DE102012109086A1

DE102012109086A1 - Belt grinding device for e.g. grinding surfaces of box, has pressure tool provided on rear side of endless abrasive belts in direction on workpiece and pressed at workpiece, and handling device designed with angle adjustable drives

Info

Publication number: DE102012109086A1
Application number: DE102012109086A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2012-12-27

Abstract

The device has a pressure tool (3) provided on a rear side of endless abrasive belts (1, 2) in a direction on a workpiece and pressed at the workpiece. A handling device (4) is provided with a workpiece retainer (5) i.e. vacuum holding device. The handling device is designed with angle adjustable drives (6-8) i.e. electrical servomotors, for moving the workpiece around or along spatial axes. A programmable computer is associated to the device. The workpiece with edges or surfaces to be processed is controlled by the computer and marginally positioned at a distance from the belt. An independent claim is also included for an operating process of a belt grinding device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandschleifvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Hauptanspruches sowie ein Arbeitsverfahren der Bandschleifvorrichtung gemäß Patentanspruch 8.The invention relates to a belt grinding device according to the preamble of the first main claim and a working method of the belt grinding device according to claim 8.

Es ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines band- oder plattenförmigen metallischen Werkstückes, insbesondere zum Entgraten von Schnittkanten und/oder zum Abschleifen von Oberflächen eines Werkstückes mittels eines umlaufenden Schleifbandes bekannt, DE 10 2006 043 220 A1 , welche einen Ablagetisch für ein zu bearbeitendes Werkstück aufweist, so dass dieses nur von einer Seite bearbeitet werden kann, sofern nicht auf der gegenüberliegende Seite ein zweites Schleifband auf das Werkstück einwirken kann.It is a device for processing a band- or plate-shaped metal workpiece, in particular for deburring of cutting edges and / or for grinding surfaces of a workpiece by means of a rotating abrasive belt known DE 10 2006 043 220 A1 , which has a storage table for a workpiece to be machined, so that it can only be processed from one side, unless a second abrasive belt can act on the workpiece on the opposite side.

Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes ist, dass mit dieser keine räumlichen Werkstücke entlang ihrer Kanten und Oberflächen bearbeitet werden können. Hierzu ist es weiterhin bekannt solche Ablagetische durch Handling-Einrichtungen für die Werkstücke zu ersetzen, in denen die Werkstücke jedoch jeweils von einer Person unter dem Schleifband positioniert werden müssen.A disadvantage of this known device for machining a workpiece is that with this no spatial workpieces along their edges and surfaces can be edited. For this purpose, it is also known to replace such trays by handling facilities for the workpieces, in which, however, the workpieces must be positioned by one person under the abrasive belt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bandschleifvorrichtung und ein Arbeitsverfahren einer solchen Bandschleifvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche das allseitige Bearbeiten dreidimensionaler Werkstücke von allen Seiten und aller Kanten ermöglicht, wobei das Arbeitsverfahren weitgehend automatisiert betrieben werden können soll.The object of the invention is to provide a belt grinding and a working method of such a belt grinding available, which allows the all-sided editing of three-dimensional workpieces from all sides and all edges, the working method should be able to operate largely automated.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen der Ansprüche 1 und 8 erfindungsgemäß aus deren kennzeichnenden Merkmalen.The solution of this problem arises in conjunction with the preamble features of claims 1 and 8 according to the invention from the characterizing features.

Hierzu ist eine Bandschleifvorrichtung, die mindestens ein um teilweise angetriebene oder spannend ausgebildete Rollen umgelenktes endloses Schleifband aufweist, sowie ein Andruckwerkzeug für das Schleifband auf dessen Rückseite in Richtung auf ein Werkstück, und des weiteren eine Handling-Einrichtung für ein Werkstück, welches durch Unterdruck daran gehalten ist, zur automatischen Bewegung des Werkstückes um oder entlang mehrerer Raumachsen erfindungsgemäß mit einer Handling-Einrichtung ausgestattet, die mehrere Verstellantriebe besitzt. Der Bandschleifvorrichtung ist zu ihrer Steuerung ein programmierbarer Computer zugeordnet, mit dessen Hilfe das Werkstück mit seinen jeweils zu bearbeitenden Kanten und Flächen geringfügig vom Schleifband beabstandet darunter positioniert werden kann, so dass mit Hilfe des an die Rückseite des Schleifbandes und dieses damit an das Werkstück anpressbaren Andruckwerkzeuges räumliche Werkstücke wie Metallgehäuse beliebiger Art und Größe automatisch bearbeitet werden können.For this purpose, a belt grinding device, which has at least one revolving around partially driven or exciting trained roles endless abrasive belt, and a pressure tool for the grinding belt on the back in the direction of a workpiece, and further a handling device for a workpiece, which by vacuum on it is held, for automatic movement of the workpiece around or along a plurality of spatial axes according to the invention equipped with a handling device that has several adjustment drives. The belt grinding device is assigned to its control a programmable computer, with the aid of the workpiece with its respective edges and surfaces slightly spaced from the sanding belt can be positioned underneath, so that by means of the back of the sanding belt and this pressed against the workpiece Andruckwerkzeuges spatial workpieces such as metal housing of any kind and size can be edited automatically.

Auf diese Weise wird es möglich, nach dem Umformen und Schweißen beispielsweise von Edelstahlbauteilen wie Kästen oder Hauben deren Schweißnähte zu verschleifen und die Edelstahlbauteile mit einer hochwertigen Oberflächenbearbeitung zu versehen, wobei dies mit der erfinderischen Bandschleifvorrichtung sehr rationell und schonend möglich ist und zudem auf den Einsatz von Personal weitgehend verzichtet werden kann, so dass auf Dauer eine hohe Produktqualität gewährleistet werden kann, die auch nicht von der Tagesform eines Maschinenbedieners abhängig ist.In this way it is possible, after forming and welding, for example, stainless steel components such as boxes or hoods to weld their welds and to provide the stainless steel components with a high-quality surface treatment, which is very rational and gentle with the inventive belt grinding device and also on the use Personnel can be largely dispensed with, so that in the long run a high product quality can be guaranteed, which is not dependent on the daily form of a machine operator.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Andruckwerkzeug mit elektropneumatischen Arbeitszylindern als Verstellantrieben ausgestattet, wobei die Andruckwerkzeuge auf einer stabilen Werkzeugachse in oder in entgegengesetzter Richtung der Schleifbandbewegung verfahrbar angeordnet sind, ebenso wie sie senkrecht zum Schleifband und damit in Richtung auf das Werkstück positionierbar und einen Arbeitsdruck darauf erzeugend ausgebildet sind. Denkbar und vorteilhaft kann es des weiteren sein, an dem Andruckwerkzeug einen nach außen vorkragenden Hebel vorzusehen, so dass dieses Andruckwerkzeug im Bedarfsfall auch manuell bedient werden kann, was die Variabilität der erfinderischen Bandschleifvorrichtung werter vergrößert.Further advantageous embodiments of the subject of the invention will become apparent with and in combination from the following subclaims. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the pressure tool is equipped with electro-pneumatic working cylinders as adjusting drives, wherein the pressure tools are arranged movable on a stable tool axis in or in the opposite direction of the sanding belt movement, as well as perpendicular to the sanding belt and thus positioned in the direction of the workpiece and formed a working pressure generating. Conceivable and advantageous, it may further be provided on the pressing tool an outwardly projecting lever, so that this pressure tool can be operated manually if necessary, which increases the variability of the inventive belt grinding werter.

Die Handling-Vorrichtung ist vorteilhafterweise mit als elektrische Servomotoren ausgebildeten Verstellantrieben ausgestattet, die den Vorteil mit sich bringen, dass zu jederzeit die momentane Position der verschiedenen Achsen bekannt ist. Um einen größtmöglichen Bewegungsraum für ein zu bearbeitendes Werkstück zur Verfügung stellen zu können, ist die Handling-Vorrichtung vorteilhafterweise auf einem Querträger angeordnet, der zwischen seitlichen Maschinenständern an einer Horizontalführung so angeordnet ist, dass die gesamte Handling-Vorrichtung horizontal in der räumlichen Tiefe unterhalb des Schleifbandes verstellbar ist, ebenso wie die Horizontalführung ihrerseits in einer an den beiden seitlichen Maschinenständern vorgesehenen Vertikalführungen angeordnet ist, wobei beide Maschinenständer separate Verstellantriebe aufweisen, die über eine Master-Slave-Funktion zusammengeschaltet sind, so dass im Maschinengestell der Bandschleifvorrichtung auf eine ansonsten störende Querverbindung zwischen den seitlichen Maschinenständern, beispielsweise auf eine Übertragungswelle oder eine andere Übertragungsmechanik vollständig verzichtet werden kann.The handling device is advantageously equipped with adjusting drives designed as electric servomotors, which have the advantage that the instantaneous position of the various axes is known at all times. In order to be able to provide the greatest possible space for movement of a workpiece to be machined, the handling device is advantageously arranged on a cross member which is arranged between lateral machine stands on a horizontal guide so that the entire handling device horizontally in the spatial depth below the Abrasive belt is adjustable, as well as the horizontal guide is in turn arranged in a provided on the two side machine stands vertical guides, both machine stands have separate adjusting drives, which are interconnected via a master-slave function, so that in the machine frame of the belt grinding on an otherwise disturbing cross-connection between the lateral machine stands, for example on a transmission shaft or another transmission mechanism can be completely dispensed with.

Um weitere Freiheitsgrade bei der Einstellung der Handling-Vorrichtung zu erzielen ist es ebenfalls denkbar und vorteilhaft, sie auch auf dem Querträger seitlich verfahrbar auszugestalten und wie die anderen Führungen mit einem Verstellantrieb auszustatten, wodurch die Variabilität der Vorrichtung weiter verbessert wird.In order to achieve further degrees of freedom in the adjustment of the handling device, it is also conceivable and advantageous to make them movable laterally on the cross member and equip like the other guides with an adjustment, whereby the variability of the device is further improved.

Entsprechend einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bandschleifvorrichtung mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Schleifbändern ausgestattet, wobei die Andruckwerkzeuge von einem auf das andere Schleifband wechseln können, jedoch auch jedes Schleifband mit eigenen Andruckwerkzeugen ausgestattet sein kann, ebenso wie die Vorrichtung zur Leistungssteigerung mehrere identische oder unterschiedliche, parallel zueinander verlaufende Schleifbänder aufweisen kann, ebenso wie die Andruckwerkzeuge variieren können, etwa ebene Schleifschuhe oder kreisrunde profilierte Andruckrollen. Weiterhin sind auch die Geschwindigkeiten der Schleifbänder identisch oder unterschiedlich ansteuerbar, ebenso wie mehrere Schleifbänder gleichzeitig oder nacheinander einsetzbar sind.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the belt grinder is equipped with a plurality of mutually parallel abrasive belts, the pressure tools can switch from one to the other sanding belt, but each sanding belt can be equipped with its own Andruckwerkzeugen, as well as the device for increasing performance several identical or may have different, mutually parallel abrasive belts, as well as the Andruckwerkzeuge may vary, such as flat sanding shoes or circular profiled pressure rollers. Furthermore, the speeds of the sanding belts are identical or different controllable, as well as multiple sanding belts can be used simultaneously or successively.

Die erfindungsgemäße Bandschleifvorrichtung ist mit Sensoren für jede Positionsänderung eines Werkstückes um oder entlang seiner Raumachsen ausgestattet, wobei die Sensoren mit dem Computer verbunden sind, so dass zu jeder Zeit die Position eines Werkstückes bekannt ist.The belt grinding device according to the invention is equipped with sensors for each change in position of a workpiece around or along its spatial axes, the sensors being connected to the computer, so that the position of a workpiece is known at all times.

Vor Inbetriebnahme der Bandschleifvorrichtung wird die Maschinensteuerung einem Anlernprozess unterzogen, welcher den Arbeitsablauf des Arbeitsverfahrens dadurch bestimmt, dass die Arbeitsschritte zur Bearbeitung eines ersten Werkstückes einer Serie von gleichen Teilen mittels einer Online-Programmierung in den angeschlossenen Computer einprogrammiert werden, so dass das Arbeitsverfahren bei nachfolgenden gleichen Werkstücken selbständig durchgeführt werden kann, wobei die Online-Programmierung beispielsweise über ein Teach-In-Verfahren oder ein Playback-Verfahren erfolgt.Before the belt grinding device is put into operation, the machine control system is subjected to a learning process, which determines the working process by programming the working steps for machining a first workpiece of a series of equal parts into the connected computer by means of online programming, so that the working process is followed by subsequent operation identical workpieces can be performed independently, the online programming is done for example via a teach-in process or a playback method.

Der Bandschleifvorrichtung sind bevorzugt eine Werkstückerkennungs- und Übergabevorrichtung zugeordnet, in der zu bearbeitende Werkstücke erkannt, aufgenommen und exakt auf den Werkstückaufnahmen der Bandschleifvorrichtung angeordnet werden, woraufhin die jeweiligen Schleifprogramme für das erkannte Werkstück computergesteuert ausgeführt werden können.The belt grinding device are preferably associated with a workpiece recognition and transfer device in which workpieces to be processed are detected, picked up and arranged exactly on the workpiece holders of the belt grinding device, whereupon the respective grinding programs for the recognized workpiece can be computer controlled.

Bevorzugterweise ist der Bandschleifvorrichtung eine Prüfstation nachgeschaltet, die optische Sensoren aufweist und die jedes bearbeitete Werkstück auf die Einhaltung vorgegebener Parameter hin untersucht und dieses entweder zur Weiterverarbeitung freigibt oder das Werkstück zur Nachkontrolle durch eine Person bereitstellt.Preferably, the belt grinding device is followed by a test station, which has optical sensors and examines each machined workpiece for compliance with predetermined parameters and releases this either for further processing or provides the workpiece for follow-up by a person.

Nachfolgend wird die Bandschleifvorrichtung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The belt sanding device will be described in more detail below with reference to drawings. Show it:

1 eine räumliche Ansicht einer Bandschleifvorrichtung und 1 a spatial view of a belt grinder and

2 eine vergrößerte räumliche Darstellung einer Handling-Einrichtung. 2 an enlarged spatial representation of a handling device.

Die Bandschleifvorrichtung besteht aus einem Maschinengestellt mit seitlichen Maschinenständern 11, die eine Vertikalführung 16 für eine Horizontalführung 14 aufweisen, die einen Querträger 12 trägt, auf der die Handling-Einrichtung 4 für zu bearbeitende Werkstücke angeordnet ist. Die Horizontalführung 14 weist beidseitig an jedem Maschinenständer 11 einen Verstellantrieb 17 auf, wobei beide Verstellantriebe 17 über eine Master-Slave-Funktion zusammengeschaltet sind. Die Horizontalführung 14 ist ihrerseits mit einem Verstellantrieb 15 ausgestattet.The belt grinder consists of a machine position with lateral machine stands 11 holding a vertical guide 16 for a horizontal guide 14 have a cross member 12 carries on the the handling device 4 is arranged for workpieces to be machined. The horizontal guide 14 has both sides on each machine stand 11 an adjustment drive 17 on, with both adjusting drives 17 are interconnected via a master-slave function. The horizontal guide 14 is in turn with an adjustment 15 fitted.

Auf den Maschinenständern 11 ist eine Zweibandschleifmaschine angeordnet, in der zwei Schleifbänder 1; 2 über zeichnerisch nicht dargestellte Antriebsrollen, Umlenkrollen einer Schleifbandumlenkung 19 und eine Schleifbandspannvorrichtung 24, von einem Schleifbandantrieb 23 angetrieben, so umgelenkt sind, dass zwischen den Schleifbändern 1; 2 eine Horizontalführung 22 als Werkzeugachse für die Andruckwerkzeuge 3 platzierbar ist, wobei die Andruckwerkzeuge 3 über ebenfalls nicht dargestellte Verstellantriebe in und entgegengesetzt der Laufrichtung der Schleifbänder 1; 2 verfahrbar sind und die Andruckwerkzeuge 3, wie in 1 als Andruckrolle 13 dargestellt, senkrecht zur Laufrichtung der Schleifbänder 1; 2 über elektropneumatische Stellzylinder 9; 10 in Richtung auf die Rückseite der Schleifbänder 1; 2 so verfahren werden können, dass ein Schleifband 1; 2 auf eine zu bearbeitende Kante oder Oberfläche eines von der Werkstückaufnahme 5 der Handling-Einrichtung 4 kurz unterhalb der Schleifbänder 1; 2 gehaltenen Werkstücks angedrückt werden kann. Die Werkstückaufnahme 5 ist als Vakuum-Haltevorrichtung ausgeführt, die ein Werkstück auf einer nicht zu bearbeitenden Innenseite schonend und spannungsfrei hält.On the machine stands 11 is a two-belt grinder arranged in the two sanding belts 1 ; 2 not graphically illustrated drive rollers, pulleys a sanding belt deflection 19 and an abrasive belt tensioner 24 , from a sanding belt drive 23 driven, are deflected so that between the abrasive belts 1 ; 2 a horizontal guide 22 as a tool axis for the pressure tools 3 placeable, with the pressure tools 3 also not shown adjusting drives in and opposite to the direction of the abrasive belts 1 ; 2 are movable and the pressure tools 3 , as in 1 as a pressure roller 13 represented, perpendicular to the direction of the abrasive belts 1 ; 2 via electropneumatic control cylinders 9 ; 10 towards the back of the sanding belts 1 ; 2 can be moved so that a sanding belt 1 ; 2 on an edge or surface to be machined one of the workpiece holder 5 the handling facility 4 just below the sanding belts 1 ; 2 held workpiece can be pressed. The workpiece holder 5 is designed as a vacuum holding device that keeps a workpiece on a not-to-edit inside gently and stress-free.

Die Handling-Einrichtung 4 ist um eine horizontale und senkrecht zu den Schleifbändern 1; 2 angeordnete Drehachse 25 mittels eines Winkel-Verstellantriebs 6 verdrehbar, wobei die Winkelstellung von einer mit einer Bremsscheibe 21 ausgestatteten Scheibenbremse 20 in jeder beliebigen Winkelposition arretiert werden kann. Im Bereich der Werkstückaufnahme 5 weist die Handling-Vorrichtung 4 zwei weitere Winkel-Verstellantriebe 7; 8 auf, die abwechselnd rechtwinklig hintereinander auf der erstgenannten Drehachse 25 angeordnet sind, so dass ein Werkstück außer mit seiner Rückseite mit jeder Seite oder Fläche so unter eines der Schleifbänder 1; 2 positioniert werden kann, dass entweder Schweißraupen oder Oberflächen bearbeitet werden können, wobei das Andruckwerkzeug 3 bei der Oberflächenbearbeitung automatisch oberhalb des Werkstückes und des Schleifbandes 1; 2 entlanggeführt und permanent daran angedrückt gehalten wird.The handling facility 4 is about a horizontal and perpendicular to the abrasive belts 1 ; 2 arranged axis of rotation 25 by means of an angle adjustment drive 6 rotatable, with the angular position of one with a brake disc 21 equipped disc brake 20 in any Angle position can be locked. In the area of the workpiece holder 5 has the handling device 4 two further angle adjustment drives 7 ; 8th on, alternately at right angles to each other on the first-mentioned axis of rotation 25 are arranged, leaving a workpiece except with its back with each side or surface so under one of the sanding belts 1 ; 2 can be positioned that either weld beads or surfaces can be edited, the pressure tool 3 during surface machining automatically above the workpiece and the sanding belt 1 ; 2 guided along and kept permanently pressed against it.

Zeichnerisch nicht dargestellt ist die Verbindung der Verstellantriebe mit einem im Steuerungsschrank 18 untergebrachten Computer, ebenso wenig wie Ausführungsformen mit hinter- oder nebeneinander angeordneten Andruckwerkzeugen 3.Zeichnerisch not shown is the connection of the adjustment with a control cabinet 18 accommodated computer, as well as embodiments with behind or juxtaposed Andruckwerkzeugen 3 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006043220 A1 [0002]

Claims

Belt grinding device with at least one, to partially driven or exciting trained roles deflected endless abrasive belt ( 1 ; 2 ), a pressure tool ( 3 ) on a back side of the sanding belt ( 1 ; 2 ) in the direction of a workpiece and with a handling device ( 4 ) of the workpiece with a workpiece holder ( 5 ), on which the workpiece is held, characterized in that the handling device ( 4 ) for moving the workpiece around or along several spatial axes with several adjusting drives ( 6 ; 7 ; 8th ), the belt grinding device is associated with a programmable computer and the workpiece, with its respective edges or surfaces to be machined, controlled by this computer, slightly from the sanding belt ( 1 ; 2 ) spaced positionable and the pressure tool ( 3 ) to the back of the sanding belt ( 1 ; 2 ) And this is thereby formed pressed against the workpiece.

Belt grinding device according to claim 1, characterized in that the pressure tool ( 3 ) with an adjusting drive and adjusting cylinders ( 9 ; 10 ) and computer-controlled in or in the opposite direction of the sanding belt movement and perpendicular to be positioned in the direction of the workpiece and a working pressure on the sanding belt ( 1 ; 2 ) and the workpiece is formed generating.

Belt grinding device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting drives ( 6 ; 7 ; 8th ) of the handling device ( 4 ) are designed as electric servomotors.

Belt grinding device according to one of the preceding claims, characterized in that the handling device ( 4 ) on a crossbeam ( 12 ) between lateral machine stands ( 11 ) of the belt grinding device is arranged on a horizontal guide ( 14 ) and horizontally in the spatial depth below the abrasive belt ( 1 ; 2 ) is adjustable and this is an adjustment ( 15 ) having.

Belt grinding device according to claim 4, characterized in that the horizontal guide ( 14 ) on a vertical guide ( 16 ) on the two machine stands ( 11 ) and at the level below the sanding belt ( 1 ; 2 ) is adjustable and this in both machine stands ( 11 ) Adjustment drives ( 17 ) are provided, which are interconnected via a master-slave function.

Belt grinding device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of identical or different, mutually parallel abrasive belts ( 1 ; 2 ) and several different pressure tools ( 3 ) per abrasive belt ( 1 ; 2 ), each independently with identical or different Andruckwerkzeugen ( 3 ), such as sanding shoes or pressure rollers ( 13 ), and simultaneously or sequentially controllable at identical or different speeds.

Belt grinding device according to one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with sensors for each change in position of the workpiece around or along a spatial axis, which are connected to the computer.

Working method of a belt grinding device according to the preceding claims, characterized in that its workflow is programmed using a first workpiece of a series of identical parts by means of an online programming, such as a teach-in method or a playback method, in the connected computer, the subsequent workpieces is automatically repeated.

Working method according to claim 8, characterized in that the belt grinding device is associated with a workpiece detection and transfer device, recognized by the workpieces to be machined, recorded and exactly on the workpiece holder ( 5 ), whereupon the respective grinding program for the recognized workpiece is computer-controlled.

Working method according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that the belt grinding device is followed by a test station having optical sensors, which examines a machined workpiece for compliance with predetermined parameters and releases for further processing or provides the workpiece for inspection by a person.