DE102011008843A1 - Deburring station for deburring pot-shaped/cylindrical workpiece, has guide element with floating support which slides towards spring brush, so as to deflect pressure spring whose pressing force is provided to deburring tool - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Entgraten insbesondere von topfförmigen Werkstücken sowie ein derartiges Verfahren.The invention relates to a device for mechanical deburring in particular cup-shaped workpieces and such a method.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Bei der Anbringung von Schweißnähten oder Bohrungen an Werkstücke oder Bauteile kann eine Gratbildung im Bereich der Schweißnaht oder Bohrung die Folge sein.When attaching welds or holes to workpieces or components, burrs around the weld or bore may result.
Ein Grat kann entstehen, wenn bei einem Bearbeitungs- oder Herstellungsvorgang eine scharfe Kante, eine Auffaserung oder Splitter bei einem zumeist metallischen Werkstück entsteht. Von dem Grat kann eine Verletzungsgefahr ausgehen. Es kann aber auch, bei einem einer Bewegung unterliegenden Werkstück, zu einem erhöhten Abrieb kommen, wenn der Grat durch den Rieb des Metalls auf einem Gegenstück geschliffen wird. Die Verletzungsgefahr aber auch ein erhöhter Abrieb und damit eine Spanerzeugung ist gegebenenfalls zu vermeiden.A burr can occur if a sharp edge, a chafing or splintering arises in a machining or manufacturing process in a mostly metallic workpiece. From the ridge there is a risk of injury. But it can also, in a workpiece subject to a movement, come to an increased abrasion when the burr is ground by the rubbing of the metal on a counterpart. The risk of injury but also increased abrasion and thus chip production is possibly to be avoided.
Grate können entfernt werden durch Bürsten, Feilen, Schleifen, Fräsen, Gleitschleifen, thermisches Entgraten, elektrochemisches Entgraten, Hochdruckwasserstrahlentgraten, Druckfließen, hydroerosives Schleifen oder Schneiden. Das Werkstück kann auch in ätzende oder korrodierende Flüssigkeiten getaucht oder erhitzt werden, um eine Entgratungswirkung zu erzielen.Burrs can be removed by brushing, filing, grinding, milling, vibratory finishing, thermal deburring, electrochemical deburring, high pressure water jet deburring, pressure flow, hydroerosive grinding or cutting. The workpiece may also be dipped or heated in caustic or corrosive liquids to achieve a deburring effect.
Die vorzugsweise verwendete Entgratungsmethode hängt dabei unter Anderem maßgeblich vom verwendeten Werkstück, insbesondere dessen Form und Dicke, sowie der Beschaffenheit der zu entfernenden Grate ab. Je nach Komplexität des zu entgratenden Werkstücks und der am Werkstück vorhandenen Grate, beispielsweise verursacht durch Bohrungen und/oder Schweißnähte, wird die Entgratung eine erhebliche Zeit in Anspruch nehmen.The preferably used Entgratungsmethode depends, inter alia, significantly on the workpiece used, in particular its shape and thickness, and the nature of the burrs to be removed. Depending on the complexity of the workpiece to be deburred and the burrs present on the workpiece, for example caused by bores and / or welds, deburring will take a considerable amount of time.
Typische Entgratwerkzeuge, wie beispielsweise Entgratscheiben oder -bürsten, verschleißen in Benutzung. Bedingt durch große Fertigungstoleranzen können mehrere Werkzeuge auch und insbesondere des gleichen Typs unterschiedlich schnell verschleißen.Typical deburring tools, such as deburring discs or brushes, wear in use. Due to large manufacturing tolerances can also wear different tools and in particular of the same type different speed.
Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung bereit zu stellen, welche automatisiert ein Werkstück entgratet, wobei die genannten Probleme gelöst oder zumindest gemindert werden sollen. Erfindungsgemäße Aufgabe ist auch, ein solches Verfahren zum automatisierten Entgraten von Werkstücken bereit zu stellen.The invention is therefore based on the object to provide a device which automatically deburred a workpiece, said problems to be solved or at least alleviated. It is also an object of the invention to provide such a method for automated deburring of workpieces.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the invention is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are defined in the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Entgratungsstation weist eine Halterung für ein zu entgratendes Werkstück auf. In diese Halterung wird das Werkstück eingelegt oder eingespannt, so dass es für die weitere Bearbeitung fixiert ist.A deburring station according to the invention has a holder for a workpiece to be deburred. In this holder, the workpiece is inserted or clamped so that it is fixed for further processing.
Weiterhin ist ein erstes Entgratwerkzeug im Aufbau der Entgratungsstation enthalten, welches der Entgratung des fixierten Werkstücks an der Außenseite dient. Material und Form des Entgratwerkzeugs kann vorzugsweise nach dem zu bearbeitenden Material ausgewählt sein. Auch ein Abtragwerkzeug wie insbesondere ein Schleifwerkzeug kann geeignet sein. Insbesondere kann das Entgratwerkzeug ein rotierendes Entgratwerkzeug wie beispielsweise eine Entgratscheibe sein.Furthermore, a first deburring tool is included in the construction of the deburring station, which serves to deburr the fixed workpiece on the outside. Material and shape of the deburring tool may preferably be selected according to the material to be processed. A removal tool, in particular a grinding tool, may also be suitable. In particular, the deburring tool may be a rotating deburring tool such as a deburring disk.
Das Entgratwerkzeug ist vorzugsweise schwimmend auf einer Führungseinrichtung gelagert. Die Führungseinrichtung dient insbesondere dem Anstellen des Entgratwerkzeugs an das Werkstück für den Entgratvorgang und dem Rückstellen des Entgratwerkzeugs. Die Führungseinrichtung ist vorzugsweise radial zur Achse des vorzugsweise topfförmigen oder zylindrischen Werkstücks angeordnet. Beispielsweise kann die Führungseinrichtung eine Führungsschiene sein. Insbesondere kann die Führungseinrichtung als Hauptschlitten ausgeführt sein und weist vorzugsweise einen Servoantrieb auf, der einen linearen, typischerweise horizontalen, Vorschub ermöglicht.The deburring tool is preferably mounted floating on a guide device. The guide device is used, in particular, for adjusting the deburring tool to the workpiece for the deburring operation and resetting the deburring tool. The guide device is preferably arranged radially to the axis of the preferably cup-shaped or cylindrical workpiece. For example, the guide device may be a guide rail. In particular, the guide device can be designed as a main slide and preferably has a servo drive, which allows a linear, typically horizontal, feed.
Die schwimmende Lagerung des Entgratwerkzeugs wird beim Anstellen an das Werkstück gegenüber der Führungseinrichtung ausgelenkt, wobei die Entgratungsstation vorzugsweise eine Andruckfeder aufweist, um eine Andruckkraft des Entgratwerkzeugs relativ zur Führungseinrichtung und damit gegen das Werkstück zu bewirken. Die Andruckfeder ist dabei vorzugsweise an der Führungseinrichtung befestigt, wodurch insbesondere ein gleichbleibendes Verhältnis zwischen der Kompression der Andruckfeder und der Auslenkung der schwimmenden Lagerung relativ zur Führungseinrichtung aufrecht erhalten werden kann.The floating bearing of the deburring tool is deflected when hitting the workpiece relative to the guide device, the deburring station preferably having a pressure spring to effect a pressing force of the deburring tool relative to the guide device and thus against the workpiece. The pressure spring is preferably attached to the guide device, whereby in particular a constant ratio between the compression of the pressure spring and the deflection of the floating bearing relative to the guide device can be maintained.
Die schwimmende Lagerung kann vorzugsweise ein auf der Führungseinrichtung angebrachter Schwimmschlitten sein. Dieser Schwimmschlitten kann gleitend, radial linear verschieblich, auf der Führungseinrichtung montiert sein. Der Schwimmschlitten wird vorzugsweise durch die Andruckfeder in einer Normalposition gehalten, die insbesondere dem vorderen, dem Werkstück zugewandten Anschlag der schwimmenden Lagerung entspricht. Bei einem Anstellen des Entgratwerkzeugs an das Werkstück erfolgt eine Auslenkung aus der Normalposition, welche die Andruckfeder komprimiert und somit durch die Andruckfeder gegengehalten wird.The floating bearing may preferably be a float mounted on the guide means. This floating slide can be slidably, radially linearly displaceable, mounted on the guide device. The floating slide is preferably by the pressure spring in held a normal position, which corresponds in particular to the front, the workpiece facing stop the floating storage. When the deburring tool is set against the workpiece, a deflection takes place from the normal position, which compresses the pressure spring and is thus counteracted by the pressure spring.
Die Entgratungsstation baut beim Anstellen mittels der Führungseinrichtung durch Relativverschiebung der schwimmenden Lagerung gegen die Kraft der Andruckfeder selbsttätig eine Andruckkraft des Entgratwerkzeugs an das Werkstück auf, so dass dann automatisiert entgratet werden kann. Eine manuelle Interaktion mit einem Entgratwerkzeug ist nicht nötig.The Entgratungsstation builds when hiring by means of the guide device by relative displacement of the floating bearing against the force of the pressure spring automatically a pressing force of the deburring tool on the workpiece, so that can then be deburred automatically. A manual interaction with a deburring tool is not necessary.
Die Andruckfeder kann dabei insbesondere eine Hydraulikfeder, eine Pneumatikfeder oder ein mechanisches Federelement sein. Vorzugsweise ist die Andruckkraft der Andruckfeder auch einstellbar. Dies ermöglicht ein genaues Einstellen der Andruckkraft des Entgratwerkzeugs an das Werkstück und damit eine gleichbleibende Bearbeitungsqualität des Entgratvorgangs.The pressure spring may be in particular a hydraulic spring, a pneumatic spring or a mechanical spring element. Preferably, the pressing force of the pressure spring is also adjustable. This allows an accurate adjustment of the pressure force of the deburring tool to the workpiece and thus a consistent machining quality of the deburring process.
Die Entgratungsstation kann vorzugsweise gegenüber dem ersten Entgratwerkzeug ein zweites Entgratwerkzeug aufweisen. Das zweite Entgratwerkzeug ist dabei auf einer zweiten Führungseinrichtung befestigt. Die zweite Führungseinrichtung dient analog der ersten Führungseinrichtung zum Anstellen des zweiten Entgratwerkzeugs an das Werkstück für den Entgratvorgang und zum Rückstellen. Auch das zweite Entgratwerkzeug kann vorzugsweise schwimmend auf der zweiten Führungseinrichtung gelagert sein, was zusammen mit einer Andruckfeder für ein gleichbleibendes Bearbeitungsergebnis sorgen kann. Darüber hinaus kann das Werkstück von zwei Seiten gleichzeitig bearbeitet werden, was die Bearbeitungszeit erheblich verkürzen kann. Des Weiteren kann das gegenseitige Andrücken der beiden Entgratwerkzeuge von gegenüberliegenden Seiten die mechanische Belastung auf die Halterung verringern, da kein einseitiger Druck vorliegt, und so eine eventuelle Lagerung entlasten und deren Lebensdauer verlängern. Auch das zweite Entgratwerkzeug wird radial von außen an das Werkstück angestellt. Das erste und zweite Entgratwerkzeug sowie deren Führungen etc. sind vorzugsweise gleichartig spiegelsymmetrisch ausgebildet.The deburring station may preferably have a second deburring tool in relation to the first deburring tool. The second deburring tool is fastened on a second guide device. The second guide device is analogous to the first guide means for setting the second deburring tool to the workpiece for the deburring and resetting. Also, the second deburring tool may preferably be mounted floating on the second guide means, which together with a pressure spring for a consistent machining result can provide. In addition, the workpiece can be machined from two sides at the same time, which can significantly reduce the machining time. Furthermore, the mutual pressing of the two deburring tools from opposite sides can reduce the mechanical load on the holder, since there is no one-sided pressure, and thus relieve any storage and extend its life. Also, the second deburring tool is made radially from the outside to the workpiece. The first and second deburring tool and their guides, etc. are preferably formed similar mirror-symmetrical.
Vorzugsweise weist die Entgratungsstation eine automatische Nachstellung des Entgratwerkzeugs auf. Insbesondere da typische Entgratwerkzeuge bei Benutzung verschleißen und sich deren Umfang verringert, verlängert eine solche Nachstellung das Zeitintervall, welches die Entgratungsstation ohne äußere Eingriffe wie beispielsweise eine Wartung autark arbeiten kann.The deburring station preferably has an automatic readjustment of the deburring tool. In particular, as typical deburring tools wear in use and their scope is reduced, such adjustment increases the time interval which the deburring station can operate autonomously without external intervention such as maintenance.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Entgratungsstation daher einen ersten Sensor auf, der die Auslenkung des ersten Entgratwerkzeugs relativ zu einem ersten Lagegeber detektiert. In Ansprechen auf ein vom Sensor ausgegebenes Sensorsignal kann dadurch das erste Entgratwerkzeug über die erste Führungseinrichtung automatisch nachgestellt werden. Der Sensor kann beispielsweise ein Magnetsensor sein in Zusammenspiel mit einem magnetischen Lagegeber. Der Sensor kann aber beispielsweise auch ein Eindrückschalter sein, der Lagegeber ist dann ein einfacher Vorsprung, der beim Vorbeigleiten an dem Sensor den Eindrückschalter eindrückt und somit die Lage erkennbar macht. Zur Detektion der Lage des Sensors gegenüber des Lagegebers eignen sich insbesondere verschiedenste Verfahren, welche mit wenigen Millimetern Genauigkeit die Position des Lagegebers gegenüber des Sensors offenbaren.In a preferred embodiment, therefore, the deburring station has a first sensor which detects the deflection of the first deburring tool relative to a first position sensor. In response to a sensor signal output by the sensor, the first deburring tool can thereby be readjusted automatically via the first guide device. The sensor may for example be a magnetic sensor in interaction with a magnetic position sensor. However, the sensor can also be, for example, a push-in switch, the position sensor is then a simple projection, which pushes the push-in switch when sliding past the sensor and thus makes the position recognizable. For detecting the position of the sensor relative to the position sensor are in particular a variety of methods that reveal the position of the position sensor with respect to the sensor with a few millimeters accuracy.
An dem zweiten Entgratwerkzeug kann analog dem ersten Entgratwerkzeug ein zweiter Sensor und ein zweiter Lagegeber angebracht sein mit dem gleichen Zweck wie am ersten Entgratwerkzeug. Durch eine unabhängige Messung beider Entgratwerkzeuge ist ein individuelles Nachstellen der Entgratwerkzeuge möglich. Auch ein individuelles Auswechseln der Entgratwerkzeuge bei vollständigem Verbrauch des jeweiligen Entgratwerkzeugs ist somit möglich und es müssen nicht jeweils alle Entgratwerkzeuge auf einmal getauscht werden. Fertigungstoleranzen und Toleranzen im Anpressdruck können für eine verschiedliche Abnutzung der Entgratwerkzeuge sorgen.Analogous to the first deburring tool, a second sensor and a second position sensor can be attached to the second deburring tool with the same purpose as on the first deburring tool. By an independent measurement of both deburring tools an individual readjustment of the deburring tools is possible. Even an individual replacement of the deburring tools with complete consumption of the respective deburring tool is thus possible and not every deburring tools must be exchanged at once. Manufacturing tolerances and tolerances in the contact pressure can cause a different wear of the deburring tools.
Der Lagegeber kann insbesondere an der Normallage des Entgratwerkzeugs angebracht sein, welche der vorderen Endlage der schwimmenden Lagerung auf der Führungseinrichtung für den Fall entspricht, dass eine Andruckfeder das Entgratwerkzeug im nichtangestellten Fall in dieser Position hält. Beim Anstellen des Entgratwerkzeugs an das Werkstück und weiterem Vorschub der Führungseinrichtung weicht das Entgratwerkzeug im bezeichneten Fall aus der Normallage gegen die Federkraft der Andruckfeder aus. Der Lagegeber detektiert das Ausweichen des Entgratwerkzeugs aus der Normallage relativ zur Führungseinrichtung und veranlasst beispielsweise die Führungseinrichtung, nicht weiter an das Werkstück anzustellen bzw. vorzuschieben. Schreitet der Verschleiß des Entgratwerkzeugs voran so kann früher oder später das Entgratwerkzeug wieder in die Normallage zurückgekehrt sein. Der Lagegeber detektiert die Stellung des Entgratwerkzeugs und kann die Führungseinrichtung veranlassen, weiter an das Werkstück anzustellen, bis das Entgratwerkzeug aus dem Bereich des Lagegebers verschoben ist.In particular, the position sensor can be mounted on the normal position of the deburring tool, which corresponds to the front end position of the floating bearing on the guide device in the event that a pressure spring holds the deburring tool in this position in the non-employed case. When hiring the deburring tool to the workpiece and further feed the guide means deviates the deburring tool in the designated case of the normal position against the spring force of the pressure spring. The position sensor detects the deflection of the deburring tool from the normal position relative to the guide device and, for example, causes the guide device not to continue or advance to the workpiece. If the wear of the deburring tool progresses, sooner or later the deburring tool may have returned to the normal position. The position sensor detects the position of the deburring tool and can cause the guide device to continue to work on the workpiece until the deburring tool is moved out of the range of the position sensor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zu jedem Entgratwerkzeug ein weiterer Sensor oder ein weiterer Lagegeber oder eine weitere Kombination aus Sensor und Lagegeber angebracht. Der erste Sensor kann dann mit dem ersten Lagegeber eine erste Sensoreinrichtung und mit dem weiteren Lagegeber eine zweite Sensoreinrichtung bilden. Der erste Sensor kann aber auch mit dem ersten Lagegeber eine Sensoreinrichtung bilden und der weitere Sensor mit dem ersten Lagegeber die zweite Sensoreinrichtung. Insbesondere wenn zwei Sensoren und zwei Lagegeber angebaut sind kann der erste Sensor mit dem ersten Lagegeber eine erste Sensoreinrichtung bilden sowie der weitere Sensor mit dem weiteren Lagegeber die zweite Sensoreinrichtung. In a particularly preferred embodiment of the invention, a further sensor or a further position sensor or a further combination of sensor and position sensor is attached to each deburring tool. The first sensor can then form a first sensor device with the first position sensor and a second sensor device with the further position sensor. However, the first sensor can also form a sensor device with the first position sensor, and the further sensor with the first position sensor form the second sensor device. In particular, when two sensors and two position encoders are mounted, the first sensor with the first position encoder can form a first sensor device and the further sensor with the further position encoder form the second sensor device.
Die Verwendung von zwei Sensoreinrichtungen ist besonders vorteilhaft, da nun eine weitere Position des Entgratwerkzeugs relativ zur Führungseinrichtung definiert werden kann, womit insbesondere eine besonders gleichmäßige Bearbeitungsqualität weiter gesteigert werden kann.The use of two sensor devices is particularly advantageous because now another position of the deburring tool can be defined relative to the guide device, which in particular a particularly uniform machining quality can be further increased.
Beispielsweise detektiert die erste Sensoreinrichtung eine Auslenkung, oder im umgekehrten Fall das Rückstellen, des Entgratwerkzeugs aus der bzw. in die Normalposition. Bei dem Anstellen des Entgratwerkzeugs an das Werkstück wird der Lagegeber frei. Ab diesem Zeitpunkt erfolgt eine Andruckkraft des Entgratwerkzeugs an das Werkstück. Die Führungseinrichtung stellt nun weiter an das Werkstück an, die Andruckkraft kann hierbei, in Abhängigkeit von der verwendeten Federkennlinie, vergrößert werden.For example, the first sensor device detects a deflection, or in the opposite case the resetting, of the deburring tool from or into the normal position. When adjusting the deburring tool to the workpiece, the position sensor is released. From this point, a pressure force of the deburring tool is applied to the workpiece. The guide device now continues to the workpiece, the pressure force can be increased here, depending on the spring characteristic used.
Die Führungseinrichtung wird nun beispielsweise soweit weiter an das Werkstück angestellt, bis die zweite Sensoreinrichtung in die belegte Stellung wechselt. Die damit eingenommene Position kann als Arbeitsposition, als Schwimmposition oder als Sollposition bezeichnet werden. Durch die vorteilhafte Anbringung von jeweils zwei Sensoreinrichtungen zugehörig zu den Entgratwerkzeugen ist eine konstante und gleichmäßige Andruckkraft gewährleistet, die eine gleichbleibende Prozessqualität gewährleisten kann.The guide device is now, for example, as far as employed on the workpiece until the second sensor device changes to the occupied position. The position taken thereby can be referred to as a working position, as a floating position or as a target position. The advantageous attachment of two sensor devices associated with the deburring a constant and uniform pressure force is guaranteed, which can ensure a consistent process quality.
Die Halterung der Entgratungsstation kann insbesondere als Roboterarm ausgeführt sein. Der Roboterarm kann derart ausgebildet sein, um das Werkstück in die Bearbeitungsposition z. B. zwischen die beiden Entgratwerkzeuge zu bringen. Insbesondere kann der Roboterarm das Werkstück direkt von einer Zuführstelle, beispielsweise eine Palette, aufnehmen, selbsttätig in die Bearbeitungsposition führen und nach der Bearbeitung an eine Abführstelle, beispielsweise eine weitere Palette oder ein Regalplatz, bringen und dort abladen. Somit ist auch für die den Entgratvorgang umliegenden Prozesse kein manueller Eingriff nötig. Vielmehr kann damit der äußere Entgratvorgang automatisiert durchgeführt werden, was Bearbeitungszeit, Material, Kosten und/oder Aufbaufläche sparen kann.The holder of the Entgratungsstation can be designed in particular as a robot arm. The robot arm may be configured to move the workpiece to the processing position, e.g. B. between the two deburring tools to bring. In particular, the robot arm can pick up the workpiece directly from a feed point, for example a pallet, automatically guide it into the processing position and, after processing, bring it to a discharge point, for example a further pallet or a shelf space, and unload it there. Thus, no manual intervention is necessary for the processes surrounding the deburring process. Rather, so that the outer Entgratvorgang be performed automatically, which can save processing time, material, costs and / or construction area.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung derart steuerbar, dass das Werkstück in bzw. an der Halterung vertikal oszilliert werden kann. Durch die Oszillierbarkeit kann das Werkstück in einer Ebene an verschiedenen vertikalen Positionen durch die radialen Entgratwerkzeuge bearbeitet werden. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Werkstück in der Halterung rotiert werden kann. Hierdurch kann ermöglicht sein, dass der gesamte Umfang des vorzugsweise topfförmigen oder zylindrischen Werkstücks durch das oder die Entgratwerkzeuge bearbeitet werden kann. Insbesondere kann die Halterung der Roboterarm sein, der automatisiert das Werkstück um eine Hochachse drehen sowie vertikal oszillieren kann, um eine Bearbeitung von allen Seiten zu ermöglichen. Es versteht sich, dass „vertikal” aus einer Betrachtungsweise des Bauteils zu sehen ist, welches typischerweise eine Vorzugsachse aufweist, zu der die Beziehung „vertikal” gezogen sein soll. Die Entgratwerkzeuge können geodätisch gesehen auch vertikal unter oder über dem Werkstück angebracht sein, wenn es den Aufbau der Entgratungsstation vereinfacht. Im einfachsten Fall aber werden die Entgratwerkzeuge horizontal neben dem Werkstück auf einem Werktisch oder einer Werkbank montiert sein. Im einfachsten Fall werden die Entgratwerkzeuge auch linear an das Werkstück herangefahren werden.In a preferred embodiment, the holder is controllable such that the workpiece can be vertically oscillated in or on the holder. Due to the ability to oscillate, the workpiece can be machined in one plane at different vertical positions by the radial deburring tools. Furthermore, it is advantageous if the workpiece can be rotated in the holder. This makes it possible that the entire circumference of the preferably cup-shaped or cylindrical workpiece can be processed by the deburring or the deburring tools. In particular, the support may be the robot arm, which can automatically rotate the workpiece about a vertical axis and oscillate vertically to allow for machining from all sides. It should be understood that "vertical" may be seen from an aspect of the component, which typically has a preferred axis to which the relationship is to be "vertical." The deburring tools can be geodetically seen vertically mounted below or above the workpiece when it simplifies the structure of the Entgratungsstation. In the simplest case, however, the deburring tools will be mounted horizontally next to the workpiece on a workbench or workbench. In the simplest case, the deburring tools will also be approached linearly to the workpiece.
Die Entgratwerkzeuge können bevorzugt als Entgratscheiben ausgebildet sein. Diese Entgratscheiben sind Rotationswerkzeuge, die um eine von einer Motorkraft angetriebenen Achse rotieren. Entgratscheiben, z. B. solche mit in Kunststoff eingebetteten Metalldrähten, verschleißen bei Benutzung.The deburring tools may preferably be designed as deburring disks. These deburring discs are rotary tools that rotate about an axis driven by an engine power. Deburring disks, z. As with plastic embedded metal wires, wear when using.
Vorteilhaft ist auch die Anbringung von zwei oder mehreren Entgratwerkzeugen in Form der Entgratscheiben auf einer Antriebsachse übereinander. Dies kann den Bearbeitungsprozess beschleunigen, da das Werkstück an mehreren vertikalen/axialen Stellen zur gleichen Zeit bearbeitet werden kann. Dies ist besonders bevorzugt bei topfförmigen oder zylindrischen Werkstücken.Also advantageous is the attachment of two or more deburring tools in the form of Deburring on a drive axle above the other. This can speed up the machining process because the workpiece can be machined at multiple vertical / axial locations at the same time. This is particularly preferred in pot-shaped or cylindrical workpieces.
Insbesondere im Falle von topfförmigen Werkstücken kann die Entgratungsstation bevorzugt ferner ein axiales Entgratwerkzeug zum Beheben von Graten auf der Innenseite des Werkstücks aufweisen. Dieses Entgratwerkzeug ist auf einer Achse montiert, die in das innere des Werkstücks geführt ist. Es können beispielsweise Entgratscheiben oder Topfbürsten als axiales Entgratwerkzeug verwendet werden.In particular, in the case of pot-shaped workpieces, the deburring station may preferably further comprise an axial deburring tool for removing burrs on the inside of the workpiece. This deburring tool is mounted on an axis which is guided into the interior of the workpiece. For example, deburring disks or cup brushes can be used as an axial deburring tool.
Das axiale Entgratwerkzeug ist bevorzugt auf einer axialen Anstelleinrichtung montiert. Die Anstellung kann mittels einer axialen Andruckfedereinrichtung erfolgen. Bei einer vertikalen Anordnung des axialen Werkzeugs kann dieses mittels der axialen Andruckfedereinrichtung, z. B. eine Pneumatikfeder, angestellt werden, wobei die Gravitation zum Rückstellen des Werkzeugs führt und damit die Rückstellkraft auf der Schwere der axialen axialen Entgrateinrichtung beruht.The axial deburring tool is preferably mounted on an axial adjusting device. The Employment can be done by means of an axial Andruckfedereinrichtung. In a vertical arrangement of the axial tool this can by means of the axial Andruckfedereinrichtung, z. As a pneumatic spring, are employed, the gravitation leads to the return of the tool and thus the restoring force is based on the severity of the axial axial Entgrateinrichtung.
Die axiale Andruckfedereinrichtung kann dem Aufbau der Andruckfeder der radialen Entgratvorrichtung im Wesentlichen entsprechen. Die axiale Andruckfedereinrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Andruckfedern zur gleichmäßigen Lagerung der axialen Entgrateinrichtung an das Werkstück. Dies ermöglicht bevorzugt auch ein schräges Andrücken der axialen Entgratvorrichtung, falls dies für ein bestimmtes Werkstück vorteilhaft ist.The axial pressure spring device can substantially correspond to the construction of the pressure spring of the radial deburring device. The axial pressure spring device preferably comprises a plurality of pressure springs for uniformly supporting the axial deburring device on the workpiece. This preferably also allows an oblique pressing of the axial deburring device, if this is advantageous for a particular workpiece.
Besonders bevorzugt werden die mehreren axialen Andruckfedern jeweils durch einen Pneumatikzylinder gebildet. Mittels der federnden, beispielsweise pneumatischen, Lagerung kann sowohl eine Anstellung der axialen Entgratvorrichtung gewährleistet als auch eine axiale Federwirkung erzielt werden. Als axiale federnde Lagerung können alternativ hydraulische oder mechanische Lagerungen verwendet werden.Particularly preferably, the plurality of axial pressure springs are each formed by a pneumatic cylinder. By means of the resilient, for example, pneumatic storage, both an employment of the axial deburring guaranteed as well as an axial spring action can be achieved. As axial spring bearing alternatively hydraulic or mechanical bearings can be used.
Eine getrennte Steuerung von radialen und axialen Entgratwerkzeugen kann auch bevorzugt dazu verwendet werden, die Andruckkraft und/oder die Andruckdauer der Entgratwerkzeuge auf unterschiedliche Werte einzustellen. Beispielsweise kann es von Vorteil sein, eine im Inneren des Werkstücks befindliche Schweißnaht intensiver, das heißt mit längerer Einwirkungsdauer und/oder mit höherer Andruckkraft, zu bearbeiten als den Umfang des Werkstücks. Es kann aber auch bei einem anderen zu bearbeitenden Werkstück umgekehrt sein, so dass die äußere Bearbeitung eine größere Zeitdauer und/oder Andruckkraft benötigt, als die innere Bearbeitung. Die getrennte Steuerung kann also dabei helfen, das Entgratergebnis zu optimieren und/oder den Verschleiß der Entgratwerkzeuge zu vermindern. Insbesondere wird das axiale Entgratwerkzeug während des Entgratvorgangs axial bewegt, um z. B. eine Relativbewegung des axialen Entgratwerkzeugs zu dem Werkstück und/oder den radialen Entgratwerkzeugen zu ermöglichen.Separate control of radial and axial deburring tools may also preferably be used to set the pressure force and / or the pressure duration of the deburring tools to different values. For example, it may be advantageous to process a weld located inside the workpiece more intensively, that is to say with a longer duration of action and / or with a higher pressure force, than the circumference of the workpiece. However, it can also be reversed in the case of another workpiece to be machined, so that the external machining requires a greater time duration and / or pressure force than the internal machining. The separate control can thus help to optimize the Entgratergebnis and / or reduce the wear of the deburring tools. In particular, the axial deburring tool is moved axially during the deburring to z. B. to allow a relative movement of the axial deburring tool to the workpiece and / or the radial Entgratwerkzeugen.
Bevorzugt wird das Werkstück in der Bearbeitungsposition mittels der Halterung auf eine Werkstückfederlagerung gebracht. Dies gewährleistet das gleichzeitige Fixieren des Werkstücks von der einen Seite mittels der Halterung und von der gegenüberliegenden Seite mittels der Werkstückfederlagerung. Die Werkstückfederlagerung kann mehrere Lagerungsfedern aufweisen. Das Werkstück ist ferner beim Aufbringen einer Andruckkraft durch das Werkstück auf die Werkstückfederlagerung in der Höhe verschieblich.Preferably, the workpiece is brought in the processing position by means of the holder on a workpiece spring bearing. This ensures the simultaneous fixing of the workpiece from one side by means of the holder and from the opposite side by means of the workpiece spring bearing. The workpiece spring bearing can have a plurality of bearing springs. The workpiece is also displaceable in the application of a pressing force through the workpiece on the workpiece spring bearing in height.
Zum Entgraten eines Werkstückes mittels einer Entgratungsstation wird zunächst ein zu entgratendes Werkstück in die Entgratungsstation eingeführt. Dies kann manuell geschehen, es kann aber auch automatisiert erfolgen. Anschließend wird das erste Entgratwerkzeug auf der zugeordneten Führungseinrichtung an das Werkstück zum äußeren Entgraten angestellt. Die Führungseinrichtung weist dabei eine schwimmende Lagerung auf, mittels welcher das Entgratwerkzeug an der Führungseinrichtung befestigt ist. Die Führungseinrichtung wird weiter an das Werkstück angestellt, so dass das Entgratwerkzeug aus einer Normalposition ausgelenkt wird. Mittels einer Andruckfeder, die das Entgratwerkzeug in Richtung der Normalposition drückt, wird eine Andruckkraft des Entgratwerkzeugs an das Werkstück erzeugt. Wenn der Entgratvorgang beendet ist, erfolgt die Rückstellung das Entgratwerkzeugs.For deburring a workpiece by means of a deburring station, a workpiece to be deburred is first introduced into the deburring station. This can be done manually, but it can also be done automatically. Subsequently, the first deburring tool is set on the associated guide device to the workpiece for external deburring. The guide device has a floating bearing, by means of which the deburring tool is attached to the guide device. The guide device is further adjusted to the workpiece, so that the deburring tool is deflected from a normal position. By means of a pressure spring, which presses the deburring tool in the direction of the normal position, a pressing force of the deburring tool is generated to the workpiece. When the deburring process is completed, the reset is performed by the deburring tool.
Bevorzugt wird ferner das zweite Entgratwerkzeug vorzugsweise gleichzeitig an das Werkstück angestellt, welches radial gegenüberliegend zum ersten Entgratwerkzeug angebracht ist. Das Entgratwerkzeug ist mittels einer schwimmenden Lagerung an einer weiteren Führungseinrichtung angebracht und wird von dieser an das Werkstück angestellt. Beim Kontakt des Entgratwerkzeugs mit dem Werkstück wird das Entgratwerkzeug durch den Kontakt mit dem Werkstück gegen die weiter an das Werkstück anstellende Führungseinrichtung ausgelenkt. Das Entgratwerkzeug wird schließlich an das Werkstück mittels der Beaufschlagung einer Andruckkraft angedrückt. Die Andruckkraft wird dabei durch die Andruckfeder erzeugt. Das Werkstück kann dann von zwei Seiten mittels des ersten und des zweiten Entgratwerkzeugs entgratet werden. Nach Beendigung des Entgratvorgangs werden beide Entgratwerkzeuge mittels der Führungseinrichtungen zurückgestellt.Preferably, furthermore, the second deburring tool is preferably simultaneously set against the workpiece, which is mounted radially opposite the first deburring tool. The deburring tool is attached by means of a floating bearing to another guide device and is employed by this on the workpiece. Upon contact of the deburring tool with the workpiece, the deburring tool is deflected by the contact with the workpiece against the further on the workpiece hiring guide device. The deburring tool is finally pressed against the workpiece by the application of a pressing force. The pressure force is generated by the pressure spring. The workpiece can then be deburred from two sides by means of the first and second deburring tools. After completion of the deburring both deburring tools are reset by means of the guide means.
Besonders bevorzugt ist die automatische Erkennung der Auslenkung der Entgratungswerkzeuge aus einer Normalposition beim Kontakt mit dem Werkstück mittels Sensoren. Hierbei ist insbesondere an der ersten Führungseinrichtung ein erster Sensor und an der schwimmenden Lagerung ein erster Lagegeber angebracht, der umgekehrte Einbau ist ebenfalls möglich. Zur Detektion der Auslenkung des zweiten Entgratungswerkzeugs ist dort ein zweiter Sensor und ein zweiter Lagegeber angebracht. Das Anstellen der Führungseinrichtung an das Werkstück ist dann beendbar, sobald der jeweilige erste oder zweite Sensor frei wird und somit die Auslenkung des ersten oder zweiten Entgratwerkzeugs in der schwimmenden Lagerung aus der Normalposition anzeigt.Particularly preferred is the automatic detection of the deflection of the deburring tools from a normal position on contact with the workpiece by means of sensors. In this case, in particular at the first guide means, a first sensor and the floating bearing a first position encoder mounted, the reverse installation is also possible. For detecting the deflection of the second deburring tool, a second sensor and a second position sensor are mounted there. The hiring of the guide device to the workpiece is then terminated as soon as the respective first or second sensor is free and thus indicates the deflection of the first or second deburring tool in the floating bearing from the normal position.
Insbesondere ist es möglich, durch die automatisierte Detektion der Auslenkung des Entgratwerkzeugs auf der schwimmenden Lagerung ein Nachstellen der Führungseinrichtung zu bewirken, sobald das erste oder zweite Entgratwerkzeug in der schwimmenden Lagerung soweit in Richtung der Normalposition durch die Andruckfeder verschoben ist, dass die Position des ersten Lagegebers relativ zum ersten Sensor oder des zweiten Lagegebers relativ zum zweiten Sensor mindestens um einen vorbestimmten Wert verschoben ist. Insbesondere kann der vorbestimmte Wert die Breite eines Lagegebers sein. In particular, it is possible to effect an adjustment of the guide device by the automated detection of the deflection of the deburring tool on the floating bearing, as soon as the first or second deburring tool is moved in the floating bearing in the direction of the normal position by the pressure spring that the position of the first Position sensor relative to the first sensor or the second position sensor relative to the second sensor is shifted by at least a predetermined value. In particular, the predetermined value may be the width of a position encoder.
Die Anbringung eines weiteren Sensors und/oder eines weiteren Lagegebers ermöglicht eine präzisere Einstellung der Andruckkraft des Entgratwerkzeugs an das Werkstück. Falls ein weiterer Sensor und/oder ein weiterer Lagegeber verbaut ist, kann das Anstellen der Führungseinrichtung auch nach dem Freiwerden des ersten oder zweiten Sensors zum Zeitpunkt des Kontakts des Entgratwerkzeugs mit dem Werkstück erfolgen. Die Führungseinrichtung wird in dem Fall weiter an das Werkstück angestellt. Das Anstellen wird beendet, sobald das Erreichen einer Sollposition erfolgt. Die Sollposition lässt sich dabei mittels des zweiten Sensors, des zweiten Lagegebers oder mittels einer Kombination aus einem zweiten Sensor und einem zweiten Lagegeber detektieren. Die Wahl der Kombination hängt unter Anderem insbesondere von der Materialwahl für Sensoren und/oder Lagegeber ab. Beispielsweise kann ein Lagegeber derart ausgebildet sein, unterschiedlich von einem zweiten Lagegeber ausgestaltet zu sein und aus diesem Grund kann ein einziger Sensor zur Detektion genügen. Es kann aber auch ein Lagegeber verbaut sein und das Erreichen des Lagegebers der Position eines weiteren Sensors verdeutlicht das Erreichen der Sollposition. Insbesondere kann aber zur eindeutigen Identifizierbarkeit und zur vereinfachten Steuerung der Sensorsignale eine Kombination aus zwei Sensoren und zwei Lagegebern vorteilhaft sein.The attachment of a further sensor and / or a further position sensor allows a more precise adjustment of the pressing force of the deburring tool to the workpiece. If a further sensor and / or a further position sensor is installed, the hiring of the guide device can also take place after the release of the first or second sensor at the time of contact of the deburring tool with the workpiece. The guide means is further adjusted to the workpiece in the case. The hiring is terminated as soon as the target position is reached. The desired position can be detected by means of the second sensor, the second position sensor or by means of a combination of a second sensor and a second position sensor. Among other things, the choice of combination depends on the choice of material for sensors and / or position sensors. For example, a position sensor may be designed to be configured differently from a second position sensor, and for this reason, a single sensor may suffice for detection. But it can also be installed a position sensor and the achievement of the position sensor of the position of another sensor clarifies the achievement of the desired position. In particular, however, a combination of two sensors and two position sensors can be advantageous for unambiguous identification and simplified control of the sensor signals.
Besonders bevorzugt bei topfförmigen Werkstücken ist das gleichzeitig axiale und ein- oder zweiseitig radiale Entgraten des Werkstücks mittels des axial angeordneten Entgratwerkzeugs und des ersten und/oder zweiten radialen Entgratwerkzeugs zum Entgraten des Werkstücks auf der Innen- und Außenseite.Particularly preferred in cup-shaped workpieces is the simultaneous axial and one- or two-sided radial deburring of the workpiece by means of the axially arranged deburring tool and the first and / or second radial deburring tool for deburring the workpiece on the inside and outside.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments and with reference to the figures, wherein the same and similar elements are partially provided with the same reference numerals and the features of the various embodiments can be combined.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Es zeigen:Show it:
Detaillierte Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
Die Führungseinrichtung
An der Führungseinrichtung
Die Andruckfeder
Auf der schwimmenden Lagerung ist ein Antrieb
Um den Entgratvorgang zu starten wird die Führungseinrichtung
Anstelle des einzelnen Entgratwerkzeugs
Wie zur Figurbeschreibung der
Im Gegensatz zu der Ausführungsform der
Die Normallage wird im gezeigten Ausführungsbeispiel angezeigt, wenn der erste Lagegeber
Im Gegensatz zu der mit
Die beiden Entgrateinrichtungen
Darüber hinaus ist im Gegensatz zur
Die Entgratwerkzeuge
Der Schwimmschlitten
Die in der gezeigten Ausführung pneumatische Andruckfeder
Die Führungseinrichtung
Den Schaltpunkt des ersten Sensors
Das Werkstück
Dieser Ablauf erfolgt so lange mit neuen Werkstücken
Der Anpressdruck der Entgratwerkzeuge
Ein erster Sensor
Der Justier- und Arbeitsvorgang mit den weiteren Sensoren
Die Führungseinrichtung
Zur Justierung wird die Führungseinrichtung
Jetzt hat sich das System selbst justiert und der Entgratprozess kann beginnen.Now the system has adjusted itself and the deburring process can begin.
Der Entgratvorgang erfolgt so lange mit weiteren Werkstücken
Wie in
Das axiale Entgratwerkzeug
Das axiale Entgratwerkzeug
Das Werkstück
Die axiale Anstelleinrichtung
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.It will be apparent to those skilled in the art that the above-described embodiments are to be understood by way of example, and that the invention is not limited to them, but that they can be varied in many ways without departing from the invention. Furthermore, it will be understood that the features, independently as they are disclosed in the specification, claims, figures, or otherwise, also individually define essential components of the invention, even if described together with other features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Halterungbracket
- 44
- Werkstückworkpiece
- 66
- Antriebdrive
- 88th
- Antriebswelledrive shaft
- 1010
- Entgratwerkzeugdeburring
- 1111
- Axiales EntgratwerkzeugAxial deburring tool
- 1212
- Schwimmende LagerungFloating storage
- 1414
- Andruckfederpressure spring
- 1616
- Federhülsespring sleeve
- 1818
- Federbefestigungspring mounting
- 2020
- Erster LagegeberFirst position provider
- 2222
- Erster SensorFirst sensor
- 2424
- Führungseinrichtungguide means
- 2626
- Führungsstangeguide rod
- 3030
- Zweiter SensorSecond sensor
- 3232
- Zweiter LagegeberSecond position encoder
- 3434
- Weiterer SensorAnother sensor
- 3636
- Weiterer LagegeberAnother position generator
- 4040
- WerkstückfederlagerungWorkpiece spring mounting
- 4242
- Lagerungsfederstorage spring
- 4444
- Axiale AndruckfederAxial pressure spring
- 4646
- Axiale AnstelleinrichtungAxial adjustment device
- 5050
- Erste radiale EntgrateinrichtungFirst radial deburring device
- 50'50 '
- Zweite radiale EntgrateinrichtungSecond radial deburring device
Claims (17)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201110008843 DE102011008843A1 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | Deburring station for deburring pot-shaped/cylindrical workpiece, has guide element with floating support which slides towards spring brush, so as to deflect pressure spring whose pressing force is provided to deburring tool |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: INDAT ROBOTICS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: INDAT DATENSYSTEME + INDUSTRIEAUTOMATEN GMBH, 65462 GINSHEIM-GUSTAVSBURG, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: BLUMBACH ZINNGREBE PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R016 | Response to examination communication |