研磨工具の移動経過が概略的に図示されている。研磨工具の研磨移動ならびに移動形式は、同様にコンピュータ制御されて行われ、対応するパラメータはコンピュータに保存されている。
【００２９】
研削時と同様に、研磨ヘッドの中心点は、欠陥箇所１に対して正確に位置調整されている。
【００３０】
輪郭、たとえば車両ボディの表面の研磨時に、研磨工具と表面とは互いに対して直交するように位置調整されている。
【００３１】
図３には、第１の研磨軌道５が図示されている。この研磨軌道５は、欠陥箇所１において開始し、螺旋状に外方に向かって延びている。
【００３２】
さらなる経過において、続く第２の研磨軌道６が螺旋状に欠陥箇所１へと戻される。研磨軌道５，６に沿った移動は、要求に応じて１回または複数回であってよい。
【００３３】
図５には、１回の研磨工程に対応する研磨軌道５および６に対応する移動シーケンスが纏めて図示されている。第１の研磨軌道５は実線で、第２の研磨軌道６は破線で図示されている。
【００３４】
研磨軌道５，６内では、押付け圧が段階的に（閉ループ）制御される。この場合、適合は、軌道の長さに応じて行われる。押付け圧の制御は、たとえばロボット内の対応する圧力センサにより支援されて行われる。
【００３５】
欠陥箇所１を起点として、研磨軌道５に対応する移動が、押付け圧Ｐ１で開始する。この押付け圧Ｐ１は、外方に向かう研磨軌道５に沿って減じられる。
【００３６】
研磨軌道５から研磨軌道６への移行時に、押付け圧は、研磨移行部を滑らかにするために、さらに減じられる。
【００３７】
さらなる経過において、つまり欠陥箇所へと戻る研磨軌道６上で、押付け圧は減じられ、これにより、通常は研磨スポンジとして形成されている研磨ディスクの加熱を阻止することができる。
【００３８】
研磨軌道５，６に沿った研磨時間は、押付け圧および研磨工具のそれぞれの回転数または行程数と同様にコンピュータの対応するプログラム内に保存される。さらに、研磨時間は、研削箇所の大きさに適合される。
【００３９】
研磨箇所は、本発明に係る方法により、著しく短縮された時間で製造することができ、通常は常に同一の広がりおよび形状を有している、つまり再現可能である。したがって、研磨材使用が著しく減じられ、同様にエネルギ需要も減じられる。
【００４０】
研磨回数と研磨材消費との間の今や可能である統計評価は、連続的な改善プロセスのための基礎として利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  欠陥箇所
２  研削軌道
３  螺旋軌道
４  研削軌道
５  研磨軌道
６  研磨軌道
７  研削または研磨ディスク
Ｆ１  効果的な研削面
Ｆ２  研削箇所面
Ｒ１  半径
Ｒ２  半径
Ｄ  研削または研磨ディスクの直径
【図１】
2021510639.tif 000003
【図２】
2021510639.tif 000004
【図３】
2021510639.tif 000005
【図４】
2021510639.tif 000006
【図５】
2021510639.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月27日(2020.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2021510639.tif 000009
【図３】
2021510639.tif 000010
【図４】
2021510639.tif 000011
【図５】
2021510639.tif 000012
【国際調査報告】
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2021510639.tif 000014
2021510639.tif 000015
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