ITTO20120454A1 - PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS - Google Patents
PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20120454A1 ITTO20120454A1 IT000454A ITTO20120454A ITTO20120454A1 IT TO20120454 A1 ITTO20120454 A1 IT TO20120454A1 IT 000454 A IT000454 A IT 000454A IT TO20120454 A ITTO20120454 A IT TO20120454A IT TO20120454 A1 ITTO20120454 A1 IT TO20120454A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- brake pads
- scorching
- pads
- friction lining
- area
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/0037—Devices for conditioning friction surfaces, e.g. cleaning or abrasive elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
- F16D2250/0092—Tools or machines for producing linings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
"Procedimento ed apparato per il trattamento di “scorching†di rivestimenti d’attrito di pastiglie freno", "Process and apparatus for the â € œscorchingâ € treatment of friction linings of brake pads",
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
Campo dell’invenzione Field of invention
La presente invenzione à ̈ relativa ai processi di trattamento termico ad alta temperatura di rivestimenti d’attrito di pastiglie freno. Più particolarmente, l’invenzione riguarda apparati e procedimenti per l’effettuazione del trattamento noto nel settore come “scorching†. The present invention relates to the high temperature heat treatment processes of friction linings of brake pads. More particularly, the invention relates to apparatuses and procedures for carrying out the treatment known in the field as â € œscorchingâ €.
Tecnica anteriore Prior art
Il trattamento di scorching consiste essenzialmente in una bruciatura della superficie del rivestimento d’attrito delle pastiglie freno, onde degradarne la parte organica ed eliminare il fenomeno detto di “initial fade†, che rappresenta essenzialmente una riduzione delle proprietà frenanti in una pastiglia nuova, ancora non sufficientemente rodata. The scorching treatment essentially consists in burning the surface of the friction lining of the brake pads, in order to degrade the organic part and eliminate the phenomenon known as â € œinitial fadeâ €, which essentially represents a reduction in braking properties in a new pad. , still not sufficiently run in.
Tradizionalmente l’operazione di scorching à ̈ eseguita industrialmente mediante l’apporto di calore sulla superficie del materiale d’attrito, ottenuto tramite conduzione diretta, segnatamente facendo strisciare le pastiglie su piastre riscaldate mediante resistenze elettriche o bruciatori a gas, oppure per irraggiamento, mediante generatori ad infrarosso. Entrambi questi procedimenti tradizionali - per quanto largamente utilizzati -sono difficilmente controllabili, in vista delle molte variabili che possono influire sul processo. Traditionally, the scorching operation is performed industrially by adding heat to the surface of the friction material, obtained by direct conduction, in particular by sliding the pads on plates heated by electric resistances or gas burners, or by irradiation, by means of infrared generators. Both of these traditional procedures - although widely used - are difficult to control, in view of the many variables that can affect the process.
Da CA-A-1258560 à ̈ noto un procedimento per l’effettuazione dell’operazione di scorching tramite laser. In tale soluzione le pastiglie freno sono disposte in relativi supporti di posizionamento dedicati, con la superficie del rivestimento d’attrito rivolta verso l’altro. I supporti vengono caricati in successione su di un trasportatore azionato ad una velocità sostanzialmente costante, in modo da transitare inferiormente ad una pluralità di teste laser generalmente parallele, focalizzate in modo da generare ciascuna un fascio puntiforme o a spot sulla superficie del rivestimento d’attrito delle pastiglie. Gli spot laser generano in tal modo un’energia termica che determina sulla superficie del materiale d’attrito un numero di strisce trattate, intervallate a strisce non trattate. In corrispondenza delle strisce trattate, le componenti organiche e metalliche del materiale d’attrito vengono carbonizzate ed ossidate, rispettivamente, con il materiale stesso che viene ad assumere un coefficiente d’attrito maggiore rispetto al materiale delle restanti strisce non trattate. From CA-A-1258560 a procedure is known for carrying out the laser scorching operation. In this solution, the brake pads are arranged in relative dedicated positioning supports, with the surface of the friction lining facing the other. The supports are loaded in succession on a conveyor operated at a substantially constant speed, so as to pass underneath a plurality of generally parallel laser heads, focused so as to each generate a point or spot beam on the surface of the friction coating. of the pads. The laser spots thus generate a thermal energy which determines on the surface of the friction material a number of treated strips, interspersed with untreated strips. In correspondence with the treated strips, the organic and metallic components of the friction material are carbonized and oxidized, respectively, with the material itself assuming a higher friction coefficient than the material of the remaining untreated strips.
A seguito del procedimento effettuato in accordo al citato documento anteriore non tutta la superficie d’attrito delle pastiglie da impiegarsi per la frenatura risulta sottoposta a scorching: di conseguenza - nell’impiego pratico delle pastiglie ed almeno in occasione delle prime frenature - si verifica il suddetto fenomeno di initial fading. Il procedimento noto prevede necessariamente l’impiego di una pluralità di teste laser, particolarmente laser CO2, con conseguente aumento della complessità e del costo della relativa apparecchiatura. Following the procedure carried out in accordance with the aforementioned prior document, not all the friction surface of the pads to be used for braking is subjected to scorching: consequently - in the practical use of the pads and at least during the first braking operations - verifies the aforementioned initial fading phenomenon. The known process necessarily involves the use of a plurality of laser heads, particularly CO2 lasers, with a consequent increase in the complexity and cost of the relative equipment.
Onde risolvere tale inconveniente, EP-A-1262679 propone un procedimento di scorching in accordo al quale un unico fascio energetico stazionario, generato mediante un generatore laser a diodi, à ̈ focalizzato in modo non puntiforme, ovverosia in modo da ottenere un fascio laser di ampiezza tale da investire la superficie del rivestimento d’attrito delle pastiglie freno per tutta la sua larghezza. In questo caso le pastiglie freno sono condotte inferiormente al fascio laser stazionario mediante un nastro trasportatore a griglia, con una durata dell’azione del fascio laser sul materiale d’attrito compresa tra 3 e 15 secondi. Una tecnica analoga alla precedente à ̈ nota da EP-A-1262680, in accordo al quale l’intera superficie del rivestimento d’attrito viene trattata dal fascio laser non puntiforme in una singola passata. In order to solve this drawback, EP-A-1262679 proposes a scorching procedure according to which a single stationary energy beam, generated by a diode laser generator, is focused in a non-point manner, i.e. in order to obtain a laser beam of amplitude such as to invest the surface of the friction lining of the brake pads for its entire width. In this case the brake pads are guided below the stationary laser beam by means of a grid conveyor belt, with a duration of the laser beam action on the friction material between 3 and 15 seconds. A technique similar to the previous one is known from EP-A-1262680, according to which the entire surface of the friction coating is treated by the non-point laser beam in a single pass.
Le due domande di brevetto europeo sopra citate si limitano a fornire indicazioni di massima per l’utilizzo di un fascio laser ai fini del trattamento di scorching dell’intera superficie d’attrito, senza tuttavia affrontare una problematica tipica del settore tecnico in questione, rappresentata dalla variabilità di dimensioni e, soprattutto, di forma delle pastiglie freno e dei relativi rivestimenti d’attrito. The two European patent applications cited above are limited to providing general indications for the use of a laser beam for the purpose of the scorching treatment of the entire friction surface, without however addressing a typical problem of the technical sector in question, represented by the variability of size and, above all, of shape of the brake pads and the relative friction linings.
Più particolarmente, le soluzioni descritte in EP-A-1262679 ed EP-A-1262680 si limitano a suggerire che il fascio laser deve avere ampiezza tale da interessare il rivestimento d’attrito per la sua intera larghezza, senza tuttavia considerare che tale rivestimento non ha necessariamente - ed in pratica non ha mai - una sagoma precisamente rettangolare. In realtà , il profilo periferico del rivestimento d’attrito à ̈ in genere contraddistinto da curvature - dovute alla necessità di copiare per quanto possibile la forma dei dischi freno, notoriamente di forma circolare - e talvolta da rientranze o fessure necessarie per il posizionamento di organi di fissaggio/riscontro delle pastiglie nell’ambito dei freni a disco. Inoltre, in taluni casi, l’area superficiale del rivestimento d’attrito di una pastiglia freno non deve essere interamente sottoposta a scorching. More particularly, the solutions described in EP-A-1262679 and EP-A-1262680 limit themselves to suggesting that the laser beam must have a width such as to affect the friction coating for its entire width, without however considering that this coating it does not necessarily have - and in practice never has - a precisely rectangular shape. In reality, the peripheral profile of the friction lining is generally characterized by curvatures - due to the need to copy as much as possible the shape of the brake discs, notoriously circular - and sometimes by recesses or slits necessary for the positioning of pad fixing / matching parts in disc brakes. Also, in some cases, the surface area of the friction lining of a brake pad does not need to be entirely scorched.
Proprio in conseguenza di tale variabilità di forme, l’applicazione delle metodologie proposte in EP-A-1262679 ed EP-A-1262680 ha come conseguenza che il fascio laser ampio viene inevitabilmente ad incidere anche su zone periferiche della piastra di supporto della pastiglia freno, determinandone un surriscaldamento. Ciò può causare, ad esempio, l’indesiderata carbonizzazione di componenti organiche del materiale d’attrito in corrispondenza di sue zone di interfaccia con le suddette zone periferiche surriscaldate della piastra di supporto della pastiglia freno. Precisely as a consequence of this variability of shapes, the application of the methodologies proposed in EP-A-1262679 and EP-A-1262680 has the consequence that the wide laser beam inevitably also affects peripheral areas of the pad support plate. brake, causing it to overheat. This can cause, for example, the undesired carbonization of organic components of the friction material in correspondence with its interface areas with the aforementioned overheated peripheral areas of the brake pad support plate.
Per meglio esemplificare il concetto, nelle figure 1-4 sono rappresentate, a titolo meramente esemplificativo, quattro diverse pastiglie freno di concezione di per sé nota, tutte contraddistinte da una medesima tipologia di piastra di supporto, ma con rivestimenti d’attrito aventi sagome diverse. In tali figure, le pastiglie sono indicate con 1 nel loro complesso, mentre con 2 e con 3 sono indicate rispettivamente le relative piastre di supporto ed il relativo materiale d’attrito, la superficie d’attrito essendo indicata con 3a. Le piastre di supporto 2 sono realizzate in materiale metallico, ad esempio acciaio, mentre il rivestimento d’attrito 3 può essere costituito da una qualsiasi miscela nota nel settore, priva di amianto, ad esempio una miscela di cariche organiche e/o inorganiche, elastomeri organici e/o inorganici, materiali in fibra, lubrificanti, leganti organici, ed opzionalmente metalli e/o composti metallici e/o ceramici. To better exemplify the concept, figures 1-4 show, by way of example only, four different brake pads of a known concept, all characterized by the same type of support plate, but with friction coatings having different silhouettes. In these figures, the pads are indicated with 1 as a whole, while with 2 and with 3 the relative support plates and the relative friction material are indicated respectively, the friction surface being indicated with 3a. The support plates 2 are made of metallic material, for example steel, while the friction coating 3 can be made up of any mixture known in the sector, free of asbestos, for example a mixture of organic and / or inorganic fillers, organic and / or inorganic elastomers, fiber materials, lubricants, organic binders, and optionally metals and / or metallic and / or ceramic compounds.
E’ agevole notare come il rivestimento 3 abbia superfici periferiche generalmente raggiate, segnatamente in corrispondenza del fronte e del retro della pastiglia 1. Nell’esempio esplicativo di figura 2, la superficie frontale del rivestimento 3 à ̈ anche contraddistinta dalla presenza di una rientranza 3b, decisamente più marcata rispetto a quelle presenti nelle pastiglie delle figure 1, 3 e 4. La pastiglia 1 di figura 3 ha un rivestimento 3 avente profilo periferico simile a quella di figura 1, ma la cui faccia superiore à ̈ contraddistinta dalla presenza di fresature laterali 3c, tra le quali risulta definita l’effettiva superficie d’attrito 3a che necessita di scorching. La figura 4 illustra invece il caso di una pastiglia 1 in cui la faccia superiore presenta una scanalatura intermedia 3d, che suddivide in due parti distinte la superficie d’attrito 3a. Si noti inoltre che, negli esempi forniti, anche le facce laterali del rivestimento d’attrito 3 non sono parallele, ma generalmente convergenti dal fronte in direzione del retro del materiale stesso. It is easy to notice how the coating 3 has generally radiated peripheral surfaces, in particular in correspondence with the front and rear of the pad 1. In the explanatory example of figure 2, the front surface of the coating 3 is also characterized by the presence of a recess 3b, much more marked than those present in the pads of figures 1, 3 and 4. The pad 1 of figure 3 has a coating 3 with a peripheral profile similar to that of figure 1, but whose upper face is characterized by the presence of lateral milling 3c, between which the effective friction surface 3a which requires scorching is defined. Figure 4 instead illustrates the case of a pad 1 in which the upper face has an intermediate groove 3d, which divides the friction surface 3a into two distinct parts. It should also be noted that, in the examples provided, also the lateral faces of the friction lining 3 are not parallel, but generally converging from the front towards the rear of the material itself.
Effettuando lo scorching delle pastiglie di cui alle figure 1-4 secondo la metodologia descritta in EP-A-1262679 ed EP-A-1262680, parte del fascio laser - di ampiezza tale da interessare per l’intera larghezza il materiale d’attrito - viene inevitabilmente portato ad incidere localmente anche sulla piastra di supporto 2, ad esempio in corrispondenza della zona intermedia del profilo arcuato posteriore del rivestimento 3, o in corrispondenza della sua rientranza frontale 3c, con ciò determinando sollecitazioni termiche indesiderate sulla piastra 2 ed un suo surriscaldamento, che può determinare anche un’indesiderata degradazione della parte organica del rivestimento d’attrito proprio in corrispondenza di zone della piastra 2 lambite dal fascio laser. Nel caso particolare delle figure 3 e 4, inoltre, anche le zone indicate con 3c e 3d verrebbero inevitabilmente sottoposte ad uno scorching indesiderato. By scorching the pads in figures 1-4 according to the methodology described in EP-A-1262679 and EP-A-1262680, part of the laser beam - of such amplitude as to affect the entire width of the material friction - is inevitably caused to affect locally also the support plate 2, for example in correspondence with the intermediate zone of the rear arched profile of the covering 3, or in correspondence with its front recess 3c, thereby causing undesirable thermal stresses on the plate 2 and a its overheating, which can also determine an undesired degradation of the organic part of the friction coating precisely in correspondence with areas of the plate 2 lapped by the laser beam. Furthermore, in the particular case of Figures 3 and 4, also the areas indicated with 3c and 3d would inevitably be subjected to undesired scorching.
Sommario e scopo dell’invenzione Summary and purpose of the invention
In vista di quanto sopra esposto, la presente invenzione si propone di indicare un procedimento ed un apparato per l’effettuazione dell’operazione di scorching di pastiglie freno che consenta di portare l’energia, e pertanto sviluppare calore, solamente laddove effettivamente necessario, ed evitare di scaldare zone delle pastiglie dove un innalzamento della temperatura potrebbe danneggiare irreparabilmente il prodotto. Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di indicare un tale procedimento ed un tale apparato in grado di coniugare produttività e qualità costante e che siano utilizzabili con vantaggio per il trattamento di differenti versioni di pastiglie, contraddistinte da sagome diverse del materiale d’attrito. In view of the foregoing, the present invention proposes to indicate a process and an apparatus for carrying out the brake pad scorching operation that allows to carry the energy, and therefore develop heat, only where actually necessary, and avoid heating areas of the pads where a rise in temperature could irreparably damage the product. Another purpose of the invention is to indicate such a procedure and such an apparatus capable of combining productivity and constant quality and which can be used with advantage for the treatment of different versions of pads, characterized by different shapes of the material. friction.
Questo ed altri scopi ancora, che risulteranno maggiormente chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un procedimento di scorching avente le caratteristiche della rivendicazione 1. Gli scopi suddetti sono altresì raggiunti da un apparato di scorching avente le caratteristiche della rivendicazione 5. Caratteristiche preferite del procedimento e dell’apparato secondo l’invenzione sono elencate nelle sotto-rivendicazioni. Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione all’invenzione. This and other objects, which will become clearer hereinafter, are achieved according to the present invention by a scorching process having the characteristics of claim 1. The above objects are also achieved by a scorching apparatus having the characteristics of claim 5. Preferred characteristics of the process and of the apparatus according to the invention are listed in the sub-claims. The claims form an integral part of the technical teaching provided herein in relation to the invention.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue, effettuata con riferimento ai disegni annessi forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali: Further objects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings provided purely by way of non-limiting example, in which:
- le figure 1, 2, 3 e 4 sono rappresentazioni schematiche in prospettiva di esempi di pastiglie freno, trattabili mediante il procedimento e l’apparato secondo l’invenzione; - figures 1, 2, 3 and 4 are schematic representations in perspective of examples of brake pads, which can be treated by means of the process and the apparatus according to the invention;
- la figura 5 à ̈ una rappresentazione schematica, in elevazione laterale, di un apparato di scorching secondo una possibile implementazione dell’invenzione; - figure 5 is a schematic representation, in lateral elevation, of a scorching apparatus according to a possible implementation of the invention;
- la figura 6 à ̈ una vista in pianta di una porzione di un sistema di trasporto e guida dell’apparato di figura 5; - figure 6 is a plan view of a portion of a transport and guiding system of the apparatus of figure 5;
- la figura 7 à ̈ una vista in sezione di una porzione del sistema di trasporto e guida dell’apparato di figura 5; - figure 7 is a sectional view of a portion of the transport and guide system of the apparatus of figure 5;
- la figura 8 à ̈ una rappresentazione schematica di un gruppo di scansione laser dell’apparato di figura 5; e - figure 8 is a schematic representation of a laser scanning unit of the apparatus of figure 5; And
- la figura 9 à ̈ una rappresentazione schematica di un apparato di scorching secondo una possibile variante dell’invenzione. - figure 9 is a schematic representation of a scorching apparatus according to a possible variant of the invention.
Descrizione di forme di attuazione preferite dell’invenzione Description of preferred embodiments of the invention
In figura 5, con 10 à ̈ indicato nel suo complesso un apparato di scorching secondo la presente invenzione. Nell’esempio raffigurato, l’apparato 10 à ̈ configurato come macchina “stand alone†; ovvero una macchina dedicata in modo esclusivo all’effettuazione dell’operazione di scorching, che viene alimentata con pastiglie freno 1 da trattare provenienti da una o più linee di rettifica, non collegate direttamente alla macchina stessa. In Figure 5, the number 10 indicates as a whole a scorching apparatus according to the present invention. In the example shown, device 10 is configured as a â € œstand aloneâ € machine; that is, a machine exclusively dedicated to carrying out the scorching operation, which is fed with brake pads 1 to be treated coming from one or more grinding lines, not directly connected to the machine itself.
Si sottolinea tuttavia che, in forme di attuazione particolarmente vantaggiose dell’invenzione, l’apparato di scorching 10 à ̈ parte di una linea o macchina atta a eseguire una pluralità di diversi trattamenti sulle pastiglie, particolarmente a valle di una o più unità di rettifica delle pastiglie stesse. In tale ottica, ad esempio, il gruppo di scansione indicato complessivamente con 50 (qui comprendente un collimatore CL, una coppia di specchi azionati da galvanometri G1 e G2, una lente di focalizzazione FL e, preferibilmente, un aspiratore EX), possono essere installati a bordo di una macchina di rettifica, in qualità di ultima stazione di trattamento. However, it is emphasized that, in particularly advantageous embodiments of the invention, the scorching apparatus 10 is part of a line or machine capable of carrying out a plurality of different treatments on the tablets, particularly downstream of one or more units. grinding of the pads themselves. In this perspective, for example, the scanning unit indicated as a whole with 50 (here comprising a collimator CL, a pair of mirrors operated by galvanometers G1 and G2, a focusing lens FL and, preferably, an aspirator EX), can be installed on board a grinding machine, acting as the last treatment station.
Nell’esempio illustrato, l’apparato 10 include un’unità di avanzamento o trasportatore 20, avente una rispettiva struttura portante 21 sul quale à ̈ assemblato un sistema di trasporto includente un albero motorizzato, di cui à ̈ visibile il motore 22, ed un albero tenditore folle 23, collegati da una doppia catena metallica, indicata con 24 nelle figure 6-7. Sulla doppia catena 24 sono montati organi metallici di avanzamento 25, preferibilmente a passo costante, per spingere le pastiglie 1 lungo l’asse longitudinale della struttura 21, secondo la direzione di avanzamento indicata con A. Come si vedrà , gli organi di avanzamento 25, in abbinamento a sistemi di guide e binari regolabili, consentono di ottenere l’allineamento delle pastiglie 1 alla perpendicolare dell’asse di movimentazione. Tale allineamento può essere facilitato, come nel caso qui illustrato, dalla forma sostanzialmente simmetrica delle piastre 2 delle pastiglie 1 e dalla curvatura caratteristica di piastre 2 e rivestimenti 3, dovuta alla necessità di copiare il più possibile la forma dei dischi freno, notoriamente di forma circolare. In the illustrated example, the apparatus 10 includes a feed unit or conveyor 20, having a respective supporting structure 21 on which a transport system including a motorized shaft is assembled, of which the motor 22 is visible , and an idle tensioning shaft 23, connected by a double metal chain, indicated with 24 in figures 6-7. On the double chain 24 metal feed members 25 are mounted, preferably at a constant pitch, to push the pads 1 along the longitudinal axis of the structure 21, according to the direction of advancement indicated by A. As will be seen, the feed members 25 , in combination with guide systems and adjustable rails, allow to obtain the alignment of the pads 1 to the perpendicular of the movement axis. This alignment can be facilitated, as in the case illustrated here, by the substantially symmetrical shape of the plates 2 of the pads 1 and by the characteristic curvature of the plates 2 and linings 3, due to the need to copy as much as possible the shape of the brake discs, which are known to have a circular.
All’albero di trascinamento motorizzato del trasportatore 20 à ̈ posto un sistema di rilevamento di posizione, rappresentato schematicamente in 26, ad esempio un encoder, configurato per riconoscere l’esatta posizione degli elementi di avanzamento 25 rispetto ad un riferimento predeterminato, e pertanto anche la posizione delle pastiglie 1 rispetto al medesimo riferimento. The motorized drive shaft of the conveyor 20 is fitted with a position detection system, schematically represented in 26, for example an encoder, configured to recognize the exact position of the feed elements 25 with respect to a predetermined reference, and therefore also the position of the pads 1 with respect to the same reference.
Con 30 à ̈ indicata nel complesso una postazione di alimentazione, per effettuare per il carico delle pastiglie 1 sull’apparato 10 in modo semiautomatico. Nell’esempio, tale postazione include uno scivolo 31 posto all’esterno ed a monte della zona di lavorazione indicata con SA, adeguatamente protetta, in cui à ̈ effettuata l’operazione di scorching. Le pastiglie 1 possono essere ad esempio alimentate manualmente allo scivolo 31, che à ̈ provvisto di un sistema cadenzatore – in sé noto - per rilasciare singolarmente le pastiglie 1 sul trasportatore 20 in modo sincronizzato con il movimento degli elementi di avanzamento 25 associati alla doppia catena 24. In altre forme di attuazione, il caricamento delle pastiglie 1 sul trasportatore 11 può avvenire in modo automatico tramite un qualsiasi sistema di manipolazione noto nel settore, quale un sistema di presa e posizionamento (“pick and place†), ad esempio dotato di elettromagneti per la presa delle pastiglie da un magazzino ed il loro rilascio sul trasportatore 20 in modo sincronizzato al passaggio degli elementi di avanzamento 25. Come detto, inoltre, in forme di attuazione vantaggiose dell’invenzione, l’apparato di scorching secondo l’invenzione à ̈ integrato, quale ultima stazione di trattamento, in una macchina o linea più complessa, ad esempio una macchina di rettifica delle pastiglie: in tal caso, l’apparato (la stazione) di scorching sfrutta l’unità di avanzamento propria della macchina o linea di rettifica, che sarà di preferenza provvista dei sistemi regolabili in seguito descritti. The numeral 30 indicates a feeding station as a whole, to carry out semi-automatic loading of the tablets 1 onto the apparatus 10. In the example, this station includes a chute 31 placed outside and upstream of the processing area indicated with SA, adequately protected, in which the scorching operation is carried out. The tablets 1 can for example be manually fed to the chute 31, which is provided with a timing system - known per se - to release the tablets 1 individually on the conveyor 20 in a synchronized manner with the movement of the associated feed elements 25 to the double chain 24. In other embodiments, the loading of the tablets 1 onto the conveyor 11 can take place automatically by means of any handling system known in the field, such as a pick and place system (â € œpick and placeâ €), for example, equipped with electromagnets for picking up the tablets from a magazine and releasing them onto the conveyor 20 in a synchronized manner as the feed elements 25 pass. of scorching according to the invention is integrated, as the last treatment station, in a more complex machine or line, for example a retouching machine tification of the pads: in this case, the scorching apparatus (station) uses the feed unit of the grinding machine or line, which will preferably be equipped with the adjustable systems described below.
Sempre facendo riferimento all’esempio schematico illustrato, all’estremità di uscita del trasportatore 20, e quindi a valle ed all’esterno della zona di lavorazione SA, à ̈ prevista una stazione di scarico delle pastiglie 1, indicata nel complesso con 40: anche tale stazione di scarico può essere di qualsiasi concezione nota nel settore, la sua realizzazione prescindendo dalle finalità della presente invenzione. Always referring to the schematic example illustrated, at the exit end of the conveyor 20, and therefore downstream and outside the processing area SA, a pad unloading station 1 is provided, indicated as a whole with 40: also this unloading station can be of any conception known in the field, its realization regardless of the purposes of the present invention.
Nell’esempio, la macchina 10 ha un’incastellatura 11 in cui à ̈ definita, in posizione intermedia alle stazioni di alimentazione 30 e di scarico 40, la zona di lavoro SA. La zona di lavoro SA à ̈ chiusa per ragioni di sicurezza, ad esempio tramite pannelli laterali e superiore e ad essa à ̈ di preferenza associato un sistema di aspirazione fumi, indicato con EX. In the example, the machine 10 has a frame 11 in which the work area SA is defined in an intermediate position to the feeding stations 30 and unloading 40. The SA work area is closed for safety reasons, for example by means of side and top panels and it is preferably associated with a fume extraction system, indicated with EX.
Nella parte inferiore della zona di lavoro SA si estende un tratto del trasportatore 20 intermedio alle stazioni 30 e 40, mentre nella sua parte superiore à ̈ posizionato un gruppo di scansione laser, indicato complessivamente con 50, in seguito descritto. In the lower part of the work area SA extends a portion of the conveyor 20 intermediate to the stations 30 and 40, while in its upper part a laser scanning unit is positioned, indicated as a whole with 50, described below.
Aspetti particolarmente importanti di un processo di scorching mediante laser -non affrontati in EP-A-1262679 ed EP-A-1262680 - sono legati all’allineamento delle pastiglie rispetto alla linea di movimentazione, al centraggio delle pastiglie ed alla perpendicolarità rispetto al fuoco del fascio laser. Particularly important aspects of a laser scorching process - not addressed in EP-A-1262679 and EP-A-1262680 - are related to the alignment of the pads with respect to the handling line, the centering of the pads and the perpendicularity to the focus of the laser beam.
Per questo motivo, in una forma di attuazione preferita dell’invenzione, il trasportatore 20 à ̈ provvisto di un sistema di guida o vincolo laterale delle pastiglie 1, che à ̈ regolabile in funzione della tipologia delle pastiglie che debbono essere di volta in volta trattate. Molto preferibilmente, inoltre, anche le superfici sulle quali le piastre di supporto 2 delle pastiglie 1 sono fatta traslare o scorrere mediante dagli elementi di avanzamento 25 sono parte di un sistema di supporto che à ̈ regolabile in funzione della tipologia delle pastiglie che debbono essere di volta in volta trattate, e segnatamente della dimensione di larghezza delle loro piastre 2. For this reason, in a preferred embodiment of the invention, the conveyor 20 is provided with a guide or lateral constraint system for the pads 1, which can be adjusted according to the type of pads which must be treated. Very preferably, moreover, also the surfaces on which the support plates 2 of the pads 1 are made to translate or slide by means of the feed elements 25 are part of a support system which is adjustable according to the type of pads which must be of treated each time, and in particular the width dimension of their plates 2.
Ancora in figura 5, con CU à ̈ indicata schematicamente un’unità di controllo, in cui à ̈ implementata la logica di controllo che sovrintende al funzionamento dell’apparato 10 e nella quale à ̈ residente il relativo software di gestione. L’unità di controllo CU include un’interfaccia utente UI, che consente la selezione di programmi operativi predefiniti, differenziati tra loro a seconda delle diverse tipologie di pastiglie che possono essere trattare sull’apparato 10. Again in figure 5, with CU a control unit is schematically indicated, in which the control logic that supervises the operation of the apparatus 10 is implemented and in which the relative management software is resident. The CU control unit includes a UI user interface, which allows the selection of predefined operating programs, differentiated from each other according to the different types of tablets that can be treated on the device 10.
Con particolare riferimento alle figure 6 e 7, a bordo del trasportatore 20 sono installati almeno due organi a binario, longitudinalmente estesi, che realizzano appoggi o superfici localizzate per lo scorrimento per le piastre di supporto 2 delle pastiglie 1, nonché organi laterali di guida, anch’essi longitudinalmente estesi, che fungono da vincolo laterale per le pastiglie 1. With particular reference to Figures 6 and 7, at least two track members, longitudinally extended, are installed on board the conveyor 20, which provide localized supports or surfaces for sliding for the support plates 2 of the pads 1, as well as lateral guide members , also longitudinally extended, which act as a lateral constraint for the pads 1.
I due organi a binario, indicati con 27 ed in seguito definiti “binari†sono generalmente paralleli e regolabili, cioà ̈ possono traslabili o scorrevoli sopra al piano indicato con 27a, che à ̈ preferibilmente un piano magnetico, per consentire di variare la posizione relativa - più o meno prossima - dei binari stessi rispetto all’asse mediano M del trasportatore 11 e rispetto agli organi laterali di guida, indicati con 28 ed in seguito definiti per semplicità “guide laterali†. Tale possibilità di regolazione, oltre che permettere il trasporto di pastiglie 1 di differenti dimensioni d’ingombro - e segnatamente di differenti larghezze della relativa piastra 2 - ha soprattutto lo scopo di consentire l’appoggio di zone piane inferiori delle piastre 2 delle pastiglie 1 sui binari 27: In questo modo può essere agevolmente garantito il parallelismo delle pastiglie 1 rispetto al piano orizzontale, nonostante la presenza di eventuali pioli o protuberanze che spesso si trovano sul lato della piastra 2 opposta al rivestimento d’attrito 3 (si veda ad esempio figura 7, dove tre di tali protuberanze, non indicate, sono parzialmente visibili). The two track members, indicated with 27 and hereinafter defined as â € œbinaryâ € are generally parallel and adjustable, that is, they can be moved or slid over the plane indicated with 27a, which is preferably a magnetic plane, to allow the position to be varied. relative - more or less proximate - of the rails themselves with respect to the median axis M of the conveyor 11 and with respect to the lateral guide members, indicated with 28 and hereinafter defined for simplicity as â € œlateral guidesâ €. This adjustment possibility, in addition to allowing the transport of pads 1 of different overall dimensions - and in particular of different widths of the relative plate 2 - has above all the purpose of allowing the support of lower flat areas of the pads 2 plates 1 on the tracks 27: In this way the parallelism of the pads 1 with respect to the horizontal plane can be easily guaranteed, despite the presence of any pegs or protrusions that are often found on the side of the plate 2 opposite the friction lining 3 (see for example Figure 7, where three of these protuberances, not shown, are partially visible).
Nell’esempio raffigurato in figura 6, sono previste due guide laterali 28, generalmente parallele, che consentono di guidare con precisione le pastiglie 1 sul trasportatore 20. Anche la distanza tra le guide laterali 28 à ̈ regolabile ed esse sono previste - anche quando non à ̈ presente un’unità di carico 30 del tipo qui esemplificato -anche sulla struttura 21 del trasportatore 20, in modo da vincolare al preciso movimento lineare le pastiglie 1 nel corso del loro movimento sui binari 27 nella direzione di avanzamento A. In the example shown in figure 6, two side guides 28 are provided, generally parallel, which allow the pads 1 to be guided precisely on the conveyor 20. The distance between the side guides 28 is also adjustable and they are provided - even when There is no load unit 30 of the type exemplified here - also on the structure 21 of the conveyor 20, so as to constrain the pads 1 to the precise linear movement during their movement on the tracks 27 in the direction of advancement A.
Nella forma di attuazione preferita dell’invenzione, ai binari 27 ed alle guide laterali 28 sono associati rispettivi sistemi di attuazione motorizzati, non visibili, gestiti dall’unità di controllo CU dell’apparato 10. In tal modo, nel momento in cui un operatore avvia l’esecuzione, sull’interfaccia utente UI, di un programma operativo relativo ad un determinato tipo (codice) di pastiglia da trattare, i due sistemi di attuazione regolano automaticamente le posizioni dei binari 27 e delle guide 28, per adattarsi alle pastiglie che verranno successivamente trattate nell’apparato 10. In the preferred embodiment of the invention, the tracks 27 and the lateral guides 28 are associated with respective motorized actuation systems, not visible, managed by the control unit CU of the apparatus 10. In this way, at the moment in which an operator starts the execution, on the user interface UI, of an operating program relating to a specific type (code) of tablet to be treated, the two actuation systems automatically adjust the positions of the tracks 27 and the guides 28, to adapt to the tablets that will be subsequently treated in the apparatus 10.
In una forma di attuazione preferita, il movimento di regolazione dei binari 27 e delle guide 28 à ̈ realizzato mediante rispettivi sistemi di attuazione con viti a passo destrorso e sinistrorso, contrapposte in modo tale per cui il movimento di binari e guide sia sempre simmetrico in qualsiasi posizione essi vengono movimentati, come esemplificato dalle frecce in tratteggio di figura 7. I suddetti sistemi di attuazione sono indipendenti fra loro, in quanto le quote di posizionamento di binari e guide differiscono in dipendenza della forma della pastiglia (supporto metallico 2 e materiale d’attrito 3). In a preferred embodiment, the adjustment movement of the tracks 27 and of the guides 28 is carried out by means of respective actuation systems with right-hand and left-hand pitch screws, opposed in such a way that the movement of the tracks and guides is always symmetrical in any position they are moved, as exemplified by the dashed arrows in figure 7. The aforementioned actuation systems are independent of each other, since the positioning positions of the tracks and guides differ depending on the shape of the pad (metal support 2 and material of € ™ friction 3).
Di preferenza le guide 28 giacciono superiormente alla piastra 2 delle pastiglie 1, quando queste scorrono sui binari 27, in modo da espletare la loro funzione di vincolo sostanzialmente in corrispondenza dei lati opposti del materiale d’attrito 3 delle pastiglie 1, come esemplificato nelle figure 6 e 7. Sempre a titolo preferenziale, gli elementi di avanzamento 25 interferiscono, nel loro avanzamento, con un lato (il frontale o il posteriore) delle sole piastre 2. Preferably the guides 28 lie above the plate 2 of the pads 1, when these slide on the tracks 27, so as to perform their constraint function substantially in correspondence with the opposite sides of the friction material 3 of the pads 1, as exemplified in the Figures 6 and 7. Again preferentially, the advancement elements 25 interfere, in their advancement, with one side (the front or the rear) of the plates 2 only.
In figura 8 Ã ̈ rappresentato in forma schematica il gruppo di scansione 50. In una forma di attuazione preferita, il generatore della radiazione laser impiegato, rappresentato schematicamente in LG, Ã ̈ un generatore laser a diodi, con potenza modulabile da 0 a circa 2000 W, particolarmente dotato di fibra ottica OF per il trasporto del fascio laser alla zona di lavorazione WA. Figure 8 shows the scanning unit 50 in schematic form. In a preferred embodiment, the laser radiation generator used, schematically represented in LG, is a diode laser generator, with a power that can be modulated from 0 to about 2000 W, particularly equipped with optical fiber OF for transporting the laser beam to the WA processing area.
Il fascio laser B generato dal generatore laser a diodi viene portato, tramite la fibra ottica OF, ad un collimatore CL, ed indirizzato al dispositivo di scansione in senso stretto, che devia il fascio B di 90°, comunque in modo da puntarlo in direzione delle pastiglie 1 movimentate dal sottostante trasportatore 20. The laser beam B generated by the diode laser generator is brought, through the optical fiber OF, to a collimator CL, and directed to the scanning device in the strict sense, which deflects the beam B by 90 °, in any case so as to point it in the direction of the pads 1 moved by the underlying conveyor 20.
Nella forma di attuazione preferita, il dispositivo di scansione impiegato prevede l’utilizzo di due specchi M1 e M2, preferibilmente raffreddati ad acqua e rivestiti superficialmente con materiali adatti alla riflessione del fascio laser, i quali specchi sono azionati secondo rispettivi assi di azionamento X e Y mediante galvanometri G1 e G2 ad alta velocità . Gli specchi M1 e M2 movimentati dai galvanometri G1 e G2 consentono di posizionare il fascio laser B in qualsiasi punto di un’area di lavoro WA definita dalla tipologia di una lente F-Theta FL. Il fascio B viene collimato di preferenza per l’ottenimento di uno spot di diametro compreso tra 1,5 e 3 mm, particolarmente un diametro approssimativamente di 2 mm. In the preferred embodiment, the scanning device used provides for the use of two mirrors M1 and M2, preferably water-cooled and coated on the surface with materials suitable for the reflection of the laser beam, which mirrors are operated according to respective drive axes X and Y by means of high-speed G1 and G2 galvanometers. The M1 and M2 mirrors moved by the G1 and G2 galvanometers allow to position the laser beam B in any point of a WA working area defined by the type of an F-Theta FL lens. The beam B is preferably collimated to obtain a spot with a diameter between 1.5 and 3 mm, particularly a diameter of approximately 2 mm.
Nell’esempio di attuazione qui considerato, à ̈ impiegata una lente F-Theta che copre un’area di lavoro WA di circa 250 x 250 mm. Per quanto non sia escluso l’impiego di lenti più grandi (ad esempio sino a coprire un’area di 400 x 400 mm) il limite di 250 x 250 mm deve intendersi preferibile poiché, oltre questa misura, la deformazione del fascio laser B può risultare troppo elevata per consentirne un buon puntamento ed una buona distribuzione dell’energia all’interno dello spot. In the example of implementation considered here, an F-Theta lens is used which covers a WA working area of approximately 250 x 250 mm. Although the use of larger lenses (for example up to covering an area of 400 x 400 mm) is not excluded, the limit of 250 x 250 mm must be considered preferable since, beyond this measurement, the deformation of the beam laser B may be too high to allow a good aiming and a good distribution of the energy inside the spot.
Grazie all’impiego di galvanometri G1 e G2, la velocità di spostamento del fascio B, e quindi del relativo spot puntiforme, à ̈ molto elevata, indicativamente sino a 6000 mm/sec; grazie a questa alta velocità , à ̈ possibile scansionare e quindi sottoporre a scorching - in tempi molto rapidi e particolarmente con precisione di 20µrad - l’intera superficie d’attrito 3a di ogni singola pastiglia 1 (come si à ̈ visto, la superficie d’attrito 3a non corrisponde necessariamente a tutta la superficie superiore del rivestimento 3 - si vedano i casi delle pastiglie delle figure 3 e 4). Thanks to the use of G1 and G2 galvanometers, the speed of movement of the beam B, and therefore of the relative point spot, is very high, approximately up to 6000 mm / sec; thanks to this high speed, it is possible to scan and then subject to scorching - very quickly and particularly with a precision of 20µrad - the entire friction surface 3a of each single pad 1 (as we have seen, the friction surface 3a does not necessarily correspond to the entire upper surface of the lining 3 - see the cases of the pads of figures 3 and 4).
Il percorso o traiettoria dello spot laser sulla superficie superiore del materiale d’attrito 3 della pastiglia 1 viene definito dall’unità di controllo CU che, all’atto della selezione del programma operativo selezionato in base al tipo di pastiglia, carica un file che identifica perfettamente il perimetro dell’area 3a da sottoporre a trattamento: all’interno di questa area à ̈ impostato il percorso o traiettoria che lo spot laser deve seguire per trattare l’area stessa, ad esempio con movimenti tipo rastering, eventualmente con ripetuti passaggi successivi. Il suddetto file, ad esempio un file grafico che ovviamente varia in funzione delle diverse tipologie di pastiglie da trattare, viene come detto caricato in automatico dall’unità di controllo CU quando sull’interfaccia utente UI à ̈ selezionato il programma di funzionamento corrispondente al codice/tipo di pastiglia da trattare. The path or trajectory of the laser spot on the upper surface of the friction material 3 of the pad 1 is defined by the control unit CU which, when selecting the operating program selected according to the type of pad, loads a file that perfectly identifies the perimeter of area 3a to be treated: within this area the path or trajectory that the laser spot must follow to treat the area itself is set, for example with rastering-like movements , possibly with repeated successive steps. The aforementioned file, for example a graphic file that obviously varies according to the different types of pads to be treated, is loaded automatically by the CU control unit when the corresponding operating program is selected on the UI user interface. the code / type of tablet to be treated.
Si apprezzerà che, grazie al dispositivo di scanner basato sull’impiego di due specchi e relativi galvanometri, nonché alla predisposizione di adeguati programmi operativi, risulta possibile sottoporre all’azione dello spot laser qualsiasi sagoma a piacimento, che possa ricopiare esattamente la superficie di interesse 3a del materiale d’attrito 3. Pertanto, con riferimento ad esempio alle pastiglie delle figure 1-2, il dispositivo di scansione verrà ad essere comandato in modo che lo spot laser sottoponga a scorching un’area 3a corrispondente all’intera faccia superiore del rivestimento d’attrito 3, seguendone con precisione il perimetro, nonostante la presenza di tratti raggiati e rientranze e senza rischi che il fascio B raggiunga la piastra 2. Parimenti, nel caso delle pastiglie di figura 3, risulta possibile effettuare lo scorching della sola area 3a intermedia alle due fresature 3b e, nel caso di figura 4, effettuare lo scorching delle sole aree 3a separate dalla scanalatura intermedia 3d. It will be appreciated that, thanks to the scanner device based on the use of two mirrors and related galvanometers, as well as to the preparation of suitable operating programs, it is possible to subject any shape to the laser spot to the action of any desired shape, which can exactly copy the surface of interest 3a of the friction material 3. Therefore, with reference for example to the pads of figures 1-2, the scanning device will be controlled so that the laser spot scorches an area 3a corresponding to the The entire upper face of the friction lining 3, following its perimeter with precision, despite the presence of rounded sections and recesses and without risk that the beam B reaches the plate 2. Likewise, in the case of the pads in figure 3, it is It is possible to scorch only the intermediate area 3a to the two millings 3b and, in the case of figure 4, to scorch only the areas 3a separated from the sc 3d intermediate analysis.
Secondo una caratteristica importante dell’invenzione, il movimento dei galvanometri G1 e G2 viene comandato dall’unità di controllo tenendo contro del movimento delle pastiglie 1 nella direzione di avanzamento A sul trasportatore 20, onde consentire allo spot laser di “inseguire†la pastiglia 1 durante il suo transito nell’area di lavoro WA, ed eventualmente eseguire due o più passate identiche sulla sua superficie d’attrito 3a. According to an important feature of the invention, the movement of the galvanometers G1 and G2 is controlled by the control unit taking into account the movement of the pads 1 in the direction of advancement A on the conveyor 20, in order to allow the laser spot to â € œfollowâ € the pad 1 during its transit in the work area WA, and possibly carry out two or more identical passes on its friction surface 3a.
A tale scopo deve essere determinata la velocità di avanzamento delle pastiglie 1. Il parametro relativo alla velocità di avanzamento può essere un parametro fisso, essendo note le caratteristiche del trasportatore 20 e del suo sistema di motorizzazione. Di preferenza, tuttavia, la velocità di avanzamento del trasportatore 11 à ̈ costantemente rilevata, onde assicurare una maggiore precisione di trattamento. L’informazione di velocità può essere vantaggiosamente ottenuta sfruttando il precedentemente citato sistema di rilevamento 26 di posizione degli elementi di avanzamento 15, ad esempio impiegando allo scopo un encoder incrementale. In alternativa può essere previsto un apposito sistema di rilevazione, ad esempio basato sull’impiego di due sensori ottici o di prossimità , posti ad una distanza predefinita tra loro nella direzione di avanzamento e che vengono eccitati sequenzialmente dal passaggio degli elementi di avanzamento 25: essendo nota la distanza “d†tra i due sensori, e potendo l’unità di controllo CU conteggiare il tempo “t†che intercorre tra l’eccitazione sequenziale dei due sensori, la stessa unità CU à ̈ agevolmente in grado di calcolare la velocità di avanzamento “s†(s=d/t). Ovviamente, qualsiasi altro sistema noto può essere impiegato per la rilevazione della velocità di avanzamento delle pastiglie sul trasportatore 20 (ad esempio includente una dinamo tachimetrica o altro simile dispositivo sensore associato ad uno degli alberi del trasportatore 20). For this purpose, the speed of advancement of the pads 1 must be determined. The parameter relating to the speed of advancement can be a fixed parameter, since the characteristics of the conveyor 20 and of its motorization system are known. Preferably, however, the speed of advancement of the conveyor 11 is constantly measured, in order to ensure greater treatment precision. The speed information can be advantageously obtained by exploiting the previously mentioned system 26 for detecting the position of the feed elements 15, for example by using an incremental encoder for this purpose. Alternatively, a special detection system can be provided, for example based on the use of two optical or proximity sensors, placed at a predefined distance between them in the direction of advancement and which are sequentially excited by the passage of the advancement elements 25: since the distance â € œdâ € between the two sensors is known, and since the control unit CU can count the time â € œtâ € that elapses between the sequential excitation of the two sensors, the same unit CU is easily able to calculate the feed rate â € œsâ € (s = d / t). Obviously, any other known system can be used for detecting the speed of advancement of the pads on the conveyor 20 (for example including a tachometer dynamo or other similar sensor device associated with one of the shafts of the conveyor 20).
Tramite un interpolatore implementato nell’unità di controllo CU il parametro rappresentativo della velocità di avanzamento delle pastiglie 1 à ̈ utilizzato per correggere la traiettoria del fascio laser predefinita mediante il precedentemente citato file che identifica il perimetro dell’area o delle aree 3a del materiale d’attrito che debbono essere sottoposte a scorching. In tal modo, grazie all’interpolatore, l’unità di controllo CU individua i nuovi punti della traiettoria per lo spot laser nell’ambito dell’area di lavoro WA, modificando i punti definiti nel suddetto file in funzione della variabile rappresentata dalla velocità di avanzamento. Through an interpolator implemented in the control unit CU, the parameter representing the speed of advancement of the pads 1 is used to correct the predefined laser beam trajectory using the previously mentioned file that identifies the perimeter of the area or areas 3a of the friction material that must be scorched. In this way, thanks to the interpolator, the control unit CU identifies the new points of the trajectory for the laser spot within the WA work area, modifying the points defined in the aforementioned file according to the variable represented by the forward speed.
Il funzionamento dell’apparato 10 può essere schematicamente riassunto nel modo che segue. Un operatore seleziona mediante l’interfaccia utente UI dell’unità di controllo CU il programma operativo corrispondente alla tipologia di pastiglie da trattare, con l’unità di controllo CU che comanda di conseguenza la regolazione in automatico della posizione dei binari 27 e delle guide 28, nonché il caricamento in memoria del file che identifica il perimetro delle superfici 3a per le particolari pastiglie da trattare, ovvero l’area o le aree della faccia superiore del materiale d’attrito da sottoporre a scorching (e quindi i punti teorici della traiettoria che lo spot laser dovrebbe compiere). The operation of the apparatus 10 can be schematically summarized as follows. An operator selects through the user interface UI of the control unit CU the operating program corresponding to the type of tablets to be treated, with the control unit CU which consequently controls the automatic adjustment of the position of the tracks 27 and of the guides 28, as well as the loading in memory of the file that identifies the perimeter of the surfaces 3a for the particular pads to be treated, that is the area or areas of the upper face of the friction material to be scorched (and therefore the theoretical points of the trajectory that the laser spot should travel).
Dopo il caricamento di una certa quantità di pastiglie 1 nella stazione di alimentazione 30 – sufficiente all’avvio della lavorazione – l’apparato 10 viene avviato. La stazione 30 rilascia singolarmente le pastiglie 1, in modo sincronizzato al passaggio degli elementi di avanzamento 25, la cui posizione à ̈ nota, grazie al loro passo costante ed al sistema di rilevamento 26, tramite il quale all’unità di controllo CU à ̈ anche fornita la velocità di avanzamento. Come detto, le pastiglie 1 vengono spinte dagli elementi di avanzamento 25, con il vincolo laterale dato dalle guide laterali 28 ed il supporto locale dato dai binari 27 che garantiscono l’allineamento delle pastiglie rispetto alla linea di movimentazione, il centraggio delle pastiglie e la perpendicolarità della superficie delle pastiglie rispetto al fascio laser. After loading a certain quantity of tablets 1 into the feeding station 30 - sufficient to start processing - the apparatus 10 is started. The station 30 releases the pads 1 individually, in a synchronized manner with the passage of the feed elements 25, whose position is known, thanks to their constant pitch and to the detection system 26, through which the control unit CU is Forward speed is also provided. As mentioned, the pads 1 are pushed by the feed elements 25, with the lateral constraint given by the side guides 28 and the local support given by the tracks 27 which guarantee the alignment of the pads with respect to the movement line, the centering of the pads and the perpendicularity of the pad surface with respect to the laser beam.
Quando una pastiglia penetra nell’ambito dell’area di lavoro WA (il che può essere rilevato tramite il sistema 26), l’unità di controllo CU comanda l’attivazione del generatore laser LG e dei galvanometri G1 e G2, di modo che i relativi specchi R1, R2 indirizzino lo spot laser di cui al fascio B sulla superficie 3a del rivestimento d’attrito 3. When a tablet enters the WA working area (which can be detected via system 26), the CU control unit commands the activation of the LG laser generator and the G1 and G2 galvanometers, so that the relative mirrors R1, R2 direct the laser spot referred to in beam B on the surface 3a of the friction lining 3.
I galvanometri vengono controllati di modo che lo spot laser compia una traiettoria tale da sottoporre a trattamento l’intera faccia superiore del rivestimento d’attrito 3 (pastiglie delle figure 1 e 2) o l’area o le aree predefinite 3a di tale faccia (pastiglie delle figure 3 e 4), mentre la pastiglia avanza nell’ambito dell’area di lavoro WA. Come detto, i punti della traiettoria effettiva seguita dallo spot laser sono determinati dall’interpolatore implementato nell’unità di controllo CU, sulla base delle coordinate predefinite tramite il suddetto file che identifica il perimetro delle aree da trattare, corrette in funzione della variabile rappresentata dalla velocità di avanzamento. The galvanometers are controlled so that the laser spot follows a trajectory such as to treat the entire upper face of the friction coating 3 (pads in figures 1 and 2) or the predefined area or areas 3a of this face (pads of figures 3 and 4), while the pad advances within the WA work area. As mentioned, the points of the actual trajectory followed by the laser spot are determined by the interpolator implemented in the CU control unit, based on the predefined coordinates through the aforementioned file that identifies the perimeter of the areas to be treated, corrected according to the variable represented by the forward speed.
In questo modo lo spot laser apporta energia e sviluppa calore sulla superficie 3a del rivestimento 3, in modo non repentino e senza il rischio di portare a fusione le fibre metalliche che sono quasi sempre contenute all’interno delle mescole che compongono il materiale d’attrito. Il suddetto controllo del dispositivo di scansione consente di evitare che lo spot laser incida sulla piastra di supporto 2 delle pastiglie o su organi del trasportatore 20. I fumi che si originano a seguito della bruciatura superficiale del materiale d’attrito 3 vengono evacuati dalla zona di trattamento mediante il sistema di aspirazione EX. In this way the laser spot brings energy and develops heat on the surface 3a of the coating 3, in a non-sudden way and without the risk of melting the metal fibers which are almost always contained within the compounds that make up the material. ™ friction. The aforementioned control of the scanning device makes it possible to prevent the laser spot from striking the support plate 2 of the pads or on the parts of the conveyor 20. The fumes that originate as a result of the superficial burning of the friction material 3 are evacuated from the area treatment by means of the EX suction system.
Si apprezzerà che, aumentando la velocità con cui lo spot laser B scannerizza la superficie d’attrito 3a e - se necessario - ripetendo la scansione una o più volte, la temperatura superficiale del materiale d’attrito può essere portata a valori prossimi a 600-700 °C, che rappresenta il campo di temperature più adatte al tipo di lavorazione da effettuare. It will be appreciated that by increasing the speed with which the laser spot B scans the friction surface 3a and - if necessary - by repeating the scan one or more times, the surface temperature of the friction material can be brought to values close to 600-700 ° C, which represents the temperature range most suitable for the type of processing to be carried out.
Nel caso di pastiglie di grandi dimensioni e/o nel caso in cui si voglia penetrare più in profondità con il processo di bruciatura dei materiali organici, il processo di scorching può essere sdoppiato, ovverosia possono essere previsti due gruppi di scansione 50, uno a valle dell’altro lungo il trasportatore 20, come esemplificato in figura 9. In una realizzazione preferita, quale quella esemplificata in figura 9, tra i due gruppi 50 à ̈ installata un’unità di spazzolatura o di rettifica fine, indicata con 60, per la rimozione del primo strato carbonizzato (0,05/0,1 mm) mediante il primo gruppo 50. L’operazione di spazzolatura o rettifica fine eseguita dall’unità 60 consente una migliore penetrazione del fascio laser B del secondo gruppo 50. In the case of large tablets and / or in the case in which it is desired to penetrate deeper with the burning process of the organic materials, the scorching process can be doubled, i.e. two scanning groups 50 can be provided, one downstream of the other along the conveyor 20, as exemplified in figure 9. In a preferred embodiment, such as that exemplified in figure 9, between the two groups 50 a brushing or fine grinding unit is installed, indicated with 60, for the removal of the first carbonized layer (0.05 / 0.1 mm) by means of the first group 50. The brushing or fine grinding operation performed by the unit 60 allows a better penetration of the laser beam B of the second group 50 .
E chiaro che numerose varianti sono possibile per la persona esperta al procedimento ed all’apparato descritto come esempio, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione così come definita nelle rivendicazioni allegate. It is clear that numerous variants are possible for the person skilled in the process and apparatus described as an example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the attached claims.
In precedenza si à ̈ fatto riferimento ad un’impostazione manuale del programma operativo dell’apparato 10, mediante l’interfaccia utente UI. Ovviamente, nulla vieta di associare all’unità di controllo CU sistemi di rilevamento automatico della tipologia di pastiglie alimentate all’apparato 10, ad esempio sistemi di riconoscimento ottico implementati con l’impiego di una telecamera. Previously, reference was made to a manual setting of the operating program of the device 10, through the user interface UI. Obviously, there is nothing to prevent the association of automatic detection systems of the type of tablets fed to the apparatus 10 to the control unit CU, for example optical recognition systems implemented with the use of a video camera.
Naturalmente, quando l’apparato secondo l’invenzione à ̈ parte di una macchina o linea comprendente più unità di lavorazione (ad esempio un’unità di rettifica ed un’unità di scorching), la logica di controllo del sistema laser sarà implementata nell’unità di controllo di una tale macchina o linea. Naturally, when the apparatus according to the invention is part of a machine or line comprising several processing units (for example a grinding unit and a scorching unit), the control logic of the laser system it will be implemented in the control unit of such a machine or line.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000454A ITTO20120454A1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000454A ITTO20120454A1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20120454A1 true ITTO20120454A1 (en) | 2013-11-26 |
Family
ID=46833102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000454A ITTO20120454A1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITTO20120454A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3812441A4 (en) * | 2018-05-11 | 2022-07-20 | Nisshinbo Brake Inc. | Method for manufacturing friction material |
| IT202100024245A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-21 | Aft S P A | Apparatus and method for laser welding of cutting tools |
| IT202200006515A1 (en) | 2022-04-01 | 2023-10-01 | Aft S P A | Procedure and apparatus for the treatment of "scorching" of friction linings of brake pads |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1258560A (en) * | 1984-06-08 | 1989-08-22 | James G. Allen | Method of searing an engagement surface of a brake pad |
| JPH11269536A (en) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Nisshinbo Ind Inc | Scorching of friction material |
| EP1262680A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-04 | TMD Friction GmbH | Process for manufacturing a brake pad |
| EP1262679A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-04 | TMD Friction GmbH | Method for improving a brake pad for disc brakes and brake pad obtained by this method |
-
2012
- 2012-05-25 IT IT000454A patent/ITTO20120454A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1258560A (en) * | 1984-06-08 | 1989-08-22 | James G. Allen | Method of searing an engagement surface of a brake pad |
| JPH11269536A (en) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Nisshinbo Ind Inc | Scorching of friction material |
| EP1262680A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-04 | TMD Friction GmbH | Process for manufacturing a brake pad |
| EP1262679A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-04 | TMD Friction GmbH | Method for improving a brake pad for disc brakes and brake pad obtained by this method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3812441A4 (en) * | 2018-05-11 | 2022-07-20 | Nisshinbo Brake Inc. | Method for manufacturing friction material |
| IT202100024245A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-21 | Aft S P A | Apparatus and method for laser welding of cutting tools |
| IT202200006515A1 (en) | 2022-04-01 | 2023-10-01 | Aft S P A | Procedure and apparatus for the treatment of "scorching" of friction linings of brake pads |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2875897B1 (en) | Method of and device for controlling an irradiation system for producing a three-dimensional workpiece | |
| JP2022036306A5 (en) | ||
| KR101189060B1 (en) | Jig apparatus for laser welding | |
| KR101642280B1 (en) | Railway Maintenance Apparatus and Method using Laser Cladding and Laser Profile Scanning | |
| JP2015529161A5 (en) | ||
| JP6349970B2 (en) | Substrate cutting method and substrate cutting apparatus | |
| CA2951744A1 (en) | 3d printing device for producing a spatially extended product | |
| ITTO20120454A1 (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR "SCORCHING" TREATMENT OF FRENCH PADS OF FRENCH PADS | |
| CN109420762B (en) | 3D printing device and method | |
| JP2005193285A5 (en) | ||
| JP2016107299A (en) | Laser cleaning device | |
| JP6952832B2 (en) | Laser processing method and laser processing equipment | |
| EP1500484A4 (en) | Method and system for machining fragile material | |
| JP2013015824A5 (en) | ||
| KR100597907B1 (en) | Method and apparatus for processing object using laser | |
| KR101200789B1 (en) | Method for dividing brittle material substrate | |
| US9636776B2 (en) | Laser-based marking method and apparatus | |
| US20200222128A1 (en) | Robot and method for treating surfaces | |
| JP2006273695A (en) | Apparatus for and method of treating cut surface of glass plate | |
| JP6397685B2 (en) | Work table device | |
| JP2013119098A (en) | Laser beam build-up welding device and laser beam build-up welding method | |
| WO2016083909A1 (en) | Station for processing the surfaces of ceramic products, punches, dies and processing method | |
| KR102270530B1 (en) | Method for bending of glass and tempered glass using laser | |
| KR102111388B1 (en) | Gas cutting device | |
| TWI443766B (en) | Apparatus for patterning laminated substrate |