DE102011100972A1

DE102011100972A1 - Belt grinder for mass grinding of free-form surfaces on machine frame, has grinding device that is provided with drive device for rotatably driving grinding wheel to engage with workpiece and is linearly moved along working head

Info

Publication number: DE102011100972A1
Application number: DE201110100972
Authority: DE
Inventors: Thomas Deuschle
Original assignee: SEPOTEC MASCHB GmbH; SEPOTEC MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: Stecar Handels De GmbH
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-05-11
Also published as: DE102011100972B4

Abstract

The belt grinder (1) has a roller assembly (7) that drives a closed grinding belt (13) with a working head (3) movably mounted on a machine frame. The roller assembly has a contact roller (9) with an associated rotation axis and a contact area (11) where the contact roller comes into contact with a workpiece. A grinding device (15) is provided on working head and is provided with grinding wheel (27) and drive device for rotatably driving the grinding wheel to engage with the workpiece. The grinding device is linearly moved along a travel direction of the working head.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandschleifmaschine zum Maßschleifen, mit einem Maschinenrahmen, mit einem Arbeitskopf, der beweglich am Maschinenrahmen angebracht ist, mit einer am Arbeitskopf vorgesehenen Rollenanordnung zum Antreiben eines geschlossenen Schleifbandes, wobei das Schleifband in einer Schleifbandebene umläuft und wobei die Rollenanordnung eine Kontaktrolle mit einem zugeordneten, zur Drehachse der Kontaktrolle ortsfesten Kontaktbereich aufweist, in dem die Kontaktrolle zur Anlage an ein Werkstück kommt.The present invention relates to a belt grinding machine for Maßschleifen, comprising a machine frame, with a working head, which is movably mounted on the machine frame, with a provided on the working head roller assembly for driving a closed abrasive belt, wherein the grinding belt rotates in an abrasive belt plane and wherein the roller assembly comprises a contact roller an associated, fixed to the axis of rotation of the contact roller contact region, in which the contact roller comes to rest on a workpiece.

Schleifmaschinen werden heutzutage bei zahlreichen Fertigungsprozessen zur Oberflächenbearbeitung von Produkten unterschiedlicher Werkstoffe und Formen eingesetzt. Oft weisen diese Produkte sogenannte Freiformflächen auf, also Flächen, die nicht eben, sondern beliebig gekrümmt sind, wie dies beispielsweise bei Turbinenblättern der Fall ist.Grinding machines are used today in numerous manufacturing processes for the surface treatment of products of different materials and shapes. Often, these products have so-called free-form surfaces, ie surfaces that are not flat, but arbitrarily curved, as is the case with turbine blades, for example.

Für die Oberflächenbearbeitung von Freiformflächen ist grundsätzlich eine sogenannte mehrachsige Schleifmaschine erforderlich. Damit ist eine Schleifmaschine gemeint, deren Kontaktrolle bzw. deren Kontaktbereich, in dem die Kontaktrolle zur Anlage an ein Werkstück kommt, relativ zu einem Werkstück bezüglich mehrerer, bevorzugter Weise sechs, Achsen (drei translatorische Achsen und drei rotatorische Achsen) bewegt und gesteuert werden kann. Dabei wird in der Regel ein Arbeitskopf, an dem die Rollenanordnung für das Schleifband gehaltert ist, bezüglich dieser Achsen bewegt.For the surface treatment of freeform surfaces, a so-called multi-axis grinding machine is generally required. This refers to a grinding machine whose contact roller or its contact area, in which the contact roller comes to rest against a workpiece, can be moved and controlled relative to a workpiece with respect to several, preferably six, axes (three translational axes and three rotational axes) , In this case, a working head, on which the roller assembly is mounted for the grinding belt, moved with respect to these axes in the rule.

Außerdem sind derartige Schleifmaschinen mit einer Einrichtung versehen, um die Kontaktrolle, mit der das umlaufende Schleifband in einem Kontaktbereich gegen das Werkstück gedrückt wird, so zu verfahren, dass sie mit dem Werkstück in Kontakt tritt oder von diesem entfernt wird. Darüber hinaus wird über diese Einrichtung der Druck gesteuert, mit dem das Schleifband gegen das Werkstück drückt.In addition, such grinding machines are provided with means to move the contact roller, with which the rotating abrasive belt is pressed in a contact area against the workpiece, so that it comes into contact with the workpiece or is removed from it. In addition, this device controls the pressure with which the abrasive belt presses against the workpiece.

Aus der DE 10 2010 047 510.6 ist eine Schleifmaschine zum Maßschleifen von Freiformflächen bekannt mit einem Maschinenrahmen, mit einem Arbeitskopf, der über eine Aufhängung geradlinig verfahrbar am Maschinenrahmen angebracht ist, und mit einer am Arbeitskopf vorgesehenen Rollenanordnung zum Antreiben eines in einer Schleifbandebene umlaufenden geschlossenen Schleifbandes. Die Rollenanordnung weist dabei eine Kontaktrolle auf, die zur Anlage an ein Werkstück vorgesehen ist und die um eine Nulllage verschiebbar am Arbeitskopf angebracht ist. Der Arbeitskopf ist ferner schwenkbar um eine erste und eine zweite Schwenkachse an dem Maschinenrahmen gehaltert, wobei die erste und zweite Schwenkachse senkrecht zueinander verlaufen. Die Kontaktrolle ist außerdem entlang der ersten Schwenkachse verschiebbar.From the DE 10 2010 047 510.6 is a grinding machine for Maßschleifen freeform surfaces known with a machine frame, with a working head which is mounted on a suspension linearly movable on the machine frame, and provided with a working head roller assembly for driving a rotating in an abrasive belt level closed abrasive belt. The roller assembly has a contact roller, which is provided for abutment against a workpiece and which is mounted displaceable about a zero position on the working head. The working head is further pivotally supported about a first and a second pivot axis on the machine frame, wherein the first and second pivot axes are perpendicular to each other. The contact roller is also displaceable along the first pivot axis.

Aufgrund dieser schwenkbaren Halterung des Arbeitskopfes an dem Maschinenrahmen können mit einer Schleifmaschine nach dem Stand der Technik beliebige Freiformflächen bearbeitet werden, sofern diese Flächen einen im Wesentlichen stetigen Verlauf aufweisen bzw. die Flächen für Kontaktrolle und Schleifband vollständig zugänglich sind. Wenn ein Werkstück jedoch – wie dies beispielsweise am sogenannten Fuß eines Turbinenblatts der Fall ist – Formen (z. B. Kanten, Nuten, Phasen, Radien, etc.) aufweist, die mit einem in der Regel flächigen Schleifband nicht vollständig zugänglich sind, so kann dieser Bereich mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Bandschleifmaschine nicht bearbeitet werden. Da bei Präzisionsbauteilen wie Turbinenblättern aber oftmals besonders die Bereiche, die von einem Schleifband nicht erreicht werden können, einen Maßschliff erfordern, bleibt in solchen Fällen nur eine aufwändige, kosten- und zeitintensive manuelle Bearbeitung.Because of this pivotable mounting of the working head on the machine frame, any free-form surfaces can be processed with a grinding machine according to the prior art, provided that these surfaces have a substantially continuous course or the surfaces for contact roller and sanding belt are completely accessible. However, if a workpiece - as is the case, for example, at the so-called root of a turbine blade - has shapes (eg edges, grooves, phases, radii, etc.) which are not completely accessible with a generally flat abrasive belt, then so This area can not be processed with a known from the prior art belt grinder. Since in precision components such as turbine blades but often especially the areas that can not be reached by a grinding belt, require a Maßschliff, remains in such cases, only a complex, costly and time-consuming manual processing.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bandschleifmaschine bereitzustellen, die über die Bearbeitung von stetigen Freiformflächen hinaus auch solche Flächen bearbeiten kann, welche aufgrund ihrer Form für ein Schleifband nicht zugänglich sind.Starting from the prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a belt sander, which can work on the processing of continuous free-form surfaces also such areas, which are not accessible due to their shape for a grinding belt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass am Arbeitskopf eine Schleifvorrichtung vorgesehen ist, dass die Schleifvorrichtung eine Schleifscheibe und eine Antriebsvorrichtung zum drehenden Antrieb der Schleifscheibe aufweist, dass der Schleifscheibe im Bereich ihres Umfangs ein zur Schleifvorrichtung ortsfester Eingriffsbereich zugeordnet ist, in dem die Schleifscheibe mit einem Werkstück eingreift, dass der Eingriffsbereich und der Kontaktbereich im Wesentlichen in die gleiche Richtung weisen, und dass die Schleifvorrichtung geradlinig entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar an dem Arbeitskopf gehaltert ist.This object is achieved in that a grinding device is provided on the working head, that the grinding device has a grinding wheel and a drive device for rotationally driving the grinding wheel, that the grinding wheel is assigned in the region of its circumference a fixed to the grinding device engagement region in which the grinding wheel with a Workpiece engages that the engagement region and the contact region have substantially in the same direction, and that the grinding device is mounted in a straight line along a travel direction movable on the working head.

Mit einer solchen Schleifvorrichtung können abhängig von der jeweiligen Schleifscheibe bzw. von deren Form im Eingriffsbereich auch sehr enge oder unstetig verlaufende Bereiche wie im Fall von Ecken, Kanten, Nuten, Phasen oder sehr engen Radien geschliffen werden, die für das ebenfalls vorhandene Schleifband und die Kontaktrolle nicht zugänglich sind. Dabei können Schleifscheiben mit sehr unterschiedlich geformten Querschnitten in Umfangsrichtung verwendet werden, die optimal auf die Erfordernisse des jeweiligen Werkstücks angepasst sind. Im Fall der Bearbeitung von Turbinenblättern beispielsweise können die vergleichsweise engen Radien, die jeweils am Fuß eines Turbinenblattes – d. h. dort, wo das Turbinenblatt am Turbinengehäuse oder an der Welle befestigt ist – gebildet sind, mit einer solchen Schleifvorrichtung und den entsprechenden Schleifscheiben mit einem geeigneten Querschnitt in Umfangsrichtung geschliffen werden.With such a grinding device, depending on the respective grinding wheel or its shape in the engagement area also very narrow or unsteady running areas as in the case of corners, edges, grooves, phases or very tight radii can be ground, for the also existing grinding belt and the Contact role are not accessible. In this case, grinding wheels can be used with very differently shaped cross-sections in the circumferential direction, which are optimally adapted to the requirements of the respective workpiece. In the case of machining turbine blades, for example, the comparatively narrow radii, respectively at the foot of a turbine blade - ie where the turbine blade on the turbine housing or on the Shaft is fixed - are formed, be ground with such a grinding device and the corresponding grinding wheels with a suitable cross section in the circumferential direction.

Dennoch kann sowohl beim Schleifen mit dem Schleifband als auch mit der Schleifvorrichtung die Verfahreinheit für den Arbeitskopf genutzt werden, und das Werkstück kann bei beiden Schleifvorgängen in der Werkstückspannvorrichtung verbleiben, ohne dass es neu aufgespannt werden muss.Nevertheless, both when grinding with the grinding belt and with the grinding device, the moving part can be used for the working head, and the workpiece can remain in the workpiece clamping device during both grinding operations without having to be re-clamped.

Die Schleifvorrichtung ist so an dem Arbeitskopf angebracht, dass der Eingriffsbereich der Schleifscheibe im Wesentlichen in dieselbe Richtung weist wie der Kontaktbereich der Kontaktrolle. Außerdem kann die Schleifvorrichtung gegenüber dem Arbeitskopf und auch relativ zu der Kontaktrolle verfahren werden. Auf diese Weise sind nur minimale Änderungen der Position oder Winkelstellung des Arbeitskopfes gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück notwendig, wenn von einer Bearbeitung mit dem Schleifband zu einer Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung übergegangen wird, oder umgekehrt.The grinding apparatus is mounted on the working head such that the engaging portion of the grinding wheel is in substantially the same direction as the contact portion of the contact roller. In addition, the grinding device can be moved relative to the working head and also relative to the contact roller. In this way, only minimal changes in the position or angular position of the working head relative to the workpiece to be machined are necessary when changing from a machining with the grinding belt to a processing with the grinding device, or vice versa.

Während der Bearbeitung mit dem Schleifband ist die Schleifvorrichtung in eine erste Stellung eingefahren, in der sie nicht in Eingriff mit einem Werkstück steht. Soll nun die Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung erfolgen, so wird diese in eine zweite Stellung über den Kontaktbereich der Kontaktrolle hinaus ausgefahren, um mit einem Werkstück eingreifen zu können. Zu einem Zeitpunkt erfolgt die Bearbeitung stets nur mit entweder dem Schleifband oder der Schleifvorrichtung.During machining with the grinding belt, the grinding device is retracted to a first position in which it is not in engagement with a workpiece. Now, if the processing is done with the grinding device, it is extended to a second position on the contact region of the contact roller out to engage with a workpiece can. At a time, machining is always done with either the sanding belt or the sanding device.

In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Drehachse der Schleifscheibe im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Kontaktrolle. Parallele Drehachsen von Schleifscheibe und Kontaktrolle erlauben, dass nur minimale oder sogar keine Winkeländerung des Arbeitskopfes erforderlich sind, wenn von einer Bearbeitung mit dem Schleifband zu einer Bearbeitung mit der Schleifscheibe – oder umgekehrt – übergegangen wird.In a preferred embodiment, the axis of rotation of the grinding wheel is substantially parallel to the axis of rotation of the contact roller. Parallel axes of rotation of the grinding wheel and contact roller allow minimal or no change in the angle of the working head to be required when machining from the grinding belt to machining with the grinding wheel - or vice versa.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verläuft die Verfahrrichtung der Schleifvorrichtung parallel zu der Schleifbandebene. Diese Anordnung ist ebenfalls Voraussetzung, um die erforderliche Winkeländerung des Arbeitskopfes minimal zu halten, wenn von einer Bearbeitung mit dem Schleifband zu einer Bearbeitung mit der Schleifscheibe – oder umgekehrt – übergegangen wird.In a further preferred embodiment, the travel direction of the grinding device runs parallel to the grinding belt plane. This arrangement is also a prerequisite to minimize the required change in the angle of the working head, when from a machining with the grinding belt to a machining with the grinding wheel - or vice versa - passed.

Die Schleifvorrichtung ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe eines pneumatischen Antriebs geradlinig verfahrbar. Ein pneumatischer Antrieb stellt hier eine geeignete Antriebsform dar, da ein solcher Antrieb einfach aufgebaut ist und ausreichend genau arbeitet.The grinding device is in a further preferred embodiment by means of a pneumatic drive linearly movable. A pneumatic drive is here a suitable drive form, since such a drive is simple and works sufficiently accurate.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat die Schleifscheibe in Umfangsrichtung gesehen, d. h. der Querschnitt der Schleifscheibe am äußeren Umfang, die Form eines Kreissegments. Mit einem solchen Querschnitt in der Form eines Kreissegments können Rundungen mit engen Radien, wie sie z. B. am Fuß von Turbinenblättern auftreten, geschliffen werden. Sollen Formen mit sehr unterschiedlichen Radien geschliffen werden, so können die Schleifscheiben gewechselt, d. h. entsprechend geformte Schleifscheiben verwendet werden.In another preferred embodiment, the grinding wheel has seen in the circumferential direction, i. H. the cross section of the grinding wheel on the outer circumference, the shape of a circle segment. With such a cross section in the shape of a circle segment curves with tight radii, as z. B. occur at the foot of turbine blades, be ground. If shapes with very different radii are to be ground, then the grinding wheels can be changed, d. H. appropriately shaped grinding wheels are used.

Die Antriebsvorrichtung weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen Antriebsmotor auf, dessen Abtriebswelle senkrecht zur Drehachse der Schleifscheibe verläuft, wobei zwischen der Schleifscheibe und dem Antriebsmotor ein Winkelgetriebe vorgesehen ist. Eine solche Ausgestaltung der Schleifvorrichtung entspricht der einer üblichen Winkelschleifvorrichtung. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist die platzsparende Raumaufteilung. Die Schleifscheibe wird so angetrieben, dass sie in ihrer Ebene, d. h. senkrecht zu ihrer Drehachse verfahrbar ist. Gleichzeitig ist die Schleifscheibe bezüglich ihres Umfangs aus drei Richtungen zugänglich, Schließlich weist die Vorrichtung dann, wenn die Abtriebswelle des Motors parallel zur Verfahrrichtung verläuft, die größte Abmessung in der Richtung auf, in der sie auch verfahren wird, was ebenfalls im Hinblick auf den Platzbedarf vorteilhaft ist.In a preferred embodiment, the drive device has a drive motor whose output shaft runs perpendicular to the axis of rotation of the grinding wheel, wherein an angle drive is provided between the grinding wheel and the drive motor. Such an embodiment of the grinding device corresponds to that of a conventional angle grinder. An advantage of this design is the space-saving layout. The grinding wheel is driven so that it is in its plane, i. H. is movable perpendicular to its axis of rotation. At the same time, the grinding wheel is accessible with respect to its circumference from three directions. Finally, when the output shaft of the motor is parallel to the direction of travel, the device has the largest dimension in the direction in which it is also moved, which is also required in terms of space is advantageous.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktrolle an einer Halteplatte angebracht, die um eine Nulllage geradlinig verfahrbar am Arbeitskopf gehaltert ist. Auf diese Weise kann die Kontaktrolle an ein Werkstück angelegt werden. Das Verfahren der Kontaktrolle erfolgt vorzugsweise über einen weggesteuerten Antrieb, z. B. einen elektromagnetischen Linearmotor. Der elektromagnetische Linearmotor ermöglicht ein sehr genaues Anfahren beliebiger Positionen auf seinem Verfahrweg. Auch ein festgelegter Druck, mit dem die Kontaktrolle auf das Werkstück drückt, kann mithilfe eines Linearmotors gesteuert werden.In a further preferred embodiment, the contact roller is mounted on a holding plate, which is supported by a zero position linearly movable on the working head. In this way, the contact roller can be applied to a workpiece. The method of Kontaktrolle preferably takes place via a path-controlled drive, for. B. an electromagnetic linear motor. The electromagnetic linear motor allows a very accurate approach any position on its travel. Also, a predetermined pressure, with which the contact roller presses on the workpiece, can be controlled by means of a linear motor.

Die Schleifvorrichtung ist jedoch unabhängig von der Kontaktrolle gegenüber dem Arbeitskopf verfahrbar, sodass entweder die Kontaktrolle oder die Schleifscheibe der Schleifvorrichtung in eine Stellung verfahren werden können, in der sie in Eingriff mit dem Werkstück sind.However, the grinding device is movable independently of the contact roller relative to the working head, so that either the contact roller or the grinding wheel of the grinding device can be moved to a position in which they are in engagement with the workpiece.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Arbeitskopf über eine Aufhängung geradlinig verfahrbar am Maschinenrahmen angebracht. Damit können auch die Kontaktrolle und die Schleifvorrichtung geradlinig verfahren werden. Geradlinig verfahrbar heißt vorzugsweise bezüglich dreier orthogonaler Achsen verfahrbar. Kontaktrolle und Schleifvorrichtung verfügen somit über drei translatorische Freiheitsgrade.In yet another preferred embodiment, the working head is mounted on a suspension linearly movable on the machine frame. Thus, the contact roller and the grinding device can be moved in a straight line. Can be moved in a straight line is preferably movable with respect to three orthogonal axes. Contact roller and grinding device thus have three translational degrees of freedom.

Der Arbeitskopf ist in einer bevorzugten Ausführungsform schwenkbar um eine erste Schwenkachse an dem Maschinenrahmen gehaltert. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Arbeitskopf auch schwenkbar um eine zweite Schwenkachse an dem Maschinenrahmen gehaltert ist, wobei die erste und die zweite Schwenkachse senkrecht zueinander verlaufen. Auf diese Weise sind Kontaktrolle und Schleifvorrichtung bezüglich zweier rotatorischer Freiheitsgrade beweglich. Die Bewegung um die erste und die zweite Schwenkachse erfolgt vorzugsweise angetrieben und gesteuert.The working head is supported in a preferred embodiment pivotally about a first pivot axis on the machine frame. It is particularly preferred if the working head is also supported pivotably about a second pivot axis on the machine frame, wherein the first and the second pivot axis perpendicular to each other. In this way, contact roller and grinding device are movable with respect to two rotational degrees of freedom. The movement about the first and the second pivot axis is preferably driven and controlled.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist am Maschinenrahmen eine Werkstückspannvorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks vorgesehen, wobei die Werkstückspannvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Werkstück um eine Spannachse verschwenkt werden kann. Mit der Möglichkeit, das Werkstück in der Werkstückspannvorrichtung zu verschwenken, entsteht ein dritter rotatorischer Freiheitsgrad für die Bewegung der Kontaktrolle und der Schleifvorrichtung relativ zu dem Werkstück. Auch die Bewegung um die Spannachse erfolgt vorzugsweise angetrieben und gesteuert.In a further preferred embodiment, a workpiece clamping device for receiving a workpiece is provided on the machine frame, wherein the workpiece clamping device is configured such that a workpiece can be pivoted about a clamping axis. With the possibility of pivoting the workpiece in the workpiece clamping device, a third rotational degree of freedom arises for the movement of the contact roller and the grinding device relative to the workpiece. The movement about the clamping axis is preferably driven and controlled.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe present invention will be explained below with reference to a drawing showing only a preferred embodiment. The drawing shows in

1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bandschleifmaschine, 1 a side view of the embodiment of a belt grinding machine according to the invention,

2 eine perspektivischen Darstellung der Schleifvorrichtung im Ausführungsbeispiel aus 1, 2 a perspective view of the grinding device in the embodiment 1 .

3 eine Seitenansicht eines Teils der Bandschleifmaschine aus 1 mit der Schleifvorrichtung in der ersten, zurückgezogenen Stellung, 3 a side view of a portion of the belt grinder 1 with the grinding device in the first, retracted position,

4 eine Seitenansicht eines Teils der Bandschleifmaschine aus 1 mit der Schleifvorrichtung in der zweiten, ausgefahrenen Stellung und 4 a side view of a portion of the belt grinder 1 with the grinding device in the second, extended position and

5 eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels einer Bandschleifmaschine aus 1. 5 a front view of the embodiment of a belt sander from 1 ,

Wie insbesondere aus den 1 und 5 hervorgeht, weist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bandschleifmaschine 1 zum Maßschleifen von Freiformflächen einen Maschinenrahmen 2, einen Arbeitskopf 3, eine Aufhängung 5 und eine Rollenanordnung 7 mit einer Kontaktrolle 9 am Arbeitskopf 3 auf, die wiederum einen Kontaktbereich 11 aufweist und ein geschlossenes Schleifband 13 in einer Schleifbandebene 14 antreibt, das um die Rollenanordnung 7 gespannt ist. Außerdem umfasst die Bandschleifmaschine 1 eine Schleifvorrichtung 15 und eine Werkstückspannvorrichtung 17.As in particular from the 1 and 5 shows, an embodiment of a belt grinding machine according to the invention 1 For custom grinding of freeform surfaces a machine frame 2 , a working head 3 , a suspension 5 and a roller assembly 7 with a contact role 9 at the working head 3 on, in turn, a contact area 11 and a closed abrasive belt 13 in a grinding belt plane 14 that drives around the roller assembly 7 is curious. In addition, the belt grinder includes 1 a grinding device 15 and a workpiece clamping device 17 ,

Die Aufhängung 5 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Schwenkarm 19 mit einem ersten Ende 19a und einem zweiten Ende 19b auf. Der Arbeitskopf 3 ist schwenkbar um eine erste Schwenkachse 21 an dem zweiten Ende 19b des Schwenkarms 19 gelagert (s. 1). Der Schwenkarm 19 wiederum ist an seinem ersten Ende 19a schwenkbar um eine zweite Schwenkachse 23 an dem Maschinenrahmen 2 gelagert. Die zweite Schwenkachse 23 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel horizontal ausgerichtet, und die erste Schwenkachse 21 ist senkrecht zur zweiten Schwenkachse 23 und daher vertikal ausgerichtet, wenn sich der Schwenkarm 19 in der Mitte des Schwenkbereichs um die zweite Schwenkachse 23 befindet.The suspension 5 has a pivot arm in the present embodiment 19 with a first end 19a and a second end 19b on. The working head 3 is pivotable about a first pivot axis 21 at the second end 19b of the swivel arm 19 stored (s. 1 ). The swivel arm 19 turn is at its first end 19a pivotable about a second pivot axis 23 on the machine frame 2 stored. The second pivot axis 23 is horizontally aligned in this preferred embodiment, and the first pivot axis 21 is perpendicular to the second pivot axis 23 and therefore vertically aligned when the pivot arm 19 in the middle of the pivoting area about the second pivot axis 23 located.

Das erste Ende 19a des Schwenkarms 19 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner derart am Maschinenrahmen 2 gehaltert, dass es in zwei senkrecht zueinander stehenden horizontalen Richtungen, die eine horizontale Ebene aufspannen, und in einer vertikalen Richtung gegenüber dem Maschinenrahmen 2 verfahren werden kann. Dabei ist die zweite Schwenkachse 23 parallel zu einer der horizontalen Richtungen ausgerichtet, entlang derer der Schwenkarm 19 gegenüber dem Maschinenrahmen 2 verfahren werden kann.The first end 19a of the swivel arm 19 Further, in the present embodiment, it is so on the machine frame 2 held in two orthogonal horizontal directions spanning a horizontal plane and in a vertical direction opposite the machine frame 2 can be moved. Here is the second pivot axis 23 aligned parallel to one of the horizontal directions, along which the pivot arm 19 opposite the machine frame 2 can be moved.

Die Rollenanordnung 7 ist an dem Arbeitskopf 3 angebracht und treibt ein um die Rollenanordnung 7 gespanntes Schleifband 13 in einer Schleifbandebene 14 an. Dabei ist eine Antriebsrolle vorgesehen, die mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist. Ferner ist eine Spannrolle vorgesehen. Dabei ist die Spannrolle senkrecht zur deren Drehachse so verschiebbar an dem Arbeitskopf 3 angebracht, dass durch eine Verschiebebewegung der Spannrolle das Schleifband 13 gespannt werden kann, wobei ein entsprechender Vorspannmechanismus vorgesehen ist (Antriebsrolle, Antriebsmotor und Spannrolle sind aus den Figuren nicht ersichtlich).The roller arrangement 7 is at the working head 3 attached and drives around the roller assembly 7 tensioned sanding belt 13 in a grinding belt plane 14 at. In this case, a drive roller is provided which is coupled to a drive motor. Furthermore, a tension roller is provided. In this case, the tension roller is perpendicular to the axis of rotation so displaceable on the working head 3 attached that by a sliding movement of the tensioning roller, the grinding belt 13 can be stretched, with a corresponding biasing mechanism is provided (drive roller, drive motor and tension roller are not apparent from the figures).

Die Rollenanordnung 7 umfasst darüber hinaus eine Kontaktrolle 9, die gegenüber dem Arbeitskopf 3 um eine Nulllage verschiebbar entlang der ersten Schwenkachse 21 an dem Arbeitskopf 3 gelagert ist. Die Kontaktrolle 9 weist einen Kontaktbereich 11 auf, an welchem die Kontaktrolle 9 zur Bearbeitung an ein Werkstück angelegt wird. Dabei liegt der Kontaktbereich 11 entlang der ersten Schwenkachse 21 gesehen auf der von dem Arbeitskopf 3 abgewandten Seite der Drehachse der Kontaktrolle 9 und ist in Bezug auf die Drehachse ortsfest. Die Kontaktrolle 9 ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel in der Weise verschiebbar an dem Arbeitskopf 3 gelagert, dass sich die erste Schwenkachse 21 und die zweite Schwenkachse 23 in dem Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 schneiden, wenn sich die Kontaktrolle 9 in der Nulllage befindet.The roller arrangement 7 also includes a contact role 9 facing the working head 3 displaceable about a zero position along the first pivot axis 21 at the working head 3 is stored. The contact role 9 has a contact area 11 on which the contact role 9 is applied to a workpiece for machining. This is the contact area 11 along the first pivot axis 21 seen on the from the working head 3 opposite side of the axis of rotation of the contact roller 9 and is stationary with respect to the axis of rotation. The Contact role 9 is in the embodiment described here in the manner displaced on the working head 3 stored, that is the first pivot axis 21 and the second pivot axis 23 in the contact area 11 the contact role 9 cut when the contact roll 9 is in the zero position.

Die Schleifvorrichtung 15 umfasst eine Schleifscheibe 27, eine Antriebsvorrichtung 29 mit einem Antriebsmotor 31 mit einer Abtriebswelle 33, die senkrecht zur Drehachse der Schleifscheibe 27 verläuft, und einem Winkelgetriebe 35, das den Antriebsmotor 31 mit der Schleifscheibe 27 verbindet. Ferner umfasst die Schleifvorrichtung 15 einen pneumatischen Antrieb 37, womit die Schleifscheibe 27 gegenüber dem Arbeitskopf 3 und der Kontaktrolle 9 in einer Richtung X parallel zu der Schleifbandebene 14 verfahren werden kann. Insbesondere zeigen 3 und 4 die Schleifvorrichtung 15 in einer ersten zurückgezogenen Stellung und einer zweiten, ausgefahrenen Stellung.The grinding device 15 includes a grinding wheel 27 , a drive device 29 with a drive motor 31 with an output shaft 33 , which are perpendicular to the axis of rotation of the grinding wheel 27 runs, and a bevel gear 35 that the drive motor 31 with the grinding wheel 27 combines. Furthermore, the grinding device comprises 15 a pneumatic drive 37 , bringing the grinding wheel 27 opposite the working head 3 and the contact role 9 in a direction X parallel to the grinding belt plane 14 can be moved. In particular, show 3 and 4 the grinding device 15 in a first retracted position and a second extended position.

Der Querschnitt der Schleifscheibe 27 hat im Bereich des äußeren Umfangs in Umfangsrichtung gesehen die Form eines Kreissegments. Außerdem weist die Schleifscheibe 27 einen Eingriffsbereich 41 auf, der unabhängig von der Winkelstellung oder Drehung der Schleifscheibe 27 stets den Bereich darstellt, der gerade mit einem Werkstück in Eingriff steht oder in Eingriff kommen soll. Der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 27 und der Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 weisen im Wesentlichen in die gleiche Richtung. Auf diese Weise muss die Position des Arbeitskopfes 3 nur minimal verändert werden, wenn die Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung 15 beendet wird und die Bearbeitung mit dem Schleifband 13 erfolgt.The cross section of the grinding wheel 27 has seen in the circumferential direction in the region of the outer circumference the shape of a circle segment. In addition, the grinding wheel points 27 an intervention area 41 regardless of the angular position or rotation of the grinding wheel 27 always represents the area that is currently engaged with a workpiece or should come into engagement. The intervention area 41 the grinding wheel 27 and the contact area 11 the contact role 9 essentially point in the same direction. In this way, the position of the working head must be 3 only be minimally changed when machining with the grinder 15 is finished and the machining with the sanding belt 13 he follows.

Die Schleifvorrichtung 15 wird mit Hilfe des pneumatischen Antriebs 37 zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung verfahren, wenn die Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung 15 erfolgen soll, bzw. nachdem diese beendet ist. In der ersten Stellung ist der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 27 weiter von dem zu bearbeitenden Werkstück entfernt als der Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 (s. 3). In einer zweiten Stellung ist der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 27 näher zum Werkstück hin angeordnet als der Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 (s. 4). Auf diese Weise erfolgt die Bearbeitung stets nur entweder mit dem Schleifband 13 oder mit der Schleifvorrichtung 15. Darüber hinaus ist es auch möglich, mit dem pneumatischen Antrieb 37 Zwischenstellungen zwischen der ersten und zweiten Stellung anzufahren.The grinding device 15 is using the pneumatic drive 37 between the first position and the second position when processing with the grinding device 15 should take place, or after this is completed. In the first position is the engagement area 41 the grinding wheel 27 farther from the workpiece to be machined than the contact area 11 the contact role 9 (S. 3 ). In a second position is the engagement area 41 the grinding wheel 27 arranged closer to the workpiece than the contact area 11 the contact role 9 (S. 4 ). In this way, the processing is always done only with either the sanding belt 13 or with the grinding device 15 , In addition, it is also possible with the pneumatic drive 37 To move intermediate positions between the first and second position.

Die Werkstückspannvorrichtung 17 umfasst Mittel, um ein Werkstück von zwei Seiten einzuspannen und um eine Spannachse 43 zu verschwenken, die parallel zu einer Ebene verläuft, welche durch die zwei horizontalen Richtungen aufgespannt wird, entlang derer das erste Ende 19a des Schwenkarms 19 gegenüber dem Maschinenrahmen 2 verfahren werden kann. Somit können die Kontaktrolle 9 bzw. die Schleifvorrichtung 15 und ein in die Werkstückspannvorrichtung 17 eingespanntes Werkstück relativ zueinander in drei orthogonale Raumrichtungen und um drei orthogonale Achsen verfahren bzw. verschwenkt werden.The workpiece clamping device 17 includes means for clamping a workpiece from two sides and about a clamping axis 43 to pivot, which runs parallel to a plane which is spanned by the two horizontal directions, along which the first end 19a of the swivel arm 19 opposite the machine frame 2 can be moved. Thus, the contact role 9 or the grinding device 15 and a in the workpiece clamping device 17 clamped workpiece relative to each other in three orthogonal spatial directions and moved or pivoted about three orthogonal axes.

Aus 1 ist zu erkennen, dass an dem Arbeitskopf 3 ein elektromagnetischer Linearmotor 45 und ein Pneumatikzylinder 47 angebracht sind. Der Linearmotor 45 und der Pneumatikzylinder 47 sind als Antriebe für die Verschiebung der Kontaktrolle 9 entlang der ersten Schwenkachse 21 gegenüber dem Arbeitskopf 3 vorgesehen.Out 1 it can be seen that at the working head 3 an electromagnetic linear motor 45 and a pneumatic cylinder 47 are attached. The linear motor 45 and the pneumatic cylinder 47 are as drives for the displacement of the contact roller 9 along the first pivot axis 21 opposite the working head 3 intended.

Der Linearmotor 45 und der Pneumatikzylinder 47 sind mit einem entlang der ersten Schwenkachse 21 verschiebbaren Kopplungselement 49 miteinander verbunden. Dieses Kopplungselement 49 ist im Wesentlichen starr ausgestaltet und umfasst eine Querverstrebung 51, die über eine Zug-/Druckfeder (nicht gezeigt) an dem Arbeitskopf 3 anliegt. Des Weiteren umfasst das Kopplungselement 49 ein Antriebsgestänge 53, das mit seinem ersten Ende 53a an der Querverstrebung 51 und mit seinem zweiten Ende 53b über eine Halteplatte 55 an der Kontaktrolle 9 angebracht ist. Dabei ist die Kontaktrolle 9 drehbar an der Halteplatte 55 gelagert. Eine Bewegung, die von einem der beiden, also entweder dem Linearmotor 45 oder dem Pneumatikzylinder 47, hervorgerufen wird, kann also über das Kopplungselement 49, d. h. über die Querverstrebung 51, das Antriebsgestänge 53, und die Halteplatte 55 gleichermaßen auf die Kontaktrolle 9 übertragen werden.The linear motor 45 and the pneumatic cylinder 47 are with one along the first pivot axis 21 sliding coupling element 49 connected with each other. This coupling element 49 is substantially rigid and includes a cross brace 51 , which via a tension / compression spring (not shown) on the working head 3 is applied. Furthermore, the coupling element comprises 49 a drive linkage 53 that with his first end 53a at the crossbar 51 and with its second end 53b over a holding plate 55 at the contact role 9 is appropriate. Here is the contact role 9 rotatable on the retaining plate 55 stored. A movement by one of the two, either the linear motor 45 or the pneumatic cylinder 47 , Can therefore, via the coupling element 49 ie via the cross bracing 51 , the drive linkage 53 , and the retaining plate 55 equally to the contact role 9 be transmitted.

Neben der Kontaktrolle 9 sind an der Halteplatte 55 noch zwei Umlenkrollen 57a, 57b vorgesehen, die ebenfalls Bestandteil der Rollenanordnung 7 sind. Diese sorgen dafür, dass auch bei einer Bewegung der Kontaktrolle 9 entlang der ersten Schwenkachse 21 das Schleifband 13 innerhalb der Rollenanordnung 7 geführt wird, ohne in einer Position in ungewünschten Kontakt mit Bauteilen der Bandschleifmaschine 1 zu geraten.Next to the contact role 9 are on the retaining plate 55 two more pulleys 57a . 57b provided, which is also part of the roller assembly 7 are. These ensure that even with a movement of the contact roller 9 along the first pivot axis 21 the sanding belt 13 inside the roller assembly 7 is guided, without being in a position in unwanted contact with components of the belt grinding machine 1 to get to.

Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, ist der pneumatische Antrieb 37 der Schleifvorrichtung 15 an einer Führung 58 für das Antriebsgestänge 53 befestigt, die fest mit dem Arbeitskopf 3 verbunden ist, so dass die Schleifvorrichtung 15 mit dem pneumatischen Antrieb 37 gegenüber dem Arbeitskopf 3 zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung – je nach dem, ob die Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung 15 oder mit dem Schleifband 13 erfolgen soll – verfahren werden kann, wobei dies unabhängig von der Bewegung der Kontaktrolle 9 mit Hilfe des Linearmotors 45 bzw. des Pneumatikzylinders 47 erfolgt.As in particular from 2 shows, is the pneumatic drive 37 the grinding device 15 at a guided tour 58 for the drive linkage 53 fastened firmly to the working head 3 connected, so that the grinding device 15 with the pneumatic drive 37 opposite the working head 3 between a first and a second position - depending on whether the machining with the grinding device 15 or with the sanding belt 13 can be done - this is independent of the movement of the contact roller 9 with the help of the linear motor 45 or of the pneumatic cylinder 47 he follows.

1 zeigt die Kontaktrolle 9, die so angeordnet ist, dass der Kontaktbereich 11 von der ersten Schwenkachse 21 und von der zweiten Schwenkachse 23 geschnitten wird. Durch diese Anordnung der Schwenkachsen 21, 23, ist sichergestellt, dass die Schwenkbewegung des Kontaktbereichs 11 um die Schwenkachsen 21, 23 entkoppelt von einer translatorischen Bewegung des Kontaktbereichs 11 relativ zu den translatorischen Bewegungsachsen stattfinden kann. Eine solche Entkopplung der Bewegung um die Schwenkachsen 21, 23 minimiert den Steuerungsaufwand für die Bewegung des Arbeitskopfes 3 bzw. der Kontaktrolle 9, da keine Ausgleichsbewegungen mehr notwendig sind. Dies wiederum führt auch zu einer höheren Maßgenauigkeit. 1 shows the contact role 9 which is arranged so that the contact area 11 from the first pivot axis 21 and from the second pivot axis 23 is cut. By this arrangement of the pivot axes 21 . 23 , ensures that the pivoting movement of the contact area 11 around the swivel axes 21 . 23 decoupled from a translatory movement of the contact area 11 can take place relative to the translational movement axes. Such a decoupling of the movement about the pivot axes 21 . 23 minimizes the control effort for the movement of the working head 3 or the contact role 9 because no compensatory movements are necessary anymore. This in turn leads to a higher dimensional accuracy.

Der Linearmotor 45 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Verschiebung der Kontaktrolle 9 entlang der ersten Schwenkachse 21 gegenüber dem Arbeitskopf 3 vorgesehen. Der Linearmotor 45 umfasst einen Stator mit einem Metallzylinder und innerhalb des Metallzylinders angeordnete Wicklungen eines elektrischen Leiters. Diese Wicklungen erzeugen beim Anlegen einer elektrischen Spannung ein elektromagnetisches Feld. Ferner umfasst der Linearmotor eine Hubstange, die in ihrem Inneren Permanentmagneten aufweist und mit Hilfe dieser als Läufer innerhalb des Stators dient. Des Weiteren sind in dem Metallzylinder Positionssensoren und Temperatursensoren vorgesehen, die einen weggesteuerten Betrieb des Linearmotors 45 ermöglichen.The linear motor 45 is in the present embodiment for shifting the contact roller 9 along the first pivot axis 21 opposite the working head 3 intended. The linear motor 45 comprises a stator with a metal cylinder and disposed within the metal cylinder windings of an electrical conductor. These windings generate an electromagnetic field when an electrical voltage is applied. Furthermore, the linear motor comprises a lifting rod which has permanent magnets in its interior and with the aid of this serves as a rotor within the stator. Furthermore, position sensors and temperature sensors are provided in the metal cylinder, which provide a path-controlled operation of the linear motor 45 enable.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Bandschleifmaschine 1 umfasst außerdem eine Steuerungseinrichtung 59, mit welcher zunächst die die Verschiebung der Kontaktrolle 9 bzw. der Schleifvorrichtung 15 definierenden Parameter wie Position, Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kontaktrolle 9 bzw. der Schleifscheibe 27 und auch die Kraft, welche die Kontaktrolle 9 bzw. die Schleifscheibe 27 erfährt, wenn sie an ein Werkstück angelegt wird, erfasst werden. Anschließend steuert die Steuerungseinrichtung 59 den Linearmotor 45 und/oder den Pneumatikzylinder 47 bzw. den pneumatischen Antrieb 37 so an, dass entweder die die Verschiebung der Kontaktrolle 9 definierenden Parameter auf einem bestimmten, konstanten Wert gehalten werden oder gemäß einer vorgegebenen Funktion verändert werden bzw. der pneumatische Antrieb 37 der Schleifvorrichtung wie vorgegeben angesteuert wird.The present embodiment of the belt grinding machine 1 also includes a controller 59 , with which first the displacement of the contact roller 9 or the grinding device 15 defining parameters such as position, speed or acceleration of the contact roller 9 or the grinding wheel 27 and also the force, which the contact role 9 or the grinding wheel 27 learns when it is applied to a workpiece to be detected. Subsequently, the control device controls 59 the linear motor 45 and / or the pneumatic cylinder 47 or the pneumatic drive 37 so that either the shift of the contact roll 9 defining parameters are kept at a certain, constant value or changed according to a predetermined function or the pneumatic drive 37 the grinding device is driven as specified.

Die Steuerungseinrichtung 59 weist außerdem Mittel auf, um die zuvor genannten Parameter zu speichern und zu dokumentieren. Damit können Arbeitsprozesse bezüglich verschiedener Parameter und deren kritischer Werte oder im Sinne eines ökonomischen Prozessablaufes sowohl überwacht als auch im Nachhinein analysiert werden. Die Speichermittel in der Steuerungseinrichtung 59 erlauben schließlich, dass die die Verfahrbewegung definierenden Parameter einschließlich derer, die die Verfahrbewegung von Kontaktrolle 9 und Schleifvorrichtung 15 betreffen, und damit u. a. auch der tatsächliche Materialabtrag dokumentiert werden, was bei sensiblen Bauteilen wie Turbinenschaufeln von großer Bedeutung sein kann.The control device 59 also has means to store and document the aforementioned parameters. In this way, work processes can be monitored as well as subsequently analyzed with regard to various parameters and their critical values or in the sense of an economic process flow. The storage means in the control device 59 Finally, allow the parameters defining the traversing motion, including those affecting the traversing movement of contact roller 9 and grinding device 15 and thus, among other things, the actual material removal are documented, which can be of great importance for sensitive components such as turbine blades.

Die Bandschleifmaschine 1 zum Maßschleifen von Freiformflächen arbeitet wie folgt.The belt sander 1 For custom grinding of freeform surfaces works as follows.

Zunächst erfolgt die Bearbeitung mit der Schleifvorrichtung 15, d. h. es werden solche Orte des Werkstücks geschliffen, die aufgrund ihrer Form für das Schleifband 13 und die Kontaktrolle 9 nicht zugänglich sind. Dazu wird die Schleifvorrichtung 15 mit Hilfe des pneumatischen Antriebs 37 in die zweite Stellung verfahren, wobei der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 27 über den Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 hinaus an das zu bearbeitende Werkstück angenähert wird (s. 4). Beim Schleifen mit der Schleifscheibe 27 der Schleifvorrichtung 15 können dann die Möglichkeiten der Ausrichtung des Eingriffsbereichs 41 zum Werkstück ausgenutzt werden, die auch beim Bandschleifen genutzt werden. Dabei kann die Schleifvorrichtung 15 bezüglich der drei transversalen Raumrichtungen und der ersten und zweiten Schwenkachse 21, 23 so gegenüber der Werkstückspannvorrichtung 17 verfahren bzw. verschwenkt werden, dass der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 15 gegenüberliegend zu der zu schleifenden Fläche eines in der Werkstückspannvorrichtung 17 eingespannten Werkstücks ist.First, the processing is done with the grinding device 15 That is, such places of the workpiece are ground, due to their shape for the grinding belt 13 and the contact role 9 are not accessible. This is the grinding device 15 with the help of the pneumatic drive 37 moved to the second position, wherein the engagement area 41 the grinding wheel 27 over the contact area 11 the contact role 9 is approached to the workpiece to be machined (s. 4 ). When grinding with the grinding wheel 27 the grinding device 15 Then, the possibilities of aligning the engagement area 41 be exploited to the workpiece, which are also used in belt grinding. In this case, the grinding device 15 with respect to the three transverse spatial directions and the first and second pivot axes 21 . 23 so opposite the workpiece clamping device 17 be moved or pivoted that the engagement area 41 the grinding wheel 15 opposite to the surface to be ground in the workpiece clamping device 17 clamped workpiece is.

Anschließend erfolgt die Bearbeitung des Werkstücks mit dem Schleifband 13. Dafür wird die Schleifvorrichtung 15 mit Hilfe des pneumatischen Antriebs 37 in die erste Stellung verfahren, wobei der Eingriffsbereich 41 der Schleifscheibe 27 weiter von dem Werkstück bzw. der Spannachse 43 beabstandet ist als der Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 (s. 3).Subsequently, the machining of the workpiece with the grinding belt 13 , This is the grinding device 15 with the help of the pneumatic drive 37 moved to the first position, wherein the engagement area 41 the grinding wheel 27 further from the workpiece or the clamping axis 43 is spaced as the contact area 11 the contact role 9 (S. 3 ).

Die Antriebsrolle treibt dann das mit Hilfe der Spannrolle um die Rollenanordnung gespannte Schleifband 13 an. Dabei wird die Kontaktrolle 9 wieder bezüglich der drei transversalen Raumrichtungen und der ersten und zweiten Schwenkachse 21, 23 so gegenüber der Werkstückspannvorrichtung 17 ausgerichtet, dass der Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 gegenüberliegend zu der zu schleifenden Fläche eines in der Werkstückspannvorrichtung 17 eingespannten Werkstücks und mit geringem Abstand zu dem Werkstück angeordnet ist. Gleichzeitig wird das Werkstück mit der zu schleifenden Fläche bezüglich der Spannachse 43, d. h. der dritten Schwenkachse, parallel zu dem Kontaktbereich 11 der Kontaktrolle 9 ausgerichtet. Mit den zuvor genannten sechs Freiheitsgraden der Bandschleifmaschine 1 kann der Kontaktbereich 11 gegenüber der zu schleifenden Fläche des Werkstücks ausgerichtet werden.The drive roller then drives the sanding belt, which is tensioned around the roller arrangement by means of the tensioning roller 13 at. This is the contact role 9 again with respect to the three transverse spatial directions and the first and second pivot axes 21 . 23 so opposite the workpiece clamping device 17 aligned that the contact area 11 the contact role 9 opposite to the surface to be ground in the workpiece clamping device 17 clamped workpiece and is arranged at a small distance to the workpiece. At the same time the workpiece with the surface to be ground with respect to the clamping axis 43 , ie the third pivot axis, parallel to the contact area 11 the contact role 9 aligned. With the aforementioned six degrees of freedom of the belt sander 1 can he contact area 11 be aligned with respect to the surface to be ground of the workpiece.

Befinden sich beide zuvor genannten Flächen unmittelbar gegenüber mit nur einem Spalt Abstand zwischen einander, so wird das Anlegen des Kontaktbereichs 11 der Kontaktrolle 9 an das Werkstück mit Hilfe des elektromagnetischen Linearmotors 45 bzw. des Pneumatikzylinders 47 vollzogen, die eine Verschiebung der Kontaktrolle 9 entlang der ersten Schwenkachse 21 gegenüber dem Arbeitskopf 3 durchführen.If both previously mentioned surfaces are located directly opposite one another with only one gap between them, the application of the contact area will take place 11 the contact role 9 to the workpiece by means of the electromagnetic linear motor 45 or of the pneumatic cylinder 47 completed, a shift of the contact role 9 along the first pivot axis 21 opposite the working head 3 carry out.

Dabei kann der Linearmotor 45 in Abhängigkeit von der Position der Kontaktrolle 9 gesteuert werden, d. h. abhängig von der Position gegenüber dem Werkstück, sodass hier weggesteuert gearbeitet wird, während bei dem Pneumatikzylinder 47 die Kraft, die beim Anlegen an das Werkstücks ausgeübt wird, gesteuert wird. Die wegabhängige Steuerung ermöglicht es dabei, den Materialabtrag am Werkstück unmittelbar zu steuern, Mit Hilfe des Pneumatikzylinders 47 ist es aber auch möglich, dass der Abstand zwischen Werkstück und Kontaktrolle 9 so geregelt wird, dass der Druck, der zwischen Kontaktrolle 9 und Werkstück wirkt, auf einem konstanten Wert gehalten wird.In this case, the linear motor 45 depending on the position of the contact roller 9 be controlled, ie depending on the position relative to the workpiece, so that it works away-controlled, while the pneumatic cylinder 47 the force applied to the workpiece during application is controlled. The path-dependent control makes it possible to directly control the material removal on the workpiece, with the aid of the pneumatic cylinder 47 But it is also possible that the distance between the workpiece and contact roller 9 is regulated so that the pressure between the contact roller 9 and workpiece is maintained at a constant value.

Es zeigt sich also, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl beim Schleifen mit dem Schleifband als auch mit der Schleifvorrichtung die Verfahreinheit für den Arbeitskopf genutzt werden kann und dass das Werkstück bei beiden Schleifvorgängen in der Werkstückspannvorrichtung verbleiben kann, ohne dazwischen neu aufgespannt zu werden. Schließlich kann das Schleifen mit der Schleifvorrichtung mit ähnlicher Präzision wie das Bandschleifen erfolgen.It thus turns out that with the device according to the invention both during grinding with the grinding belt and with the grinding device, the moving part can be used for the working head and that the workpiece can remain in the workpiece clamping device during both grinding operations, without being re-clamped therebetween. Finally, the grinding can be done with the grinding device with similar precision as the belt grinding.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010047510 [0005]

Claims

Belt grinder ( 1 ) for custom grinding, with a machine frame ( 2 ), with a working head ( 3 ), which is movable on the machine frame ( 2 ), with one at the working head ( 3 ) roller arrangement ( 7 ) for driving a closed abrasive belt ( 13 ), wherein the abrasive belt ( 13 ) in an abrasive belt plane ( 14 ) and wherein the roller arrangement ( 7 ) a contact role ( 9 ) with an associated, to the axis of rotation of the contact roller ( 9 ) fixed contact area ( 11 ), in which the contact roller ( 9 ) comes to rest on a workpiece, characterized in that on the working head ( 3 ) a grinding device ( 15 ) is provided that the grinding device ( 15 ) a grinding wheel ( 27 ) and a drive device ( 29 ) for rotating the grinding wheel ( 27 ), that the grinding wheel ( 27 ) in the region of its circumference a stationary to the grinding device engagement area ( 41 ) is engaged, in which the grinding wheel engages with a workpiece that the engagement area ( 41 ) and the contact area ( 11 ) pointing in substantially the same direction, and that the grinding device ( 15 ) linearly along a travel direction movable on the working head ( 3 ) is held.

Belt grinding machine according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the grinding wheel ( 27 ) substantially parallel to the axis of rotation of.

Belt grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the travel direction parallel to the grinding belt plane ( 14 ) runs.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grinding device ( 15 ) by means of a pneumatic drive ( 37 ) is moved in a straight line.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross section of the grinding wheel ( 27 ) in the region of the circumference in the circumferential direction has the shape of a circle segment.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive device ( 29 ) a drive motor ( 31 ), whose output shaft ( 33 ) perpendicular to the axis of rotation of the grinding wheel ( 27 ) and that between the grinding wheel ( 27 ) and the drive motor ( 31 ) an angular gear ( 35 ) is provided.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact roller ( 9 ) on a holding plate ( 55 ) is mounted, which can be moved in a straight line around a zero position on the working head ( 3 ) is held.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the working head ( 3 ) via a suspension ( 5 ) can be moved in a straight line on the machine frame ( 2 ) is attached.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the working head ( 3 ) pivotable about a first pivot axis ( 21 ) on the machine frame ( 2 ) is held.

Belt grinding machine according to claim 9, characterized in that the working head ( 3 ) pivotable about a second pivot axis ( 23 ) on the machine frame ( 2 ) is held and that the first and the second pivot axis ( 21 . 23 ) are perpendicular to each other.

Belt grinding machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the machine frame ( 2 ) a workpiece clamping device ( 17 ) is provided for receiving a workpiece and that the workpiece clamping device ( 17 ) is configured such that a workpiece about a clamping axis ( 43 ) can be pivoted.