CN1352584A - 锯片定位夹具 - Google Patents

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Abstract

锯片定位夹具(1),具有两个驱动装置(15,19)和两个导向装置(8,9),两个导向装置最好相互垂直设置。当第一导向装置在圆锯片的直径方向上而第二导向装置在圆周方向上由直导轨定位的时候,能够与锯片直径无关地在第一导向装置的每个径向位置上分别通过相同的控制或者说相同的控制脉冲和驱动装置(15,19)实现所期望的接触元件的进给曲线。另外给出一种在机械结构上耐用的基本结构,这种基本结构能够实现精确地定位。

Description

锯片定位夹具
本发明涉及一种定位夹具，该夹具尤其用于在锯片加工设备或磨床上对圆锯片或其它锯片进行精确的步进式定位。
锯片具有一系列相邻的锯齿，各锯齿具有磨削面。为了实现磨削必须先后将锯齿转送到加工位置。在加工设备上由相应的砂轮确定一个或多个加工位置，砂轮加工每个被定位并固定在该位置上的锯齿。
锯片的定位精度将最终决定磨削加工完毕的锯片精度。
尤其是对于用于进行再刃磨(gemischte Lose)并应用于锯片产品领域的锯片刃磨机床来说，要求锯片刃磨机床能够适应于不同的锯片直径、锯齿大小以及齿形。这些要求不仅与锯片固定和砂轮有关，而且与为实现锯片步进式转送而采用的锯片定位夹具有关。通过这种锯片定位夹具必须能够使锯片与直径和齿大小无关地进行定位。
由DE 3230277 C2已知一种用于锯片步进式旋转的进给装置。这种进给装置具有与棘爪支座刚性连接的进给棘爪。棘爪支座与导向体以及直线驱动器一起可转动地支承。直线驱动器用于使棘爪支座在锯片圆周方向上实现往复运动。可纵向调整的传动杆用于支承和调整可转动支承的导向体的转动位置。传动杆以其一端与导向体连接，而其另一端可转动地支承在一个固定点上。传动杆包括一个直线驱动器，通过这个驱动器可以调整传动杆的长度。棘爪支座进给运动与传动杆纵向调整运动的叠加产生锯片步进式向前转动所需的轨迹。
除了驱动器的两个直线轴以外在整个系统中还有三个转动点，即导向体的转动轴和位于传动杆两端上的两个铰接轴或转动轴。由此可以实现临界定位。
此外两个直线驱动器的驱动运动与进给销所实现的轨迹之间的关系与锯片的直径有关。
由此提出本发明的目的为，提供一种简单的定位夹具，这种夹具能够方便地适配于各种尺寸的锯片。
这个目的通过如权利要求1所述的定位夹具而实现。
按照本发明的锯片定位夹具具有固定锯片的支承装置。支承装置可以完全无源地构成，即仅仅实现支承功能。必要时支承装置可以配置一个驱动器，驱动器通过转矩或力在给定的旋转或移动方向上对由支承装置所固定的锯片进行驱动。这可特别有利地使锯片锯齿与接触元件保持接触，接触元件例如嵌入锯齿，以起到使锯片步进式向前转送的作用。在此与支承装置连接的驱动器可以根据需要这样设计，使转矩或力可以随时控制，因此可以根据尺寸控制。此外转矩的产生能够与接触元件的运动协调一致。
按照本发明的锯片定位夹具具有至少两个导向装置，通过导向装置滑座可以在两个相互独立的空间方向上定位。这个滑座支承接触元件。滑座由两个驱动装置进行定位，其中通过两个定位运动的叠加产生一个平面曲线，接触元件沿着曲线运动。
接触元件由十字滑座支承。十字滑座的两个行程最好大小不同。例如定位于圆周方向上的第一行程最多等同于锯片半径(或者等同于投影在这个方向上的最大齿间距)。而平行于锯片半径方向(锯片旋转轴线对磨削位置的连线)的行程最大为锯片半径的一半。
锯片定位夹具只具有两个导轨，它们共同确定锯片的精确定位。导轨可以设计为刚性的，这样可以实现锯片相对于施加在锯片上的转矩而定位，由此使接触元件与所啮合的锯齿能够保持确定的接触。
驱动装置最好是伺服电机或其它具有位置监测或位置控制的驱动装置。所期望的接触元件轨迹的产生可以与实际锯片直径无关地简便地实现。这一点对于采用直导轨作为带有相互垂直定位的导向装置来说尤其有利。例如微处理器控制装置承担驱动装置的控制，微处理器控制装置根据实际要加工的锯片的现实情况，即其直径和齿节相应地控制驱动装置。数据可以直接由检测装置获取。
原则上，接触元件可以刚性地或可旋转地支承在滑座上。可转动的支承能够实现棘爪形式的传动，这种传动在锯片锯齿的侧面进行。同时接触元件可以通过一个致动装置(转动装置)由锯齿空间中转出来。
在此传感器装置不仅可以用于监测定位而且可以用于检测锯齿空间。
为了适配于不同的锯片直径最好采用调整装置，通过调整装置可以调整支承装置旋转轴与锯片刃磨机床砂轮之间的距离。
本发明优选的实施例细节和扩展结构可以由从属权利要求和/或附图或描述的内容中得出。
在附图中示出了本发明的实施例。附图中：
图1为带有按照本发明的锯片定位夹具的锯片刃磨机床的立体简图，
图2为带有圆锯片的如图1所示的锯片刃磨机床的局部俯视图，
图3为锯片定位夹具的俯视图，
图4为如图1所示的锯片定位夹具的局部剖视简图，
图5为锯片定位夹具变型实施例的俯视简图。
在图1中示出了一个带有锯片定位夹具1的锯片刃磨机床，锯片定位夹具用于圆锯片2(参见图2)步进式围绕其轴线3旋转。圆锯片2在其圆周上具有锯齿4，锯齿由可定位的砂轮先后加工成形。根据需要也可以配备多个砂轮。
十字形的定位夹具7属于锯片定位夹具1。这个定位夹具(如图1和3所示)具有第一导向装置8和第二导向装置9，它们的导向方向是相互垂直的。第一导向装置8包括一个位置固定支承的导轨部件11，滑座14通过直导轨12在第一方向(Z)上可移动地支承在导轨部件上。滑座14的运动由第一驱动装置15控制，第一驱动装置由伺服电机构成。通过伺服电机可以对滑座进行定位并确定其位置。
滑座14支承第二导向装置9，第二导向装置由一个直导轨17和由这个直导轨导向的滑座18构成。导向方向(X)垂直于由导向装置8所确定的导向方向(Z)并与磨削位置有关地例如位于圆锯片2的圆周方向上。滑座18的定位和移动通过一个电动驱动装置19确定，例如通过相应的伺服电机。驱动装置19由滑座14支承。驱动装置15，19通过恒定变速比的减速器与滑座14，18连接，使驱动装置15，19的运动总是成比例地转换成滑座18的运动。这使得控制简便并能够在滑座18的全部运动范围里实现全部一样的精确度。
此外滑座18支承一个围绕旋转轴S(见图1)可旋转支承的定位销21，这个定位销作为接触元件并在必要时可以进入锯齿4之间所确定锯齿空间。定位销21例如由圆形或多边形截面的销钉构成。必要时这个定位销也可以具有一个朝向齿形端面的切削刃式的棱边。
定位销21与液压缸22或其它形式的摆动机构连接，以便在必要时能够相对于弹簧力由锯齿空间里面(向下)转动出来。这个转动运动通过传感器23监测，传感器至少能够识别出两个状态，即定位销在锯齿空间里的啮合状态和移出状态。
两个驱动装置15，19与控制装置25连接，控制装置也控制砂轮5及其定位夹具，还控制例如由图4所示的通过转矩对锯片2加载的装置27，如果存在该装置的话。控制装置25可以连接一个传感器装置28或其它的检测装置，这些检测装置提供表征圆锯片2特性的数据(直径，齿节等等)。
由图4尤其可以通过一个支承装置30表明圆锯片2的支承。支承装置30具有可旋转支承的轴31，该轴以其自由端32支承圆锯片2的卡紧装置33。在该轴的另一端例如通过皮带连接伺服电机34或受控制动器，制动器能够产生阻碍固锯片2旋转的转矩。
支承装置30最好离开砂轮一段距离并可在这段距离上进行调整。为此支承装置装配在直导轨41的滑座40上。滑座40在导轨41，42上导向，导轨与用于接触元件导向的十字工作台(定位装置9)一样位置固定地支承在机床底座43上。直导轨41的导向方向最好平行于定位装置9的一个导向方向(X，Z)。控制装置25最好也控制直导轨40的驱动装置。
如上所述的锯片定位夹具1这样工作：
当要被加工的圆锯片2定位在支承装置30上的时候，控制装置30首先由检测装置28得到圆锯片2的基本数据。为了对圆锯片2进行定位，控制装置30控制转动装置30，以使定位销21下降并由锯片平面中退出。
然后控制装置25这样控制驱动装置15和19，使定位销21位于锯齿空间下面的给定位置上。当到达这个位置时，释放转动装置22，定位销21嵌入锯齿空间。现在控制装置30开始致动驱动装置15和19，以将定位销21移动到圆锯片2的圆周方向。同时定位销21与锯齿端面接触并在圆锯片2转动的情况下将锯齿端面移动到一个确定的位置，这个位置就是圆锯片2的一个加工位置。现在在这个位置锯片可以通过卡爪50卡紧在砂轮15附近并进行磨削加工。
在此期间定位销21可以从锯齿空间中转出来并转入下一个锯齿空间。为此控制装置30这样控制驱动装置15，19和旋转装置22，定位销21首先离开锯齿端面然后在轴向上从锯齿空间中转出并进入下一个锯齿空间。为此定位销21与圆锯片2旋转方向反向转过一个齿节再转入锯齿空间。当磨削结束时，砂轮5离开圆锯片2同时松开圆锯片2的卡紧。现在通过致动驱动装置15，19可以使锯片进入下一个加工位置，定位销21将位于其面前的锯齿准确地继续移动一个齿节。
对于另一个稍有变化的实施例，定位销21在这个锯齿被磨削时嵌接在另一个锯齿上。在磨削锯齿期间定位销21可以与另一个进行定位的锯齿保持接触，其中驱动装置29建立起一个相对于定位销21和驱动装置19的反作用力。为了防止振动可以在砂轮5附近通过卡紧装置50对圆锯片进行附加卡紧。当定位销21要进入下一个锯齿空间时，在此可以使用驱动装置34，以保证圆锯片2不能转动。对此也可以选择使用卡紧装置50。
在图5中图解地表示出一个更简单并稍有变化的实施例。这个锯片定位夹具1具有两个分别可转动支承的直导轨51，52，它们共同支承一个滑座54。这个滑座在图5中用轴颈表示。直导轨51，52由旋转驱动器55，56进行定位，两个旋转驱动器位置固定地支承。与此相反，对于按照图1至4的实施例仅仅驱动装置15位置固定地支承，而驱动装置19与滑座18一起移动，因此是可移动地支承。
对于图5所示的实施例，滑座54的运动通过叠加两个驱动装置，即旋转驱动器55，56的驱动运动而实现，滑座支承接触元件。与图1和2所示的实施例一样，接触元件所走过的曲线是一条平行于由圆锯片2所确定的平面的平面曲线(圆弧)。
锯片定位夹具1具有两个驱动装置15，19和两个导向装置8，9，两个导向装置最好相互垂直设置。当第一导向装置在圆锯片的直径方向上而第二导向装置在圆周方向上由直导轨定位的时候，能够与锯片直径无关地在第一导向装置的每个径向位置上分别通过相同的控制或者说相同的控制脉冲和驱动装置15，19实现所期望的接触元件的进给曲线。
附加地给出一种在机械结构上耐用的基本结构，这种基本结构能够实现精确地定位。

Claims (19)

1.锯片定位夹具(1)，尤其是用于锯片刃磨机床的锯片定位夹具，
带有一个用于固定锯片(2)的支承装置(27)，
带有第一导向装置(8)，该导向装置具有导轨部件(12，51)及可移动地支承在导轨部件上的滑座(14，54)而滑座配备第一驱动装置(15，55)，用于移动导轨部件(12，54)上的滑座(14，54)，
带有第二导向装置(9)，该导向装置具有一个导轨部件(17，52)及可移动地支承在导轨部件上的一个滑座(18，54)，而滑座配备第二驱动装置(19，56)，用于移动导轨部件(17，52)上的滑座(18，54)，还
带有一个接触元件(21)，接触元件被调整到与锯片(2)接触并由第二导向装置(9)的滑座(18，54)支承。
2.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，所述第一导向装置(8)为直导轨。
3.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，所述第二导向装置(9)为直导轨。
4.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，所述第一导向装置(8)的导轨部件(12)位置固定地支承而第二导向装置(9)的导轨部件(17)支承在第一导向装置(8)的滑座(14)上。
5.如权利要求4所述的锯片定位夹具，其特征为，第二驱动装置(19)由第一滑座(14)支承。
6.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，两个导向装置(8，9)确定不同的导向方向(X，Z)，其中两个导向方向最好相互垂直。
7.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，第一及第二导向装置(8，9)的导轨部件(51，52)分别自身可移动地被支承并具有公共滑座(54)。
8.如权利要求7所述的锯片定位夹具，其特征为，该驱动装置(55，56)位置固定地被支承。
9.如权利要求6或7所述的锯片定位夹具，其特征为，该导向装置(8，9)的导向方向(X，Z)位于平行于锯片(2)的平面内。
10.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，所述接触元件(21)围绕转动轴(S)可转动地与滑座(18，54)连接。
11.如权利要求10所述的锯片定位夹具，其特征为，该转动轴(S)平行于锯片(2)。
12.如权利要求10所述的锯片定位夹具，其特征为，该接触元件(21)弹性地预紧在一个接触位置。
13.如权利要求10所述的锯片定位夹具，其特征为，对接触元件(21)配备一个转动装置(22)，通过该转动装置接触元件可以由接触位置转到脱开位置。
14.如权利要求10所述的锯片定位夹具，其特征为，对接触元件(21)配备用于测量位置的传感器装置(23)。
15.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，所述支承装置(30)为一个旋转轴。
16.如权利要求15所述的锯片定位夹具，其特征为，该支承装置(30)可以通过调整装置(41)垂直于支承装置的旋转轴进行调整。
17.如权利要求1所述的锯片定位夹具，其特征为，具有控制驱动装置(15，19)的控制装置(25)，该控制装置按照预先规定这样控制驱动装置(15，19，55，56)，使锯片(2)在锯齿间距中步进式地向前运动。
18.如权利要求11所述的锯片定位夹具，其特征为，控制装置(25)通过测量装置(28)获得锯片(2)的数据。
19.具有如上述权利要求中任一项所述的定位夹具的锯片刃磨机床。
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