DE3711278C2 - - Google Patents
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- DE3711278C2 DE3711278C2 DE19873711278 DE3711278A DE3711278C2 DE 3711278 C2 DE3711278 C2 DE 3711278C2 DE 19873711278 DE19873711278 DE 19873711278 DE 3711278 A DE3711278 A DE 3711278A DE 3711278 C2 DE3711278 C2 DE 3711278C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
- B24B21/16—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding other surfaces of particular shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Bandschleifeinrichtung zum
Verputzen von Schweißraupen, insbeson
dere an wärmeempfindlichen Feinblechbauteilen wie Fahr
zeugkarosserien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie
sie beispielsweise aus der DE 35 25 505 A1 als bekannt
hervorgeht.
Lichtbogenschweißungen an Blechbauteilen hat man an später
sichtbaren Stellen der Werkstoffoberfläche bzw. der Fahr
zeugkarosserie nach Möglichkeit vermieden, weil das Ver
putzen derartiger Schweißraupen mühselig ist. Ein Vermei
den derartiger Schweißungen im Sichtbereich bedeutet je
doch häufig unbequeme Kompromisse bei der Fahrzeugkonstruk
tion.
Man hat schon derartige Schweißraupen mit rotierenden,
flexiblen Schmirgelscheiben verputzt. Hierbei muß jedoch
sehr sorgfältig zu Werke gegangen werden, damit nicht
zuviel Wärme in das Werkstück hineingetragen wird. Es be
steht sonst die Gefahr, daß aufgrund eines örtlich zu ho
hen Wärmeeintrages sich das Werkstück vorübergehend aus
beult und an der Ausbeulungsstelle ein vermehrter Materi
alabtrag zustande kommt, der später - nach dem Abkühlen
und Zurückbeulen - als Einsenkung in Erscheinung tritt;
eine solche Einsenkung wird bei der fertig lackierten Fahr
zeugkarosserie als scheinbare flache Eindellung wahrge
nommen. Ein solcher vermehrter Materialabtrag muß daher
aufgezinnt werden, was mit vermehrter Nacharbeit und teu
rer Handarbeit verbunden ist.
Die US-PS 36 08 246 zeigt eine Maschine zum oberflächenbün
digen Außenverputzen von längsnahtgeschweißten Großrohren,
um diese für mehrlagige zylindrische Behälter verwendbar
zu machen. Die Maschine ist als ganzes
auf Schienen parallel zum horizontal liegenden Rohr
verfahrbar; sie weist einen drehbaren und quer zu den ge
nannten Schienen, also im Abstand zur Rohrachse verfahr
baren Turm auf, auf dem vertikal ein Schlitten verschieb
bar geführt ist. Dieser trägt einen kurzen horizontal aus
gerichteten drehbaren Arm, der in einem gabelförmigen Rah
men ausläuft; dieser trägt seinerseits die eigentliche
Bandschleifeinrichtung, die um eine quer zum drehbaren Arm
verlaufende Achse schwenkbar ist. Die Verschiebe- und
Schwenkachsen sind jeweils mit einem gesonderten Antrieb
versehen. Die Bandschleifeinrichtung ist also räumlich in
drei verschiedene Richtungen geradlinig verfahrbar und um
drei verschiedene Raumachsen schwenkbar innerhalb der Ma
schine gehaltert, wobei allerdings der Schwenkweg der
letzten Achse eingeschränkt ist. Auch ist die Ausladung
bei der Halterung der Bandschleifeinrichtung nur sehr ge
ring; die Orientierung der Kontaktrolle, d. h. deren Man
tellinien-Normale im Arbeitspunkt kann nur in relativ ge
ringem Umfang verändert werden, insbesondere, wenn - wie
meist - die Bandlaufrichtung bzw. die Lage der Mantellinie
im Arbeitspunkt ebenfalls noch frei wählbar sein soll. Das
Schleifband ist im wesentlichen zu einem Oval zwischen
zwei Bandführungsrollen ausgespannt, wobei die eine ange
trieben ist und die andere der Aufrechterhaltung einer
Bandspannung und zur Seitenführung dient, also ein
seitliches Wegdriften des Bandes verhindern soll. Zwischen
diesen beiden Bandführungsrollen ist eine dritte Rolle,
die Kontaktrolle innerhalb des oval ausgespann
ten Bandes angeordnet. Sie ist am Ende einer mit einem
Verstellantrieb versehenen Schwinge gelagert und kann mehr
oder weniger stark von innen gegen das Arbeitstrum des Schleif
bandes gedrückt werden, wobei dieses sich leicht
dachförmig aufwölbt. Axial beidseits neben der Kontaktrol
le, aber außerhalb ihrer Lagerung ist jeweils ein Tast
finger angebracht, die beide gemeinsam mit der Kontaktrol
le verstellbar sind und deren Überstand gegenüber der Um
fangsfläche der Kontaktrolle gemeinsam und einheitlich
manuell einstellbar ist. Die Tastfinger betätigen jeweils
Mikroschalter, die so mit dem Verstellantrieb für die
letzte Schwenkachse der Bandschleifeinrichtung verschaltet
sind, daß bei Betätigung nur eines Mikroschalters der Ver
stellantrieb in Richtung auf eine Verschwenkung der Band
schleifeinrichtung zum anderen Tastfinger hin in Bewegung
gesetzt wird. Bei gleichzeitiger Betätigung beider Mikro
schalter wird der Verschwenkantrieb stillgesetzt. Dadurch
soll die mit dem Schleifband etwa längs der Schweißnaht,
also etwa horizontal ausgerichtete Bandschleifeinrichtung
derart um die Lager verschwenkt werden, daß die Kontakt
rolle der Bandschleifeinrichtung mit ihren Mantellinien
etwa tangential zur Rohroberfläche liegt. Nach ordnungsge
mäßer Positionierung der Bandschleifeinrichtung in Rela
tion zum Rohr wird anschließend manuell und aufgrund vi
sueller Kontrolle der Überstand der Tastfinger über die in
Arbeitseingriff gelangende Schleifbandoberfläche an der
Kontaktrolle so justiert, daß der Überstand der Schweiß
raupe über die Rohroberfläche völlig beseitigt wird und
eine glatte bündige Rohroberfläche an der Anlagestelle des
Schleifbandes an der Schweißnaht entsteht. Erst an
schließend wird der Längsvorschub der Maschine eingeschal
tet; die Schweißraupe wird dann in einem einzigen Schleif
durchgang vollständig abgetragen. Bei der bekannten Band
schleifeinrichtung ist die Kontaktrolle in Bandlaufrich
tung gesehen starr innerhalb der Bandführung, also nicht
verschwenkbar innerhalb der Bandführung gelagert. Der
Kontaktrolle sind auch keine Distanzkörper in der gattungs
mäßigen Charakterisierung - innerhalb der kardanischen
Rollenaufhängung mit verschwenkbar - zugeordnet. Die vor
bekannten Abstandssensoren sind nicht mit den gattungsmäßig
erwähnten Distanzkörpern vergleichbar, weil sie die Schwenk
lage der Bandschleifeinrichtung insgesamt beeinflussen.
Probleme eines vorsichtigen, thermisch verzugsfreien, ro
botergerechten Verputzens von Schweißraupen sind hingegen
nicht angesprochen.
Die CH-PS 4 91 721 zeigt eine Schleifmaschine
zum oberflächen-äquidistanten, rückseitigen Ausschleifen
der Wurzellage einer mehrlagigen Schweiß
naht mit X-Profil bzw. Doppel-V-Profil. Die Schleifmaschi
ne ist auf Rollen auf der Oberfläche des zu verschweißen
den Werkstücks entlang der Schweißnahtfuge verfahrbar; die
Schleifscheibe ist im Abstand zur Oberfläche quer
verfahrbar geführt. In der Schleifmaschine ist eine Steue
rung zur Kompensation der Schleifscheibenabnutzung während
des Schleifens vorgesehen, so daß die Wurzellage genau
oberflächenäquidistant ausgeschliffen wird und sich nicht
etwa - aufgrund der Schleifscheibenabnutzung - ein anstei
gender Verlauf der Schleifrille ergibt. Zu diesem Zweck
wird der Durchmesser der Schleifscheibe auf einer der Ein
griffstelle der Schleifscheibe mit dem Werkstück diametral
gegenüberliegenden Umfangsstelle berührungsfrei, nämlich
pneumatisch abgetastet. Bei Durchmesserabnahme der Schleif
scheibe wird diese um einen entsprechenden Betrag relativ zur Werk
stückoberfläche nachjustiert; zugleich wird der Durchmes
sersensor ebenfalls, und zwar mit dem doppelten Weg nach
justiert. Aufgrund der dadurch bewirkten Annäherung des
Durchmessersensors an den Schleifscheibenumfang wird das
Sensorsignal und somit auch der Steuereingriff wieder zum
Verschwinden gebracht. Die Schleiftiefe ist durch Distanz
rollen, mittels derer die ganze Vorrichtung auf der Werk
stückoberfläche entlang verfahrbar ist, bestimmt; wie die
se Schleiftiefe einstellbar ist, bleibt innerhalb dieser
Druckschrift offen; lediglich das Konstanthalten der
Schleiftiefe wird gezeigt. Abweichend von der Erfindung
ist die Schleifscheibe ferner starr, also nicht schwenkbar
innerhalb der Vorrichtung gelagert. Eine gesonderte schwenk
bare Lagerung der Kontaktrolle der gattungsgemäßen Band
schleifeinrichtung ist jedoch für die Erfindung eine wesent
liche Voraussetzung. Darüber hinaus spielen bei der bekann
ten Schleifmaschine ein schleifbedingter Wärmeeintrag und
ein dadurch verursachter etwaiger Verzug des Werkstückes
keine Rolle, weil nämlich diese Einflüsse
vernachlässigbar sind gegenüber dem Wärmeeintrag und dem
damit ausgelösten Verzug durch das nachfolgende Schweißen
der weiteren Schweißlagen. Insofern liegt auch diese
Druckschrift sowohl hinsichtlich der Merkmale als auch
hinsichtlich der technischen Problematik weit ab von
der vorliegenden Erfindung.
Die Bandschleifeinrichtung nach der eingangs zitierten
DE 35 25 505 A1 sollte die Gefahr einer örtlichen Über
hitzung des Werkstoffes beim Abtragen einer Schweißraupe
dadurch vermindern, daß dem Druckschuh bzw. der Kontaktrolle
im Arbeitstrum eines Schleifbandes beiderseits einstell
bare Distanzkörper zugeordnet sind, die den Materialabtrag
des Schleifbandes entsprechend der jeweiligen Einstellung
dieser Distanzstücke begrenzen. Das Problem einer ört
lichen Überhitzung des Blechbauteiles beim Abschleifen der
Schweißraupe ist jedoch auch mit dieser Bandschleifein
richtung nicht behebbar, weil mit der vorbekannten Band
schleifeinrichtung lediglich ein Bündigschleifen der
Schweißstelle mit der übrigen Oberfläche des Werkstückes
gesichert werden soll; eine Begrenzung des Materialabtra
ges je Zeiteinheit und somit eine Begrenzung des Wärmeein
trages je Zeiteinheit in das Blech ist jedoch auch mit der
bekannten Bandschleifeinrichtung nicht möglich. Wenn die
Bandschleifeinrichtung beispielsweise zu stark angedrückt
und demgemäß zu viel Material je Zeiteinheit von der
Schweißraupe abgetragen wird, kann es zu einem thermisch
bedingten Aufbeulen des Werkstückes im Schweißnahtbereich
und - trotz der Distanzstücke - zu einem Anschleifen des
Grundmaterials kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die gattungsmäßig zugrunde
gelegte Bandschleifeinrichtung dahingehend auszugestalten,
daß ungeachtet eines Andrückens oder ungeachtet der Vor
schubgeschwindigkeit der Bandschleifeinrichtung über die
Schweißraupe hinweg ein unzulässig starker Wärmeeintrag in
ein in dieser Hinsicht empfindliches Werkstück mit Si
cherheit vermieden werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeich
nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung des Problemes eines thermisch
verzugsfreien Verputzens insbesondere von Dünnblech-Bauteilen besteht -
ausgehend von der gattungsmäßig zugrunde gelegten Band
schleifeinrichtung mit der innerhalb der Bandführung ge
sondert kippbaren Kontaktrolle und den verstellbaren eben
falls mitkippenden Distanzkörpern - darin, daß
- - die Distanzkörper mit Abstandssensoren kombiniert wer den,
- - die Distanzkörper motorisch, d. h. kurzfristig und selbsttätig verstellbar sind und
- - die Abstandssensoren auf eine rechts und links gleich mäßige Abstandsveränderung der Distanzkörper einwir ken.
Durch das Zusammenspiel der erfindungs
gemäßen Merkmale kommt es zu einer selbsttätigen "Höhenab
tastung" der Schweißraupe an der Anlagestelle der Kontakt
rolle und zu einer exakten Tangentialausrichtung von ihr.
Nach jedem Aufsetzen der Bandschleifeinrichtung auf eine
"frische" oder auf eine mehr oder weniger stark abge
schliffene Schweißraupe stellen sich die Kontaktrolle und
die Distanzkörper selbsttätig auf diese jeweilige Höhen
lage ein. Dank der motorischen Verstellbarkeit der Distanz
körper in Abhängigkeit von zwei Abstandssensoren kann die
Schweißraupe vorsichtig in mehreren Durchgängen sozusagen schichten
weise abgetragen werden, wobei sich nach jedem Durchgang
die Distanzkörper auf die neue, teilweise abgeplattete
Schweißraupe einstellen können. Mit der gekennzeichneten
selbsttätigen sensormotorisch gesteuerten Einstellung der
Distanzkörper kann nicht nur ein ungeübter Arbeiter sofort
sauber Schweißnähte an empfindlichen Blechbauteilen ver
putzen, eine solche Bandschleifeinrichtung kann ohne wei
teres auch an Roboter angebaut werden, die damit ebenfalls
ohne weiteres saubere Arbeitsergebnisse erzielen können.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
an Hand der Zeichnung erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Rohbaukarosserie mit einer
zu verputzenden außenliegenden Schweißraupe,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bandschleifeinrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 3 den Querschnitt durch die Bandschleifeinrich
tung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III,
Fig. 4 eine perspektivische, vergrößerte Einzeldarstel
lung der Kontaktrolle aus der Bandschleifeinrichtung
nach den Fig. 2 und 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Lagerung der Kontakt
rolle und die zugehörige hohle Exzenterwelle ein
schließlich des darin angeordneten Verstellan
triebes,
Fig. 6 den Schnitt durch die Kontaktrol
le entsprechend der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 drei verschiedene Phasen beim Aufsetzen der Kontakt
rolle auf eine zu verputzende Schweißraupe und
bei der selbsttätigen Abstandseinstellung der
Distanzhalter entsprechend der Schweißraupen
stärke bei einer ersten Arbeitsweise der Steuerung
und
Fig. 8 eine ähnliche Abfolge von Phasen wie in Fig. 7, jedoch bei einer anderen
Steuerungsart.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Blechbauteil handelt es sich
um eine Fahrzeugkarosserie 1, bei der das Dach 2′ im Bereich
des hinteren Dachpfostens 2 mittels einer Schweißnaht zusammen
geschweißt ist, die eine nachträglich zu verputzende Schweiß
raupe 3 bildet. Zu diesem Zweck ist die in den übrigen Fi
guren dargestellte Bandschleifeinrichtung vorgesehen.
Die Bandschleifeinrichtung nach den Fig. 2 bis 6 umfaßt
eine von einem Antriebsmotor 9 über einen Riementrieb an
treibbare Antriebsrolle 4, eine quer dazu bewegliche und
unter Federspannung stehende Spannrolle 5 sowie eine dem
Werkstück bzw. der Werkstückoberfläche 20 zugekehrte Kontakt
rolle 6. Über diese drei Rollen 4, 5, 6 ist ein in einer endlosen
Bandschlaufe geführtes Schleifband 7 hinweggeführt; das
Arbeitstrum 8 des Schleifbandes 7 verläuft annähernd parallel
zur Werkstückoberfläche 20. Die ganzen erwähnten Teile sind
zusammenhängend in einem Rahmen gehaltert, der eine Band
schleifeinheit 10 bildet, die ihrerseits über eine parallel
zur Werkstückoberfläche 20 liegende Schwenkachse 12 in einem
Werkzeughalter 11 gelagert ist. Auf diese Schwenkbarkeit und
einen entsprechenden Verschwenkantrieb sowie eine entsprechen
de Antriebssteuerung soll weiter unten noch näher eingegangen
werden. An dieser Stelle sei lediglich noch erwähnt, daß der
Werkzeughalter 11 mittels eines geeigneten Aufnahmeadapters 13
bzw. - strichpunktiert angedeutete Ausgestaltungsvariante -
eines Aufnahmeadapters 13′ an die Werkzeugaufnahme eines
Roboterarmes befestigt werden kann. Der Aufnahmeadapter 13
bzw. 13′ ist so an dem Werkzeughalter 11 angeklemmt, daß
die Rotationsachse des letzten beweglichen Gliedes des Ro
boterarmes, an dem der Aufnahmeadapter 13 bzw. 13′ ange
schraubt wird, etwa durch den Arbeitspunkt der Bandschleif
einheit 10, nämlich durch die Berührungslinie der Kontakt
rolle 6 am Werkstück bzw. an der Schweißraupe 3 verläuft.
Um gewisse maschinelle oder manuelle Führungsungenauig
keiten der Bandschleifeinrichtung entlang dem Werkstück
und auch gewisse Unebenheiten der Schweißraupenoberfläche
ausgleichen zu können, ist die Kontaktrolle 6 zum einen kar
danisch aufgehängt, worauf weiter unten noch näher einge
gangen wird, zum anderen ist die Haltegabel 34 für die
Kontaktrolle 6 mittels eines bolzenförmigen Stieles der Haltegabel 34
in einer Bolzenführung 14 verkantungssicher geführt; außer
dem sorgt eine Druckfeder 15 für eine gewisse Anpressung
der Kontaktrolle 6 an das Werkstück.
Die Halterung bzw. Lagerung der Kontaktrolle 6 ist in Fig. 4
für sich perspektivisch dargestellt. Und zwar ist ein im
wesentlichen rechteckiger Rahmen 22 vorgesehen, der die
Kontaktrolle 6 an den beiden Stirnseiten und an zwei dies-
und jenseits der Berührungslinie der Kontaktrolle 6 am Schleif
band 7 liegenden Mantellinien umgibt. Die beiden an den Stirn
seiten liegenden Rahmenschenkel weisen jeweils ein Lagerauge
für ein Wellenlager 25 auf. Der Rahmen 22 trägt
in der Mitte seiner beiden etwa parallel zu den Mantellinien
liegenden Rahmenschenkel jeweils zueinander fluchtende La
gerzapfen, die eine parallel zur Bandlaufrichtung liegende
Schwenkachse 33 der Kontaktrolle 6 bilden. Mit diesen Lager
zapfen ist der Rahmen 22 an den Enden der bereits er
wähnten Haltegabel 34 schwenkbar gelagert, die die Kontakt
rolle 6 in Umfangsrichtung übergreift und die in der Bolzen
führung 14 elastisch nachgiebig geführt ist. Die Lagerung
in dem Rahmen 22 ist deswegen vorgesehen, damit die
Schwenkachse 33 möglichst nah an die Werkzeugoberfläche bzw.
an das Schleifband 7 herangerückt werden kann. Beim Pendeln
der Kontaktrolle 6 um diese Schwenkachse 33 ergeben sich da
durch nur sehr kleine und vernachlässigbare Axialverschiebungen
der Kontaktrolle 6. Dadurch stellt sich die Kontaktrolle 6 besonders
leichtgängig parallel zur Werkstückoberfläche. Der
Rahmen 22 muß, um den Höhenversatz der Schwenkachse 33 ge
genüber den beiden Wellenlagern 25 zu erzeugen, entweder
- wie dargestellt - im Bereich der stirnseitigen Rahmen
schenkel pfeilförmig oder dreieckig ausgebildet bzw. ge
kröpft sein, oder - als denkbare Variante - im Bereich der
beiden parallel zu den Mantellinien verlaufenden Rahmen
schenkeln V-förmig abgewinkelt sein.
Beiderseits der Kontaktrolle 6 sind Distanzkörper 16 ange
bracht, die noch innerhalb des Rahmens 22 und inner
halb der beiden Wellenlager 25 angeordnet sind. Und zwar
ist angestrebt, daß die Distanzkörper 16 axial möglichst
nahe an der Stirnseite der Kontaktrolle 6 liegen, damit eine
etwaige Oberflächenwölbung des Werkstückes quer zur Rollen
richtung nur möglichst geringen Einfluß auf die von den
Distanzkörpern vorgegebene Distanz hat.
Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, sind die beiden Distanzkör
per 16 auf einer gemeinsamen Exzenterwelle 21 mittels Distanz
stücklagern 23 drehbar gelagert; die Exzenterwelle 21 trägt
über Rollenlager 24 auch die Kontaktrolle 6. Im übrigen ist
die Exzenterwelle 21 in dem Rahmen 22 über die Wellenla
ger 25 gelagert. Die beiden Distanzstücklager 23 liegen
exzentrisch zu den Wellenlagern 25 und zu den Rollenlagern
24; die beiden zuletzt genannten Lager 24 und 25 liegen
konzentrisch zueinander. Durch eine Drehung der Exzenter
welle 21 können also die Distanzkörper 16 gegenüber der
Kontaktrolle 6 angehoben bzw. abgesenkt werden. Die Distanz
körper 16 können als dreieckige, Gleitkufen bildende An
schläge, oder als runde, radähnliche Scheiben, oder - als
Kompromiß zwischen beiden - als dreieckige Scheiben aus
gebildet sein, die an der der Werkstückoberfläche 20 zu
gekehrten Grundseite 26 im Abstand hintereinander zwei Stütz
rollen 28 tragen. Die dreieckige, nicht drehende Grundform
der Distanzkörper 16 hat gegenüber den abrollenden runden
Scheiben den Vorteil, daß den Distanzkörpern 16 konstruktiv
auf einfachere Weise lageunverändert bei Berührung zwi
schen Distanzkörper 16 und Werkstückoberfläche 20 ansprechende
Abstandssensoren 19 zugeordnet werden können; die
se sollen nicht nur umfangsmäßig an der der Werkstückober
fläche 20 zugekehrten Seite der Distanzkörper 16 liegen, son
dern die Abstandssensoren 19 sollen sich bei einer Lageverän
derung der Distanzkörper 16 mit ihrer Ansprechschwelle in
gleichem Ausmaß und in derselben Richtung ebenfalls in der
Lage verändern. Beim Ausführungsbeispiel ist dies in ein
facher Weise dadurch bewerkstelligt, daß - wie gesagt - der
Abstandssensor 19 den Distanzkörpern 16 feststehend zugeordnet
ist. Denkbar wäre es auch, die Abstandssensoren 19 als Meßtaster
auszubilden, deren Abstandssignal mit der Exzenterlage der
Exzenterwelle 21 bzw. der entsprechenden Hubstellung der Be
rührungsfläche der Distanzkörper 16 verglichen wird; ist das
Abstandssignal der Abstandssensoren 19 größer, liefern die Ab
standssensoren 19 der zuletzt besprochenen Art das eine (Frei-)Signal,
ist hingegen das Abstandssignal dieser Abstandssensoren 19 klei
ner als es der Berührungsfläche der Distanzkörper 16 entspricht, so lie
fern sie das andere (Anlage-)Signal. Beim dargestellten Ausführungs
beispiel ist jedoch ein einfacherer Weg beschritten; die Ab
standssensoren 19 sind als Mikrotaster mit einem kleinen An
schlagstift 19′ ausgebildet. Durch kleine definierte und re
produzierbare Verschiebungen des Anschlagstiftes 19′ wird ein
Stromkontakt im Innern des Mikrotasters geschlossen und beim
Lösen bzw. Nachlassen dieses Verschiebeweges wieder geschlos
sen. Die Ansprechschwelle liegt vielleicht im Bereich von
wenigen zehntel Millimeter. Die Abstandssensoren 19 sind mit
ihrer Meßstelle d. h. mit dem Anschlagstift 19′ möglichst
nah an der Anlagestelle des zugehörigen Distanzkörpers 16
an der Werkstückoberfläche 20 angeordnet, und zwar sowohl hin
sichtlich Axialrichtung der Kontaktrolle als auch hinsicht
lich der Bandlaufrichtung. Dadurch messen die Abstandssenso
ren 19 möglichst naturgetreu den tatsächlichen Abstand der
Distanzkörper 16 von der Werkstückoberfläche 20, so daß etwaige
Werkstückwölbungen nur einen möglichst geringen Ein
fluß auf eine Ergebnisverfälschung haben. Beim dargestell
ten Ausführungsbeispiel sind die Abstandssensoren 19 in einer
im Bereich der Grundseite 26 der im wesentlichen dreieckigen
Distanzkörper 16 angebrachten Aussparung 27 angeordnet. Sie
liegen zwischen den beiden bereits erwähnten Stützrollen 28.
Dank der Exzenterwelle 21 besteht die Möglichkeit, die auf
den exzentrischen Distanzstücklagern 23 gelagerten Distanz
körper 16 in Radialrichtung gegenüber der Kontaktrolle 6 zu ver
schieben. Um eine solche Verschiebung auch selbsttätig vor
nehmen zu können, sind die beiden Distanzkörper 16 mit einem
aus Verstellmotor 17 und Reduziergetriebe 18 gebildeten Ver
stellantrieb versehen. Um diesen Verstellantrieb raumsparend
der Kontaktrolle 6 bzw. dem Rahmen 22 zuordnen zu können,
ist die Exzenterwelle 21 hohl und im Durchmesser möglichst
groß ausgebildet; auch die Kontaktrolle 6 ist möglichst groß
gestaltet, um der hohlen Exzenterwelle 21 ein möglichst großes
Fassungsvolumen geben zu können. Die Kontaktrolle 6 ist praktisch
lediglich als Rohrstück ausgebildet, deren Rollenlager 24
kaum kleiner sind als der Außendurchmesser der Kontaktrolle 6.
Der Verstellantrieb kann nun dank des großen Fassungsvolumens
der hohlen Exzenterwelle 21 in deren Innern angeordnet sein.
Der Verstellmotor 17 und das Reduziergetriebe 18 bilden bei
de gemeinsam einen im wesentlichen zylindrischen Körper; im
Bereich ihrer gegenseitigen Verflanschung ist ein beide ra
dial überragender Halteflansch 30 angebracht. Mit diesem
Halteflansch 30 sind zwei Wellenteilflansche 29 bzw. 29′ zu
sammengeflanscht; die beiden Wellenteilflansche 29, 29′ sind an
den offenen Enden zweier topfförmiger Wellenteile angebracht,
die im Bereich ihres Bodens jeweils zwei miteinander fluch
tende Wellenzapfen für die Wellenlager 25 bzw. die Distanz
stücklager 23 tragen. Die Rollenlager 24 sind im Bereich des
Außenumfanges der topfförmigen Wellenteile angebracht. Die
erwähnten Wellenzapfen im Bereich des Bodens der topfförmi
gen Wellenteile sind hohlgebohrt; zum einen dient die ent
sprechende Axialbohrung zur Durchführung des Stromkabels für
den Verstellmotor 17 - Kabelzuführung 31, zum anderen dient
die Axialbohrung zum Hindurchführen der Steckwelle 32 des Re
duziergetriebes 18, die an ihrem Außenende mit einer Mehrkant
mitnahme versehen ist. Diese Mehrkantmitnahme ist in ein ent
sprechendes Mehrkantloch eines Steckbleches 40 eingesteckt,
welches mittels einer Klemmschraube 41 an der Stirnseite des
Rahmens 22 in definierter Umfangslage festklemmbar ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch vermerkt, daß in dem Re
duziergetriebe 18 elektrische Endschalter integriert sind, die
lediglich eine Verdrehung der Steckwelle 32 um 180° in der
einen oder anderen Richtung zulassen. Der Winkelbereich die
ses Schwenkweges der Steckwelle 32 kann mit einer entsprechen
den umfangsmäßigen Festklemmung des Steckbleches 40 in Rela
tion zu dem Rahmen 22 eingestellt werden. Zu diesem
Zweck ist die Durchgangsöffnung für die Klemmschraube 41
entweder als bogenförmiges Langloch oder als eine dichte
Lochreihe auf einem entsprechenden Kreisbogen ausgebildet.
Trotz einer Schwenkbarkeit der Kontaktrolle um die Schwenkachse
33 können nur relativ kleine Schwenkwinkel zugelassen werden,
weil sonst eine schräg liegende Kontaktrolle 6 einen Seiten
krafteinfluß auf das umlaufende Schleifband ausüben würde, der
zu einer unzulässig großen seitlichen Verlagerung des Schleif
bandes 7 führen würde. Um dennoch - beispielsweise bei einer
maschinengeführten Bandschleifeinrichtung - relativ große
Winkelabweichungen zwischen der Oberflächennormalen des Werk
stückes zum einen und der letzten Handachse des Roboterarmes
zum anderen zulassen zu können, ist die bereits weiter oben
erwähnte Verschwenkmöglichkeit zwischen der Bandschleifein
heit 10 und dem der Maschinenführung feststehend zugeordneten
Werkzeughalter 11 entlang der Schwenkachse 12 vorgesehen. Auch
für diese Schwenkachse 12 ist es zweckmäßig, daß sie möglichst
nahe an der Bandführungsfläche der Kontaktrolle 6 bzw. möglichst
nah an der Werkstückoberfläche 20 liegt. Dadurch ergeben sich
bei einer erforderlich werdenden Schwenkbewegung relativ klei
ne Seitenbewegungen des Schleifbandes 7, so daß dieses trotz
etwaiger Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 12 innerhalb
ihres von der Maschinenführung vorgegebenen Arbeitsbereiches
verbleibt. Um etwaige größere Winkelabweichungen zwischen der Oberflächen
normalen des Werkstückes und der letzten Handachse des Roboterarmes selbst
tätig kompensieren zu können, ist die Bandschleifeinheit 10 zum einen bei
derseits mit gesonderten mitschwenkenden Abstandssensoren 35 versehen. Zum
anderen weist die Bandschleifeinheit 10 einen Verschwenkantrieb auf, der
von den genannten Abstandssensoren 35 ansteuerbar ist und der aufgrund
dieser Ansteuerung die Bandschleifeinheit 10 mit den Achsen der Antriebs-
und Spannrollen 4 bzw. 5 stets parallel zur Werkstückoberfläche 20 ein
schwenkt. Die Abstandssensoren 35 der Bandschleifeinheit 10 sind seitlich
und in Bandlaufrichtung ebenfalls möglichst nah bei den Distanzkörpern 16
angeordnet. Die beiden Abstandssensoren 35 sind zum Abstandsausgleich der
Bandschleifeinheit 10 von der Werkstückoberfläche 20 auf einer elastisch
angedrückten Schwinge 43 gehalten, die sich über die Breite der Bandschleif
einheit 10 hinweg erstreckt; dadurch werden die Abstandssensoren 35 zwar un
tereinander höhengleich aber höhenveränderbar an der Bandschleifeinheit 10
gehalten: Jeweils eine Rolle 44 entlastet den Taster der Abstandssensoren
35 von den Andrückkräften. Der Verschwenkan
trieb der Bandschleifeinheit 10 weist beim dargestellten Aus
führungsbeispiel zunächst einen elektrischen Verschwenkmotor
36 auf, der über einen Riementrieb einen Spindeltrieb 37 an
treibt. Auf der Spindel ist eine Mutter 38 verschraubbar, die
im Innern des Gehäuses des Spindeltriebes 37 verdrehgesichert
geführt ist. Die beiden Stirnseiten der Mutter 38 sind gemäß
Evolventen gewölbt. Über die derart ausgebildete Mutter 38
greift eine Mitnehmergabel 39 hinweg, die im übrigen auch
noch zum Durchtritt der Spindel ausgespart ist. Diese Mit
nehmergabel 39 ist unbeweglich an dem Werkzeughalter 11 befestigt
und führt bei einer Verstellung Verschwenkbewegungen um die
Schwenkachse 12 aus. Bei Ansprechen nur eines der beiden Ab
standssensoren 35 der Bandschleifeinheit 10 wird eine Ver
schwenkbewegung über den Verschwenkantrieb in Richtung auf
den anderen Abstandssensor 35 ausgelöst. Bei Ansprechen
gleichzeitig beider Abstandssensoren 35 wird die eingelei
tete Verstellbewegung wieder stillgesetzt. Dadurch wird die
Bandschleifeinheit 10 mit den Drehachsen der Bandführungs
rollen 4, 5 und 6 stets parallel zur Werkstückoberfläche 20 aus
gerichtet. Die Kontaktrolle 6 braucht dann nur noch sehr kleine
Verschwenkwege auszugleichen.
Wie aus den weiter oben gemachten Ausführungen bereits her
vorgegangen sein dürfte, liefern die den beiden Distanzkör
pern 16 zugeordneten Abstandssensoren 19 ungeachtet ihrer je
weiligen Ausbildung ein binäres Signal, nämlich entweder
ein Anlagesignal oder ein Freisignal. Beim Anlagesignal be
rührt der Distanzkörper 16 die Werkstückoberfläche 20 und der
Abstandssensor 19 erreicht seine Ansprechschwelle. Beim Frei
signal verläßt der Abstandssensor 19 wieder seine Ansprech
schwelle und der zugehörige Distanzkörper 16 hebt von der
Werkstückoberfläche 20 ab.
Ausgehend von einer solchen binären Wirkungsweise der Ab
standssensoren 19 gibt es nun grundsätzlich zwei Möglichkei
ten einer Ansteuerung des Verstellantriebes für die Distanz
körper 16. Diese beiden Möglichkeiten sollen anhand der Bild
folge gemäß Fig. 7 zum einen bzw. gemäß Fig. 8 zum anderen
nachfolgend erläutert werden. Bei der in der Bildfolge nach
Fig. 7 dargestellten Ansteuerungsmöglichkeit wird von einer
zurückgezogenen Grundstellung der Distanzkörper 16 ausgegangen,
die in Fig. 7a dargestellt ist. Bei der zurückgezogenen End
stellung der Distanzkörper 16 befindet sich deren Anlagefläche
bzw. die Anlagefläche der Stützrollen 28 etwa auf gleicher
Höhenlage wie die Anlagefläche der Kontaktrolle 6 an dem Schleif
band 7. Diese zurückgezogene Endstellung der Distanzkörper 16
wird immer dann selbsttätig eingefahren, wenn beide Abstands
sensoren 19 gleichzeitig das Freisignal liefern. Wenn nur
kurzfristig an beiden Abstandssensoren 19 gleichzeitig ein
Freisignal ansteht, so wird der Verstellantrieb zumindest in
Richtung auf diese Endstellung angesteuert. Beim Aufsetzen
der Kontaktrolle 6 auf eine Schweißraupe 3 verschwenkt die
Kontaktrolle um die Schwenkachse 33, so daß einer der beiden
Abstandssensoren 19 anspricht. Dieser Zustand ist in Fig. 7b
dargestellt. Es liegt dann nur noch an einem der beiden Ab
standssensoren 19 ein Freisignal an, wogegen am anderen Abstands
sensor 19 ein Anlagesignal ansteht. Bei dieser unterschiedlichen
Ansprechlage der beiden Abstandssensoren 19 werden die Distanz
körper 16 und mit ihnen die Abstandssensoren 19 in Richtung
eines geringeren Abstandes von der Werkstückoberfläche 20,
also auf das Werkstück zu verstellt. Dadurch wird die auf der
Schweißraupe 3 aufliegende aber schräg verkantete Kontaktrolle
6 in eine zur Werkstückoberfläche 20 annähernd parallele Stel
lung gedrückt, wobei der zunächst abgehobene Abstandssensor 19
sich der Werkstückoberfläche 20 annähert, wie dies in Fig. 7c
dargestellt ist. Bei einem Anliegen des zunächst ein Frei
signal gebenden Abstandssensors 19 an der Werkstückoberfläche 20
wird auch dieser ein Anlagesignal geben, so daß von beiden
Abstandssensoren 19 nunmehr ein Anlagesignal geliefert wird.
Bei diesem Zustand wird der Verstellantrieb abgeschaltet.
Im Ergebnis wird also selbsttätig stets eine parallele Stel
lung der Mantellinie der Kontaktrolle 6 zur Werkstückober
fläche 20 eingefahren, wobei die beiden Distanzkörper 16 genau
der Stärke der Schweißraupe 3 einschließlich der Schleif
banddicke über die Bandführungsfläche der Kontaktrolle 6
hinausragen.
Bei der in Fig. 8 in verschiedenen Bewegungsphasen darge
stellten Steuerungsart wird von einer anderen Ausgangslage
der Distanzkörper 16 ausgegangen. Und zwar läuft der Ver
stellantrieb für die Distanzkörper 16, wenn beide Abstands
sensoren 19 ein Freisignal liefern, selbsttätig in eine vor
gelagerte Extremlage, bei der die Anlageflächen bzw. Stütz
rollen 28 der Distanzkörper 16 die Bandführungsfläche der Kontaktrolle 6
um mehr als die Schweißraupenstärke zuzüglich der Schleif
bandstärke überragen. Ausgehend von einer solchen vorgelager
ten Ruhestellung der Distanzkörper 16 verläuft die Kontaktrolle
6 nach dem Aufsetzen der Bandschleifeinrichtung auf die Werk
stückoberfläche 20 zunächst parallel zu ihr; diese Anfangsphase
ist in Fig. 8a dargestellt. Das Schleifband 7 innerhalb des
Arbeitstrumes 8 verläuft zwar in der Querschnittsdarstellung
gemäß Fig. 8 parallel zur Werkstückoberfläche 20, weist jedoch
einen Abstand zur Oberkante der Schweißraupe 3 auf. Aufgrund
des Aufsetzens beider Distanzkörper 16 auf die Werkstück
oberfläche 20 sprechen auch beide integrierten Abstandssensoren
19 an, so daß in diesem Zustand gleichzeitig von beiden Ab
standssensoren ein Anlagesignal geliefert wird. Dadurch wird
der Verstellantrieb für die Distanzkörper 16 - entgegen der im
Zusammenhang mit Fig. 7 erläuterten Steuerungsmethode - in
Richtung "zurückziehen" der Distanzkörper 16 angesteuert, so
daß die Kontaktrolle 6 und das Schleifband 7 unter Parallelver
lagerung sich auf die Schweißraupen 3 absenkt. Dieses Absenken
dauert so lange an, bis einer der beiden Abstandssensoren 19
und der zugehörige Distanzkörper 16 von der Werkstückoberfläche 20
abhebt und dieserAbstandssensor ein Freisignal gibt. Dieser Zu
stand ist in Fig. 8b dargestellt. Aufgrund dieses einseitigen
Vorliegens des Freisignales eines der Abstandssensoren 19 wird
der Verstellantrieb wieder in Richtung eines größeren Über
standes der Distanzkörper 16 über die Bandführungsfläche der
Kontaktrolle 6 verstellt, solange bis auch der abgehobene Ab
standssensor 19 wieder ein Anlagesignal erzeugt. Die Kontaktrolle
6 befindet sich dann in einer exakten Parallellage zur Werk
stückoberfläche 20, wobei gleichzeitig das Schleifband 7 die
Oberkante der Schweißraupe 3 berührt. Dieser Zustand ist in
Fig. 8c dargestellt. An sich wäre es möglich, daß nun laufend
der Verstellantrieb hin und her in entgegengesetzten Dreh
richtungen angesteuert wird, wobei die Kontaktrolle 6 nacheinan
der laufend die Zustände nach Fig. 8b und nach Fig. 8c ein
nimmt. Es wäre denkbar, mit einer solchen pendelnden An
steuerung die Schweißraupe 3 in mehreren Durchgängen abzu
schleifen. Um jedoch den Verstellantrieb für die Distanzkör
per 16 von einem solchen dauernden Hin- und Herspringen zu
entlasten, ist es zweckmäßig, im Anschluß an die Einstellung
des in Fig. 8c dargestellten Zustandes den Verstellantrieb
für die Distanzkörper 16 ganz stillzusetzen. Der Zustand nach
Fig. 8c ist steuerungstechnisch dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Auftreten eines einseitigen Freisignales ein beid
seitiges Anlagesignal der Abstandssensoren 19 auftritt. Diese
Signalfolge setzt den Verstellantrieb selbsttätig still,
so lange, bis manuell ein anderes Signal, das diese Blockie
rung aufhebt, eingesteuert wird.
Eine steuerungstechnische Blockierung des Verstellantriebes
für die Distanzkörper 16 ist während des Abschleifens einer
"Lage" der Schweißraupe 3 zumindest dann zweckmäßig, wenn
- wie meist - von einer im wesentlichen gleichbleibenden
Wölbung der Werkstückoberfläche 20 entlang dem Schweißnahtver
lauf ausgegangen werden kann, so daß nicht über die Länge
der Schweißnaht 3 hinweg der Überstand der Distanzkörper 16
über die Bandführungsfläche der Kontaktrolle 6 nachgesteuert
werden muß. Eine solche steuerungstechnische Blockierung des
Verstellantriebes für die Distanzkörper 16 hat den Vorteil,
daß irgendwelche Buckel auf der Schweißraupe 3 nicht zu einem
Nachstellen der Distanzkörper 16 führen; vielmehr wird ein
solcher Buckel durch das Schleifband 7 abgetragen, ohne daß
es zu einer Verstellung der Distanzkörper 16 kommt.
Die in den Fig. 7 und 8 veranschaulichte Abstandseinstel
lung der Distanzkörper 16 erfolgt bei stillstehendem Schleifband 7,
so daß während der Dauer der Abstandseinstellung die Stärke
der Schweißraupe 3 an der Aufsetzstelle unverändert bleibt
und in soweit zunächst konstante Bedingungen werkstückseitig
vorgebbar sind. Erst im Anschluß an eine abgeschlossene Ab
standseinstellung der Distanzkörper 16 soll der Schleifband
antrieb einschaltbar sein. Aus diesem Grunde ist zur Vermei
dung von Fehlbedienungen eine funktionelle Verriegelung des
Schleifbandantriebes zweckmäßig derart, daß ein Einschalten
des Schleifbandantriebes erst nach Abschluß der Abstandsein
stellung der Distanzstücke 16 möglich ist. Die Abstandsein
stellung der Distanzkörper 16 ist dann abgeschlossen, wenn
der Verstellantrieb für sie angehalten ist. Bei der Steuerungs
methode nach Fig. 7 ist dies durch ein beidseitiges Anlage
signal der Abstandssensoren gekennzeichnet, während bei der
Steuerungsmethode nach Fig. 8 der Abschluß der Abstandsein
stellung sich durch eine Signalfolge einseitiges/beidseitiges An
lagesignal der Abstandssensoren 19 auszeichnet. Bei einer
handgeführten Bandschleifeinrichtung wird erst nach einem
solchen Freigabesignal der Schleifbandantrieb sich manuell
einschalten lassen, selbst wenn ein entsprechender Einschalt
knopf vorher schon bedient worden sein sollte. Bei einer ro
botergeführten oder auf sonstige Weise maschinell geführten
Bandschleifeinrichtung wird durch das oben erwähnte Freigabe
signal, welches den Abschluß der Distanzkörpereinstellung
anzeigt, selbsttätig der Schleifbandantrieb eingeschaltet.
Nach dem Einschalten des Schleifbandes 7 kann mit entsprechend
eingestellten Distanzkörpern 16 die oberste Lage der Schweiß
raupe 3 abgetragen werden. Entsprechend einer Eindrückung des
Schleifbandes 7 bei der Einstellung der Eingriffstiefe wird auch ohne
Lageveränderung der Distanzkörper 16 in Richtung auf eine ge
wisse Zustellung ein nennenswerter Abtrag der Schweißraupen
spitze erzielbar sein. Um jedoch für einen weiteren Schleif
durchgang eine Abtragsleistung zu erzielen, müssen die beiden
Distanzkörper 16 im Sinne einer Reduzierung des Abstandes zwi
schen Bandführungsfläche der Kontaktrolle 6 und Anlagefläche
bzw. Stützrollen 28 der Distanzkörper 16 verstellt werden.
Denkbar wäre es, vor Beginn eines weiteren Abschleifdurchganges
erneut eine selbsttätige von den Abstandssensoren 19 ausgelös
te Einstellung der Eingriffstiefe vorzunehmen. Dies wäre jedoch zeit
raubend. Zweckmäßiger ist es, für die weiteren Abschleifdurch
gänge der Schweißraupe 3 die Distanzkörper 16 willkürlich um vor
wählbare Verstellwege zurückzuziehen und auf diese Weise
das Schleifband 7 zuzustellen. Hierbei ist es denkbar, die
Exzenterwelle 21 um einen gleichbleibenden Winkelbetrag zu
verschwenken; dies hätte den Vorteil, daß mit zunehmendem
Einlaufen der Distanzkörper 16 in ihre zurückgezogene, durch
die Exzentrizität vorgegebene Extremlage die Verstellwege
immer kleiner werden. Eine solche Reduzierung der Verstell
wege ist sinnvoll, um eine zunehmende Breite der Schweiß
raupe 3 zu kompensieren. Im übrigen soll auch mit zunehmender
Annäherung der Schleiffläche an die Werkstückoberfläche 20 die
Abtragsleistung im Sinne eines Schlichtvorganges reduziert
werden, so daß die Schleifriefen im letzten Schleifdurchgang
besonders klein sind. Anstelle einer solchen maschinentech
nisch vorgegebenen Reduzierung der Verstellwege aufgrund
eines konstanten Drehwinkels der Exzenterwelle 21 und unter Aus
nützen der abnehmenden Exzenterverlagerung mit zunehmender
Annäherung an seine Extremlage kann auch durch eine entsprechend
"intelligente" Maschinensteuerung eine Zustellung nach anderen
Kriterien vorgenommen werden, wobei jedoch die Winkellage
der Exzenterwelle 21 laufend in die Steuerung eingespeist wer
den muß. Mit einer schrittweisen Zustellung des
Schleifbandes 7 gegenüber der Anlagefläche bzw. den Stütz
rollen 28 der Distanzkörper 16 kann die Schweißraupe 3
schließlich lageweise bis auf den Grundwerkstoff abgetra
gen werden, wobei der Wärmeeintrag in das Werkstück gezielt
auf zulässige Werte beschränkt werden kann. Dadurch ist ein
verzugfreies Abtragen der Schweißraupe 3 möglich.
Es ist denkbar, daß die Werkstückoberfläche 20 entlang der
Schweißnaht 3 unterschiedlich stark gewölbt ist, wobei hier
die Wölbung quer zur Schweißnahtrichtung gemeint ist. Stär
kere Wölbungsänderungen machen für ein sauberes Verputzen der
Schweißnaht 3 eine entsprechende Lageveränderung der Distanz
körper 16 während des Abschleifens erforderlich. Und zwar er
gibt sich die Notwendigkeit einer solchen Lageveränderung
bzw. Nachsteuerung der Distanzkörper 16 vor allen Dingen da
raus, daß der Materialabtrag pro Zeiteinheit und somit der
schleifbedingte Wärmeeintrag in das Werkstück auf ein erträgliches
Maß beschränkt bleibt und das Werkstück sich beim Schleifen
nicht thermisch bedingt ausbeult. Bei stärkeren Wölbungsän
derungen entlang des Schweißnahtverlaufes müssen also - wie
gesagt - die Distanzkörper 16 mit abnehmender Wölbung zurück
genommen und mit zunehmender Wölbung vorgeschoben werden.
Derartige wölbungsbedingt erforderliche Lageveränderungen
der Distanzkörper 16 während des Schleifens können steuerungs
technisch auf unterschiedliche Weise bewerkstelligt werden.
Zum einen ist es denkbar, die Wölbung durch gesonderte Taster
laufend zu erfassen. Zu diesem Zweck müßten beiderseits ge
sonderte Sensoren installiert werden, die auf die Neigung der
Werkstückoberfläche 20 quer zur Bandlaufrichtung ansprechen.
Statt dessen ist es jedoch auch möglich, den Verlauf der Wöl
bung der Werkstückoberfläche 20 entlang der Schweißnaht 3 in der
Steuerung abzuspeichern und die Längsposition der Kontaktrolle 6
auf der Schweißnaht 3 meßtechnisch zu erfassen. Bei maschinen
geführten oder robotergeführten Bandschleifeinrichtungen ist
dieses ohne weiteres durch die Maschinensteuerung selber be
reits gegeben. Bei einem Roboter kann jederzeit abgefragt wer
den, an welcher Position der abzufahrenden Bahn der Werk
zeugpunkt sich gerade befindet. Bei handgeführten Bandschleif
einrichtungen müßte die Position der Kontaktrolle 6 durch ein
entsprechendes Wegmeßsystem, beispielsweise durch eine auf
der Werkstückoberfläche abrollende Wegmeßrolle erfaßt werden.
über die solcherart selbsttätig ermittelte Arbeitsposition
der Bandschleifeinrichtung kann über die abgespeicherte
Wölbungsfunktion die jeweilige Wölbung der Werkstückober
fläche 20 und aus dieser wiederum die dafür erforderliche Ab
standseinstellung der Distanzkörper 16 ermittelt und ent
sprechend eingesteuert werden.
Claims (14)
1. Bandschleifeinrichtung zum Verputzen von Schweißraupen,
insbesondere an wärmeempfindlichen Feinblechbauteilen wie Fahr
zeugkarosserien, mit einem über Antriebs- und Spannrollen ge
führten endlosen Schleifband und mit einer oder einem karda
nisch aufgehängten, das Schleifband gegen das Werkstück an
drückenden Kontaktrolle oder Druckschuh und mit zwei beider
seits der Kontaktrolle bzw. des Druckschuhs und des Schleif
bandes angeordneten und senkrecht zum Schleifband verstell
baren, die Eingriffstiefe des Schleifbandes am Werkstück be
stimmenden Distanzkörpern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Distanzkörper (16) mittels eines in der Band
schleifeinrichtung angeordneten Verstellmotors (17) gemeinsam
verstellbar sind, der von einem Paar als Schalter oder Wegmeß
systeme ausgebildeten Abstandssensoren (19) gesteuert wird, von
denen jeweils einer je einem der Distanzkörper (16) in Verstell
richtung in der Weise unbeweglich zugeordnet ist, daß der Ab
standssensor (19) bei Anlage des jeweils zugehörigen Distanz
körpers (16) an der Werkstückoberfläche (20) ein erstes Signal
- Anlagesignal - bzw. bei Abheben des jeweils zugehörigen Di
stanzkörpers (16) von der Werkstückoberfläche (20) ein zweites
Signal - Freisignal - gibt.
2. Bandschleifeinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine funktionelle Verkopplung des Verstellmotors (17) für die
Distanzkörper (16) mit den beiden Abstandssensoren (19) gemäß
folgenden Merkmalen:
- a) bei gleichzeitigem Vorliegen des Freisignales beider Abstandssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) und mit ihnen die Abstandssensoren (19) in Richtung eines größeren Abstandes der Anlageflächen (Stützrollen 28) der Distanzkör per (16) von der Werkstückoberfläche (20) verstellt und in der zurückgezogenen Endlage, bei der die Anlageflächen (Stützrollen 28) und die zugehörigen Abstandssensoren (19) etwa bündig mit der Werkstückoberfläche (20) liegen, ange halten;
- b) bei gleichzeitigem Vorliegen des Freisignales des einen und des Anlagesignales des anderen der Abstandssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) und mit ihnen die Ab standssensoren (19) in Richtung eines geringeren Abstandes von der Werkstückoberfläche (20) verstellt;
- c) bei gleichzeitigem Vorliegen des Anlagesignales beider Abstandssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) ange halten.
3. Bandschleifeinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine funktionelle Verkopplung des Verstellmotors (17) für die
Distanzkörper (16) mit den beiden Abstandssensoren (19) gemäß
folgenden Merkmalen:
- a) bei Vorliegen des Freisignales wenigstens eines der Ab standssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) und mit ihnen die Abstandssensoren (19) in Richtung eines größeren Überstandes der Anlagefläche (Stützrollen 28) der Distanz körper (16) über die Bandführungsflächen des Druckschuhs bzw. der Kontaktrolle (6) verstellt und in einer vorgescho benen Endlage, bei der die Anlageflächen (Stützrollen 28) der Distanzkörper (16) die Bandführungsfläche um wenigstens die Stärke der größten zu verputzenden Schweißraupe (3) überragen, angehalten;
- b) bei gleichzeitigem Vorliegen des Anlagesignales beider Abstandssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) und mit ihnen die Abstandssensoren (19) in Richtung eines geringe ren Überstandes über die Bandführungsfläche verstellt;
- c) bei anschließendem Auftreten des Freisignales wenigstens eines der Abstandssensoren (19) werden die Distanzkörper (16) angehalten.
4. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steuerungstechnische Ankopplung des Verstellmotors (17)
für die Distanzkörper (16) an die zugehörigen Abstandssensoren
(19) funktionell aufhebbar ist, derart, daß die Distanzkörper
(16) ungeachtet etwaiger Signale der Abstandssensoren (19) in
ihrer jeweiligen Stellung verharren.
5. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstellmotor (17) für die Distanzkörper (16) willkür
lich um vorwählbare Verstellwege in der einen oder in der ande
ren Verstellrichtung verstellbar ist.
6. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (9) für das Schleifband (7) mit der Sensor
steuerung derart funktionell gekoppelt ist, daß ein Einschalten
des Antriebsmotor (9) erst nach Vorliegen des ein Anhalten des
Verstellmotors auslösenden Signales der Abstandssensoren (19)
freigebbar ist.
7. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanzkörper (16) unmittelbar neben dem Seitenrand des
Druckschuhs bzw. der Kontaktrolle (6) herangerückt angeordnet
sind.
8. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstandssensoren (19) mit ihrer Meßstelle unmittelbar
neben der Anlagestelle des zugehörigen Distanzkörpers (16) an
geordnet sind.
9. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckschuh oder die Kontaktrolle (6) und die beiden
Distanzkörper (16) auf einer gemeinsamen Exzenterwelle (21)
drehbar gelagert sind, die ihrerseits drehbar in einem Rahmen
(22) gelagert ist, wobei die Wellenlager (25) zur Lagerung der
Exzenterwelle (21) in dem Rahmen (22) oder die Rollenlager (24)
zur Lagerung des Druckschuhs bzw. der Kontaktrolle (6) auf der
Exzenterwelle (21) zueinander koaxial angeordnet ist.
10. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanzkörper (16) als in Axialansicht im wesentlichen
dreieckige Scheiben mit einem in der Dreieckspitze angeordne
ten, auf der Exzenterwelle (21) gelagerten Lagerauge (Distanz
stücklager 23) und einer der Werkstückoberfläche (20) zugekehr
ten Grundseite (26) ausgebildet sind, wobei die Abstandssenso
ren (19) in einer im Bereich dieser Grundseite (26) des Distanz
körpers (16) angebrachten Aussparung (27) an den Distanzkörpern
(16) befestigt sind.
11. Bandschleifeinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Grundseite (26) des Distanzkörpers (16) als Anlage
flächen jeweils zwei Stützrollen (28) hintereinander angebracht
sind.
12. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Exzenterwelle (21) hohl und der Verstellmotor (17) samt
einem Reduziergetriebe (18) im Innern der Exzenterwelle (21)
angeordnet ist.
13. Bandschleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die parallel zur Bandlaufrichtung liegende Schwenkachse
(33) des kardanisch aufgehängten Druckschuhs bzw. der Kontakt
rolle (6) nahe dem Arbeitstrum (8) des Schleifbandes (7) liegt.
14. Bandschleifeinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (22) in der Mitte zweier etwa parallel zu den
Mantellinien der Kontaktrolle (6) liegender Rahmenschenkel ein
Lagerauge oder Lagerzapfen trägt, mit denen er an den Enden
einer die Kontaktrolle (6) in Umfangsrichtung übergreifenden
Haltegabel (34) schwenkbar gelagert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873711278 DE3711278A1 (de) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | Bandschleifeinrichtung zum verputzen von schweissraupen an blechbauteilen, insbesondere an fahrzeugkarosserien |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873711278 DE3711278A1 (de) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | Bandschleifeinrichtung zum verputzen von schweissraupen an blechbauteilen, insbesondere an fahrzeugkarosserien |
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DE3711278A1 DE3711278A1 (de) | 1988-10-13 |
DE3711278C2 true DE3711278C2 (de) | 1992-01-23 |
Family
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