[发明专利]加工工具和加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工工具、特别是一种钻孔工具，以及一种加工方法、特别是钻孔方法。

背景技术

专利文献DE 4124078A1公开了一种用于机器人应用的钻孔工具。这种钻孔工具通过具有位置控制的轴的多轴可编程机器人实现控制和横向进给。钻轴通过钻孔工具的集成的、独立的驱动器实现前移和转动。

在实践中可知另一种用于机器人应用的钻孔工具。在此，机器人浮荡地持有仅装备有转动驱动器的钻孔工具并相对于工件按压该钻孔工具，在此，通过机器人的横向进给运动（Zustellbewegung）可以直接实现钻孔过程中的纵向进给（Vorschub）。

发明内容

本发明的目的在于提出一种改进的加工技术。

本发明的目的通过一种加工方法和一种加工装置得以实现。根据本发明的加工工具，特别是钻孔工具，具有作用于工件的加工元件和用于操控装置、特别是机器人的接口，其中，加工工具具有与接口相连接的纵向进给装置，用于通过与接口相连接的操控装置的运动使加工元件纵向进给。

通过根据本发明的加工技术，加工元件（例如钻头）的纵向进给可以由操控装置、优选为多轴机器人通过接口导入到加工工具的纵向进给装置上。这提供了各种优点。

一方面，根据本发明的加工工具可以独立地通过支承装置支承在工件上或对应的样板（Schablone）上。由此可以支持横向进给力纵向进给装置还可以获得在工件侧的支持。此外，在将支承装置固定在工件或对应的样板上时，用于加工元件（例如钻孔元件）的驱动器的力矩可以被吸收并在工件侧受到支持。这减轻了纵向进给装置和连接的机器人的负担。

另一方面，可以精细地控制和计量加工元件的纵向进给。此外，还可以加强这种纵向进给。根据本发明的加工工具可以具有用于加工元件的纵向进给、特别是纵向进给力的加强装置。在此，将加强装置与支承装置相组合是特别有利的。

纵向进给例如可以由轻型机器人通过纵向进给装置的接口导入。加强装置对于具有低重量和低承载负荷或作用力的轻型机器人的使用是特别有利的，并使得其也能应用于要求大于机器人、特别是轻型机器人的承载负荷或作用力的纵向进给力和按压力的加工任务、特别是钻孔过程。通过支承装置对转矩的吸收对于轻型机器人来说也是特别有利的。

通过加强装置以及可能的支承装置可以提供动态的加工工具，特别是钻孔工具，其具有与先前已知的结构相比明显扩大的应用范围，并且适用于不同类型的操控装置和机器人。

加强装置可以具有流体传动装置，特别是液压传动装置或机械传动装置，例如齿轮传动装置。通过传动装置可以将操控装置的具有较低纵向进给力的较大的纵向进给路径转换为具有增强的纵向进给力的较小的进给路径。

加工工具可以具有用于加工元件的自运动、特别是转动运动的驱动器，这在与加强装置一起共同对纵向进给起作用时是特别有利的。借助于驱动传动装置，可以使加工元件的纵向进给运动和自运动、特别是转动运动相互叠加。

纵向进给装置可以装备有固定装置，其可以在加工工具横向进给时封锁在工件或对应的样板上的纵向进给，然后再解除锁定，以执行加工过程和纵向进给。

另外，加工工具还可以具有夹紧装置，其使得能够将加工工具临时固定在工件或对应的样板上。这对于支承功能和定位来说是有利的。在在工件的预设的加工位置上设置和定位具有通孔的样板对过程质量是非常有利的。

优选将优选为多轴和可编程的操控装置设计为具有机器人控制器的机器人。在此，这对于具有一个或多个力控制或力调节的、具有配属的传感装置的机器人轴的机器人来说是特别有利的，在此，传感装置能够检测特别是由工具作用在机器人轴上的负荷。该传感装置可用于监测、控制以及在需要时调节加工过程。由此，还可以通过检测首先升高、然后再降低的钻孔阻力来检测对工件的钻孔。还可以通过伴随的负荷变化、特别是力矩变化来检测加工工具的故障，例如加工元件的破裂或其他问题。由于集成在机器人中的传感装置，就可以省去在现有技术中所要求的分别用于控制和监测加工过程的单独的传感装置。

此外，借助于所述传感装置，机器人可以具有一个或多个柔性的机器人轴，其具有柔性调节装置，特别是纯粹的力调节装置或位置调节装置和力调节装置的组合。由此，一方面可以避免工具超载。特别是可以使纵向进给最优地适应任意的过程条件。此外，这样的柔性调节装置也有利于防止发生意外或加工工具的损坏。此外，这使得对具有加工工具的机器人的示教变得容易和简化。