CH686350A5

CH686350A5 - Belt sander.

Info

Publication number: CH686350A5
Application number: CH36992A
Authority: CH
Inventors: Ingo Rosenbaum
Original assignee: Sig Schweiz Industrieges
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1996-03-15
Also published as: DE4226708C2; DE4226708A1

Description

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CH 686 350 A5 CH 686 350 A5

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Beschreibung description

Bandschleifmaschinen zum Schleifen oder Polieren von Werkstücken sind z.B. in der WO 86/01447 oder der US-A 4 292 767 beschrieben. Diese Maschinen haben eine Antriebsrolle, eine Spannrolle und eine Kontaktrolle, um welche das Schleifband umläuft. Die Kontaktrolle ist nachgiebig, so dass das über die Kontaktrolle laufende Schleifband mit einer annähernd konstanten Kraft auf das Werkstück wirkt, unabhängig von geringfügigen Abweichungen der Werkstücklage von seiner Soll-Lage. Die Spannrolle gleicht dabei Längenänderungen des Bandes, bedingt durch das Ausweichen der Kontaktrolle, aus. Allerdings führt die Massenträgheit der Spannrolle bei sehr raschem Einrücken der Kontaktrolle zum Erschlaffen des Bandes, was Störungen verursachen kann. Belt grinding machines for grinding or polishing workpieces are e.g. in WO 86/01447 or US-A 4 292 767. These machines have a drive roller, a tension roller and a contact roller around which the sanding belt rotates. The contact roller is flexible, so that the grinding belt running over the contact roller acts on the workpiece with an approximately constant force, regardless of slight deviations of the workpiece position from its target position. The tensioning roller compensates for changes in length of the belt due to the deflection of the contact roller. However, the inertia of the tensioning roller leads to slackening of the tape when the contact roller is very quickly engaged, which can cause malfunctions.

In der US-A 3 995 399 ist eine Kontaktrolle für eine solche Bandschleifmaschine beschrieben, die durch einen Pneumatikzylinder gegen das Werkstück angepresst ist. US Pat. No. 3,995,399 describes a contact roller for such a belt grinding machine, which is pressed against the workpiece by a pneumatic cylinder.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandschleifmaschine der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass sie eine hohe Dynamik hat und rasch auf Änderungen der Werkstückposition reagiert, wobei kein Erschlaffen des Schleifbandes in Kauf genommen werden muss. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäss Anspruch 1 gelöst. The present invention is based on the object of designing a belt grinding machine of the type mentioned at the outset in such a way that it has high dynamics and reacts quickly to changes in the workpiece position, with no slackening of the grinding belt having to be accepted. This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Durch die zusätzliche, mit dem Kontaktelement zwangsläufig mitbewegte Umlenkrolle auf dem Träger gelingt es, die beim Ausweichen des Kontaktelementes entstehende Bandlängenänderung weitgehend zu kompensieren, so dass die Spannrolle nur noch geringfügig bewegt wird. Deshalb spielt deren Massenträgheit eine untergeordnete Rolle, so dass die Bandspannung auch bei rascher Änderung der Position das Kontaktelementes annähernd konstant bleibt. The additional deflecting roller on the carrier, which is inevitably moved with the contact element, largely compensates for the change in tape length that occurs when the contact element dodges, so that the tensioning roller is only moved slightly. Therefore, their inertia plays a subordinate role, so that the belt tension remains approximately constant even when the position of the contact element changes rapidly.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt: An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Bandschleifmaschine, 1 is a schematic side view of a belt sander,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Variante der Maschine nach Fig. 1, und Fig. 2 is a schematic view of a variant of the machine according to Fig. 1, and

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch die Maschine. Fig. 3 shows a schematic section through the machine.

Auf einem Gestell 2 ist eine Antriebsrolle 4 um eine Achse 6 drehbar gelagert. Die Antriebsrolle 4 wird durch einen schematisch angedeuteten Motor 8 angetrieben. Eine Spannrolle 10 ist auf einem Schlitten 12 drehbar gelagert. Der Schlitten 12 ist in einer Führung 13 des Gestells 2 in einer Richtung senkrecht zur Achse 6 verschiebbar gelagert und durch einen Pneumatikzylinder 14 in Richtung von der Achse 6 weg belastet. Die Kraft, mit welcher der Schlitten 12 belastet ist, ist vorzugsweise regelbar, indem in die Pneumatikleitung zum Zylinder 14 ein einstellbares Druckreduzierventil eingebaut ist (nicht dargestellt). On a frame 2, a drive roller 4 is rotatably mounted about an axis 6. The drive roller 4 is driven by a schematically indicated motor 8. A tension roller 10 is rotatably mounted on a carriage 12. The carriage 12 is mounted in a guide 13 of the frame 2 so as to be displaceable in a direction perpendicular to the axis 6 and is loaded in the direction away from the axis 6 by a pneumatic cylinder 14. The force with which the carriage 12 is loaded can preferably be regulated by installing an adjustable pressure reducing valve (not shown) in the pneumatic line to the cylinder 14.

Ein massearmer, stangenförmiger Träger 16 ist in einer weiteren Führung 18 des Gestells 2 in einer Richtung senkrecht zur Achse 6 und zur Verschieberichtung des Schlittens 12 reibungsarm verschiebbar gelagert, z.B. mittels einer in Fig. 3 angedeuteten Kugellängsführung oder mittels hydrostatischer Druckluftlager. Am vorderen Ende des Trägers 16 ist eine Kontaktrolle 20 und am hinteren Ende eine Umlenkrolle 22 drehbar gelagert. Die Drehachsen der Rollen 10, 20, 22 sind alle parallel zur Achse 6. Der Träger 16 ist durch einen weiteren Pneumatikzylinder 24 in Richtung der Kontaktrolle 20 mit einer regelbaren Kraft vorbelastet. Ein Schleifband 26 ist um die Rollen 4, 10, 20, 22 geführt. A low-mass, rod-shaped carrier 16 is slidably mounted in a further guide 18 of the frame 2 in a direction perpendicular to the axis 6 and to the direction of displacement of the slide 12, e.g. by means of a longitudinal ball guide indicated in FIG. 3 or by means of hydrostatic compressed air bearings. At the front end of the carrier 16, a contact roller 20 and a deflection roller 22 is rotatably mounted at the rear end. The axes of rotation of the rollers 10, 20, 22 are all parallel to the axis 6. The carrier 16 is preloaded by a further pneumatic cylinder 24 in the direction of the contact roller 20 with a controllable force. An abrasive belt 26 is guided around the rollers 4, 10, 20, 22.

Im Betrieb wird z.B. mit einem nicht dargestellten Roboter mit einem in mehreren Richtungen programmgesteuert drehbaren und verschiebbaren Kopf 52, auf dem ein Werkstück 50 eingespannt ist, dieses Werkstück 50 gegen die Kontaktrolle 20 geführt, so dass das umlaufende Schleifband 26 durch die Kontaktrolle 20 mit der eingestellten, vom Hub des Trägers 16 im wesentlichen unabhängigen Kraft angepresst wird. Damit wird die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks 50, das in Fig. 1 als Turbinenschaufel dargestellt ist, geschliffen. Der Hub des Trägers 16 gleicht dabei Abweichungen von der Sollkontur des Werkstücks 50 sowie Unge-nauigkeiten in der Position und Winkelstellung des Kopfs 52 aus. Dadurch kann die Bewegung des Kopfs 52 des Roboters relativ grob programmiert werden, was die Arbeitsvorbereitung bedeutend erleichtert und vereinfacht. In operation e.g. With a robot, not shown, with a program-controlled, rotatable and displaceable head 52, on which a workpiece 50 is clamped, this workpiece 50 is guided against the contact roller 20, so that the rotating grinding belt 26 through the contact roller 20 with the set stroke the carrier 16 is pressed essentially independent force. The surface of the workpiece 50 to be machined, which is shown in FIG. 1 as a turbine blade, is thus ground. The stroke of the carrier 16 compensates for deviations from the target contour of the workpiece 50 and inaccuracies in the position and angular position of the head 52. As a result, the movement of the head 52 of the robot can be programmed relatively roughly, which significantly simplifies and simplifies the work preparation.

Wegen dieser relativ groben Programmierung kann das Werkstück 50 während des Schleifvorganges auch ruckartige Bewegungen z.B. auf die Kontaktrolle 20 zu ausführen. Die Kontaktrolle 20 weicht in diesem Falle ebenso ruckartig in Richtung der Führung 18 aus. Damit wird der Bandabschnitt zwischen Kontaktrolle 20 und Antriebsrolle 4 und zwischen Kontaktrolle 20 und Spannrolle 10 kürzer. Gleichzeitig wird jedoch der Bandabschnitt zwischen Umlenkrolle 22 und Antriebsrolle 4 und zwischen Umlenkrolle 22 und Spannrolle 10 länger, weil die Umlenkrolle 22 zwangsläufig mit der Kontaktrolle 20 mitbewegt wird. In der Mittelstellung des Trägers 16, d.h. wenn die Kontaktrolle 20 und die Umlenkrolle 22 etwa gleichen Abstand von der gemeinsamen Ebene der Achsen der Antriebsrolle 4 und der Spannrolle 10 haben, und bei kleinem Hub des Trägers 16 ist die Bandverkürzung auf der Kontaktseite annähernd gleich der Verlängerung auf der Gegenseite. Die minime Differenz wird weitgehend durch die Elastizität des textilen Trägers des Schleifbandes 26 ausgeglichen, so dass die Spannrolle 10 kaum bewegt wird. Daher führt deren Massenträgheit auch bei ruckartigen Bewegungen des Werkstücks 50 in Richtung auf die Anpressrolle 20 zu nicht zum Erschlaffen des Schleifbandes 26. Dadurch werden Störungen z.B. durch Abgleiten des Bandes 26 von den Rollen oder Rutschen des Bandes auf der Antriebsrolle 4 vermieden. Because of this relatively rough programming, the workpiece 50 can also jerky movements during the grinding process, e.g. to run on the contact roller 20. In this case, the contact roller 20 also dodges in the direction of the guide 18. The band section between contact roller 20 and drive roller 4 and between contact roller 20 and tension roller 10 thus becomes shorter. At the same time, however, the band section between the deflection roller 22 and the drive roller 4 and between the deflection roller 22 and the tensioning roller 10 becomes longer because the deflection roller 22 is inevitably moved along with the contact roller 20. In the middle position of the carrier 16, i.e. if the contact roller 20 and the deflecting roller 22 have approximately the same distance from the common plane of the axes of the drive roller 4 and the tension roller 10, and with a small stroke of the carrier 16, the band shortening on the contact side is approximately equal to the extension on the opposite side. The minimal difference is largely compensated for by the elasticity of the textile carrier of the grinding belt 26, so that the tensioning roller 10 is hardly moved. Therefore, their inertia does not lead to slackening of the grinding belt 26 even with jerky movements of the workpiece 50 in the direction of the pressure roller 20. avoided by sliding the belt 26 from the rollers or slipping of the belt on the drive roller 4.

Ein analoger Vorteil ergibt sich beim ruckartigen Zurückweichen des Werkstücks 50 von der Kontaktrolle 20. Wegen des massearmen Trägers 16, des- An analogous advantage results when the workpiece 50 jerkily withdraws from the contact roller 20. Because of the low-mass carrier 16,

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sen reibungsarmer Führung und der praktisch unveränderten Bandlänge folgt die Kontaktrolle 20 auch einem ruckartigen Zurückweichen des Werkstücks 20, ohne dass die Spannrolle 10 bewegt, so dass deren Massenträgheit die Längsbewegung des Trägers 16 nicht behindert. Dadurch bleibt die Kontaktrolle 20 auch beim ruckartigen Zurückweichen des Werkstücks 50 in Kontakt mit diesem. Sen low-friction guidance and the practically unchanged belt length, the contact roller 20 also follows a jerky retraction of the workpiece 20 without the tension roller 10 moving, so that its inertia does not hinder the longitudinal movement of the carrier 16. As a result, the contact roller 20 remains in contact with the workpiece 50 even when the workpiece 50 suddenly jerks back.

Je nach Form des zu schleifenden Werkstücks kann dieses statt mittels eines Roboters auch mittels eines programmgesteuert beweglichen Kreuztisches, eines Rundtisches, eines Kopiertisches oder dgl. an die Kontaktrolle 20 geführt werden. Statt der Pneumatikzylinder 14, 24 eignen sich zum Spannen des Bandes bzw. zum Anpressen der Kontaktrolle 20 auch Hydraulikzylinder oder Federn, bei der Spannrolle 10 allenfalls auch ein Gewicht. Je nach zu bearbeitendem Werkstück kann die Kontaktrolle 20 ersetzt werden durch einen Kontaktschuh, z.B. zum Schleifen kleiner Radien. Für komplizierte Profile können auch mehrere Kontaktrollen oder -schuhe oder Kombinationen von beiden auf dem Träger 16 angebracht werden. Je nach Art des verwendeten Bandes 26 eignet sich die Maschine auch zum Polieren. Depending on the shape of the workpiece to be ground, it can also be guided to the contact roller 20 instead of by means of a robot by means of a programmable movable cross table, a rotary table, a copying table or the like. Instead of the pneumatic cylinders 14, 24, hydraulic cylinders or springs are also suitable for tensioning the belt or for pressing the contact roller 20, and in the case of the tension roller 10 also a weight, if need be. Depending on the workpiece to be machined, the contact roller 20 can be replaced by a contact shoe, e.g. for grinding small radii. For complicated profiles, several contact rollers or shoes or combinations of both can be attached to the carrier 16. Depending on the type of belt 26 used, the machine is also suitable for polishing.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung kann auf der linken Seite des Gehäuses 2 die gleiche Schleifvorrichtung spiegelbildlich angeordnet sein, wobei der Antriebsmotor 8 für beide Schleifvorrichtungen gemeinsam sein kann. Auf der einen Seite kann dann beispielsweise ein Schleifband zum Schruppen, auf der andern eines zum Feinschleifen oder Polieren aufgespannt sein. In the arrangement shown in Fig. 3, the same grinding device can be arranged in mirror image on the left side of the housing 2, wherein the drive motor 8 can be common for both grinding devices. On one side, for example, an abrasive belt for roughing can then be stretched out, on the other one for fine grinding or polishing.

Die Variante nach Fig. 2 unterscheidet sich von der beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 1 und 3 dadurch, dass zwischen der Antriebsrolle 4 und der Kontaktrolle 20 und zwischen der Spannrolle 10 und der Kontaktrolle 20 je eine Führungsrolle 28 angeordnet ist, über die das Band 26 mit der Schleifseite läuft. Dadurch kann der Ein- und Auslaufwinkel des Bandes an der Kontaktrolle 26 vermindert werden. Die Führungsrollen 28 können entweder wie dargestellt am Träger 16 oder am Gestell 2 drehbar gelagert sein. Durch diese Anordnung kann auch die Bandlängenänderung bzw. der Hub der Spannrolle 10 bei grossem Trägerhub vermindert werden. Es wäre auch denkbar, die Führungsrollen 28 über Steuerkurven mit dem Hub des Trägers 16 zu bewegen, um Bandlängenänderungen weitgehend zu kompensieren. The variant according to FIG. 2 differs from the described embodiment according to FIGS. 1 and 3 in that a guide roller 28 is arranged between the drive roller 4 and the contact roller 20 and between the tension roller 10 and the contact roller 20, via which the belt 26 runs with the grinding side. As a result, the entry and exit angle of the tape on the contact roller 26 can be reduced. The guide rollers 28 can either be rotatably mounted on the carrier 16 or on the frame 2 as shown. With this arrangement, the band length change or the stroke of the tensioning roller 10 can also be reduced with a large carrier stroke. It would also be conceivable to move the guide rollers 28 via control cams with the stroke of the carrier 16 in order to largely compensate for changes in strip length.

Claims

1. Belt grinder comprising:

- a frame (2);

- A drive roller (4) connected to a drive motor (8) and rotatably mounted in the frame (2) about an axis (6);

- A on the frame (2) perpendicular to the axis (6) longitudinally displaceably mounted support (16);

- A contact element (20) arranged at one end of the carrier (16);

- At the other end of the carrier (16) rotatably mounted deflection roller (22);

- A sliding tension roller (10);

- A grinding belt (26) guided around the contact element (20), the drive roller (4), the deflection roller (22) and the tensioning roller (10); and

- A force element (24) which preloads the carrier (16) in the direction of the contact element (20) relative to the frame (2).

2. Machine according to claim 1, wherein the common plane of the axes of the drive roller (4) and the tensioning roller (10) is arranged approximately perpendicular to the direction of displacement of the carrier (16).

3. Machine according to claim 1 or 2, wherein the force exerted by the force element (24) on the carrier (16) is controllable.

4. Machine according to claim 3, wherein the force element (24) is a pneumatic or hydraulic cylinder or a spring.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, wherein the tensioning force of the tensioning roller (10) is controllable.

6. Machine according to claim 5, wherein the tensioning roller (10) is loaded relative to the frame (2) by a spring, or a pneumatic or hydraulic cylinder.

7. Machine according to one of claims 1 to 6, wherein a guide roller (28) is arranged to reduce the tape inlet angle between the contact element (20) and the drive roller (4) and / or between the contact element (20) and the tensioning roller (10) over which the belt (26) runs with the grinding side.

8. Machine according to one of claims 1 to 7, wherein the contact element (20) is designed as a contact roller.

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