DE4429516C2

DE4429516C2 - Vorrichtung zum Messen der Breite von Schneidmessern

Info

Publication number: DE4429516C2
Application number: DE4429516A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Morita; Toshiro Ochi
Original assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Current assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2014-08-20
Also published as: JPH0760693A; DE4429516A1; FR2709177A1; FR2709177B1; JPH0815718B2; US5573442A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Breite von Schneidmessern einer Schneidemaschine, mit der Bahnmaterialien, wie z. B. Gewebebahnen, geschnitten und in der die Schneidmesser bei Bedarf nachgeschliffen werden.

Zum Schneiden von flexiblen Bahnmaterialien, wie Gewebe, Wirkwaren, Papier, Kunststoffolien, Lederbahnen u. dgl., werden Schneidemaschinen verwendet, von denen der Schneide vorgang automatisch und computergesteuert ausgeführt wird. Die eingesetzten Schneidmesser werden durch den Schneidbe trieb stumpf und müssen nachgeschliffen werden. Dementspre chend weisen die Schneidemaschinen häufig eine integrierte Schleifvorrichtung auf, die ein Nachschleifen der Schneid messer ohne deren Ausbau ermöglichen.

Durch das wiederholte Nachschleifen der Schneidmesser ver lagert sich deren Schneidkante und es verringert sich die Messerbreite. Zur Einhaltung der geforderten Schnittgenau igkeit muß daher die Steuervorrichtung der Schneidemaschine mit Kompensationsdaten versorgt werden, um die sich ändern de Messerbreite zu berücksichtigen. Die Messerbreite wird bisher mit Meßwerkzeugen, z. B. Schieblehren, von einer Be dienungsperson gemessen, was einen hohen Zeitaufwand durch die notwendige Demontage von Maschinenteilen erfordert.

Derartige Schneidemaschinen mit einer Schleifvorrichtung sind z. B. aus den US 4,133,233 und der GB 2 098 108 A be kannt. Mit einem in der Nähe des Schneidmessers vorgesehe nen Schleifmechanismus kann das Schneidmesser zwischen auf einanderfolgenden Schneidevorgängen und auch während eines Schneidevorgangs nachgeschliffen werden.

Ferner ist aus der JP 54-96888 A eine Kompensationssteuer vorrichtung bekannt, die eine durch Schleifen verursachte Verkleinerung des Schneidmessers automatisch kompensiert. In einer Steuervorrichtung werden die Schleifzyklen mittels eines Zählers erfaßt und die dabei erfolgte Verringerung der Messerbreite wird abgeschätzt. Bei dieser Methode kön nen die sich im Betrieb ändernden Eigenschaften der Schleiforgane nicht berücksichtigt werden, was zu Meßfeh lern und damit zu einer unzureichenden Kompensation der sich verlagernden Schneidkante führt. Die insbesondere beim Schneiden von Mustern notwendige Schnittgenauigkeit kann nicht eingehalten werden. Beim Austausch eines verschlisse nen gegen ein neues Schneidmesser von anderer Beschaffen heit müssen die in der Steuereinheit gespeicherten Ver schleißdaten des alten Messertyps entsprechend dem neuen Messertyp modifiziert werden.

In den DE 40 20 199 C2 und DE 40 20 200 C2 sind Maßnahmen zum Nachschleifen von Schneidmessern in Schneidemaschinen beschrieben, bei denen Schleifzyklen auf der Grundlage der Schnittlänge und/oder der aufzubringenden Schneidkraft be stimmt werden.

Schließlich ist aus der DE 41 18 329 A1 eine Schneidmaschi ne bekannt, bei der zum Schneiden eines Bahnmaterials ein Schneidmesser senkrecht zu einer Materialauflage axial hin- und herbewegt wird. Eine Stelleinrichtung führt das Schneidmesser in eine Schleifposition zurück, in der das Schneidmesser aus dem Bahnmaterial herausgezogen ist. Die Kante des Schneidmessers wird von einer Einstelleinrichtung auf eine vorgegebene Schneid-Richtung in einer zur Richtung zur Hin- und Herbewegung senkrechten Ebene ausgerichtet.

Fig. 12 der beiliegenden Zeichnung zeigt Versuchsergebnisse der Beziehung zwischen der Schleifhäufigkeit und dem Schleifbetrag des Schneidmessers. Erkennbar verläuft die Beziehung zwischen der Schleifhäufigkeit und dem Schleifbe trag nicht linear gemäß der strichpunktierten Geraden, son dern in einer nach oben konvexen durchgezogenen Linie dar gestellten Kurve. Nach mehr als 2000 Schleifvorgängen sinkt der jeweilige Schleifbetrag unter den durch die Strichlinie angezeigten Betrag, was z. B. auf Verschmutzung oder Ver schleiß der Schleiforgane zurückgeführt wird. Zum Ausgleich dieses Absinkens der Schleifleistung wird beim automati schen Schleifen etwas zu stark geschliffen, was einen be schleunigten Verschleiß des Schneidmessers und der Schleif organe zur Folge hat. Da die allmählich abnehmende Schleif leistung der Schleiforgane nicht genau erfaßt werden kann, wird der Zeitpunkt des Austauschs der Schleiforgane vom Be dienungspersonal nach Erfahrungswerten bestimmt.

Die Fig. 13A, 13B der beiliegenden Zeichnung zeigen allge meine Beziehungen zwischen der Schleifdauer und dem Schleifbetrag. Fig. 13A zeigt die Beziehung zwischen der kumulierten Schleifdauer und dem kumulierten Schleifbetrag der Schleiforgane, während Fig. 13B die Beziehung zwischen der Schleifdauer und dem Schleifbetrag für einzelne Schneidmesser zeigt. Nach Fig. 13A weicht bei einem Anstieg der kumulierten Schleifdauer des Schleiforgans der als durchgezogene Linie dargestellte Schleifbetrag von der ge raden Zweipunktstrichlinie ab. Im Anfangszustand des Schleiforgans in der Periode von t₀ bis t₁ entspricht die Schleifleistung den durch die Linie L_a in Fig. 13B gezeig ten Werten. Im Endzustand des Schleiforgans in der Periode zwischen t₂ und t₃ folgt die Schleifleistung der Linie L_b, wobei in dieser zweiten Periode t₂-t₃ die Schleifphasen län ger dauern, um den jeweils gleichen Abschliff am Schneid messer wie in der ersten Periode t₀-t₁ zu erzeugen. Wenn der Schleifbetrag den Wert A in Fig. 13A erreicht hat, ist die Lebensdauer des Schleiforgans beendet. Der Schleifbetrag B in Fig. 13B bedeutet das Ende der Lebensdauer eines Schneidmessers und wird in wesentlich kürzerer Zeit er reicht. Die Schleifleistung der Schleiforgane ändert sich somit in Abhängigkeit von ihrer kumulierten Schleifdauer, wobei sich der Schleifbetrag für das Schneidmesser mit der Schleifleistung des Schleifsteins ändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Messen der Breite von Schneidmessern zu schaffen, mit der unabhän gig vom Material und vom Betriebszustand eines Schleifor gans und unabhängig von der Art des Schneidmessers sofort und genau die Messerbreite gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patent anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Meßvorrichtung eine Kompensationssteuereinrichtung zum Steuern des Schneidebetriebs des Schneidmessers in der Wei se, daß ein auf der Grundlage der ermittelten Messerbreite berechneter Verschleißbetrag des Schneidmessers kompensiert wird.

Vorteilhaft ist das Schneidmesser um eine zur Richtung der Hin- und Herbewegung parallele Achse drehbar und in den Mittelabschnitt eines drehbaren zylindrischen Körpers ein geschoben, der die Messerkantenrichtung entsprechend seiner Drehung verändert. Ferner ist wenigstens ein Teil der Posi tionserfassungseinrichtung in dem frei drehbaren zylindri schen Körper in der Nähe des Schneidmessers radial ver schiebbar angeordnet und weist ein Erfassungselement zum Erfassen der Messerkantenposition auf, das von einem An trieb bis zur Anlage an der Messerkante vorgeschoben wird.

Die mit der Meßvorrichtung ausgerüstete Schneidemaschine weist eine Schneidvorrichtung zum Schleifen der Schneidmes ser während des Betriebs der Schneidemaschine in Überein stimmung mit vorgegebenen Bedingungen auf und umfaßt: eine Meßeinrichtung zum Messen eines Schleifbetrags des Schneidmessers als Differenz zu der von der Verarbeitungs einrichtung berechneten Messerbreite während des Schleifens des Schneidmessers und
eine Steuereinrichtung, die auf ein Ausgangssignal der Meßeinrichtung den gemessenen Schleifbetrag mit einem vor gegebenen Schleifbetrag vergleicht und den Schleifbetrag im nächsten Schleifvorgang absenkt oder erhöht, falls der ge messene Schleifbetrag zu groß oder zu klein ist, so daß der Schleifbetrag im nächsten Schleifvorgang näher an den als geeignet angesehenen Schleifbetrag herangeführt wird.

Zweckmäßig wird der Schleifbetrag durch die Steuereinrich tung durch Verkürzen oder Verlängern der Schleifdauer in einem Schleifvorgang erniedrigt bzw. erhöht.

Die Messerkantenposition wird von der Positionserfassungs einrichtung in einem Zustand erfaßt, in dem die Messerposi tion und die Messerkantenrichtung eingestellt worden sind. Da die Messerbreite als Differenz zwischen der Messerkan tenposition und der Referenzposition berechnet wird, kann die Messerbreite unabhängig vom Schleifzustand und von der Art des Schneidmessers genau bestimmt werden.

Ferner wird der Schleifbetrag des Schneidmessers entspre chend der gemessenen Messerbreite berechnet, wobei der Schneidevorgang des Schneidmessers in der Weise gesteuert wird, daß der Verschleißbetrag kompensiert ist. Dadurch kann ein genaues Schneiden selbst dann ausgeführt werden, wenn das Schneidmesser aufgrund des Schleifens einen Ver schleiß erfahren hat.

Ferner ist wenigstens ein Teil der Positionserfassungsein richtung in großer Nähe zum Schneidmesser in einem frei drehbaren zylindrischen Körper angeordnet, in dessen Mit telabschnitt das Schneidmesser eingeschoben ist. Dadurch ist es möglich, daß die Meßeinrichtung kleine Abmessungen besitzt und daß die Schneidmesserposition von einer nahe beim Schneidmesser befindlichen Position schnell und genau erfaßt werden kann.

Ferner wird das Erfassungselement, das in den frei drehba ren zylindrischen Körper eingeschoben ist, von außerhalb des frei drehbaren zylindrischen Körpers angetrieben, wobei die Messerkantenposition beim Kontakt des Erfassungsele ments mit der Messerkante erfaßt wird, so daß die Messer breite schnell und genau gemessen werden kann.

Ferner mißt die Meßeinrichtung den Schleifbetrag des Schneidmessers unter vorgegebenen Bedingungen während des Schleifens. Die Steuereinrichtung vergleicht einen gemesse nen Schleifbetrag mit einem als geeignet angesehenen vorge gebenen Schleifbetrag, um als Ergebnis des Vergleichs ent weder den Schleifbetrag im nächsten Schleifvorgang abzusen ken, falls der Schleifbetrag zu hoch war, oder um den Schleifbetrag im nächsten Schleifvorgang zu erhöhen, falls der Schleifbetrag zu gering war. Hierzu wird der gemessene Schleifbetrag zur Steuereinrichtung rückgekoppelt, um den Schleifbetrag im nächsten Schleifvorgang an einen geeigne ten Schleifbetrag heranzuführen, um so einen zu großen oder zu kleinen Schleifbetrag zu vermeiden. Der Schleifbetrag des Schneidmessers erhält somit einen geeigneten Wert, so daß die Lebensdauer des Schneidmessers und des Schleifor gans verlängert werden können. Außerdem kann ein nicht er forderlicher Schleifvorgang vermieden werden, so daß Zeit eingespart werden kann. Darüber hinaus können eine stabile Schneidqualität des Schneidmessers aufrechterhalten und Probleme beim Schneiden reduziert werden.

Weiterhin senkt oder erhöht die Steuereinrichtung die Schleifdauer für einen Schleifvorgang, um den Schleifbetrag abzusenken bzw. zu erhöhen. Der Schleifbetrag ist zur Schleifdauer proportional, falls die anderen Bedingungen nicht verändert werden. Daher ist es möglich, durch Absen ken oder Erhöhen der Schleifdauer eine Absenkung bzw. eine Erhöhung des Schleifbetrags einfach zu steuern.

Wie oben beschrieben, kann die Messerbreite durch Erfassen der Meßkantenposition gemessen werden. Da die Messerbreite genau gemessen werden kann, kann der Verschleißbetrag genau kompensiert werden, so daß die Messerkantenposition der An fangsposition entspricht. Dadurch kann ein genauer und schneller Schneidevorgang an einer vorgegebenen Schneidpo sition ausgeführt werden.

Da der Verschleißbetrag des Schneidmessers berechnet und kompensiert werden kann, kann ein genauer Schneidevorgang längs einer Schneidlinie ausgeführt werden.

Da wenigstens ein Teil der Positionserfassungseinrichtung in unmittelbarer Nähe zum Schneidmesser in dem frei drehbaren zylindrischen Körper vorgesehen ist, kann die Meßeinrichtung kleine Abmessungen haben, außerdem kann die Messung schnell und genau ausgeführt werden.

Da die Messerkantenposition durch Herstellen eines Kontakts zwischen dem Erfassungselement und der Messerkante mechanisch und direkt erfaßt wird, kann die Messung schnell und genau ausgeführt werden.

Somit wird eine Rückkopplungssteuerung in der Weise ausge führt, daß der Schleifbetrag des Schneidmessers auf einen als geeignet angesehenen Schleifbetrag eingestellt wird, wobei es nicht notwendig ist, im Hinblick auf eine Absenkung der Schleifleistung einen übermäßigen Schleifbetrag einzustellen, so daß ein übermäßiges Schleifen verhindert werden kann. Im Ergebnis werden die Lebensdauern des Schneidmessers und des Schleifsteins verlängert. Da außerdem ein übermäßiges Schlei fen verhindert werden kann, kann die für das unnötige Schlei fen erforderliche und daher verschwendete Zeit eingespart werden. Die Schleifleistung des zum Schleifen verwendeten Schleifsteins nimmt allmählich ab, wenn die kumulierte Schleifdauer länger wird, weshalb der Schleifvorgang unzurei chend werden kann und die Schräge des Schneidmessers sich verschlechtern kann; wegen der Rückkopplungssteuerung auf ei nen geeigneten Schleifbetrag kann jedoch ein unzureichendes Schleifen vermieden werden. Daher wird die Schräge des Schneidmessers aufrechterhalten, so daß Probleme beim Schnei den verringert werden können. Weil darüber hinaus die Absen kung der Schleifleistung des zum Schleifen verwendeten Schleifsteins ermittelt werden kann, können der Zeitpunkt für den Austausch sowie die Reinigungsperiode zum Beseitigen ei ner Verschmutzung des Schleiforgans definiert werden. Daher ist es nicht notwendig, ein noch verwendbares Schleiforgan periodisch durch ein neues Schleiforgan zu ersetzen, wie dies bisher erforderlich war, oder das Schleiforgan in Abhängig keit von der Erfahrung der Bedienungspersonen zu ersetzen. Auf diese Weise kann der Zeitpunkt zum Austausch des Schleif organs definiert werden, außerdem kann die Anzahl der Wartun gen abgesenkt werden.

Der Schleifbetrag wird durch Verlängern oder Verkürzen der Schleifdauer in einem Schleifvorgang erhöht bzw. erniedrigt. Da die Schleifdauer einfach gesteuert werden kann, ist auch die Steuerung des Schleifbetrags einfach.

Außerdem wird gemäß der Erfindung der Schleifbetrag durch Messen der Breite des Schneidmessers gemessen, so daß der Schleifbetrag einfach, schnell und genau gemessen werden kann, ohne die Effizienz des Schneidevorgangs abzusenken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh rungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Hauptkomponenten einer Schneide maschine mit einer Schneidmesser-Meß einrichtung;

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittansicht eines Auf baus zum Messen der Messerbreite in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funkti onsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs form;

Fig. 4 eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines besonderen Aufbaus zum Messen der Messer breite in der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh rungsform;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Prozeduren zur Berechnung der Messerbreite in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Aufbaus einer Schleifvorrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht der Schleif vorrichtung längs der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine weitere vergrößerte Schnittansicht der Schleifvorrichtung längs der Linie VII-VII in Fig. 7;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Schleif vorgangs eines Schneidmessers in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 10 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Auf baus der Steuereinrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 11 eine Schnittansicht zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er findung;

Fig. 12 die bereits erwähnten Graphen, die die Bezie hung zwischen der Schleifhäufigkeit und dem Schleifbetrag eines Schleifsteins zum Schlei fen eines Schneidmessers veranschaulicht; und

Fig. 13A, B die bereits erwähnten Graphen, die die Bezie hung zwischen der Schleifdauer und dem Schleifbetrag eines üblichen Schleifsteins bzw. eines Schleifmessers veranschaulichen.

Fig. 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines grundlegenden Aufbaus eines Schneidkopfs 1 einer Schneidemaschine, die mit einer Messerbreiten-Meßeinrich tung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist. Auf einer flachen Unterstützungsfläche 5, die aus mehreren Bürsten 4 mit steifen Borsten aufgebaut ist, sind mehrere Bahnmaterialien 3, wie etwa gewebte Ware, in übereinanderliegenden Schichten gelagert. Der Schneidkopf 1 der Schneidvorrichtung zum Schneiden dieser Bahnmate rialien in eine gewünschte Form umfaßt als Hauptkomponen ten ein Schneidmesser 6, einen Kopfblock 9 zum Hin- und Herbewegen des Schneidmessers 6 in Richtung der zur Un terstützungsfläche 5 senkrechten Z-Achsenrichtung mittels eines Schneidmesser-Oszillationsmotors, einen Druck luftzylinder 11 zum Verschieben des Kopfblocks 9 in Z-Achsenrichtung nach oben bzw. nach unten, eine Bewegungs einrichtung 13 zum Bewegen des Druckluftzylinders 11 in Z-Achsenrichtung, so daß die Kante des Schneidmessers 6 zur Oberfläche 7 der Bahnmaterialien 3 einen vorgegebenen Spalt L₁ bilden kann, eine Fußpreßeinrichtung 14, die ein Preßelement bildet, das die auf der Unterstützungsfläche 5 gestapelten Bahnmaterialien in der Umgebung des Schneidmessers 6 nach unten preßt, eine Positionserfas sungseinrichtung 16, die die Position der Fußpreßeinrich tung 14 in Z-Achsenrichtung erfaßt, sowie eine Steuerein richtung 17, die die Bewegungseinrichtung 13 als Antwort auf das Ausgangssignal der Positionserfassungseinrichtung 16 steuert.

In den Kopfblock 9 ist ein (nicht gezeigter) Kurbelmecha nismus eingebaut. Durch diesen Kurbelmechanismus wird das Schneidmesser 6 längs der Z-Achse in hin und her gehende Schwingungen versetzt. Zur Drehung des Schneidmessers 6 um die Z-Achse ist außerdem eine Dreheinrichtung 15 vor gesehen, die so beschaffen ist, daß sie zur Ausführung des Schneidevorgangs die Messerkante in eine im voraus programmierte Richtung orientiert. Der Kopfblock 9 wird zusammen mit dem Schneidmesser 6 durch den Druckluftzy linder 11 längs eines Paars von parallelen Führungswellen 49a, 49b vertikal verschoben und angetrieben. An der Schneidstartposition oder an der Position, an der die Schneidrichtung um einen großen Winkel geändert worden ist, wird eine Kolbenstange 18 des Druckluftzylinders 11 eingefahren, wodurch das Schneidmesser 6 durch die Bahn materialien 3 dringt. Ebenso wird an den Positionen, an denen kein Schnitt ausgeführt werden soll, das Schneid messer 6 aus den Bahnmaterialien 3 herausgezogen, so daß die Kante 6a des Schneidmessers 6 den vorgegebenen Ab stand L₁ hat. Der Druckluftzylinder 11 ist an einer Gleitplatte 10 befestigt. Die untere Grenze ist in dem Fall, in dem der Kopfblock 9 abgesenkt wird, durch einen Anschlag festgelegt, wobei die Schneidposition des Schneidmessers 6 fest ist.

Der Kopfblock 9 besitzt eine Ausgangswelle 50, die sich in Z-Richtung hin und her bewegt und an der das Schneid messer 6 in der Weise angebracht ist, daß es um die Z-Achse drehbar und von der Ausgangswelle 50 abnehmbar ist. Das Schneidmesser 76 ist durch einen angenähert geraden, kreisförmigen zylindrischen Drehachsen-Hauptkörper 15a sowie durch einen Arbeitsring 51 geschoben. Der Arbeits ring 51 ist durch das von einem außerhalb des Drehachsen-Hauptkörpers 15a angebrachten Motor 52 über einen Syn chronriemen 52a an ein oberes Zahnrad 51a übertragene Drehmoment um die Z-Achse frei drehbar, wodurch die Kante des Schneidmessers 6 entsprechend dem Schneidprogramm in Schneidrichtung orientiert werden kann. Der Drehachsen-Hauptkörper 15a ist an der Gleitplatte 10 befestigt.

Im Arbeitsring 51 sind Schleifwalzen 53a, 54a; 53b, 54b vorgesehen, die beiderseits des Schneidmessers 6 und paarweise übereinander angeordnet sind. Diese Walzen bilden Schleifsteine, die das Schneidmesser 6 während des Schneidevorgangs nicht berühren. Die Schleifwalzen 53a, 54a; 53b; 54b werden durch ein Innenzahnrad 55 gedreht und angetrieben, das am Arbeitsring 51 so vorgesehen ist, daß es koaxial und relativ zum Arbeitsring 51 frei dreh bar ist. Beim Schleifen wird ein Nockenring 57, der un terhalb des Innenzahnrades 55 und koaxial zu diesem vor gesehen ist, von außen gehalten. Hierbei wird er entspre chend der Drehrichtung des Arbeitsrings 51 so verschoben, daß entweder das eine Paar von Schleifwalzen 53a, 54a oder das andere Paar von Schleifwalzen 53b, 54b abwech selnd mit der Schneidfläche des Schneidmessers 6 in Kon takt gelangt. Die Querschnittsform des Schneidmessers 6 senkrecht zur Z-Achse ist zu der durch die Kante verlau fenden geraden Linie angenähert symmetrisch, wobei sich die Messerflächen auf beiden Seiten an der Kante in einem spitzen Winkel schneiden. Wenn die Messerflächen auf beiden Seiten abwechselnd geschliffen werden, nimmt die Messerbreite des Schneidmessers 6 aufgrund des Ver schleißbetrags der Messerflächen auf beiden Seiten ab.

Das Innenzahnrad 55 wird durch einen Motor 58 über einen Synchronriemen 59 gedreht und angetrieben.

Die Bewegungseinrichtung 13 umfaßt eine Schraubenspindel 19, die in ein an der Gleitplatte 10 befestigtes Mutter element 10a geschraubt ist, eine Riemenscheibe 20, die am oberen Ende der Schraubenspindel 19 befestigt ist, einen Z-Achsen-Hebemotor 21 zum Drehen und Antreiben der Schraubenspindel 19 in den durch die Pfeile A1, A2 ange zeigten Richtungen, eine Riemenscheibe 24, die an einer Ausgangswelle 23 des Z-Achsen-Hebemotors 21 befestigt ist, einen Synchronriemen 25, der zwischen den Riemen scheiben 20, 24 gespannt ist, sowie ein Paar von Begren zungsschaltern 26a, 26b, die die obere Grenzposition bzw. die untere Grenzposition des Mutterelements 10a erfassen.

Wenn der Druckluftzylinder 11 ausgefahren wird und das Schneidmesser 6 in die durch die Bewegungseinrichtung 13 bestimmte Ruheposition (in der kein Schneidevorgang aus geführt wird) hochgezogen wird, schleifen die Schleifwal zen 53a, 54a; 53b, 54b die Kante, woraufhin die Messer breite gemessen wird. Nach Ausüben einer Preßkraft mit tels eines Arbeitsstifts 61 der Messerbreiten-Erfassungs einrichtung 60 auf einen Erfassungsstift 62, wodurch die ser vorwärtsbewegt wird, wird dieser zurückgezogen, wobei anhand der geänderten Bewegungsstrecke die Position der Messerkante, die dem Verschleißbetrag des Schneidmessers 6 entspricht, erfaßt wird. Wenn daher der Erfassungsstift 62 mit der Messerkante durch Vorwärtsbewegen des Erfas sungsstifts 62 in Kontakt gelangt, wird die Preßkraft erfaßt, ferner wird dann, wenn der Erfassungsstift 62 zurückgezogen ist und die Preßkraft verschwindet, die Position der Messerkante angezeigt. Wenn das Schneidmes ser 6 verschlissen ist, ändert sich die Position der Kante in bezug auf die Vorderseite des Erfassungsstifts 62.

Fig. 2 zeigt einen Aufbau der Messerbreiten-Erfassungs einrichtung 60 und des Erfassungsstifts 62. Über dem Arbeitsring 51 ist ein Maschinennullpunkt-Ansatz 56 vor gesehen, der dazu verwendet wird, die Richtung der Kante des Schneidmessers 6 in bezug auf die Referenzrichtung um die Drehachse 8 zu erfassen. Die Messerbreite kann gemes sen werden, wenn die Kante in eine bestimmte Richtung orientiert ist. Die Steuereinrichtung 2 ist für die Mes sung der Messerbreite und für die Rückkopplungssteuerung des Schleifbetrags vorgesehen.

Der Schneidkopf 1 ist mit einer Meßpositionserfassungs einrichtung 30 oder dergleichen versehen, die beispiels weise ein Näherungsschalter ist, der die Meßposition (den in Fig. 2 gezeigten Zustand) erfaßt, in der das Schneid messer 6 aus den Bahnmaterialien 3 herausgezogen ist. Auf der Grundlage des Ausgangssignals der Meßpositionserfas sungseinrichtung 30 wird der Erfassungsstift 62 in einer Richtung bewegt, in der er aus einer in einem Abstand von der Kante 66 des Schneidmessers 6 befindlichen zurückge zogenen Position an die Messerkante 66 soweit angenähert wird, bis er mit der Messerkante 66 in Kontakt gelangt; dann wird er in einer von der Kante 66 ausgehenden Rich tung in die Rückzugsposition zurückgezogen. Dabei wird von der Steuereinrichtung 2 eine Operation ausgeführt, mit der die Strecke ermittelt wird, die die Rückzugsposi tion des Erfassungsstifts 62 von dessen Kontaktposition mit der Kante 66 trennt.

Die Meßpositionserfassungseinrichtung 30 ist am Drehach sen-Hauptkörper 15a befestigt und wird entsprechend der vertikalen Bewegung der Gleitplatte 10 aufwärts und ab wärts bewegt.

Das Schneidmesser 6 verläuft durch den Arbeitsring 51 so, daß es in Aufwärts- und Abwärtsrichtung frei verschiebbar ist, wobei der Arbeitsring 51 durch einen Schneidmesser-Drehantriebsmotor 52 um die Drehachse 8 gedreht und ange trieben wird, so daß die Kante in eine vorgegebene Schneidrichtung orientiert werden kann. An der unteren Seite des Drehantriebsmotors 52 ist ein Getriebeblock 58a des Arbeitsrings 51 drehbar vorgesehen. An der Ausgangs welle eines Schleifantriebsmotors 58 ist eine Riemen scheibe 58a befestigt, wobei der Synchronriemen 59 zwi schen der Riemenscheibe 58a und dem Innenzahnrad 55 ge spannt ist. Ein Planetenrad 65 ist mit dem Innenzahnrad 55 in Eingriff, wobei das Drehmoment über eine am Plane tenrad 65 koaxial befestigte Welle 75a an ein Paar von Schleifwalzen 53a, 54a übertragen wird, die auf beiden Seiten des Schneidmessers 6 vorgesehen sind, um die Wal zen 53a, 54a zu drehen und anzutreiben. Diese Schleifwal zen werden mit dem Schneidmesser 6 abwechselnd in Kontakt gebracht, um so die Kante 6 zu schleifen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Z-Achsen-Hebemotor 21 an einem Rahmen 12 angebracht. Für einen solchen Motor wird beispielsweise ein Schrittmotor verwendet. Die Ganghöhe der Schraubenspindel 19 beträgt ungefähr 3 mm/Umdrehungen. Die Grenzschalter 26a, 26b sind am oberen Ende und am unteren Ende eines Hubweges L₂ von 50 mm angeordnet, wobei unter der Annahme, daß die Impulsrate des Z-Achsen-Hebemotors 21 1000 Impulse/s beträgt, die Gleitplatte 10 mit einer Geschwindigkeit von 40 mm/s nach oben bzw. nach unten bewegt werden kann. Wenn sich der Schaltzustand eines der beiden Grenzschalter 26a oder 26b verändert, gibt die Steuereinrichtung 17 ein Stoppsignal aus, um den Z-Achsen-Hebemotor 21 anzuhalten. Die Gleit platte 10 kann in Z-Achsenrichtung längs einer (nicht gezeigten) Führungsrille, die im Rahmen 12 des Schneid kopfes 1 ausgebildet ist, frei gleiten.

Die Fußpreßeinrichtung 14 ist am unteren Ende von Füh rungswellen 14a, 14b befestigt, die am Arbeitsring 51 vorgesehen sind. Am oberen Ende der Führungswellen 14a, 14b sind Federn vorgesehen, um die Fußpreßeinrichtung 14 in einer von der Oberfläche 7 des Bahnmaterials 3 wegfüh renden Richtung zu schieben. Ein an der Gleitplatte 10 befestigter Druckluftzylinder 27, ein am vorderen Ende der Kolbenstange 28 des Druckluftzylinders 27 befestigtes Anbringungsteil 29 sowie eine Walze 29a, die am unteren Ende des Anbringungsteils 29 drehbar angebracht ist, pressen die Fußpreßeinrichtung 14 in Z-Achsenrichtung auf die Oberfläche 7 der Bahnmaterialien 3. Der Hub L₃ der Kolbenstange 28 des Druckluftzylinders 27 liegt bei spielsweise in einem Bereich von 20 bis 30 mm.

Um die Dicke der übereinander gestapelten Bahnmaterialien 3 zu erfassen, kann die Fußpreßeinrichtung 14 verwendet werden. Hierzu wird in einem Zustand, in dem der Druck luftzylinder 27 ausgefahren ist, die Gleitplatte 10 durch den Z-Achsen-Hebemotor 21 abgesenkt. Wenn im Absenkprozeß die Fußpreßeinrichtung 14 gegen die Oberfläche 7 der Bahnmaterialien 3 stößt, wird der Z-Achsen-Hebemotor 21 angehalten. Dieser Anschlagzustand der Fußpreßeinrichtung 14 wird von einer Positionserfassungseinrichtung 16 er faßt.

Die Positionserfassungseinrichtung 16 enthält eine von dem Anbringungsteil 29 nach oben sich erstreckende Zahn stange 33, um die Walze 29a, die an der Fußpreßeinrich tung 14 in Anschlag ist, nach unten zu drücken, ein Rit zel 34, das mit der Zahnstange 33 in Eingriff ist, sowie einen Drehgeber 35, der den Betrag der Drehung des Rit zels 34 erfaßt. Der Drehgeber 35 ist am Drehachsen-Haupt körper 15a befestigt. Wenn der Zählwert eines solchen Drehgebers 35 einen beliebigen im voraus festgelegten Wert L₄ erreicht, wird der Z-Achsen-Hebemotor 21 angehal ten.

Fig. 3 veranschaulicht die Rückkopplungssteuerung durch die Steuereinrichtung 2. Der Betrieb beginnt im Schritt a1, woraufhin im Schritt a2 die Betriebsbedingungen fest gelegt werden. Als Betriebsbedingungen werden die Häufig keit des Schleifens relativ zum Schneiden, der Zeitablauf der Messung des Schleifbetrags sowie der geeignete Schleifbetrag für einen Schleifvorgang des Schneidmessers festgelegt. Die Meßhäufigkeit und der geeignete Schleif betrag werden im voraus als Voreinstellungswerte auf der Grundlage der tatsächlichen Daten festgelegt, wobei die Voreinstellungswerte automatisch gegeben werden, solange keine andere Eingabe vorgenommen wird. Alternativ können durch die Eingabe der Arten der zu schneidenden Bahnmate rialien, der Art des Messers und der Art des Schleif steins für die Schleifwalzen in Form von Daten geeignete Voreinstellungswerte in Abhängigkeit von der jeweiligen Kombination gewählt werden. Wenn die Textilware bei spielsweise steif ist, wird der geeignete Schleifbetrag höher eingestellt, während er niedriger eingestellt wird, wenn die Textilware weich ist. Die Häufigkeit des Schlei fens ist beispielsweise so festgelegt, daß bei jedem Schneidevorgang über eine bestimmte Dauer oder eine be stimmte Strecke ein Schleifvorgang ausgeführt wird. Was den zeitlichen Zeitverlauf der Messung betrifft, kann beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Schleifvorgängen als Meßzyklus festgelegt werden, ferner werden die Meßbe dingungen festgelegt.

Im Schritt a3 wird der Schneidevorgang der Bahnmateriali en ausgeführt. Im Schritt a4 wird der Schleifvorgang entsprechend den eingestellten Bedingungen ausgeführt. Der Schleifvorgang wird ausgeführt, wenn einerseits die Häufigkeitsbedingung erfüllt ist und das Schneidmesser 6 aus den Bahnmaterialien 3 herausgezogen ist und wenn andererseits der Winkel des Schneidmessers 6 sich stark geändert hat oder der Schneidkopf 1 ein anderes Schneid muster erhalten hat oder der Schneidevorgang abgeschlos sen ist oder auf einen Vorschub der Bahnmaterialien 3 gewartet wird. Im Schritt a5 wird festgestellt, ob die kumulierte Anzahl der Schleifvorgänge den im voraus ein gestellten Meßzyklus erreicht hat. Wenn der im voraus eingestellte Meßzyklus von beispielsweise ungefähr 100 Schleifvorgängen nicht erreicht ist, werden die Schritte a3 und a4 wiederholt. Wenn im Schritt a5 festgestellt wird, daß der Meßzyklus erreicht ist, wird der Schleifbe trag im Schritt a6 in einem im voraus festgelegten zeit lichen Verlauf gemessen. Die Messung während des Schnei devorgangs benötigt Zeit und verzögert das schneiden, weshalb die Messung ausgeführt wird, wenn der Schneide vorgang der Bahnmaterialien für eine Einheit beendet ist, wenn auf den Vorschub der Bahnmaterialien gewartet wird oder wenn das Schneidmesser 6 angehalten wird. Wenn in dieser Periode der nächste Schleifvorgang ausgeführt wird, kann die Änderung des Schleifbetrags durch diesen Schleifvorgang vernachlässigt werden. Im Schritt a7 wird der gemessene Schleifbetrag mit einem als geeignet ange sehenen Schleifbetrag verglichen. Anhand des Vergleichs ergebnisses wird im Schritt a8 beurteilt, ob die Schleif wirkung übermäßig ist oder nicht. Wenn die Schleifwirkung nicht übermäßig ist, wird im Schritt a9 beurteilt, ob die Schleifwirkung unzureichend ist. Wenn im Schritt a9 fest gestellt wird, daß die Schleifwirkung unzureichend ist, wird im Schritt a10 die Lebensdauer des Schleifsteins mit der Schleifdauer eines Schleifvorgangs in Beziehung ge setzt. Im Schritt all wird beurteilt, ob die Schleifdauer für einen Schleifvorgang die in Fig. 13A gezeigte Dauer t₃ erreicht, die dem Ende der Lebensdauer des Schleif steins entspricht, und ob die Rate der Zunahme des Schleifbetrags bei Erhöhung der Schleifdauer gering ist.

Wenn das Ende der Lebensdauer des Schleifsteins nicht erreicht ist, wird die Schleifdauer für einen Schleifvor gang im Schritt a12 erhöht, so daß der Schleifbetrag einen geeigneten Wert erreichen kann. Wenn im Schritt a8 festgestellt wird, daß der Schleifvorgang übermäßig ist, wird die Schleifdauer für einen Schleifvorgang im Schritt a13 erniedrigt, so daß der Schleifbetrag an einen geeig neten Wert herangeführt werden kann. Wenn die Schritte a12 und a13 durchlaufen worden sind, findet ein Rück sprung zum Schritt a3 und den folgenden Schritten statt, so daß eine Rückkopplungssteuerung zur Anpassung des Schleifbetrags ausgeführt wird. Wenn im Schritt all fest gestellt worden ist, daß das Ende der Lebensdauer des Schleifsteins erreicht ist, wird im Schritt a14 ein Alarm ausgegeben, der der Bedienungsperson meldet, daß der Schleifstein zu ersetzen ist. Eine Erhöhung oder eine Erniedrigung der Schleifdauer wird beispielsweise in bestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Wenn der Schleif betrag in einer einzigen Rückkopplungssteuerung keinen geeigneten Wert erreicht, kann der geeignete Wert durch Wiederholen der Rückkopplungssteuerung erzielt werden. Alternativ kann auf der Grundlage der Lebensdauerkennli nie des Schleifsteins, die in Fig. 13 gezeigt und in Form von Tabellendaten gespeichert ist, die Erhöhungs- oder Erniedrigungsdauer bestimmt werden.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die einen besonderen Aufbau für die Messung der Messerbreite zeigt. Die Mes serbreiten-Erfassungseinrichtung 60 gemäß dieser Ausfüh rungsform ist in dem Arbeitsring 51 vorgesehen und umfaßt einen ersten Block 101, der den Erfassungsstift 62 ent hält, sowie einen zweiten Block 102, der in radialer Richtung auf Seiten des Drehachsen-Hauptkörpers 15a und außerhalb des ersten Blocks 101 vorgesehen ist. Der erste Block 101 enthält ein Halteelement 104 mit einem Feder aufnahmeloch 103 und einer geraden kreisförmigen zylin drischen inneren Umfangsfläche, wobei das Halteelement 104 am Arbeitsring 51 befestigt ist, und eine erste Druckfeder 105, die in dem Federaufnahmeloch 103 enthal ten ist und den Erfassungsstift 62 umgibt. Der Erfassun gsstift 62 besitzt einen geraden kreisförmigen zylindri schen Abschnitt 106 mit kleinerem Durchmesser (der im folgenden als "Abschnitt mit kleinem Durchmesser" be zeichnet wird) und einen geraden kreisförmigen zylindri schen Abschnitt 107 mit größeren Durchmesser (der im folgenden als "Abschnitt mit großem Durchmesser" bezeich net wird), die an einem Ende des Abschnitts 106 mit klei nem Durchmesser verbunden sind, sowie einen Anschlagring 108, der in der Nähe des dem Schneidmesser 6 gegenüber befindlichen Endabschnitts des Abschnitts 106 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist und der verhindert, daß der Erfassungsstift 62 aus dem Federaufnahmeloch 103 aufgrund der Federkraft der ersten Druckfeder 105 austritt.

In dem Zustand, in dem der Erfassungsstift 62 durch den Anschlagring 108 verriegelt ist, damit er nicht aus dem Federaufnahmeloch 103 austreten kann, stehen das vordere Ende 106a des Abschnitts 106 mit kleinem Durchmesser des Erfassungsstifts 62, das dem Schneidmesser 6 gegenüber liegt, sowie ein entgegengesetztes Ende 107a des Ab schnitts 107 mit großem Durchmesser, das vom Abschnitt 106 mit kleinem Durchmesser entfernt ist, auf beiden Seiten des Halteelements 104 vor. Dieser erste Block 101 wird durch Drehen des Arbeitsrings 51 um die Drehachse 8 gedreht.

Der zweite Block 102 enthält ein Gehäuse 110, das am Drehachsen-Hauptkörper 115a befestigt ist, ein Preßele ment 111, das im Gehäuse 110 aufgenommen ist, einen li nearen Schrittmotor 63, der am Gehäuse 110 befestigt ist, um das Preßelement 111 so anzutreiben, daß es an die Drehachse 8 angenähert und von dieser entfernt wird, sowie einen Näherungsschalter 112, der die Verschiebung des Preßelements 111 erfaßt. Das Preßelement 111 enthält seinerseits einen Zylinder 113 sowie einen im Zylinder 113 verschiebbar aufgenommenen Kolben 114. Der Zylinder 113 ist aus einem zylindrischen Abschnitt 115 mit kleinem Durchmesser und aus einem zylindrischen Abschnitt 116 mit großem Durchmesser aufgebaut, welche in axialer Richtung an einem Ende des zylindrischen Abschnitts 115 mit klei nem Durchmesser zu einem einzigen Teil verbunden sind. In dem zylindrischen Abschnitt 116 mit großem Durchmesser ist eine Kolbenkammer 117 ausgebildet, in der der Kolben 114 angeordnet ist, während im zylindrischen Abschnitt 115 mit kleinem Durchmesser ein Federaufnahmeloch 119 ausgebildet ist, in dem eine Kolbenstange 118 angeordnet ist, die sich koaxial vom Kolben 114 erstreckt. In dem Federaufnahmeloch 119 ist um die Kolbenstange 118 eine zweite Druckfeder 120 angeordnet, wobei der Kolben 114 durch diese Feder 120 in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 8 elastisch nach außen, d. h. in Fig. 4 nach links geschoben wird. Die Federkonstante der zweiten Druckfeder 120 ist größer als diejenige der ersten Druck feder 105.

Im Gehäuse 110 ist eine Bohrung 121 zum Einschieben des zylindrischen Abschnitts 115 mit kleinem Durchmesser des Zylinders 113 ausgebildet, wobei der zylindrische Ab schnitt 115 mit kleinem Durchmesser durch die Bohrung 121 aus dem Gehäuse 110 vorstehen kann, wenn die Ausgangs welle 122 des linearen Schrittmotors 63 in Fig. 4 nach rechts ausgefahren ist. Außerdem sind bei in Fig. 4 nach links geschobener Ausgangswelle 122 der Arbeitsstift 61 am vorderen Ende der Welle 123 des zylindrischen Ab schnitts 115 mit kleinem Durchmesser und das Ende 107 des zylindrischen Abschnitts 107 mit großem Durchmesser des Erfassungsstifts 62 voneinander um einen Spalt D₁ ge trennt. Ähnlich sind das Ende 106a des Abschnitts 106 mit kleinem Durchmesser des Erfassungsstifts 62 und die Kante 66 des Schneidmessers 6 um einen Spalt D₂ voneinander getrennt. Das Ende 124 des zylindrischen Abschnitts 116 mit großem Durchmesser des Zylinders 113 und das dem Ende 124 gegenüberliegenden Ende 125 des Kolbens 114 sind voneinander um einen Spalt D₃ getrennt. Das Ende 126 des zylindrischen Abschnitts 115 mit kleinem Durchmesser und das dem Ende 126 gegenüberliegende Ende 127 der Kolben stange 118 sind voneinander um einen Spalt D₄ getrennt. Für den Spalt D₁ wird beispielsweise ein Wert von 1,5 mm gewählt, für den Spalt D₂ ein Wert von 7,5 mm, für den Spalt D₃ ein Wert von 1,0 mm und für den Spalt D₄ ein Wert von 1,0 mm.

In den zylindrischen Abschnitt 116 mit großem Durchmesser des Zylinders 113 sind Führungsschlitze 128a, 128b ausge bildet, die sich in axialer Richtung erstrecken, ferner sind in die Führungsschlitze 128a, 128b Führungsstifte 129a, 129b, die am Kolben 114 befestigt sind, beweglich eingeschoben.

Der lineare Schrittmotor 63 besitzt eine Schrittweite von 0,029 mm/Impuls und eine Ganghöhe von 0,7 mm/Umdrehung und kann die Ausgangswelle 122 durch Ausfahren oder Ein fahren mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von 12 mm/s bei beispielsweise 420 Impulsen/s antreiben oder verschieben.

In dem zylindrischen Abschnitt 116 mit großem Durchmesser des Zylinders 113 ist ein Anschlagposition-Erfassungs schalter 130 zur Erfassung des Kontakts des vorderen Endes 106a des Erfassungsstifts 62 mit der Kante 66 des Schneidmessers 6 vorgesehen, wobei dann, wenn der An schlagposition-Erfassungsschalter 130 im Aus-Zustand des Näherungsschalters 112 eingeschaltet wird, d. h. dann, wenn die Ausgangswelle 122 des linearen Schrittmotors 63 ausgefahren wird, um das Preßelement 113 im Gehäuse in Fig. 4 nach rechts zu bewegen, festgestellt wird, daß das vordere Ende 106a des Erfassungsstifts 62 an der Kante 66 anstößt, so daß die Messerbreite wie oben erwähnt gemes sen werden kann. Aus dem Unterschied der Messerbreite vor und nach dem Schleifvorgang ergibt sich der Schleifbetrag des Schneidmessers 6.

Fig. 5 zeigt das Prinzip der Messung der Messerbreite in dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau. W₁ ist gleich dem Spalt D₂, wenn die Spalte D₁ und D₃ den Wert 0 besitzen. Unter der Annahme, daß die Messerbreite des Schneidmessers 6 den Wert W₂ besitzt, ist der Abstand W₃ vom vorderen Ende 106a des Erfassungsstifts 62 zur hinteren Kante 68 des Schneidmessers 6 wegen der mechanischen Konfiguration der Messerbreiten-Erfassungseinrichtung 60 und des Schneid messers 6 konstant. Der Abstand W₁ wird direkt erfaßt, so daß die Messerbreite W₂ durch Berechnen von W₂ = W₃ - W₁ bestimmt wird. Die Messerbreite kann auch in kontaktlosem Zustand, beispielsweise auf optischem Weg unter Verwen dung von Laserstrahlen gemessen werden. Der Schleifbetrag kann dann ebenfalls aus der Änderung des Abstandes W₁, d. h. aus der Änderung der Messerkantenposition ermittelt werden. Die Kantenposition kann nicht nur durch direkten Kontakt auf mechanische Weise, sondern auch optisch oder elektrisch unabhängig von der Herstellung eines Kontakts erfaßt werden.

Wenn die Messerbreite genau gemessen ist, wird die Posi tion der Messerkante 66 selbst dann genau berechnet, wenn sich die Breite des Schneidmessers 6 aufgrund eines Ver schleißes oder eines Austauschs geändert hat. Wenn die dem Schneidkopf 1 übermittelten Schneiddaten hinsichtlich der Änderung der Messerbreite kompensiert sind, kann das Bahnmaterial 3 genau längs einer gewünschten Schneidlinie geschnitten werden.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen einen Aufbau zum Schleifen des Schneidmessers 6. Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht, während die Fig. 7 und 8 verschiedene Schnittansichten längs der Linie VII-VII in Fig. 6 sind.

Die Antriebskraft von einem Motor 58 wird über eine Rie menscheibe 58a und einen Synchronriemen 59 an die äußere Umfangsseite des Innenzahnrades 55 übertragen. Eine Rotationsübertragungseinrichtung 67 überträgt die Drehung des mit der inneren Umfangsseite des Innenzahnrades 55 in Eingriff befindlichen Planetenrades 65 an die Schleifwal zen 53a, 53b, 54a, 54b, während eine Verriegelungsein richtung 69 die Drehung des Arbeitsrings 51 anhält bzw. den angehaltenen Zustand beendet.

Der Arbeitsring 51 ist an dem an der Gleitplatte 10 befe stigten Drehachsen-Hauptkörper 15a über ein Paar von oberen und unteren Lagern 71, 72 drehbar angebracht. Über dem Arbeitsring 51 ist ein Maschinennullpunkt-Ansatz 56 vorgesehen. In der Nähe der Umfangskante des Maschinen nullpunkt-Ansatzes 56 ist ein Maschinennullpunkt-Detektor 72 vorgesehen. Wenn sich der Vorsprung des Maschinennull punkt-Ansatzes an der Position des Maschinennullpunkt-Detektors 73 befindet, ist die Referenzrichtung der Kante des Schneidmessers 6 erreicht.

In der Rotationsübertragungseinrichtung 67 ist das Plane tenrad 65 an einer Welle 75a befestigt. In der Nähe die ser Welle 75a ist parallel eine weitere Welle 75b ange ordnet, wobei an den Wellen 75a und 75b befestigte Zahn räder 76a bzw. 76b in gegenseitigem Eingriff sind. Somit wird das Drehmoment des Planetenrades 65 über ein Zahnrad 76a zum anderen Zahnrad 76b und von diesem zur Welle 75b, an der das Zahnrad 76b befestigt ist, übertragen. An der anderen Welle 75a sind zwei Riemenscheiben 77a, 77b so befestigt, daß zwischen ihnen in axialer Richtung ein Spalt vorhanden ist. Das gleiche gilt für die andere Welle 75b. Zwischen diesen Riemenscheiben ist ein Ende von Oszillationselementen 79a, 79b schwingfähig einge paßt. In das andere Ende der Oszillationselemente 79a, 79b dringen Wellen 80a, 80b ein, wobei die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b an beiden Enden der Wellen 80a bzw. 80b drehbar angeordnet sind.

Am Drehachsen-Hauptkörper 15a ist ein Anbringungsteil 81 befestigt, weiterhin ist am Anbringungsteil 81 eine Ver riegelungseinrichtung 69 vorgesehen. Die Verriegelungs einrichtung 69 enthält einen Druckluftzylinder 82, der am Anbringungsteil 81 befestigt ist, und ein Anschlagteil 83, das am vorderen Ende der Kolbenstange des Druck luftzylinders 82 befestigt ist. Das Anschlagteil 83 stößt an die äußere Umfangsfläche eines gezahnten Teils 57a eines Nockenrings 57 an oder entfernt sich von diesem, so daß die Drehung des Nockenrings 57 angehalten werden kann.

Wie in Fig. 8 gezeigt, sind in dem Nockenring 57 Nocken rillen 84a, 84b, die in radialer Richtung von der inneren Umfangsfläche konvex nach außen gekrümmt sind, sowie zwei Eindringlöcher 86a, 86b ausgebildet, die sich in Umfangs richtung auf beiden Seiten des Anschlagteils 85 erstrecken. In den Nockenrillen 84a, 84b sind Kurvenrollen 87a, 87b einteilig mit den Oszillationselementen 79a, 79b angeordnet und werden durch die Nockenoberfläche geführt. In den Oszillationselementen 79a, 79b sind die beiden Enden einer Zugfeder 88 befestigt, ferner sind die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b so vorgespannt, daß sie sich aufeinander zu bewegen. Wenn die Kurvenrollen 87a, 87b in radialer Richtung nach außen weisen, d. h. wenn die Kurvenrollen 87a, 87b den Nockenrillen 84a, 84b gegen überliegen, sind sie durch die Federkraft in eine Rich tung vorgespannt, daß sie an der Nockenoberfläche ansto ßen.

Das Schneidmesser 6 ist in der Führungsrille eines Füh rungselements 89 im Arbeitsring 51 angeordnet und wird von dieser geführt, während ein Anbringungsteil 90 am Führungselement 89 befestigt ist. Das Anbringungsteil 90 ist mit zwei oszillierenden Armen 91a, 91b verbunden, die an Stiften 92a, 92b angelenkt sind und deren freie Enden 93a, 93b in Eindringlöcher 86a, 86b eingepaßt sind. Die oszillierenden Arme 91a, 91b sind durch eine Zugfeder 94 so vorgespannt, daß sich ihre freien Enden 93a, 93b auf einander zu bewegen. Wenn das Anschlagteil 83 vom gezahn ten Teil 57a des Nockenrings 57 entfernt ist, werden der Nockenring 57 und der Arbeitsring 51 gemeinsam gedreht, wobei die Kurvenrollen 87a, 87b in der Mitte der beiden Nockenrillen 84a, 84b verbleiben.

Wenn in diesem Zustand komprimierte Luft in den Druck luftzylinder 82 geliefert wird, wird die Kolbenstange ausgefahren, wobei das Anschlagteil 83 an der äußeren Umfangsfläche des gezahnten Teils 57a anschlägt, wodurch die Drehung des Nockenrings 57 blockiert wird. Wenn der Drehachsen-Antriebsmotor 52 gedreht und angetrieben wird, dreht sich der Arbeitsring 51 etwas in der Richtung O, ferner gelangt eine Kurvenrolle 87a in die Nockenrille 84a, während das freie Ende 93b des anderen oszillieren den Arms 91b am Anschlagteil 85 anschlägt und durch Über winden der Federkraft der Zugfeder 94 in diesem Zustand in Winkelrichtung so verschoben wird, daß es sich vom anderen oszillierenden Arm 91a entfernt. In diesem Zustand wird die Drehwirkung des Planetenrades 85 unterbunden, wobei die Drehung des Innenzahnkranzes 55 über das Plane tenrad 65, die Wellen 75a, 75b, die Zahnräder 76a, 76b und die Riemenscheiben und Riemen 95a, 95b an die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b übertragen wird. Die Drehzahl dieser Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b wird so gewählt, daß ihr Wert zwischen 4500 und 8000 min^-1 liegt, wobei die Kante des Zeitmessers 6 auf Seiten der Schleif walze 54a geschliffen wird.

Wenn sich der Drehachsen-Antriebsmotor 52 in entgegenge setzter Richtung zu drehen beginnt, wird außerdem diese Drehung an die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b übertra gen, außerdem wird der Arbeitsring 51 in der zur Dreh richtung C entgegengesetzten Richtung gedreht, während die andere Kurvenrolle 87b in die Nockenrille 84b einge schoben wird, so daß die andere Seite des Schneidmessers 6 auf Seiten der Schleifwalze 54b geschliffen wird. Wäh rend des Schleifens eines solchen Schneidmessers 6 kann der Kontaktdruck der Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b mit dem Schneidmesser 6 durch die Federkraft der Zugfeder 88 eingestellt werden. Der Schleifbetrag kann außerdem durch die Tiefe d der Nockenrillen 84a, 84b in der inneren Umfangsfläche 96 eingestellt werden. Unabhängig von der Drehposition des Schneidmessers 6 kann daher das Schneid messer 6, das mit den Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b in Kontakt ist, in dem Zustand, in dem die Drehung des Nockenrings 57 durch die Verriegelungseinrichtung 69 angehalten ist, geschliffen werden.

Da in dieser Ausführungsform die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b mit dem Schneidmesser 6 durch die Oszillation der Osziallationselemente 79a, 79b in Kontakt gelangen, verändern sich die Kontaktfläche und der Kontaktwinkel in Abhängigkeit von den Änderungen des Durchmessers, wobei selbst bei konstanter Vorspannung der Zugfeder 88 die Preßkraft auf die Schleifoberfläche veränderlich ist. Wenn sich die Beschaffenheit des Schleifmechanismus ver ändert, verändern sich auch seine Eigenschaften. Daher wird eine auf die Beschaffenheit des Schleifmechanismus bezogene Korrekturtabelle festgelegt, mit der der Ver schleiß der Schleifwalzen 53, 54a, 53b, 54b aufgrund des wiederholten Schleifens berücksichtigt wird. Hierbei wird die in der Rückkopplungssteuerung berechnete Schleifdauer korrigiert, so daß es möglich ist, die Steuerung mit hoher Genauigkeit auszuführen.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Schleif vorgangs des Schneidmessers 6. Zunächst wird im Schritt s1 der Schleifvorgang begonnen, woraufhin im Schritt s2 das Schneidmesser 6 im Schneidprozeß hochgehoben und aus den Bahnmaterialien herausgezogen wird und im Schritt s3 der Motor 58 für den Antrieb des Innenzahnkranzes betä tigt wird, um den Innenzahnkranz mit 4500 bis 8000 min^-1 zu drehen.

Im Schritt s4 wird der Drehachsenmotor 52 angehalten, ferner wird die Verriegelungseinrichtung 69 betätigt, um das Anschlagteil 83 mit der äußeren Umfangsfläche des gezahnten Teils 57 des einen oszillierenden Ring darstel lenden Nockenrings 57 in Kontakt zu bringen, wodurch die Drehung des Nockenrings 57 angehalten wird. Folglich wird im Schritt s5 der Arbeitsring 51, der ein drehbarer Rohr körper ist, in Richtung des Pfeils C in bezug auf den Nockenring 57 um -15° gedreht, wobei die Schleifwalzen 53a, 54a gegen eine Seite des Schneidmessers 6 gepreßt werden und während einer im voraus eingestellten Schleif dauer von beispielsweise ungefähr 0,2 bis 3 Sekunden einen Schleifvorgang ausführen.

Dann wird im Schritt s6 die Drehrichtung des Drehachsen motors 52 in die entgegengesetzte Richtung geändert, wird der Arbeitsring 51 um + 30° gedreht und wird die andere Seite des Schneidmessers 6 von den Schleifwalzen 53b, 54b geschliffen. Im Schritt s7 wird die Bewegungsrichtung des Drehachsenmotors 52 umgekehrt, woraufhin die Schleifwal zen 53a, 54a, 53b, 54b in ihre Anfangsposition zurückge führt werden, in der sie mit dem Schneidmesser 6 nicht in Kontakt sind. Danach wird im Schritt s8 das Anschlagteil 83 von der äußeren Umfangsfläche des gezahnten Teils 57a zurückgezogen, wird der Innenzahnrad-Antriebsmotor 58 im Schritt s9 angehalten und wird der Schleifvorgang im Schritt s10 beendet, wonach zum nächsten Schneidevorgang übergegangen wird.

Wenn für den Übergang zum nächsten Schneidmuster oder zu anderen Zwecken das Schneidmesser 6 aus den Bahnmateria lien herausgezogen wird und der Schneidevorgang unterbro chen wird, kann somit das Schneidmesser gleichmäßig und schnell unabhängig von seiner Richtung geschliffen wer den.

Fig. 10 zeigt den Aufbau der in Fig. 2 gezeigten Steuer einrichtung 2. Die Steuereinrichtung 2 enthält eine Ver arbeitungsschaltung 41, eine Eingabeeinrichtung 42, eine Speichereinrichtung 43, einen Speicher 44 und einen Zäh ler 45. Die Verarbeitungsschaltung 41 ist aus einem Mi krocomputer oder dergleichen verwirklicht. Von der Einga beeinrichtung 42 werden die Befehle und Bedingungen zum Schneiden und Schleifen eingegeben. In der Speicherein richtung 43 sind die Schneiddaten, die Voreinstellungs werte hinsichtlich des Schleifens und des Messens, die Daten hinsichtlich der Lebensdauer des Schleifsteins und dergleichen in einem Speichermedium wie etwa einer Dis kette oder einer Festplatte gespeichert. Im Speicher 44 sind der Wert der vorhergehenden Messerbreitenmessung sowie verschiedene Daten gespeichert. Der Zähler 45 wird zum Zählen der Schleifvorgänge verwendet. Der X-Achsenmo tor 46 und der Y-Achsenmotor 47 werden betätigt, wenn der Schneidkopf 1 in X-Richtung bzw. in Y-Richtung wie in Fig. 1 gezeigt bewegt wird.

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau zum Schleifen eines Schneidmessers gemäß einer weiteren Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In einem Nockenring 157 dieser Ausführungsform sind zwei in Um fangsrichtung beabstandete Führungsvorsprünge 184a, 184b ausgebildet, die in radialer Richtung von der inneren Umfangsfläche nach innen vorstehen. An diesen Nockenflä chen 197a, 197b werden in Abhängigkeit von der Drehbewe gung des Arbeitsrings 51 in bezug auf den Nockenring 157 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung die Walzen 187a, 187b geführt. An den Walzen 187a, 187b liegen die freien Enden der Arme 193a, 193b an, welche ihrerseits mit den Wellen 75a, 75b verbunden sind, so daß sie in Winkelrichtung beliebig verschiebbar sind. Zwischen den freien Enden dieser Arme 193a, 193b und Oszillationselementen 179a bzw. 179b sind Druckfedern 168a, 168b eingesetzt. Durch die Verschiebung der Walzen 187a, 187b, die durch die Nockenflächen 197a, 197b in radialer Richtung nach innen geschoben werden, werden die Oszillationselemente 179a, 179b so gepreßt, daß sie sich einander annähern. Im Er gebnis können die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b gegen das Schneidmesser 6 gepreßt werden. Außerdem wird von den Oszillationselementen 179a, 179b jeweils ein Ende der Zugfedern 188a, 188b gehalten, während das jeweils andere Ende der Zugfedern 188a, 188b vom Arbeitsring 51 gehalten wird. Durch diese Zugfedern 188a, 188b werden die Oszil lationselemente 179a, 179b und die Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b so geschoben, daß sie voneinander entfernt werden, so daß sie nach Beendigung des Schleifvorgangs zurückgestellt werden können.

In dieser Ausführungsform kann der Schubbetrag der Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b einfach durch die Höhe der Führungsvorsprünge 184a, 184b oder durch die Stärke der Druckfedern 168a, 168b eingestellt werden. Außerdem kann der Schubbetrag in Abhängigkeit von der relativen Winkelverschiebung des Arbeitsrings 51 eingestellt wer den. Wenn der Schubbetrag im Hinblick auf den Verschleiß betrag der Schleifwalzen 53a, 54a, 53b, 54b korrigiert wird, kann die Steuerung mit höherer Genauigkeit aus ge führt werden.

Die Steuerung des Schleifbetrags kann nicht nur durch die Schleifdauer und den Schubbetrag, sondern auch durch die Drehzahl des Innenzahnrad-Antriebsmotors 58 eingestellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Breite eines Schneidmessers (6) einer Schneidemaschine zum Schneiden von Bahnmaterial (3), wobei sich das Schneidmesser (6) längs einer Achse hin und her bewegt, die zu einer Unterstützungsfläche (5) senk recht ist, auf welcher das Bahnmaterial (3) angeordnet ist, wobei eine Kante (66) des Schneidmessers (6) in Schneidrich tung orientiert ist, mit
einer Positionseinstelleinrichtung (11), die das Schneidmesser (6) in eine Meßposition zurückführt, in der das Schneidmesser (6) aus dem Bahnmaterial (3) herausgezogen ist;
einer Richtungseinstelleinrichtung (51), die die Kante (66) des Schneidmessers (6) auf eine vorgegebene Meßrichtung in einer zur Richtung der Hin- und Herbewegung senkrechten Ebene ausrichtet;
einer Positionserfassungseinrichtung (60), die die Ist-Position der Schneidmesserkante (66), deren Position und de ren Richtung vorher eingestellt worden sind, erfaßt; und
einer Verarbeitungseinrichtung (41), die die tatsächli che Breite des Schneidmessers (6) aus der Differenz zwischen der von der Positionserfassungseinrichtung (60) erfaßten Ist-Position der Schneidmesserkante (66) und einer vorgegebenen Referenzposition in Meßrichtung ermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kompensationssteuereinrichtung (2), die den Schneidevorgang des Schneidmessers (6) in der Weise steuert, daß ein Verschleißbetrag des Schneidmessers (6), der auf der Grundlage der durch die Operation der Verarbeitungs einrichtung (41) erhaltenen Messerbreite berechnet wird, kom pensiert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidmesser (6) um eine zur Richtung der Hin- und Herbewegung parallele Achse frei drehbar ist und in einen Mittelabschnitt eines drehbaren Zylinderkörpers (51) einge schoben ist, der die Richtung der Messerkante (66) entspre chend seiner Drehung ändert, und
wenigstens ein Teil der Positionserfassungseinrichtung (60) in dem drehbaren zylindrischen Körper (51) in großer Nä he zum Schneidmesser (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Teil der Positionserfassungseinrichtung (60) in radialer Richtung des drehbaren zylindrischen Körpers (51) eingeschoben ist und ein Erfassungselement (62) zur Er fassung der Position der Messerkante (66) durch Ermitteln des Kontakts zwischen dem Erfassungselement (62) und der Messer kante (66) sowie eine Antriebseinrichtung (63), die das Er fassungselement (62) in Einschubrichtung antreibt, enthält, wobei die Antriebseinrichtung (63) außerhalb des drehbaren zylindrischen Körpers (51) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidemaschine mit einer Schleifeinrichtung ver sehen ist, die das Schneidmesser (6) während des Betriebs der Schneidemaschine gemäß vorgegebenen Bedingungen wiederholt schleift und umfaßt:
eine Meßeinrichtung (41), die einen Schleifbetrag des Schneidmessers (6) als Differenz zu der von der Verarbei tungseinrichtung (41) berechneten Messerbreite während des Schleifens des Schneidmessers (6) mißt, und
eine Steuereinrichtung (2), die als Antwort auf ein Ausgangssignal von der Meßeinrichtung (41) den gemessenen Schleifbetrag mit einem vorgegebenen Schleifbetrag ver gleicht, der als geeignet angesehen wird, die den Schleifbe trag im nächsten Schleifvorgang absenkt, falls der gemessene Schleifbetrag zu groß ist, und die den Schleifbetrag im näch sten Schleifvorgang erhöht, falls der gemessene Schleifbetrag zu klein ist, so daß der Schleifbetrag im nächsten Schleif vorgang näher an den als geeignet angesehenen Schleifbetrag herangeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (2) den Schleifbetrag erniedrigt oder erhöht, indem sie die Schleifdauer in einem Schleifvor gang verkürzt bzw. verlängert.