[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken,
indem das Werkstück in eine in einem Behälter befindliche Schüttung aus einem Schleif-
und/oder Poliergranulat eingetaucht und in der Schüttung aus dem Schleif- und/oder
Poliergranulat relativ zu diesem bewegt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf
eine insbesondere zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Vorrichtung
zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Eintauchen des Werkstückes in eine
Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter relativer Bewegung derselben
in Bezug auf das Werkstück, mit einem Behälter zur Aufnahme des Schleif und/oder Poliergranulates
und mit einem oder mehreren Werkstückhalter(n), an welchem/welchen die zu bearbeitenden
Werkstücke lösbar festlegbar sind, wobei der/die Werkstückhalter relativ zu dem Behälter
bewegbar ist/sind (siehe z.B.
FR 2511628).
[0002] Derartige Vorrichtungen zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken sind beispielsweise
in Form von sogenannten Schlepp- oder Tauchfinishmaschinen bekannt. Ihre Wirkungsweise
beruht darauf, das zu bearbeitende Werkstück in eine in einem Behälter befindliche
Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat zu tauchen und das Werkstück
relativ zu dem Granulat zu bewegen, wodurch die Oberfläche des Werkstückes je nach
Granulatart geschliffen und/oder poliert wird. Schleppfinishmaschinen stellen eine
spezielle Form von Gleitschleifmaschinen dar, wobei die zu bearbeitenden Werkstücke
anlässlich ihrer Oberflächenbearbeitung z.B. einzeln an einem oder mehreren Werkstückhaltern
lösbar festgelegt werden. Schleppfinishmaschinen umfassen häufig ein in der Regel
rotierendes Tragteil im Wesentlichen in Form eines z.B. motorisch über ein geeignetes
Getriebe drehangetriebenen Tellers, an dessen Umfang mehrere Aufnahmen angeordnet
sind, um die Werkstückhalter einzuspannen. Wird dieses Tragteil - der sogenannte Teller
oder Rotor - der Schleppfinishmaschine rotiert, so beschreiben die hieran festgelegte
Werkstückhalter eine Bahnkurve. Die an den Werkstückhaltern lösbar befestigten Werkstücke
werden dabei in den Arbeitsbehälter eingetaucht, welcher mit der Schüttung aus dem
partikelförmigen Schleif- oder Poliergranulat, gegebenenfalls unter Zusatz flüssiger
Medien, wie Wasser, Tenside etc., befüllt ist. Aufgrund der Relativbewegung der Werkstücke
in Bezug auf das Bearbeitungsmedium erfolgt deren Oberflächenbearbeitung in Form einer
Gleitschleifbearbeitung. Derartige Schleppfinishmaschinen sind beispielsweise aus
der
DE 102 04 267 C1 und
DE 200 05 361 U1 bekannt.
[0003] Alternativ oder zusätzlich kann der das Bearbeitungsmedium aufnehmende Behälter relativ
zu den ebenfalls bewegten, beispielsweise zumindest um ihre eigene Achse rotierten,
oder auch ruhenden Werkstücken bewegt werden, wie beispielsweise um seine eigene Achse
und/oder entlang einer Bahnkurve, z.B. in Form einer Kreisbahn. Sofern nur der Behälter
bewegt ist und die Werkstücke selbst keine translatorische Bewegung durchführen, so
bezeichnet man dies auch als "Tauchschleifen" bzw. "Tauchpolieren" als spezielle Form
des Schleppfinish.
[0004] Das Schleif- oder Poliergranulat kann grundsätzlich je nach zu behandelnden Werkstücken
unterschiedlichster Natur und z.B. natürlichen Ursprungs (z.B. aus organischem Material,
wie Walnuss- oder Kokosnussschalen, Holz, Kirschkern etc.), mineralischen Ursprungs
(z.B. aus Silikaten, Oxiden etc.) und/oder synthetischen Ursprungs (z.B. aus Kunststoffen)
sein. Darüber hinaus ist es - wie bereits angedeutet - möglich, die Gleitschleifbearbeitung
trocken oder - unter Zusatz eines flüssigen Bearbeitungsmediums, wie beispielsweise
Wasser, welches mit Additiven, wie z.B. Tensiden, versetzt sein kann - in Form einer
Nassbearbeitung durchzuführen (
DE 10 2009 004 916 A1).
[0005] Der Einsatzbereich solcher Schlepp- und/oder Tauchfinishmaschinen umfasst neben der
Oberflächenbearbeitung von Massenartikeln zunehmend die Bearbeitung von Präzisionsteilen
mit relativ komplexer Geometrie, an deren Oberflächenbeschaffenheit sehr hohe Anforderungen
gestellt werden und welche insbesondere sehr geringen Toleranzen genügen müssen. Lediglich
exemplarisch seien in diesem Zusammenhang medizinische Prothesen, optische Linsen
oder mechanische Präzisionsbauteile für die Maschinenbauindustrie erwähnt. Dies erfordert
die Einhaltung sehr enger Verfahrensparameter bei der Schlepp- oder Tauchfinishbearbeitung
sowie insbesondere eine sehr hohe Reproduzierbarkeit, um sicherzustellen, dass die
Werkstücke in mehr oder identischer Weise mit der individuell gewünschten Oberflächenbeschaffenheit
versehen werden. Neben der Auswahl des geeigneten Schleif- und/oder Poliergranulates
(s.o.) spielen in diesem Zusammenhang insbesondere die Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Werkstück und den Granulatpartikeln, welche in der Regel mittels geeigneter Steuerantriebe
des Behälters und/oder des Werkstückhalters einstellbar ist, die Bearbeitungszeit,
welche ebenfalls in der Regel voreinstellbar ist, sowie die Eintauchtiefe des Werkstückes
in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat eine Rolle, wobei aufgrund des
zunehmenden Andruckes der Granulatpartikel auf das Werkstück mit zunehmender Eintauchtiefe
desselben in die Granulatschüttung die abrasive Wirkung der Granulatpartikel auf das
Werkstück mit zunehmender Eintauchtiefe zunimmt. Hinzu kommt insbesondere dann, wenn
der das Schleif- und/oder Poliergranulat aufnehmende Behälter rotiert oder in andersartiger
Weise translatorisch bewegt wird, dass die Schüttung aus den Granulatpartikeln infolge
Zentrifugalkraft oder Massenträgheit eine unebene Oberflächenkontur in dem Behälter
aufweist. Folglich stehen die vorgenannten Verfahrensparameter in einer nicht unerheblichen
Weise miteinander in Wechselwirkung.
[0006] Die
DE 10 2009 021 824 A1 beschreibt ein gattungsgemäßes Verfahren zur Oberflächenbehandlung von metallischen
Bauteilen in einem granulatfähigen Schleifmedium, wobei die Wirkung des Schleifmediums
von der Eintauchtiefe des Bauteils in das Schleifmedium und den dadurch veränderten
Druck verändert werden kann. Darüber hinaus wird von einer durch die Schleifparameter
Schleifmittel, Schleifgeschwindigkeit, Schleifdauer, Werkstückbewegung, Eintauchtiefe,
Nass- oder Trockenschleifen gesteuerten und reproduzierbaren Kantenkontur der bearbeiteten
Bauteile gesprochen, wobei jedoch offenbleibt, wie dies vonstatten gehen soll.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art auf einfache
und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, um für eine einheitlichere und
insbesondere reproduzierbarere Oberflächenbearbeitung der zu bearbeitenden Werkstücke
zu sorgen, wobei insbesondere auch solchen Werkstücken eine Oberflächenbearbeitung
ermöglicht werden sollte, welche sehr kleinen Toleranzen genügen müssen und/oder sehr
hohe Anforderungen an eine genau definierte Oberflächenbeschaffenheit stellen.
[0008] In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Verfahren
zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass die Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
anlässlich der Oberflächenbearbeitung durch Subtraktion des sensorisch ermittelten
Abstandes zwischen einem oberhalb des Behälters angeordneten Sensor und dem Füllstandsniveau
des Schleif- und/oder Poliergranulates in dem Behälter von einem bekannten Abstand
zwischen dem Sensor und dem Werkstück ermittelt wird.
[0009] In vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe
bei einer insbesondere zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeigneten Vorrichtung
zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art vor, dass die
Vorrichtung ferner wenigstens einen oberhalb des Behälters angeordneten Sensor aufweist,
welcher zur Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor und dem Füllstandsniveau
des Schleif- und/oder Poliergranulates ausgebildet ist, um durch Subtraktion dieses
Abstandes von einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor und dem Werkstück - bzw.
zwischen dem Sensor und dem das Werkstück tragenden Werkstückhalter - die Eintauchtiefe
desselben in die in dem Behälter befindliche Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
zu ermitteln.
[0010] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht demnach vor, die für den Grad der abrasiven
Schleif- und/oder Polierwirkung der Granulatpartikel auf das Werkstück maßgebliche
Eintauchtiefe desselben in die Granulatschüttung mit Hilfe eines Sensors zu ermitteln,
so dass es einerseits möglich wird, insoweit für reproduzierbare Verfahrensbedingungen
zu sorgen und/oder andererseits andere Verfahrensparameter hieran anzupassen. Die
mit Hilfe des Sensors vorgesehene Ermittlung der tatsächlichen Eintauchtiefe des Werkstückes
in die Granulatschüttung kann hierbei entweder zu Beginn des Oberflächenbearbeitungsvorgangs,
beispielsweise bevor der Werkstückhalter einer Schleppfinishmaschine translatorisch
in Bewegung versetzt wird, oder insbesondere auch während der Oberflächenbearbeitung,
z.B. auch mehr oder minder kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen in Echtzeit,
erfolgen, so dass die von etwaigen Oberflächenkonturen der in dem Behälter aufgenommenen
Granulatschüttung, welche sich z.B. durch Anstauen an dem in die Schüttun eingetauchten,
relativ zu der Schüttung bewegten Werkstück(halter) oberhalb des Werkstückes akkumuliert,
abhängige Eintauchtiefe mit noch größerer Exaktheit erfasst werden können. Die Eintauchtiefe
des Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat wird erfindungsgemäß
dadurch ermittelt, indem der Abstand zwischen dem oberhalb des Behälters angeordneten
Sensor und dem Füllstandsniveau bzw. der Oberfläche des Schleif- und/oder Poliergranulates
in dem Behälter oberhalb des Werkstückes ermittelt und von einem bekannten Abstand
zwischen dem Sensor und dem Werkstück subtrahiert wird.
[0011] Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit "oberhalb des Behälters" angeordnetem
Sensor im Rahmen der vorliegenden Offenbarung nicht notwendigerweise ein oberhalb
des oberen Behälterrandes angeordneter Sensor gemeint ist, sondern ist es dem Fachmann
vielmehr offensichtlich, dass der Sensor oberhalb der in dem Behälter befindlichen
Schleif- und/oder Poliergranulatschüttung angeordnet sein muss, wobei er zumindest
während der Oberflächenbearbeitung je nach Füllniveau des Behälters selbstverständlich
auch im Innern des Behälters oberhalb dessen Bodens angeordnet sein und/oder von oben
in den Behälter hineinragen kann.
[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren bietet sich insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich,
für eine Verfahrensvariante an, bei welcher zumindest der Behälter während der Oberflächenbearbeitung
des Werkstückes um eine im Wesentlichen senkrechte Achse rotiert wird, wobei das Werkstück
lediglich in den Behälter eingetaucht ("Tauchfinishing") oder seinerseits zusätzlich
translatorisch und/oder rotatorisch bewegt wird. In diesem Fall ermöglicht das Verfahren
die Ermittlung der von der Drehgeschwindigkeit des Behälters, welche infolge Zentrifugalkräften
zu einer geschwindigkeitsabhängigen Akkumulation der Granulatpartikel im Randbereich
des Behälters führt, abhängigen Eintauchtiefe des Werkstückes in die rotatorisch bewegte
Granulatschüttung.
[0013] Eine entsprechende Vorrichtung zeichnet sich folglich dadurch aus, dass dem Behälter
ein Rotationsantrieb zugeordnet ist, um ihn in Rotation zu versetzen. Indes kann alternativ
oder zusätzlich selbstverständlich auch vorgesehen, dass der Werkstückhalter an einem
relativ zu dem Behälter zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates bewegbaren,
insbesondere rotierbaren, Teil angeordnet ist, wie es als solches bei gattungsgemäßen
Schleppfinishmaschinen bekannt ist.
[0014] In vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem
Sensor und dem Füllstandsniveau des Schleif- und/oder Poliergranulates mittels berührungsfreier
Weg- und/oder Näherungssensoren oder mittels mechanischer Tastsensoren ermittelt wird,
welche z.B. oberhalb des Werkstückes angeordnet werden können.
[0015] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist zu diesem Zweck vorzugsweise einen Sensor
auf, welcher von einem berührungsfreien Weg- und/oder Näherungssensor, insbesondere
aus der Gruppe der induktiven, kapazitiven, magnetischen, optischen und elektromagnetischen
Weg- und/oder Näherungssensoren, oder von einem mechanischen Sensor, insbesondere
einem Tastsensor, gebildet ist.
[0016] Aus Gründen einer einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung können hierbei bevorzugt
Sensoren in Form von Lichtschranken, Ultraschall-, Laser-, Infrarotsensoren, Pendeltastern
etc. zum Einsatz kommen. In diesem Zusammenhang haben sich beispielsweise Ultraschall-
und Laserdistanzsensoren oder auch sogenannte Laserscanner bewährt, wobei insbesondere
2D-Laserscanner eingesetzt werden können, welche die Kontur von Gegenständen (hier:
der Schleif- und/oder Poliergranulatschüttung) auf einer Ebene digital zu erfassen
vermögen. Bei solchen 2D-Laserscannern handelt es sich um laseroptische Distanzsensoren,
welche von dem Laser-Triangulationsverfahren Gebrauch machen, d.h. eine Laserlichtquelle
des Sensors projiziert einen Laserpunkt auf die Granulatoberfläche, wonach das dort
reflektierte Licht in Abhängigkeit von der Entfernung unter einem bestimmten Winkel
auf einen Empfänger des Sensors auftrifft. Durch die Position des Lichtpunktes auf
dem Empfänger und aus der Distanz der Laserlichtquelle zu dem Empfänger wird dann
der Abstand zu der Granulatoberfläche in dem Sensor elektronisch berechnet. Darüber
hinaus haben sich auch mechanische Tastsensoren in Form von sogenannten Pendeltastern
bewährt, welche am freien Ende ihres Pendels einen auf der Granulatoberfläche aufliegenden
"Schwimmer" umfassen und in Abhängigkeit der Auslenkung des Pendels aus dem Auslenkwinkel
das Füllstandsniveau des Granulates bestimmen können.
[0017] Wie bereits angedeutet, kann der Sensor hierbei zweckmäßig oberhalb oder auf dem
Niveau des Werkstückhalters angeordnet sein, um den Abstand zwischen dem Sensor und
dem Füllstandsniveau des Schleif- und/oder Poliergranulates in dem Behälter oberhalb
des Werkstückes ermitteln und von einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor und
dem Werkstück bzw. zwischen dem Sensor und dem das Werkstück tragenden Werkstückhalter
subtrahieren zu können.
[0018] Wie bereits erwähnt, bietet das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Möglichkeit
einer Selbstregulierung dahingehend, dass die mit Hilfe des Sensors ermittelte tatsächliche
Eintauchtiefe des Werkstückes stets mit einer gewünschten Eintauchtiefe verglichen
wird und letztere nachjustiert wird, und/oder andere, von der mit Hilfe des Sensors
ermittelten Eintauchtiefe abhängigen Verfahrensparameter werden an die ermittelte
tatsächliche Eintauchtiefe angepasst. In diesem Zusammenhang kann gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, dass die ermittelte tatsächliche Eintauchtiefe
des Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat verwendet wird,
um das Werkstück entsprechend der gewünschten Eintauchtiefe in die Schüttung aus Schleif-
und/oder Poliergranulat anzuheben oder abzusenken.
[0019] Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung kann diesbezüglich
vorgesehen sein, dass die ermittelte tatsächliche Eintauchtiefe verwendet wird, um
wenigstens einen Parameter aus der Gruppe Relativgeschwindigkeit des Werkstückes in
Bezug auf die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat (d.h. mit zunehmender
Eintauchtiefe des Werkstückes in die Granulatschüttung kann die Relativgeschwindigkeit
vermindert werden, während letztere bei abnehmender Eintauchtiefe des Werkstückes
in die Granulatschüttung erhöht werden kann) und Bearbeitungszeit (d.h. mit zunehmender
Eintauchtiefe des Werkstückes in die Granulatschüttung kann die Bearbeitungszeit vermindert
werden, während letztere bei abnehmender Eintauchtiefe des Werkstückes in die Granulatschüttung
verlängert werden kann) in Abhängigkeit hiervon zu verändern.
[0020] In vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht eine bevorzugte Ausführungsform demnach
vor, dass der Sensor mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist, welche ferner
mit einer dem Werkstückhalter zugeordneten Hubeinrichtung wirkverbunden ist, um das
Werkstück in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors ermittelten tatsächlichen Eintauchtiefe
in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat entsprechend der gewünschten
Eintauchtiefe in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat anzuheben oder
abzusenken.
[0021] Alternativ oder zusätzlich kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Sensor mit
einer, z.B. mit derselben, Steuereinrichtung wirkverbunden ist, welche ferner mit
einem Antrieb des Behälters und/oder des Werkstückhalters wirkverbunden ist, um
- die Relativgeschwindigkeit des an dem Werkstückhalter lösbar festgelegten Werkstückes
in Bezug auf die in dem Behälter befindliche Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors ermittelten Eintauchtiefe des an dem Werkstückhalter
lösbar festgelegten Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
zu verändern; und/oder
- die Bearbeitungszeit des Werkstückes in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors ermittelten
Eintauchtiefe des an dem Werkstückhalter lösbar festgelegten Werkstückes in die Schüttung
aus Schleif- und/oder Poliergranulat zu verändern.
[0022] Wie eingangs angesprochen, ist es in vielen Fällen erwünscht, dass der Schüttung
aus Schleif- und/oder Poliergranulat ein flüssiges Bearbeitungsmedium, wie Wasser,
welches gegebenenfalls mit Additiven, wie Tensiden etc., versetzt sein kann, zugesetzt
wird. Um auch insoweit für möglichst reproduzierbare Bearbeitungsparameter zu sorgen,
kann gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass
dem Schleif- und/oder Poliergranulat ein flüssiges Bearbeitungsmedium zugesetzt wird,
wobei die Menge an zugesetztem Bearbeitungsmedium gesteuert wird. Sofern eine Zirkulation
des flüssigen Bearbeitungsmediums, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Reinigungsstufe,
erwünscht ist und der Behälter hierzu ferner einen Ablauf für das flüssige Bearbeitungsmedium
umfasst, kann selbstverständlich auch die aus dem Behälter abgeführte Menge an flüssigem
Bearbeitungsmedium gesteuert werden.
[0023] Der Behälter einer entsprechenden Vorrichtung weist vorzugsweise einen mit einer
steuerbaren Dosierpumpe versehenen Einlass auf, um dem in dem Behälter befindlichen
Schleif- und/oder Poliergranulat eine steuerbare Menge eines flüssigen Bearbeitungsmediums
zuzusetzen. Entsprechendes kann für einen gegebenenfalls vorgesehenen Auslass aus
dem Behälter gelten. Die Dosierpumpen können hierbei gleichfalls an eine, insbesondere
zentrale, Steuereinrichtung angeschlossen sein.
[0024] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur
Oberflächenbearbeitung von Werkstücken in Form einer Schleppfinishmaschine; und
- Fig. 2
- eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken in Form eines Tauchfinishmaschine.
[0025] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer
Schleppfinishmaschine 1a dargestellt. Die Schleppfinishmaschine 1a ist mit einem Werkstückhalter
2 ausgestattet, welcher mittels einer Spannverbindung 3 an einem bewegten - hier:
rotierbaren - Tragteil 4 der Schleppfinishmaschine 1a, dem sogenannten Teller oder
Rotor, lösbar festgelegt ist. Der Werkstückhalter 2 ist dabei exzentrisch in Bezug
auf die Drehachse 4a des Tragteils 4 an letzterem gespannt, so dass er beim Rotieren
des Tragteils 4 eine Bahnkurve beschreibt. Der Werkstückhalter 2 kann dabei seinerseits
um eine Achse 2a, wie um seine Längsachse, drehbar an dem Tragteil 4 festgelegt sein,
was beispielsweise mittels eines in dem Tragteil 4 angeordneten Planetengetriebes
geschehen kann, welches bei einer Drehung des Tragteils 4 um seine Drehachse 4a eine
Drehung des Werkstückhalters 2 um seine Drehachse 2a induziert. Entsprechendes gilt
für gegebenenfalls vorgesehene, weitere Werkstückhalter (nicht dargestellt), welche
ebenfalls an der Unterseite des Tragteils 4 in exzentrischer Position zu dessen Drehachse
4a spannbar sein können. Der Drehantrieb des Tragteils 4 geschieht über eine in Fig.
1 lediglich strichliniert angedeutete Motor-/Getriebeanordnung 5.
[0026] Der Werkstückhalter 2 kann beispielsweise zur Aufnahme mehrerer, im Wesentlichen
vertikal spannbarer Werkstücke (nicht dargestellt) ausgebildet sein und hierzu an
seiner der Spannverbindung 3 mit dem Tragteil 4 abgewandten, in Fig. 1 unteren Seite
mehrere - im vorliegenden Fall drei - Werkstückträger 6 zum lösbaren Einspannen jeweils
eines Werkstückes oder auch einer Werkstückaufnahme zum Einspannen jeweils eines oder
mehrerer Werkstücke (jeweils nicht gezeigt) aufweisen. Die Werkstückträger 6 sind
um den Umfang des Werkstückhalters 2 verteilt, d.h. exzentrisch in Bezug auf seine
Drehachse 2a, angeordnet. Um die Werkstückträger 6 zusätzlich zu der translatorischen
Bewegung infolge Rotation des Tragteils 4 und des Werkstückhalters 2 mit einer rotatorischen
Bewegung um ihre jeweilige Längsachse 6a zu beaufschlagen, können die Werkstückträger
6 ihrerseits rotierbar an dem Werkstückhalter 2 gelagert und beispielsweise wiederum
mittels eines in dem Werkstückhalter 2 angeordneten Planetengetriebes (nicht gezeigt)
in Rotation versetzbar sein.
[0027] Beim Betrieb der Schleppfinishmaschine 1a tauchen zumindest die an den Werkstückträgern
6 des Werkstückhalters 2 festlegbaren Werkstücke in einen Arbeitsbehälter 8 ein, welcher
mit einem pulver- oder partikelförmigen Schleif- und/oder Poliergranulat, gegebenenfalls
unter Zusatz flüssiger Bearbeitungshilfsstoffen, wie Wasser, Tensiden und dergleichen,
befüllt ist. Zur Oberflächenbearbeitung von an den Werkstückträgern 6 festgespannten
Werkstücken (nicht gezeigt) wird das Tragteil 4 der Schleppfinishmaschine 1a mittels
der Motor-/Getriebeanordnung 5 in Rotation versetzt, so dass der Werkstückhalter 2
auf einer bestimmten Bewegungsbahn - hier einer Kreisbahn - translatorisch durch den
Arbeitsbehälter 8 bzw. durch das hierin enthaltene Bearbeitungsmedium geschleppt wird.
Darüber hinaus sorgen die in dem Tragteil 4 bzw. in dem Werkstückhalter 2 aufgenommenen
Planetengetriebe für eine Eigenrotation sowohl des Werkstückhalters 2 als auch der
Werkstückträger 6 bzw. der hieran festgelegten Werkstücke um eine hier im Wesentlichen
vertikale Achse, welche jedoch auch um einen endlichen Winkel in Bezug auf die Vertikale
geneigt angeordnet sein kann. Aufgrund der Relativbewegung zwischen den Werkstücken
und der Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat des Bearbeitungsmediums kommt
es hierbei zu einer Oberflächenbearbeitung der Werkstücke.
[0028] Eine solche Relativbewegung ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine
zusätzliche Bewegbarkeit des Arbeitsbehälters 8 unterstützt, wie insbesondere durch
eine Drehung desselben um dessen Mittelachse 8a. Der Behälter 8 steht zu diesem Zweck
mit einem in Fig. 1 nicht näher dargestellten, steuerbaren Rotationsantrieb in Verbindung,
welcher ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel (siehe hierzu weiter unten)
eine mit einer Mitnehmerwelle versehene Tragplatte umfassen kann, wobei erstere von
unten in ein hierzu komplementäres Aufnahmeprofil an der Unterseite des Behälters
8 eingreift, um für eine drehfeste Verbindung mit dem Behälter 8 zu sorgen.
[0029] Die Schleppfinishmaschine 1a umfasst ferner einen oder mehrere Sensoren 9, welche(r)
zur Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor 9 und dem Füllstandsniveau 10 des
Schleif- und/oder Poliergranulates ausgebildet ist/sind, um durch Subtraktion dieses
Abstandes von einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor 9 und dem Werkstück die
Eintauchtiefe desselben in die in dem Behälter 8 befindliche Schüttung aus Schleif-
und/oder Poliergranulat zu ermitteln. Die Oberflächenkontur des Schleif- und/oder
Poliergranulates ist in Fig. 1 schematisch mit der Strichpunktlinie 10 angedeutet,
wenn der Behälter 8 rotiert. Bei den Sensoren 9 kann es sich insbesondere um berührungsfreie
Weg- oder Nä-herungssensoren, wie beispielsweise um Ultraschall-, Laser- oder Infrarotsensoren
handeln. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist z.B. je ein Sensor 9 an der Unterseite
des rotierenden Teils 4 im Bereich der Spannstelle eines jeweiligen Werkstückhalters
2, also oberhalb eines jeweiligen Werkstückhalters 2, angeordnet und ermittelt den
Abstand zwischen dem Sensor 9 und der - insbesondere von der Drehzahl des Tellers
2 abhängigen - Oberfläche 10 der in dem Behälter 8 aufgenommenen Granulatschüttung
oberhalb der bearbeiteten Werkstücke. Ist der Abstand zwischen dem Sensor 9 als Bezugspunkt
und dem jeweiligen Werkstück oder dem Werkstückträger 6 des Werkstückhalters 2, an
welchem die Werkstücke lösbar festgelegt sind, bekannt, so kann durch einfache Subtraktion
die Eintauchtiefe der Werkstücke in die Granulatschüttung, insbesondere in Echtzeit
während der Oberflächenbearbeitung, ermittelt werden.
[0030] Die Vorrichtung 1a umfasst darüber hinaus insbesondere eine nicht dargestellte Steuereinrichtung,
wie insbesondere in Form einer Datenverarbeitungseinheit, welche mit den Sensoren
9 in Wirkverbindung steht und welche ferner mit einer Hubeinrichtung, z.B. in Form
einer mit einem Steuerantrieb 11 verbundenen Gewindespindel 12, in Wirkverbindung
steht, um zumindest den Teller 4, gegebenenfalls mitsamt seinem Antrieb 5, und den
hieran festgelegten Werkstückhaltern 2 in Bezug auf den Behälter 8 anzuheben oder
abzusenken, je nach dem, ob die mit Hilfe des Sensors 9 erfasste tatsächliche Eintauchtiefe
eine gewünschte Eintauchtiefe über- oder unterschreitet. Die Steuereinrichtung ist
hierzu ferner mit einer Eingabe- und einer Anzeigeeinrichtung (ebenfalls nicht gezeigt)
ausgestattet, um die gewünschten Verfahrensparameter, wie insbesondere die gewünschte
Soll-Eintauchtiefe, aber auch z.B. den Abstand zwischen dem Sensor 9 und einem jeweiligen
Werkstück (bzw. dem jeweiligen Werkstückhalter 2 oder genauer: dessen jeweiligem Werkstückträger
6) eingeben zu können. Die Steuereinrichtung ist überdies zweckmäßig mit einer Speichereinrichtung
ausgestattet, um verschiedene Bewegungsprogramme der individuell gewünschten Oberflächenbearbeitung
zu speichern.
[0031] Die Steuereinrichtung kann zweckmäßigerweise darüber hinaus mit dem Drehantrieb (vgl.
Fig. 2) des Behälters 8 sowie mit dem Antrieb 5 des Tellers 4 in Wirkverbindung stehen,
um die Bearbeitungszeit der Werkstücke und/oder die Relativgeschwindigkeit der an
den Werkstückhaltern 2 lösbar festgelegten Werkstücke in Bezug auf die in dem Behälter
8 befindliche Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat in Abhängigkeit von der
mit Hilfe des Sensors 9 ermittelten Eintauchtiefe der an den Werkstückhaltern 2 lösbar
festgelegten Werkstücke in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat zu verändern.
Auf diese Weise ist eine in höchstem Maße reproduzierbare Oberflächenbearbeitung von
praktisch beliebigen Werkstücken unter exakt vorgegebenen Verfahrensparametern möglich,
wobei insbesondere auch Werkstücke bearbeitet werden können, an deren Oberflächenbeschaffenheit
sehr hohe Anforderungen gestellt werden und welche sehr geringen Toleranzen genügen
müssen. Ferner vermag die Oberflächenbearbeitung selbstregulierend in Abhängigkeit
der sensorisch ermittelten Eintauchtiefe der Werkstücke in die Granulatschüttung erfolgen.
[0032] In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer
Tauchfinishmaschine 1b dargestellt, wobei gleiche oder wirkungsgleiche Bauteile mit
denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind. Die Tauchfinishmaschine 1b umfasst
wiederum einen Behälter 8 zur Aufnahme eines Schleif- und/oder Poliergranulates (nicht
gezeigt), welcher um eine vertikale Achse 8a rotierbar ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Behälter 8 auf einem mittels Rollen 13 verfahrbaren Wagens 14 angeordnet,
um für einen einfachen und schnellen Austausch des Granulates zu sorgen, indem ein
Behälter 8 gegen einen weiteren Behälter 8 ausgetauscht werden kann. Der Wagen 14
umfasst einen z.B. an seiner Unterseite angeordneten, motorischen Rotationsantrieb
(in Fig. 2 nicht im Einzelnen erkennbar) des Behälters 8, welcher insbesondere in
programmtechnischer Weise hinsichtlich Rotationsgeschwindigkeit und gegebenenfalls
auch -richtung steuerbar ist, und welcher eine mit einer Mitnehmerwelle 15 ausgestattete
Tragplatte 16 umfasst, auf welche der Behälter 8 drehfest und selbstzentrierend aufgesetzt
werden kann.
[0033] Während zur Halterung eines zu bearbeitenden Werkstückes grundsätzlich auch ein mehr
oder minder stationärer, d.h. lediglich höhenverstellbarer Werkstückhalter vorgesehen
sein kann (nicht gezeigt), um die zu bearbeitenden Werkstücke in die in dem Behälter
8 befindliche Granulatschüttung einzutauchen, umfasst die Vorrichtung 1b im vorliegenden
Fall ferner einen Manipulator in Form eines Roboters 20, welcher einen oder mehrere
Werkstückhalter 2 zum lösbaren Festlegen eines zu bearbeitenden Werkstückes (nicht
gezeigt) trägt. Bei dem Roboter 20 handelt es sich beispielsweise um einen mehrachsigen
Industrieroboter, welcher ein Gestell 22 aufweist, auf welchem ein Karussell 23 um
eine vertikale Achse schwenkbar gelagert ist. Auf dem Karussell 23 sitzt eine Konsole
24 mit einem horizontalen Lager für eine Schwinge 25, an deren der Konsole 24 abgewandtem
(oberen) Ende wiederum ein Ausleger 26 an einer horizontalen, parallel zur Schwenkachse
der Konsole 24 angeordneten Achse gelagert ist. Der Ausleger 26 ist an seinem Ende
mit einer dreiachsigen Roboterhand 27 ausgestattet, welche den Werkstückhalter 2 trägt.
Während das Karussell 23 über einen Steuermotor 28 gegenüber dem stationären Gestell
22 angetrieben ist, dient ein Steuermotor 29 zum Antrieb der Schwinge 25 und ein Steuermotor
30 für den Antrieb des Auslegers 26. Die dreiachsige Roboterhand 27 ist von drei weiteren
Steuermotoren 31, 32, 33 angetrieben, welche z.B. an dem der Roboterhand 17 abgewandten
Ende des Auslegers 26 montiert sind. Die dreiachsige Roboterhand 27 mit dem Werkstückhalter
2 vermag letzteren folglich sowohl unter einer beliebigen Ausrichtung im dreidimensionalen
Raum zu verschwenken, um ein an dem Werkstückhalter 2 befestigtes Werkstück in der
gewünschten Position in Bezug auf die in dem Behälter 8 befindliche Granulatschüttung
auszurichten, als auch den Werkstückhalter 2 translatorisch in beliebige Raumrichtungen
zu verfahren. Darüber hinaus vermag die dreiachsige Roboterhand 27 den Werkstückhalter
2 zumindest um seine Längsachse 2a zu rotieren, sofern neben einem reinen Tauchschleifvorgang
eine Rotation des Werkstückes erwünscht ist.
[0034] An dem Werkstückhalter 2 ist wiederum ein Sensor 9 montiert, welcher zur Ermittlung
des Abstandes zwischen dem Sensor 9 und dem Füllstandsniveau 10 (Fig. 1) des Schleif-
und/oder Poliergranulates ausgebildet ist, um durch Subtraktion dieses Abstandes von
einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor 9 und dem Werkstück die Eintauchtiefe
desselben in die in dem Behälter 8 befindliche Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
zu ermitteln. Der Sensor 9 kann entsprechend dem gemäß Fig. 1 ausgebildet sein.
[0035] Sowohl der Roboter 20 mit seinen Steuermotoren 28-33 und dem an dem Werkstückhalter
2 angeordneten Sensor 9 als auch der Rotationsantrieb des Behälters 8 sind wiederum
mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung (nicht dargestellt) wirkverbunden, welche
ihrerseits mit einer Eingabe-, einer Anzeige- und einer Speichereinrichtung verbunden
ist, um verschiedene Bewegungsprogramme sowohl des Werkstückhalters 2 in Bezug auf
den rotierenden Behälter 8 als auch Bewegungsprogramme des Behälters 8 selbst (hier:
Rotation) einzugeben, anzuzeigen, abzuarbeiten und zu speichern. Hierbei ist insbesondere
vorgesehen, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors 9
erfassten Eintauchtiefe eines an dem Werkstückhalter 2 lösbar festgelegten Werkstückes
in die in dem Behälter 8 befindliche Granulatschüttung den Roboter 20 derart ansteuert,
dass der Werkstückhalter 2 in Bezug auf den Behälter 8 angehoben bzw. abgesenkt wird,
sofern die der mit Hilfe des Sensors 9 erfasste tatsächliche Eintauchtiefe eine gewünschte
Soll-Eintauchtiefe über- bzw. unterschreitet. Die Steuereinrichtung kann zweckmäßigerweise
überdies mit dem Drehantrieb des Behälters 8 in Wirkverbindung stehen, um die Bearbeitungszeit
der Werkstücke und/oder die Drehzahl des Behälters 8 in Abhängigkeit von der der mit
Hilfe des Sensors 9 ermittelten Eintauchtiefe des an dem Werkstückhalter 2 befestigten
Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat zu verändern. Entsprechendes
gilt freilich auch für etwaige Bewegungen des Roboters 20, wie beispielsweise im Hinblick
auf eine Erhöhung/Verminderung der Drehzahl der Roboterhand 27 mit dem Werkstückhalter
2 um die Achse 2a.
[0036] Folglich ist auch hier eine in höchstem Maße reproduzierbare Oberflächenbearbeitung
von praktisch beliebigen Werkstücken unter exakt vorgegebenen Verfahrensparametern
möglich, wobei insbesondere auch Werkstücke bearbeitet werden können, an deren Oberflächenbeschaffenheit
sehr hohe Anforderungen gestellt werden und welche sehr geringen Toleranzen genügen
müssen. Ferner kann die Oberflächenbearbeitung selbstregulierend in Abhängigkeit der
sensorisch ermittelten Eintauchtiefe der Werkstücke in die Granulatschüttung erfolgen.
1. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, indem das Werkstück in eine
in einem Behälter (8) befindliche Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat
eingetaucht und in der Schüttung aus dem Schleif- und/oder Poliergranulat relativ
zu diesem bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
anlässlich der Oberflächenbearbeitung durch Subtraktion des sensorisch ermittelten
Abstandes zwischen einem oberhalb des Behälters (8) angeordneten Sensor (9) und dem
Füllstandsniveau (10) des Schleif- und/oder Poliergranulates in dem Behälter (8) von
einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor (9) und dem Werkstück ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Behälter (8) während der Oberflächenbearbeitung des Werkstückes um
eine im Wesentlichen senkrechte Achse (8a) rotiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Sensor (9) und dem Füllstandsniveau (10) des Schleif- und/oder
Poliergranulates mittels berührungsfreier Weg- und/oder Näherungssensoren (9) oder
mechanischer Tastsensoren ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte tatsächliche Eintauchtiefe des Werkstückes in die Schüttung aus Schleif-
und/oder Poliergranulat verwendet wird, um das Werkstück entsprechend der gewünschten
Eintauchtiefe in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat anzuheben oder
abzusenken.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte tatsächliche Eintauchtiefe verwendet wird, um wenigstens einen Parameter
aus der Gruppe Relativgeschwindigkeit des Werkstückes in Bezug auf die Schüttung aus
Schleif- und/oder Poliergranulat und Bearbeitungszeit in Abhängigkeit hiervon zu verändern.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schleif- und/oder Poliergranulat ein flüssiges Bearbeitungsmedium zugesetzt wird,
wobei die Menge an zugesetztem Bearbeitungsmedium gesteuert wird.
7. Vorrichtung (1a, 1b) zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Eintauchen des
Werkstückes in eine Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat unter relativer
Bewegung derselben in Bezug auf das Werkstück, insbesondere zur Durchführung eines
Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Behälter (8) zur Aufnahme
des Schleif und/oder Poliergranulates und mit einem oder mehreren Werkstückhalter(n)
(2), an welchem/welchen die zu bearbeitenden Werkstücke lösbar festlegbar sind, wobei
der/die Werkstückhalter (2) relativ zu dem Behälter (8) bewegbar ist/sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1a, 1b) ferner wenigstens einen oberhalb des Behälters (8) angeordneten
Sensor (9) aufweist, welcher zur Ermittlung des Abstandes zwischen dem Sensor (9)
und dem Füllstandsniveau (10) des Schleif- und/oder Poliergranulates ausgebildet ist,
um durch Subtraktion dieses Abstandes von einem bekannten Abstand zwischen dem Sensor
(9) und dem Werkstück die Eintauchtiefe desselben in die in dem Behälter (8) befindliche
Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat zu ermitteln.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälter (8) ein Rotationsantrieb zugeordnet ist, um ihn in Rotation zu versetzen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) an einem relativ zu dem Behälter (8) zur Aufnahme des Schleif-
und/oder Poliergranulates bewegbaren, insbesondere rotierbaren, Teil (4, 27) angeordnet
ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) von einem berührungsfreien Weg- und/oder Näherungssensor, insbesondere
aus der Gruppe der induktiven, kapazitiven, magnetischen, optischen und elektromagnetischen
Weg- und/oder Näherungssensoren, oder von einem mechanischen Sensor, insbesondere
einem Tastsensor, gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) eine Lichtschranke, ein Ultraschall-, Laser-, Infrarotsensor oder
ein Pendeltaster ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) oberhalb oder auf dem Niveau des Werkstückhalters (2) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist, welche ferner mit einer
dem Werkstückhalter (2) zugeordneten Hubeinrichtung (11, 12; 20) wirkverbunden ist,
um das Werkstück in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors (9) ermittelten tatsächlichen
Eintauchtiefe in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat entsprechend der
gewünschten Eintauchtiefe in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat anzuheben
oder abzusenken.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist, welche ferner mit einem
Antrieb des Behälters (8) und/oder des Werkstückhalters (2) wirkverbunden ist, um
- die Relativgeschwindigkeit des an dem Werkstückhalter (2) lösbar festgelegten Werkstückes
in Bezug auf die in dem Behälter (8) befindliche Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat
in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors (9) ermittelten Eintauchtiefe des an dem
Werkstückhalter (2) lösbar festgelegten Werkstückes in die Schüttung aus Schleif-
und/oder Poliergranulat zu verändern; und/oder
- die Bearbeitungszeit des Werkstückes in Abhängigkeit der mit Hilfe des Sensors (9)
ermittelten Eintauchtiefe des an dem Werkstückhalter (2) lösbar festgelegten Werkstückes
in die Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat zu verändern.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (8) einen mit einer steuerbaren Dosierpumpe versehenen Einlass aufweist,
um dem in dem Behälter (8) befindlichen Schleif- und/oder Poliergranulat eine steuerbare
Menge eines flüssigen Bearbeitungsmediums zuzusetzen.
1. Method for processing the surface of workpieces by immersing the workpiece in a bed
of grinding and/or polishing granules located in a container (8) and moving it in
the bed of grinding and/or polishing granules in relation thereto, characterized in that the depth of immersion of the workpiece into the bed of grinding and/or polishing
granules is determined on the occasion of the surface processing by subtraction of
the sensorily determined distance between a sensor (9) arranged above the container
(8) and the filling level (10) of the grinding and/or polishing granules in the container
(8) from a known distance between the sensor (9) and the workpiece.
2. Method according to Claim 1, characterized in that at least the container (8) is rotated about a substantially perpendicular axis (8a)
during the surface processing of the workpiece.
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the distance between the sensor (9) and the filling level (10) of the grinding and/or
polishing granules is determined by means of contactless displacement and/or proximity
sensors (9) or mechanical feeling sensors.
4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the determined actual depth of immersion of the workpiece into the bed of grinding
and/or polishing granules is used to raise or lower the workpiece in accordance with
the desired depth of immersion into the bed of grinding and/or polishing granules.
5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the determined actual depth of immersion is used to change at least one parameter
from the group comprising the relative speed of the workpiece with respect to the
bed of grinding and/or polishing granules and the machining time in dependence thereon.
6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a liquid processing medium is added to the grinding and/or polishing granules, the
amount of added processing medium being controlled.
7. Device (1a, 1b) for processing the surface of workpieces by immersing the workpiece
in a bed of grinding and/or polishing granules while the same undergoes relative movement
with respect to the workpiece, in particular for carrying out a method according to
one of the preceding claims, comprising a container (8) for receiving the grinding
and/or polishing granules and comprising one or more workpiece holder(s) (2), on which
the workpieces to be processed can be releasably fixed, the workpiece holder(s) (2)
being movable in relation to the container (8), characterized in that the device (1a, 1b) also has at least one sensor (9), which is arranged above the
container (8) and is designed for determining the distance between the sensor (9)
and the filling level (10) of the grinding and/or polishing granules in order to determine
by subtraction of this distance from a known distance between the sensor (9) and the
workpiece the depth of immersion of the same into the bed of grinding and/or polishing
granules located in the container (8).
8. Device according to Claim 7, characterized in that the container (8) is assigned a rotary drive in order to set it in rotation.
9. Device according to Claim 7 or 8, characterized in that the workpiece holder (2) is arranged on a part (4, 27) that is movable, in particular
rotatable, in relation to the container (8) for receiving the grinding and/or polishing
granules.
10. Device according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the sensor (9) is formed by a contactless displacement and/or proximity sensor, in
particular from the group comprising inductive, capacitive, magnetic, optical and
electromagnetic displacement and/or proximity sensors, or by a mechanical sensor,
in particular a feeling sensor.
11. Device according to Claim 10, characterized in that the sensor (9) is a light barrier, an ultrasonic, laser or infrared sensor or a pendulum
sensor.
12. Device according to one of Claims 7 to 11, characterized in that the sensor (9) is arranged above or at the level of the workpiece holder (2).
13. Device according to one of Claims 7 to 12, characterized in that the sensor (9) is operatively connected to a controlling unit, which is also operatively
connected to a lifting unit (11, 12; 20) assigned to the workpiece holder (2), in
order to raise or lower the workpiece in dependence on the actual depth of immersion,
determined with the aid of the sensor (9), into the bed of grinding and/or polishing
granules in accordance with the desired depth of immersion into the bed of grinding
and/or polishing granules.
14. Device according to one of Claims 7 to 13,
characterized in that the sensor (9) is operatively connected to a controlling unit, which is also operatively
connected to a drive of the container (8) and/or of the workpiece holder (2), in order
to
- change the relative speed of the workpiece releasably fixed on the workpiece holder
(2) with respect to the bed of grinding and/or polishing granules located in the container
(8) in dependence on the depth of immersion, determined with the aid of the sensor
(9), of the workpiece releasably fixed on the workpiece holder (2) into the bed of
grinding and/or polishing granules;
and/or
- change the processing time of the workpiece in dependence on the depth of immersion,
determined with the aid of the sensor (9), of the workpiece releasably fixed on the
workpiece holder (2) into the bed of grinding and/or polishing granules.
15. Device according to one of Claims 7 to 14, characterized in that the container (8) has an inlet provided with a controllable metering pump, in order
to add a controllable amount of a liquid processing medium to the grinding and/or
polishing granules located in the container (8).
1. Procédé pour le traitement de surface de pièces à usiner, dans lequel on plonge la
pièce à usiner dans un amas de granulat de ponçage et/ou de polissage se trouvant
dans un réservoir (8) et on la déplace dans l'amas de granulat de ponçage et/ou de
polissage par rapport à ce dernier, caractérisé en ce que l'on détermine la profondeur de plongée de la pièce à usiner dans l'amas de granulat
de ponçage et/ou de polissage à l'occasion du traitement de surface par soustraction
de la distance déterminée par capteur entre un capteur (9) disposé au-dessus du réservoir
(8) et le niveau de remplissage (10) du granulat de ponçage et/ou de polissage dans
le réservoir (8) d'une distance connue entre le capteur (9) et la pièce à usiner.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait tourner au moins le réservoir (8) autour d'un axe essentiellement vertical
(8a) pendant le traitement de surface de la pièce à usiner.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on détermine la distance entre le capteur (9) et le niveau de remplissage (10)
du granulat de ponçage et/ou de polissage au moyen de capteurs de déplacement et/ou
de proximité sans contact (9) ou de palpeurs mécaniques.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise la profondeur de plongée réelle déterminée de la pièce à usiner dans
l'amas de granulat de ponçage et/ou de polissage, pour relever ou abaisser la pièce
à usiner en fonction de la profondeur de plongée désirée dans l'amas de granulat de
ponçage et/ou de polissage.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise la profondeur réelle déterminée, pour modifier au moins un paramètre
du groupe comprenant la vitesse relative de la pièce à usiner par rapport à l'amas
de granulat de ponçage et/ou de polissage et le temps de traitement en fonction de
celle-ci.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on ajoute au granulat de ponçage et/ou de polissage un agent de traitement liquide,
dans lequel on commande la quantité d'agent de traitement ajouté.
7. Dispositif (1a, 1b) pour le traitement de surface de pièces à usiner par plongée de
la pièce à usiner dans un amas de granulat de ponçage et/ou de polissage avec un mouvement
relatif de celui-ci par rapport à la pièce à usiner, en particulier pour la mise en
oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec un
réservoir (8) destiné à contenir le granulat de ponçage et/ou de polissage et avec
un ou plusieurs porte(s)-pièce(s) (2), sur lequel/lesquels les pièces à usiner à traiter
peuvent être fixées de façon amovible, dans lequel le/les porte(s)-pièce(s) (2) est/sont
mobile(s) par rapport au réservoir (8), caractérisé en ce que le dispositif (1a, 1b) comporte en outre au moins un capteur (9) disposé au-dessus
du réservoir (8), qui est conçu pour déterminer la distance entre le capteur (9) et
le niveau de remplissage (10) du granulat de ponçage et/ou de polissage, afin de déterminer,
par soustraction de cette distance d'une distance connue entre le capteur (9) et la
pièce à usiner, la profondeur de plongée de celle-ci dans l'amas de granulat de ponçage
et/ou de polissage se trouvant dans le réservoir (8).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un entraînement en rotation est associé au réservoir (8), afin de mettre celui-ci
en rotation.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le porte-pièce (2) est agencé sur une partie (4, 27) mobile, en particulier rotative,
par rapport au réservoir (8) destiné à contenir le granulat de ponçage et/ou de polissage.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le capteur (9) est formé par un capteur de déplacement et/ou de proximité sans contact,
en particulier du groupe des capteurs de déplacement et/ou de proximité inductifs,
capacitifs, magnétiques, optiques et électromagnétiques, ou par un capteur mécanique,
en particulier un palpeur.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le capteur (9) est une barrière lumineuse, un détecteur à ultrasons, à laser ou à
infrarouge, ou un palpeur oscillant.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le capteur (9) est disposé au-dessus ou au niveau du porte-pièce (2).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le capteur (9) est en liaison active avec un dispositif de commande, qui est en outre
en liaison active avec un dispositif de levage (11, 12, 20) associé au porte-pièce
(2), pour relever ou abaisser la pièce à usiner, en fonction de la profondeur de plongée
réelle dans l'amas de granulat de ponçage et/ou de polissage déterminée à l'aide du
capteur (9), en fonction de la profondeur de plongée désirée dans l'amas de granulat
de ponçage et/ou de polissage.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 13,
caractérisé en ce que le capteur (9) est en liaison active avec un dispositif de commande, qui est en outre
en liaison active avec un entraînement du réservoir (8) et/ou du porte-pièce (2),
afin de
- modifier la vitesse relative de la pièce à usiner fixée de façon amovible au porte-pièce
(2) par rapport à l'amas de granulat de ponçage et/ou de polissage se trouvant dans
le réservoir (8) en fonction de la profondeur de plongée, déterminée à l'aide du capteur
(9), de la pièce à usiner fixée de façon amovible au porte-pièce (2) dans l'amas de
granulat de ponçage et/ou de polissage; et/ou
- modifier le temps de traitement de la pièce à usiner en fonction de la profondeur
de plongée, déterminée à l'aide du capteur (9), de la pièce à usiner fixée de façon
amovible au porte-pièce (2) dans l'amas de granulat de ponçage et/ou de polissage.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que le réservoir (8) présente une entrée munie d'une pompe de dosage réglable, afin d'ajouter
au granulat de ponçage et/ou de polissage se trouvant dans le réservoir (8) une quantité
réglable d'un agent de traitement liquide.