DE2826357A1

DE2826357A1 - Buerstenherstellungsmaschine sowie verfahren zum herstellen von buersten

Info

Publication number: DE2826357A1
Application number: DE19782826357
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Zahoransky; Ulrich Zahoransky
Original assignee: FA ANTON ZAHORANSKY; Anton Zahoransky GmbH and Co
Current assignee: Anton Zahoransky GmbH and Co
Priority date: 1978-06-16
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2826357C2

Description

Bürstenherstellungsmaschine
sowie Verfahren zum Herstellen von Bürsten Die Erfindung betrifft eine Bürstenherstellungsmaschine für Bürsten mit zumindest in einer Richtung geschränkten Borstenbüscheln, die wenigstens ein Stopfwerkzeug zum Stopfen sowie gegebenenfalls auch wenigstens ein Bohrwerkzeug zum Bohren von Bürstenkörpern aufweist, wobei zur Halterung der Bürstenkörper Werkstückhalter dienen, die entsprechend den zu bohrenden bzw.
zu stopfenden Löchern positionierbar sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten, bei denen die Bürstenkörper in einzelne Positionen für das Anbringen von Borsten und gegebenenfalls dazugehörigen Löchern positioniert und die Borstenbüschel dort eingebracht werden.
Bei den bekannten Bürstenherstellungsmaschinen werden die Werkstückhalter in der Regel über Kurvenschablonen mit Abtast- und Übertragungselementen positioniert, wobei u.a. sowohl für die Längs- als auch für die Querbewegung und gegebenenfalls auch für den sogenannten Tiefenausgleich jeweils eine Kurvenschablone vorgesehen ist.
Diese Schablonensteuerung hat den Nachteil, daß sie vergleichsweise aufwendig herstellbar ist und daß das Wechseln b .euanfertigen von Schablonen zum Umstellen des Bearbeitungsprogranines zeitaufwendig und umstandlich ist.
Diese Nachteile können zwar durch ebenfalls bereits bekannte Bandschablonen, die z. B. aus einem mit mehreren Lochreihen versehenen Stahlband bestehen können, wenigstens zum Teil behoben werden. Jedoch ist bei diesen Bandschablonen die Abtasteinrichtung für die Lochreihen und die Übertragungseinrichtung auf den die Werkstückhalter tragenden Rahmen od. dgl. kompliziert und unter anderem störanfällig.
Es ist auch schon eine Vorrichtung bekannt, bei welcher drei Tische derart angeordnet sind, daß ein erster Tisch als Basis dient und vertikal bewegbar ist, daß ein zweiter Tisch am ersten horizontal bewegbar befestigt ist und daß ein dritter Tisch am zweiten horizontal und senkrecht zur Bewegung des zweiten Tisches verlagerbar ist. Der dritte Tisch trägt den oder die Werkstückhalter. Für die Bewegungen der Tische sind dabei Schrittmotoren vorgesehen, die von einer elektrischen Ansteuervorrichtung angesteuert werden. Als Datenträger dient hier z. B. ein Lochstreifen.
Mit dieser Vorrichtung soll nun eine höhere Positioniergenauigkeit erreicht werden, so daß insbesondere auch Bürstenkörper, die bereits Lochungen zur Aufnahme von Borstenbüscheln aufweisen, mit der notwendigen Genauigkeit gestopft werden können. Insbesondere sollen dabei durch mechanische Abnützung entstehende Lageungenauigkeiten vermieden werden.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung besteht jedoch darin, daß sie nur zur Herstellung von Bürsten mit parallelen Borstenbüscheln geeignet ist. Außerdem ist das Positionierprogramm praktisch "starr", das heißt, daß Korrekturen, teilweise Positionierveränderungen und dergleichen Programmänderungen nicht oder nur umständlich z.B.
durch Auswechseln des Loch streifens gegen einen anderen möglich ist.
Diese Problematik tritt insbesondere dann auf, wenn z. B.
das gesamte Lochbild der Bürste vergrößert oder verkleinert werden muß, wobei sich ein Teil oder sämtliche Lochabstände meist nur geringfügig ändern. Insbesondere bei Holzkörpern kann es nämlich vorkommen, daß diese durch Temperatur-und/oder Feuchtigkeitseinfluß mehr oder weniger schwinden oder quellen, so daß die Gesamtabmessungen einer Serie von Bürstenkörpern gegenüber einer anderen Serie unterschiedlich sind. Dies macht sich insbesondere bei Bürstenkörpern mit größeren Abmessungen, zs B. sehr langen Bürstenkörpern nachteilig bemerkbar. Dementsprechend muß dann aber auch eine Anpassung der Lochverteilung bzw. Borstenbüschelverteilung auf der zu besetzenden Bürstenkörperoberseite vorgenommen werden.
Bei den Bürstenherstellungsmaschinen mit Kurven- oder Bandschablonen kann eine Anpassung durch Veränderung der Hebelübertragungen od. dgl. vorgenommen werden. Nachteilig ist dabei jedoch, daß jede Veränderung in einer Bewegungsrichtung auch Änderungen der anderen Positionierbewegungen ergeben. Durch diese gegenseitige Beeinflussung ist das Erstellen eines gewünschten Positionierablaufes erschwert und umständlich durchführbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bürstenherstellungsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche die mit den Kurven- und Bandschablonen zusammenhängenden Nachteile vermeidet, wobei insbesondere voneinander unabhängige Positionierbewegungen ohne gegenseitige Beeinflussung durchführbar sein sollen. Dabei sollen vor allem auch Bürsten mit in einer oder zwei Richtungen geschränkten Borstenbüscheln herstellbar sein. Außerdem soll die Möglichkeit bestehen, insbesondere das Positionierprogramm einfach auswechseln und ändern zu können, so daß eine schnelle Anpassung an unterschiedliche oder gegebenenfalls auch nur geringfügig abgeänderte Bürsten möglich ist.
Zur Lösung dieser rufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Werkstückhalter wenigstens in einer Richtung verschwenkbar gelagert sind, wobei für zumindest zwei, insbesondere senkrecht zueinander stehende Koordinaten-Richtungen jeweils ein Positionierantrieb vorgesehen ist, der an dem das jeweilige angetriebene Schwenkteil haltenden Gegenstück montiert ist.
Bei dieser Bürstenherstellungsmaschine können nun die einzelnen Positionierbewegungen voneinander unabhängig durchgeführt werden. Durch die Schwenklagerung der Werkstückhalter zumindest in einer Richtung ist dabei auch eine geschränkte Anordnung der Borstenbüschel möglich.
Zweckmäßigerweise ist zumindest zwischen dem Positionierantrieb für die Längsbewegung der Werkstückhalter und dem entsprechenden Schwenkelement eine Verstelleinrichtung zur Änderung des Übertragungsverhältnisses vorgesehen. Dadurch kann auf besonders einfache Weise der Abstand der Löcher bzw. der Borstenbüschel z. B. in Längsrichtung variiert werden. Eine Beeinflussung der anderen Abstandsverhältnisse in Querrichtung und der gegebenenfalls vorhandene sogenannte Tiefenausgleich wird dabei in vorteilhafter Weise nicht beeinflußt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, sowohl für die Längs- als auch für die Querbewegungen Verstelleinrichtungen vorzusehen, so daß dann durch eine einfache mechanische Umstellung eine Änderung der Borstenbüschelabstände jeweils unabhängig voneinander möglich ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung stehen die Positionierantriebe mit einer Positioniersteuerung in Steuerverbindung, Diese Positioniersteuerung steuert die Antriebe und damit auch die Werkstückhalter nach einem vorgebbaren Programm an.
Zweckmäßigerweise ist die Positioniersteuerung gegebenenfalls mit der Ablaufsteuerung, letztere z. B. zum Ansteuern der Bearbeitungswerkzeuge od. dgl., als numerische Steuerung ausgebildet. Dabei weist diese numerische Steuerung insbesondere einen Speicher zur Speicherung von Positionierdaten sowie gegebenenfalls einen Speicher für die Ablaufsteuerung auf.
Die Positionierdaten werden dabei zur Ansteuerung der Positionierantriebe verwendet, während die Daten aus dem Speicher der Ablaufsteuerung für den gesamten Funktionsfolgeablauf der Bürstenherstellungsmaschine dienen, so z. B. für die Hubbewegungen der Bohr- und/oder Stopfwerkzeuge, für die Zufuhr von Borsten usw.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die numerische Steuerung einen Mikro-Computer mit wenigstens einem Mikroprozessor aufweist. Dadurch ist die Flexibilität der Steuerung wesentlich erhöht, da praktisch jederzeit Programmänderungen zur Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten vorgenommen werden können. Der Einsatz eines Mikro-Computers hat dabei insbesondere den Vorteil der freien Programmierbarkeit der Positionierungs- und Maschinenfunktionen.
Vorteilhafterweise weist der Mikro-Computer wenigstens einen programmierbaren Speicher (z. Bo PROM) insbesondere für die Positioniersteuerung auf, der vorzugsweise gegen einen anderen, insbesondere vorprogrammierten Speicher auswechselbar ist. Man hat dadurch die Möglichkeit, durch Auswechseln des Speichers Positionierprogramme für verschiedene Bürsten schnell zur Verfügung zu haben, so daß die Bürstenherstellungsmaschine weitgehend universell für die Herstellung einer Vielzahl verschiedener Bürsten einsetzbar ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Positionierantriebe in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet und zum Einfahren sowie vorzugsweise auch zum Halten der Werkstückhalter in der vorgegebenen Position vorgesehen. Dadurch kann die eingefahrene Position der Werkstückhalter ohne zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Festlege- oder Elemmvorrichtungen durch die Antriebe selbst gehalten werden. Außerdem können Störgrößen, die z. B. auch durch Abnützung auftreten, ausgeregelt werden.
Nach einem weiteren, erfindungsgemäßen Vorschlag kann zur Programmierung insbesondere der Positioniersteuerung eine Programmiervorrichtung mit einer Bürstenkörperkontur-Abtastung od. dgl. vorgesehen sein. Dadurch kann z. B. ein als Muster dienender Bürstenkörper in seiner Kontur bzw.
seinen Lochpositionen abgetastet und die dadurch ermittelten Positionierdaten für die Programmierung der Positioniersteuerung verwendet werden. Eine Umstellung der Bürstenherstellungsmaschine auf praktisch beliebige Bürstenkörperformen ist dadurch wesentlich vereinfacht.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.
Es zeigt stärker schematisiert: Fig. 1 eine Vorderseitenansicht einer erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine, Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Maschine in Seitenansicht zum Teil im Schnitt gehalten gemäß der Schnittlinie II-II in Fig.1 und Fig. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Steuerungssystemes.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Bürstenherstellungsmaschine weist ein Bohrwerkzeug 2 sowie ein Stopfwerkzeug 3 auf. Zur Halterung der Bürstenkörper 4 dienen Werkstückhalter 5, die in ihrer Lage veränderbar sind, um die Bürstenkörper 4 in eine den zu bohrenden bzw. zu stopfenden Löchern entsprechende Position zu bringen. Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Bürstenherstellungsmaschine 1 dient zur Herstellung von Bürsten mit in zwei Richtungen geschränkten Borstenbüscheln 6, d. h., daß die Borstenbüschel, ausgehend von einem zentralen Mittelbereich, wo die Borstenbüschel gerade stehen, zu den Seiten hin zunehmend schräg nach außen stehen, wobei sich in den Ecksegmenten sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung schräg nach außen stehende Borstenbüschel ergeben.
Die Werkstückhalter 5 werden von einem Gestell 7 getragen, welches ein vertikal verschiebbares an dem Maschinengestell 8 gelagertes Trägerelement 9 aufweist. Mit diesem Trägerelement 9 ist ein Zwischenelement 10 in einer Ebene zu dem Trägerelement 9 verschwenkbar verbunden. An diesem schwenkbaren Zwischenelement 10 wiederum sind ebenfalls schwenkbare Halteelemente 11 für die Werkstückhalter gelagert, wobei deren Schwenkebene zu der des Zwischenelementes um 900 versetzt sind.
Jedes der Schwenkelemente 10, 11 bzw. Trägerelement 9 weist einen Positionierantrieb 28 auf, der an dem das jeweilige angetriebene Schwenk- bzw. Trägerteil haltenden Gegenstück montiert ist.
Für die Hubbewegung des Trägerelementes 9 dient ein Getriebemotor 12, der an dem Maschinengestell 8 befestigt ist und über eine Spindel 13 sowie eine mit dieser zusammenwirkenden Spindelmutter 14, die an dem Trägergestell 9 befestigt ist, an dem Trägergestell angreift. Als Schiebeführung sind an dem Trägergestell 9 vertikale Bolzen 15 vorgesehen, die in Führungsöffnungen in dem Maschinengestell 8 eingreifen.
Das Trägergestell 9 ist im wesentlichen U-förmig mit etwa vertikalen U-Schenkeln 16 ausgebildet. An diesen U-Schenkeln 16 ist das etwa rahmenartige Zwischenelement 10 mit seinen vertikalen Schenkeln 17 schwenkbar befestigt. Der obere, dem Trägerelement 9 abgewandte Quersteg 18 des Zwischenelementes 10 dient als Lagerträger für die Halteelemente 11. Fig. 2 läßt erkennen, daß dieser Quersteg 18 eine etwa der Länge der Werkstückhalter 5 entsprechende Breite hat.
An seinen den Schmalseiten der Halteelemente benachbarten Seiten sind Lagerflansche 19 für die Schwenkachsen 20 der Halteelemente 11 vorgesehen.
Durch die vorbeschriebene Lagerung der Werkstückhalter 5 sind diese sowohl in einer Quer- als auch in einer rechtwinklich dazu stehenden Ebene verschwenkbar. Außerdem können sie vertikal in ihrer Höhenlage verändert werden.
Letzteres dient zum sogenannten Tiefenausgleich bei Bürstenkörpern mit gewölbter Lochfeld-Oberseite.
Die Schwenkachsen 20 der Halteelemente 11 sind drehfest jeweils mit einem Schneckenrad 21 verbunden, wobei diese mit einer an ihren Endbereichen in den Seitenschenkeln 17 des Zwischenelementes 10 gelagerten Schnecke 22 kämmen. Diese Schnecke 22 wird von einem an dem Zwischenelement 10 montierten Motor 23 (Fig. 1) angetrieben.
Für die Schwenkbewegung des Zwischenelementes 10 ist ein an dem Trägerelement 9 montierter Motor 23 a vorgesehen, der einen Hubabtrieb 24 mit einer Schubstange 25 aufweist. Um die Lochabstände in Längsrichtung der Bürstenkörper 4 etwas variieren zu können, ist die Angriffsstelle dieser Schubstange 25 an dem Zwischenelement 10 bezüglich dem radialen Abstand zu dessen Schwenkachse 26 verstellbar. Dazu dient ein mit dem Zwischenelement 10 verbundener Schlitzhebel 27.
Dadurch kann auf einfache Weise eine Veränderung der Lochabstände in Längsrichtung vorgenommen werden, ohne daß die anderen Abstands- bzw. Positionierungsverhältnisse verändert oder beeinflußt werden. Diese Veränderung der Lochabstände kann beispielsweise in Anpassung an geringfügig von Serie zu Serie unterschiedlich lange Bürstenkörper vorgenommen werden. Gegebenenfalls konnte auch fur die Querbewegung eine entsprechende Verstellinöglichkeit der übersetzung, z.B durch Auswechseln der Schneckenräder 21 und/oder der Schnecke 22 vorgesehen sein. In Fig. 1 erkennt man noch, daß die Schwenkachsen auch umsteckbar sind, z.B. an die mit 26a bezeichneten Stellen, so daß auch dadurch in Langsrichtung der Bürste@ andere Lochabstände bei geänderter Schränkung einstellaar sind.
Für die Positionierantriebe können je nach den praktischen Erfordernissen z. B. an die Pcsitioniergeschwindigkeit, an die Verstellkräfte und dergleichen verschiedene Antriebe eingesetzt werden.
Im Ausführungsbeispiel sind Elektromotoren vorgesehen, die erforderlichenfalls mit einem Getriebe ausgerüstet sind.
Diese Elektromotoren können insbesondere als Servostellmotoren ausgebildet sein. Erwähnt seien beispielsweise auch Scheibenläufermotoren, Glockenankermotoren, Moving-Coil-Motoren, die wegen ihres kleinen Trägheitsmomentes und ihrer günstigen thermischen Eigenschaften vorteilhaft einsetzbar sind.
Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, z. B.
hydraulische Antriebe vorteilhaft einzusetzen. Dazu können Hydraulikmotoren verwendet werden, bei denen gegebenenfalls zur Umsetzung der Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung Gewindespindeln od. dgl. angeordnet sind, wie dies auch bei den im Ausführungsbeispiel gezeigten Antrieben vorgesehen ist.
Eine weitere Antriebsmöglichkeit besteht in der Verwendung von Hydraulikzylindern, die insbesondere wegen ihrem einfachen Aufbau und ihrer einfachen Einbaumöglichkeit vorteilhaft sind.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem jeweiligen Zylinder und dem zu bewegenden Element gegebenenfalls ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist. Dadurch kann eine Schwingneigung der Zylinder bei der Übertragung auf den Werkstücl;-halter od. dgl. zumindest reduziert werden.
Für den gleichen Zweck ist es vorteilhaft, wenn die für die Hydraulikzylinder vorgesehenen Steuerventile unmittelbar bei den jeweiligen Hydraulikzylindern angeordnet sind.
Schwingneigungen, die von den in gewissem Maße flexiblen Hydraulikschläuchen herrühren, können dadurch unterdrückt werden. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn als weitere Maßnahme zur Vermeidung von Instabilitäten des Antriebssystems Bewegungsdämpfer, insbesondere hydraulische Dämpfer vorgesehen sind, die insbesondere im Bereich der Positionierendstellungen wirken.
Bei Verwendung von Gewindespindeln ist es zweckmäßig, diese selbsthemmend auszubilden, um hierbei Schwingungen und dergleichen Instabilitäten zu vermeiden bzw. diesen entgegenzuwirken.
Die Positionierantriebe stehen mit einer Positioniersteuerung 30, die in Fig. 3 in einem Blockschaltbild dargestellt und Teil der Gesamtsteuerung 31 ist, in Verbindung. Diese Steuerung 31 ist vorzugsweise als numerische Steuerung ausgebildet. Sie weist unter anderem einen Speicher zur Speicherung von Positionierdaten auf. Auch die Ablaufsteuerung 32 weist zweckmäßigerweise einen Speicher auf.
Die Ablaufsteuerung 32 dient zum Ansteuern der Bearbeitungswerkzeuge 2, 3, der Borstenmaterial zufuhr 33 und dergleichen. Sie steuert im wesentlichen die Arbeitsfolge der Bürstenherstellungsmaschine 1. Beispielsweise kann auch Borstenmaterial unterschiedlicher Beschaffenheit, z.B. verschiedenfarbige Borsten in einer vorgesehenen Folge dem Stopfwerkzeug 3 zugeführt werden. Auch kann die Ablaufsteuerung mit einer Oberwachungseinrichtung verbunden sein, mit der z.B. der Hub der Bearbeitungswerkzeuge, die Bohrer, Elemente des Stopfwerkzeuges und dgl. auf ihre Funktionsfähigkeit überwacht werden können.
Nach einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung weist die numerische Steuerung einen Mikro-Canputer mit wenigstens einem Mikroprozessor auf.
Die Verwendung eines Mikro-Computers hat den wesentlichen Vorteil, daß das gesamte Steuersystem weitgehend flexibel, insbesondere auch schnell von unterschiedliche Bearbeitungssituationen und -folgen anpaßbar ist, da dieses Steuersystem programmierbar ist.
Der Mikro-Computer weist wenigstens einen programmierbaren Speicher (z. B. einen PROM) insbesondere für die Positioniersteuerung auf, der vorzugsweise gegen einen anderen, insbesondere vorprogrammierten Speicher auswechselbar ist. Dadurch können unterschiedliche Positionierprogramme bedarfsweise einfach fumgestecktt werden.
Da das Programm der Ablaufsteuerung im Gegensatz zur Positioniersteuerung in den meisten Fällen praktisch gleich bleibt, würde dafür auch ein "Nur-Le se-Speicher" (ROM) genügen.
Die Positioniersteuerung 30 ist über eine Ansteuereinheit 38 mit den Positionierantrieben verbunden. Die Ansteuereinheit 3 8 kann beispielsweise bei Verwendung von Elektromotoren Servoverstärker beinhalten.
Vorteilhaft ist es, wenn die Positionierantriebe28 in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet sind und zum Einfahren sowie vorzugsweise auch zum Halten der Werkstückhalter in der vorgegebenen Position vorgesehen sind. Dazu kann mit den Antrieben oder aber mit den von diesen bewegten Elementen (z. B. Werkstückhalter) eine Vorrichtung zur Erfassung des jeweiligen Positionierweges, z. B. ein Inkrementalgeber 37 vorgesehen sein, der dann die jeweilige Position als Rückmeldung an die Steuerung gibt, die dann diese Information mit dem vorprogrammierten Sollwert vergleicht.
Dadurch ist dann ein geschlossener Regelkreis vorhanden.
In diesem Falle kann auch auf besondere Einrichtungen zum Festhalten der Werkstückhalter 5 in der eingefahrenen Position verzichtet werden, da die Positionierantriebe selbst das Halten in der vorgesehenen Position übernehmen. Erwähnt sei noch, daß das Einfahren in die vorgesehene Position vorzugsweise mit verminderter Positioniergeschwindigkeit erfolgt, wobei diese in Anpassung an den jeweiligen Abstand von der Zielposition stufer>æise oder stufenlos insbesondere von einem bestimmten Abstand an annimmt. Ein "Überfahren" der Zielposition mit dem daraus resultierenden Hin- und Herfahren wird dAurrh vermieinn.
Mit der Steuerung 31 ist eine Eingabeeinheit 34 verbunden. Diese kann ein Tastenfeld aufweisen, mit dem dann Positionierdaten oder Korrekturdaten eingegeben werden können. Darüber hinaus kann die Eingabeeinheit 34 aber auch eine Leseeinrichtung od.dgl. besitzen, mit der von einem separaten Datenspeicher 39 z.B. von einem Band-oder Plattenspeicher, einem Lochstreifen- od.dgl. Datenspeicher, Positionier- und/oder Ablaufdaten eingelesen werden können. Dieser separate Datenspeicher 39 kann auch noch über eine Rückführung 40 mit der Steuerung 31 verbunden sein. Dadurch besteht dann die Möglichkeit, daß die -in der Steuerung 31 gespeicherten Positionier-und/oder Ablaufdaten, die z.B. über das Tastenfeld und die Eingabeeinrichtung 34 gegebenenfalls korrigiert wurden, auf den separaten Datenspeicher 39 rückübertragen werden können, so daß dann das gewflnschte, korrigierte Programm auch in dem separaten Datenspeicher 39 zur Verfügung steht. Es besteht somit praktisch die Möglichkeit eines Dialoges zwischen der Steuerung 31 und dem separaten Speicher 39.
Auch kann die Eingabeeinheit 34, wie strichliniert angedeutet, über eine Programmiervorrichtung 35 mit einer Bürstenkörperkonturabtastung 36 od. dgl. Meßeinrichtung in Verbindung stehen. Dabei kann auch diese Programmiervorrichtung gegebenenfalls einen Mikro-Computer zur Verarbeitung und Aufbereitung der abgetasteten Koordinatenwerte od. dgl. der Bürstenkörperkontur mit den vorgesehenen Lochpositionen und dergleichen aufweisen.
Dadurch besteht die Möglichkeit, direkt von einer Musterbürste od.
dgl. deren Form gegebenenfalls mit Lochpositionen sowie unter Umständen auch die Anordnung der Borstenbüschel zu erfassen, vorzugsweise elektronisch aufzubereiten und dabei in eine entsprechende Datenfolge umzusetzen und damit dann z.B. die Steuerung 31 zu programmieren. Somit ist in vorteilhafter Weise eine durchgehende Verbindung von der Erfassung der Positionierdaten bis zur Bearbeitung gegeben.
Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, die Daten dem separaten Speicher 39 zuzuführen und damit eine Datenkonserve zu schaffen, die bedarfsweise zum Beispiel über die Eingabeeinheit 34 der Steuerung 31 zugeführt werden kann. Außerdem kann dann der Datenträger des Speichers 39 auch für weitere 'Tochter"-SMaschinen verwendet werden, so daß die Musterabtastung und gegebenenfalls auch die Eingabeeinheit 34 bei diesen Maschinen entbehrlich ist und nur bei der "Mutter"-Maschine vorhanden sein muß. Bei diesen 'noch ter"-Maschinen würden dann die Steuerdaten direkt von dem Speicher 39 in die Steuerung 31 eingegeben werden, wie dies durch die Verbindungsleitung 41 angedeutet ist.
Erwähnt sei nochmals, daß beim Herstellen von Bürsten mittels der erfinungsgemäßen Maschine, wobei die Bürstenkörper nacheinander in die vorgesehenen Positionen zum Anbringen von Borstenbüscheln und gegebenenfalls von Löchern mittels Steuereinheiten gebracht werden, die zunächst elektrisch und/oder elektronisch in einen Datenträger eingelesenen Positionierdaten aus diesem Datenträger wieder ausgelesen und zur Ansteuerung der Positionierantriebe verwendet werden. Die Eingabe der Daten auf dem Datenträger kann dabei über das Tastenfeld der Eingabeeinheit 34 oder aber über die Bürstenkörperkonturabtastung 36 und die Programmiervorrichtung 35 erfolgen. Erwähnt sei dabei, daß der Datenträger sowohl der interne Speicher der Steuerung 31 als der separate Datenspeicher 39 sein kann.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche Bürstenherstellungsmaschine für Bürsten mit zumindest in einer Richtung geschränkten Borstenbüscheln, die wenigstens ein Stopfwerkzeug zum Stopfen sowie gegebenenfalls auch wenigstens ein Bohrwerkzeug zum Bohren von Bürstenkörpern aufweist, wobei zur Halterung der Bürstenkörper ltrerkstücluhalter dienen, die entsprechend den zu bohrenden bzw. zu stopfenden Löchern positionierbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß (der) die Werkstückhalter (5) wenigstens in einer Richtung verschwenkbar gelagert (ist) sind, wobei für zumindest zwei, insbesondere senkrecht zueinander stehende Soordinaten-Richtungen jeweils ein Positionierantrieb (28) vorgesehen ist, der an dem das jeweilige angetriebene Schwenkteil haltenden Gegenstück montiert ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalter (5) an einem im wesentlichen zwei, vorzugsweise drei Schwenkelemente od. dgl. aufweisenden Gestell (7) gelagert sind, wobei eines dieser Schwenkelemente od. dgl als Trägerelement (9) für die anderen beiden dient und mit dem Maschinenestell (8) od. dgl.

zumindest in einer Richtung bewegbar verbunden ist und wobei jedes Schwenkelement od. dgl. einen Positionierantrieb (28) aufweist, der jeweils einerseits an einem Schwenkelement odO dgl. und andererseits an einem mit diesem Schwenkelement od. dgl. direkt verbundenen Schwenkelement bz. am Maschinengestell (8) od. dgl. angreift.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem Positionierantrieb (28) für die Längsbewegung der Werkstückhalter (5) und dem entsprechenden Schwenkelement (10) eine Verstelleinrichtung zur Änderung des Übertragungsverhältnisses vorgesehen ist.
4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierantriebe (28) mit einer Positioniersteuerung (31) in Steuerverbindung stehen.
5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung der Schwenkelemente und dergleichen, Hydraulikantriebe, insbesondere Hydraulikzylinder dienen.
6. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Positionierantriebe (28) Hydraulikmotoren gegebenenfalls mit Gewindespindeln od.

dgl. dienen, wobei die Gewindespindeln vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet sind.
7. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Positionierantrieben (28) bzw0 den angetriebenen Schwenkelementen od. dgl.

Bewegungsdämpfer, z. B. hydraulische Dämpfer angreifen, die insbesondere im Bereich der Positionierendstellungen wirken.
8. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Verwendung von Hydraulikzylindern als Positionierantriebe zwischen dem jeweiligen Zylinder und dem zu bewegenden Element ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist0
9. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Hydraulikzylinder vorgesehenen Steuerventile od. dgl. unmittelbar bei den jeweiligen Hydraulikzylindern angeordnet sind.
10. Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Positionierantriebe jeweils ein Elektromotor (12, 23 , 23 a),insbesondere ein Stellmotor (Servomotor) dient, wobei gegebenenfalls für jeden Stellmotor ein Servoverstärker zur Ansteuerung vorgesehen ist.
11. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (9) etwa vertikal verschiebbar an dem Maschinengestell (8) gelagert ist, vorzugsweise im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist mit etwa vertikalen U-Schenkeln (16), an denen ein weiteres, vorzugsweise etwa rahmenartiges, als Zwischenelement (10) dienendes Schwenkelement mit seinen vertikalen Schenkeln (17) quer zur U-Ebene verschwenkbar verbunden ist.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem dem Trägerelement (9) angewandtem Quersteg (18) des Zwischenelementes (10) ein oder mehrere etwa in der Rahmenebene des Zwischenelementes (10) verschwenkbar gelagerte, Werkstückhalter (5) tragende, Halteelemente (11) bildende Schwenkelemente verbunden sind.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Jlalteelement (11) ein mit seiner Schw-ensachse (20) drehfest verbundenes Schneclcellrad (21) aufweist, das mit einer an ihren Endbereichen in den Seitenschenkeln des Zwischenelementes (10) gelagerten, von einem Hydraulik- oder Elektromotor angetriebenen Schnecke (22) kämmt, wobei dieser Motor an dem Zwischenelement (10) montiert ist.
14. Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trägerelement (9) ein insbesondere einen hubantrieb mit einer Schubstange aufweisender Motor montiert ist, dessen Schubstange an dem Zwischenelement (10) angreift.
15. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsstelle der Schubstange (25) an dem Zwischenelement (10) bezüglich dem radialen Abstand zu dessen Schwenkachse (26) verstellbar ist und daß dazu ein mit dem Zwischenelement (10) verbundener Schlitzhebel (27) vorgesehen ist.
16. Maschine nach einem o(ier mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Trägergestell (9) eine vertikale Schiebeführung an dem Naschinengestell (8) vorgesehen ist und daß als Hubantrieb für das Trägergestell (9) ein vorzugsweise mit einem Getriebe ausgerüsteter Motor (12) mit einer Spindel (13) dient, die mit einer mit dem Trägergestell (9) verbundenen Spindelmutter (14) zusammenarbeitet.
17 . Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniersteuerung (30) gegebenenfalls mit der Ablaufsteuerung (32), letztere z. Bo zum Ansteuern der Bearbeitungswerkzeuge und dergleichen, als numerische Steuerung ausgebildet ist.
18 . Maschine nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Steuerung einen Speicher zur Speicherung von Positionierdaten sowie gegebenenfalls einen Speicher für die Ablaufsteuerung aufweist.
19 4 Maschine nach Anspruch 17 oder 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Steuerung eine Eingabeeinrichtung (34) zur Eingabe zumindest der Positionierdaten besitzt, die zumindest ein Tastenfeld und gegebenenfalls eine Leseeinrichtung für einen Bandspeicher, Plattenspeicher, Lochstreifen od. dgl. aufweist.
20 . Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Steuerung einen Mikro-Computer mit wenigstens einem Mikroprozessor aufweist
21 . Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro-Computer wenigstens einen Programmierbaren Speicher (z. B. PRON) insbesondere für die Positioniersteuerung aufweist, der vorzugsweise gegen einen anderen, insbesondere vorprogrammierten Speicher auswechselbar ist.
22 . Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierantriebe (28) in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet sind und daß sie um Einfahren sowie vorzugsweise auch zum Halteii der Werstückhalter (5) od.dgl.

in der vorgegebenen Position vorgesehen sind.
23 0 Maschine nach einem oder m müiirereii der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Programmierung insbesondere der Positioniersteuerung (30) eine Programm mi ervo rr ich tung (35) vorzugsweise mit einer Bürstenkörperkonturabtastung (36) od. dgl. vorgesehend ist.
24. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiervorrichtung (35) einen Mikro-Computer zur Verarbeitung und Aufbereitung der abgetasteten Koordinatenwerte od.dgl. der Bürstenkörperkontur mit den vorgesehenen Lochpositionen und dergleichen aufweist.
25. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (34) mit einem separaten Datenspeicher (39), z.B. einem Bandspeicher, Plattenspeicher oder gegebenenfalls einem Lochstreifenspeicher od.dgl.

verbunden ist und daß die Steuerung (31), insbesondere deren Arbeitsspeicher od.dgl. mit diesem separaten Datenspeicher (39) in Verbindung stehen im Sinne einer Rückübertragung von gegebenenfalls korrigierten Daten von der Steuerung (31) auf den separaten Datenspeicher (39).
26. Verfahren zum llerstellen von Bürsten, bei denen die Bürstenkörper in einzelne Positionen für das Anbringen von Borsten und gegebenenfalls dazugehörigen Löchern positioniert und die Borstenbüschel dort eingebracht werden, mittels dLI Maschine nach einem oder mehreren dern Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierdaten auf elektrisch und/oder elektronisch auslesbare Datenträger eingelesen und bei der Bürstenherstellung aus diesen Datenträgern ausgelesen werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Kontur gegebenenfalls mit Lochpositionen eines Whlster-Bürstenkörpers abgetastet wird, daß die X tastinformationen vorzugsweise elektronisch aufbereitet und anschließend in einem Speicher als Positionierdaten und dgl. abgespeichert werden.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierdaten u.dgl. in einen Speicher der Steuerung 31 eingelesen werden.
29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierdaten und dgl. in einen separaten Datenspeicher eingelesen werden, der mit der Steuerung 31 bedarfsweise verbindbar ist.