用于制造刷的方法和制刷的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于制造刷的方法，其中在刷體（9）中鉆出束容納孔（11）和/或將刷毛束填塞到刷體的束容納孔中；在第一測量進程中以預定的轉數驅動加工工具（7）。此時在鉆孔或填塞時在多個加工位置（13）處測量在制刷機（1）上出現的振動并將測量值與允許的最大值進行比較。在一加工位置處超過最大值時在接著的測量進程中在相應加工位置處降低加工工具的轉數（n）或在一加工位置處低于最大值時在接著的測量進程中在相應加工位置處提高加工工具的轉數。存儲在各加工位置處的相應修改的轉數值并執行如此多的測量進程直至在所有加工位置處低于最大值。在測量進程之后以測量進程期間確定并存儲的轉數值執行生產進程。本發明還涉及一種制刷機。
【專利說明】用于制造刷的方法和制刷機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于制造刷的方法，其中，在刷體中鉆出束容納孔和/或將刷毛束填塞到刷體的束容納孔中。本發明還涉及一種制刷機，該制刷機包括至少一個鉆孔工具和/或填塞工具作為加工工具并且包括用于將要加工的刷體定位在所述至少一個加工工具之前的保持和定位裝置。
【背景技術】
[0002]為了能在每單位時間制造盡可能多的刷，可以提高制刷機的機器轉數。在此，每分鐘的鉆孔或填塞過程的可能的數量定義為機器轉數。500轉/分的轉數意味著，每分鐘可以對500個束容納孔進行鉆孔或填塞。
[0003]但較高的轉數也意味著在制刷機上更大的振動。當這些振動過大時，它們在鉆孔時可能導致增大的束容納孔或者甚至導致長孔狀的孔。由于側向作用的力甚至可能發生鉆頭的斷裂。在填塞時，過大的振動可能導致錨定不是居中地在束容納孔中進行，這可能導致填塞舌斷開或者刷毛束落下。也可能的是，刷毛束雖然被填塞到相應的束容納孔中，但具有過小的拉出力，這在生產過程之后才引人注意，從而存在生產大量廢品的危險。
[0004]可能的轉數也由要制造的刷的刷毛區的數量和布置決定。在具有緊密并排的刷毛束或束容納孔的刷中，這些刷毛束或束容納孔彼此間還不具有角度位錯，制刷機的轉數可以很高，因為要加工的刷體的定位要求少量時間。在較大的孔間距時和/或在個別束容納孔之間有角度位錯時，需要相應的時間來將刷體定位在鉆孔工具或填塞工具之前，因此必須降低轉數。但刷體的定位同樣引起振動，從而必須在考慮安全系數的情況下如此程度地降低轉數，使得在鉆孔或填塞時的振動充分衰減。
[0005]此外出現諧振區域，這些諧振區域在更換部件時、例如在為了加工不同的刷體而更換用于刷定位的部件時可能在不同的轉數范圍內出現。
[0006]目前僅可能以相應的安全系數降低用于刷的整個加工循環的轉數，這強烈限制生產速度。必要時可以在個別加工區段中手工調節不同的轉數，但這是耗費時間的。

【發明內容】

[0007]因此，本發明的目的在于，創造一種開頭所述類型的方法和裝置，利用該方法/裝置可以實現較高的生產速度并且盡管如此還保證所制造的刷的質量。
[0008]所述目的之按照本發明的解決方案在方法方面在于:在第一測量進程中以預定的或可預定的轉數驅動加工工具；此時在鉆孔或填塞時在多個加工位置處測量在制刷機上出現的振動；將測量值與允許的最大值進行比較；當在一加工位置處超過最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置處降低加工工具的轉數，或者當在一加工位置處低于最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置處提高加工工具的轉數；存儲在各個加工位置處的、相應的修改的轉數值；執行如此多的測量進程直至在所有被測量的加工位置處都低于最大值；并且在這些測量進程之后以在測量進程期間確定的并且存儲的轉數值執行生產進程。
[0009]由此可以在刷的每個區域內達到最大可能的理想轉數。當應該制造新的刷圖案時，可以在測量進程中以這樣的方式確定在刷體的個別區域內的最佳轉數，即，測量在加工、亦即鉆孔或填塞期間的振動并且相應地匹配轉數。如果在原始設定的轉數時出現過大的振動，則在接下去的測量進程中降低轉數，由此也減少振動。如果出現的振動小于允許的最大值，則甚至可以提高轉數。如果在所有區域內低于振動的允許的最大值，則以之前確定的轉數值執行生產進程。由此在測量進程之后保證具有所希望的質量要求的可靠的刷生產。
[0010]必要時可以在第一測量進程之前在模擬中執行虛擬的進程。這可以用以不超過刷定位的最大速度。
[0011]按照本發明的方法可以用在如下的制刷機上，該制刷機具有至少一個填塞工具或鉆孔工具作為加工工具。應用在組合有填塞工具和鉆孔工具的制刷機上也是可能的。
[0012]也可能的是，使一個測量進程在多于一個刷體上進行，當在一個加工循環中依次加工多個刷體時，例如依次加工兩個并排地保持在一個刷支架上的刷體、而不更換刷體時。
[0013]最佳轉數值的確定特別是可以通過在多個測量進程中反復地修改轉數值來進行。
[0014]在此，第一測量進程可以以相應的最大允許的轉數執行。這能實現快速地接近于最佳的轉數曲線。
[0015]備選地，第一測量進程可以以小于相應的最大允許的轉數的轉數執行。在相應低的初始轉數時——該初始轉數然后在后續測量進程中被反復地提高直至在各個測量位置處確定或者接近達到最大允許的振動值——確保，在各測量進程中也不超過允許的振動值。因此，在測量進程中被加工的刷也可以流入生產中并且不必作為廢品被遴選出來。
[0016]以在相應的最大轉數和低的可靠的轉數值之間的轉數開始也是可能的。在此，根據需要在一測量位置處向上或向下修正轉數。在此需要少量的測量進程，以便達到理想的轉數曲線。
[0017]優選地，借助傳感器測量所述振動。
[0018]備選地，也可以間接地通過測量加工工具的電機電流來測量振動。出現的振動越強，加工工具受到的載荷就越大并且有關加工工具的電機電流就相應地越高。
[0019]為了在生產運行中避免損壞傳感器和/或對于傳感器必需的電纜連接，可以在各測量進程之后拆卸傳感器。
[0020]根據要制造的刷的刷毛區的類型和構型方案，足夠的可以是，在所選出的位置處在刷毛區之內執行測量并且進行轉數改變或者接收在一測量位置處執行的轉數變化用于后續的加工位置。不過為了達到在所有區域內優化匹配的轉數曲線，適宜的是，在每個加工位置處檢測測量值。
[0021]因為出現的振動在相同的刷上保持相同，所以可以為經常制造的刷持久地存儲并且按需要調用修改的轉數值。因此例如在生產第一種類型的刷和其間生產另一種類型的刷之后，在同一臺制刷機上不需要更新的測量進程來繼續生產第一種類型的刷，并且可以直接地開始生產進程。因此一方面節省用于測量進程的時間，另一方面不發生廢品生產。
[0022]也可能的是，將所存儲的轉數曲線用作用于修改的生產的基礎，例如當在刷毛區方面相同的刷圖案用在由不同材料、例如木材代替塑料或不同木材類型制成的刷體上時。在刷體材料不同時，振動行為改變，從而轉數曲線必須匹配于這些改變的條件。
[0023]本發明在制刷機方面的特征在于:設有至少一個傳感器用于采集在制刷機上在加工工具的多個加工位置處出現的振動；所述至少一個傳感器與一控制單元相連接，該控制單元具有用于將傳感器的測量值與允許的最大值進行比較的算法單元、用于根據測量值調節加工工具的轉數的轉數調節器和用于存儲被調節的轉數值以及最大值的存儲單元。
[0024]在此得到已經在描述按照本發明的方法時闡述的優點。在一個或多個測量進程中首先確定出現的振動，將該振動與最大允許的值進行比較并且相應地匹配機器轉數。將修改后的轉數值存儲在存儲單元中。當在整個加工過程中不超過最大允許的振動值時，則可以開始生產進程。通過按允許出現在允許范圍內的振動的值來匹配轉數值，具有最大可能的速度的可靠的生產是可能的。
[0025]所述至少一個傳感器可以特別是加速度傳感器、速度傳感器或距離傳感器。振動因此可以通過相應傳感器安裝所在的機器部件的運動或者通過該部件到相鄰機器部件的距離變化來確定。
[0026]為了測量在多個軸線上的振動，可以在一個測量位置處設有多個不同定向的傳感器，用以測量在不同運動方向上的振動。
[0027]但也可能的是，所述至少一個傳感器是多軸傳感器。因此可能的是，以僅僅一個傳感器測量在兩個或三個軸線上的振動。這要求少量空間并且傳感器的連接得以簡化。
[0028]備選地，所述至少一個傳感器可以構成為用于測量加工工具的驅動電機的電機電流。振動越強，加工工具受到的載荷就越大，并且因此隨著振動的增大，加工工具的電機電流也升高，從而由電機電流可以推斷出振動的強度。
[0029]一種優選的實施形式規定，所述制刷機具有多個填塞工具和/或多個鉆孔工具作為加工工具。特別是在多個鉆孔工具和多個填塞工具相組合時，以僅僅一個唯一的制刷機能達到高的生產速度。
[0030]適宜的是，所述存儲單元構成為用于持久地存儲轉數值并且所述控制單元構成為用于調用所存儲的值。因此，為了生產之前已經制成的模型的刷不再必須執行測量進程并且可以直接開始生產進程，因為優化的轉數曲線可以從存儲單元調用。為了調用所存儲的轉數曲線，控制單元可以具有接口單元、特別是帶有顯示器和按鍵的接口單元。
[0031]有利的是，所述至少一個傳感器設置在保持和定位裝置的區域內和/或在用于刷體的張緊裝置的區域內。在這些位置處出現最強的并且在轉數優化方面最相關的振動，從而可以進行特別良好的并且快速的轉數優化。
[0032]適宜的可以是，所述至少一個傳感器能可拆卸地安裝在相應的測量位置處。因此可以在測量進程之后拆卸傳感器，從而避免在生產進程期間損壞傳感器或者所屬的電線連接。
[0033]根據刷圖案，足夠的可以是，僅僅在孔區的個別加工位置處測量振動。但當控制單元構成為用于在要加工的刷體的每個束容納孔處測量振動和調節轉數值時，可以達到轉數值的優化曲線。
[0034]控制單元也可以構成為用于在制刷機的生產進程中在超過傳感器測量值的允許的最大值時停止制刷機或觸發信號發送器。因為斷開的鉆頭或填塞工具的損壞的推舌引起與完好的加工工具不同的振動，所以通過測量振動也可以在生產進程中識別出損壞。因此通過停止制刷機或者至少通過觸發相應的信號，可以避免廢品生產或者防止進一步損壞制刷機。
[0035]加工工具可以水平地或豎直地設置在制刷機上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面根據附圖更詳細地闡述按照本發明的方法以及按照本發明的制刷機的實施例。
[0037]圖中示意性示出:
[0038]圖1至圖3示出一個制刷機，該制刷機帶有多個加工工具和在其前面設置在不同位置中的、保持在一個保持和定位裝置中的刷體，
[0039]圖4示出一個保持在按照圖1的保持和定位裝置中的刷體的細節圖，
[0040]圖5示出一個被鉆孔的刷體，
[0041]圖6a至6g示出在以最大的轉數值開始加工時的在多個測量進程期間的特性曲線圖，和
[0042]圖7a至7g示出在以降低的轉數值開始加工時的在多個測量進程期間的特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0043]一個整體用I標出的制刷機按照圖1至3具有一個機器殼體2，該機器殼體以停放支腳3站立在地板4上。
[0044]制刷機I具有三個鉆孔工具5和兩個填塞工具6作為加工工具7，這些加工工具分別交替地并排設置。
[0045]在加工工具7下方設有一個僅僅示意示出的保持和定位裝置8用于要加工的刷體
9。各個刷體9分別保持在一個刷張緊裝置10 (圖4)中并且可借助保持和定位裝置8定位在加工工具7之一前面。在此，保持和定位裝置8一方面用于使刷體9從鉆孔工具5朝向填塞工具6移動，另一方面用于將刷體9定位在相應的加工工具7旁，以便將在刷體9上的所有鉆孔或填塞位置相繼地置于相應的加工工具7前面，從而可以鉆出各個束容納孔11(圖5)并且接著可以分別將一個刷毛束填塞到各束容納孔11中。刷張緊裝置10為此一方面在所有三個平面內可直線移動地、另一方面沿縱向和橫向可傾斜地支承。通過鉆孔工具5和填塞工具6的設置，分別通過圍繞一個位置向左或向右移動所有的刷張緊裝置10可以對之前鉆過孔的刷體9進行填塞，將之前填塞過的刷體9取下并且用新的刷體9代替，該新的刷體在后續的工作循環中被定位到鉆孔工具5之一前面，以便鉆出束容納孔11。在圖1至3中分別示出一個在一個鉆孔工具5前面的被鉆孔的刷體9和一個在一個填塞工具6前面的被填塞的刷體9。各刷體9為此分別具有一個凹部14 (圖4、5)用于安裝未示出的刷手柄。
[0046]在制刷機I上按照圖1至3設置有多個傳感器12。傳感器12在此設置在機器殼體2上、在保持和定位裝置8上以及在刷張緊裝置10上。利用這些傳感器12可以測量在加工刷體9期間出現的振動。傳感器12與一個未示出的控制單元相連接，該控制單元具有一個用于將傳感器12的測量值與允許的最大值進行比較的算法單元、一個用于根據測量值來調節加工工具7的轉數的轉數調節器和一個用于存儲所調節的轉數值以及最大值的存儲單元。
[0047]在鉆孔和填塞時出現振動，當這些振動過強時，它們可能導致損壞鉆孔工具5和填塞工具6以及可能導致廢品生產。通過降低機器轉數也可以降低振動。因為隨著機器轉數的降低，生產速度減小，并且出現的振動根據刷體9的定位、亦即在每個鉆孔或填塞位置處可能是不同的，所以應當在每個加工位置處測量振動值，以便分別優化轉數值。
[0048]為此，在一個第一測量進程中以預定的或可預定的轉數驅動加工工具7。在此，在鉆孔或填塞時在每個加工位置處測量在制刷機I上出現的振動并且將測量值與允許的最大值進行比較。當在一個加工位置處超過最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置處降低加工工具7的轉數，或者當在一個加工位置處低于最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置處提高加工工具7的轉數。
[0049]存儲在各個加工位置處的、相應的修改的轉數值。執行如此多的測量進程直至在所有被測量的加工位置處都低于最大值。在這些測量進程之后便可以以在測量進程期間確定的并且存儲的轉數值執行生產進程。
[0050]這樣的向優化的轉數曲線的反復接近在按照圖6a至6g和7a至7g的圖表中示出。在那里分別關于時間t示出轉數η。
[0051]按照圖6a,以對于制刷機I及其加工工具7最大允許的轉數nmax執行一個第一測量進程。在每個測量位置13處、理想地在每個束容納孔11處測量當前出現的振動。如果振動過大，這通過與允許的最大值的比較來確定，則在下一個測量進程(圖6b)中在該測量位置處使轉數降低一個確定的、預定的或可預定的值。如果在該第二測量進程中在相關測量位置處的振動總是還過大，則重新降低轉數(圖6c)。這些測量進程被如此程度地重復(圖6a至6g)，直至在所有測量位置處低于最大允許的振動值。
[0052]如此確定的、在按照圖6g的特性曲線中示例示出的轉數值用在接著的生產進程中，以便得到優化的加工速度，在該優化的加工速度時可靠地避免由于過大的振動損壞加工工具7或廢品生產。
[0053]也可以持久地存儲如此確定的轉數曲線，從而可以在沒有重新的測量進程情況下稍后加工同樣的刷。
[0054]在按照圖7a至7g的測量進程中以低于最大轉數nmax的轉數開始。在此，根據出現的振動反復地提高在各個測量位置13處的轉數值，直至振動達到或者接近達到最大允許的值。如在圖6a至6g中所示，相對于從最大轉數值nmax接近的優點是，在測量進程開始時被加工的刷體可進入生產中，因為出現的振動值可靠地低于最大允許的值。
【權利要求】
1.用于制造刷的方法，在該方法中在刷體(9)中鉆出束容納孔(11)和/或將刷毛束填塞到刷體(9)的束容納孔(11)中，其特征在于:在第一測量進程中以預定的或可預定的轉數(η)驅動加工工具(7);此時在鉆孔或填塞時在多個加工位置(13)處測量在制刷機(I)上出現的振動；將測量值與允許的最大值進行比較；當在一加工位置(13)處超過最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置(13)處降低加工工具(7)的轉數(η)，或者當在一加工位置(13)處低于最大值時在接著的繼續的測量進程中在相應的加工位置(13)處提高加工工具(7)的轉數(η);存儲在各個加工位置(13)處的、相應的修改的轉數值；執行如此多的測量進程直至在所有被測量的加工位置(13)處都低于最大值；并且在這些測量進程之后以在測量進程期間確定的并且存儲的轉數值執行生產進程。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:借助傳感器(12)測量所述振動。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:間接地通過測量加工工具(7)的電機電流來測量所述振動。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于:在各測量進程之后拆卸所述傳感器(12)。
5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于:轉數值的修改在多個測量進程中反復地進行。
6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于:第一測量進程以相應的最大允許的轉數(nmax)執行。
7.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于:第一測量進程以小于相應的最大允許的轉數(nmax)的轉數執行。
8.根據權利要求1`至7之一所述的方法，其特征在于:在每個加工位置(13)處采集測量值。
9.根據權利要求1至8之一所述的方法，其特征在于:持久地存儲并且按需要調用修改的轉數值。
10.制刷機(1)，包括至少一個鉆孔工具(5)和/或填塞工具(6)作為加工工具(7)并且包括用于將要加工的刷體(9)定位在所述至少一個加工工具(7)之前的保持和定位裝置(8)，其特征在于:設有至少一個傳感器(12)用于采集在制刷機(I)上在加工工具(7)的多個加工位置(13)處出現的振動；所述至少一個傳感器(12)與控制單元相連接，該控制單元具有用于將傳感器(12)的測量值與允許的最大值進行比較的算法單元、用于根據測量值調節加工工具(7)的轉數(η)的轉數調節器和用于存儲被調節的轉數值以及最大值的存儲單J Li ο
11.根據權利要求10所述的制刷機，其特征在于:所述至少一個傳感器(12)是加速度傳感器、速度傳感器或距離傳感器。
12.根據權利要求10或11所述的制刷機，其特征在于:所述至少一個傳感器(12)是多軸傳感器。
13.根據權利要求10或11所述的制刷機，其特征在于:為了測量在不同的運動方向上的振動，在一個測量位置處設有多個不同定向的傳感器(12)。
14.根據權利要求10至12之一所述的制刷機，其特征在于:所述至少一個傳感器(12)構成為用于測量加工工具(7 )的驅動電機的電機電流。
15.根據權利要求10至14之一所述的制刷機，其特征在于:所述制刷機(I)具有多個填塞工具(6)和/或多個鉆孔工具(5)作為加工工具(7)。
16.根據權利要求10至15之一所述的制刷機，其特征在于:所述存儲單元構成為用于持久地存儲轉數值；并且所述控制單元構成為用于調用所存儲的值。
17.根據權利要求10至16之一所述的制刷機，其特征在于:所述至少一個傳感器(12)設置在保持和定位裝置(8)的區域內和/或在用于刷體(9)的刷張緊裝置(10)的區域內。
18.根據權利要求10至17之一所述的制刷機，其特征在于:所述至少一個傳感器(12)能可拆卸地安裝在相應的測量位置處。
19.根據權利要求10至18之一所述的制刷機，其特征在于:所述控制單元構成為用于在要加工的刷體(9)的每個束容納孔(11)上測量振動和調節轉數值。
20.根據權利要求10至19之一所述的制刷機，其特征在于:所述控制單元構成為用于在制刷機(I)的生產進程中在超過傳感器測量值的允許的最大值時停止制刷機(I)或觸發信號發送器。`
【文檔編號】A46D3/06GK103859785SQ201310656367
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2012年12月15日
【發明者】T·默騰, S·策依赫爾 申請人:沙郎斯基股份公司