CN1201140C - 带有电动进给驱动装置的切片机 - Google Patents

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Abstract

一种切片机(1)，其带有一个用于在待切物体(7)和切割刀片(4)之间产生相对运动的电动进给驱动装置(2)。为了识别切割刀片和物体之间的确定位置，备有一控制电路(8)和一压敏传感器(9)。电动进给驱动装置(2)是响应传感器(9)、通过控制电路(8)来开关的。传感器(9)备有一传感器面(14)，该面至少与物体(7)的表面(16)刚好一样大。传感器面(14)平行于切割平面(17)。

Description

带有电动进给驱动装置的切片机
技术领域
本发明涉及一种切片机，其带有一个用于在待切物体和切割刀片之间产生相对运动的电动进给驱动装置，其备有一控制电路和一压敏传感器以识别切割刀片和物体之间的确定位置。其中电动进给驱动装置是响应传感器、通过控制电路来开关的。
背景技术
现代的切片机越来越多地配备了电动驱动件。在这种切片机中提高了待切试样的通过能力。对自动切片机人们还研究了除了在物体和切割刀片之间产生运动的切割驱动装置外，还配备用马达将物体进给到切割刀片或者将切割刀片进给到物体。这种切片机例如在WO 98 04898 A1中公开并描述过。
在更换物体时基于安全考虑，在刀片和物体之间调整到尽可能大的间距。为此进给驱动装置移到终端位置。因此在待切物体第一次接近切割刀片时必须经过较长的距离。因为在大多数情况下物体和切割刀片之间的间距是未知的，所以加工速度保持在相应较低的水平。
基于这个原因，实际中为此例如在加工路径上配置传感器，其在响应时关闭进给驱动装置。例如DE 42 05 256 C2中公开了这样一种带有一微型开关和一与微型开关相连的触发键的传感器。由于进给部位只有很小的空间，因此这种布置必须设计成很精密的构型。但这种构型很不利，因为在连续切割操作中会在切片机上产生切削材料，其会堵塞该精密构型。因此在连续操作过程中无法保证可靠地开关传感器。
US 4 691 151公开了一种用于切割刀片上的载物台进给驱动装置的控制电路，在该控制电路区分粗驱动模式和细驱动模式。粗驱动操作的进给运动通过带一开关的控制装置限制。
US 3 667 330也公开了一种限制载物台的进给运动的装置。这里是在切片机座上装了一个开关。
已知的限制装置都存在这样的缺点，即在载物台或者运动构件的运动路径上安装了一机械开关，该开关不是由试样本身，而是由载物台或者运动构件触发。然而，在该装置中未考虑待切物体的大小，因此在所有这些情况下，开关必须在物体和切割刀片之间有或大或小的安全距离时操作。在这种装置中只有手动才能实现精确的接近。该装置中没有将切割平面与物体表面联系起来。
发明内容
由此，本发明的任务是，从现有技术出发，设计一种电动进给驱动装置，使切割平面相对物体的明确的位置关系可调。
根据本发明，上述任务的技术解决方案在于一种切片机，其带有一个用于在待切物体和切割刀片之间产生相对运动的电动进给驱动装置，其备有一控制电路和一压敏传感器以识别切割刀片和物体之间的确定位置，其中电动进给驱动装置是响应传感器、通过控制电路来开关的，以及传感器备有一传感器面，该面至少与物体的表面刚好一样大，传感器面平行于切割平面。
该切片机的特征在于，用于在待切物体和切割刀片之间产生相对运动的电动进给驱动装置配备有一控制电路和一用于识别切割刀片和物体之间位置的压敏传感器。在响应传感器时通过控制电路开关电动进给驱动装置，并存储进给驱动装置的该位置。传感器的面至少设计成与物体表面一样大。存储的位置用于自动将物体进给到切割刀片或者反过来。为此传感器面平行于切割平面。
传感器的响应是通过传感器面与物体表面间的接触实现的。与传统装置相比，优点在于，这里直接考虑了物体及其表面的情况。
电动进给装置可以具有一步进马达或者一直流马达(DC-马达)，其带一编码器，其中马达和编码器与控制电路电连接并通过该控制电路受控。
进给驱动装置或者其马达在响应传感器时的位置可存储在控制电路。由于传感器相对切割平面的位置固定，因此对每一个任意形状的物体表面都能产生相对切割平面的明确位置关系。借助存储的进给驱动装置位置及切割平面相对位置的明确位置，待切物体可完全自动地进给到切割刀片或者刀片完全自动地进给到物体。
由此平面传感器可设计成例如商业上通用的压电传感器或者薄膜触片(Folientouch pad)。在本发明的另一种方案中，传感器设计成对位置敏感的平面传感器。因此实现了物体表面能够以简单的型式和方式自动与切割平面位置对齐。这在从已经切削过的物体或者带有平表面的物体进行系列切削时特别有利。
切割平面的位置同样是可以确定的，该位置可以例如通过更换刀片改变。为此，首先物体由手动控制切削。然后通过控制电路在物体表面和传感器之间产生接触。进给驱动装置的该位置存储在控制电路中，从而与切割平面的位置精确对应。其后的所有物体，与其大小和表面结构无关，都可用该位置作参考。这只有在物体表面触发传感器时是可能的。
在本发明的另一方案中，备有一操纵面板，用于人工输入控制进给驱动装置的可变参数，该操纵面板与控制电路电连接。当然控制电路也可设置在操纵面板内。然后通过操纵面板可以预选所有的电动可调的设定，如待切试样的标准厚度。
在一种优选实施例中，进给装置与一盘式切片机一起使用，其中待切物体置于盘式切片机的可转动支承的构件上。
该切片机另外可有一电动的可导向的载物台，其在两个空间方向可调。一种用于切片机的可手动导向的载物台例如可见DE 196 04 001A1。通过该载物台可将物体表面与切割平面对齐。
本发明的一种具体实施例中，驱动马达与控制电路电连接。为了自动导向初始切割的试样，将载物台电动置于止动位置。为此例如通过控制电路将两个定位马达置于其终端位置。然后通过进给装置使物体表面与传感器接触。然后通过控制电路使载物台和进给装置步进式运动，直到传感器不再发出信号。
在另一种实施方式中，首先这样控制载物台的驱动装置，使物体的一个角最大程度地指向前方。随后在物体和平面传感器之间产生电动控制的接触。在接触时，则通过定位马达改变物体的导向，使物体再次靠近。实施该过程直至任何一种改变对齐不再能导致与传感器的接触。
然而，物体的导向也可以这样实现，即通过控制电路首先将两个定位马达置于其终端位置，以便随后产生与传感器的接触。这些及另外两个角位置可被移动并存储。通过存储各个角移动过程的路径，可以获取并调节物体表面相对切割平面的方向。如果平面传感器设计为位置敏感传感器或者2维电位计片(2D Potentiometer Pad)，则不用存储角移动过程的路径。
附图说明
下面借助实施例和附图详细描述本发明。图示为：
图1：带有一控制装置和一外置操纵面板的切片机原理图；
图2：带有平面传感器的盘式切片机视图；
图3：可电动导向的物体头部(Objektkopf)视图。
具体实施方式
图1示出了带有基床40和装在基床上用于刀架3的进给滑床5的切片机1。刀架3支承切割刀片4。进给滑床5在基床40上沿双箭头方向可动，并由带有步进马达18的电动进给驱动装置2驱动。步进马达18通过控制线26与控制电路8电连接。另外在进给滑床5上有一传感器9，其带有传感器面14。传感器9通过控制线27连到控制电路8上。
切片机1上有一个沿双箭头方向可动的物体头部41，其带有一个装在其上的载物台6和一个待切物体7，待切物体7的表面16布置在切割平面17内。使物体7经过切割刀片4以实现切割。完成一次切割后，载物台6又回到其原始位置。通过电动进给驱动装置2，进给滑床5及切割刀片4向物体7的方向移动规定的切片厚度量。然后进行再一次切割。
很显然，所述移动也可相互平行地进行。这里必须保证，在物体回程中不能与切割刀片或者刀架有碰撞。
物体头部6通过电动驱动装置23在两个空间方向可导向。为此在切片机上有两个步进马达23，24，各通过控制线29和30与控制装置电连接。
还有一个操纵面板10通过一控制线28连在控制电路8。该操纵面板有一个用于数字输入的键盘11、一个用于连续可变输入的旋转式调节器13和一个用于输入确定的开关位置和工作状态的开关12。
当然也可有一个脚踏开关，其在操作时不仅向控制电路发出一个启动/停止-脉冲，而且能够通过控制电路影响其他电动可调参数。因此例如当脚踏开关以某一频率或持续时间操作时，可运动到某一位置或调到某一速度。
为了获取切割刀片4或切割平面17与传感器9之间的间距，首先以手控开始切割物体。这在例如更换刀片时或者改变切割角度时以及切割平面17的位置变化时都是很必要的。为了获取并存储切割平面的位置，通过操纵面板10的开关器具使电动进给驱动装置2进给到物体表面16上。待刀刃与物体表面16间接触后，将进给滑床5的位置存储在控制电路8中。随后物体头部41定位于传感器9前方，通过进给滑床5使物体表面16与传感器表面14间产生接触。电动进给驱动装置2的该位置同样存储在控制电路8中。由两个值的差可以计算出切割平面17与传感器表面14的精确间距。由于传感器表面14选择得大于物体7的表面，即使物体具有很不规则的表面，也总能照顾到物体表面16的最高点。所以待切物体7的厚度和表面结构完全不重要。在计算出传感器9和切割平面17的间距后，所有待切物体7都可自动定位于切割表面17。
物体7自动定位于切割平面17内是在更换物体7之后进行的。为此首先通过电动进给驱动装置2使物体7与传感器9之间产生接触。在控制电路8中将计算出的切割平面17和传感器表面14间的差加到该位置上。进给滑床5自动移动到该算出的新位置。这在下列情况下很有利：当物体不是以最大进给速度进给到切割平面，而是直接在到达计算出的位置之前减速，以便使进给驱动装置以操纵面板10设定的切割厚度值制动。
已切过的试样7或具有平表面的试样能自动与切割平面17对齐。这点是这样实现的，即首先通过步进马达24和25将载物台6置于止动位置。此后通过电动进给驱动装置2在物体表面16和传感器9之间产生接触。继而通过控制电路8步进式操纵步进马达24、25及电动进给驱动装置2，直到传感器9不再发出信号。
然而，物体表面16的定向也可以这样实现，即首先通过控制电路8使两个步进马达24和25置于其终端位置，以便随后产生与传感器9的接触。物体表面16的这些及其他两个角部位置被靠近并被存储。通过同时获得在靠近各角部位置过程所经过的距离，可以计算并调整物体表面16相对切割平面17的定向。
如果传感器是位置敏感平面传感器或者2维电位计片，如图2所示，则可以不必存储靠近角部所经过的距离。
图2示出了带有电动进给驱动装置2的盘式切片机15的原理图，这里该进给驱动装置2具有一直流马达19和一从属的编码器20。该图未示出到控制电路的电连接。
通过该电动驱动装置，进给滑床5可动，该滑床上固定一位置敏感平面传感器21。载物台6装在盘式切片机15的可转动支承的构件22上，这里未示出该可转动支承的构件22的驱动马达，其也可为步进马达。在载物台6可通过该可转动的构件22定位于平面传感器21或者说切割刀片4前面。待切试样的定位和对齐类似于图1所示实施例，其不同点在于，可动构件22只在一个方向移动，因而在移向初始位置过程中不会在刀片4和物体之间产生碰撞危险。
图3示出了带有一个球铰31和一个支承载物台6的球32的可电动定向的物体头部41。物体头部41具有两个相互垂直布置的丝杠33和34，其分别与两个步进马达24和25之一相关。丝杠33和34可旋转地支承在球铰31内，其中在两个丝杠33和34上各旋有一个螺母35和36。在螺母35和36上各有一销37和38。
丝杠33和34的旋转运动传递到螺母37，38上，继而，螺母与其上的销37，38一起沿各自的丝杠33，34移动。销38的纵向移动经长方形孔39传递到球32上。由该移动导致了物体头部41在X-向侧向摆动。
类似地，丝杠旋转时，销38在一个未示出的长方形孔移动，致使产生物体头部41在Y-向的点头运动。
因此借助所述装置，可以使切片机的物体头部41经电动控制在X-和/或Y-向对齐。
很显然，本发明不限于切片机的某一型式，而是可以用于旋转式切片机、盘式切片机或者滑床式切片机。

Claims (17)

1.一种切片机(1)，其带有一个用于在待切物体(7)和切割刀片(4)之间产生相对运动的电动进给驱动装置(2)，其备有一控制电路(8)和一压敏传感器(9)以识别切割刀片和物体之间的确定位置，其中电动进给驱动装置(2)是响应传感器(9)、通过控制电路(8)来开关的，其特征在于，传感器(9)备有一传感器面(14)，该面至少与物体(7)的表面(16)刚好一样大，传感器面(14)平行于切割平面(17)。
2.根据权利要求1所述的切片机(1)，其特征在于，传感器(9)的响应是通过传感器面(14)和物体(7)表面(16)的接触完成。
3.根据权利要求1或2所述的切片机(1)，其特征在于，电动进给驱动装置(2)具有一步进马达(18)，该步进马达与控制电路(8)电连接。
4.根据权利要求1或2所述的切片机(1)，其特征在于，电动进给驱动装置(2)具有一直流马达(19)和一编码器(20)，该直流马达(19)和编码器(20)与控制电路(8)电连接。
5.根据权利要求1所述的切片机(1)，其特征在于，在响应传感器(9)时进给驱动装置(2)的位置可存储在控制电路(8)中。
6.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，传感器(9)为压电传感器或者薄膜触片。
7.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，传感器(9)为位置敏感平面传感器(21)。
8.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，通过手控的第一次切削物体(7)及随后物体(7)和传感器(9)间的接触借助控制电路(8)可获得并存储切割平面(17)的位置。
9.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，控制电路(8)与一操纵面板(10)相连，以人工输入控制进给驱动装置(2)的可变参数。
10.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，待切物体(7)的标准厚度通过控制电路(8)可调。
11.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，切片机(1)为盘式切片机(15)，待切物体(7)装在盘式切片机(15)的可转动支承的构件(22)上。
12.根据权利要求1所述的切片机，其特征在于，待切物体(7)装在一个可电动导向的载物台(6)内。
13.根据权利要求12所述的切片机(1)，其特征在于，载物台(6)的电动驱动装置(23)与控制电路(8)电连接。
14.根据权利要求12或13所述的切片机(1)，其特征在于，为了自动定向已切过的物体(7)，通过控制电路(8)将电动导向的载物台(6)置于止动位置，并通过电动进给装置(2)产生与传感器(9)的接触。
15.根据权利要求14所述的切片机(1)，其特征在于，通过控制电路(8)步进式激活载物台(6)和进给驱动装置(2)，直到传感器(9)不再发出信号。
16.根据权利要求15所述的切片机(1)，其特征在于，存储进给驱动装置(2)的位置，通过控制电路(8)激活载物台(6)的另外两个止动位置并存储之。
17.根据权利要求16所述的切片机(1)，其特征在于，这样设计控制电路(8)，使得从存储的位置计算并调节已切过的物体(7)相对切割平面(17)的位置。
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