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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Kontrollvorrichtung für eine Schleif- und/oder Poliermaschine vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Kontrollvorrichtung für eine Schleif- und/oder Poliermaschine.
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Es wird eine Sensoreinheit vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Montagekenngröße bezüglich einer Montage eines Schleif- und/oder Polierpads, insbesondere eines Schleiftellers, an der Schleif- und/oder Poliermaschine, insbesondere eine Fehlmontage und/oder ein Vorhandensein zur Beschädigungsvermeidung, zu erfassen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kontrollvorrichtung kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit bereitgestellt werden, da insbesondere eine Fehlmontage erkannt wird und dadurch Verletzungen eines Bedieners verhindert werden können. Vorteilhaft kann eine hohe Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer bereitgestellt werden, da insbesondere eine Beschädigung infolge fehlerhafter Montage und/oder des nicht Vorhandenseins des Schleif- und/oder Polierpads, insbesondere des Schleiftellers, verhindert werden kann.
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Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung für eine Schleif- und/oder Poliermaschine vorgesehen. Vorzugsweise ist die Schleif- und/oder Poliermaschine als ein, insbesondere transportables, Handwerkzeug ausgebildet. Insbesondere ist die Schleif- und/oder Poliermaschine als ein Exzenterschleifer oder ein Schwingschleifer ausgebildet. Vorzugsweise weist die Schleif- und/oder Poliermaschine zumindest einen Schleifteller auf, welcher mittels einer Schraubverbindung montierbar und demontierbar an der Schleif- und/oder Poliermaschine, insbesondere an einem Antrieb der Schleif- und/oder Poliermaschine, fixierbar ist. Vorzugsweise weist die Schleif- und/oder Poliermaschine ein Schleif- und/oder Polierpad auf, welches dazu eingerichtet ist, insbesondere über eine Klettverbindung, mit dem Schleifteller verbunden zu werden. Alternativ könnte das Handwerkzeug auch als ein Multifunktionswerkzeug oder ein vergleichbares Handwerkzeug ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Schleif- und/oder Polierpad als ein Schleifpapier ausgebildet. Unter „vorgesehen“ oder „eingerichtet“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen oder eingerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung dazu eingerichtet, ein Einschalten der Schleif- und/oder Poliermaschine zu verhindern, wenn ein Schleif- und/oder Polierpad fehlerhaft montiert oder demontiert ist. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung dazu eingerichtet, ein Einschalten der Schleif- und/oder Poliermaschine zu erlauben, wenn ein Schleif- und/oder Polierpad ordnungsgemäß montiert ist. Unter einem „Einschalten“ soll dabei insbesondere eine mechanische Beschleunigung und/oder Bewegung des Schleifpads und/oder Polierpads, verstanden werden.
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Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung vollständig innerhalb der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet und/oder fest mit der Schleif- und/oder Poliermaschine verbunden. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung form- und/oder stoffschlüssig mit der Schleif- und/oder Poliermaschine verbunden. Es ist denkbar, dass die Kontrollvorrichtung als ein Nachrüstkit ausgebildet ist, welches an oder in eine bereits bestehende Schleif- und/oder Poliermaschine anordenbar ist.
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Alternativ ist denkbar, dass die Kontrollvorrichtung zumindest teilweise als eine externe Baugruppe ausgebildet ist. Beispielsweise könnte die Kontrollvorrichtung mit einem Smartphone, einem Arbeitsplatzcomputer oder einer vergleichbaren externen Recheneinheit verbunden sein. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung dazu vorgesehen, eine Montagekenngröße zu detektieren. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung dazu eingerichtet, zumindest eine fehlerfreie und/oder fehlerhafte Montage des Polierpads und/oder des Schleiftellers zu erkennen, insbesondere zu unterscheiden. Unter einer „Montagekenngröße“ soll dabei insbesondere ein aus einem Messwert der Sensoreinheit abgeleiteter Parameter verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Zustände anzunehmen und welcher dazu vorgesehen ist, zumindest einen fehlerfreien Zustand eindeutig von einem fehlerbehafteten Zustand zu unterscheiden. Es ist denkbar, dass die Kontrollvorrichtung dazu vorgesehen ist, weitere Informationen, wie beispielsweise eine Typerkennung des Schleiftellers und/oder des Schleifpads, insbesondere über eine Farbe und/oder Lochung des Schleifpads, und/oder einen weiteren Parameter, wie beispielsweise eine Drehzahl, bereitzustellen. Es ist auch denkbar, dass die Kontrollvorrichtung dazu eingerichtet ist, einen Verschleiß und/oder einen Verschmutzungsgrad der Sensoreinheit und/oder der Lochung des Schleiftellers und/oder des Schleifpads zu detektieren. Unter „formschlüssig“ soll insbesondere verstanden werden, dass aneinanderliegende Flächen von miteinander formschlüssig verbundenen Bauteilen eine in Normalenrichtung der Flächen wirkende Haltekraft aufeinander ausüben. Insbesondere befinden sich die Bauteile in einem geometrischen Eingriff miteinander. Unter „stoffschlüssig verbunden“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Masseteile durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden, wie beispielsweise beim Löten, Schweißen, Kleben und/oder Vulkanisieren.
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Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, die Montagekenngröße zu detektieren. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, den Messwert zur Ableitung der Montagekenngröße bereitzustellen. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf. Das zumindest eine Sensorelement könnte als ein optischer Sensor oder ein Beschleunigungssensor oder ein Vibrationssensor oder dergleichen ausgebildet sein. Beispielsweise könnte der Beschleunigungssensor dazu eingerichtet sein, eine fehlerhafte Montage des Schleiftellers durch eine Vibrationsdetektion bei einem Start des Antriebs zu erkennen. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit, insbesondere zumindest ein Sensorelement der Sensoreinheit, auf einer HMI (Human Machine Interface) der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die Sensoreinheit, insbesondere das Sensorelement oder ein weiteres Sensorelement, auf einer PCBA (Printed Circuit Board Assembly) der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet. Es ist denkbar, dass Messwerte von zwei oder mehr Sensoren zumindest eine Kenngröße bilden oder zumindest berücksichtigt werden. Unter einer „PCBA“ soll dabei insbesondere eine Platine aus einem isolierenden Material, welche, insbesondere aufgedruckte, elektrisch leitende Leiterbahnen aufweist, verstanden werden. Unter einem „HMI“ soll dabei insbesondere eine Schnittstelle verstanden werden, welche dazu eingerichtet ist, eine Kommunikation zwischen einem Bediener und der Schleif- und/oder Poliermaschine, insbesondere einer Steuer- und/oder Regeleinheit der Schleif- und/oder Poliermaschine, zu ermöglichen. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit dazu eingerichtet ist, die Montagekenngröße in einem ausgeschalteten Zustand der Schleif- und/oder Poliermaschine zu erfassen. Vorteilhaft kann eine besonders hohe Sicherheit bereitgestellt werden, da insbesondere die Montagekenngröße bereits im ausgeschalteten Zustand erfasst werden kann und dadurch ein Einschalten nur bei fehlerfreier Montage erfolgt. Vorzugsweise ist der ausgeschaltete Zustand als ein antriebsfreier Zustand ausgebildet. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dazu eingerichtet, zeitlich vor dem Einschalten der Schleif- und/oder Poliermaschine die Montagekenngröße zu detektieren. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung dazu eingerichtet, zeitlich vor dem Einschalten der Schleif- und/oder Poliermaschine die Montagekenngröße zu überprüfen. Insbesondere bleibt die Schleif- und/oder Poliermaschine deaktiviert, bis die Montagekenngröße eine fehlerfreie Montage des Schleiftellers und/oder des Schleifpads anzeigt/detektiert. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dazu eingerichtet, die Montagekenngröße dauerhaft, beispielsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen, zu erfassen. Vorzugsweise ist die Montagekenngröße dazu eingerichtet, einen, insbesondere positiven oder negativen, Fehlerzustand anzuzeigen. Beispielsweise ist der positive Fehlerzustand zumindest als ein fehlerhafter Montagezustand und der negative Fehlerzustand als ein fehlerfreier Montagezustand ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schleif- und/oder Poliermaschine nur einschaltbar, wenn die Montagekenngröße den negativen Zustand, insbesondere fehlerfreien Montagezustand, anzeigt. Unter einem „ausgeschalteten Zustand“ soll dabei ein Ruhemodus und/oder ein Vorbereitungsmodus verstanden werden, in welchem zumindest eine Energieversorgung der Schleif- und/oder Poliermaschine aktiv ist und in welchem der Antrieb zumindest einen ruhenden Zustand aufweist.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest einen optischen Sensor zum Erfassen der Montagekenngröße aufweist. Vorteilhaft kann eine besonders hohe Reaktionsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, da insbesondere ein optischer Sensor eine sehr geringe Reaktionszeit aufweist. Vorteilhaft kann ein besonders breiter Einsatzbereich bereitgestellt werden, da insbesondere ein optischer Sensor auch in einem Ruhezustand eingesetzt werden kann. Vorzugsweise ist der optische Sensor als ein Helligkeitssensor und/oder Lichtsensor ausgebildet. Vorzugsweise ist der optische Sensor als eine Photodiode ausgebildet. Vorzugsweise ist die Photodiode in einer elektrischen Verstärkerschaltung verschaltet. Vorzugsweise ist die Photodiode dazu eingerichtet, einen elektrischen Strom zu erzeugen, welcher zumindest im Wesentlichen proportional zu einer, insbesondere auf eine Messfläche der Photodiode, einfallenden Lichtintensität ist. Vorzugsweise ist in der Kontrollvorrichtung ein Grenzwert für den Messwert, insbesondere den von der Photodiode erzeugten Strom, hinterlegt, bei dessen Überschreiten die Montagekenngröße den fehlerhaften Montagezustand anzeigt. Vorzugsweise ist der optische Sensor dazu eingerichtet, eine Lichtintensität in einem Schleiftellerhinterraum zu detektieren. Vorzugsweise ist der Schleiftellerhinterraum als ein Hohlraum innerhalb der Schleif- und/oder Poliermaschine gebildet, welcher zumindest von dem Schleifteller und zumindest einem Gehäuse der Schleif- und/oder Poliermaschine begrenzt ist. Alternativ ist denkbar, dass die Sensoreinheit zumindest einen Lichtwellenleiter aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, die Lichtintensität in dem Schleiftellerhinterraum an die Messfläche der Photodiode zu leiten. Es ist denkbar, dass der optische Sensor oder ein weiterer optischer Sensor der Sensoreinheit zu einer Typerkennung des Schleif- und/oder Polierpads, beispielsweise über eine Farbe des Schleif- und/oder Polierpads eingerichtet ist. Beispielsweise könnte in Abhängigkeit von der Farbe des Schleif- und/oder Polierpads und/oder über eine Lochung des Schleiftellers und/oder des Polierpads eine spezifische Helligkeit detektierbar sein. Alternativ oder zusätzlich könnte der optische Sensor oder der weitere optische Sensor dazu eingerichtet sein, insbesondere über die Lochung des Schleiftellers und/oder des Schleifpads, einen zeitlichen Messwertverlauf, insbesondere Frequenz, bereitzustellen. Die Kontrollvorrichtung könnte dazu eingerichtet sein, in einem Betrieb anhand des Messwertverlaufs, insbesondere Frequenz, eine Drehzahl zu ermitteln oder zumindest abzuschätzen. Es ist denkbar, dass der optische Sensor und/oder der weitere optische Sensor dazu eingerichtet ist, einen Verschleiß und/oder eine Verschmutzung zu detektieren.
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Überdies wird eine Steuer- und/oder Regeleinheit vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der Montagekenngröße eine Steuerkenngröße für die Schleif- und/oder Poliermaschine und/oder einen Warnhinweis auszugeben. Vorteilhaft kann ein hoher Bedienerkomfort bereitgestellt werden, da insbesondere dem Bediener ein Handlungsvorschlag unterbreitet wird. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, die Montagekenngröße aus dem Messwert der Sensoreinheit, insbesondere durch einen Abgleich mit dem Grenzwert, zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinehit dazu eingerichtet, die Steuerkenngröße, insbesondere zumindest anhand der Montagekenngröße, zu ermitteln. Es ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit als eine Recheneinheit der Schleif- und/oder Poliermaschine ausgebildet ist. Unter einer „Steuerkenngröße“ soll dabei insbesondere ein Zustand verstanden werden, welcher beispielsweise als „Betriebsbereit“ oder „Sicherheitsabschaltung“ ausgebildet ist.
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Vorzugweise weist die Schleif- und/oder Poliermaschine zumindest ein Display auf, welches dazu eingerichtet ist, zumindest die Steuerkenngröße, und/oder den Warnhinweis und/oder eine Handlungsempfehlung für den Bediener und/oder eine vergleichbare Information auszugeben. Vorzugsweise weist die Schleif- und/oder Poliermaschine zumindest eine Ausgabeeinheit auf. Vorzugsweise weist die Ausgabeeinheit zumindest das Display auf. Alternativ oder zusätzlich könnte die Ausgabeeinheit zumindest ein weiteres optisches Ausgabeelement, beispielsweise farbige LED, oder zumindest ein weiteres akustische Ausgabesignal, beispielsweise ein Warnton, aufweisen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, zumindest die Steuerkenngröße, und/oder den Warnhinweis und/oder die Handlungsempfehlung und/oder die vergleichbare Information zumindest über das Display auszugeben. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet sein könnte, zumindest die Steuerkenngröße, und/oder den Warnhinweis und/oder die Handlungsempfehlung und/oder die vergleichbare Information über ein externes Ausgabegerät, wie beispielsweise das Smartphone und/oder den Arbeitsplatzcomputer oder dergleichen auszugeben.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Steuerkenngröße einen Befehl zu einer Sicherheitsabschaltung der Schleif- und/oder Poliermaschine aufweist. Vorteilhaft kann eine besonders hohe Sicherheit bereitgestellt werden, da insbesondere bei einem fehlerhaften Zustand ein Betrieb automatisch unterbunden wird. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von der Steuerkenngröße einen Befehl zu einer Sicherheitsabschaltung und/oder einen Befehl zu einer Betriebsfreigabe an die Antriebseinheit zu übersenden. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, einen Befehl zur Betriebsfreigabe solange zu unterbinden, bis die Steuerkenngröße den Zustand Betriebsbereit überträgt. Es ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit die Steuerkenngröße an die Recheneinheit der Schleif- und/oder Poliermaschine übersendet. Vorzugsweise muss die Sicherheitsabschaltung bei einem Vorliegen einer positiven Montagekenngröße, insbesondere den Zustand fehlerfreie Montage, aktiv von einem Bediener bestätigt werden, um die Steuerkenngröße auf Betriebsbereit zu setzen.
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Zusätzlich wird eine Schleif- und/oder Poliermaschine vorgeschlagen, welche die Kontrollvorrichtung aufweist. Vorteilhaft kann eine hohe Sicherheit bereitgestellt werden, da insbesondere eine Fehlmontage erkannt wird und dadurch Verletzungen eines Bedieners verhindert werden können. Vorteilhaft kann eine hohe Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer bereitgestellt werden, da insbesondere eine Beschädigung infolge fehlerhafter Montage und/oder des nicht Vorhandenseins des Schleif- und/oder Polierpads, insbesondere des Schleiftellers verhindert werden kann. Es ist denkbar, dass die Kontrollvorrichtung teilweise oder vollständig extern zu der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet ist.
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Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Kontrollvorrichtung an der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet ist, insbesondere in die Schleif- und/oder Poliermaschine integriert ist. Es können vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Konstruktion und/oder einer Optik und/oder einer Lebensdauer bereitgestellt werden, da insbesondere die Kontrollvorrichtung besonders gut an die Schleif- und/oder Poliermaschine angebunden werden kann. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung vollständig in die Schleif- und/oder Poliermaschine integriert. Vorzugsweise ist die Kontrollvorrichtung in die HMI oder die PCBA integriert. Unter „integriert“ soll dabei insbesondere form- und/oder stoffschlüssig mit einer Platine und/oder einem Gehäuse und/oder einem vergleichbaren Bauteil der Schleif- und/oder Poliermaschine, verbunden und, insbesondere elektrisch leitend, mit der Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder der Recheneinheit und/oder zumindest einem weiteren elektronischen Bauteil der HMI oder der PCBA verbunden, verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit in einem Nahbereich einer Schleif- und/oder Polierpadaufnahme der Schleif- und/oder Poliermaschine angeordnet ist. Vorteilhaft kann eine hohe Präzision bereitgestellt werden, da insbesondere die Sensoreinheit in dem Nahbereich angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Schleif- und/oder Polierpadaufnahme durch den Schleifteller gebildet. Vorzugsweise ist die Schleif- und/oder Polierpadaufnahme auf einer zu einer Antriebseinheit der Schleif- und/oder Poliermaschine und/oder der HMI und/oder der Sensoreinheit entgegengesetzten Seite des Schleiftellers angeordnet. Vorzugsweise ist die Schleif- und/oder Polierpadaufnahme dazu eingerichtet, das Schleif- und/oder Polierpad formschlüssig, insbesondere über eine Klettverschlussverbindung, am Schleifteller zu fixieren. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit einen direkten Sichtkontakt zu dem Schleifteller auf. Insbesondere ist der Nahbereich der zugeordneten Sensoreinheit durch alle Punkte gebildet, welche von der zugeordneten Schleif- und/oder Polierpadaufnahme einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als 20 cm, vorzugsweise 10 cm, vorteilhaft 5 cm und bevorzugt 1 cm.
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Überdies wird vorgeschlagen, dass in einem Verfahrensschritt mittels einer Sensoreinheit der Kontrollvorrichtung eine Montagekenngröße bezüglich einer Montage eines Schleif- und/oder Polierpads an einer Schleif- und/oder Poliermaschine, insbesondere optisch, erfasst wird. Vorteilhaft kann eine hohe Sicherheit bereitgestellt werden, da insbesondere eine Fehlmontage erkannt wird und dadurch Verletzungen eines Bedieners verhindert werden können. Vorteilhaft kann eine hohe Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer bereitgestellt werden, da insbesondere eine Beschädigung infolge fehlerhafter Montage und/oder des nicht Vorhandenseins des Schleif- und/oder Polierpads, insbesondere des Schleiftellers verhindert werden kann. Vorzugsweise wird die auf die Messfläche des optischen Sensors einstrahlende Lichtintensität in einen proportionalen elektrischen Strom umgewandelt, welcher, beispielsweise über einen Transimpedanzverstärker, in ein Spannungssignal umgewandelt wird. Vorzugsweise wird die Montagekenngröße von der Steuer- und/oder Regeleinheit ermittelt, indem der Messwert mit einem Grenzwert verglichen wird. Wenn der Grenzwert überschritten wird, signalisiert die Montagekenngröße den fehlerhaften Montagezustand. Wenn der Grenzwert unterschritten wird, signalisiert die Montagekenngröße den fehlerfreien Zustand.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der Montagekenngröße eine Steuerkenngröße für die Schleif- und/oder Poliermaschine und/oder ein Warnhinweis ausgegeben wird. Vorteilhaft kann ein hoher Bedienerkomfort bereitgestellt werden, da insbesondere der Bediener eine Fehlermeldung erhält. Wird von der Montagekenngröße ein fehlerfreier Zustand signalisiert, wird die Steuerkenngröße Betriebsbereit erstellt. Wird von der Montagekenngröße ein fehlerhafter Montagezustand signalisiert, wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit über die Steuerkenngröße eine Sicherheitsabschaltung bewirkt. Der Antrieb wird solange deaktiviert, bis die Steuerkenngröße in Betriebsbereit überführt wird.
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Die erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung, die erfindungsgemäße Schleif- und/oder Poliermaschine und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung, die erfindungsgemäße Schleif- und/oder Poliermaschine und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine Schleif- und/oder Poliermaschine,
- 2 eine schematische Darstellung einer Unteransicht eines Schleiftellers der Schleif- und/oder Poliermaschine,
- 3 eine schematische Schnittdarstellung der Schleif- und/oder Poliermaschine mit einer Kontrollvorrichtung und
- 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb der Schleif- und/oder Poliermaschine.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die 1 zeigt eine Schleif- und/oder Poliermaschine 10. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 ist als ein Handwerkzeug ausgebildet. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 könnte als ein Exzenterschleifer oder ein Schwingschleifer oder ein vergleichbares Handwerkzeug ausgebildet sein. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist eine Schleifbewegung auf. Die Schleifbewegung ist als eine translatorische Bewegung und/oder Exzenterbewegung ausgebildet. Die Schleifbewegung ist keine reine Rotationsbewegung. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist ein Gehäuse 34 auf. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist eine HMI (Human Machine Interface) 26 auf. Die HMI 26 ist in das Gehäuse 34 integriert. Die HMI 26 ist dazu eingerichtet, eine Schnittstelle zwischen einer Recheneinheit 46 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 und einem Bediener herzustellen, vgl. 3. Die HMI 26 weist eine Ausgabeeinheit 24 auf. Die Ausgabeeinheit 24 ist dazu eingerichtet, dem Bediener eine Information auszugeben. Die Ausgabeeinheit 24 könnte als ein Display ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass die Ausgabeeinheit 24 als Kontrollleuchten oder als eine vergleichbare primitive Anzeigeeinheit 24 ausgebildet ist. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist ein PCBA (Printed Circuit Board Assembly) 44 auf, vgl. 3. Das PCBA 44 ist zumindest als ein Teil der Recheneinheit 46 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 ausgebildet.
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Die 2 zeigt eine schematische Ansicht von unten der Schleif- und/oder Poliermaschine 10. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist eine Antriebseinheit 28 auf. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist einen Schleifteller 16 auf. Der Schleifteller 16 ist in einem montierten Zustand form- und/oder kraftschlüssig mit der Antriebseinheit 28 verbunden. Auf einer zu der Antriebseinheit 28 abgewandten Seite des Schleiftellers 16 ist ein Schleif- und/oder Polierpad 14 befestigbar. Das Schleif- und/oder Polierpad 14 ist als ein Schleif- oder Polierpapier ausgebildet. Der Schleifteller 16 weist eine Schleif- und/oder Polierpadaufnahme 38 auf. Die Schleif- und/oder Polierpadaufnahme 38 ist als ein Haftelement 20 ausgebildet. Das Haftelement 20 ist als ein Klettverschluss ausgebildet. Das Haftelement 20 könnte als ein vergleichbares Haftschluss-, Formschluss- oder Stoffschlusselement ausgebildet sein. Das Haftelement 20 ist dazu eingerichtet, mit einem korrespondierenden Haftelement des Schleif- und/oder Polierpads 14 eine Verbindung herzustellen. Das Haftelement 20 ist an einer Schleiftelleroberfläche 42 angeordnet. Die Schleiftelleroberfläche 42 ist auf einer der Antriebseinheit 28 entgegengesetzten Seite des Schleiftellers 16 angeordnet. Das Schleif und/oder Polierpad 14 ist formschlüssig, beispielsweise über eine Klettverschlussverbindung, mit dem Schleifteller 16 verbunden.
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Die 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Schleif- und/oder Poliermaschine 10. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist einen Schleiftellerhinterraum 36 auf. Der Schleiftellerhinterraum 36 ist durch das Gehäuse 34 begrenzt. Der Schleiftellerhinterraum 36 ist durch den Schleifteller 16 begrenzt. Der Schleiftellerhinterraum 36 ist durch die Antriebseinheit 28 begrenzt. Der Schleiftellerhinterraum 36 ist durch ein Lüfterrad 48 der Antriebseinheit 28 begrenzt. Zusätzlich könnte der Schleiftellerhinterraum 36 durch das HMI 26 begrenzt sein. Es ist denkbar, dass der Schleiftellerhinterraum 36 durch weitere Bauteile (nicht dargestellt) begrenzt ist. Der Schleiftellerhinterraum 36 ist als ein Hohlraum innerhalb der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 gebildet. Die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 weist eine Kontrollvorrichtung auf. Die Kontrollvorrichtung ist an der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 angeordnet. Die Kontrollvorrichtung ist form- oder stoffschlüssig mit der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 verbunden. Die Kontrollvorrichtung ist in die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 integriert. Die Kontrollvorrichtung ist vollständig innerhalb der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 angeordnet. Die Kontrollvorrichtung ist in dem Schleiftellerhinterraum 36 angeordnet. Alternativ könnte die Kontrollvorrichtung als ein Nachrüstkit ausgebildet sein, welches an der oder in der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 befestigbar ist.
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Die Kontrollvorrichtung weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 22 auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 22 könnte als die Recheneinheit 46 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 ausgebildet sein. Die Kontrollvorrichtung weist eine Sensoreinheit 12 auf. Die Sensoreinheit 12 ist elektronisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 22 verbunden oder in die Steuer- und/oder Regeleinheit 22 integriert. Die Sensoreinheit 12 ist dazu eingerichtet, eine Montagekenngröße zu erfassen. Die Montagekenngröße zeigt den Zustand einer Montage des Schleiftellers 16 und/oder des Schleif- und/oder Polierpads 14 an der Schleif- und/oder Poliermaschine 10. Die Sensoreinheit 12 ist dazu eingerichtet, die Montagekenngröße in einem ausgeschalteten Zustand der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 zu erfassen. Die Sensoreinheit 12 ist dazu eingerichtet, die Montagekenngröße in einem antriebsfreien Zustand der Antriebseinheit 28 zu erfassen. Die Sensoreinheit 12 ist dazu eingerichtet, eine Fehlmontage und/oder ein Vorhandensein des Schleiftellers 16 und/oder des Schleif- und/oder Polierpads 14 zur Beschädigungsvermeidung zu erfassen. Die Sensoreinheit 12 ist in einem Nahbereich einer Schleif- und/oder Polierpadaufnahme 38 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 angeordnet. Die Sensoreinheit 12 ist auf der HMI 26 angeordnet oder mit der HMI 26 verbunden. Die Sensoreinheit 12 weist einen optischen Sensor 18 auf. Der optische Sensor 18 ist stoffschlüssig mit der HMI 26 verbunden. Der optische Sensor 18 ist in dem Schleiftellerhinterraum 36 angeordnet. Der optische Sensor 18 weist einen Abstand von weniger als 3 cm zu dem Schleifteller 16 auf. Der optische Sensor 18 ist in einem radialen Teilbereich des Schleiftellers 16 angeordnet, welcher außerhalb des Teilbereichs des Schleiftellers 16 mit einer Lochung 40 angeordnet ist, vgl. 2. Alternativ könnte der optische Sensor 18 auch auf der HMI 26 angeordnet sein. Der optische Sensor 18 könnte mit einem Lichtwellenleiter verbunden sein. Der Lichtwellenleiter könnte dazu eingerichtet sein, das Licht in dem Abstand von weniger als 3 cm zu dem Schleifteller 16 an den optischen Sensor 18 zu transportieren. Es ist denkbar, dass die Kontrollvorrichtung einen weiteren optischen Sensor 18 aufweist, welcher beispielsweise in einem radialen Bereich der Lochung 40 angeordnet ist. Der weitere Sensor 18 könnte dazu eingerichtet sein, das Schleif- und/oder Polierpad 14, beispielsweise anhand einer Farbe des Schleif- und/oder Polierpads 14 zu erkennen. Der weitere Sensor 18 könnte dazu eingerichtet sein, eine Drehzahl des Schleiftellers 16 anhand der Lochung 40 zu detektieren.
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Der optische Sensor 18 ist als eine Photodiode ausgebildet. Der optische Sensor 18 ist dazu eingerichtet, ein Sensorsignal zu erzeugen. Das Sensorsignal ist als eine Stromstärke ausgebildet. Die Stromstärke ist proportional zu einer auf die Messfläche des optischen Sensors 18 einfallenden Lichtintensität. Der optische Sensor 18 ist mit einer elektronischen Verstärkerschaltung verschaltet. Die Verstärkerschaltung ist dazu eingerichtet, die von dem optischen Sensor 18 erzeugte Stromstärke in eine Ausgangsspannung zu wandeln. Die Verstärkerschaltung ist dazu eingerichtet, die von dem optischen Sensor 18 erzeugte Stromstärke zu verstärken. Die Verstärkerschaltung ist dazu eingerichtet, ein Spannungssignal auszugeben. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 22 weist einen Grenzwert für das Spannungssignal auf. Bei einem Überschreiten des Grenzwerts weist die Montagekenngröße einen positiven Wert auf. Bei einem Unterschreiten des Grenzwerts weist die Montagekenngröße einen negativen Wert auf. Der positive Wert zeigt einen fehlerhaften Zustand an. Der negative Wert zeigt einen fehlerfreien Zustand an.
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Die Steuer- und/oder Regeleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von der Montagekenngröße eine Steuerkenngröße für die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 auszugeben. Die Steuerkenngröße weist einen Befehl zu einer Sicherheitsabschaltung der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 auf. Die Steuerkenngröße weist einen Befehl auf, welcher einen betriebsbereiten Zustand enthält. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist dazu eingerichtet, einen Warnhinweis auszugeben, wenn die Steuerkenngröße eine Sicherheitsabschaltung aufweist.
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Die 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb einer Kontrollvorrichtung.
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In einem Verfahrensschritt 30 wird die Montagekenngröße erfasst. Die Montagekenngröße wird kontinuierlich gemessen. Alternativ könnte die Montagekenngröße auch in zeitlichen Abständen gemessen werden. Die Montagekenngröße wird in einem antriebsfreien Zustand gemessen. Die Montagekenngröße wird gemessen, bevor die Antriebseinheit 28 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 eingeschaltet wird. Die Montagekenngröße wird mittels der Sensoreinheit 12 erfasst. Hierzu wird von der Messfläche des optischen Sensors 18 die Lichtintensität erfasst und in einen proportionalen elektrischen Strom umgewandelt. Der elektrische Strom wird in ein elektrisches Spannungssignal überführt. Das elektrische Spannungssignal wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 22 abgerufen. Die Montagekenngröße wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 22 erzeugt, indem die Ausgangsspannung mit dem Grenzwert verglichen wird. Mittels der Montagekenngröße wird ein fehlerhafter Zustand erkannt. Mittels der Montagekenngröße wird ein fehlerfreier Zustand erkannt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 32 wird in Abhängigkeit von der Montagekenngröße eine Steuerkenngröße für die Schleif- und/oder Poliermaschine 10 und/oder ein Warnhinweis ausgegeben. Die Steuerkenngröße übergibt einen Befehl zu einer Sicherheitsabschaltung der Schleif- und/oder Poliermaschine 10 an die Recheneinheit 46 der Schleif- und/oder Poliermaschine 10, wenn die Montagekenngröße einen fehlerhaften Zustand anzeigt. Alternativ oder zusätzlich wird der Warnhinweis über die Ausgabeeinheit 24 ausgegeben, wenn die Montagekenngröße einen fehlerhaften Zustand aufweist. Der Schleifteller 16 kann nur von der Antriebseinheit 28 in eine Bewegung versetzt werden, wenn von der Steuerkenngröße ein betriebsbereiter Zustand signalisiert wird.