BE1017944A3 - MACHINE FOR MAKING BRUSHES. - Google Patents
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Abstract
Une machine de fabrication de brosses présente différents outils d'usinage actionnés par moteur, en particulier un dispositif de perçage pour percer des trous pour des touffes de poils dans des corps de brosse, un dispositif d'amenée de touffes de polis, un dispositif d'insertion pour insérer les touffes de poils dans les trous pour touffes de poils ainsi que pour amener des ancres et pour fixer les touffes de poils dans les trous pour touffes de poils. Un servomoteur ou un moteur pas à pas, qui est en liaison d'entraînement avec au moins un mécanisme d'entraînementcouplé à l'outil d'usinage, est associé à chaque fois aux outils d'usinage individuels ou à des groupes d'outils d'usinage de la machine de fabrication de brosses. Les servomoteurs ou les moteurs pas à pas sont reliés à une commande centrale.A brush making machine has various motor driven machining tools, in particular a piercing device for drilling holes for tufts of bristles in brush bodies, a polish tuft feeding device, a brushing device insertion for inserting tufts of bristles into tufts holes as well as for bringing in anchors and for fixing tufts of bristles in tufts holes. A servomotor or a stepper motor, which is in driving connection with at least one drive mechanism coupled to the machining tool, is associated in each case with the individual machining tools or groups of tools machining of the brush making machine. Servomotors or stepper motors are connected to a central control.
Description
« Machine de fabrication de brosses » L’invention concerne une machine de fabrication de brosses avec différents outils d’usinage actionnés par moteur, en particulier avec un dispositif de perçage pour percer des trous pour des touffes de poils dans des corps de brosse, un dispositif d’amenée de touffes de poils, un dispositif d’insertion pour insérer les touffes de poils dans les trous pour touffes de poils ainsi que pour amener des ancres et pour fixer les touffes de poils dans les trous pour touffes de poils.The invention relates to a machine for making brushes with different motor-driven machining tools, in particular with a drilling device for drilling holes for tufts of bristles in brush bodies, a tufts feed device, an insertion device for inserting the tufts of bristles into the tufts holes as well as for bringing in anchors and securing the tufts of bristles in the tufts holes.
Dans de telles machines de fabrication de brosses, les outils d’usinage individuels sont en général actionnés par un arbre d’entraînement principal central, un accouplement mécanique, par exemple avec des leviers, des excentriques ou un dispositif similaire étant associé à chaque outil d’usinage pour parvenir au mouvement d’outil individuel. Cela nécessite un effort mécanique considérable. C’est pourquoi un arbre secondaire est souvent accouplé, à des fins de simplification, à l’arbre d’entraînement principal, par exemple par l’intermédiaire d’un jeu de roues coniques qui, de son côté, porte des éléments d’accouplement mécaniques pour un ou plusieurs outils d’usinage. L’effort mécanique est toutefois très élevé même dans cette forme de réalisation.In such brush-making machines, the individual machining tools are generally actuated by a central main drive shaft, a mechanical coupling, for example with levers, eccentrics or a similar device being associated with each tool. machining to achieve individual tool movement. This requires a considerable mechanical effort. This is why a secondary shaft is often coupled, for simplification purposes, to the main drive shaft, for example by means of a set of conical wheels which, in turn, carries elements of mechanical coupling for one or more machining tools. The mechanical effort is however very high even in this embodiment.
Des doubles disques avec deux leviers et deux galets de roulement sont souvent utilisés comme excentriques, ce qui requiert beaucoup de place. Si les outils sont plus éloignés de l’excentrique concerné proprement dit, ces excentriques ont notamment besoin de beaucoup de place et les leviers associés sont lourds en raison de leurs dimensions requises et engendrent des forces inertielles considérables. Avec des dimensions moindres et un poids propre plus petit, il peut se produire des déformations et des vibrations accrues qui, souvent, ne sont pas tolérables.Double discs with two levers and two rollers are often used as eccentrics, which requires a lot of space. If the tools are further away from the eccentric concerned, these eccentrics in particular need a lot of space and the associated levers are heavy because of their required dimensions and generate considerable inertial forces. With smaller dimensions and a smaller self-weight, there may be increased deformations and vibrations that are often not tolerable.
C’est pourquoi le problème consiste à fournir une machine de fabrication de brosses du type cité au début, qui a une structure mécanique simplifiée, qui est peu encombrante et qui permet le fonctionnement fiable et précis des outils d’usinage.Therefore, the problem is to provide a type of brushing machine of the type mentioned at the beginning, which has a simplified mechanical structure, which is compact and allows the reliable and precise operation of the machining tools.
La solution selon l’invention à ce problème consiste en ce qu’au moins un servomoteur ou un moteur pas à pas, qui est en liaison d’entraînement avec au moins un mécanisme d’entraînement couplé à l’outil d’usinage, est associé à chaque fois à des outils d’usinage individuels ou à des groupes d’outils d’usinage de la machine de fabrication de brosses et en ce que les servomoteurs ou les moteurs pas à pas sont reliés à une commande centrale.The solution according to the invention to this problem consists in that at least one servomotor or stepper motor, which is in driving connection with at least one drive mechanism coupled to the machining tool, is associated in each case with individual machining tools or groups of machining tools of the brush making machine and that the servomotors or stepper motors are connected to a central controller.
Vu la possibilité d’agencement locale des servomoteurs ou des moteurs pas à pas avec à chaque fois un mécanisme d’entraînement et donc aussi plus léger, le besoin de place pour la machine de fabrication de brosses est dans l’ensemble réduit, ce qui améliore aussi les possibilités d'utilisation de la machine de fabrication de brosses.Given the possibility of local arrangement of the servomotors or stepper motors with each time a drive mechanism and therefore also lighter, the need for space for the machine for making brushes is overall reduced, which means that also improves the possibilities of use of the machine for making brushes.
Étant donné que les mouvements proprement dits de commande et de positionnement ne sont pas engendrés directement par les servomoteurs ou les moteurs pas à pas mais par l’intermédiaire de mécanismes d’entraînement éprouvés, placés en aval, les servomoteurs ou les moteurs pas à pas peuvent fonctionner de manière continue et donc d manière peu sujette à l’usure. En raison des tailles réduites des mécanismes d’entraînement, il y a dans l’ensemble des masses plus petites à déplacer et les inconvénients dus aux vibrations qui surviennent autrement sont évités. Cela permet à son tour d’arriver à des vitesses de rotation plus élevées et à une capacité de production plus élevée.Since actual control and positioning movements are not generated directly by servomotors or stepper motors, but via proven drive mechanisms downstream, servomotors or stepper motors can operate continuously and therefore in a manner not subject to wear. Because of the smaller sizes of the drive mechanisms, there are generally smaller masses to move and the inconveniences due to otherwise occurring vibrations are avoided. This in turn leads to higher rotational speeds and higher production capacity.
Suivant le type et le nombre des outils d’usinage, un servomoteur ou un moteur pas à pas avec son propre mécanisme d’entraînement est associé à chaque outil d’usinage. Il est toutefois également possible que plusieurs outils d’usinage soient entraînés par un mécanisme d’entraînement et / ou qu’un servomoteur ou un moteur pas à pas soit couplé à plusieurs mécanismes d’entraînement.Depending on the type and number of machining tools, a servomotor or stepper motor with its own drive mechanism is associated with each machining tool. However, it is also possible that several machining tools are driven by a drive mechanism and / or that a servomotor or a stepper motor is coupled to several drive mechanisms.
Une forme de réalisation de la machine de fabrication de brosses prévoit qu’elle présente comme commande centrale un arbre d’entraînement principal qui est actionné par un moteur et qui est relié à un capteur pour déterminer au moins la vitesse de rotation et en ce qu’il est prévu une liaison de commande entre le capteur et les servomoteurs ou les moteurs pas à pas.An embodiment of the brush making machine provides that it has as a central control a main drive shaft which is actuated by a motor and which is connected to a sensor for determining at least the speed of rotation and in that a control link is provided between the sensor and the servomotors or the stepper motors.
Avec l’arbre d’entraînement principal actionné par un moteur, des servomoteurs ou desmoteurs pas à pas, qui sont de leur côté couplés à un mécanisme d’entraînement, peuvent ainsi d’une part être commandés par la liaison de commande et d’autre part les mécanismes d’entraînement d’outils d’usinage, qui sont disposés notamment à proximité de l’arbre d’entraînement principal, peuvent, si nécessaire, être directement actionnés par l’arbre d’entraînement principal.With the main drive shaft actuated by a motor, servomotors or stepper motors, which in turn are coupled to a drive mechanism, can thus be controlled by the control link and the control link. on the other hand, the driving mechanisms of machining tools, which are arranged in particular near the main drive shaft, can, if necessary, be directly actuated by the main drive shaft.
Les outils d’usinage qui sont disposés plus loin de l’arbre d’entraînement principal et / ou ceux qui ont un mouvement de travail plus complexe sont actionnés par l’intermédiaire des servomoteurs ou des moteurs pas à pas et des mécanismes d’entraînement associés, la commande des servomoteurs ou des moteurs pas à pas ayant lieu par l’intermédiaire d’une liaison de commande électrique et des éléments de transmission mécaniques, coûteux, n’étant par conséquent pas nécessaires. La liaison d’entraînement dans l’ensemble électromécanique entre l’arbre d’entraînement principal et l’outil d’usinage peut notamment présenter un encodeur qui convertit le mouvement de rotation (vitesse de rotation, sens de rotation) de l’arbre d’entraînement principal en signaux électriques qui sont transmis par l’intermédiaire d’une ligne de commande électrique aux servomoteurs ou aux moteurs pas à pas.Machining tools which are further away from the main drive shaft and / or those with a more complex working movement are actuated via servomotors or stepper motors and drive mechanisms associated, the control of servomotors or stepper motors taking place via an electrical control link and mechanical transmission elements, expensive, therefore not necessary. The drive connection in the electromechanical assembly between the main drive shaft and the machining tool may in particular have an encoder which converts the rotational movement (rotational speed, direction of rotation) of the drive shaft. main drive in electrical signals that are transmitted via an electrical control line to servomotors or stepper motors.
Dans le cas où aucun arbre d’entraînement principal n’est nécessaire pour actionner les outils d’usinage individuels ou si un tel arbre d’entraînement principal n’est pas à disposition, la commande centrale peut aussi être une commande électronique. De ce fait, l’effort mécanique se réduit encore de même que le besoin de place, de sorte que l’ensemble de la machine de fabrication de brosses peut aussi être montée de manière compacte dans des environnements de travail à l’étroit. Même en cas d’utilisation d’une commande électronique, la technique éprouvée pour convertir le mouvement rotatif des servomoteurs ou des moteurs pas à pas au moyen des mécanismes d’entraînement est toujours utilisée.In the case where no main drive shaft is required to operate the individual machining tools or if such a main drive shaft is not available, the central control can also be an electronic control. As a result, the mechanical stress is further reduced as well as the need for space, so that the entire brush-making machine can also be compactly mounted in cramped work environments. Even when an electronic control is used, the proven technique for converting the rotary motion of servomotors or stepper motors by means of drive mechanisms is always used.
Le mécanisme d’entraînement pour un outil d’usinage peut notamment présenter un entraînement par excentrique, un entraînement par came ou un entraînement par bielle. Pratiquement tous les déroulements de mouvement nécessaires peuvent ainsi être convertis pour chaque outil d’usinage.The drive mechanism for a machining tool may include an eccentric drive, a cam drive or rod drive. Virtually all necessary motion sequences can be converted for each tool.
Par exemple, la configuration selon l’invention d’une machine de fabrication de brosses avec transmission électromécanique entre une commande et un outil d’usinage est particulièrement appropriée pour des outils d’insertion. Le coulisseau d’un outil d’insertion doit effectuer un mouvement de va et vient à une vitesse de rotation d’environ 90o tpm 15 fois par seconde pour une course d’outil de 50 mm ou de 100 mm par exemple. Ce mouvement doit avoir lieu de telle manière qu’au point mort avant du mouvement, un arrêt survienne jusqu’à ce que la touffe de poils soit introduite dans le trou pour touffe de poils. Au point mort arrière, un temps d’arrêt plus long doit être observé et, en fait, pendant le laps de temps nécessaire pour que la touffe de poils soit amenée, que le fil d’ancrage soit amené et que la languette ait saisi le fil d’ancrage et la touffe de poils. Cela signifie que, dans une forme de réalisation où un servomoteur ou un moteur pas à pas actionne directement le coulisseau de l’outil d’insertion, le servomoteur ou le moteur pas à pas associé doit changer continuellement entre marche à droite et marche à gauche avec de brefs ou longs points d’arrêt correspondants. À cela s’ajoute que la vitesse du mouvement d’avancement doit concorder avec la vitesse d’avancement de la languette dans la mesure où la languette court toujours un peu plus vite que le coulisseau. La languette a le moyen de fixation devant elle et la touffe pliée se trouve devant le moyen de fixation. La languette doit alors toujours pousser. Si le coulisseau d’outil devait d’aventure courir plus vite, celui-ci entraîne la touffe de poils serrée par le pliage, et la liaison de force entre languette, moyen de fixation et touffe de poils disparaît. Quand, plus tard, la languette redevient plus rapide et dépasse le coulisseau, il se peut que la pointe de la languette ne touche plus le mince moyen de fixation, et il se produit alors un blocage ou le moyen de fixation n’est pas pressé en même temps dans le corps de brosse.For example, the configuration according to the invention of a brush-making machine with electromechanical transmission between a control and a machining tool is particularly suitable for insertion tools. The slide of an insertion tool has to move back and forth at a rotational speed of about 90o rpm 15 times per second for a tool stroke of 50 mm or 100 mm for example. This movement must take place in such a way that at the dead point before movement, a stop occurs until the tuft of hair is introduced into the tuft of hair. In the rear dead center, a longer downtime must be observed and, in fact, during the time necessary for the tuft of hair to be brought in, the anchor wire to be brought in and the tongue to be grasped. anchor wire and tuft of hair. This means that in an embodiment where a servomotor or a stepper motor directly actuates the slide of the insertion tool, the servomotor or the associated stepper motor must change continuously between right and left with short or long stopping points. In addition, the speed of the forward movement must match the speed of advancement of the tongue to the extent that the tongue always runs a little faster than the slide. The tongue has the fastening means in front of it and the folded tuft is in front of the fastening means. The tongue must then always push. If the tool slide had to run faster, it causes the tuft of bristles tightened by folding, and the force link between tab, fixing means and tuft of hair disappears. When, later, the tongue becomes faster and exceeds the slide, it may be that the tip of the tongue no longer touches the thin fastening means, and there is then a blockage or the fastening means is not in a hurry at the same time in the brush body.
Il y a donc un déroulement comparativement compliqué du mouvement avec en même temps une vitesse de travail élevée. Les servomoteurs ou les moteurs pas à pas actionnant directement l’outil d’insertion accomplissant ce déroulement de mouvement compliqué sont ainsi fortement sollicités et s’usent rapidement.There is therefore a comparatively complicated course of movement with at the same time a high working speed. Servomotors or stepper motors directly actuating the insertion tool accomplishing this complicated movement sequence are thus strongly stressed and wear out quickly.
En intercalant un mécanisme d’entraînement éprouvé entre le servomoteur ou le moteur pas à pas et les différents pièces individuelles mobiles de l’outil d’insertion telles que le coulisseau d’outil, la languette (poussoir), les arcs de cercle et similaires, le servomoteur ou le moteur pas à pas peut tourner en continu, ce qui permet un fonctionnement plus long et exempt de pannes.By interposing a proven drive mechanism between the servomotor or the stepping motor and the various individual moving parts of the insertion tool such as the tool slide, the tongue (pusher), the arcs and the like , the servomotor or stepper motor can be continuously rotated, allowing longer and trouble-free operation.
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