用于制造刷的方法和制刷的制造方法

用于制造刷的方法和制刷的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造刷的方法，其中在刷体（9）中钻出束容纳孔（11）和/或将刷毛束填塞到刷体的束容纳孔中；在第一测量进程中以预定的转数驱动加工工具（7）。此时在钻孔或填塞时在多个加工位置（13）处测量在制刷机（1）上出现的振动并将测量值与允许的最大值进行比较。在一加工位置处超过最大值时在接着的测量进程中在相应加工位置处降低加工工具的转数（n）或在一加工位置处低于最大值时在接着的测量进程中在相应加工位置处提高加工工具的转数。存储在各加工位置处的相应修改的转数值并执行如此多的测量进程直至在所有加工位置处低于最大值。在测量进程之后以测量进程期间确定并存储的转数值执行生产进程。本发明还涉及一种制刷机。
【专利说明】用于制造刷的方法和制刷机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造刷的方法，其中，在刷体中钻出束容纳孔和/或将刷毛束填塞到刷体的束容纳孔中。本发明还涉及一种制刷机，该制刷机包括至少一个钻孔工具和/或填塞工具作为加工工具并且包括用于将要加工的刷体定位在所述至少一个加工工具之前的保持和定位装置。
【背景技术】
[0002]为了能在每单位时间制造尽可能多的刷，可以提高制刷机的机器转数。在此，每分钟的钻孔或填塞过程的可能的数量定义为机器转数。500转/分的转数意味着，每分钟可以对500个束容纳孔进行钻孔或填塞。
[0003]但较高的转数也意味着在制刷机上更大的振动。当这些振动过大时，它们在钻孔时可能导致增大的束容纳孔或者甚至导致长孔状的孔。由于侧向作用的力甚至可能发生钻头的断裂。在填塞时，过大的振动可能导致锚定不是居中地在束容纳孔中进行，这可能导致填塞舌断开或者刷毛束落下。也可能的是，刷毛束虽然被填塞到相应的束容纳孔中，但具有过小的拉出力，这在生产过程之后才引人注意，从而存在生产大量废品的危险。
[0004]可能的转数也由要制造的刷的刷毛区的数量和布置决定。在具有紧密并排的刷毛束或束容纳孔的刷中，这些刷毛束或束容纳孔彼此间还不具有角度位错，制刷机的转数可以很高，因为要加工的刷体的定位要求少量时间。在较大的孔间距时和/或在个别束容纳孔之间有角度位错时，需要相应的时间来将刷体定位在钻孔工具或填塞工具之前，因此必须降低转数。但刷体的定位同样引起振动，从而必须在考虑安全系数的情况下如此程度地降低转数，使得在钻孔或填塞时的振动充分衰减。
[0005]此外出现谐振区域，这些谐振区域在更换部件时、例如在为了加工不同的刷体而更换用于刷定位的部件时可能在不同的转数范围内出现。
[0006]目前仅可能以相应的安全系数降低用于刷的整个加工循环的转数，这强烈限制生产速度。必要时可以在个别加工区段中手工调节不同的转数，但这是耗费时间的。

【发明内容】

[0007]因此，本发明的目的在于，创造一种开头所述类型的方法和装置，利用该方法/装置可以实现较高的生产速度并且尽管如此还保证所制造的刷的质量。
[0008]所述目的之按照本发明的解决方案在方法方面在于:在第一测量进程中以预定的或可预定的转数驱动加工工具；此时在钻孔或填塞时在多个加工位置处测量在制刷机上出现的振动；将测量值与允许的最大值进行比较；当在一加工位置处超过最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置处降低加工工具的转数，或者当在一加工位置处低于最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置处提高加工工具的转数；存储在各个加工位置处的、相应的修改的转数值；执行如此多的测量进程直至在所有被测量的加工位置处都低于最大值；并且在这些测量进程之后以在测量进程期间确定的并且存储的转数值执行生产进程。
[0009]由此可以在刷的每个区域内达到最大可能的理想转数。当应该制造新的刷图案时，可以在测量进程中以这样的方式确定在刷体的个别区域内的最佳转数，即，测量在加工、亦即钻孔或填塞期间的振动并且相应地匹配转数。如果在原始设定的转数时出现过大的振动，则在接下去的测量进程中降低转数，由此也减少振动。如果出现的振动小于允许的最大值，则甚至可以提高转数。如果在所有区域内低于振动的允许的最大值，则以之前确定的转数值执行生产进程。由此在测量进程之后保证具有所希望的质量要求的可靠的刷生产。
[0010]必要时可以在第一测量进程之前在模拟中执行虚拟的进程。这可以用以不超过刷定位的最大速度。
[0011]按照本发明的方法可以用在如下的制刷机上，该制刷机具有至少一个填塞工具或钻孔工具作为加工工具。应用在组合有填塞工具和钻孔工具的制刷机上也是可能的。
[0012]也可能的是，使一个测量进程在多于一个刷体上进行，当在一个加工循环中依次加工多个刷体时，例如依次加工两个并排地保持在一个刷支架上的刷体、而不更换刷体时。
[0013]最佳转数值的确定特别是可以通过在多个测量进程中反复地修改转数值来进行。
[0014]在此，第一测量进程可以以相应的最大允许的转数执行。这能实现快速地接近于最佳的转数曲线。
[0015]备选地，第一测量进程可以以小于相应的最大允许的转数的转数执行。在相应低的初始转数时——该初始转数然后在后续测量进程中被反复地提高直至在各个测量位置处确定或者接近达到最大允许的振动值——确保，在各测量进程中也不超过允许的振动值。因此，在测量进程中被加工的刷也可以流入生产中并且不必作为废品被遴选出来。
[0016]以在相应的最大转数和低的可靠的转数值之间的转数开始也是可能的。在此，根据需要在一测量位置处向上或向下修正转数。在此需要少量的测量进程，以便达到理想的转数曲线。
[0017]优选地，借助传感器测量所述振动。
[0018]备选地，也可以间接地通过测量加工工具的电机电流来测量振动。出现的振动越强，加工工具受到的载荷就越大并且有关加工工具的电机电流就相应地越高。
[0019]为了在生产运行中避免损坏传感器和/或对于传感器必需的电缆连接，可以在各测量进程之后拆卸传感器。
[0020]根据要制造的刷的刷毛区的类型和构型方案，足够的可以是，在所选出的位置处在刷毛区之内执行测量并且进行转数改变或者接收在一测量位置处执行的转数变化用于后续的加工位置。不过为了达到在所有区域内优化匹配的转数曲线，适宜的是，在每个加工位置处检测测量值。
[0021]因为出现的振动在相同的刷上保持相同，所以可以为经常制造的刷持久地存储并且按需要调用修改的转数值。因此例如在生产第一种类型的刷和其间生产另一种类型的刷之后，在同一台制刷机上不需要更新的测量进程来继续生产第一种类型的刷，并且可以直接地开始生产进程。因此一方面节省用于测量进程的时间，另一方面不发生废品生产。
[0022]也可能的是，将所存储的转数曲线用作用于修改的生产的基础，例如当在刷毛区方面相同的刷图案用在由不同材料、例如木材代替塑料或不同木材类型制成的刷体上时。在刷体材料不同时，振动行为改变，从而转数曲线必须匹配于这些改变的条件。
[0023]本发明在制刷机方面的特征在于:设有至少一个传感器用于采集在制刷机上在加工工具的多个加工位置处出现的振动；所述至少一个传感器与一控制单元相连接，该控制单元具有用于将传感器的测量值与允许的最大值进行比较的算法单元、用于根据测量值调节加工工具的转数的转数调节器和用于存储被调节的转数值以及最大值的存储单元。
[0024]在此得到已经在描述按照本发明的方法时阐述的优点。在一个或多个测量进程中首先确定出现的振动，将该振动与最大允许的值进行比较并且相应地匹配机器转数。将修改后的转数值存储在存储单元中。当在整个加工过程中不超过最大允许的振动值时，则可以开始生产进程。通过按允许出现在允许范围内的振动的值来匹配转数值，具有最大可能的速度的可靠的生产是可能的。
[0025]所述至少一个传感器可以特别是加速度传感器、速度传感器或距离传感器。振动因此可以通过相应传感器安装所在的机器部件的运动或者通过该部件到相邻机器部件的距离变化来确定。
[0026]为了测量在多个轴线上的振动，可以在一个测量位置处设有多个不同定向的传感器，用以测量在不同运动方向上的振动。
[0027]但也可能的是，所述至少一个传感器是多轴传感器。因此可能的是，以仅仅一个传感器测量在两个或三个轴线上的振动。这要求少量空间并且传感器的连接得以简化。
[0028]备选地，所述至少一个传感器可以构成为用于测量加工工具的驱动电机的电机电流。振动越强，加工工具受到的载荷就越大，并且因此随着振动的增大，加工工具的电机电流也升高，从而由电机电流可以推断出振动的强度。
[0029]一种优选的实施形式规定，所述制刷机具有多个填塞工具和/或多个钻孔工具作为加工工具。特别是在多个钻孔工具和多个填塞工具相组合时，以仅仅一个唯一的制刷机能达到高的生产速度。
[0030]适宜的是，所述存储单元构成为用于持久地存储转数值并且所述控制单元构成为用于调用所存储的值。因此，为了生产之前已经制成的模型的刷不再必须执行测量进程并且可以直接开始生产进程，因为优化的转数曲线可以从存储单元调用。为了调用所存储的转数曲线，控制单元可以具有接口单元、特别是带有显示器和按键的接口单元。
[0031]有利的是，所述至少一个传感器设置在保持和定位装置的区域内和/或在用于刷体的张紧装置的区域内。在这些位置处出现最强的并且在转数优化方面最相关的振动，从而可以进行特别良好的并且快速的转数优化。
[0032]适宜的可以是，所述至少一个传感器能可拆卸地安装在相应的测量位置处。因此可以在测量进程之后拆卸传感器，从而避免在生产进程期间损坏传感器或者所属的电线连接。
[0033]根据刷图案，足够的可以是，仅仅在孔区的个别加工位置处测量振动。但当控制单元构成为用于在要加工的刷体的每个束容纳孔处测量振动和调节转数值时，可以达到转数值的优化曲线。
[0034]控制单元也可以构成为用于在制刷机的生产进程中在超过传感器测量值的允许的最大值时停止制刷机或触发信号发送器。因为断开的钻头或填塞工具的损坏的推舌引起与完好的加工工具不同的振动，所以通过测量振动也可以在生产进程中识别出损坏。因此通过停止制刷机或者至少通过触发相应的信号，可以避免废品生产或者防止进一步损坏制刷机。
[0035]加工工具可以水平地或竖直地设置在制刷机上。
【专利附图】

【附图说明】
[0036]下面根据附图更详细地阐述按照本发明的方法以及按照本发明的制刷机的实施例。
[0037]图中示意性示出:
[0038]图1至图3示出一个制刷机，该制刷机带有多个加工工具和在其前面设置在不同位置中的、保持在一个保持和定位装置中的刷体，
[0039]图4示出一个保持在按照图1的保持和定位装置中的刷体的细节图，
[0040]图5示出一个被钻孔的刷体，
[0041]图6a至6g示出在以最大的转数值开始加工时的在多个测量进程期间的特性曲线图，和
[0042]图7a至7g示出在以降低的转数值开始加工时的在多个测量进程期间的特性曲线图。
【具体实施方式】
[0043]一个整体用I标出的制刷机按照图1至3具有一个机器壳体2，该机器壳体以停放支脚3站立在地板4上。
[0044]制刷机I具有三个钻孔工具5和两个填塞工具6作为加工工具7，这些加工工具分别交替地并排设置。
[0045]在加工工具7下方设有一个仅仅示意示出的保持和定位装置8用于要加工的刷体
9。各个刷体9分别保持在一个刷张紧装置10 (图4)中并且可借助保持和定位装置8定位在加工工具7之一前面。在此，保持和定位装置8一方面用于使刷体9从钻孔工具5朝向填塞工具6移动，另一方面用于将刷体9定位在相应的加工工具7旁，以便将在刷体9上的所有钻孔或填塞位置相继地置于相应的加工工具7前面，从而可以钻出各个束容纳孔11(图5)并且接着可以分别将一个刷毛束填塞到各束容纳孔11中。刷张紧装置10为此一方面在所有三个平面内可直线移动地、另一方面沿纵向和横向可倾斜地支承。通过钻孔工具5和填塞工具6的设置，分别通过围绕一个位置向左或向右移动所有的刷张紧装置10可以对之前钻过孔的刷体9进行填塞，将之前填塞过的刷体9取下并且用新的刷体9代替，该新的刷体在后续的工作循环中被定位到钻孔工具5之一前面，以便钻出束容纳孔11。在图1至3中分别示出一个在一个钻孔工具5前面的被钻孔的刷体9和一个在一个填塞工具6前面的被填塞的刷体9。各刷体9为此分别具有一个凹部14 (图4、5)用于安装未示出的刷手柄。
[0046]在制刷机I上按照图1至3设置有多个传感器12。传感器12在此设置在机器壳体2上、在保持和定位装置8上以及在刷张紧装置10上。利用这些传感器12可以测量在加工刷体9期间出现的振动。传感器12与一个未示出的控制单元相连接，该控制单元具有一个用于将传感器12的测量值与允许的最大值进行比较的算法单元、一个用于根据测量值来调节加工工具7的转数的转数调节器和一个用于存储所调节的转数值以及最大值的存储单元。
[0047]在钻孔和填塞时出现振动，当这些振动过强时，它们可能导致损坏钻孔工具5和填塞工具6以及可能导致废品生产。通过降低机器转数也可以降低振动。因为随着机器转数的降低，生产速度减小，并且出现的振动根据刷体9的定位、亦即在每个钻孔或填塞位置处可能是不同的，所以应当在每个加工位置处测量振动值，以便分别优化转数值。
[0048]为此，在一个第一测量进程中以预定的或可预定的转数驱动加工工具7。在此，在钻孔或填塞时在每个加工位置处测量在制刷机I上出现的振动并且将测量值与允许的最大值进行比较。当在一个加工位置处超过最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置处降低加工工具7的转数，或者当在一个加工位置处低于最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置处提高加工工具7的转数。
[0049]存储在各个加工位置处的、相应的修改的转数值。执行如此多的测量进程直至在所有被测量的加工位置处都低于最大值。在这些测量进程之后便可以以在测量进程期间确定的并且存储的转数值执行生产进程。
[0050]这样的向优化的转数曲线的反复接近在按照图6a至6g和7a至7g的图表中示出。在那里分别关于时间t示出转数η。
[0051]按照图6a,以对于制刷机I及其加工工具7最大允许的转数nmax执行一个第一测量进程。在每个测量位置13处、理想地在每个束容纳孔11处测量当前出现的振动。如果振动过大，这通过与允许的最大值的比较来确定，则在下一个测量进程(图6b)中在该测量位置处使转数降低一个确定的、预定的或可预定的值。如果在该第二测量进程中在相关测量位置处的振动总是还过大，则重新降低转数(图6c)。这些测量进程被如此程度地重复(图6a至6g)，直至在所有测量位置处低于最大允许的振动值。
[0052]如此确定的、在按照图6g的特性曲线中示例示出的转数值用在接着的生产进程中，以便得到优化的加工速度，在该优化的加工速度时可靠地避免由于过大的振动损坏加工工具7或废品生产。
[0053]也可以持久地存储如此确定的转数曲线，从而可以在没有重新的测量进程情况下稍后加工同样的刷。
[0054]在按照图7a至7g的测量进程中以低于最大转数nmax的转数开始。在此，根据出现的振动反复地提高在各个测量位置13处的转数值，直至振动达到或者接近达到最大允许的值。如在图6a至6g中所示，相对于从最大转数值nmax接近的优点是，在测量进程开始时被加工的刷体可进入生产中，因为出现的振动值可靠地低于最大允许的值。
【权利要求】
1.用于制造刷的方法，在该方法中在刷体(9)中钻出束容纳孔(11)和/或将刷毛束填塞到刷体(9)的束容纳孔(11)中，其特征在于:在第一测量进程中以预定的或可预定的转数(η)驱动加工工具(7);此时在钻孔或填塞时在多个加工位置(13)处测量在制刷机(I)上出现的振动；将测量值与允许的最大值进行比较；当在一加工位置(13)处超过最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置(13)处降低加工工具(7)的转数(η)，或者当在一加工位置(13)处低于最大值时在接着的继续的测量进程中在相应的加工位置(13)处提高加工工具(7)的转数(η);存储在各个加工位置(13)处的、相应的修改的转数值；执行如此多的测量进程直至在所有被测量的加工位置(13)处都低于最大值；并且在这些测量进程之后以在测量进程期间确定的并且存储的转数值执行生产进程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:借助传感器(12)测量所述振动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:间接地通过测量加工工具(7)的电机电流来测量所述振动。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于:在各测量进程之后拆卸所述传感器(12)。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于:转数值的修改在多个测量进程中反复地进行。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于:第一测量进程以相应的最大允许的转数(nmax)执行。
7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于:第一测量进程以小于相应的最大允许的转数(nmax)的转数执行。
8.根据权利要求1`至7之一所述的方法，其特征在于:在每个加工位置(13)处采集测量值。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于:持久地存储并且按需要调用修改的转数值。
10.制刷机(1)，包括至少一个钻孔工具(5)和/或填塞工具(6)作为加工工具(7)并且包括用于将要加工的刷体(9)定位在所述至少一个加工工具(7)之前的保持和定位装置(8)，其特征在于:设有至少一个传感器(12)用于采集在制刷机(I)上在加工工具(7)的多个加工位置(13)处出现的振动；所述至少一个传感器(12)与控制单元相连接，该控制单元具有用于将传感器(12)的测量值与允许的最大值进行比较的算法单元、用于根据测量值调节加工工具(7)的转数(η)的转数调节器和用于存储被调节的转数值以及最大值的存储单J Li ο
11.根据权利要求10所述的制刷机，其特征在于:所述至少一个传感器(12)是加速度传感器、速度传感器或距离传感器。
12.根据权利要求10或11所述的制刷机，其特征在于:所述至少一个传感器(12)是多轴传感器。
13.根据权利要求10或11所述的制刷机，其特征在于:为了测量在不同的运动方向上的振动，在一个测量位置处设有多个不同定向的传感器(12)。
14.根据权利要求10至12之一所述的制刷机，其特征在于:所述至少一个传感器(12)构成为用于测量加工工具(7 )的驱动电机的电机电流。
15.根据权利要求10至14之一所述的制刷机，其特征在于:所述制刷机(I)具有多个填塞工具(6)和/或多个钻孔工具(5)作为加工工具(7)。
16.根据权利要求10至15之一所述的制刷机，其特征在于:所述存储单元构成为用于持久地存储转数值；并且所述控制单元构成为用于调用所存储的值。
17.根据权利要求10至16之一所述的制刷机，其特征在于:所述至少一个传感器(12)设置在保持和定位装置(8)的区域内和/或在用于刷体(9)的刷张紧装置(10)的区域内。
18.根据权利要求10至17之一所述的制刷机，其特征在于:所述至少一个传感器(12)能可拆卸地安装在相应的测量位置处。
19.根据权利要求10至18之一所述的制刷机，其特征在于:所述控制单元构成为用于在要加工的刷体(9)的每个束容纳孔(11)上测量振动和调节转数值。
20.根据权利要求10至19之一所述的制刷机，其特征在于:所述控制单元构成为用于在制刷机(I)的生产进程中在超过传感器测量值的允许的最大值时停止制刷机(I)或触发信号发送器。`
【文档编号】A46D3/06GK103859785SQ201310656367
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2012年12月15日
【发明者】T·默腾, S·策依赫尔 申请人:沙郎斯基股份公司