DE10057661A1 - Determining saw degree of sharpness involves detecting saw vibration signal during sawing, converting analog sensor signal to digital form and subjecting digitized signal to computer analysis - Google Patents
Determining saw degree of sharpness involves detecting saw vibration signal during sawing, converting analog sensor signal to digital form and subjecting digitized signal to computer analysisInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Schärfegrades einer Säge.The invention relates to a method and an apparatus for Determination of the degree of sharpness of a saw.
In der steinverarbeitenden Industrie ist ein häufiger Pro zessschritt das Sägen der Steine. Dieses Sägen erfolgt mit tels diamantbesetzter Sägeblätter. Die Sägeblätter werden mit der Zeit stumpf und müssen nachgeschärft werden. Bei nicht rechtzeitiger Abschaltung der Säge kann es zu Schäden an der Gesamtanlage kommen. Wird das Stumpfwerden rechtzeitig fest gestellt, dann kann ein zeitgerechtes Nachschärfen des Säge blattes sichergestellt werden.In the stone processing industry is a common pro sawing the stones. This sawing is done with diamond-tipped saw blades. The saw blades are with dull and need to be re-sharpened. With not Timely shutdown of the saw can damage the Overall system come. If the stump becomes firm in time then a timely re-sharpening of the saw sheet are ensured.
Die Überwachung des Schärfegrades einer Säge wird üblicher weise vom Bedienpersonal durchgeführt. Das Personal geht in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen zu der Maschine und beurteilt den Schärfegrad der Säge. Wird er kannt, dass die Säge stumpf ist, dann wird das notwendige Schärfen der Säge in die Wege geleitet. Nach dem Schärfen wird wieder in den Normalbetrieb übergegangen.Monitoring the sharpness of a saw is becoming more common carried out by the operating personnel. The staff goes in regular or irregular time intervals to the Machine and assesses the sharpness level of the saw. He will knows that the saw is blunt, then the necessary Sharpening the saw initiated. After sharpening is returned to normal operation.
Dieses Vorgehen hat Nachteile. Zum einen ist ein manueller Eingriff in das Steuerungsprogramm der Säge notwendig. Wei terhin tritt bei einem 24-Stundenbetrieb das Problem auf, dass in der Nacht das Personal reduziert ist, so dass ein Stumpfwerden möglicherweise nicht rechtzeitig detektiert wird und Schäden an der Gesamtanlage auftreten können.This approach has disadvantages. For one, it's a manual one Intervention in the control program of the saw is necessary. Wei the problem arises with 24-hour operation, that at night the staff is reduced, so a Dulling may not be detected in time and damage to the entire system can occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei gen, wie die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können. The invention has for its object to provide a way conditions as the disadvantages described above avoided can be.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den im Anspruch 12 angegebenen Merk malen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method with the in claim 1 and a device with the features specified in claim 12 paint solved. Advantageous refinements and training gene of the invention emerge from the dependent claims.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass eine Bestimmung des Schärfegrades einer Säge nicht mehr von der subjektiven Beurteilung einer Bedienperson abhängig ist. Weiterhin kann bei der Bestimmung des Schärfegrades auf die Anwesenheit einer Bedienperson völlig verzichtet werden. Dies ist insbesondere bei einem 24-Stundenbetrieb der Sägeanlage von Bedeutung, da bei einem derartigen Betrieb während der Nachtstunden das anwesende Personal im allgemeinen stark re duziert ist.The advantages of the invention are in particular that a determination of the degree of sharpness of a saw no longer by depends on the subjective judgment of an operator. Furthermore, when determining the degree of sharpness, the Presence of an operator can be completely dispensed with. This is particularly important for 24-hour operation of the sawing system important, since such an operation during the Night hours the staff present generally strong right is induced.
Weiterhin kann bei einem Erkennen des Vorliegens einer stump fen Säge auch das Nachschärfen automatisch in die Wege gelei tet werden. Es ist kein manueller Eingriff in die Sägensteue rung nötig. Das Nachschärfen der Säge erfolgt in vorteilhaf ter Weise durch eine automatische Änderung der Betriebspara meter Vorschub und Drehzahl des Sägeblattes seitens der Säge steuerung.Furthermore, when the presence is detected, a stump saw also automatically re-sharpening be tested. It is not a manual intervention in the saw wheel tion necessary. Resharpening the saw is advantageous ter way by an automatic change of operating parameters meter feed and speed of the saw blade by the saw control.
Die Erfindung kann insbesondere in der steinverarbeitenden Industrie verwendet werden, beispielsweise bei einem Sägen von Natursteinen oder Kunststeinen. Aber auch ein Einsatz bei einem Sägen von andersartigen Materialien wie Holz oder Kunststoffen ist ohne weiteres möglich.The invention can be used particularly in stone processing Industry are used, for example in a saw of natural stones or artificial stones. But also an employment with sawing other materials such as wood or Plastics is easily possible.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Erläute rung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur.Further advantages of the invention result from the explanation tion of an embodiment based on the figure.
Diese zeigt ein Diagramm einer Vorrichtung zur Bestimmung des Schärfegrades einer Säge, in welchem die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile dargestellt sind. This shows a diagram of a device for determining the Sharpness of a saw, in which the to understand the Invention necessary components are shown.
Dabei ist mit der Bezugsziffer 1 ein als Mikrofon ausgebilde ter Sensor, mit der Bezugsziffer 2 ein Analog-Digital-Wand ler, mit der Bezugsziffer 3 ein vorzugsweise als Mikrocompu ter ausgebildeter Rechner, mit der Bezugsziffer 4 eine Ver bindungsleitung, mit der Bezugsziffer 5 eine Sägensteuerung, mit der Bezugsziffer 6 eine Säge und mit der Bezugsziffer 7 ein zu sägender Stein bezeichnet. Als Sensor 1, der zur Er fassung des Schwingungssignals der Säge dient, kann anstelle eines Mikrofons auch ein Laservibrometer oder ein Beschleuni gungsaufnehmer verwendet werden. Der Analog-Digital-Wandler 2 ist dem Rechner 3 entweder vorgeschaltet oder integrierter Bestandteil des Rechners 3. Bei der Sägensteuerung 5 kann es sich - wie in der Figur dargestellt - um ein vom Rechner 3 örtlich getrenntes Bauteil handeln, welches mit dem Rechner 3 über die Verbindungsleitung 4 verbunden ist. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, den Rechner 3 und die Sägen steuerung 5 in einem einzigen Bauteil zusammenzufassen.Here, reference numeral 1 is a sensor designed as a microphone, reference numeral 2 is an analog-digital converter, reference numeral 3 is a computer, preferably a microcomputer, reference numeral 4 is a connecting line, reference numeral 5 is a connection line Saw control, with the reference number 6 a saw and with the reference number 7 a stone to be sawn. As a sensor 1 , which serves to detect the vibration signal of the saw, a laser vibrometer or an acceleration transducer can also be used instead of a microphone. The analog-to-digital converter 2 is either upstream of the computer 3 or an integral part of the computer 3 . The saw control 5 can - as shown in the figure - be a component which is spatially separate from the computer 3 and which is connected to the computer 3 via the connecting line 4 . Alternatively, there is also the possibility of combining the computer 3 and the saw control 5 in a single component.
Die gezeigte Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Während des laufenden Sägebetriebes wird mittels des Mikro
fons 1 das Schwingungssignal der Säge erfasst. Diese Erfas
sung kann kontinuierlich oder auch zyklisch in vorgegebenen
Zeitabständen erfolgen.The device shown works as follows:
During the running saw operation, the vibration signal of the saw is detected by means of the microphone 1 . This recording can be carried out continuously or cyclically at predetermined time intervals.
Weiterhin kann die Erfassung auch durch eine Triggerung sei tens der Sägensteuerung 5 erfolgen. Dies bedeutet, dass die Sägensteuerung 5 die Zeitintervalle für die Erfassung des Schärfegrades vorgibt. Die Dauer dieser Zeitintervalle muss nicht konstant sein, sondern kann in Abhängigkeit von ver schiedenen Parametern vorgegeben werden. Derartige Parameter sind beispielsweise die Art des Schneidgutes, die Betriebs zeit des momentan verwendeten Sägeblattes oder der Zeitpunkt des Neueinlegens von Schneidgut. Bei dieser Triggerung wird ein in der Sägesteuerung 5 generiertes Triggersignal dem Rechner 3 zugeführt, der dann eine Analyse des digitalisierten Ausgangssignals des Sensors 1 durchführt und bei Bedarf auch vorher den Sensor aktiviert.Furthermore, the detection can also be carried out by triggering the saw control 5 . This means that the saw control 5 specifies the time intervals for the detection of the degree of sharpness. The duration of these time intervals does not have to be constant, but can be specified depending on various parameters. Such parameters are, for example, the type of material to be cut, the operating time of the saw blade currently in use or the time at which the material to be cut is inserted again. With this triggering, a trigger signal generated in the saw control 5 is fed to the computer 3 , which then carries out an analysis of the digitized output signal of the sensor 1 and, if necessary, also activates the sensor beforehand.
Das mittels des Mikrofons 1 erfasste Schwingungssignal der Säge, welches eine vom Schärfegrad der Säge abhängige Fre quenz aufweist, wird dem Analog-Digital-Wandler zugeführt und dort in ein digitales Signal umgesetzt. Dieses digitales Sig nal wird im Rechner 3 mit einem digitalen Kennsignal vergli chen, welches in einem nichtflüchtigen Speicher des Rechners 3 abgespeichert ist. Entspricht das abgespeicherte digitale Kennsignal einem Schwellenwert für denjenigen Schärfegrad der Säge, bei dessen Unterschreiten ein automatisches Schärfen der Säge in die Wege geleitet werden soll, dann kann im Rah men des genannten Vergleiches erkannt werden, ob das digita lisierte Ausgangssignal des Sensor das abgespeicherte digita le Kennsignal unterschreitet oder nicht, d. h. ob ein Schär fen der Säge notwendig ist oder nicht. Ist ein Schärfen not wendig, dann wird dies über die Verbindungsleitung 4 der Sä gensteuerung 5 mitgeteilt.The vibration signal detected by the microphone 1 of the saw, which has a frequency dependent on the degree of sharpness of the saw, is fed to the analog-digital converter and converted there into a digital signal. This digital signal is compared in the computer 3 with a digital identification signal, which is stored in a non-volatile memory of the computer 3 . If the stored digital identification signal corresponds to a threshold value for the degree of sharpness of the saw, below which an automatic sharpening of the saw is to be initiated, then it can be recognized in the context of the above-mentioned comparison whether the digitized output signal of the sensor is the stored digita le Identification signal falls below or not, ie whether sharpening the saw is necessary or not. If sharpening is not necessary, then this is communicated via the connecting line 4 to the saw control 5 .
Die Sägensteuerung 5 sorgt dann für ein automatisches Schär fen der Säge. Zu diesem Zweck führt die Sägensteuerung der Säge 6 Steuersignale zu, die den Vorschub des Sägeblattes verkleinern und gleichzeitig die Drehzahl des Sägeblattes vergrößern. Durch diese Veränderung der genannten Parameter wird die Säge bzw. deren Sägeblatt am zu sägenden Stein ge schärft.The saw control 5 then ensures an automatic sharpening of the saw. For this purpose, the saw control of the saw 6 supplies control signals which reduce the feed of the saw blade and at the same time increase the speed of the saw blade. This change in the parameters mentioned sharpens the saw or its saw blade on the stone to be sawn.
Folglich ist weder zur Bestimmung des Schärfezustandes der Säge noch zum Schärfen der Säge die Anwesenheit von Personal nötig. Beide Vorgänge erfolgen automatisch.Consequently, neither for determining the state of sharpness Saw the presence of personnel to sharpen the saw necessary. Both processes take place automatically.
Der im Rechner 3 abgespeicherte digitale Schwellenwert ist in vorteilhafter Weise mittels der Bedieneinheit des Rechners 3 einstellbar. Dies erlaubt es dem Benutzer, den Schärfegrad, ab welchem ein Schärfen der Säge durchgeführt werden soll, in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Sägeblatt oder in Abhän gigkeit von der Art des jeweiligen Schneidgutes zu verändern.The digital threshold value stored in the computer 3 can advantageously be set by means of the control unit of the computer 3 . This allows the user to change the level of sharpening from which the saw is to be sharpened, depending on the saw blade used or depending on the type of material being cut.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind im Speicher des Rechners 3 mehrere digitale Kennsignale abge speichert, die verschiedenen Schärfegraden der Säge entspre chen. In diesem Fall wird durch den Vergleich mit dem digita lisierten Ausgangssignal des Sensors im Rechner lediglich der momentane Schärfegrad der Säge ermittelt. Diese Information über den gemessenen Schärfegrad der Säge wird der Sägensteue rung 5 über die Verbindungsleitung 4 zugeführt. Erst dort er folgt die Auswertung dahingehend, ob ein Schärfen der Säge erforderlich ist oder nicht.In an alternative embodiment of the invention, a plurality of digital identification signals are stored in the memory of the computer 3 , which correspond to different degrees of sharpness of the saw. In this case, the comparison with the digitized output signal of the sensor in the computer only determines the current level of sharpness of the saw. This information about the measured degree of sharpness of the saw is fed to the saw control 5 via the connecting line 4 . It is only there that the evaluation follows as to whether sharpening the saw is necessary or not.
Nach alledem erfolgt bei der Erfindung eine bedienungsperso nalunabhängige vibroakustische Analyse der Säge während des laufenden Sägebetriebes. Das dabei ermittelte Signal wird im Sinne einer Bewertung des Schärfezustandes der Säge ausgewer tet. Das Ergebnis der Auswertung wird der Sägensteuerung mit geteilt, die dann bei Bedarf durch eine Veränderung von Be triebsparametern der Säge automatisch ein Schärfen der Säge in die Wege leiten kann.After all, there is an operator in the invention vibroacoustic analysis of the saw during the sawing operation. The signal determined here is in the In terms of an evaluation of the sharpness of the saw selected tet. The saw control is used to evaluate the result divided, which can then be changed by changing Be operating parameters of the saw automatically sharpening the saw can initiate.
Claims (21)
während des laufenden Sägebetriebes mittels eines Sensors das Schwingungssignal der Säge erfasst,
das Ausgangssignal des Sensors einer Analog-Digital-Wand lung unterzogen und
das digitalisierte Ausgangssignal des Sensors einer Rech neranalyse unterworfen wird.1. Procedure for determining the degree of sharpness of a saw, where at
the vibration signal of the saw is detected by a sensor while the saw is running,
the output signal of the sensor undergoes an analog-digital conversion and
the digitized output signal of the sensor is subjected to a computer analysis.
einen Sensor (1) zur Erfassung des Schwingungssignals der Säge während des laufenden Sägebetriebes,
einen mit dem Sensor verbundenen Analog-Digital-Wandler (2) zur Umwandlung des Sensorausgangssignals in ein digitali siertes Ausgangssignal des Sensors, und
einen mit dem Analog-Digital-Wandler verbundenen Rechner (3) zur Analysierung des digitalisierten Ausgangssignals des Sensors.12. Device for determining the degree of sharpness of a saw, which has:
a sensor ( 1 ) for detecting the vibration signal of the saw while the saw is in operation,
an analog-to-digital converter ( 2 ) connected to the sensor for converting the sensor output signal into a digitized output signal of the sensor, and
a computer ( 3 ) connected to the analog-digital converter for analyzing the digitized output signal of the sensor.
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