CN101462282B - 用于边缘加工工具的感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于边缘加工工具的感测装置。为了提供用于边缘加工工具的感测装置，转矩支撑件(6)可在克服超过至少一个轴承(4)的旋转阻力的旋转阻力的同时相对于毂(5)旋转。所述感测装置在保持可操作性的同时构造更为简单，更节省成本。

Description

用于边缘加工工具的感测装置

技术领域

本发明涉及一种用于边缘加工工具的感测装置。

背景技术

公知一种用于边缘加工工具的感测装置，以下将该感测装置称为现有技术。这种感测装置例如用在镶边机中的外部铣削单元上。在这种情况下，用于边缘加工工具的感测装置在现有技术中基本由如下元件构成：通过刀柄连接至电机轴的铣刀，该铣刀根据预定电机速度旋转；轴承，在该轴承上又以可旋转的方式安装有毂，所述轴承位于铣刀的刀柄上。该毂以这样的方式延伸，即：其在背离铣刀的一侧终止于转矩支撑件。在该毂上安装有缸体，该缸体借助于固定环而抵靠转矩支撑件。这样安装的缸体用作感测辊，并通过滑动轴承以可旋转的方式安装在毂上。在转矩支撑件中还设有塑料凸起，这些塑料凸起旨在防止将要被加工的工件被转矩支撑件损坏。由于传统上转矩支撑件与此相反不是由塑料制成，因此可以以各种方式将塑料凸起引入转矩支撑件并紧固在这里。

例如，将两个塑料凸起径向引入到转矩支撑件的“翼部”，并且在一侧或两侧上在轴向上受到该“翼部”的限制。然后可以借助于一个或多个螺钉优选在轴向上进行固定。

以如下方式使用根据现有技术的用于边缘加工工具的感测装置：铣刀以电机速度旋转，而安装在铣刀刀柄上的毂保持静止。毂靠在机架的条带上，因此毂和感测环一起保持静止。一旦工件进入加工空间，且随后与感测装置进行接触时，则感测辊由于其在工件上滚动而开始旋转。由于其几何形状，毂与转矩支撑件靠在工件上，之后被拉动，一旦已经到达工件的末端且因此完成加工，则感测辊的进一步旋转被毂利用转矩支撑件阻止。这种类型的感测装置只有在工具的基本直径适于感测辊的直径时才能工作，并且感测辊不能以电机速度自由旋转。

现有技术中的用于边缘加工工具的感测装置具有两个轴承，即具有转矩支撑件的毂的滚动轴承和在具有转矩支撑件的毂上的感测辊的轴承。然而，这两个轴承也能够导致两个游隙，特别由于外轴承是具有相对高游隙的滑动轴承。这种具有两个轴承的装置对加工结果具有不利影响；此外，滑动轴承需要更大的运行游隙。而且，这会导致在这种带有感测的铣刀的组装过程中需要很大的努力进行安装，这带来了成本的增加。

具有转矩支撑件的毂由钢制成，因此必须在转矩支撑件的区域中设置塑料翼片，以防止损坏工件。该实施方式增加了感测装置的复杂性以及安装费用。

而且，根据现有技术的装置在具有转矩支撑件的毂处具有相对高的力，这是因为由于滑动轴承而没有明确地限定感测辊与具有转矩支撑件的毂之间的转矩。这样，该力会由于滑动轴承中的摩擦的差异而显著增大。根据现有技术的用于边缘加工工具的感测装置的又一缺点在于，所使用的各个部件必须以相对低的公差进行生产，以确保可接受的加工结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于边缘加工工具的感测装置，该感测装置在保持可操作性的同时构造更为简单，因此更节省成本，并且通过新的功能分割而消除了上述缺点。此外，还要提供一种感测装置，该感测装置的各个元件的安装更简单，无需维护并且确保良好的加工结果。

该目的通过提供一种用于边缘加工工具的感测装置而实现，该边缘加工工具优选用于加工由木材、木质材料、塑料或类似材料制成的板状工件。为了加工工件，如上述类型的加工工具中的传统一样，该边缘加工工具包括具有刀柄的铣刀。

在该铣刀的刀柄上放置有至少一个轴承，但是优选放置两个轴承，该铣刀在加工过程中以优选12,000r/min的加工速度操作。具有感测器的毂位于所述至少一个轴承上，该毂被安装成能够借助于该轴承旋转。在该毂上又附接有转矩支撑件，该转矩支撑件支撑所述具有感测器的毂抵抗旋转。

根据本发明的用于边缘加工工具的感测装置的特征在于，所述转矩支撑件可在克服旋转阻力的同时相对于所述毂旋转，其中上述旋转阻力超过所述至少一个轴承的旋转阻力。与现有技术相反，在这种情况下，所述转矩支撑件被构造成单个部件，而同时所述毂用作感测元件。与现有技术相比，这导致了新的功能分割，因为在本发明中所述毂和感测元件以及转矩支撑件均被构造成功能元件。

优选的是所述感测装置的特征还在于，所述转矩支撑件在径向上围绕所述毂的一部分并且/或者所述转矩支撑件能够放置成在轴向上抵靠所述毂。为了在轴向上将所述转矩支撑件可拆卸地固定在所述毂的背向所述铣刀的一侧，还优选的是使用固定环。由于上述支撑以及通过可选地使用一个或多个附加的盘，可以调节旋转阻力。

在加工过程中，优选的是将工件放置在固定于所述毂并用作感测元件的运行表面上。而且，可以用单一材料制成所述毂，并且可以为了增加摩擦阻力而至少部分地对其进行硬质涂覆。

优选的是，应该在上述运行表面的区域内使用这种硬质涂覆，这是因为所述运行表面在加工过程中通过工件而以滚动方式被引导。用一种材料进行生产简化了制造过程，这最终会有助于节省制造成本。

优选的是，也可以用诸如塑料或至少一种塑料类材料的相对柔软的材料制造所述转矩支撑件。这样可以确保工件在加工过程中不被损坏。所述轴承优选被构造成一组滚动轴承，其中可以使用例如球轴承、锥形轴承或圆柱滚子轴承，所述毂通过所述轴承安装在所述铣刀的刀柄上。也可以设想滚动轴承的其他实施方式。相对于铣刀的使用寿命，滚动轴承不需要维护，并且提供很高的精度，后者对加工结果具有积极影响。

优选的是，所述感测装置在木材加工机器中连续使用，但本申请不不局限于此。上面提到的装置也可以用于单个工件加工。尽管优选设置使工件相对于铣刀运动，但在其它实施方式中也可以在工件保持静止的同时使铣刀运动。换言之，连续加工和单个工件加工都可以。另外，在可选实施方式中，铣刀和工件也可以同时运动。

附图说明

以下将基于示例性实施方式更详细地描述本发明，在这种情况下，在附图中：

图1是根据现有技术的用于边缘加工工具的感测装置处于组装状态下的剖视图；

图2是根据现有技术的用于边缘加工工具的感测装置处于分解状态下的立体图；

图3是根据本发明实施方式的用于边缘加工工具的感测装置处于组装状态下的剖视图；以及

图4是根据本发明的用于边缘加工工具的感测装置处于分解状态下的立体图。

具体实施方式

图1和图2表示根据现有技术的用于边缘加工工具的感测装置，该感测装置具有带有刀柄3的铣刀2，具有转矩支撑件20的毂借助于至少一个轴承4安装在该刀柄3上。在这种情况下，该至少一个轴承借助于内固定环9和盘10轴向抵靠具有转矩支撑件20的毂的内肩部而固定在该具有转矩支撑件20的毂的内侧上。在具有转矩支撑件20的毂的外侧，感测辊30借助于固定环31抵靠具有转矩支撑件20的毂的外肩部而固定，且以滑动方式安装在具有转矩支撑件20的毂上。也可以设想选择轴向可调节的紧固件来代替固定环，该紧固件将允许调节感测辊30相对于具有转矩支撑件20的毂的旋转阻力。从图1可以看出，在具有转矩支撑件20的毂中设有翼片插入件40，以避免在加工过程中对工件造成损坏。

例如，在转矩支撑件的“翼部”中径向引入两个塑料翼片插入件40，并且在一侧或两侧上在轴向上限制这两个翼片插入件40。可以借助于一个或多个螺钉而优选在轴向上进行固定。

图3和图4表示根据本发明的用于边缘加工工具的感测装置的实施方式。在这种情况下，可以看见用于加工工件的具有刀柄3的铣刀2。在铣刀2的刀柄3上设置至少一个轴承4，但优选设置两个轴承4，毂5借助于该轴承以可旋转的方式安装在刀柄3上。图3所示的轴承4在铣刀2的刀柄上在一槽中在两侧上被轴向固定，这是因为铣刀轴(未示出)上的铣刀2例如借助于螺钉连接而拧在该铣刀轴上。在毂5的内侧设有内肩部，轴承4可以通过例如固定环9(以及优选一个或多个盘10)抵靠该内肩部而被支撑。然而，也可以使用其他的传统紧固方法来沿着轴向固定以可旋转的方式安装在铣刀的刀柄上的毂。

在毂5上，在背向铣刀2的一侧上，转矩支撑件6借助于固定环7抵靠毂5的外肩部而被轴向固定，该外肩部可用作感测器。在这种情况下也可以使用其他紧固方法，但是必须确保可通过施加限定的力矩使转矩支撑件6相对于毂5旋转。如果必要，也可以使用适当的盘11来调节转矩支撑件6相对于毂5的旋转阻力。可选的是，转矩支撑件6可以借助于拧到毂5上的凸缘来抵靠毂5的肩部而固定。

在毂5上在上述外肩部上设有区域8，毂5在加工过程中在该区域8中连接至工件(未示出)。在这种情况下，也可以可选地间接进行毂5与工件之间的接触。例如，可以将一个或多个其他套筒按压或拧在区域8上或者在轴向和径向上固定。换言之，对于根据本发明的感测装置1来说，在所述实施方式中示出的被构造成一体的毂5也可以以多部件实施方式使用。

按照如下进行根据本发明的所述实施方式的感测装置的组装：使转矩支撑件6借助于固定环7在轴向上抵靠毂5的外肩部而在毂5上支撑在背向铣刀2的一侧，转矩支撑件6和毂5之间的旋转阻力例如借助于盘11和/或弹簧来调节。然而，在可选实施方式中，也可以设置成使转矩支撑件6抵靠毂的肩部支撑在面向铣刀的一侧上。

在轴向内侧居中地布置有圆柱形孔的毂5在内侧还设有至少一个肩部，从而至少一个轴承4可以从铣刀侧引入该圆柱形孔，并且可以例如借助于固定环9而支靠毂5的内肩部。在固定环9和至少一个轴承4之间可以设置一个或多个盘10。本领域技术人员应该认识到，也可以使用其他部件将至少一个轴承4支撑在毂5内。毂5例如也可以构造成多个部件，以提供用于安装至少一个轴承4的内肩部。

随后将这样安装的基本由毂5、至少一个轴承4、转矩支撑件6、固定环7和9、以及盘10和11组成的部件组带到加工机器的区域并轴向安装到铣刀轴上。通过将铣刀2拧到铣刀轴上，该至少一个轴承4沿轴向被支撑在设置在铣刀2的刀柄上的槽中，因此毂以可旋转的方式安装在铣刀2的刀柄3上。通过这样组装，具有感测装置1的边缘加工工具就准备就绪。

在操作过程中，铣刀2以特定转速旋转。一旦工件进入加工空间并随后与感测装置进行接触，毂5就由于在区域8中的接触而在工件上滚动，由此开始旋转。一旦毂在工件上旋转且转矩支撑件靠在工件上，则在转矩支撑件保持静止的同时，毂5与转矩支撑件6之间的转矩被超过且毂5在工件上滚动，其中转矩支撑件在操作过程中非常有可能发生小的运动。

由于其几何形状，转矩支撑件6在毂的旋转过程中放置成抵靠工件，之后被拉动，因此即使铣刀被稍微抬起，也能可靠地防止毂以铣刀速度旋转。由于毂5以滚动方式安装，因此获得了非常好的加工结果。虽然在铣刀的刀柄和毂之间的滚动轴承是优选的，但是在另一实施方式中也可以使用滑动轴承。

一旦毂5从工件升起，或一旦加工结束，毂和转矩支撑件6就不再与工件接触，从而转矩支撑件6可靠地防止了毂5的进一步旋转。

尽管在本示例性实施方式中，工具优选为铣刀，但在其他实施方式中也可以设想诸如钻之类的不同加工工具。在这种情况下，所述加工工具不必是用于去除材料的工具，虽然用于去除材料的工具是优选的。

Claims (17)

1.一种用于边缘加工工具的感测装置(1)，该边缘加工工具用于加工由木质材料或塑料类材料制成的板状工件，该感测装置包括：

具有刀柄(3)的铣刀(2)；

至少一个轴承(4)，该至少一个轴承位于所述铣刀(2)的所述刀柄(3)上；

作为感测元件的毂(5)，该毂安装在所述刀柄(3)上，从而能够通过所述至少一个轴承(4)旋转；以及

转矩支撑件(6)，该转矩支撑件支撑所述感测元件抵抗旋转，

其特征在于，

所述转矩支撑件(6)在克服了超过所述至少一个轴承(4)的旋转阻力的旋转阻力时能够相对于所述毂(5)旋转。

2.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)径向包围所述毂(5)的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)能够被放置成在轴向上抵靠所述毂(5)。

4.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)轴向固定到所述毂(5)的背向所述铣刀(2)的一侧。

5.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述板状工件由木材或塑料制成。

6.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)以可拆卸的方式轴向固定到所述毂(5)的背向所述铣刀(2)的一侧。

7.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)借助于固定环(7)轴向固定到所述毂(5)的背向所述铣刀(2)的一侧。

8.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)支撑在所述毂(5)上，以调节其旋转阻力。

9.根据权利要求8所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)在轴向上支撑在所述毂(5)上。

10.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述毂本身的区域(8)或固定到该毂上的运行表面用作所述感测元件。

11.根据权利要求1、2和4-9中任一项所述的感测装置，其特征在于，所述毂(5)由铝制成并至少部分地进行硬质涂覆。

12.根据权利要求1、2和4-9中任一项所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)在防止所述感测元件旋转的位置处包括塑料类材料。

13.根据权利要求12所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)主要由单一材料制成。

14.根据权利要求1、2和4-9中任一项所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)在防止所述感测元件旋转的位置处包括塑料材料。

15.根据权利要求14所述的感测装置，其特征在于，所述转矩支撑件(6)主要由单一材料制成。

16.根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述至少一个轴承(4)被构造成一组滚动轴承。

17.包括根据前述权利要求中任一项所述的感测装置的木材加工机器，其中连续地进行加工。

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