JP4949544B2 - ベルト研削装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の転向ローラの回りをエンドレスに案内される研削ベルトと、この研削ベルトを押圧装置によって工作物に押圧させる圧力シューと、押圧力を調節することができる押圧制御装置と、を具備するベルト研削装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
このタイプのベルト研削装置は、例えばEP 0 155 380 B1 によって知られている。そこに記載されたベルト研削装置は多数の並設された圧力シューを備えた圧力ビームを有する。これらの圧力シューは工作物の輪郭を検出する検出装置によって作動状態又は非作動状態に制御可能である。それ故に、工作物が搬送装置によって圧力ビームの下を運ばれて通過するとき、工作物にとって実際に必要な圧力シューのみが作動状態の研削位置へと制御される。作動状態に切り換えられた圧力シューによる押圧力の、この場合に考慮される調整は、特に以下の機能を、すなわち、工作物の角の望ましくない円筒研削を防ぐために、工作物の縁部分との極僅かな接触力を有する圧力シューを、比較的僅かな押圧力によって工作物へと押圧する機能を有する。押圧力の制御は、好ましくは、コイルを流れる電流に左右され、押圧力を有する電磁石でなされる。しかし、例えば液圧式に又は空気圧式に作用する他の押圧装置も可能である。
【０００３】
ベルト研削装置の制御のこの知られた原理の実現化は、例えば工作物の輪郭が検出され、工作物の中央領域のために、押圧装置による押圧力が考えられ、この押圧力が電磁石による制御の場合に、圧力シューの電磁石により所定の電流を生起することによって、なされる。類似のことが、空気圧式又は液圧式駆動装置による考えられる実現化に当て嵌まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記タイプのベルト研削装置に関する発明者の広範な実験及び経験によって、上記タイプの、既に非常に高度に開発されたベルト研削装置もなお改良可能であるという認識が生じた。
【０００５】
本発明の課題は、複数の転向ローラの回りをエンドレスに案内される研削ベルトと、この研削ベルトを押圧装置によって工作物の方へ押圧する圧力シューと、押圧力を調節することができる押圧制御装置と、を具備するベルト研削装置を、研削結果を最適化するように、改善することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、圧力シューの移動を感知する検出装置と、圧力シューの感知された移動に従って押圧制御装置に影響を及ぼす評価装置と、を有すること、によって解決される。
【０００７】
本発明によって、公知のベルト研削装置における若干数の改善が可能である。
【０００８】
第１の効果は、押圧装置による押圧力の制御が所定の押圧力によって圧力シューを工作物の方向に押すが、しかし、このことが転向ローラの間に設けられたエンドレスに回転する研削ベルトによってなされること、にある。薄い工作物の場合に、圧力シューは、厚い工作物の場合よりも明らかに大きく移動される。研削ベルトが転向ローラの間でエンドレスに案内されているので、研削ベルトの比較的大きな撓みは、研削ベルトの必要な緊張によって、詳しくは、撓みを可能にする、研削ベルトの転向ローラの、弾性的な支持の反力によってだけでなく、圧力シューの縁部と隣接の転向ローラとの間で研削ベルトが占める比較的大きな角度によっても、比較的高い反力を引き起こす。従って、発明の好ましい実施の形態では、研削ベルトの反力の変化は研削ベルトの撓みに応じて評価装置に入力されることができるので、圧力シューの移動の測定による撓みの測定に基づいて、比較的高い反力は相応に高い押圧力によって相殺されることができる。このことから、薄い工作物の表面が厚い工作物の表面と同じ押圧力で従ってまた同じ研削結果で研削されるという結果が生じる。
【０００９】
更に、本発明は、押圧装置の経路・力曲線の非線形の補償を可能にする。押圧装置である電磁石の中位の撓みの際に所定の励起電流によって発生される押圧力は、小さいか大きい撓みの際の変化を、従って、圧力シューの移動を被る。本発明に基づいて圧力シューの移動を検出することによって、押圧力を相応に変化することが可能であるのは、押圧装置の力・経路曲線が評価装置に入力可能である場合である。このことは予め手動で生じることができるが、作動中でも押圧力の測定によって生じることができる。
【００１０】
本発明のための特に好都合な適用例は、同一の研削ベルトに作用する圧力ビームを形成する、多数の並設された圧力シューと、工作物を圧力ビームの方へ搬送する搬送装置と、工作物の輪郭用の検出装置と、この検出装置の信号に応じて圧力シューを作動状態及び非作動状態に切り換えるための制御装置と、を具備するベルト研削装置の場合に、生じる。
【００１１】
この場合に好都合にも押圧力を工作物の端領域において減少することができることの他に、本発明に基づき、特に、工作物の端領域における、圧力シューの移動を、工作物の他の領域、好ましくは中央の領域における、少なくとも１つの圧力シューの検出された移動によって制限すること、は適切である。このことによって、敏感な領域では比較的高い研削作用が全然なされないことが保証される。
【００１２】
更に、本発明は、圧力シュー自らが工作物の輪郭の正しく外側に位置しているので、工作物自体を研削する必要のない圧力シューを、少なくとも部分的に移動することができる。その目的は、研削ベルトが、工作物の縁部にやっと作動している圧力シューにおいて、比較的高い湾曲従ってまた比較的高い反力を、すなわち、この領域における押圧力の望ましくない減少をもたらすであろう反力を形成しないこと、を達成するためである。研削自体には最早不要な隣接した圧力シューを工作物の方向に移動することによって、研削に必要な端の圧力シューは、更に内側にある圧力シューと同じような、研削ベルトの実質的に線形の延び具合と向き合う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を詳述する。図１は研削ベルト１が複数の転向ローラ２の回りをエンドレスに案内されていることを示している。図１では、これらの転向ローラ２のうち２つが示されている。転向ローラ２の間には圧力シュー３が設けられており、この圧力シュー３は、押圧装置としての電磁石４によって転向ローラ２間の研削ベルト１の部分に押圧され得る。この圧力シュー３のシャフト５は、電磁石４の中に入り込んでおり、電磁石４のコイルを流れる所定の電流によって、電磁石４から押し出される。
【００１４】
圧力シュー３には永久磁石６が取り付けられており、この永久磁石６は、電磁石４のハウジングに固定式に保持されたセンサー７（磁気ひずみセンサー又はホールであってもよい）と共に、圧力シュー３の移動路(Verstellweg) 用の位置決め検出器として用いられる。
【００１５】
研削ベルト１の緊張は、圧力シュー３によって引き起こされる、２つの示された転向ローラ２の間の真っ直ぐな結合からの研削ベルト１の撓みに対する、反力Ｆ_Ｒを考慮する。この反力Ｆ_Ｒは、図１に示した力の平行四辺形が示すように、圧力シュー３から転向ローラ２へ延びる力のベクトルＦ１ 及びＦ２ の大きさと、２つのベクトルＦ１ ，Ｆ２ の方向に依存している。力のベクトルＦ１ ，Ｆ２ の大きさが等しいときは、図１に示した僅かな撓みによって、極僅かな反力Ｆ_Ｒが発生し、また、図２に示すように圧力シュー３の移動が大きいとき、このことに関連して転向ローラ２間の研削ベルト１の撓みが大きいとき、著しく大きな反力Ｆ_Ｒが発生する。研削ベルト１の撓み従ってまた圧力シュー３の移動の程度は検出装置（永久磁石６とセンサー７）によって測定され、（図示しない）評価手段において、比較的大きい反力Ｆ_Ｒを補償する比較的大きい押圧力を発生させるために、用いられる。それ故に、工作物に作用する合力は２つの場合に等しい大きさであることができる。
【００１６】
類似のことは、圧力シュー３の移動路に応じた、電磁石４の電流・力曲線の変化にも該当する。このことに関しても、検出装置（永久磁石６とセンサー７）の出力信号によって、補償が制御されることができる。
【００１７】
図３は、並設された複数の圧力シュー３により構成された圧力ビーム及び研削ベルト１の下で搬送される工作物８のための、圧力シュー３のこれまで通常の移動を略示している。圧力シュー３のうち工作物８の輪郭と整列する圧力シューのすべては、研削のために作動状態に切り換えられ、すなわち、位置Ｓ２ へもたらされる。工作物８の輪郭に対応しない圧力シュー３は静止位置Ｓ０ に留まる。この場合、工作物８の縁部のみを押圧する圧力シューは比較的僅かな押圧力のみを有する。
【００１８】
図４に示された、本発明の実施の形態では、図３と同じ研削状態で、更に、研削する端の圧力シュー３が位置Ｓ２ へ動かされるが、そのときに隣の圧力シューは、静止位置Ｓ０ と研削位置Ｓ２ との間にある位置Ｓ１ へ動かされる。このような移動は、圧力シュー３の位置検出器によって、本発明に基づき可能である。研削過程にとって不要な圧力シュー３の、位置Ｓ１ への移動は、研削する端に位置する圧力シュー（位置Ｓ２ ）への研削ベルト１の変形によって、反力を減少させる。
【００１９】
図５に示された、本発明の他の実施の形態では、研削する端の圧力シュー３に隣接する、最早研削に不要な圧力シュー３も、位置Ｓ２ に移動され、いわば、研削する端の圧力シュー３の位置Ｓ２ に連行される。その目的は、研削する端に位置する圧力シュー３による、研削ベルト１のすべての反力を、軽減するためである。
【００２０】
本発明の、図４及び５に示した変更の実施の形態は、圧力シュー３の移動を感知する検出装置６，７に基づいて、実現可能である。押圧力Ｆをただ制御するだけでは、この結果は達成されないであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、回転する研削ベルトに作用する、電磁石で作動される圧力シューが、厚い工作物の場合に僅かに移動する状態を示した略図である。
【図２】図２は、薄い工作物の場合に圧力シューが大きく移動したことを示している、図１に基づく図である。
【図３】図３は従来技術に基づく圧力シューの移動の略図である。
【図４】図４は、本発明の１つの実施の形態に基づく、工作物の端領域における圧力シューの略図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施の形態に基づく、工作物の端領域における圧力シューの略図である。
【符号の説明】
１ 研削ベルト
２ 転向ローラ
３ 圧力シュー
４ 押圧装置
６ 永久磁石
７ センサー
８ 工作物
Ｆ_Ｒ 反力。

Claims (3)

1. 少なくとも２つの転向ローラ（２）の回りをエンドレスに案内される研削ベルト（１）と、
   前記少なくとも２つの転向ローラ（２）のうち隣接した２つの転向ローラ（２）間の、前記研削ベルト（１）の部分に対向するように配置され、研削ベルト（１）を研削ベルト（１）の反力に抗して撓ませて、研削ベルト（１）を工作物（８）に所定の押圧力で押圧させて研削ベルトにより工作物を研削させるように、工作物の方向に移動可能な圧力シュー（３）と、
   前記隣接した2つの転向ローラ（2）の位置が固定された状態で、前記圧力シュー（３）を工作物の方向に移動させる押圧装置（４）と、
   前記押圧力を調節する押圧制御装置と、を具備し、
   前記圧力シューの工作物の方向への移動の距離は、異なる厚さの工作物により異なるベルト研削装置において、
   前記圧力シュー（３）の前記移動の距離を感知する検出装置（６，７）と、
   この検出装置により感知された前記距離の移動に基づいて、前記押圧力を調節する評価装置と、を具備し、
   前記押圧力の調節は、前記検出装置により感知された前記移動の距離に対応した前記研削ベルト（１）の前記 反力（Ｆ _Ｒ ）の大きさに基いて調節されることを特徴とするベルト研削装置。
2. 同一の研削ベルト（１）に作用する圧力ビームを形成する、複数の並設された圧力シュー（３）と、前記工作物（８）を前記圧力ビームの方へ搬送する搬送装置と、前記工作物（８）の輪郭を検出する検出装置と、この検出装置の検出信号に応じて前記複数の圧力シュー（３）の夫々を作動状態及び非作動状態に切り換えるための制御装置と、を具備し、
   前記工作物（８）の端領域における、前記圧力シュー（３）の移動を、前記工作物（８）の他の領域における、少なくとも１つの圧力シュー（３）の検出された移動によって制限すること、を特徴とする請求項１に記載のベルト研削装置。
3. 同一の研削ベルト（１）に作用する圧力ビームを形成する、複数の並設された圧力シュー（３）と、前記工作物（８）を前記圧力ビームの方へ搬送する搬送装置と、前記工作物（８）の輪郭を検出する検出装置と、この検出装置の検出信号に応じて前記複数の圧力シュー（３）の夫々を作動状態及び非作動状態に切り換えるための制御装置と、を具備し、
   前記工作物（８）自体を研削するのに不要な圧力シュー（３）の少なくとも部分的な移動が、前記評価装置によって制御可能であること、を特徴とする請求項１に記載のベルト研削装置。

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