DE102011109536A1

DE102011109536A1 - Method for producing a resin-bonded grinding tool

Info

Publication number: DE102011109536A1
Application number: DE201110109536
Authority: DE
Inventors: Michael Jung
Original assignee: Rhodius Schleifwerkzeuge GmbH and Co KG
Current assignee: Rhodius Schleifwerkzeuge GmbH and Co KG
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-07
Also published as: WO2013020874A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines harzgebundenen Schleifwerkzeuges, insbesondere einer Schleif-, Schrupp- oder Trennscheibe, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Anfertigen eines Formlings durch Einbringen von Harz (2), von Schleifpartikeln (3) und von einer Stützstruktur (4) in eine Fertigungsform (1), Pressen der in die Fertigungsform (1) eingebrachten Materialien (2, 3, 4), wobei die Stützstruktur (4) vor dem Einbringen in die Fertigungsform (1) mit einem definierten Farbstoff versehen wird und wobei mit einem auf den definierten Farbstoff sensiblen optischen Kontrollverfahren überprüft wird, ob von dem Formling Strahlung (8) in dem Wellenlängenbereich des definierten Farbstoffes ausgeht.Method for producing a resin-bonded grinding tool, in particular a grinding, roughing or cutting wheel, comprising the following method steps: making a molding by introducing resin (2), abrasive particles (3) and a support structure (4) into a production mold (1 Pressing the introduced into the manufacturing mold (1) materials (2, 3, 4), wherein the support structure (4) prior to introduction into the manufacturing mold (1) is provided with a defined dye and wherein sensitive to the dye defined optical control method is checked whether emanating from the molding radiation (8) in the wavelength range of the defined dye.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines harzgebundenen Schleifwerkzeugs, insbesondere einer Schleif-, Schrupp- oder Trennscheibe.The invention relates to a method for producing a resin-bonded grinding tool, in particular a grinding, roughing or cutting disc.

Harzgebundene Schleifwerkzeuge bestehen üblicherweise aus einer Mischung aus Harz, Schleifkörnern oder anderen Schleifpartikeln, sowie ggf. Füllstoffen. Die Mischung wird in eine Form eingebracht und dann unter erhöhtem Druck zur Schleifscheibe verpresst wird. Dabei werden Stützstrukturen, häufig in Form von Glasfasergewebe, eingesetzt. Solches Glasfasergewebe kann eine gitterartige Struktur haben. Die Stützstrukturen spielen dabei hinsichtlich der Sicherheit dieser Werkzeuge eine entscheidende Rolle. Um insbesondere die hohen Fliehkräfte der schnellrotierenden Werkzeuge und die für die Belastung der Arbeitsbedingungen notwendige Seitenlast zu erreichen, müssen alle vorgesehenen Stützstrukturen im Schleifwerkzeug sicher vorhanden sein. Insbesondere beim automatisierten Einlegen der Stützstrukturen in eine Pressform muss daher sichergestellt werden, dass die Stützstrukturen auch tatsächlich eingelegt wurden. Auf die eingelegte Stützstruktur wird dann in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die Mischung aufgebracht. Anschließend wird die Scheibe verpresst. Sollte einmal eine solche Stützstruktur durch Fehler im Produktionsablauf nicht eingelegt sein, ist die Stabilität des Werkzeugs nicht mehr gewährleistet. In der Regel ist das Werkzeug dann nutzlos.Resin-bonded abrasive tools usually consist of a mixture of resin, abrasive grains or other abrasive particles, and possibly fillers. The mixture is placed in a mold and then pressed under increased pressure to the grinding wheel. Support structures, often in the form of glass fiber fabric, are used. Such glass fiber fabric may have a lattice-like structure. The support structures play a crucial role in the safety of these tools. In order to achieve in particular the high centrifugal forces of the fast rotating tools and the side load required for loading the working conditions, all provided support structures must be securely present in the grinding tool. In particular, in the automated insertion of the support structures in a mold must therefore be ensured that the support structures were actually inserted. On the inserted support structure, the mixture is then applied in a subsequent process step. Then the disc is pressed. Should such a support structure not be inserted by errors in the production process, the stability of the tool is no longer guaranteed. As a rule, the tool is then useless.

Bisher wurde das Vorhandensein des Stützgewebes in der Fertigungsform stets durch den Maschinenbediener, der die Fertigungsmaschine betätigt, überprüft. Im Zuge der immer umfassenderen Automation ist jedoch diese Möglichkeit nicht mehr wirtschaftlich und zudem auch fehleranfällig.So far, the presence of the supporting fabric in the manufacturing form has always been checked by the machine operator operating the production machine. In the course of ever more comprehensive automation, however, this option is no longer economical and also prone to error.

Es gab bereits Ansätze, über eine Bilderkennung das Vorhandensein der Stützstruktur in der Fertigungsform zu ermitteln. Dies hat sich jedoch als unzuverlässig herausgestellt, da die Stützstrukturen häufig unterschiedliche oder sich dauernd wechselnde Farben aufweisen können.There were already approaches to determine the presence of the support structure in the manufacturing form via an image recognition. However, this has proven to be unreliable because the support structures can often have different or constantly changing colors.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines harzgebundenen Schleifwerkzeugs bereitzustellen, wobei die Sicherung der Qualität verbessert werden soll.It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing a resin-bonded grinding tool, wherein the assurance of the quality is to be improved.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines harzgebundenen Schleifwerkzeugs, insbesondere einer Schleifscheibe, Schruppscheibe oder Trennscheibe, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Anfertigen eines Formlings von Harz, Schleifpartikel, insbesondere Schleifkörner, und einer Stützstruktur in einer Fertigungsform, Pressen der in der Form eingebrachten Materialien, nämlich des Harzes, der Schleifpartikel und der Stützstruktur. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur vor dem Einbringen in die Fertigungsform mit einem definierten Farbstoff versehen wird und dass mit einem auf den definierten Farbstoff sensiblen Kontrollverfahren überprüft wird, ob von dem Formling Strahlung in dem Wellenlängenbereich des definierten Farbstoffs ausgeht.The object underlying the invention is achieved by a method for producing a resin-bonded grinding tool, in particular a grinding wheel, grinding wheel or cutting wheel, comprising the following method steps: making a molding of resin, abrasive particles, in particular abrasive grains, and a support structure in a manufacturing mold, pressing the mold-incorporated materials, namely, the resin, the abrasive particles, and the support structure. The inventive method is characterized in that the support structure is provided with a defined dye prior to introduction into the manufacturing mold and that is checked with a sensitive to the dye defined control method, whether emanating from the molding radiation in the wavelength range of the dye defined.

Der Kern der Erfindung liegt insbesondere darin, dass im optischen Kontrollverfahren nunmehr konzentriert nach dem definierten Farbstoff zu suchen ist. Dabei ist insbesondere durch den Sensor zu überprüfen, ob die gemessene Strahlung eine vorgegebene Mindeststärke in dem definierten Wellenlängenbereich aufweist. Der Verfahrensschritt des Kontrollierens, ob eine Stützstruktur in der Fertigungsform angeordnet ist, kann so deutlich robuster gestaltet werden. Verschmutzungen an den Bildsensoren, die eine Verfälschung bewirken können, wirken sich nicht mehr so gravierend aus wie bei dem herkömmlichen Verfahren, bei dem insbesondere Stützstrukturen mit unterschiedlichen Farbausprägungen zu erkennen waren. Der Formling kann dann insbesondere beim Fehlen von ausreichender Strahlung verworfen werden. Unter Verwerfen ist dabei das Verwerfen des Formlings im Zustand während des Kontrollverfahrens gemeint. Der Formling könnte ggf. durch ein nachträgliches Einbringen der Stützstruktur korrigiert werden.The essence of the invention is in particular that in the optical control process is now concentrated on the dye to look for. In this case, it must be checked, in particular by the sensor, whether the measured radiation has a predetermined minimum thickness in the defined wavelength range. The method step of checking whether a support structure is arranged in the production mold can thus be made significantly more robust. Dirt on the image sensors, which can cause falsification, no longer have such a serious effect as in the conventional method, in which support structures with different color characteristics in particular could be recognized. The molding can then be discarded especially in the absence of sufficient radiation. Discarding means discarding the molding in the condition during the inspection process. The molding could possibly be corrected by a subsequent introduction of the support structure.

Vorzugsweise strahlt, insbesondere reflektiert, der Farbstoff im Wellenlängenbereich von UV-Licht. Die Besonderheit dieser Lichtstrahlung liegt in der Möglichkeit der Beschichtung von Stützstrukturen mit einem solchen Farbstoff, der ein besonderes hohes UV-Lichtreflexionsverhalten oder Lichtemissionsverhalten aufgrund von UV-Strahlung aufweist. So kann insbesondere ein Farbstoff verwendet werden, der bei Bestrahlung mit UV-Licht wiederum ein UV-Licht abgibt, welches deutlich über der natürlichen Reflexion von UV-Licht anderer Stoffe liegt. Das Kontrollverfahren wird damit wesentlich zuverlässiger.The dye preferably radiates, in particular reflects, in the wavelength range of UV light. The peculiarity of this light radiation lies in the possibility of coating support structures with such a dye which has a particularly high UV light reflection behavior or light emission behavior due to UV radiation. Thus, in particular a dye can be used, which in turn emits a UV light when irradiated with UV light, which is significantly above the natural reflection of UV light of other substances. The control procedure thus becomes much more reliable.

Bevorzugt wird im optischen Kontrollverfahren der Formling mit einer künstlichen Strahlungsquelle gezielt bestrahlt. Dies erfolgt insbesondere durch eine ansteuerbare Lichtquelle. Dabei wird insbesondere Licht in einem definierten Wellenlängenlängenbereich und insbesondere auch in einer bestimmten Mindeststärke abgestrahlt. Durch die definierte Bestrahlung kann sichergestellt werden, dass genügend Licht vorhanden ist, welches von der Stützstruktur z. B. reflektiert werden kann. Hierdurch kann das Kotrollverfahren deutlich robuster gestaltet werden.Preferably, in the optical control method, the molding is selectively irradiated with an artificial radiation source. This is done in particular by a controllable light source. In particular, light is emitted in a defined wavelength range and in particular also in a certain minimum intensity. By the defined irradiation can be ensured that sufficient light is present, which depends on the support structure z. B. can be reflected. As a result, the Kotrollverfahren can be made much more robust.

Das optische Kontrollverfahren wird dabei vorzugsweise vor dem Pressen durchgeführt. Gegebenenfalls kann ein fehlerhaftes oder nicht vorgenommenes Einlegen der Stützstruktur dann noch nachgeholt werden. Sollte das optische Kontrollverfahren erst nach dem Pressen vorgenommen werden, bliebe in der Regel nur das Aussortieren einer fehlerhaften Scheibe übrig, um die Qualität von ausgelieferten Schleifwerkzeugen sicherzustellen. The optical control method is preferably carried out before pressing. Optionally, a faulty or not made insert the support structure can then be made up. If the visual inspection process is performed after pressing, usually only the sorting out of a faulty disc would be left to ensure the quality of delivered grinding tools.

Vorzugsweise umfasst der Farbstoff eine definierte Menge von lumineszierenden Stoffen, nämlich insbesondere fluoreszierende oder phosphoreszierende Stoffe. Die lumineszierende Wirkung wird insbesondere durch eine definierte Bestrahlung ausgelöst werden. Da solche lumineszierenden Stoffe in der Regel in den anderen verwendeten Werkstoffen nicht oder nur in geringen Mengen vorhanden sind, kann mit sehr hoher Sicherheit überprüft werden, ob eine Stützstruktur mit dem definierten Farbstoff in der Fertigungsform vorhanden ist.Preferably, the dye comprises a defined amount of luminescent substances, namely in particular fluorescent or phosphorescent substances. The luminescent effect is triggered in particular by a defined irradiation. Since such luminescent substances are generally not present in the other materials used or only in small amounts, it can be checked with a very high degree of certainty whether a support structure with the defined dye is present in the production mold.

Die Erfindung betrifft ferner ein harzgebundenes Schleifwerkzeug, insbesondere eine Schleifscheibe, eine Schruppscheibe oder eine Trennscheibe, die Harz, Schleifpartikel und zumindest eine Stützstruktur umfasst. Das Schleifwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur mit einem definierten Farbstoff versehen ist, insbesondere beschichtet ist.The invention further relates to a resin bonded abrasive tool, in particular a grinding wheel, a roughing wheel or a cutting wheel comprising resin, abrasive particles and at least one support structure. The grinding tool is characterized in that the support structure is provided with a defined dye, in particular coated.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Durchführen des genannten Verfahrens oder zum Herstellen einer harzgebundenen Schleifscheibe. Die Anordnung umfasst Mittel zum Aufbringen eines definierten Farbstoffs auf eine Stützstruktur, eine Fertigungsform, vorzugsweise Leuchtmittel zum Bestrahlen mit einem Licht einer definierten Wellenlänge und einer definierten Lichtstärke, Sensormittel zum Erkennen von Licht der definierten Wellenlänge in insbesondere einer vorgegebenen Mindeststärke.The invention further relates to an arrangement for carrying out said method or for producing a resin-bonded grinding wheel. The arrangement comprises means for applying a defined dye to a support structure, a manufacturing mold, preferably light source for irradiation with a light of a defined wavelength and a defined light intensity, sensor means for detecting light of the defined wavelength in particular a predetermined minimum thickness.

Die Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert. Hierin zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the figures. Herein shows

1 eine Fertigungsform mit eingelegter erster Stützstruktur; 1 a manufacturing mold with inserted first support structure;

2 die Fertigungsform nach 1 mit eingebrachter Harz-Schleifpartikel-Mischung und zweiter Stützstruktur; 2 the form of production 1 with incorporated resin-abrasive particle mixture and second support structure;

3 die Fertigungsform nach 1 mit aufgesetztem Aufsetzplatte. 3 the form of production 1 with attached mounting plate.

In 1 wird zunächst in eine Fertigungsform 1 eine Stützstruktur 4' in Form eines ersten Glasfasergewebes eingelegt. Um zu überprüfen, ob das Glasfasergewebe 4' vorhanden ist wird dann von einer Lichtquelle 5 UV-Licht 7 mit einer bestimmten Mindeststärke in Richtung auf das erste Glasfasergewebe 4' gestrahlt. Das erste Glasfasergewebe 4' reflektiert das UV-Licht in besonderem Maße, da das Glasfasergewebe 4' mit einem Farbstoff versehen ist, der Licht im UV-Wellenlängenbereich besonders gut reflektiert. Der Farbstoff kann auch fluoreszierende Partikel z. B. aus Natriumdiuranat oder ähnlichem umfassen. Die Fertigungsform 1 würde selbst zwar auch in geringem Maße UV-Licht reflektieren. Das von der Fertigungsform 1 reflektierte UV-Licht würde hingegen nur eine geringe Intensität aufweisen, die vom Lichtsensor 6 nicht mehr als ausreichend erkannt würde. Insofern würde, falls das erste Glasfasergewebe 4' nicht in der Fertigungsform 1 eingebracht wäre, aufgrund der zu geringen Menge an reflektiertem UV-Licht erkannt werden, dass das erste Glasfasergewebe 4' nicht vorhanden ist. Dann könnte in einem weiteren Verfahrensschritt erneut versucht werden, das erste Glasfasergewebe 4' in die Fertigungsform 1 einzulegen.In 1 becomes first in a manufacturing form 1 a support structure 4 ' inserted in the form of a first glass fiber fabric. To check if the fiberglass fabric 4 ' is present then from a light source 5 UV light 7 with a certain minimum thickness towards the first fiberglass fabric 4 ' blasted. The first fiberglass fabric 4 ' reflects the UV light in particular, since the glass fiber fabric 4 ' is provided with a dye that reflects light in the UV wavelength range particularly well. The dye can also fluorescent particles z. From sodium diuranate or the like. The manufacturing form 1 Although even a small amount of UV light would reflect. That of the manufacturing form 1 By contrast, reflected UV light would only have a low intensity, that of the light sensor 6 no longer be recognized as sufficient. In that sense, if the first fiberglass fabric 4 ' not in the form of production 1 would be detected due to the low amount of reflected UV light that the first fiberglass fabric 4 ' not available. Then, in a further method step, the first glass fiber fabric could be tried again 4 ' into the form of production 1 appeal.

In 2 ist nun auf das erste Glasfasergewebe 4' eine Mischung aus Harz und Schleifkörner 2, 3 aufgebracht. Auf diese Mischung 2, 3 ist ferner ein zweites Glasfasergewebe 4'' gelegt worden. Dieses zweite Glasfasergewebe 4'' wird nun durch das selbe Verfahren, wie es bezüglich 1 beschrieben wurde, auf Vorhandensein überprüft. Sollte das zweite Glasfasergewebe 4'' aber nicht vorhanden sein, könnte zwar die von der Lichtquelle 5 abgegebene UV-Strahlung 7 durch die Mischung 2, 3 auf das erste Glasfasergewebe 4' treffen und auch dort wieder ein Reflektieren des UV-Lichts erzeugen. Die Mischung 2, 3 schwächt aber sowohl die auf das erste Glasfasergewebe 4' auftreffende UV-Strahlung 7 als auch die von dem ersten Glasfasergewebe 4' abgehende UV-Strahlung 8 derart ab, so dass nur noch eine geringe UV-Strahlung 8 auf den Sensor 6 treffen würde. Dies würde dann nicht mehr ausreichen, um das Vorhandensein eines Glasfasergewebes zu erkennen. Daher würde dann auch im zweiten Verfahrensschritt nach 2 erkannt werden, dass das zweite Glasfasergewebe 4'' nicht ordnungsgemäß eingelegt ist, selbst wenn das erste Glasfasergewebe 4' eingelegt ist und theoretisch sichtbar wäre. Häufig jedoch wird das bereits eingelegte erste Glasfasergewebe 4' derart von der Mischung 2, 3 überdeckt, dass ein erkennbares Durchscheinen des ersten Glasfasergewebes 4' eher unwahrscheinlich ist.In 2 is now on the first fiberglass fabric 4 ' a mixture of resin and abrasive grains 2 . 3 applied. On this mixture 2 . 3 is also a second glass fiber fabric 4 '' been laid. This second fiberglass fabric 4 '' is now by the same procedure, as regards 1 was checked for presence. Should the second fiberglass fabric 4 '' but could not be present, although that of the light source 5 emitted UV radiation 7 through the mixture 2 . 3 on the first fiberglass fabric 4 ' meet and again there to reflect the UV light. The mixture 2 . 3 but weakens both on the first fiberglass fabric 4 ' incident UV radiation 7 as well as the first fiberglass fabric 4 ' outgoing UV radiation 8th so off, leaving only a little UV radiation 8th on the sensor 6 would meet. This would then be no longer sufficient to detect the presence of a glass fiber fabric. Therefore, then in the second step after 2 be recognized that the second fiberglass fabric 4 '' not properly inserted, even if the first fiberglass fabric 4 ' is inserted and theoretically visible. Frequently, however, the already inserted first glass fiber fabric 4 ' so from the mix 2 . 3 that covers a recognizable show through of the first fiberglass fabric 4 ' rather unlikely.

Dieser Vorgang kann sich im Wesentlichen beliebig häufig wiederholen, wobei nach jedem Einlegen eines Glasfasergewebes 4'' mittels der Bestrahlung und der anschließenden Detektion der reflektierten oder emittierten UV-Strahlen überprüft wird, ob das jeweils zuletzt einzulegende Glasfasergewebe tatsächlich auch eingelegt wurde. Anschließend wird dann eine Aufsetzplatte 9 auf die Fertigungsform 1 aufgebracht. Die Aufsetzplatte 9 wird dann mit einer Kraft F beaufschlagt, so dass die in der Fertigungsform eingebrachten Materialien 2, 3, 4 verpresst werden. Die Mischung kann anschließend zusammen mit dem Glasfasergewebe über mehrere Stunden aushärten, was durch eine chemische Vernetzungsreaktion erfolgen kann. Hierdurch entsteht dann im Wesentlichen die fertige Schleifscheibe.This process can be repeated essentially as often as desired, after every insertion of a fiberglass fabric 4 '' is checked by means of the irradiation and the subsequent detection of the reflected or emitted UV rays, whether the last to be inserted in particular glass fiber fabric was actually inserted. Then then a Aufsetzplatte 9 on the production form 1 applied. The mounting plate 9 is then acted upon by a force F, so that the introduced materials in the manufacturing form 2 . 3 . 4 be pressed. The mixture can then cure together with the glass fiber fabric for several hours, which can be done by a chemical crosslinking reaction. This essentially creates the finished grinding wheel.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Pressformmold
22: Harzresin
33: Schleifkörnerabrasive grains
44: GlasfasergewebeGlass fiber fabrics
55: Lichtquellelight source
66: Lichtsensorlight sensor
77: Bestrahlungradiotherapy
88th: von der Stützstruktur abgegebenes Lichtlight emitted from the support structure
99: AufsetzplatteSole plate
FF: Kraftforce

Claims

Method for producing a resin-bonded grinding tool, in particular a grinding, roughing or cutting disk, comprising the following method steps: making a molding by introducing resin ( 2 ), of abrasive particles ( 3 ) and a support structure ( 4 ) into a production form ( 1 ), Presses in the form of production ( 1 ) ( 2 . 3 . 4 ), characterized in that the support structure ( 4 ) prior to introduction into the production form ( 1 ) is provided with a defined dye and that is checked with a sensitive to the dye defined optical control method, whether from the molding radiation ( 8th ) in the wavelength range of the defined dye.

Method according to the preceding claim 1, characterized in that the molding is discarded in the absence of sufficient radiation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the sensor ( 6 ) it is checked whether the measured radiation ( 8th ) has a predetermined minimum thickness in the defined wavelength range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dye radiates in the wavelength range of UV light, in particular reflected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding with an artificial radiation source ( 5 ) is selectively irradiated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation source ( 5 ) radiates in a defined wavelength range and / or in a defined minimum strength.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the optical control method is carried out before pressing.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dye comprises luminescent constituents, in particular fluorescent or phosphorescent constituents.

Resin-bonded grinding tool, in particular cutting wheel, grinding wheel or grinding wheel, produced by the method according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure ( 4 ) is provided with a defined dye.

Resin-bonded grinding tool according to claim 9, characterized in that the dye radiates in particular intensity in the wavelength range of the UV, in particular reflected.

Arrangement for carrying out the method according to one of Claims 1 to 8, comprising means for applying the defined dye to a support structure ( 4 ), a production form ( 1 ) and a sensor means ( 6 ) for detecting light ( 8th ) of the defined wavelength.

Arrangement according to claim 11, further comprising a radiation source emitting in the defined wavelength range (US Pat. 5 ) for irradiating the molding.