DE19825698A1 - Bandschleifmaschine - Google Patents
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Abstract
Eine Bandschleifmaschine weist eine Kontaktscheibe (2) sowie mehrere, an einem Maschinengestell (3) achsparallel zu der Kontaktscheibe (2) drehbar gelagerte Umlenkrollen (4, 5, 6, 7) auf. Über diese Umlenkrollen (4, 5, 6, 7) und die Kontaktscheibe (2) läuft ein mit einer Spannvorrichtung (10) spannbares Schleifband (8) um. Die Kontaktscheibe (2) ist an einer Halterung (11) drehbar gelagert, die mittels eines Linearantriebs (12) quer zur Bewegungsrichtung des Schleifbandes (8) entlang einer Geraden (23) bewegbar ist. In dem Übertragungsweg zwischen dem Linearantrieb (12) und der Halterung (11) ist ein in zwei Endlagen bringbarer Arbeitszylinder (18) angeordnet. In einer Endlage des Arbeitszylinders (18) liegt die Kontaktscheibe (2) an dem Schleifband an, so daß dieses an der Kontaktscheibe (2) eine Änderung seiner Bewegungsrichtung erfährt. In der anderen Endlage ist die Kontaktscheibe (2) soweit zurückgezogen, daß das Schleifband (8) zwischen benachbart zu der Kontaktscheibe (2) angeordneten Umlenkrollen (4, 5) einen geraden Verlauf aufweist. Die Bandschleifmaschine (1) ermöglicht das Schleifen eines Werkstückes unter unterschiedlichen Winkeln (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Bandschleifmaschine mit wenigstens einer
direkt oder indirekt drehangetriebenen Kontaktscheibe sowie mehreren,
an einem Maschinengestell achsparallel zu der Kontaktscheibe drehbar
gelagerten Umlenkrollen, mit einem über die Kontaktscheibe(n) und
die Umlenkrollen umlaufenden, mit einer Spannvorrichtung spannbaren
Schleifband, wobei die Kontaktscheibe an einem zwischen zwei
benachbart zu ihr angeordneten Umlenkrollen verlaufenden Schleifband
bereich angreift, so daß dieser eine Änderung seiner Umlaufrichtung
erfährt, und wobei die Kontaktscheibe an einer Halterung drehbar
gelagert ist, die quer zur Umlaufrichtung des Schleifbandbereichs
relativ zu dem Maschinengestell bewegbar ist.
Eine solche Bandschleifmaschine ist bereits aus DE 40 30 158 A1
bekannt. Die Halterung für die Kontaktscheibe dieser Bandschleif
maschine ist als relativ zu dem Maschinengestell verschwenkbarer
und an diesem gelagerter Schwenkhebel ausgebildet. Dabei ist die
Rotationsachse der Kontaktscheibe mit Abstand zu der Schwenkachse
des Schwenkhebels angeordnet, so daß sich die Kontaktscheibe beim
Verschwenken des Schwenkhebels quer zur Bewegungsrichtung eines
an der Kontaktscheibe anliegenden Schleifbandbereiches relativ zu
dem Maschinengestell bewegt. Dadurch kann die Kontaktscheibe bei
bei einer ungenauen Positionierung eines mit dem Schleifband zu
bearbeitenden Werkstückes in einem eng begrenzten Bereich eine
Ausgleichsbewegung ausführen, so daß die Positionierungsungenau
igkeiten kompensiert werden. Derartige Positionierungsungenauigkeiten
können beispielsweise durch Werkstücktoleranzen oder durch
Ungenauigkeiten bei der Programmierung der Bahnkurve eines das
Werkstück positionierenden Roboters verursacht sein.
Bei der vorbekannten Bandschleifmaschine wird das Schleifband an
der Kontaktscheibe umgelenkt, wobei ein Teilbereich des Schleifban
des an einem Umfangssegment der Kontaktscheibe anliegt und sich
beidseits dieses Teilbereichs jeweils ein gerade verlaufender, zu
einer zu der Kontaktscheibe benachbarten Umlenkrolle führender
Schleifbandbereich anschließt. Je nach Anwendung kann das Werkstück
entweder an dem an der Kontaktscheibe befindlichen, entsprechend
deren Durchmesser gekrümmten Schleifbandbereich oder an dem daneben
befindlichen, geraden Schleifbandbereich mit einem Roboter
positioniert werden. So kann beispielsweise eine zu entgratende
Werkstückkante an dem geraden Schleifbandbereich angehalten werden,
um diese unter einem bestimmten Winkel zu schleifen oder anzufasen.
Ungünstig ist dabei jedoch, daß der Schleifwinkel durch den Verlauf
des Schleifbandes vorgegeben ist und daß das Werkstück zum Schleifen
unter einem anderen Winkel als dem des Schleifbandes relativ zu
der Bandschleifmaschine gedreht oder verschwenkt werden muß. Die
Programmierung eines das Werkstück haltenden Roboters ist dadurch
vergleichsweise aufwendig. Ungünstig ist außerdem, daß die einzelnen
Achsen des Roboters beim Verschwenken des Werkstücks gegebenenfalls
Ausgleichsbewegungen durchführen müssen, die Positionierungsungenau
igkeiten des Werkstücks zur Folge haben können.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Bandschleifmaschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, die ein einfaches Schleifen eines
Werkstücks unter unterschiedlichen Schleifwinkeln ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zum Verändern der
Zustellposition der Kontaktscheibe relativ zu einem zu bearbeitenden
Werkstück ein Linearantrieb vorgesehen ist, mit dem die Halterung
der Kontaktscheibe entlang einer Geraden verschiebbar ist, daß in
dem Bewegungsübertragungsweg zwischen dem Linearantrieb und der
Halterung ein in zwei Endlagen bringbarer Arbeitszylinder angeordnet
ist, und daß die Kontaktscheibe in der einen Endlage des Arbeits
zylinders an dem Schleifband anliegt und in der anderen Endlage
soweit zurückgezogen ist, daß der zwischen den benachbart zu der
Kontaktscheibe angeordneten Umlenkrollen befindliche Schleifband
bereich einen geraden Verlauf aufweist.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die mittels des Linearantriebs
in unterschiedliche Zustellpositionen bringbare Kontaktscheibe auf
einfache Weise die Einstellung unterschiedlicher Schleifbandverläufe.
Dabei schließen die zwischen der Kontaktscheibe und den beiden zu
dieser jeweils benachbarten Umlenkrollen verlaufenden geraden
Schleifbandbereiche je nach Position der Kontaktscheibe einen
unterschiedlichen Winkel zwischen sich ein. Somit kann der Winkel
zwischen der Oberfläche eines an einem dieser geraden Schleifband
bereiche positionierten Werkstücks und dem Schleifbandbereich auf
einfache Weise verändert werden, ohne daß dazu das Werkstück relativ
zu dem Maschinengestell der Bandschleifmaschine verschwenkt werden
muß. Dadurch wird die Programmierung eines das Werkstück positionie
renden Roboters erheblich vereinfacht. Dies ist insbesondere bei
Kleinserien von Vorteil, bei denen die Produktionsanlagen
vergleichsweise häufig an die Fertigung unterschiedlicher Werkstücke
angepasst werden müssen. Durch die geradlinige Verstellung der
Kontaktscheibe ergeben an dem Schleifband einfache geometrische
Verhältnisse, wodurch die Programmierung eines das Werkstück
haltenden Roboters zusätzlich erleichtert wird. Der in dem
Kraftübertragungsweg zwischen dem Linearantrieb und der Halterung
der Kontaktscheibe angeordnete Arbeitszylinder, der beispielsweise
ein pneumatischer Arbeitszylinder sein kann, ermöglicht in jeder
Position des Linearantriebs einen schnellen Wechsel zwischen einer
Kontaktscheibenposition, in der die beidseits der Kontaktscheibe
befindlichen, zu den dazu benachbarten Umlenkrollen verlaufenden
Schleifbandbereiche unter einem der jeweiligen Position des
Linearantriebs entsprechenden Winkel zueinander angeordnet und einer
Kontaktscheibenposition, in der das Schleifband zwischen dem
benachbart zu der Kontaktscheibe angeordneten Umlenkrollen einen
geraden Verlauf aufweist. Somit kann das Werkstück unter Vermeidung
eines zeitintensiven Verstellens des Linearantriebs wechselweise
sowohl am geraden als auch an dem über die Kontaktscheibe geführten
schräg verlaufenden Schleifband bearbeitet werden. Vorteilhaft ist
auch, daß der Schleifband-Umschlingungswinkel durch Kontaktscheibe
durch Verstellen des Linearantriebs verändert und an die jeweilige
Geometrie des Werkstücks angepasst werden kann. Dadurch können schwer
zugängliche Bereiche eines Werkstückes besser bearbeitet werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, daß innerhalb des Bewegungsübertragungsweges zwischen
dem Linearantrieb und der Halterung der Kontaktscheibe wenigstens
ein entgegen einer an der Kontaktscheibe angreifenden Schleifband-
Andruckkraft nachgiebiges Federelement angeordnet ist. Dadurch können
Fehlpositionierungen des Werkstückes, die beispielsweise durch
Werkstücktoleranzen oder durch Ungenauigkeiten im programmierten
Bahnverlauf einer Handhabungseinrichtung zum Positionieren des
Werkstückes verursacht sein können, durch eine Ausgleichsbewegung
der Kontaktscheibe kompensiert werden, wobei nur eine vergleichsweise
geringe Masse bewegt werden muß, da bei der Ausgleichsbewegung nur
die im Übertragungsweg angeordneten Teile, nicht jedoch das
Maschinengestell bewegt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das
Federelement zwischen dem Arbeitszylinder und der Halterung der
Kontaktscheibe angeordnet ist. Dadurch wird die Masse der bei der
Kompensationsbewegung der Kontaktscheibe zu bewegenden Teile
zusätzlich reduziert, was eine noch schnellere Kompensationsbewegung
ermöglicht.
Vorteilhaft ist, wenn das Federelement ein mit einem vorzugsweise
verstellbaren Gegenhaltedruck beaufschlagbares pneumatisches
Federelement, insbesondere ein Membranzylinder ist. Fehlpositionie
rungen zwischen dem Werkstück und der Kontaktscheibe können dann
besonders dynamisch kompensiert werden. Außerdem kann der
Gegenhaltedruck des pneumatischen Federelements an die jeweilige
Anwendung angepasst werden, wobei beispielsweise bei einem kleinen,
aus einem weichen Material bestehenden Werkstück ein kleiner und
bei einem größeren, aus einem härteren Material bestehenden Werkstück
ein entsprechend höherer Gegenhaltedruck eingestellt werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
beiden benachbart zu der Kontaktscheibe angeordneten Umlenkrollen
ortsfest an dem Maschinengestell gelagert sind und daß eine weitere
Umlenkrolle als Schleifbandrolle ausgebildet ist, die zum Spannen
des Schleifbandes gegen eine Rückstellkraft relativ zu dem
Maschinengestell bewegbar ist. Durch die ortsfesten Umlenkrollen
ergibt sich in dem für die Werkstückbearbeitung vorgesehenen,
zwischen diesen Umlenkrollen befindlichen Schleifbandbereich ein
von der Schleifbandspannung weitestgehend unabhängiger Schleifband
verlauf. Auch behalten die Umlenkrollen beim Verstellen der
Kontaktscheibe ihre Position relativ zu dem Maschinengestell bei.
Die zusätzliche Bandspannrolle ermöglicht eine Anpassung des
Schleifbandverlaufs an unterschiedliche Kontaktscheibenpositionen
und/oder Kontaktscheibendurchmesser. Dadurch ist die Schleifband
spannung weitgehend unabhängig von der jeweils eingestellten
Kontaktscheibenposition bzw. der verwendeten Kontaktscheibe.
Vorteilhaft ist, wenn die Rückstellkraft der Spannrolle vorzugsweise
mittels einer mit einem verstellbaren Gegendruck beaufschlagbaren
pneumatischen Feder einstellbar ist. Dadurch kann die Schleifband
spannung an das jeweils verwendete Schleifband und/oder das zu
bearbeitende Werkstück angepasst werden. Außerdem ist auch eine
Anpassung des Gegendrucks der pneumatischen Feder an den Gegenhalte
druck des im Bewegungsübertragungsweg zwischen dem Linearantrieb
und der Kontaktscheibenhalterung befindlichen pneumatischen
Federelements möglich, wobei diese Drücke gegebenenfalls auch mittels
einer entsprechenden Steuereinrichtung gekoppelt verstellt werden
können.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Halterung der Kontaktscheibe
entlang einer Geraden verschiebbar ist, die rechtwinklig zu einer
dem Verlauf des Schleifbandes entsprechenden Tangente an die beiden
benachbart zu der Kontaktscheibe befindlichen Umlenkrollen angeordnet
ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die benachbart zu der
Kontaktscheibe angeordneten Umlenkrollen den gleichen Durchmesser
aufweisen und daß die Halterung der Kontaktscheibe entlang einer
Geraden verschiebbar ist, die durch den Mittelpunkt einer
Verbindungslinie zwischen den Achsen dieser Umlenkrollen verläuft.
Die Gerade, entlang der die Kontaktscheibe mittels Linearantriebs
verschiebbar ist, bildet dann eine Winkelhalbierende des zwischen
den von der Kontaktscheibe zu den beiden benachbart dazu angeordneten
Umlenkrollen verlaufenden geraden Schleifbandabschnitten einge
schlossenen Winkels. Dadurch ergeben sich beim Verstellen der
Kontaktscheibenposition besonders einfache, symmetrische geometri
sche Verhältnisse, die das Programmieren eines das Werkstück an
dem Schleifband positionierenden Roboters insbesondere im Teach-in-
Betrieb erleichert.
Zweckmäßigerweise weist der Linearantrieb eine motorisch
antreibbare Gewindespindel auf. Dabei kann auf der Gewindespindel
eine dazu passende Gewindemutter angeordnet sein, die eine
Drehbewegung der Gewindespindel in eine Linearbewegung zum Verstellen
der Kontaktscheibe umsetzt. Dadurch ergibt sich ein selbsthemmender
Linearantrieb, der eine hohe Positioniergenauigkeit ermöglicht.
Vorteilhaft ist, wenn die Halterung der Kontaktscheibe ein an einer
Schiebeführung verschiebbar gelagertes Schlittenteil aufweist. Die
Schiebeführung kann dann mit dem Maschinengestell verbunden sein,
so daß an der Kontaktscheibe angreifende Kräfte unmittelbar auf
das Maschinengestell übertragen werden können.
Vorteilhaft ist, wenn die Bandschleifmaschine wenigstens zwei
Kontaktscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist und
wenn diese Kontaktscheiben wechselweise mit der Halterung verbindbar
sind. Die Bandschleifmaschine kann dann noch besser an Werkstücke
mit unterschiedlichen Abmessungen angepasst werden. Dabei ist es
sogar möglich, daß die Achsen von Kontaktscheiben mit unter
schiedlichen Durchmessern durch eine entsprechende Verstellung des
Linearantriebes um die Hälfte der Durchmesserdifferenz der
Kontaktscheiben versetzt zueinander angeordnet sind, so daß die
am weitesten vorstehende, an dem Schleifband anliegende Stelle bei
beiden Kontaktscheiben am gleichen Ort angeordnet ist. Die von der
Kontaktscheibe zu den dazu benachbarten Umlenkrollen führenden
geraden Schleifbandbereiche sind dann trotz der unterschiedlichen
Kontaktscheibendurchmesser bei beiden Kontaktscheiben im wesentlichen
im gleichen Winkel zueinander angeordnet. Das Programm eines das
Werkstück an dem Schleifband positionierenden Roboters kann dann
nach dem Austauschen der Kontaktscheibe gegen eine solche mit anderem
Durchmesser unverändert weiterbenutzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Bandschleifmaschine zum programmgesteuerten Verändern der
Zustellposition der Kontaktscheibe und/oder des Gegenhaltedrucks
des pneumatischen Federelements eine Steuereinrichtung und/oder
einen Anschluß zum Verbinden mit der Maschinensteuerung eines
Roboters oder einer Handhabungseinrichtung aufweist. Dadurch ist
es möglich, die Zustellbewegung und/oder den Gegenhaltedruck mit
der Bewegung des Roboters zu synchronisieren. Der mit dem Roboter
verbindbare Anschluß der Bandschleifmaschine kann beispielsweise
Teil einer Schnittstelle sein, über die Positions- und/oder
Steuerdaten des Linearantriebs und/oder des Arbeitszylinders
übermittelt werden können. Gegebenenfalls können auch die
Umlaufgeschwindigkeit des Schleifbandes und/oder die Schleifband
spannung mittels der Steuerung programmgesteuert kontrolliert oder
eingestellt werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Bandschleifmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Bandschleifmaschine aus der
Blickrichtung II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Teilseitenansicht der Bandschleifmaschine, wobei
die Kontaktscheibe von dem Schleifband zurückgezogen ist,
Fig. 4 u. Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, wobei jedoch die Kontakt
scheibe in unterschiedlichen Verschiebepositionen an dem
Schleifband anliegt und
Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 5, wobei jedoch eine
Kontaktscheibe mit kleinerem Durchmesser verwendet wird.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Bandschleifmaschine weist eine
Kontaktscheibe 2 sowie 4 an einem Maschinengestell 3 achsparallel
zu der Kontaktscheibe 2 drehbar gelagerte Umlenkrollen 4, 5, 6,
7 auf. Über die Kontaktscheibe 2 und die Umlenkrollen 4, 5, 6, 7
ist ein ringförmig geschlossenes Schleifband 8 geführt, das mit
seiner Innenseite über die Kontaktscheibe 2 und die Umlenkrollen
4, 5, 6, 7 umläuft. Eine der Umlenkrollen 5 ist als Antriebsrolle
ausgebildet, die mit einem Antriebsmotor 9 in Antriebsverbindung
steht. Zum Spannen des Schleifbandes 8 weist die Bandschleifmaschine
1 eine Spannvorrichtung 10 auf.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, sind zwei der Umlenkrollen 4, 5
benachbart zu der Kontaktscheibe 2 angeordnet, wobei das Schleifband
8 von der Umlenkrolle 4 zu der Kontaktscheibe 2 und von dort zu
der Umlenkrolle 5 verläuft. Die Kontaktscheibe 2 greift also an
einem in Umlaufrichtung des Schleifbandes 8 zwischen den Umlenkrollen
4, 5, angeordneten Schleifbandbereich an, so daß dieser an der
Kontaktscheibe 2 eine Änderung seiner Umlaufrichtung erfährt.
Die Kontaktscheibe 2 ist an einer Halterung 11 drehbar gelagert,
die quer zur Umlaufrichtung des zwischen den Umlenkrollen 4, 5
befindlichen Schleifbandbereichs in der durch den Doppelpfeil Pf1
markierten geradlinigen Richtung relativ zu dem Maschinengestell
3 verschiebbar ist. Zum Verändern der Zustellposition der
Kontaktscheibe 2 in bezug zu einem zu bearbeitende Werkstück ist
ein Linearantrieb 12 vorgesehen, der einen an einer ortsfest zu
dem Maschinengestell 3 angeordneten und mit diesem verbundenen
Führung 13 in Richtung des Doppelpfeils Pf1 verschiebbar gelagerten
Schlitten aufweist. Der Schlitten 14 ist auf einer mit einem
Innengewinde des Schlittens 14 zusammenwirkenden Gewindespindel
15 angeordnet, die an dem Maschinengestell 3 drehbar gelagert ist
und über einen Antriebsriemen mit einem Servomotor 16 in Antriebs
verbindung steht. Durch die mit dem Innengewinde des Schlittens
14 zusammenwirkende Gewindespindel 15 wird die Drehbewegung des
Rotors des Servomotors 16 in eine geradlinige lineare Bewegung des
Schlittens 14 umgesetzt. Dadurch ergibt sich ein selbsthemmender
exakt positionierbarer Linearantrieb 12. Zum programmgesteuerten
Positionieren des Schlittens 14 ist der Servomotor 16 mit einer
Steuereinrichtung verbunden, die eine Wegmesseinrichtung 17 zur
Erfassung der Lage des Schlittens 14 relativ zu dem Maschinengestell
3 aufweist.
In dem Bewegungs-Übertragungsweg zwischen dem Linearantrieb 12 und
der Halterung 11 der Kontaktscheibe 2 ist ein in zwei Endlagen
bringbarer pneumatischer Arbeitszylinder 18 angeordnet. Wie aus
Fig. 4 erkennbar ist, liegt die Kontaktscheibe 2 in einer Arbeitslage
des Arbeitszylinders 18 an dem Schleifband 8 an, so daß dieses über
einen Umfangsbereich der Kontaktscheibe 2 geführt ist und an diesem
umgelenkt wird. In der anderen Arbeitslage des Arbeitszylinders
18 ist die Kontaktscheibe von dem Schleifband 8 zurückgezogen und
von diesem beabstandet (Fig. 3). In dieser Arbeitslage weist das
Schleifband 8 zwischen den Umlenkrollen 4, 5 einen geraden Verlauf
auf. Mittels des Arbeitszylinders 18 kann die Kontaktscheibe 2
schnell und unter Vermeidung eines zeitintensiven Verstellens des
Schlittens 14 des Linearantriebs 12 zwischen einer Arbeitslage,
in der das Schleifband 8 zwischen den Umlenkrollen 4 und 5 einen
geraden Verlauf aufweist, und einer Arbeitslage, in der der zwischen
den Umlenkrollen 4, 5 befindliche Schleifbandbereich an der
Kontaktscheibe 2 umgelenkt wird, verstellt werden. Dadurch ist es
möglich, ein Werkstück in kurzen Zeitabständen wechselweise
nacheinander am geraden Schleifband (Fig. 3) oder an einem der jeweils
zwischen der an dem Schleifband 8 angreifenden Kontaktscheibe 2
und einer der Umlenkrollen 4, 5 befindlichen schräg verlaufenden
Schleifbandbereiche (Fig. 4) zu bearbeiten. Die Richtung des
Schleifbandverlaufs kann also an der Bandschleifmaschine 1 verändert
werden, so daß ein zu bearbeitendes Werkstück beim Schleifen unter
unterschiedlichen Winkeln seine Drehlage relativ zu dem Maschinen
gestell 3 beibehalten kann. Die Programmierung eines das Werkstück
positionierenden Roboters wird dadurch erheblich erleichert.
Durch Verstellen des Linearantriebs 12 kann darüber hinaus der Winkel
α zwischen dem geraden Schleifbandverlauf (Fig. 3) und dem Verlauf
des Schleifbandes 8 zwischen der daran angreifenden Kontaktschiene
2 und einer der Umlenkrollen 4, 5 (Fig. 4 bis 6) eingestellt werden.
Dadurch ist es möglich, ein Werkstück unter unterschiedlichen Winkeln
α zu schleifen, ohne dessen Drehposition relativ zu dem Maschinen
gestell 3 zu verändern.
Der Arbeitszylinder 18 weist einen in der Innenhöhlung eines
Gehäuseteiles 19 verschiebbar geführten Hubkolben auf, der an einer
Kolbenstange 20 angreift. Wie aus Fig. 3 und 4 erkennbar ist, ist
die Kolbenstange 20 bei von dem Schleifband 8 beabstandeter
Kontaktscheibe 2 im wesentlichen in dem Gehäuseteiles 19 angeordnet,
während sie bei an dem Schleifband 8 angreifender Kontaktscheibe
2 aus diesem ausgefahren ist.
Wie aus Fig. 1 besonders gut erkennbar ist, ist das Gehäuseteil 19
mit dem Schlitten 14 des Linearantriebs 12 und die Kolbenstange
20 ist über ein pneumatisches Federelement 21 mit der Halterung
11 der Kontaktscheibe 2 verbunden. Das Federelement 21 ist entgegen
einer auf das Schleifband 8 einwirkenden Druckkraft nachgiebig,
so daß die Halterung 11 und die daran gelagerte Kontaktscheibe 2
in Richtung des Pfeiles Pf1 entgegen einer Rückstellkraft etwas
ihre Lage relativ zu der Kolbenstange 20 verändern kann. Dadurch
können Positionierungsfehler des Werkstücks ausgeglichen werden.
Da das Federelement 21 unmittelbar an der Halterung 11 angreift,
werden bei einer Lagekompensation der Kontaktscheibe 2 nur relativ
geringe Massen bewegt, so daß Positionsabweichungen des Werkstücks
entsprechend schnell ausgeglichen werden können.
Das Federelement 21 weist eine mit einem verstellbaren Gegenhalte
druck beaufschlagbare Membran auf. Zum Einstellen des Gegenhalte
drucks ist das pneumatische Federelement 21 über ein verstellbares
Proportionalventil mit einem Druckspeicher verbunden. Dadurch kann
je nach Anwendung entweder eine harte oder eine in Richtung des
Doppelpfeils Pf1 schwimmende Kontaktscheibe 2 eingestellt werden.
Die beiden benachbart zu der Kontaktscheibe 2 angeordneten
Umlenkrollen 4, 5 sind ortsfest an dem Maschinengestell 3 gelagert
und behalten somit beim Verschieben der Kontaktscheibe 2 in Richtung
des Doppelpfeils Pf1 ihre Position bei. Die Umlenkrolle 6 dient
zum Spannen des Schleifbandes 8 und ist relativ zu dem Maschinen
gestell 3 bewegbar. An der Achse der Umlenkrolle 6 greift die
Kolbenstange eines Pneumatikzylinders 22 an, dessen relativ zu der
Kolbenstange bewegliches Gehäuseteil an dem Maschinengestell 3
fixiert ist. Zum Einstellen unterschiedlicher Schleifbandspannungen
ist der Kolben des Pneumatikzylinders 22 mit einem verstellbaren
Gegendruck beaufschlagbar. Der Pneumatikzylinder 22 ist dazu über
ein Proportional-Ventil mit einem Druckluftspeicher verbunden.
Dadurch kann die Schleifbandspannung an den Gegenhaltedruck des
pneumatischen Federelements 21 angepasst werden. Beim Verändern
der Position der an dem Schleifband 8 angreifenden Kontaktrolle
2 führt die Bandspannrolle 6 eine Ausgleichsbewegung aus, wodurch
die Bandspannung weitgehend unabhängig von der Position der
Kontaktscheibe 2 ist.
Wie aus Fig. 3 besonders gut erkennbar ist, ist die Halterung 11
der Kontaktscheibe 2 entlang einer gedachten Geraden 23 verschiebbar,
die rechtwinklig zu einer dem Verlauf des Schleifbandes ent
sprechenden Tangente an die beiden benachbart zu der Kontaktscheibe
2 befindlichen Umlenkrollen 4, 5 angeordnet ist. Die Umlenkrollen
4, 5 weisen den gleichen Durchmesser auf und die Gerade 23 verläuft
durch den Mittelpunkt der Verbindungslinie zwischen den Achsen 24
der Umlenkrollen 4, 5. Dadurch ergibt sich unabhängig von der
Verschiebeposition der Kontaktscheibe 2 zwischen den Umlenkrollen
4, 5 jeweils ein symmetrischer Verlauf des Schleifbandes, bei dem
die beidseits der Kontaktscheibe 2 angeordneten, zwischen dieser
und jeweils einer der Umlenkrollen 4, 5 befindlichen geraden
Schleifbandabschnitte und die einem geraden Schleifbandverlauf
zwischen den Umlenkrollen 4 und 5 entsprechende Tangente 25 an diese
Umlenkrollen 4, 5 jeweils den gleichen Winkel α zwischen sich
einschließen. Dementsprechend stimmen auch die dazu komplementären
Winkel zwischen den genannten Schleifbandabschnitten und der
gedachten Geraden 23, entlang der die Kontaktscheibe 2 verschiebbar
ist, überein. Insgesamt ergeben sich somit jeweils einfache
geometrische Verhältnisse, die das Programmieren einer das zu
bearbeitende Werkstück positionierenden Handhabungseinrichtung
erleichtern.
Die Halterung 11 der Kontaktscheibe 2 weist ein an einer fest mit
dem Maschinengestell 3 verbundenen Schiebeführung 26 verschiebbar
gelagertes Schlittenteil 27 auf. Dadurch können an der Halterung
11 angreifende, quer zu deren Verschieberichtung gerichtete Kräfte
unmittelbar auf das Maschinengestell übertragen werden. Wie aus
Fig. 1 erkennbar ist, sind die Schiebeführung 26, der Arbeitszylinder
18 und die Führung 13 des Linearantriebs 12 jeweils mit ihren
Verstellwegen parallel zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich
ein besonders kompakter Aufbau.
Wie aus einem Vergleich von Fig. 5 mit Fig. 6 erkennbar ist, weist
die Bandschleifmaschine 1 mehrere Kontaktscheiben 2 mit unter
schiedlichen Durchmessern auf, die wechselweise mit der Halterung
11 verbindbar sind. Dabei ist es sogar möglich, durch entsprechendes
Verstellen des Linearantriebs 12 bei Kontaktscheiben 2 mit
unterschiedlichem Durchmesser den selben Schleifbandwinkel α
einzustellen. Eine in einen das Werkstück positionierenden Roboter
einprogrammierte Bahnkurve braucht deshalb beim Austauschen der
Kontaktscheibe 2 gegen eine Kontaktscheibe 2 mit anderem Durchmesser
nicht verändert zu werden. Die unterschiedlichen Kontaktscheiben
durchmesser ermöglichen eine bessere Anpassung des Schleifbandver
laufs an die Geometrie des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks.
Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Kontaktscheibe 2 und die
Umlenkrollen 4, 5, 6, 7 an einer Trägerplatte 28 in einer parallel
zu deren Erstreckungsebene verlaufenden Ebene angeordnet. An der
den Umlenkrollen 4, 5, 6, 7 und der Kontaktscheibe 2 abgewandten
Rückseite der Trägerplatte 28 befinden sich die Schiebeführung 26
mit dem Schlittenteil 27 der Halterung 11, der Arbeitszylinder 18
und der Linearantrieb 12. Außerdem sind der Antriebsmotor 9 zum
Antreiben des Schleifbandes 8 und der Pneumatikzylinder 22 der
Bandspannvorrichtung rückseitig an der Trägerplatte 28 angeordnet.
Wie aus Fig. 1 und 2 erkennbar ist, verläuft das Schleifband 8 in
einer Vertikalebene und die Kontaktscheibe 2 ist horizontal
verschiebbar. Unterhalb der Kontaktscheibe 2 ist ein Trichter 29
zum Auffangen von Schleifstaub angeordnet, der einen Anschluß für
eine Absaugeinrichtung aufweist.
Insgesamt ergibt sich somit eine Bandschleifmaschine 1 mit einer
Kontaktscheibe 2 sowie mehreren, an einem Maschinengestell 3
achsparallel zu der Kontaktscheibe 2 drehbar gelagerte Umlenkrollen
4, 5, 6, 7. Über diese Umlenkrollen 4, 5, 6, 7 und die Kontaktscheibe
2 läuft ein mit einer Spannvorrichtung 10 spannbares Schleifband
8 um. Die Kontaktscheibe 2 ist an einer Halterung 11 drehbar
gelagert, die mittels eines Linearantriebs 12 quer zur Bewegungs
richtung des Schleifbandes 8 entlang einer Geraden 23 bewegbar ist.
In dem Übertragungsweg zwischen dem Linearantrieb 12 und der
Halterung 11 ist ein in zwei Endlagen bringbarer Arbeitszylinder
18 angeordnet. In einer Endlage des Arbeitszylinders 18 liegt die
Kontaktscheibe 2 an dem Schleifband an, so daß dieses an der
Kontaktscheibe 2 eine Änderung seiner Bewegungsrichtung erfährt.
In der anderen Endlage ist die Kontaktscheibe 2 soweit zurückgezogen,
daß das Schleifband 8 zwischen benachbart zu der Kontaktscheibe
2 angeordneten Umlenkrollen 4, 5 einen geraden Verlauf aufweist.
Die Bandschleifmaschine 1 ermöglicht das Schleifen eines Werkstückes
unter unterschiedlichen Winkeln.
Claims (13)
1. Bandschleifmaschine mit wenigstens einer direkt oder indirekt
drehangetriebenen Kontaktscheibe (2) sowie mehreren, an einem
Maschinengestell (3) achsparallel zu der Kontaktscheibe (2)
drehbar gelagarten Umlenkrollen (4, 5, 6, 7), mit einem über
die Kontaktscheibe(n) (2) und die Umlenkrollen (4, 5, 6, 7)
umlaufenden, mit einer Spannvorrichtung (10) spannbaren
Schleifband (8), wobei die Kontaktscheibe (2) an einem zwischen
zwei benachbart zu ihr angeordneten Umlenkrollen (4, 5)
verlaufenden Schleifbandbereich angreift, so daß dieser
umgelenkt wird, und wobei die Kontaktscheibe (2) an einer
Halterung (11) drehbar gelagert ist, die quer zur Umlaufrich
tung des Schleifbandbereichs relativ zu dem Maschinengestell
(3) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern
der Zustellposition der Kontaktscheibe (2) relativ zu einem
zu bearbeitenden Werkstück ein Linearantrieb (12) vorgesehen
ist, mit dem die Halterung (11) der Kontaktscheibe (2) entlang
einer Geraden (23) verschiebbar ist, daß in dem Bewegungsüber
tragungsweg zwischen dem Linearantrieb (12) und der Halterung
(11) ein in zwei Endlagen bringbarer Arbeitszylinder (18)
angeordnet ist, und daß die Kontaktscheibe (2) in der einen
Endlage des Arbeitszylinders (18) an dem Schleifband (8)
anliegt und in der anderen Endlage soweit zurückgezogen ist,
daß der zwischen den benachbart zu der Kontaktscheibe
angeordneten Umlenkrollen (4, 5) befindliche Schleifbandbereich
einen geraden Verlauf aufweist.
2. Bandschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Bewegungsübertragungsweges zwischen dem
Linearantrieb (12) und der Halterung (11) der Kontaktscheibe
(2) wenigstens ein entgegen einer an der Kontaktscheibe (2)
angreifenden Schleifband-Andruckkraft nachgiebiges Federelement
(21) angeordnet ist.
3. Bandschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Federelement (21) zwischen dem Arbeits
zylinder (18) und der Halterung (11) der Kontaktscheibe (2)
angeordnet ist.
4. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (21) ein mit einem
vorzugsweise verstellbaren Gegenhaltedruck beaufschlagbares
pneumatisches Federelement, insbesondere ein Membranzylinder
ist.
5. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden benachbart zu der Kontaktscheibe
(2) angeordneten Umlenkrollen (4, 5) ortsfest an dem Maschinen
gestell (3) gelagert sind und daß eine weitere Umlenkrolle
(6) als Spannrolle ausgebildet ist, die zum Spannen des
Schleifbandes (8) gegen eine Rückstellkraft relativ zu dem
Maschinengestell (3) bewegbar ist.
6. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Spannrolle
vorzugsweise mittels einer mit einem verstellbaren Gegendruck
beaufschlagbaren pneumatischen Feder einstellbar ist.
7. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung der Kontaktscheibe entlang
einer Geraden (23) verschiebbar ist, die rechtwinklig zu einer
dem Verlauf des Schleifbandes (8) entsprechenden Tangente (25)
an die beiden benachbart zu der Kontaktscheibe befindlichen
Umlenkrollen (4, 5) angeordnet ist.
8. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die benachbart zu der Kontaktscheibe (2)
angeordneten Umlenkrollen (4, 5) den gleichen Durchmesser
aufweisen und daß die Halterung (11) der Kontaktscheibe (2)
entlang einer Geraden (23) verschiebbar ist, die durch den
Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen den Achsen (24)
dieser Umlenkrollen (4, 5) verläuft.
9. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (12) eine motorisch
antreibbare Gewindespindel (15) aufweist.
10. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (11) der Kontaktscheibe (2)
ein an einer Schiebeführung (26) verschiebbar gelagertes
Schlittenteil (27) aufweist.
11. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (18) einen in der
Innenhöhlung eines Gehäuseteiles (19) axial verschiebbar
geführten Hubkolben aufweist, und daß das Gehäuseteil (19)
mit dem Linearantrieb (12) und der Hubkolben mit der Halterung
(11) der Kontaktscheibe (2) verbunden ist.
12. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei Kontaktscheiben (2)
mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist und daß diese
Kontaktscheiben (2) wechselweise mit der Halterung (11)
verbindbar sind.
13. Bandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zum programmgesteuerten Verändern der
Zustellposition der Kontaktscheibe und/oder des Gegenhalte
drucks des pneumatischen Federelements (21) eine Steuerein
richtung und/oder einen Anschluß zum Verbinden mit der
Maschinensteuerung eines Roboters oder Handhabungseinrichtung
aufweist.
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