DE8916144U1 - Brush manufacturing machine with post-processing device - Google Patents

Description

Bürstenherstellungsmaschine mit Nachbearbeitungsvorrichtung Brush manufacturing machine with post-processing device

Die Neuerung betrifft eine Bürstenherstellungsmaschine mit. einer Vorrichtung zum Nachbearbeiten einer mit Borsten versehenen Bürste, die Mittel zum Halten der Bürste sowie Mittel zum Führen der Bürste und/oder des Bearbeitungswerkzeuges entlang eines vorgesehenen Bearbeitungsprofiles aufweist.The innovation relates to a brush manufacturing machine with a device for reworking a brush provided with bristles, which has means for holding the brush and means for guiding the brush and/or the processing tool along a predetermined processing profile.

Zum Nachbearbeiten von Bürsten werden diese entsprechenden Nachbearbeitungsvorrichtungen zugeführt. Die Nachbearbeitung kann u.a. das Abscheren, Putzen, Schlitzen, Abrunden der Borsten umfassen. Die Führung des Werkstückes (Bürste) muß hierbei entsprechend der jeweiligen Bearbeitung erfolgen, wobei unterschiedlichste Bürstenformen berücksichtigt werden müssen. Beispielsweise ist es beim Abscheren erforderlich, entsprechend dem vorgesehenen Profil bzw. Verlauf der Borstenfeldoberfläche auch das Abscherwerkzeug während des Abschervorganges zu führen und/oder eine spezielle Ausführung des Werkzeuges mit profilierten Abschermessern vorzusehen.
Für andere Bearbeitungen ist diese spezielle Werkstück-For the reworking of brushes, they are fed into the appropriate reworking devices. The reworking can include shearing, cleaning, slitting and rounding the bristles. The workpiece (brush) must be guided according to the respective processing, whereby a wide variety of brush shapes must be taken into account. For example, when shearing, it is necessary to guide the shearing tool during the shearing process according to the intended profile or course of the bristle field surface and/or to provide a special version of the tool with profiled shearing blades.
For other processing, this special workpiece

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führung in der Regel nicht passend, so daß dementsprechend eine andere, angepaßte Arbeitsbewegung vorgesehen werden muß. Insgesamt ist für das Nachbearbeiten der Bürsten, insbesondere wenn, wie in den meisten Fällen mehrere Nachbearbeitungen erforderlich sind, ein beträchtlicher Aufwand zur Realisierung der verschiedenen Arbeitsbewegungen zwischen Bürstenkörper und Bearbeitungswerkzeug erforderlich. Meist werden hierzu speziell geformte Messer in Verbindung mit Kurvenschienen oder ähnlichen mechanischen Ein-guide is usually not suitable, so that a different, adapted working movement must be provided accordingly. Overall, a considerable amount of effort is required for the reworking of the brushes, especially if, as in most cases, several reworkings are required, to implement the various working movements between the brush body and the processing tool. Specially shaped knives are usually used for this in conjunction with curved rails or similar mechanical devices.

richtungen vorgesehen, um die Bürste zu führen. Für weitere Bearbeitungen sind dann zusätzliche Führungseinrichtungen erforderlich.devices are provided to guide the brush. Additional guide devices are then required for further processing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Bürstenherstellungsmaschine eine Nachbearbeitungsvorrichtung zu schaffen, die weitgehend universell auch in Verbindung mit verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen einsetzbar ist. Dabei soll auf einfache Weise ein Umstellen bzw. Einstellen auf unterschiedliche Bürsten-Muster möglich seinThe object of the present invention is to create a post-processing device for a brush manufacturing machine that can be used universally in conjunction with various processing tools. It should be possible to change or adjust to different brush patterns in a simple manner.

und es soll auch die Möglichkeit bestehen, praktisch beliebig geformte Bürstenoberfläcnen zu bearbeiten.and it should also be possible to process brush surfaces of practically any shape.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß als Antrieb für die Bearbeitungsbe-To solve this problem, the invention proposes in particular that the drive for the processing

wegung des Bearbeitungswerkzeuges und/oder für die Bürsten-Halterung ein oder mehrere Schritt- oder Servomotoren od. dgl. Positionierantriebe vorgesehen sind, und daß diese Positionierantriebe eine Ein- oder Mehrachssteuerung bilden. Solche Positionierantriebe ermöglichen durch eine ent-movement of the processing tool and/or for the brush holder one or more stepper or servo motors or similar positioning drives are provided, and that these positioning drives form a single or multi-axis control. Such positioning drives enable

sprechende Programmvorgahe ein Anpassen der Bewegungsabläufe praktisch an beliebige Bürstenformen. Das Umstellen auf unterschiedliche ßearbeitungsabläufe oder unterschiedliche Bürstenformen kann dabei auf einfachste Weise vorgenommen werden, wobei auch innerhalb des SteuerprogrammsThe program allows the movement sequences to be adapted to practically any brush shape. Switching to different processing sequences or different brush shapes can be done very easily, and the control program can also be used

eine solche Umstellung mit vorgesehen sein kann. Die Posi-such a change can be planned. The position

03-01. &ogr;&igr;.03-01. &ogr;&igr;.

tionierantriebe können praktisch beliebige, präzise Bewegungen ausführen und z.B. einen Bürstenkörper in einer gewünschten Bahn an einem Abscheraggregat oder einer anderen Bearbeitungsstation vorbeiführen. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Vorschub- bzw. Positioniergeschwindigkeit auch im Verlauf eines Bearbeitungsvorganges in Anpassung an unterschiedlich schwierige Bearbeitungen variiert werden kann oder aber die Bearbeitung kann so eingestellt werden, daß sie zeitsynchron mit einer anderen Bearbeitung durchgeführt wird.The positioning drives can carry out practically any precise movement and, for example, guide a brush body in a desired path past a shearing unit or another processing station. Another advantage is that the feed or positioning speed can also be varied during the course of a processing operation to adapt to different processing difficulties, or the processing can be set so that it is carried out synchronously with another processing operation.

Bevorzugt steht die Bürsten-Halterung mit dem oder den Positionierantrieben in Antriebsverbindung· Einerseits kann die Bürstenkörper-Halterung dadurch auch in Positionen gebracht werden, die beim Einlegen und Abgeben der Bürste vorteilhaft ist und andererseits kann dadurch die Bürste auch entlang mehrerer Bearbeitungsstationen geführt und dort positioniert werden.Preferably, the brush holder is connected to the positioning drive(s). On the one hand, the brush body holder can be brought into positions that are advantageous when inserting and removing the brush, and on the other hand, the brush can also be guided along several processing stations and positioned there.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.Additional embodiments of the invention are set out in the further subclaims. The invention and its essential details are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt etwas schematisiert:It shows something schematic:

Fig. 1 und 2 unterschiedliche Seitenansichten einer Vorrichtung zum Entlangführen einer Bürste an einer Bearbeitungsmaschine,Fig. 1 and 2 different side views of a device for guiding a brush along a processing machine,

Fig. 3 eine Ansicht einer erweiterten Vorrichtung mit einer Vieracnssteuerung undFig. 3 is a view of an extended device with a four-axis control and

Fig. 4 eine Ansicht einer Vorrichtung mit einerFig. 4 is a view of a device with a

Dreiachs:
Bürsten.Three-axle:
To brush.

Dreiachssteuerung für zylindrisch beborsteteThree-axis control for cylindrical bristled

Eine in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 weist eine Halterung 2 für eine Bürste 3 auf, deren Borstenfeld 4 mit Hilfe von einem oder mehreren, hier nicht gezeigten Bearbeitungswerkzeugen nachbearbeitet werden soll. Das Nachbearbeiten kann insbesondere darin bestehen, daß die Borsten des Borstenfeldes 4 auf eine vorbestimmte Länge abgeschnitten werden, wobei die durch die Borstenenden gebildete Kontur gerade oder aber auch in eine oder mehrere Richtungen gewölbt sein kann. Weitere Nachbearbeitungsgänge sind das Abrunden der Borstenfilamente, das Schlitzen der Borstenenden und weitere physikalische Manipulationen. In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Bürste für die vorerwähnten Nachbearbeitungen an einem entsprechenden Bearbeitungswerkzeug entlang geführt. Um dabei unterschiedliche Konturen des Borstenfeldes zu bilden, muß die Bürste während der Bearbeitung in ihrer Lage relativ zu dem Bearbeitungswerkzeug verstellt werden. Im einfachsten Falle ist dies ein geradliniges Vorbeitransportieren, wobei in diesem Falle eine Arbeitsbewegung erforderlich ist.A device 1 shown in Fig. 1 and 2 has a holder 2 for a brush 3, the bristle field 4 of which is to be reworked using one or more processing tools not shown here. The rework can in particular consist in the bristles of the bristle field 4 being cut to a predetermined length, whereby the contour formed by the bristle ends can be straight or curved in one or more directions. Further rework steps include rounding the bristle filaments, slitting the bristle ends and further physical manipulations. In the exemplary embodiments shown, the brush is guided along a corresponding processing tool for the aforementioned rework. In order to form different contours of the bristle field, the position of the brush relative to the processing tool must be adjusted during processing. In the simplest case, this is a straight-line transport past, in which case a working movement is required.

in diesem Falle würde sich in Verbindung mit einer Abschervorrichtung ein geradflächiges Borstenfeld ergeben. In den meisten Fällen ist es jedoch vorgesehen, daß das Borstenfeld eine bestimmte Kontur hat, wobei zumindest in Längsrichtung, ggf. auch in Querrichtung dazu, eine Wölbung des Borstenfeldes erwünscht ist.In this case, in conjunction with a shearing device, a straight bristle field would result. In most cases, however, it is intended that the bristle field has a certain contour, whereby a curvature of the bristle field is desired at least in the longitudinal direction, and possibly also in the transverse direction.

Um diese unterschiedlichen Bewegungen durchführen zu können, sind die Antriebe für die Bearbeitungsbewegung der ßürsten-Halterung 2 durch Schritt- oder Servomotoren gebildet, die zusammen mit einer entsprechenden Steuerung eine Ein- oder Mehrachssteuerung bilden können. Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, daß das Bearbeitungswerkzeug mit Hilfe eines solchen Positionierantriebes bewegt wird. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Bürsten-Halterung 2 entsprechende Arbeitsbewegungen durchführt und mit der Bewegungs-Vorrichtung 1 verbunden ist.In order to be able to carry out these different movements, the drives for the processing movement of the brush holder 2 are formed by stepper or servo motors, which together with a corresponding control can form a single or multi-axis control. In principle, it is also possible for the processing tool to be moved with the help of such a positioning drive. In the exemplary embodiment, it is provided that the brush holder 2 carries out corresponding working movements and is connected to the movement device 1.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß sowohl das Be-Furthermore, there is the possibility that both the

arbeitungsv;erkzeug als auch die Halterung 2 mit Positionierantrieben verbunden sind, welche dann jeweils entsprechende Teilbewegungen durchführen.Both the work tool and the holder 2 are connected to positioning drives, which then carry out corresponding partial movements.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 mit einer Dreiachssteuerung vorgesehen, wobei die Halterung 2 mit einer darin eingespannten Bürste 3 in Längsrichtung gemäß dem Doppelpfeil Pf 2 mit Hilfe eines ersten Positioniermotors 5 bewegt werden kann. Mit Hilfe eines weiteren Positioniermotors 6 läßt sich die Halterung 2 und damit auch die eingespannte Bürste 3 rechtwinklig zu der Längsbewegung verstellen, was durch den Doppelpfeil Pf 3 angedeutet ist. Der Positioniermotor 6 undIn the embodiment according to Fig. 1 and 2, a device 1 with a three-axis control is provided, whereby the holder 2 with a brush 3 clamped therein can be moved in the longitudinal direction according to the double arrow Pf 2 with the help of a first positioning motor 5. With the help of a further positioning motor 6, the holder 2 and thus also the clamped brush 3 can be adjusted at right angles to the longitudinal movement, which is indicated by the double arrow Pf 3. The positioning motor 6 and

eine Führung 8 für die Schnitthöhenbewegung sind an einem 15a guide 8 for the cutting height movement are on a 15

Führungsschlitten 9 angebracht, der seinerseits an Längsführungen 7 verschiebbar gelagert ist. Es ergibt sich somit eine Anordnung in der Art eines Kreuzschlittens. Im Ausführungsbeispiel ist noch ein dritter Positioniermotor 10 vorgesehen (vgl. Fig. 2), der nahe an der Bürstenhalterung 2 angeordnet ist und mit dessen Hilfe eine Drehbewegung des Borstenkörpers für einen Profilschnitt durchführbar ist.Guide carriage 9 is attached, which in turn is slidably mounted on longitudinal guides 7. This results in an arrangement in the form of a cross slide. In the exemplary embodiment, a third positioning motor 10 is also provided (see Fig. 2), which is arranged close to the brush holder 2 and with the help of which a rotary movement of the bristle body can be carried out for a profile cut.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht etwa vergleichbar mit Fig. 2, 25Fig. 3 shows a view comparable to Fig. 2, 25

wobei hier jedoch noch ein vierter Positioniermotor 11 vorgesehen ist und somit insgesamt eine Vierachssteuerung vorhanden ist. Diese Vorrichtung 1a kann zum Bearbeiten z.B. von halbrundbeborsteten Bürsten wie Kugelkopfbesen od. Toilettenbürsten verwendet werden. Der zusätzliche Posi-However, a fourth positioning motor 11 is also provided here, thus providing a four-axis control system. This device 1a can be used for processing, for example, brushes with semi-circular bristles such as ball-head brooms or toilet brushes. The additional positioning

tioniermotor 11 ermöglicht eine Drehbewegung der eingespannten Bürste um deren Längsachse. Die Bürste 3 ist hierbei in einer ringförmigen Aussparung am Stiel eingespannt und der halbkugelige Kopf schaut zum Abscheren und Endbearbeiten vor.The rotation motor 11 enables the clamped brush to rotate around its longitudinal axis. The brush 3 is clamped in a ring-shaped recess on the handle and the hemispherical head looks forward for shearing and finishing.

Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung 1b weist eine Dreiachs-The device 1b shown in Fig. 4 has a three-axis

Steuerung auf, bei der prinzipiell eine Anordnung der Positioniermotoren 5, 6 und 10 wie bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 vorgesehen ist. Diese Vorrichtung wird bei der Bearbeitung von zylindrisch beborsteten Bürsten, z.B. voll- oder halbrunden Haarbürsten oder ähnlichen Walzenbürsten eingesetzt. Da bei dieser Art von Bürsten im allgemeinen eine fliegend gelagerte Spannung nicht ausreicht, ist hier eine zusätzliche Gegenhalterung 12 vorgesehen. Die zu bearbeitende Walzenbürste ist somit jeweils an ihren Stiel-Control, in which in principle an arrangement of the positioning motors 5, 6 and 10 is provided as in the device 1 according to Fig. 2. This device is used for processing cylindrically bristled brushes, e.g. full or half-round hair brushes or similar roller brushes. As a cantilevered tension is generally not sufficient for this type of brush, an additional counter-holder 12 is provided here. The roller brush to be processed is thus always secured to its handle

¹^ enden gelagert und gehalten. ¹ ^ ends stored and held.

Als Positioniermotoren kommen Schrittmotoren, Linearrepositioniermotoren und DC- sowie AC-Servomotoren in Frage. Als Steuerung können frei programmierbare nummerische Steuerungen oder ggf. aber auch SPS-Folgesteuerungen einge-Stepper motors, linear repositioning motors and DC and AC servo motors can be used as positioning motors. Freely programmable numerical controls or, if necessary, PLC sequence controls can be used.

¹^ setzt werden. Mit Hilfe solcher Steuerungen kann der Bewegungsablauf der Bürste beim Nachbearbeiten durch ein Programm vorgegeben werden. Es ist dadurch auch eine sehr schnelle Umstellung auf andere Bürstenmuster oder andere Bearbeitungsprofile möglich. Auch kann die Geschwindigkeit des Bearbeitungsvorganges praktisch stufenlos geregelt werden. Insbesondere ist dadurch auch ein Anpassen an parallel dazu ablaufende Bearbeitungsgänge möglich, was insbesondere bei Integration der Vorrichtung 1, 1a, Ib in automatische Transferanlagen von Bedeutung ist. Es lassen sich dadurch nämlich die einzelnen Taktzeiten genau aufeinander abstimmen. ¹ ^ can be set. With the help of such controls, the movement sequence of the brush during post-processing can be specified by a program. This also makes it possible to change over to other brush patterns or other processing profiles very quickly. The speed of the processing process can also be regulated practically continuously. In particular, this also makes it possible to adapt to processing steps running in parallel, which is particularly important when integrating the device 1, 1a, 1b into automatic transfer systems. This means that the individual cycle times can be precisely coordinated with one another.

Während des einzelnen Bearbeitungsvorganges selbst kann auch die Bearbeitungsgeschwindigkeit variiert werden, wobei berücksichtigt werden kann, ob es sich beispielsweise um geradflächige oder komplizierte Profilbearbeitungen handelt.During the individual machining process itself, the machining speed can also be varied, taking into account whether, for example, straight-surface or complicated profile machining is involved.

Durch den Einsatz von elektronischen Schritt- oder Servomotoren in Verbindung mit einer Folgesteuerung kann die Bürste auch gut nacheinander mit Hilfe der Vorrichtung 1, &igr; _a} I]₃ an verschiedenen Bearbeitungsstationen mit ent-By using electronic stepper or servo motors in conjunction with a sequence control , the brush can also _be processed one after the other using the device 1, ₃ at different processing stations with appropriate

sprechend unterschiedlichen Bearbeitungsbewegungen entlanggeführt werden. Je nach Bearbeitungsstation kann somit die Bürste jeweils dort unterschiedlichste Bewegungen durchführen. accordingly, different processing movements. Depending on the processing station, the brush can therefore perform a wide variety of movements there.

Schließlich kann mit Hilfe der Positioniervorrichtung die Halterung 2 bzw. die Spanneinrichtung für die Bürste 3 in spezielle Positionen zum Aufnehmen eines neuen Bürstenkörpers oder aber auch zum Auswerfen einer fertig bearbeiteten Bürste gebracht werden. In Einspannlage kann dabei insbesondere auch die Lage eines Transfergreifers berücksichtigt werden, während in Auswerflage eine Position eingenommen wird, in der die Bürste mehr oder weniger frei nach unten herausfallen kann.Finally, with the help of the positioning device, the holder 2 or the clamping device for the brush 3 can be brought into special positions for receiving a new brush body or for ejecting a finished brush. In the clamping position, the position of a transfer gripper can also be taken into account, while in the ejection position a position is assumed in which the brush can fall out downwards more or less freely.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features presented in the description, the claims and the drawings can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

- Ansprüche -- Expectations -

Claims (5)

AnsprücheExpectations 1. Bürstenherstellungsmaschine mit einer Vorrichtung zum Nachbearbeiten einer mit Borsten versehenen Bürste, die Mittel zum Halten der Bürste sowie Mittel zum Führen der Bürste und/oder des Bearbeitungswerkzeuges entlang eines vorgesehenen Bearbeitungsprofiles aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß als Antrieb für die Bearbeitungsbewegung des Bearbeitungswerkzeuges und/oder für die Bürsten-Halterung (2) ein oder mehrere Schritt- oder Servomotoren od. dgl. Positionierantriebe vorgesehen sind und daß diese Positionierantriebe eine Ein- oder Mehrachssteuerung bilden.1. Brush manufacturing machine with a device for finishing a brush provided with bristles, which has means for holding the brush and means for guiding the brush and/or the processing tool along a provided processing profile, characterized in that one or more stepper or servo motors or similar positioning drives are provided as the drive for the processing movement of the processing tool and/or for the brush holder (2) and that these positioning drives form a single or multi-axis control. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten-Halterung (2) mit dem oder den Positionierantrieben in Antriebsverbindung steht.2. Machine according to claim 1, characterized in that the brush holder (2) is in drive connection with the positioning drive(s). 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in /9/9 zeichnet, daß die Positionierantriebe mit einer Folgesteuerung, ggf. mit einer frei programmierbaren, nummerischen Steuerung in Verbindung stehen.is characterized by the fact that the positioning drives are connected to a sequence control, if necessary to a freely programmable, numerical control. 4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb für eine Längsbewegung der Bürsten-Halterung, ggf. ein Antrieb für eine Hubbewegung sowie bedarfsweise ein Antrieb für eine Schwenkbewegung vorgesehen ist.4. Machine according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a drive for a longitudinal movement of the brush holder, possibly a drive for a lifting movement and, if required, a drive for a pivoting movement is provided. 5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierantriebe eine Dreiachssteuerung bilden.5. Machine according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the positioning drives form a three-axis control. hts-ammenf ihts-ammenf i