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Patent Searching and Data


Title:
MACHINE FOR MACHINING SHEET METAL PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/051960
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machine for machining sheet metal parts, comprising a brush unit (70) having at least one horizontally rotating polishing brush (71) for brushing the surface of the sheet metal parts to be machined. In order to adjust the machining gap or the feed movement, the brush unit (70) is movable in the vertical direction. A measuring device for recording the diameter of the freely turning polishing brush (71) at different speeds can be designed as an optical measuring unit, in particular a light barrier (90). A calibrating device is used to calculate the correct vertical position of the polishing brush (71) depending on a selected rotational speed and the associated diameter of the polishing brush (71).

Inventors:
BURTSCHER JACQUES (FR)
KHIM GERALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/059305
Publication Date:
April 06, 2023
Filing Date:
April 07, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ARKU MASCHB GMBH (DE)
International Classes:
B24B29/00; B24B7/06; B24B49/12; B24B51/00
Domestic Patent References:
WO2017033876A12017-03-02
Foreign References:
DE202020107308U12021-02-09
DE212017000255U12019-08-06
JP5522628B22014-06-18
JP2009142974A2009-07-02
DE202020107308U12021-02-09
Attorney, Agent or Firm:
DURM PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Maschine zum Bearbeiten von Blechteilen, umfassend: ein Bürstenaggregat (70) mit wenigstens einer horizontal rotierenden Schleifbürste (71 ) zum Bürsten der Oberfläche der zu bearbeitenden Blechteile (10); eine Einrichtung zum vertikalen Verfahren des Bürstenaggregats (70), um den Bearbeitungsspalt einzustellen; eine Messeinrichtung zum Erfassen des Durchmessers der frei drehenden Schleifbürste (71 ) bei unterschiedlichen Drehzahlen; eine Kalibriereinrichtung zum Berechnen der korrekten vertikalen Position der Schleifbürste (71 ) in Abhängigkeit einer gewählten Drehzahl und dem zugehörigen Durchmesser der Schleifbürste.

2. Maschine nach Anspruch 1 , wobei die Messeinrichtung eine optische Messeinheit zum berührungslosen Abtasten des Durchmessers der Schleifbürste (71 ) ist.

3. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung eine Lichtschranke (90) ist, welche beim Herabfahren des Bürstenaggregats von der Schleifbürste (71 ) unterbrochen wird.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bürstenaggregat (70) um seine vertikale Achse drehbar ist und wenigstens vier, horizontal rotierende Schleifbürsten (71 ) hat, welche bei einer vollen Drehung des Bürstenaggregats die Lichtschranke (90) unterbrechen. Verfahren zum Kalibrieren und Einstellen einer Maschine zum Bearbeiten von Blechteilen mit einem Bürstenaggregat (70) mit wenigstens einer horizontal rotierenden Schleifbürste (71 ) zum Bürsten der Oberfläche des zu bearbeitenden Blechteils (10) und mit einer Einrichtung zum vertikalen Verfahren des Bürstenaggregats (70), mit den Schritten:

Erfassen des Durchmessers der frei drehenden Schleifbürste (71 ) bei unterschiedlichen Drehzahlen;

Berechnen der korrekten vertikalen Position der Schleifbürste (71 ) in Abhängigkeit einer gewählten Drehzahl und dem zugehörigen Durchmesser; vertikales Verfahren des Bürstenaggregats (70) bis zum Erreichen der berechneten Position über dem Blechteil (10). Verfahren nach Anspruch 5, wobei der jeweils gemessene Durchmesser und die zugehörigen Drehzahlen abgespeichert werden. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Durchmesser der Schleifbürste (71 ) bei mindestens drei verschiedenen Drehzahlen erfasst wird. Vorrichtung zum Kalibrieren und Einstellen einer Blechbearbeitungsmaschine umfassend ein Bürstenaggregat mit wenigstens einer rotierenden Schleifbürste zum Bürsten der Oberfläche eines zu bearbeitenden Blechteils sowie eine Einrichtung zum vertikalen Verfahren des Bürstenaggregats, um den Bearbeitungsspalt einzustellen, umfassend: eine Eingangsschnittstelle (120) zum Empfangen von Messdaten einer Messeinrichtung, welche den Durchmesser der frei drehenden Schleifbürste bei unterschiedlichen Drehzahlen erfasst; eine Speichereinheit (130) zum Abspeichern der erfassten Durchmesser und der zugehörigen Drehzahlen; 16 eine Kalibriereinheit (140) zum Berechnen der vertikalen Position des Bürstenaggregats relativ zu dem Blechteil in Abhängigkeit einer ausgewählten Drehzahl und dem zugehörigen abgespeicherten Durchmesser der Schleifbürste. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die von der Eingangsschnittstelle empfangenen Messdaten die Durchmesser bei mindestens drei verschiedenen Drehzahlen enthalten.

10. Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der

Schritte des Verfahrens nach Anspruch 5, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.

Description:
Maschine zum Bearbeiten von Blechteilen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten von Blechteilen, insbesondere zum Entgraten, Verrunden von Kanten und Schleifen der Oberfläche. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Kalibrieren und Einstellen einer solchen Maschine.

Beim Schneiden und Stanzen von Teilen aus Stahlblech bilden sich an den Schnittkanten und den Rändern von Löchern und Ausnehmungen störende Grate, die an der Oberseite bzw. Unterseite überstehen. Speziell bei Teilen, die aus mehreren Zentimeter dickem Stahlblech hergestellt sind, bedarf es größeren technischen Aufwands, diese zu entgraten, die Kanten zu verrunden und die Oberfläche plan zu schleifen.

DE 20 2020 107308 U1 beschreibt eine Maschine mit drei verketteten Bearbeitungseinheiten, welche entlang eines durchgängigen Transportbands in Durchlaufrichtung des Werkstücks hintereinander angeordnet sind. Zentrale Bearbeitungseinheit ist ein Bürstenaggregat mit insgesamt acht Schleifbürsten, von denen vier in Mitlaufrichtung und vier in Gegenlaufrichtung um horizontale Achsen rotieren. Eine elektrische Antriebseinheit treibt die Schleifbürsten über ein Verteilergetriebe an. Während die Antriebseinheit fest in dem Maschinengestell hängt, ist das Verteilergetriebe um seine vertikale Achse drehbar. Die Schleifbürsten bestehen aus einer Vielzahl flexibler Schleiflamellen, deren Enden über die Oberfläche des unter den Schleifbürsten vorbeigeführten Blechteils streichen und dabei ein Stück weit auch in Ausnehmungen eindringen können. Gleichzeitig werden sowohl die vorderen als auch die innenliegenden Kanten des Blechteils verrundet.

Eine solche Schleif- und Entgratmaschine muss genau auf die Dicke der zu bearbeitenden Blechteile eingestellt werden. Die Bürsten müssen mit genügend hohem Druck auf das Werkstück einwirken, andererseits darf aber die schnell rotierende Bürste nicht beschädigt werden oder gar an dem Werkstück hängenbleiben. Zwar sind die Schleifbürsten flexibel und können dem Werkstück bis zu einem gewissen Grad ausweichen bzw. dem Bearbeitungsdruck nachgeben. Gleichwohl muss der Bearbeitungsspalt, also der Abstand zwischen den Schleifbürsten und dem Transportband, auf dem das Blechteil aufliegt, sehr genau eingestellt werden, bevor mit der Bearbeitung begonnen wird. Der Abstand zwischen Blechoberfläche und Bürste wird als Zustellung bezeichnet.

Schnell rotierende Schleifbürsten mit elastischen Borsten, beispielsweise in Form von flexiblen Schleiflamellen, unterliegen einem großen Verschleiß, wenn damit scharfe Grate und Kanten von Werkstücken aus hartem Stahl abrasiv bearbeitet werden. Insbesondere Schleifbürsten in Form von zylindrischen Schleiftrommeln mit einer Vielzahl von radial nach außen abstehenden Schleiflamellen aus Schleifpapier oder Schleifleinen nutzen sich bereits nach relativ kurzen Einsatzzeiten so stark ab, dass sie einen erheblichen Teil ihres Durchmessers verlieren.

Ein anderes Problem bei der Einstellung des Bearbeitungsspalts liegt darin, dass sich die einzelnen Borsten durch die Fliehkraft bei steigender Drehzahl aufstellen, sodass sich insbesondere bei höheren Drehzahlen der Durchmesser der rotierenden Schleifbürste vergrößert. Der Bearbeitungsspalt verkleinert sich dadurch dynamisch, die vom Werkstück auf die Schleifbürsten einwirkenden Kräfte nehmen stark zu, was den Verschleiß erhöht.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Blechbearbeitungsmaschine mit rotierenden Schleifbürsten unabhängig vom Verschleiß und der Drehzahl korrekt auf die Dicke des zu bearbeitenden Blechteils einzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Kalibrieren einer solchen Blechbearbeitungsmaschine sowie eine entsprechende Kalibrier- und Einstellvorrichtung.

Die erfindungsgemäße Maschine umfasst eine Messeinrichtung zum Erfassen des Durchmessers der Schleifbürste, wenn diese frei dreht, also nicht auf ein zu bearbeitendes Blechteil gedrückt wird. Die Messung des Durchmessers wird bei unterschiedlichen Drehzahlen vorgenommen. Dadurch wird der Ist-Zustand der Schleifbürste exakt erfasst, und zwar unabhängig davon, wie stark sich der Durchmesser bereits durch Verschleiß reduziert hat. Ist der Durchmesser der Schleifbürste nicht konstant, sondern vergrößert sich mit höherer Drehzahl durch Verformung aufgrund der einwirkenden Fliehkräfte, so wird diese dynamische Durchmesservergrößerung ebenfalls erfasst.

Bei der Einstellung des zu bearbeitenden Blechteils, insbesondere dessen Dicke, berechnet eine Kalibriereinrichtung die korrekte vertikale Position der Schleifbürste in Abhängigkeit einer gewählten Drehzahl und dem zuvor durch die Messeinrichtung erfassten Durchmesser, der zu der gewählten Drehzahl gehört. Hierdurch erfolgt eine Kompensation des Verschleißes und eine Korrektur drehzahlabhängiger Veränderungen des Durchmessers. Die Einstellung der Maschine erfolgt adaptiv und immer korrekt, unabhängig von der Art der verwendeten Schleifbürste und deren Verschleißgrad. Die Erfassung des Durchmessers der frei drehenden Schleifbürste kann berührungslos erfolgen, vorzugsweise durch eine optische Messeinheit. Damit sind mehrere Messungen bei unterschiedlichen Drehzahlen problemlos möglich.

Besonders bevorzugt wird als Messeinrichtung eine Lichtschranke eingesetzt, deren Lichtstrahl beim Herabfahren des Bürstenaggregats von der Schleifbürste, deren Durchmesser erfasst werden soll, unterbrochen wird. Da die vertikale Position der Drehachse bzw. des Mittelpunkts der rotierenden Schleifbürste weder vom Verschleiß noch der Drehzahl abhängig ist, genügt eine einzige Lichtschranke zum Abtasten des Durchmessers. Wenn beim langsamen Absenken des Bürstenaggregats der Laserstrahl der Lichtschranke das erste Mal unterbrochen wird, kann aus der vertikalen Position des Bürstenaggregats bzw. der Drehachse der Schleifbürste sehr leicht der momentane Durchmesser der Schleifbürste berechnet werden. Die Messung wird anschließend bei anderen Drehzahlen wiederholt, um auf diese Weise den Zusammenhang zwischen Drehzahl und Durchmesser zu erfassen. Dabei wird jeweils der tatsächliche Durchmesser der Schleifbürste erfasst, unabhängig vom Grad der Abnutzung der Schleifbürste. Aus dem Vergleich der Messungen mit einer Referenzmessung bei neuer Schleifbürste ohne Verschleiß kann der Grad der Abnutzung festgestellt werden.

Bei einem Bürstenaggregat, das mehrere rotierende Schleifbürsten hat und um seine vertikale Achse drehbar ist, genügt eine vollständige Umdrehung des Bürstenaggregats um seine vertikale Achse, damit alle oder zumindest der wesentliche Teil der Schleifbürsten nacheinander von der Lichtschranke erfasst werden, um die Durchmesser berührungslos abzutasten.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 5. Dabei wird der Durchmesser mindestens einer Schleifbürste bei unterschiedlichen Drehzahlen erfasst, bei frei drehender Schleifbürste ohne Kontakt zu einem Werkstück oder dem Transportband, mit dem das Werkstück durch die Maschine transportiert wird. Zur Einstellung des Bearbeitungsspalts, also der korrekten Zustellung, wird ausgehend von einer gewählten Drehzahl, mit der die Schleifbürste rotieren soll, der zuvor erfasste Durchmesser der frei drehenden Schleifbürste bei der entsprechenden Drehzahl berechnet und sodann das Bürstenaggregat vertikal nach unten in Richtung des Transportbands bzw. des Werkstücks gefahren, bis die berechnete vertikale Position in Bezug auf das Transportband bzw. die Oberseite des Blechteils erreicht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zu Beginn des Kalibriervorgangs gemessenen Durchmesser der frei rotierenden Schleifbürste bzw. -bürsten und die zugehörigen Drehzahlen abgespeichert, sodass bei der anschließenden Berechnung und Einstellung des Arbeitsspalts auf die abgespeicherten Wertepaare zugegriffen werden kann. Sollte die vom Benutzer und/oder der Maschine automatisch vorgegebene Drehzahl, mit der das Werkstück bearbeitet werden soll, keiner der abgespeicherten Drehzahlen entsprechen, so kann der ungefähre Durchmesser für die gewählte Drehzahl durch Interpolation rechnerisch ermittelt werden.

Patentanspruch 8 definiert eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Messdaten einer Messeinrichtung, welche den Durchmesser der frei drehenden Schleifbürste bei unterschiedlichen Drehzahlen erfasst, ferner eine Speichereinheit zum Abspeichern der erfassten Durchmesser und der zugehörigen Drehzahlen sowie eine Kalibriereinheit zum Berechnen der vertikalen Position des Bürstenaggregats über dem Blechteil, das bearbeitet werden soll, in Abhängigkeit einer ausgewählten Drehzahl und dem zugehörigen abgespeicherten Durchmesser, der zuvor an der frei drehenden Schleifbürste ermittelt wurde. Zwischenwerte lassen sich gegebenenfalls durch Interpolation aus dem abgespeicherten Verlauf des Durchmessers über der Drehzahl rechnerisch ermitteln. Es hat sich gezeigt, dass die Kenntnis von drei Durchmessern, die bei verschiedenen Drehzahlen erfasst wurden, für eine hinreichend genaue Kalibrierung und Einstellung ausreicht. Natürlich steigt die Genauigkeit und Präzision mit der Anzahl von Wertepaaren von Drehzahl und Durchmesser. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird. Geschützt sein soll auch ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Durchführung des beschriebenen Verfahrens bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Maschine zum Bearbeiten von Blechteilen, in einer vereinfachten Darstellung von der Seite;

Figur 2 ein Bürstenaggregat mit rotierenden Schleifbürsten und Lichtschranke, in stark vereinfachter perspektivischer Darstellung;

Figur 3 eine Schleifbürste und die Lichtschranke von Fig. 2, von der Seite;

Figur 4 den Verlauf des Durchmessers in Abhängigkeit von der Drehzahl;

Figur 5 das Kalibrieren und Einstellen der Maschine, schematisch;

Figur 6 eine Vorrichtung zum Kalibrieren und Einstellen der Maschine von Fig. 1 ;

Figur 7 eine Drehung des Bürstenaggregats gemäß Fig. 2 um 360 Grad, schematisch;

Figur 8 das Signal der Lichtschranke von Fig. 2. Die in Figur 1 dargestellte Maschine dient hier zum Bearbeiten von relativ dicken Blechteilen 10 z. B. aus Edelstahl.

In einem Maschinengestell 20 ist ein Transportband 30 mit Abstand vom Boden gelagert. Das Transportband 30 überragt das Maschinengestell 20 am Einlass und Auslass der Maschine, sodass das Blechteil 10 am Einlass auf das Transportband 30 aufgelegt und am Auslass entladen werden kann. Das zu bearbeitende Blechteil 10 wird in Pfeilrichtung von dem Transportband 30 kontinuierlich durch die Maschine transportiert, um nacheinander drei verschiedene Bearbeitungseinheiten zu durchlaufen.

Die erste Bearbeitungseinheit ist ein erstes Schleifbandaggregat 40 mit einem grobkörnigen Schleifband, welches endlos umläuft. Das Schleifbandaggregat 40 sitzt in einem ersten Hilfsrahmen 50, zu dem eine Einstellvorrichtung in Form eines Hubspindelgetriebes 60 gehört. Damit lässt sich der Abstand zwischen dem Transportband 30 und dem Schleifbandaggregat 40 bzw. die Zustellung sehr exakt einstellen und bei Bedarf anpassen.

Die zweite Bearbeitungseinheit ist ein Bürstenaggregat 70. Es ist in Durchlaufrichtung des Blechteils 10 hinter dem ersten Schleifbandaggregat 40 angeordnet und stellt den Kern der Maschine dar.

Das Bürstenaggregat 70 hat insgesamt acht Schleifbürsten 71 , von denen vier in Mitlaufrichtung und vier in Gegenlaufrichtung um horizontale Achsen rotieren. In Figur 1 ist nur die vordere Gruppe von vier Schleifbürsten 71 zu sehen.

Eine elektrische Antriebseinheit 72 treibt die Schleifbürsten 71 über ein Verteilergetriebe 73 an. Die Antriebseinheit 72 hängt fest in dem Maschinengestell 20, wohingegen das Verteilergetriebe 73 um seine vertikale Achse drehbar ist. Dadurch ergibt sich eine Multirotations-Bewegung der Schleifbürsten 71. Die Schleifbürsten 71 sind als zylindrische Schleiftrommeln oder Walzenbürsten ausgebildet und haben runden Querschnitt. Jede Schleifbürste 71 besteht aus einer Vielzahl flexibler Schleiflamellen 71a aus Schleifleinen bestehen können, deren Enden über die Oberfläche des unter den Schleifbürsten 71 vorbeigeführten Blechteils 10 streichen und dabei ein Stück weit auch in Ausnehmungen eindringen sowie über die äußeren Kanten des Blechteils 10 schleifen können. Dadurch wird die Oberfläche des Blechteils 10 gebürstet bzw. geschliffen und gleichzeitig auf sowohl die vorderen als auch die seitlichen Kanten verrun- det.

Das Bürstenaggregat 70 hat eine zwischen der Antriebseinheit 72 und dem Maschinengestell 20 angeordnete Einrichtung zum vertikalen Verfahren des ganzen Bürstenaggregats 70. Diese Höhenverstelleinrichtung ist hier beispielhaft als Hubspindelgetriebe 74a, 74b ausgeführt. Dadurch lässt sich der Bearbeitungsspalt bzw. die Zustellung, also der Abstand zwischen den einzelnen Schleifbürsten 71 und dem Arbeitstrum des Transportbands 30 sehr exakt einstellen.

Dritte Bearbeitungseinheit ist ein zweites Schleifbandaggregat 80, das in Durchlaufrichtung des Blechteils 10 hinter dem zentralen Bürstenaggregat 70 angeordnet ist. Dieses zweite Schleifbandaggregat entspricht im Wesentlichen dem ersten Schleifbandaggregat 40, ist aber mit einem viel feinkörnigeren Schleifband bestückt und dient dem Feinschleifen der Oberseite des Blechteils 10.

Die vergrößerte Darstellung eines Teils des Bürstenaggregats 70 in Fig. 2 lässt die walzen- oder trommelförmige Form der Schleifbürsten 71 erkennen. Die Schleifbürsten 71 rotieren mit hoher Drehzahl um ihre horizontalen Achsen. Die flexiblen Schleiflamellen 71a der Schleifbürsten 71 sind in unbelastetem Zustand gegen die Drehrichtung leicht gebogen und richten sich bei zunehmender Drehzahl aufgrund der Fliehkraft auf und spreizen sich vom Kern ab, wodurch sich der Durchmesser der frei drehenden Schleifbürste 71 erhöht. Unterhalb des Bürstenaggregats 70 und der Schleifbürsten 71 ist eine Lichtschranke 90 angeordnet. Ein Sender 91 mit einer Laserdiode sendet einen Laserstrahl 92 aus, der von einem Empfänger 93 empfangen wird. Mittels des Hubspindelgetriebes 74a, 74b (vgl. Fig. 1 ) können die Schleifbürsten 71 nach unten gefahren werden, bis sie den Laserstrahl 92 unterbrechen.

Figur 3 erläutert das Messprinzip, wobei hier der Einfachheit halber nur eine einzige Schleifbürste 100 dargestellt ist, welche repräsentativ für die Schleifbürsten 71 des Bürstenaggregats 70 ist (vgl. Fig. 1 , Fig. 2).

Die Schleifbürste 100 hat radial nach außen abstehende, flexible Borsten 101 , die zum Beispiel aus elastischem Draht bestehen oder als Schleiflamellen, entsprechend den Schleiflamellen 71a in Fig. 2, ausgebildet sein können.

Die Schleifbürste 100 rotiert um eine horizontale Achse, die parallel zum Transportband 30 verläuft, und dreht frei, also ohne Berührung mit einem Werkstück, bei einer ersten Drehzahl. Die Schleifbürste 100 wird so lange in Pfeilrichtung vertikal nach unten verfahren, bis der Laserstrahl 92 der Lichtschranke 90 unterbrochen wird. Aus den bekannten Höhenlagen des Laserstrahls und des Mittelpunkts der Achse der Schleifbürste 100 lässt sich ein erster Durchmesser 102a ermitteln. Wird die Drehzahl erhöht, stellen sich die flexiblen elastischen Borsten 101 aufgrund der höheren Fliehkräfte auf, sodass sich der Durchmesser der Schleifbürste 100 vergrößert. Bei dieser zweiten Drehzahl ergibt sich der zweite Durchmesser 102b. Wenn die Borsten 101 bereits verschlissen und damit gegenüber dem Neuzustand verkürzt sind, geht dies automatisch in die Messung der Durchmesser 102a bzw. 102b ein. Zuletzt wird noch ein dritter Durchmesser 102c bei einer dritten Drehzahl erfasst.

Das Ergebnis der Messungen ist dem Diagramm von Fig. 4 zu entnehmen. Auf der x-Achse ist die Rotordrehzahl R aufgetragen, auf der y-Achse die Differenz zum Nenndurchmesser der Schleifbürste 100. Die erste (untere) Kurve stellt den Verlauf 111 für einen ersten Typ der Schleifbürste 100 dar, die zweite (obere) Kurve den Verlauf 112 für einen zweiten Typ der Schleifbürste 100. Bei einem Werkzeugwechsel kann auf die abgespeicherten Werte bzw. Kurven zurückgegriffen werden. Durchmesser bzw. Differenzen zum Nenndurchmesser für Drehzahlen, die zwischen den Drehzahlen, bei denen der Durchmesser tatsächlich erfasst wurde, liegen, können interpoliert werden.

Anhand von Figur 5 wird das Verfahren zum Kalibrieren und Einstellen der Maschine demonstriert:

Im ersten Schritt werden drei verschiedene Durchmesser 102a, 102b, 102c der frei drehenden Schleifbürste 100 erfasst, bei drei unterschiedlichen Drehzahlen der frei drehenden Schleifbürste 100. Die jeweils gemessenen Durchmesser 102a, 102b, 102c und die zugehörigen Drehzahlen werden abgespeichert, wie in dem Diagramm 110 dargestellt.

Soll die Schleifbürste 100 nun mit einer bestimmten ausgewählten Drehzahl laufen, kann die korrekte vertikale Position, also der Abstand 113a, 113b, 113c zwischen Drehachse der Schleifbürste 100 und Transportband 30, auf dem das zu bearbeitende Blechteil 10 aufliegt, berechnet werden auf der Grundlage der abgespeicherten Werte für Durchmesser und zugehöriger Drehzahl.

Wird eine höhere Drehzahl ausgewählt, erfolgt die Einstellung des Bearbeitungsspalts bzw. der Zustellung mit einem zweiten größeren Durchmesser 102b oder, bei noch höherer Drehzahl, mit einem dritten Durchmesser 102c. Auf diese Weise wird nicht nur die Vergrößerung des Durchmessers der Schleifbürste 100 mit höheren Umdrehungszahlen berücksichtigt, sondern automatisch auch der Verschleiß, welcher ja zu einer allmählichen Reduzierung des Durchmessers während der Standzeit führt infolge der Verkürzung der Borsten 101 bzw. Schleiflamellen 71 e. Das Ergebnis ist ein stets korrekt eingestellter Bearbeitungsspalt 114 unabhängig vom variablen drehzahlabhängigen Durchmesser 102a, 102b bzw. 102c der Schleifbürste 100. Die in Figur 6 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Kalibrieren und Einstellen einer Blechbearbeitungsmaschine, beispielsweise der Maschine gemäß Fig. 1 , umfasst eine Eingangsschnittstelle 120 zum Empfangen der Messdaten einer Messeinrichtung, welche den Durchmesser der frei drehenden Schleifbürste bei unterschiedlichen Drehzahlen erfasst. Wesentlicher Teil der Messeinrichtung ist die Lichtschranke 90. Die bei unterschiedlichen Drehzahlen erfassten Durchmesser werden in einer Speichereinheit 130 abgespeichert. Eine Kalibriereinheit 140 dient zum Berechnen der vertikalen Position des Bürstenaggregats über dem Blechteil in Abhängigkeit einer ausgewählten Drehzahl und dem zugehörigen abgespeicherten Durchmesser der aktiven Schleifbürste. Das Ergebnis der Kalibrierung wird einer Steuereinheit 150 zugeführt, welche die vertikale Position des Bürstenaggregats relativ zum Transportband bzw. dem auf dem Transportband aufliegenden Blechteil bestimmt.

Anhand von Figur 7 wird nun erläutert, wie bei einer Blechbearbeitungsmaschine gemäß den Figuren 1 und 2 mittels der einzigen Lichtschranke 90 die Durchmesser von vier Schleifbürsten 71 des Bürstenaggregats 70 bei unterschiedlichen Drehzahlen gemessen werden können.

Alle acht Schleifbürsten 71 des Bürstenaggregats 70 drehen sich um ihre horizontalen Achsen, die in einer Ebene parallel zum Transportband 30 (vgl. Fig. 1 ) liegen. Von dem Laserstrahl 92 können die vier Schleifbürsten 71 an den Ecken erfasst werden; diese sind in Figur 7 im Gegenuhrzeigersinn durchnummeriert mit 1 , 2, 3, und 4. Das Bürstenaggregat 70, auf dem die acht Schleifbürsten 71 sitzen, ist um seine vertikale Achse im Uhrzeigersinn drehbar, wie durch Pfeile angedeutet.

Die Messung bzw. Kalibrierung startet mit freilaufenden Schleifbürsten 71 bei einer ersten vorgegebenen Drehzahl. Gleichzeitig dreht sich das Bürstenaggregat 70 um seine vertikale Achse. Bei einem Drehwinkel von 0 Grad, wie in Figur 7 oben zu sehen, kann der ortsfeste Laserstrahl 92 der Reihe nach die Schleifbürsten 71 mit den Nummern 1 , 2, 3 und 4 abtasten. Sobald das Bürstenaggregat 70 bzw. die Schleifbürsten 71 in vertikaler Richtung tief genug in Bezug auf das Transportband 30 bzw. das aufgelegte Werkstück 10 (vgl. Figur 1 ) abgesenkt ist, unterbricht die erste Schleifbürste 71 den Laserstrahl 92. Im Zuge der weiteren Drehung des Bürstenaggregats 70 gelangen die Schleifbürsten 71 mit den Nummern 2, 3 und 4 nacheinander in den Sichtbereich des Laserstrahls 92.

Wie die letzte Figur 8 erkennen lässt, ist jeder der vier Schleifbürsten 71 an den vier Ecken ein Zeitfenster T1 , T2, T3, T4 zugeordnet, in dem das Signal der Lichtschranke 90 (Fig. 2, Fig.7) ausgewertet wird. Dabei kann das Signal nur zwei Werte annehmen, nämlich den Wert EINS für die Unterbrechung des Laserstrahls 92 und den Wert NULL für den nicht unterbrochenen Laserstrahl 92, der vom Empfänger 93 der Lichtschranke 90 empfangen wird (vgl. Fig. 2). Im dargestellten Beispiel führen nur die Schleifbürsten 70 mit den Nummern 1 , 2 und 4 in den korrespondierenden Zeitfenstern T1 , T2 und T4 zu einem Signal mit dem Wert EINS, was bedeutet, dass aus dem zugehörigen vertikalen Abstand zum Transportband 30 der momentane Durchmesser der Schleifbürste 71 , welche das Signal auslöst, ermittelt werden kann.

Wird nun das Bürstenaggregat 70 weiter abgesenkt, unter fortgesetzter Drehung um seine vertikale Achse, so löst schließlich auch die letzte der drei Schleifbürsten 71 mit der Nr. 3 (vgl. Fig. 7) die Lichtschranke 90 aus. Dadurch, dass alle vier Schleifbürsten 71 nacheinander den Laserstrahl 92 der Lichtschranke 90 unterbrechen, und zwar jeweils in einem definierten Zeitfenster, lassen sich die Durchmesser der einzelnen Schleifbürsten 71 jeweils separat messen und zur Basis der Kalibrierung und Einstellung der Maschine machen. Bezuqszeichen

10 Blechteil

20 Maschinengestell

30 Transportband

40 erstes Schleifbandaggregat

50 Hilfsrahmen (von 40)

60 Hubspindelgetriebe

70 Bürstenaggregat

71 Schleifbürsten

71a Schleiflamellen (von 71)

72 Antriebseinheit

73 Verteilergetriebe

74a, 74b Hubspindelgetriebe (für 70)

80 zweites Schleifbandaggregat

90 Lichtschranke

91 Sender

92 Laserstrahl

93 Empfänger

94 Signal

100 Schleifbürste

101 Borsten (von 100)

102a, 102b, 102c Durchmesser (von 100)

110 Diagramm

111 erster Verlauf

112 zweiter Verlauf

113a, 113b, 113c Abstand

114 Bearbeitungsspalt

120 Eingangsschnittstelle

130 Speichereinheit

140 Kalibriereinheit

150 Steuereinheit