DE102006026347A1

DE102006026347A1 - Brush manufacturing machine, has servo motor or stepper motor standing in drive connection with drive mechanism, which is coupled with each of processing tools, where servo motor or stepper motor is attached to electronic controller

Info

Publication number: DE102006026347A1
Application number: DE200610026347
Authority: DE
Inventors: Werner Jersch
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2026-06-03
Also published as: DE102006026347B4; BE1017944A3; ITMI20071063A1

Abstract

The machine has a drilling device for drilling bristle bundle holes in a brush body, and a plugging device for plugging bristle bundles into the bristle bundle holes and for supplying anchors. A servo motor or a stepper motor is attached to the individual processing tools or group of processing tools of the machine. The servo motor or the stepper motor stands in drive connection with a drive mechanism, which is coupled with each of the processing tools. The servo motor or stepper motor is attached to a central controller e.g. electronic controller.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenherstellungsmaschine mit verschiedenen motorisch angetriebenen Bearbeitungswerkzeugen, insbesondere mit einer Bohreinrichtung zum Bohren von Borstenbündellöchern in Bürstenkörper, einer Borstenbündel-Zuführungseinrichtung, einer Stopfeinrichtung zum Einstopfen der Borstenbündel in die Borstenbündellöcher sowie zum Zuführen von Ankern und zum Festlegen der Borstenbündel in den Borstenbündellöchern.The The invention relates to a brush manufacturing machine various motor-driven machining tools, in particular with a drilling device for drilling bristle bundle holes in Brush body, one Bristle bundle feeder, a stuffing device for stuffing the bristle bundles in the bristle bundle holes as well for feeding anchors and for fixing the bristle bundles in the bristle bundle holes.

Bei derartigen Bürstenherstellungsmaschinen werden die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge üblicherweise von einer zentralen Hauptantriebswelle angetrieben, wobei jedem Bearbeitungswerkzeug eine mechanische Ankopplung, beispielsweise mit Hebeln, Exzentern oder dergleichen Einrichtung zugeordnet ist, um die individuelle Werkzeug-Bewegung zu erreichen. Dies bedingt einen erheblichen mechanischen Aufwand. Zur Vereinfachung wird daher häufig eine Nebenwelle an die Hauptantriebswelle, beispielsweise über einen Kegelradsatz, angekoppelt, die ihrerseits mechanische Ankopplungselemente für ein oder mehrere Bearbeitungswerkzeuge trägt. Der mechanische Aufwand ist jedoch auch bei dieser Ausführungsform sehr hoch.at such brush manufacturing machines The individual processing tools are usually from a central Main drive shaft driven, with each machining tool a mechanical coupling, for example with levers, eccentrics or the same device is assigned to the individual tool movement to reach. This requires a considerable mechanical effort. For simplicity, therefore, becomes common a secondary shaft to the main drive shaft, for example via a Bevel gear set, coupled, which in turn mechanical coupling elements for a or multiple editing tools. The mechanical effort is but also in this embodiment very high.

Als Exzenter werden häufig Doppelscheiben mit zwei Hebeln und zwei Laufrollen eingesetzt, was viel Platz benötigt. Liegen die Werkzeuge weiter entfernt vom jeweiligen Exzenter selbst, so benötigen diese Exzenter besonders viel Platz und die zugehörigen Hebel sind aufgrund ihrer erforderlichen Dimensionierung schwer und erzeugen erhebliche Massenkräfte. Bei einer geringeren Dimensionierung mit weniger Eigengewicht kann es zu Verbiegungen und erhöhten Schwingungen kommen, die häufig nicht tolerierbar sind.When Eccentric become common Double discs with two levers and two rollers used, which is a lot Space needed. If the tools are further away from the respective eccentric itself, so they need this Eccentric extra space and the associated levers are due to their required sizing heavy and generate significant mass forces. at a smaller dimensioning with less weight can it to bends and heightened Vibrations come often are not tolerable.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Bürstenherstellungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen vereinfachten mechanischen Aufbau hat, die platzsparend ist und die einen zuverlässigen und präzisen Betrieb der Bearbeitungswerkzeuge ermöglicht.It There is therefore the task of a brush manufacturing machine of to create the aforementioned type, which has a simplified mechanical structure It has a space saving and reliable and precise operation the editing tools allows.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass einzelnen Bearbeitungswerkzeugen oder Gruppen von Bearbeitungswerkzeugen der Bürstenherstellungsmaschine jeweils wenigstens ein Servo- oder Schrittmotor zugeordnet ist, der mit wenigstens einer mit dem Bearbeitungswerkzeug gekoppelten Antriebsmechanik in Antriebsverbindung steht, und dass die Servo- oder Schrittmotoren an eine zentrale Steuerung angeschlossen sind.The inventive solution this Task is that individual editing tools or Groups of processing tools of the brush manufacturing machine, respectively at least one servo or stepper motor is associated with at least a coupled with the machining tool drive mechanism is in drive connection, and that the servo or stepper motors connected to a central control.

Durch die örtlich anordenbaren Servo- oder Schrittmotoren mit jeweiliger kleiner und somit auch leichter Antriebsmechanik ist insgesamt der Platzbedarf für die Bürstenherstellungsmaschine reduziert, was auch die Einsatzmöglichkeiten der Bürstenherstellungsmaschine verbessert.By the local Can be arranged servo or stepper motors with respective small and thus also lighter drive mechanism is the total space required for the Brush manufacturing machine reduced, which also the possible uses the brush making machine improved.

Da die eigentlichen Stell- und Positionierbewegungen der Bearbeitungswerkzeuge nicht direkt durch die Servo- oder Schrittmotoren erfolgt, sondern über nachgeschaltete, be währte Antriebsmechaniken, können die Servo- oder Schrittmotoren kontinuierlich und somit verschleißarm betrieben werden. Aufgrund der geringeren Größen der Antriebsmechaniken sind insgesamt weniger Massen zu bewegen und Nachteile durch sonst auftretende Schwingungen werden vermieden. Dadurch lassen sich wiederum höhere Drehzahlen und eine höhere Produktionsleistung erreichen.There the actual positioning and positioning movements of the processing tools not directly by the servo or stepper motors, but via downstream, lasted Drive mechanisms, can The servo or stepper motors are operated continuously and thus wear-resistant become. Due to the smaller sizes of the drive mechanisms Overall, less masses move and disadvantages through otherwise occurring vibrations are avoided. This can be done again higher Speeds and a higher Achieve production capacity.

Je nach Art und Anzahl der Bearbeitungswerkzeuge kann jedem Bearbeitungswerkzeug ein eigener Servo- oder Schrittmotor mit eigener Antriebsmechanik zugeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass über eine Antriebsmechanik mehrere Bearbeitungswerkzeuge angetrieben werden und/oder dass ein Servo- oder Schrittmotor mit mehreren Antriebsmechaniken gekoppelt ist.ever Depending on the type and number of editing tools, each machining tool a separate servo or stepper motor with its own drive mechanism be assigned. However, it is also possible that over one Drive mechanism several editing tools are driven and / or that a servo or Stepper motor is coupled with several drive mechanisms.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine sieht vor, dass sie als zentrale Steuerung eine motorisch angetriebene Hauptantriebswelle aufweist, die mit einem Sensor zur Erfassung zumindest der Drehzahl verbunden ist und dass eine Steuerverbindung zwischen dem Sensor und den Servo- oder Schrittmotoren vorgesehen ist.A embodiment the brush manufacturing machine according to the invention provides that as a central control, a motor-driven main drive shaft having, with a sensor for detecting at least the rotational speed is connected and that a control connection between the sensor and the servo or stepper motors is provided.

Mit der motorisch angetriebenen Hauptantriebswelle können somit einerseits über die Steuerverbindung Servo- oder Schrittmotoren, die ihrerseits mit einer Antriebsmechanik gekoppelt sind, angesteuert werden und andererseits können bedarfsweise in gewohnter Weise Antriebsmechaniken von Bearbeitungswerkzeugen, die insbesondere nah an der Hauptantriebswelle angeordnet sind, direkt von der Hauptantriebswelle betrieben werden.With the motor-driven main drive shaft can thus on the one hand on the Control connection servo or stepper motors, which in turn with a drive mechanism are coupled, are controlled and on the other hand can If necessary, in the usual way drive mechanisms of machining tools, which are arranged in particular close to the main drive shaft, be operated directly from the main drive shaft.

Bearbeitungswerkzeuge, die weiter entfernt von der Haupantriebswelle angeordnet sind, und/oder solche mit einer komplexeren Arbeitsbewegung, werden über die Servo- oder Schrittmotoren und die zugeordneten Antriebsmechaniken ange trieben, wobei die Ansteuerung der Servo- oder Schrittmotoren über eine elektrische Steuerverbindung erfolgt und somit keine aufwändigen, mechanischen Übertragungselemente erforderlich sind. Die insgesamt elektro-mechanische Antriebsverbindung zwischen der Hauptantriebswelle und dem Bearbeitungswerkzeug kann insbesondere einen Encoder aufweisen, der die Drehbewegung (Drehzahl, Drehrichtung) der Hauptantriebswelle in elektrische Signale umsetzt, die über eine elektrische Steuerleitung an die Servo- oder Schrittmotoren weitergeleitet werden.Machining tools that are located farther from the main drive shaft, and / or those with a more complex work movement are driven via the servo or stepper motors and the associated drive mechanisms, the control of the servo or stepper motors via an electrical control connection and thus no consuming, mechanical transmission elements are required. The total electro-mechanical drive connection between the main drive shaft and the machining tool may in particular have an encoder, the rotational movement (speed, direction of rotation) of the main drive shaft in electrical sig nals, which are forwarded via an electrical control line to the servo or stepper motors.

Falls keine Hauptantriebswelle zur Steuerung einzelner Bearbeitungswerkzeuge benötigt wird oder eine solche Hauptantriebswelle nicht zur Verfügung steht, kann die zentrale Steuerung auch eine elektronische Steuerung sein. Dadurch reduziert sich der mechanische Aufwand und der Platzbedarf weiter, so dass die gesamte Bürstenherstellungsmaschine kompakt auch in beengten Arbeitsumgebungen aufgebaut werden kann. Auch bei Einsatz einer elektronischen Steuerung wird weiterhin bewährte Technik zum Umsetzen der rotativen Bewegung der Servo- oder Schrittmotoren mittels Antriebsmechaniken eingesetzt.If no main drive shaft for controlling individual processing tools needed or such a main drive shaft is not available, the central control can also be an electronic control. This reduces the mechanical complexity and space requirements continue, leaving the entire brush making machine Compact can be built in tight working environments. Even with the use of an electronic control continues to be proven technology for converting the rotary motion of the servo or stepper motors used by drive mechanisms.

Die Antriebsmechanik für ein Bearbeitungswerkzeug kann insbesondere einen Exzentertrieb, einen Kurvenscheibentrieb oder einen Pleueltrieb aufweisen. Es lassen sich so praktisch alle erforderlichen Bewegungsabläufe für ein jeweiliges Bearbeitungswerkzeug umsetzen.The Drive mechanism for a machining tool can in particular be an eccentric drive, have a camshaft drive or a connecting rod drive. Let it so practically all necessary movements for a respective Implement machining tool.

Beispielsweise eignet sich die erfindungsgemäße Ausbildung einer Bürstenherstellungsmaschine mit elektro-mechanischer Übertragung zwischen einer Steuerung und einem Bearbeitungswerkzeug besonders gut für Stopfwerkzeuge. Der Werkzeugschieber eines Stopfwerkzeugs muss bei einer Drehzahl von ca. 900 UpM 15 mal pro Sekunde hin und her bewegt werden bei einem Werkzeughub von z.B. 50 mm oder 100 mm. Diese Bewegung muss derart erfolgen, dass im vorderen Totpunkt der Bewegung ein Stillstand eintritt, bis das Borstenbündel in das Borstenbündelloch eingeführt wird. Im hinteren Totpunkt muss eine längere Stillstandzeit eingehalten werden, und zwar für die Dauer, bis das Borstenbündel zugeführt ist, der Ankerdraht zugeführt ist und die Zunge den Ankerdraht und das Borstenbündel abgenommen hat. Dies bedeutet, dass bei einer Ausführungsform, wo ein Servo- oder Schrittmotor den Schieber des Stopfwerkzeugs direkt antreibt, der zugehörige Servo- oder Schrittmotor laufend zwischen Rechts- und Linkslauf wechseln muss mit entsprechend kurzen oder langen Haltepunkten. Hinzu kommt noch, dass die Geschwindigkeit der Vorschubbewegung mit der Geschwindigkeit der Vorschubbewegung der Zunge insoweit übereinstimmt, als dass die Zunge immer etwas schneller läuft als der Schieber selbst. Die Zunge hat das Befestigungsmittel vor sich und vor dem Befestigungsmittel ist der gefaltete Bündel. Die Zunge muss nun immer drücken. Sollte der Werkzeugschieber selbst einmal schneller laufen, so nimmt dieser das durch die Faltung eingeklemmte Borstenbündel mit und der Kraftschluss zwischen Zunge, Befestigungsmittel und Borstenbündel geht verloren. Wenn später die Zunge wieder schneller wird und den Schieber überholt, kann es sein, dass die Zungenspitze das dünne Befestigungsmittel nicht mehr trifft und es kommt zu einer Verklemmung oder das Befestigungsmittel wird nicht in den Bürstenkörper miteingedrückt.For example the training according to the invention is suitable a brush making machine with electro-mechanical transmission between a controller and a machining tool especially good for Tamping tools. The tool slide of a stuffing tool must be at A speed of about 900 rpm 15 times per second reciprocated are at a tool stroke of e.g. 50 mm or 100 mm. This movement must be such that at the front dead center of the movement Standstill occurs until the bristle bundle in the bristle bundle hole introduced becomes. At rear dead center, a longer downtime must be maintained, for the duration until the bristle bundle supplied is, the anchor wire supplied is and the tongue removed the anchor wire and the bristle bundle Has. This means that in one embodiment, where a servo or Stepper motor drives the slide of the stuffing tool directly, the associated Servo or stepper motor constantly between right and left rotation must change with accordingly short or long breakpoints. Added to that, the speed the feed movement with the speed of the feed movement the tongue agrees insofar as that the tongue always runs slightly faster than the slider itself. The tongue has the fastener in front of him and in front of the fastener is the folded bundle. The tongue must always press now. Should the tool slide itself run once faster, then take this with the clamped by the folding bristle bundles and the adhesion between tongue, fastener and bristle bundle goes lost. If later the tongue gets faster again and can overtake the slider it may be that the tongue tip is not the thin fastener more hits and it comes to a deadlock or the fastener is not pressed into the brush body.

Es ist somit ein vergleichsweise komplizierter Bewegungsablauf bei gleichzeitig hoher Arbeitsgeschwindigkeit vorhanden. Direkt das diesen komplizierten Bewegungsablauf ausführende Stopfwerkzeug antreibende Servo- oder Schrittmotoren sind damit hoch belastet und verschleißen schnell.It is thus a relatively complicated movement at simultaneously high operating speed available. Directly that driving this complicated movement executive stuffing tool Servo or stepper motors are therefore heavily loaded and wear out quickly.

Durch Zwischenschaltung einer bewährten Antriebsmechanik zwi schen den antreibenden Servo- oder Schrittmotor und den verschiedenen, bewegten Einzelteilen des Stopfwerkzeugs wie Werkzeugschieber, Zunge (Stößer), Kreisbogen und dergleichen, kann der Servo- oder Schrittmotor kontinuierlich durchlaufen, so dass ein langer, störungsfreier Betrieb möglich ist.By Interposition of a proven drive mechanism between the driving servo or stepper motor and the different, moving parts of the stuffing tool such as tool pusher, tongue (Stößer), circular arc and the like, the servo or stepping motor can be continuous go through, so that a long, trouble-free operation is possible.

Claims

Brush production machine with various motor-driven machining tools, in particular with a drilling device for drilling bristle bundle holes in brush body, a bristle bundle feeding device, a stuffing device for stuffing the bristle bundles in the bristle bundle holes and for supplying anchors and for fixing the bristle bundles in the bristle bundle holes, characterized in that individual machining tools or groups of machining tools of the brush manufacturing machine is assigned at least one servo or stepper motor, which is in driving connection with at least one drive mechanism coupled to the machining tool, and that the servo or stepper motors are connected to a central control.

Brush manufacturing machine according to claim 1, characterized in that it as a central control a motor-driven main drive shaft having with a sensor for detecting at least the rotational speed is connected and that a control connection between the sensor and the servo or stepper motors is provided.

Brush manufacturing machine according to claim 1, characterized in that the central control an electronic control is.

Brush manufacturing machine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the drive mechanism for a machining tool an eccentric drive, a camshaft drive or a connecting rod drive having.