DE3821837C1

DE3821837C1 - Contact roller

Info

Publication number: DE3821837C1
Application number: DE19883821837
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Hoepf
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1989-05-18

Abstract

In the case of a contact roller which is intended, in particular, for belt-grinding units for sensor-controlled deburring of workpieces, distance sensors connected to an electronic evaluation circuit are arranged in its interior. The contact roller consists, to this end, at least in the region of these sensors of a material inactive to the latter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktwalze, insbesondere für Bandschleifaggregate zum sensorgesteuerten Ent graten von Werkstücken.The invention relates to a contact roller, in particular for belt grinding units for sensor-controlled ent burr of workpieces.

Beim Schleifen von Werkstücken mittels automatischer Handhabungssysteme ergibt sich häufig das Problem, daß Bewegungstoleranzen der Führungsgeräte und Form toleranzen der Werkstücke, die insbesondere bei Guß werkstücken auftreten können, erfaßt und kompensiert werden müssen. Ebenso erfordert das Abschleifen sowohl hinsichtlich der Gratdicke als auch der Grathöhe stark wechselnd ausgeprägter Grate eine Reaktion in Form einer Ände rung der Bearbeitungskräfte oder der Bearbeitungs geschwindigkeit. When grinding workpieces using automatic Handling systems often have the problem that Movement tolerances of the guide devices and shape tolerances of the workpieces, especially when cast workpieces can occur, recorded and compensated Need to become. Similarly, sanding requires both with regard to the ridge thickness and the ridge height, it changes more and more Burr a reaction in the form of a change tion of machining forces or machining speed.

Um solche Korrekturmaßnahmen auch bei einer weitgehend automatisierten Schleifbearbeitung vornehmen zu können, ist es erforderlich, daß der Bearbeitungsfortschritt bis hin zur vollständigen Einebnung beispielsweise eines vorhandenen Grates erfaßt wird. Zur Vermeidung von unvollständig bearbeiteten Stellen einerseits und einer Überlastung des Schleifwerkzeuges andererseits muß bei einem automatisierten Schleifvorgang ferner die Entfernung zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und dem Schleifwerkzeug möglichst ständig gemessen werden.To take such corrective measures largely to be able to carry out automated grinding, it is necessary that the processing progress to complete leveling, for example an existing ridge is detected. To avoid of incompletely processed positions on the one hand and an overload of the grinding tool on the other hand in an automated grinding process also the distance between the one to be processed Workpiece and the grinding tool are measured as continuously as possible.

Aus diesem Grund ist in der Zeitschrift "Industriean zeiger" 86/1987, auf den Seiten 53 und 54 eine Vor richtung zum Entgraten von Gußstücken beschrieben, bei der ein Fräswerkzeug mit induktiven Abstandssensoren kombiniert ist. Die Abstandssensoren sind bei dieser bekannten Anordnung in axialer Richtung beidseitig des Fräsers angeordnet und fest mit diesem verbunden. Eine derartige Anordnung, bei der sich zumindest ein Teil der elektrisch aktiven Komponenten des Sensorsystems in rotierender Bewegung befindet, erfordert jedoch relativ aufwendige Maßnahmen sowohl hinsicht lich der Stromversorgung dieser Komponenten als auch hinsichtlich der Übermittlung der von den Sensoren abgegebenen Signale an die nachgeschaltete elek tronische Auswerteeinrichtung.For this reason, the magazine "Industriean show "86/1987, on pages 53 and 54 a Vor Direction for deburring castings described which is a milling tool with inductive distance sensors is combined. The distance sensors are with this known arrangement in the axial direction on both sides of the cutter arranged and firmly with this connected. Such an arrangement, in which at least some of the electrically active components the sensor system is rotating, however, requires both relatively expensive measures Lich the power supply of these components as well regarding the transmission of those from the sensors emitted signals to the downstream elec tronic evaluation device.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontaktwalze anzugeben, die mit möglichst geringem schal tungstechnischen und konstruktivem Aufwand eine exakte Bestimmung des Abstandes einer Bandschleifvorrichtung von der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes ermöglicht.Task of The invention is therefore to provide a contact roller the one with the smallest possible scarf technically and constructively an exact Determination of the distance of a belt grinder from the surface of the workpiece to be machined enables.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Kontaktwalze als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dessen Innerem der/die Abstandssen soren feststehend angeordnet sind, und daß sie im Bereich des/der Abstandssensors bzw. -sensoren zumin dest teilweise aus einem für diese(n) inaktiven Werkstoff besteht. Dadurch ist gewährleistet, daß trotz der räumlichen Integration der Abstandssensoren in die Kontaktwalze, keine elektrisch aktiven Komponenten rotieren, so daß eine einfache galvanische Kopplung dieser Sensoren mit der zugeord neten Auswerteschaltung sowie mit der Stromversorgung möglich ist.The invention solves this problem by that the contact roller as a hollow cylinder is formed, inside which the spacer (s) sensors are fixed, and that they are in Range of the distance sensor (s) at least at least partially from a material that is inactive for these consists. This ensures that despite the spatial integration of the distance sensors into the contact roller, none electrically active components rotate so that a simple galvanic coupling of these sensors with the assigned neten evaluation circuit and with the power supply is possible.

In vorteilhafter Weiterbildung kann der Grundkörper der erfindungsgemäßen Kontaktwalze insgesamt aus einem Kunst stoff bestehen, wodurch sich ein besonders einfacher konstruktiver Aufbau ergibt. Es ist aber auch möglich, sofern eine höhere Festigkeit erforderlich ist, die Kontaktwalze aus einem metallischen Werkstoff zu fertigen, wenn sie im Bereich der Abstandssensoren mit einzel nen Durchbrüchen aus Kunststoff versehen ist. In diesem letzteren Fall ist es ferner vorteilhaft, wenn in der Kontaktwalze weiterhin ein Synchronisationssensor angeordnet ist, durch den der angeschlossenen Auswerte elektronik signalisiert wird, wann sich ein Meßfenster in Form eines Durchbruchs durch den metallischen Grundkörper der Kontaktwalze vor den Abstandssensoren befindet, so daß in periodisch wiederkehrenden Inter vallen der Abstand eines Werkstückes sowie eines darauf etwaig befindlichen Grates oder dergleichen zur wirk samen Schleifoberfläche bestimmt werden kann.In an advantageous development, the base body of the invention Contact roller a total of one art consist of fabric, making it a particularly simple constructive structure results. But it is also possible if a higher strength is required, the Contact roller made of a metallic material manufacture if they are in the range of distance sensors with single NEN openings made of plastic. In this the latter case, it is also advantageous if in the Contact roller still a synchronization sensor is arranged through which the connected evaluations electronics signals when a measuring window in the form of a breakthrough through the metallic Main body of the contact roller in front of the distance sensors located so that in periodically recurring Inter the distance between a workpiece and one on it any ridges or the like to act seed grinding surface can be determined.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigtIn the following the invention is based on one in the Drawing shown embodiment closer are explained. It shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kontaktwalze in perspektivischer Darstellung und Fig. 1 is a contact roller according to the invention in a perspective view and

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Walze sowie durch ein zu bearbeitendes Werkstück. Fig. 2 is a vertical section through the roller shown in Fig. 1 and through a workpiece to be machined.

Die in Fig. 1 dargestellte Kontaktwalze 1 gehört zu einem Schleifaggregat, das insbesondere für einen Einsatz in Handhabungssystemen zur automatischen Bearbeitung von Werkstücken vorgesehen ist. Die Kon taktwalze 1 ist als Hohlzylinder ausgebildet, und das Schleifwerkzeug wird in Form eines Schleifbandes oder einer Schleifhülse über die Außenfläche 2 der Kontakt walze 1 geführt, die mit einem üblichen Belag beispielsweise aus Gummi, Kunststoff oder Filz versehen sein kann.The contact roll 1 shown in Fig. 1 is part of a grinding unit which is particularly intended for use in handling systems for the automatic processing of workpieces. The contact roller 1 is designed as a hollow cylinder, and the grinding tool is guided in the form of an abrasive belt or a grinding sleeve over the outer surface 2 of the contact roller 1 , which can be provided with a conventional covering, for example made of rubber, plastic or felt.

Der Grundkörper der Kontaktwalze 1 kann entweder als ganzes aus einem Kunststoff bestehen, oder aber, wie im Fall des hier dargestellten Ausführungsbeispiels, aus einem metallischen Werkstoff. In diesem Fall ist die Kontaktwalze 1 auf ihrem Umfang mit einer Reihe von Durchbrüchen 3 versehen, die mit einem Kunststoff verfüllt sind. In jedem Fall ist dieser Kunststoff so gewählt, daß er elektrisch nicht leitend ist und/oder eine geringe relative Permeabilität aufweist. The base body of the contact roller 1 can either consist entirely of a plastic or, as in the case of the exemplary embodiment shown here, of a metallic material. In this case, the contact roller 1 is provided on its circumference with a series of openings 3 which are filled with a plastic. In any case, this plastic is selected so that it is electrically non-conductive and / or has a low relative permeability.

Im Inneren der Kontaktwalze 1 sind im gleichen Abstand voneinander wie die Durchbrüche 3 Abstandssensoren 4 gegenüber der rotierenden Kontaktwalze 1 feststehend angeordnet, die in diesem Fall als induktive Sensoren arbeiten und mit einer hier nicht dargestellten elektronischen Auswerteschaltung verbunden sind.Inside the contact roller 1 , at the same distance from one another as the openings 3, distance sensors 4 are fixedly arranged with respect to the rotating contact roller 1 , which in this case work as inductive sensors and are connected to an electronic evaluation circuit, not shown here.

Ebenfalls mit dieser Auswerteschaltung ist ferner ein aus einem feststehenden und einem mit der rotierenden Kontaktwalze 1 mitbewegten Bauteil bestehender Syn chronisationssensor 5 verbunden. Schließlich ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 noch ein zu bearbeitendes Werkstück 6 zu erkennen, das einen Grat 7 bzw. eine Schweißnaht aufweist. Das Schleifwerkzeug, das bei der Bearbeitung des Werkstückes 6 zum Einsatz kommt, ist so gewählt, daß es sich, ebenso wie der Kunststoff der Durchbrüche 3 der Kontaktwalze 1, gegenüber den Ab standssensoren 4 weitgehend inaktiv verhält, also im Falle induktiver Sensoren eine möglichst geringe relative Permeabilität aufweist. Die Wirkungsrichtung der Abstandssensoren 4 ist zum Werk stück 6 hin orientiert.Also connected to this evaluation circuit is a syn chronization sensor 5 consisting of a fixed component and a component moving with the rotating contact roller 1 . Finally, in the illustration according to FIG. 2, a workpiece 6 to be machined can also be seen, which has a burr 7 or a weld seam. The grinding tool, which is used in the machining of the workpiece 6 , is selected so that it, like the plastic of the openings 3 of the contact roller 1 , behaves largely inactive with respect to the position sensors 4 , that is to say as low as possible in the case of inductive sensors has relative permeability. The direction of action of the distance sensors 4 is oriented towards the workpiece 6 .

Während es bei Verwendung einer vollständig aus einem Kunststoff bestehenden Kontaktwalze mit der vorstehend beschriebenen Anordnung nun möglich ist, kontinuierlich den Abstand des Werkstücks 6 bzw. des Grates 7 oder der Schweißnaht zur Wirkfläche der Abstandssensoren 4 zu messen, geschieht dies bei einer mit Durchbrüchen 3 versehenen metallischen Kontaktwalze in periodisch widerkehrenden Intervallen, jeweils getriggert durch den Synchronisationssensor 5. While it is now possible when using a contact roller made entirely of plastic with the arrangement described above, to continuously measure the distance of the workpiece 6 or the burr 7 or the weld seam from the effective surface of the distance sensors 4 , this is done with a hole 3 provided metallic contact roller at periodically recurring intervals, each triggered by the synchronization sensor 5 .

Da der Abstand der Sensoren 4 zur rotierenden Walzen oberfläche 2 und damit zum Schleifwerkzeug praktisch konstant bleibt, kann hieraus mit Hilfe der elektroni schen Auswerteschaltung der exakte Abstand zwischen dem Schleifwerkzeug und der Werkstückoberfläche ermittelt werden. Ferner kann durch einen Vergleich der von den einzelnen Abstandssensoren 4 gelieferten Meßwerte überprüft werden, wie weit der Grat 7 bereits abge tragen ist. Beide Informationen können zur Ansteuerung des Handhabungssystems verwendet werden.Since the distance of the sensors 4 to the rotating roller surface 2 and thus to the grinding tool remains practically constant, the exact distance between the grinding tool and the workpiece surface can be determined from this with the help of the electronic evaluation circuit. Furthermore, by comparing the measured values supplied by the individual distance sensors 4 , it can be checked how far the ridge 7 has already been removed. Both pieces of information can be used to control the handling system.

Claims

1. Contact roller, in particular for belt sanding units for sensor-controlled deburring of workpieces, characterized in that it is designed as a hollow cylinder, inside which the / from the level sensors ( 4 ) is / are fixed, and that they are in the area of the / the distance sensor or sensors ( 4 ) consists at least partially of a material that is inactive for these (s).

2. Contact roller according to claim 1, characterized records that it is a basic body from a Has plastic.

3. Contact roller according to claim 1, characterized in that it has openings ( 3 ) which are filled with a plastic in the area in which distance sensors ( 4 ) are arranged.

4. Contact roller according to claim 3, characterized in that it has a synchronization sensor ( 5 ) in the region of the openings ( 3 ).

5. Contact roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distance sensors ( 4 ) are designed as induction sensors.