DE3230189C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sägenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sägeblätter, vor allem Kreissägeblätter größeren Nenn­ durchmessers, weisen im allgemeinen schon im neuen Zustand mehr oder weniger erhebliche Abweichungen vom Nenndurch­ messer auf, die darauf beruhen können, daß zum Ausschnei­ den des Blattkörpers größerer Sägeblätter aus Kostengrün­ den im allgemeinen nicht ein in nur einem Hub arbeitendes Stanzwerkzeug zur Verfügung steht, sondern nur eine weit weniger genau arbeitende Kreisschneidevorrichtung. Noch erheblich größere Durchmesserunterschiede als bei der Her­ stellung ergeben sich bei der Benutzung von Sägeblättern ursprünglich gleichen Nenndurchmessers dadurch, daß die Sägeblätter unterschiedlich häufig und, beispielsweise wegen ausgebrochener Zähne, mit unterschiedlichen Bearbei­ tungszugaben nachgeschliffen werden.

Unabhängig von der Größe der im Einzelfall bestehenden Abweichungen des tatsächlichen Sägeblattdurchmessers vom Nenndurchmesser ist es in vielen Fällen nötig, den tat­ sächlichen Sägeblattdurchmesser festzustellen, um von da­ her auf den Nenndurchmesser zu schließen, anhand dessen sich das Sägeblatt beispielsweise in eine bestimmte Typen­ reihe einordnen läßt, bei der dem Nenndurchmesser bestimm­ te weitere Merkmale, beispielsweise eine bestimmte Zahn­ teilung, Aufeinanderfolge von Vor- und Nachschneidezähnen mit unterschiedlich abgefasten Kanten od. dgl. zugeordnet sind. Die Benutzer von Sägenbearbeitungsmaschinen waren deshalb bisher häufig gezwungen, den Sägeblattdurchmesser von Hand zu messen, beispielsweise mit einer großen und entsprechend schwer handhabbaren Schieblehre.

Eine Sägenbearbeitungsmaschine mit den Oberbegriffsmerk­ malen des Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 14 27 226 bekannt. Bei dieser Maschine ist die Tasteinrichtung von Hand an einem zur Wegmeßeinrichtung gehörigen Führungsarm ver­ schiebbar und an diesem festklemmbar, so daß die Tast­ einrichtung sich im Betrieb der Maschine stets zusammen mit dem Sägeblattschlitten bewegt und von dessen Lagerung für das Sägeblatt einen während des Betriebes unveränder­ lichen Abstand hat. Der Taster wird bei einer Drehung des Sägeblattes nacheinander von dessen sämtlichen Zähnen be­ tätigt, solange diese den vorgegebenen Solldurchmesser des Sägeblattes überschreiten. Die Wegmeßeinrichtung ist nicht zum Messen des vom Sägeblattschlitten längs der Schlitten­ führung zurückgelegten Weges ausgebildet, sondern aus­ schließlich als Hilfe zum festen Einstellen der Tastein­ richtung in bezug auf die Lagerung für das Sägeblatt. Mit dieser bekannten Sägenbearbeitungsmaschine sollen Kreis­ sägeblätter auf einen bestimmten, vorgegebenen Durchmesser abgearbeitet werden, gleichgültig welchen ursprünglichen Durchmesser sie hatten und wieviel Material bis zum Er­ reichen des Solldurchmessers abgearbeitet werden muß.

Aus der US-PS 38 62 517 ist eine Maschine zum Bearbeiten, insbes. Schleifen, eines Werkstücks bekannt, bei der eben­ falls ein Werkstückschlitten längs einer Schlittenführung verstellbar ist und ein Werkstück aufnimmt. Ferner ist eine Tasteinrichtung vorgesehen, die einen mit dem Werk­ stück zusammenwirkenden Taster in Gestalt eines Sensors aufweist. Diesem ist ein Stellungssensor zugeordnet, der vom Werkstückschlitten betätigt wird, wenn dieser, aus einer vorbestimmten Bearbeitungsstellung kommend, eine ebenfalls vorbestimmte Meßstellung erreicht, in der die Dicke des Werkstücks quer zur Bewegungsrichtung des Werk­ stückschlittens vom Sensor gemessen werden soll. Schließ­ lich ist eine Schaltung vorgesehen, die ein Signal zum Stillsetzen der gesamten Bearbeitungsmaschine abgibt, wenn das Werkstück seine vorbestimmte Dicke erreicht hat. Eine Wegmeßeinrichtung zum Messen der Relativbewegungen zwi­ schen dem Werkstückschlitten und der Tasteinrichtung ist nicht vorgesehen. Der Weg, den der Werkstückschlitten zwischen Bearbeitungsstellung und Meßstellung zurückzu­ legen hat, liegt ein für allemal fest und bedarf daher keiner Messung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sägenbear­ beitungsmaschine der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß die im vorstehenden aufgezeigten Schwierigkeiten beim Positionieren eines Sägeblattes beseitigt oder zumindest wesentlich vermindert werden und die vollzogene Positionierung einen Rückschluß auf den Durchmesser des Sägeblattes ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Lage des Sägeblattmittelpunktes in bezug auf den Säge­ blattschlitten ist bekannt, da dieser einen mit großer Ge­ nauigkeit bearbeiteten und angeordneten Aufspanndorn od. dgl. für das Sägeblatt aufweist. Durch die Wegmeßeinrich­ tung ist auch die Stellung des Sägeblattschlittens, und somit des Sägeblattmittelpunktes, in bezug auf einen be­ liebig wählbaren Nullpunkt bekannt. Die Sollstellung, in die der vordere Randabschnitt des Sägeblattes gebracht werden soll, hat einen ebenfalls vorbekannten Abstand vom Nullpunkt. Der Sägeblattdurchmesser ist gleich der zwei­ fachen Differenz dieser beiden Abstände und ergibt sich somit einfach daraus, daß der Abstand des Sägeblattmittel­ punktes vom Nullpunkt an der Wegmeßeinrichtung abgelesen wird, wenn der vordere Randabschnitt des Sägeblattes die Sollstellung erreicht hat.

Vorzugsweise sind die Tasteinrichtung sowie ein Sollwert­ geber an einen Vergleicher angeschlossen und ein Taktgene­ rator, der den Vergleicher taktweise abfragt, gibt ent­ sprechende Impulse an einen zum Verstellantrieb gehörigen Schrittmotor ab, der zu einem Verstellantrieb zum Verstel­ len des Sägeblattschlittens längs der Schlittenführung gehört. Dabei läßt sich durch Addieren und Substrahieren der vom Schrittmotor empfangenen positiven und negativen Impulse die Stellung des Sägeblattschlittens fortlaufend ermitteln. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß der Vergleicher und ein mit dem Verstell­ antrieb verbundener Nullpunktinitiator an einen Positions­ zähler angeschlossen sind, der mit einem Anzeigegerät verbunden ist.

Die Tasteinrichtung kann mit bekannten optischen, elek­ tromagnetischen, -induktiven oder -kapazitiven Mitteln feststellen, ob der beispielsweise von einer einzelnen Zahnspitze verkörperte vordere Randabschnitt des Säge­ blattes seine Sollstellung erreicht hat. Als hinreichend genau und besonders unempfindlich gegen Störungen hat sich jedoch eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der die Tasteinrichtung einen mechanischen Taster auf einem Tasterschlitten aufweist, der quer zur Ebene des Sägeblattes zwischen einer Taststellung und einer zurück­ gezogenen Stellung hin- und herbewegbar ist.

Diese Einrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, daß der Taster um eine zur Ebene des Sägeblattes normale Achse schwenkbar am Tasterschlitten gelagert ist und sich in der Ebene des Sägeblattes rechtwinklig zur Schlitten­ führung erstreckt, wenn der vorneliegende Zahn des Sägeb­ lattes die Meßstellung einnimmt.

Schließlich ist es vor allem aus Platzgründen vorteilhaft, wenn die Meßstellung in einem vorbestimmten Abstand von der Bearbeitungsstellung angeordnet ist, in die das Säge­ blatt verstellbar ist, wenn der Tasterschlitten seine zurückgezogene Stellung einnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine mit einem Schaltschema verbundene vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsge­ mäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen im größeren Maßstab und genauer gezeich­ neten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2.

Die dargestellte Einrichtung ist an einer Sägenbearbei­ tungsmaschine, beispielsweise Sägenschleifmaschine, ange­ ordnet und hat die Aufgabe, ein Sägeblatt 10 zu positio­ nieren und dessen Durchmesser zu messen. Das Sägeblatt 10 ist drehbar auf einem Dorn 12 gelagert, der in ein mitti­ ges Loch des Sägeblattes eingreift und an einem Sägeblatt­ schlitten 14 befestigt ist. Der Sägeblattschlitten 14 ist längs einer geraden Schlittenführung 16 verschiebbar und zu diesem Zweck mit einem Verstellantrieb 18 verbunden.

Der Verstellantrieb 18 ist im dargestellten Beispiel als elektrohydraulischer Linearverstärker ausgebildet und weist einen ortsfest gelagerten hydraulischen Zylinder 20 auf, dessen Kolbenstange 22 mit dem Sägeblattschlitten 14 verbunden ist. Der Zylinder 20 ist doppeltwirkend ausge­ staltet und wird von einem hydraulischen Regler 24 ge­ speist, dessen Einstellung mit einem Schrittmotor 26 ver­ änderbar ist.

Die Kolbenstange 22 wirkt mit einem Nullpunktinitiator 28 zusammen, der mit einem Positionszähler 30 verbunden ist. Schrittmotor 26, Nullpunktinitiator 28 und Positionszähler 30 bilden zusammen eine Wegmeßeinrichtung, die es ermög­ licht, die Stellung des Sägeblattschlittens 14, und damit auch des Sägeblattes 10, in bezug auf einen beliebig wähl­ baren Nullpunkt jederzeit festzustellen und beispielsweise an einem mit dem Positionszähler 30 verbundenen Anzeigege­ rät 32 in Gestalt eines Bildschirms abzulesen.

In der Bewegungsbahn des Sägeblattes 10 ist eine Tastein­ richtung 34 angeordnet, die einen Taster 36 und ein mit diesem verbundenes Potentiometer 38 aufweist. Das Poten­ tiometer 38 gibt eine von der Stellung des Tasters 36 abhängige Gleichspannung ab; diese wird von einem Verglei­ cher 40 mit einer von einem Sollwertgeber 42 abgegebenen Vergleichsspannung verglichen. Der Vergleicher 40 ist über einen Analog-Digitalumsetzer 44 mit einem Taktgenerator 46 verbunden, der einerseits an den Positionszähler 30 und andererseits über einen Leistungsverstärker 48 an den Schrittmotor 26 angeschlossen ist.

Der Taster 36 ist um eine Achse 50, die sich im rechten Winkel zur Ebene des Sägeblattes 10 und somit im rechten Winkel zur Längsrichtung der Schlittenführung 16 er­ streckt, schwenkbar an einem Tasterschlitten 52 gelagert. In einer Sollstellung des Sägeblattes 10, die in Fig. 1 und 2 mit je einem vollen Kreis dargestellt ist, hält das Sägeblatt 10 den Taster 36 in einer Stellung, die in Fig. 1 mit einer vollen Linie angedeutet ist; in dieser Stellung erstreckt sich der Taster 36 in der Ebene des Sägeblattes 10 rechtwinklig zur Längsrichtung der Schlittenführung 16.

Der Taster 36 ist, beispielsweise mit einer Feder, derart vorgespannt, daß er bestrebt ist, eine in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutete Ruhestellung einzunehmen, ehe ein Zahn des Sägeblattes 10, das von rechts her zur Tasteinrichtung 34 hin bewegt wird, gegen den Taster 36 stößt. Überschreitet das Sägeblatt 10 die Sollstellung, so läßt sich der Taster 36, wie in Fig. 1 mit einer strich­ punktierten Linie angedeutet, in eine Endstellung schwen­ ken, die von der Ruhestellung aus gesehen jenseits der Sollstellung liegt.

Das Potentiometer 38, beispielsweise ein handelsübliches Drehpotentiometer, ist derart gestaltet und angeordnet, daß sich die von ihm abgegebene Gleichspannung bei Aus­ lenkung des Tasters 36 aus der Ruhestellung in die End­ stellung linear verändert. Die Taktfrequenz des Taktgene­ rators 46 ist einstellbar; somit läßt sich durch Verändern der Taktfrequenz die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 26 und dementsprechend die Bewegungsgeschwindigkeit des Sägeblattschlittens 14 verändern.

Der Tasterschlitten 52 ist auf einem Paar parallel zur Achse 50 angeordneter Führungen 54 zwischen der in Fig. 3 mit vollen Linien gezeichneten Taststellung und einer mit strichpunktierten Linien angedeuteten zurückgezogenen Stellung hin- und herbewegbar und ist zu diesem Zweck mit einem hydraulischen Zylinder 56 verbunden.

In der zurückgezogenen Stellung des Tasterschlittens 52 gibt die Tasteinrichtung 34 den Weg für eine weitere Ver­ schiebung des Sägeblattes 10 aus der Sollstellung in eine Bearbeitungsstellung frei, die in Fig. 2 mit einem strich­ punktierten Kreis angedeutet ist. Der Abstand zwischen der Sollstellung und der Bearbeitungsstellung ist in Form einer Impulsfolge, die dem Schrittmotor 26 nach der Mes­ sung des Sägeblattdurchmessers zugeführt wird, in einem Speicher 58 festgelegt.

In der Bearbeitungsstellung läßt sich das Sägeblatt 10 in üblicher Weise zwischen einem Paar Klemmbacken 60 fest­ klemmen; diese Klemmbacken sind beispielsweise hydraulisch betätigbar und von einem Programm derart gesteuert, daß sie das Sägeblatt 10 für einen schrittweise stattfindenden Vorschub durch Drehen des Sägeblattes um eine Zahnteilung nur lose klemmen und in dazwischenliegenden Zeitinter­ vallen einen starken Klemmdruck auf das Sägeblatt ausüben, um dieses für das Schleifen oder eine andere Bearbeitung starr festzuhalten.

Claims (7)

1. Sägenbearbeitungsmaschine mit

• - einem Sägeblattschlitten (14), der auf einer Schlitten­ führung (16) verstellbar ist und eine Lagerung (12) für ein Sägeblatt (10) aufweist,
• - einer Tasteinrichtung (34), die einen von einem Zahn des auf der Lagerung (12) gelagerten Sägeblattes (10) betätig­ baren Taster (36) aufweist,
• - einer Wegmeßeinrichtung (26, 28, 30) zum Messen von Relativbewegungen zwischen Lagerung (12) und Tasteinrich­ tung (34) in Richtung der Schlittenführung (16) und
• - einem Signalgeber (38), der ein Signal zum Stillsetzen einer Bewegung der Sägenbearbeitungsmaschine abgibt, wenn das Sägeblatt (10) in bestimmter Weise auf den Taster (36) einwirkt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Tasteinrichtung (34) in einem vorbestimmten Abstand von einem definierten Nullpunkt der Bewegung des Säge­ blattschlittens (14) angeordnet ist und dadurch eine feste Meßstellung für einen bei Bewegung des Sägeblattschlittens (14) von seinem Nullpunkt weg vorneliegenden Zahn des Sägeblattes (10) definiert,
• - der Taster (36) bei einer Bewegung des Sägeblattschlit­ tens (14) vom Nullpunkt weg von dem vorneliegenden Zahn betätigbar ist, wenn dieser Zahn die Meßstellung erreicht,
• - die Wegmeßeinrichtung (26, 28, 30) zum Messen der vom Sägeblattschlitten (14) längs der Schlittenführung (16) vom Nullpunkt bis zur Betätigung des Tasters (36) zurück­ gelegten Weges ausgebildet ist, und
• - der Sägeblattschlitten (14) längs der Schlittenführung (16) über die Meßstellung des vorneliegenden Zahns hinaus in eine Bearbeitungsstellung bewegbar ist.

2. Sägenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastein­ richtung (34) sowie ein Sollwertgeber (42) an einen Ver­ gleicher (40) angeschlossen sind und ein Taktgenerator (46), der den Vergleicher (40) taktweise abfragt, ent­ sprechende Impulse an einen Schrittmotor (26) abgibt, der zu einem Verstellantrieb (18) zum Verstellen des Säge­ blattschlittens (14) längs der Schlittenführung (16) gehört.

3. Sägenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verglei­ cher (40) und ein mit dem Verstellantrieb (18) verbundener Nullpunktinitiator (28) an einen Positionszähler (30) an­ geschlossen sind, der mit einem Anzeigegerät (32) verbun­ den ist.

4. Sägenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastein­ richtung (34) einen mechanischen Taster (36) auf einem Tasterschlitten (52) aufweist, der quer zur Ebene des Sägeblattes (10) zwischen einer Taststellung und einer zurückgezogenen Stellung hin- und herbewegbar ist.

5. Sägenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (36) um eine zur Ebene des Sägeblattes (10) normale Achse (50) schwenkbar am Tasterschlitten (52) gelagert ist und sich in der Ebene des Sägeblattes (10) rechtwinklig zur Schlittenführung (16) erstreckt, wenn der vorneliegende Zahn des Sägeblattes (10) die Meßstellung einnimmt.

6. Sägenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstel­ lung in einem vorbestimmten Abstand von der Bearbeitungs­ stellung angeordnet ist, in die das Sägeblatt (10) ver­ stellbar ist, wenn der Tasterschlitten (52) seine zurück­ gezogene Stellung einnimmt.