EP4615651A1 - Charakterisierung eines sägebandes einer bandsägemaschine - Google Patents

Charakterisierung eines sägebandes einer bandsägemaschine

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Publication number
EP4615651A1
EP4615651A1 EP23798764.9A EP23798764A EP4615651A1 EP 4615651 A1 EP4615651 A1 EP 4615651A1 EP 23798764 A EP23798764 A EP 23798764A EP 4615651 A1 EP4615651 A1 EP 4615651A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
saw
band
designed
measuring device
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23798764.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Hoffer
Clemens Sulz
Gerhard Wiesinger
Friedrich Bleicher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Wien
Original Assignee
Technische Universitaet Wien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Wien filed Critical Technische Universitaet Wien
Publication of EP4615651A1 publication Critical patent/EP4615651A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade

Definitions

  • the present invention relates, inter alia, to a concept for characterizing a saw blade of a band saw machine.
  • a wide variety of band saw machines are known. In industrial environments, band saw machines with computer-aided numerical control (CNC) are often used. In order to correctly control the sawing process, the machine control requires various parameters, which in many machines must be manually entered into the machine control by an operator.
  • the machine controls include suitable human-machine interfaces (HMI) for this purpose.
  • the width of the cutting channel must be taken into account when positioning the workpiece (e.g. automatically or semi-automatically). This in turn depends on the geometry of the saw band and, in known machines, must be entered manually into the machine control system.
  • the permissible cutting speed can depend on the type of saw band, for example on any setting of the teeth of the saw band or on the material of the saw teeth (e.g. high-speed steel or hard metal).
  • saw bands can be labeled with bar codes, QR codes (Quick Response Code), RFID tags (Radio-Frequency Identification Tags) or the like can be physically marked.
  • QR codes Quick Response Code
  • RFID tags Radio-Frequency Identification Tags
  • Such a marking/coding can be read automatically using suitable reading devices (optically in the case of bar codes or QR codes or electromagnetically in the case of RFID tags). It represents a numerical code for which the associated parameters for machine control can be stored in a database.
  • marking the saw blades has the problem that different manufacturers use different systems to mark the saw blades, which leads to compatibility problems when using saw blades from different manufacturers. Furthermore, marking saw blades using bar codes, QR codes, RFID tags, etc. allows the saw blade to be identified, but does not allow the wear condition of a saw blade to be determined, which can also be a parameter relevant to machine control. Furthermore, markings such as bar codes engraved into the saw blade using a laser are problematic in that they can become unreadable through use due to wear. Naturally, markings can only represent the properties of new saw blades.
  • the measuring device has the following: a first inductive distance sensor, which is designed to generate a sensor signal that represents a distance between a sensor position and a front side of the saw blade on which saw teeth are located; a support roller; and a pre-tensioning mechanism, which is designed to press the roller against a rear side of the saw blade.
  • Another embodiment relates to a system comprising a band saw machine with a saw blade and a machine control system which is designed to to control the operation of the band saw, for which one or more saw band parameters stored in the machine control are used.
  • the system further comprises a measuring device which is designed to determine at least one parameter value which characterizes the saw band, wherein the machine control is further designed to receive the parameter value determined with the aid of the measuring device and to store it as a saw band parameter.
  • Figure 1 shows schematically an example of a known CNC band saw machine.
  • Figure 2 is an exemplary representation of a band saw blade with a broken saw tooth.
  • Figure 3 illustrates, using a schematic sketch, an example of a measuring setup for the automatic detection of defective saw teeth by means of an inductive distance or proximity sensor.
  • Figure 4 is a cross-sectional view corresponding to Figure 3.
  • Figure 5 illustrates an example of a possible geometry of a sawtooth (diagram (a)) as well as different types of setting of the sawtooths (diagrams (b) and (c)).
  • Figure 6 illustrates an example of a modification of the measurement setup from Fig. 3 and Fig. 4.
  • Figure 7 shows an example of a signal curve of the sensor signal of the inductive sensor from Fig. 4 and the detection of broken or worn Saw teeth (diagram (a)) as well as a signal curve of the additional sensor signal of the inductive sensor from Fig. 6 (diagram (b)) and the detection of the tooth types based on this.
  • Figure 8 illustrates another measuring setup for measuring the cutting channel width of a saw blade using capacitive sensors.
  • Figure 9 shows an example of the integration of the measuring setup from Figures 3, 4 and 6 into a sensor device.
  • Figure 10 is a block diagram illustrating the coupling of the sensor device according to Figure 9 with the machine control of the band saw.
  • Figure 11 shows another example of the integration of the measuring setup from Figures 3, 4 and 6 into a sensor device.
  • Figure 12 shows a flow chart of an example of a method carried out using the system of Figure 10.
  • the band saw 1 has a saw frame (housing) and two wheels 10a and 10b mounted thereon, one of which is driven by an electric motor.
  • the saw band 11 is held by the wheels and guided by them (similar to a belt).
  • the driven wheel also drives the saw band (with adjustable rotational speed).
  • the other wheel runs along with it.
  • Fig. 1 also shows a schematic of a workpiece 30 which is to be cut using the saw band 11. In the example shown, the cutting plane is vertical. However, there are also band saws with a horizontal or inclined cutting plane.
  • the numbers 20 and 21 indicate those positions on the saw frame (housing) of the band saw 1 at which the measuring device, which will be described in more detail later, can be arranged. Although it is not absolutely necessary to mount the measuring device at these positions, it is nevertheless useful in most applications, since these locations, in addition to the running wheels, are comparatively well protected from cooling lubricant (KSS), dirt, chips, dust and other impurities.
  • KSS cooling lubricant
  • the machine control can be arranged in a separate housing and is not shown in Fig. 1.
  • the machine control can be implemented in an industrial PC using software.
  • Various types of machine control are known per se and are therefore not discussed in more detail here.
  • Fig. 2 shows an example of a saw band 11 with a large number of saw teeth 101.
  • the distance between two adjacent saw teeth is referred to as pitch p.
  • pitch p When sawing metallic materials in high-performance industrial production, a variable tooth pitch has proven to be useful. This is usually given in teeth per inch.
  • the saw tooth 102 is broken.
  • a saw tooth can break, for example, if a process parameter of the sawing process (e.g. the cutting speed or the feed rate) is set incorrectly. Due to wear, a saw tooth can also be worn down to such an extent that the height of the saw tooth is significantly lower than that of an unworn tooth.
  • a process parameter of the sawing process e.g. the cutting speed or the feed rate
  • the embodiments described here relate to a concept for characterizing a saw band (band saw blade), in particular the wear condition of the saw band is to be determined, for which purpose defective (broken) saw teeth are to be automatically detected. Some embodiments also allow the detection of the twist of the saw band and/or the measurement of the actual width of the cutting channel. In particular, the wear condition cannot be determined using known methods such as the marking mentioned above using QR codes or the like.
  • Fig. 3 illustrates a simplified example of a measurement setup for detecting worn (broken) saw teeth using an inductive sensor.
  • An inductive sensor has proven to be particularly reliable (especially in comparison to optical sensor principles). Suitable sensors are commercially available as inductive position sensors or proximity sensors.
  • the inductive sensor 30 is located in the band plane A of the saw band (see also Fig. 4) and monitors the tooth side (narrow side) of the saw band on which the saw teeth are arranged.
  • the measuring direction of the sensor (in which a distance between sensor 30 and saw band 11 is measured) runs in the band plane A at right angles to the running direction of the band.
  • the distance between the sensor 30 and the tip of a sawtooth is designated do in Fig. 3.
  • the distance do is the minimum distance between the sensor 30 and the saw blade 11.
  • the sensor measures the distance do when it is located directly opposite the tooth tip (main cutting edge) of an unworn sawtooth 101. If the gap between two sawtooths is opposite the sensor 30, the measured distance d will be greater (d > do). Also, if a defective (worn or broken) sawtooth (designated 102 in Fig. 3) is opposite the sensor 30, the measured distance di will be greater than the minimum distance do (di > do).
  • an inductive distance sensor alone is not sufficient for reliable detection of defective saw teeth.
  • the saw band 11 not only moves in the running or cutting direction (indicated by the arrow in Fig. 3), but oscillating movements (fluttering) can also occur transversely to the running direction, which prevent or at least impair reliable measurement of the distance or reliable detection of a change in distance.
  • These oscillations can be reduced at least locally in the area of the sensor 30 by arranging a support roller 32 on the band back 103 on the side of the saw band 11 opposite the sensor 30.
  • the support roller 32 can be mounted on a frame structure of the sensor device in such a way that it touches the narrow side of the band back 102. As soon as the saw band 11 moves, the support roller rotates with it.
  • the bearing point of the support roller 32 can, for example, be movable and coupled to a spring in such a way that the support roller 32 is pressed against the belt back with a force F (pre-tensioning force). Only the pre-tensioning force F is important, not the manner in which it is generated. Therefore, only the pre-tensioning force F is shown in Fig. 3, but not the spring.
  • the support roller 32 can be made of metal, but in some embodiments also of plastic.
  • the running surface of the support roller 32 can also have a coating of plastic or rubber. In particular in connection By using the pre-tensioning force F, the support roller 32 reduces oscillating movements of the saw blade 11 transverse to the running direction of the saw blade and significantly increases the reliability of the detection of defective saw teeth.
  • Fig. 4 shows a cross-sectional view of the example from Fig. 3.
  • the cutting plane C (see Fig. 3) is at a right angle to the running direction of the saw blade 11 and runs through the tip of an unworn tooth 101.
  • the axis of rotation B of the support roller 32 is also shown in Fig. 4. The detection of individual broken teeth will be described in more detail later (see e.g. also Fig. 7).
  • Fig. 5 relates to various aspects of the geometry of a saw band and its saw teeth.
  • Fig. 5, diagram (a) uses a cross-sectional view to show an example of a special saw tooth geometry in which the width (thickness) of the saw tooth increases towards the tip. Such a saw tooth is therefore also referred to as a trapezoidal tooth.
  • Plane A denotes the center plane of the band saw blade.
  • the outermost edge of a saw tooth forms the main cutting edge.
  • the edge runs diagonally to the left and right of the center plane.
  • the diagonal parts of the cutting edge are also referred to as secondary cutting edges.
  • the part of the saw tooth 101 opposite the main cutting edge has the same thickness as the band back 103.
  • the main and secondary cutting edges of the saw tooth can be made of a different material than the band back.
  • the cutting edges can be made of hard metal or high-speed steel, while the band back can be made of normal tool steel.
  • the main cutting edge extends over the full width of the tooth. In this case, there is practically no secondary cutting edge.
  • Saw teeth of different types can follow one another in a saw band. This is particularly the case with non-set saw bands. Groups with a certain sequence of saw teeth can repeat periodically in a saw band (e.g. tooth 1 with a narrow main cutting edge, tooth 2 with a medium main cutting edge, tooth 3 with a wide main cutting edge).
  • Diagrams (b) and (c) of Fig. 5 show different types of setting of the saw teeth of a band saw blade.
  • Fig. 5, diagram (b) shows a standard setting in which of three adjacent teeth one is straight (ie in the band plane A), one is left and one bent to the right (ie, oblique to the plane of the band A).
  • the straight sawtooth is designated 101
  • the sawtooth bent to the right is designated 101'
  • the sawtooth bent to the left is designated 101“.
  • Fig. 5, diagram (c) shows a right-left set, in which the teeth are bent alternately to the right and left.
  • Saw teeth 101 that lie in the band plane ⁇ do not exist in this variant.
  • There are other types of set such as a group set, in which groups of two or more consecutive teeth are bent in the same direction.
  • a wave set the angle of the inclination of the saw teeth varies from tooth to tooth in a periodic manner, whereby a period can comprise, for example, eight teeth.
  • Saw bands with hard metal cutting edges often have no set, whereas bimetal bands with cutting edges made of high-speed steel almost always have a set.
  • Different types of band saw blades and different types of sets are known per se and will therefore not be discussed further here.
  • Fig. 6 illustrates an example of a modification/extension of the measuring setup from Figs. 3 and 4, in which a second inductive position or distance sensor 31 is used to determine the type of setting of the saw band 11.
  • the support roller 32 and the first sensor 30 are arranged identically in Fig. 6 as in Figs. 3 and 4 and reference is made to the above description.
  • the sensor 31 has a measuring direction that is perpendicular to the band plane A. The sensor 31 therefore detects the saw band 11 (in particular the saw teeth) from the side.
  • the sensor signal depends on the distance a between the sensor 31 and the saw band (see Fig.
  • the distance a being smaller if the saw tooth located next to the sensor 31 is bent to the left (towards the sensor) (tooth 101"), and slightly larger if the saw tooth located next to the sensor 31 is bent to the right (away from the sensor) (tooth 101').
  • the distance a is an intermediate value.
  • Fig. 7, diagram (a) shows an example of a waveform of the sensor signal (measurement data) of the inductive sensor from Fig. 3 and 4 and the detection of broken saw teeth based on it.
  • the sensor signal represents the distance d (see Fig. 4).
  • the sensor signal is essentially periodic, with the period p/v c and the frequency w/p being (p, as mentioned, denotes the pitch).
  • p denotes the pitch
  • a belt speed of 1.5 m/s and a pitch of 1.5 mm lead to a sensor signal frequency of 1 kHz.
  • Each period can therefore be assigned to a sawtooth or its tooth tip.
  • the period length will also vary (and fluctuate around a mean value, for example).
  • the local minimum in each period represents the distance between the sensor 30 and the associated sawtooth.
  • Undamaged (unworn) and defective (broken) sawtooths can be detected by evaluating the sensor signal or the measurement data (cf. Fig. 10, data processing unit 4), for example by means of a comparison with a threshold value. If the level of the sensor signal falls below the (predefined) threshold value in a certain period (corresponds to a certain sawtooth), then the respective sawtooth is detected as "not defective”. If the threshold value is not exceeded, then the respective sawtooth is detected as "defective".
  • the number of defective sawtooths and thus the wear condition of the sawtooth can also be determined for the saw band.
  • the number of defective sawtooths can be a quantitative measure of the wear condition.
  • two threshold values are shown.
  • the threshold value labeled "tooth breakage” represents the distance di and is used to detect broken saw teeth
  • the threshold value labeled "wear” is used to detect partially worn (but not broken) teeth.
  • several different threshold values are used (between do and di), which represent different degrees of wear.
  • the wear is quantitatively assessed directly via the measured value (in the interval between do and di).
  • Such evaluations, threshold comparisons and the like can be carried out in an evaluation unit (data processing unit, see Fig. 10).
  • the concept described here it is not only possible to determine the number of broken saw teeth, but also the extent of wear.
  • several threshold values can be used to detect the extent of wear.
  • the threshold value used for detecting broken teeth can also depend on an average of the distances do measured (for each tooth). As described above, the value do represents the tooth height of a each saw tooth.
  • the change in the average tooth height (compared to a new, unworn saw blade) can be considered a measure of the (gradual) wear.
  • certain process parameters e.g. cutting speed or feed rate
  • the machine control system can also decide whether a new sawing process (which can take several hours) can be started with the saw blade or whether the saw blade needs to be changed.
  • the detection of the twisting of the saw band can be carried out in a similar way to the detection of broken teeth.
  • a tooth 101' bent to the right has a distance ai>ao
  • a tooth 101" bent to the left has a distance a2 ⁇ ao.
  • two different threshold values bi with ai>bi>ao
  • b2 with a2 ⁇ b2 ⁇ ao
  • Fig. 7, diagram (b) shows the detection of a sequence of different tooth types (saw teeth of different geometries) of a non-set saw band with the aid of the sensor 31 (see Fig. 6).
  • the sensor 31 detects the corners of the saw teeth from the side, and different tooth types can be distinguished based on the sensor signal from the sensor 31.
  • the sensor 31 will measure a greater distance than for saw teeth with a wide main cutting edge and a short (or missing) secondary cutting edge.
  • the measured sequence of the amplitudes of the local minima is compared with patterns stored in a database and assigned to a specific saw band type.
  • a process parameter can be adjusted in the machine control system (e.g. the cutting speed).
  • Fig. 8 illustrates an embodiment of a further measuring setup that can be combined with the example from Fig. 3, 4 or 6. Both measuring setups can be integrated one after the other (in relation to the running direction of the saw band) in the same sensor device/sensor unit. Depending on the application, the two measuring setups from Fig. 6 and 8 can also be installed separately at different points on the band saw.
  • the measuring setup has at least one capacitive sensor 41 (in the example shown there are two capacitive sensors 40 and 41).
  • the sensors 40, 41 each have two opposing electrodes 40a, 40b (sensor 40) and 41a and 41b (sensor 41), with the saw band running between two electrodes 41a, 41b (and 40a, 40b).
  • capacitive sensors work to measure the thickness of an electrically conductive material that is arranged between two electrodes that belong together (e.g. 41a and 41b) is known per se and is therefore not explained in more detail here.
  • the sensor 40 is used to measure the thickness of the saw blade in the area of the belt back and the sensor 41 is used to measure the thickness of the saw blade in the area of the secondary cutting edges of the saw teeth.
  • the width ti of the cutting channel can thus be determined automatically from the sensor signal of the capacitive sensor 41.
  • Fig. 9 shows an example of a possibility of integrating the measuring setup from Fig. 3 and 4 into a sensor device (a sensor module) which can be mounted, for example, on the saw frame (on the housing of the sawing machine 1.
  • the sensor device has a frame 50 with a mounting surface 55 on which the device can be mounted on the sawing machine 1 near the saw band (see Fig. 1, mounting positions 20 and 21).
  • the frame 50 can be any support element, a structure of several support elements or part of a housing. It serves to support or suspend various other components of the sensor device.
  • the frame 50 has one or more linear guides on which the support roller 32 and the sensors 30 and 31 are slidably mounted (bearing points 51).
  • Fig. 9 is only an example and the actual construction of the sensor device depends greatly on the conditions in the respective band saw machine.
  • Fig. 10 is a flow chart to illustrate the coupling of the sensor device according to Fig. 9 with the machine control of the band saw.
  • the overall system comprises the band saw 1 with a saw band 11 (see Fig. 1) and a measuring device integrated into the band saw (sensor unit or sensor module 3) as well as a data processing unit 4 and the machine control 2 mentioned.
  • the machine control 2 is designed to control the operation of the band saw 1, for which purpose one or more parameters stored in the machine control 2 are used, which, among other things, characterize the saw band (saw band parameters) or depend on properties of the saw band (process parameters, such as the rotational speed of the band or the feed rate of the workpiece during the sawing process).
  • the data processing unit 4 (evaluation unit) is designed to determine at least one value of a saw band parameter and/or a value of a process parameter based on the measurement data supplied by the sensor unit 3.
  • the machine control 2 is further designed to receive the parameter value (or several parameter values) determined with the aid of the measuring device, to store it, to update already stored values if necessary and to use them as saw band parameters or process parameters.
  • Examples of saw band parameters are, as mentioned, the number of saw teeth of the saw band (e.g. teeth per inch), the number of broken saw teeth of the saw band, the extent of wear of the saw teeth, a value that indicates whether the saw band 11 has a set (possibly also the type of set) or a value that represents the width of the cutting channel and/or a detected sequence of tooth types (in the case of trapezoidal teeth) or a saw band type derived therefrom.
  • Examples of process parameters derived from the measurement data (or a saw tooth parameter determined therefrom) are the rotational speed of the band (which in the event of an emergency shutdown of the Band saw can also be zero) and - depending on the sawing process - the feed speed of the workpiece.
  • the data processing unit 4 receives the (digital or analog) measurement data from the sensor unit 3 and is designed to process (evaluate) the sensor data in order to determine one or more saw band and/or process parameters (e.g. a parameter set) and to transfer these to the machine control 2.
  • the data exchange between the data processing unit 4 and the machine control 2 can take place using known techniques (e.g. a bus system for serial digital communication) and is generally dependent on the manufacturer of the band saw.
  • the data processing unit 4 can therefore work independently of the machine control 2. Only the communication connection between the data processing unit 4 and the machine control 2 is manufacturer-specific. In a special example, the data processing unit 4 can be integrated into the sensor unit 3 (“intelligent sensor”).
  • the band saw, sensor unit, data processing unit and machine control can be operated as a control loop.
  • the data processing unit 4 can - based on the measurement data supplied by the sensor unit 3 - actively intervene in an ongoing sawing process, for example by transmitting an updated parameter set to the machine control 2 or by transmitting a command to the machine control that, for example, causes a change in a saw band or process parameter (during operation) or an emergency shutdown of the band saw.
  • the measurement results or the parameters derived from them can be visualized using the HMI of the machine control 2.
  • the HMI also enables an operator to intervene manually in the sawing process.
  • the data processing unit 4 also enables (optional) vertical integration into automation networks (see Fig. 10). This allows the system data to be used to optimize processes in the process control level (e.g. Supervisory Control and Data Acquisition, SCAD A, systems). A cloud connection is also possible. Due to the system architecture (data processing unit 2 is separate from the machine control 2), it is also possible to integrate machines with older generation controls into an automation network. [0050]
  • the data processing unit 4 can have a processor and a memory for storing software instructions which, when executed by the processor, cause the data processing unit 4 to carry out the functions described here for evaluating the sensor signals/measurement data. For this purpose, the data processing unit 4 has peripheral devices (e.g.
  • the data processing unit 4 can be, for example, a personal computer (PC), an industrial PC or an embedded system. Parts of the data processing unit 4 can also be implemented using electronic circuits (hardware) that do not require software to function.
  • a data processing unit 4 is understood to be any entity comprising hardware and software that is suitable for providing the functions described here (e.g. evaluation of the sensor signals/measurement data and, based on this, the determination of one or more parameters or commands for the machine control).
  • Fig. 11 shows - similar to Fig. 9 - another example of the integration of the measuring setup from Figs. 3, 4 and 6 into a sensor device.
  • Diagram (a) of Fig. 11 shows a perspective view and diagram (b) the corresponding side view.
  • Diagram (c) of Fig. 11 shows the device with decoupled sliding elements, which will be discussed in more detail later.
  • the example from Fig. 11 differs from the example from Fig. 9 essentially in those elements which serve to move the sensor device mounted on the band saw away from the saw blade by means of a pivoting movement in order to be able to change the saw blade without any problem.
  • the axis of rotation of the pivoting movement mentioned is designated with "C" in Fig. 11.
  • the support roller 32 is pressed against the back of the saw band 11, for example by a spring (not shown in Fig. 11).
  • a locking mechanism is provided which makes it possible to lock the support roller 32 at a certain distance from the back of the band.
  • the support roller 32 is mounted on a sliding element 54 which is mounted so as to be displaceable along the linear guide 53 (part of the frame 50).
  • the sliding element 54 has a stop 58 on which a latch 59 can engage. In the example shown, the sliding element 54 (sliding carriage) can be moved away from the back of the band against the force of the spring.
  • the sensors 30 and 31 are mounted on the second sliding element 54' so that they can be moved on the linear guide.
  • the sliding element 54' can be clamped to the linear guide.
  • the clamping can be activated and released via the rotary knob 61.
  • the sliding element 54' can be moved so that the sensors 30 and 31 are moved away from the saw teeth, as shown in diagram (c) of Fig. 11.
  • the sensor device can then be easily pivoted away from the saw blade (about the axis of rotation C.
  • the two sliding elements 54 and 54' are coupled, i.e. arranged at a defined distance from one another. This distance can be predetermined, for example, by a spacer between the two sliding elements 54 and 54'.
  • Fig. 12 shows an example of a method carried out using the system from Fig. 10 using a flow chart.
  • the method therefore comprises the acquisition of measurement data that characterize a saw blade of a band saw by means of a sensor unit that can be integrated into the band saw (Fig. 12, step S1).
  • the method further comprises generating a command for a machine control of the band saw based on the measurement data (Fig. 12, step S2) and transmitting the command to the machine control of the band saw (Fig. 12, step S3).
  • the command can be an update command for updating one or more saw blade or process parameters.
  • the command can also be an emergency stop command to abort the sawing process.
  • generating the command includes determining at least one saw band parameter that characterizes a property of the saw band based on the measurement data.
  • the command is an update command for updating the saw band parameter in the machine control system.
  • the command can also be an emergency stop command, eg if the saw blade parameter indicates excessive wear on the saw blade. Examples of saw blade parameters are, as already mentioned, wear (reduction in tooth height due to wear), the width of the cutting channel, the total number of broken teeth, the number of consecutive teeth that have broken, set, etc. If wear is too severe, eg if a certain number of adjacent teeth have broken, an emergency stop command can be generated to abort the sawing process.
  • the generation of the command can also include determining (based on the measurement data) a process parameter that influences the sawing process carried out with the band saw.
  • the command is also an update command for updating the process parameter in the machine control (2).
  • process parameters are, as already mentioned, the feed rate of the workpiece and the band rotation speed. These can be reduced, for example, depending on the wear of the saw band.
  • the transmission of the command to the machine control can take place in particular during an ongoing sawing process carried out with the aid of the band saw in order to actively intervene in the sawing process in order to change or stop it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

In dieser Patentanmeldung wird eine Messvorrichtung zur Charakterisierung eines Sägebandes (11) einer Bandsägemaschine beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Messvorrichtung folgendes auf: einen ersten induktiven Abstandssensor (30), der dazu ausgebildet ist, ein Sensorsignal zu erzeugen, das einen Abstand zwischen einer Sensorposition und einer Vorderseite des Sägebandes (11), an der sich Sägezähne (101, 102) befinden, repräsentiert, eine Stützrolle (32) und einen Vorspannmechanismus, der dazu ausgebildet ist, die Rolle gegen eine Rückseite des Sägebandes (11) zu drücken.

Description

CHARAKTERISIERUNG EINES SÄGEBANDES EINER BANDSÄGEMASCHINE
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Konzept zur Charakterisierung eines Sägebandes einer Bandsägemaschine.
HINTERGRUND
[0002] Es sind verschiedenste Bandsägemaschinen bekannt. Im industriellen Umfeld werden häufig Bandsägemaschinen mit rechnergestützter, numerischer Steuerung (Computerized Numerical Control, CNC) eingesetzt. Die Maschinensteuerung benötigt zur korrekten Steuerung des Sägeprozesses verschiedene Parameter, welche bei vielen Maschinen von einer Bedienperson manuell in die Maschinensteuerung eingegeben werden müssen. Die Maschinensteuerungen umfassen zu diesem Zweck geeignete Mensch-Maschine- Schnittstellen (Human-Machine Interface , HMI).
[0003] Die erwähnten Parameter betreffen insbesondere das Sägeband, da dessen Eigenschaften unmittelbar Einfluss auf den Sägeprozess haben. Beispielsweise muss bei der (z.B. automatischen oder halbautomatischen) Positionierung des Werkstückes die Weite des Schnittkanals berücksichtig werden. Diese hängt wiederum von der Geometrie des Sägebandes ab und muss bei bekannten Maschinen manuell in die Maschinensteuerung eingegeben werden. Des Weiteren kann die zulässige Schnittgeschwindigkeit (und damit die Bandgeschwindigkeit und/oder die Vorschubgeschwindigkeit) von der Art des Sägebandes abhängen, beispielsweise von einer eventuell vorhandenen Schränkung (setting) der Zähne des Sägebandes oder vom Material der Sägezähne (z.B. Schnell arbeits stahl oder Hartmetall). Auch diese Parameter müssen, je nach Art der Maschine, der Maschinensteuerung mitgeteilt werden.
[0004] Wie oben dargestellt, ist zwar der Sägeprozess an sich automatisiert, jedoch hängt die korrekte Prozesssteuerung von Parametern ab, die von einer Bedienperson (operator) manuell in die Maschinensteuerung eingegeben werden, was eine Fehlerquelle darstellt. Es gibt Konzepte, die helfen sollen, derartige Fehler bei der Konfiguration der Maschinensteuerung zu vermeiden. Beispielsweise können Sägebänder mit Strichcodes (Bar-Codes), QR-Codes (Quick Response Code), RFID-Tags (Radio-Frequency Identification Tags) o- der dergleichen physisch markiert werden. Eine derartige Markierung / Codierung kann mittels geeigneter Lesegeräte automatisch (optisch im Falle von Bar-Codes oder QR-Codes oder elektromagnetisch im Falle von RFID-Tags) gelesen werden. Sie repräsentiert einen numerischen Code, zu dem in einer Datenbank die zugehörigen Parameter für die Maschinensteuerung gespeichert sein können. Dieses Konzept der Markierung der Sägebänder hat das Problem, dass verschiedene Hersteller unterschiedliche Systeme zur Markierung der Sägebänder verwenden, was zu Kompatibilitätsproblemen bei der Verwendung von Sägebändern verschiedener Hersteller führt. Des Weiteren erlaubt eine Markierung von Sägebändern mittels Bar-Codes, QR-Codes, RFID-Tags, etc. zwar eine Identifizierung des Sägebandes, jedoch keine Ermittlung des Verschleißzustands eines Sägebandes, was ebenfalls ein für die Maschinensteuerung relevanter Parameter sein kann. Des Weiteren sind Markierungen wie z.B. mittels Laser in das Sägeband gravierte Bar-Codes insofern problematisch, als diese durch Benutzung aufgrund Verschleiß unlesbar werden können. Naturgemäß können Markierungen nur die Eigenschaften neuer Sägebänder repräsentieren.
[0005] Die Erfinder haben es sich zur Aufgabe gemacht, die oben beschriebene Situation zu verbessern und ein verbessertes Konzept zur automatischen Charakterisierung von Sägebändern zu entwickeln.
ZUSAMMENFASSUNG
[0006] Die oben genannte Aufgabe wird durch die Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie das System gemäß Anspruch 12 gelöst. Unterschiedliche Ausführungsformen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Im Folgenden wird eine Messvorrichtung zur Charakterisierung eines Sägebandes einer Bandsägemaschine beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Messvorrichtung folgendes auf: einen ersten induktiven Abstandssensor, der dazu ausgebildet ist, ein Sensorsignal zu erzeugen, das einen Abstand zwischen einer Sensorposition und einer Vorderseite des Sägebandes, an der sich Sägezähne befinden, repräsentiert; eine Stützrolle; und einen Vorspannmechanismus, der dazu ausgebildet ist, die Rolle gegen eine Rückseite des Sägebandes zu drücken.
[0007] Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft ein System umfassend eine Bandsägemaschine mit einem Sägeband und einer Maschinensteuerung, die dazu ausgebildet ist, den Betrieb der Bandsäge zu steuern, wofür ein oder mehrere in der Maschinensteuerung gespeicherte Sägebandparameter verwendet werden. Das System umfasst weiter eine Messvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Parameterwert zu ermitteln, der das Sägeband charakterisiert, wobei die Maschinensteuerung weiter dazu ausgebildet ist, den mit Hilfe der Messvorrichtung ermittelten Parameterwert zu empfangen und als Sägebandparameter zu speichern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert daraufgelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. Es folgt eine kurze Beschreibung der Abbildungen:
[0009] Figur 1 zeigt schematisch ein Beispiel einer an sich bekannten CNC-Bandsägema- schine.
[0010] Figur 2 ist eine exemplarische Darstellung eines Sägebandes (Bandsägeblatts, band saw blade) mit einem gebrochenen Sägezahn.
[0011] Figur 3 illustriert anhand einer schematischen Skizze ein Beispiel eines Messaufbaus zur automatischen Detektion defekter Sägezähne mittels eines induktiven Abstandsoder Näherungssensors.
[0012] Figur 4 ist eine zu Fig. 3 gehörige Querschnittsdarstellung.
[0013] Figur 5 illustriert exemplarisch eine mögliche Geometrie eines Sägezahnes (Diagramm (a)) sowie verschiedene Arten der Schränkung der Sägezähne (Diagramme (b) und (c)).
[0014] Figur 6 illustriert exemplarisch eine Modifikation des Messaufbaus aus Fig. 3 und Fig. 4.
[0015] Figur 7 zeigt exemplarisch einen Signalverlauf des Sensorsignals des induktiven Sensors aus Fig. 4 und die darauf basierende Detektion gebrochener oder verschlissener Sägezähne (Diagramm (a)) sowie einen Signalverlauf des zusätzlichen Sensorsignals des induktiven Sensors aus Fig. 6 (Diagramm (b)) und die darauf basierende Detektion der Zahntypen.
[0016] Figur 8 illustriert einen weiteren Messaufbau zur Messung der Schnittkanalweite eines Sägebandes mittels kapazitiver Sensoren.
[0017] Figur 9 zeigt ein Beispiel der Integration des Messaufbaus aus Fig. 3, 4 und 6 in eine Sensorvorrichtung.
[0018] Figur 10 ist ein Blockdiagramm zur Illustration der Kopplung der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 9 mit der Maschinensteuerung der Bandsäge.
[0019] Figur 11 zeigt ein weiteres Beispiel der Integration des Messaufbaus aus Fig. 3, 4 und 6 in eine Sensorvorrichtung.
[0020] Figur 12 zeigt anhand eines Flussdiagramms ein Beispiel eines mit Hilfe des Systems aus Fig. 10 durchgeführten Verfahrens.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0021] Bevor verschiedene Ausführungsbeispiele detaillierter erläutert werden, wird zunächst anhand von Fig. 1 der allgemeine Aufbau einer Bandsäge kurz dargestellt. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele bei unterschiedlichen Typen von Bandsägen eingesetzt werden können und deren Anwendung nicht auf den in Fig. 1 gezeigten Bandsägetyp beschränkt ist.
[0022] Gemäß Fig. 1 weist die Bandsäge 1 einen Sägerahmen (Gehäuse) und zwei daran gelagerte Laufräder 10a und 10b auf, von denen eines mittels eines Elektromotors angetrieben ist. Das Sägeband 11 wird von den Laufrädern gehalten und von diesen geführt (ähnlich einem Riemen). Das angetriebene Laufrad treibt auch das Sägeband an (mit einstellbarer Umlaufgeschwindigkeit). Das andere Laufrad läuft mit. In Fig. 1 ist schematisch auch ein Werkstück 30 dargestellt, welches mit Hilfe des Sägebandes 11 geschnitten werden soll. Im dargestellten Beispiel ist die Schnittebene vertikal. Es gibt jedoch auch Bandsägen mit horizontaler oder schiefer Schnittebene. [0023] Die Ziffern 20 und 21 bezeichnen jene Positionen am Sägerahmen (Gehäuse) der Bandsäge 1, an denen die später noch im Detail beschriebene Messvorrichtung angeordnet werden kann. Eine Montage der Messvorrichtung an diesen Positionen ist zwar nicht zwingend notwendig, jedoch in den meisten Anwendungen sinnvoll, da diese Stellen neben den Laufrädern vergleichsweise gut vor Kühlschmierstoff (KSS), Verschmutzung, Spänen, Staub und anderen Beeinträchtigungen geschützt sind.
[0024] Die Maschinensteuerung kann in einem separaten Gehäuse angeordnet sein und ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Beispielsweise kann die Maschinensteuerung in einem In- dustrie-PC mittels Software implementiert sein. Es sind verschiedenste Arten der Maschinensteuerung an sich bekannt und diese werden daher hier nicht detaillierter diskutiert.
[0025] Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Sägebandes 11 mit einer Vielzahl von Sägezähnen 101. Der Abstand zweier benachbarter Sägezähne wird als Teilung p (pitch) bezeichnet. Beim Sägen von metallischen Werkstoffen in der industriellen Hochleistungsproduktion hat sich hier eine variable Zahnteilung bewährt. Diese wird in der Regel in Zähne pro Zoll angegeben. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist der Sägezahn 102 gebrochen. Ein Sägezahn kann beispielsweise brechen, wenn ein Prozessparameter des Sägeprozesses (z.B. die Schnittgeschwindigkeit oder die Vorschubgeschwindigkeit) falsch eingestellt ist. Durch Verschleiß kann ein Sägezahn ebenfalls soweit abgenutzt werden, dass die Höhe des Sägezahns signifikant geringer ist, als bei einem unverschlissenen Zahn.
[0026] Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen ein Konzept zur Charakterisierung eines Sägebandes (Bandsägeblatts), wobei insbesondere der Verschleißzustand des Sägebandes ermittelt werden soll, wofür defekte (gebrochene) Sägezähne automatisch detektiert werden sollen. Manche Ausführungsbeispiele erlauben auch die Detektion der Schränkung des Sägebandes und/oder die Messung der tatsächlichen Weite des Schnittkanals. Insbesondere der Verschleißzustand kann mit bekannten Methoden wie z.B. mit eingangs erwähnter Markierung mittels QR-Codes oder dergleichen nicht ermittelt werden.
[0027] Fig. 3 illustriert ein vereinfachtes Beispiel eines Messaufbaus zur Detektion abgenutzter (gebrochener) Sägezähne mit Hilfe eines induktiven Sensors. Ein induktiver Sensor hat sich als besonders zuverlässig herausgestellt (insbesondere im Vergleich zu optischen Sensorprinzipien). Geeignete Sensoren sind als induktive Abstandssensoren (position sensors) oder Näherungssensoren (proximity sensors) kommerziell erhältlich. Gemäß Fig. 3 liegt der induktive Sensor 30 in der Bandebene A des Sägebandes (siehe auch Fig. 4) und überwacht die Zahnseite (Schmalseite) des Sägebandes, an der die Sägezähne angeordnet sind. Die Messrichtung des Sensors (in der ein Abstand zwischen Sensor 30 und Sägeband 11 gemessen wird) verläuft in der Bandebene A rechtwinklig zur Laufrichtung des Bandes.
[0028] Der Abstand zwischen dem Sensor 30 und der Spitze eines Sägezahns ist in Fig. 3 mit do bezeichnet. Der Abstand do ist der minimale Abstand zwischen dem Sensor 30 und dem Sägeband 11. Der Sensor misst den Abstand do wenn er sich direkt vis-a-vis der Zahnspitze (Hauptschneide) eines unverschlissenen Sägezahnes 101 befindet. Befindet sich die Lücke zwischen zwei Sägezähnen vis-a-vis dem Sensor 30, wird der gemessene Abstand d größer sein (d > do). Auch wenn sich ein defekter (verschlissener oder gebrochener) Sägezahn (in Fig. 3 mit 102 bezeichnet) vis-a-vis dem Sensor 30 befindet, wird der gemessene Abstand di größer sein als der minimale Abstand do (di > do).
[0029] Ein induktiver Abstandssensor ist allein nicht ausreichend für eine zuverlässige Detektion defekter Sägezähne. In der Praxis bewegt sich das Sägeband 11 nicht nur in Lauf- bzw. Schnittrichtung (in Fig. 3 durch den Pfeil angedeutet), sondern es können auch quer zur Laufrichtung oszillierende Bewegungen (Flattern) auftreten, die eine zuverlässige Messung des Ab standes bzw. eine zuverlässige Detektion einer Ab Standsänderung verhindern oder zumindest beeinträchtigen. Diese Oszillationen können zumindest lokal im Bereich des Sensors 30 reduziert werden, indem am Bandrücken 103 auf der dem Sensor 30 gegenüberliegenden Seite des Sägebandes 11 eine Stützrolle 32 angeordnet wird. Die Stützrolle 32 kann an einer Rahmenstruktur der Sensorvorrichtung so gelagert sein, dass sie die Schmalseite de Bandrückens 102 berührt. Sobald sich das Sägeband 11 bewegt, dreht sich die Stützrolle mit.
[0030] Die Lagerstelle der Stützrolle 32 kann beispielsweise verschiebbar und derart mit einer Feder gekoppelt sein, dass die Stützrolle 32 mit einer Kraft F (Vorspannkraft) gegen den Bandrücken gedrückt wird. Wichtig ist lediglich die Vorspannkraft F, jedoch nicht die Art und Weise deren Erzeugung. Deshalb ist in Fig. 3 nur die Vorspannkraft F eingezeichnet, nicht jedoch die Feder. Die Stützrolle 32 kann aus Metall, in manchen Ausführungsbeispielen jedoch auch aus Kunststoff gefertigt sein. Die Lauffläche der Stützrolle 32 kann auch eine Beschichtung aus Kunststoff oder Gummi aufweisen. Insbesondere in Verbin- dung mit der Vorspannkraft F reduziert die Stützrolle 32 oszillierende Bewegungen des Sägebandes 11 quer zur Laufrichtung des Sägebandes und erhöht die Zuverlässigkeit der Detektion defekter Sägezähne deutlich.
[0031] Fig. 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Beispiels aus Fig. 3. Die Schnittebene C (siehe Fig. 3) steht in einem rechten Winkel zur Laufrichtung des Sägebandes 11 und verläuft durch die Spitze eines unverschlissenen Zahns 101. Die Drehachse B der Stützrolle 32 ist in Fig. 4 ebenfalls dargestellt. Die Detektion einzelner gebrochener Zähne wird später noch detaillierter beschrieben (siehe z.B. auch Fig. 7).
[0032] Fig. 5 betrifft verschiedene Aspekte der Geometrie eines Sägebandes und dessen Sägezähne. Fig. 5, Diagramm (a), zeigt anhand einer Querschnittsdarstellung ein Beispiel einer speziellen Sägezahngeometrie, bei der die Weite (Dicke) des Sägezahnes zur Spitze hin zunimmt. Ein derartiger Sägezahn wird deshalb auch als Trapezzahn bezeichnet. Die Ebene A bezeichnet die Mittelebene des Bandsägeblatts. Die äußerste Kante eines Sägezahnes (normal zur Mittelebene A) bildet die Hauptschneide. Die Kante verläuft links und rechts von der Mittelebene schräg. Die schrägen Teile der Schneide werden auch als Nebenschneiden bezeichnet. Der der Hauptschneide gegenüberliegende Teil des Sägezahnes 101 weist dieselbe Dicke auf wie der Bandrücken 103. Die Haupt- und Nebenschneiden des Sägezahns können aus einem anderen Material bestehen als der Bandrücken. Beispielsweise können die Schneiden aus Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl bestehen, während der Bandrücken aus normalem Werkzeugstahl gefertigt sein kann. Es gibt Sägebänder, bei denen Sägezähne mit unterschiedlicher Geometrie vorhanden sind. Diese Sägezähne unterscheiden sich z.B. durch die Breite der Hauptschneide. Exemplarisch sind in Fig. 5, Abbildung (a), zwei mögliche Modifikationen der Zahngeometrie mittels gestrichelten Linien dargestellt. In einem Fall geht die Hauptschneide über die volle Breite des Zahns. In diesem Fall ist praktisch keine Nebenschneide vorhanden. In einem Sägeband können Sägezähne unterschiedlichen Typs aufeinander folgen. Das ist insbesondere bei nicht geschränkten Sägebändern der Fall. Gruppen mit einer bestimmten Folge von Sägezähnen können sich bei einem Sägeband periodisch wiederholen (z.B. Zahn 1 mit schmaler Hauptschneide, Zahn 2 mit mittlerer Hauptschneide, Zahn 3 mit breiter Hauptschneide).
[0033] Die Diagramme (b) und (c) der Fig. 5 zeigen verschiedene Arten der Schränkung der Sägezähne eines Bandsägeblatts. Fig. 5, Diagramm (b), zeigt eine Standardschränkung, bei der von drei benachbarten Zähnen einer gerade (d.h. in der Bandebene A), einer nach links und einer nach rechts gebogen ist (d.h. schräg zur Bandebene A liegt). In Fig. 5, Diagramm (b), ist der gerade Sägezahn mit 101, der nach rechts gebogene Sägezahn mit 101 ‘ und der nach links gebogene Sägezahn mit 101“ bezeichnet.
[0034] Fig. 5, Diagramm (c), zeigt eine Rechts-Links-Schränkung, bei der die Zähne abwechselnd nach rechts und links gebogen sind. Sägezähne 101, die in der Bandebene Ä liegen, gibt es in dieser Variante nicht. Es gibt noch weitere Arten der Schränkung wie z.B. eine Gruppenschränkung, bei der jeweils Gruppen von zwei oder mehr aufeinander folgenden Zähnen in dieselbe Richtung gebogen sind. Bei einer Wellenschränkung variiert der Winkel der Schrägstellung der Sägezähne von Zahn zu Zahn in periodischer Weise, wobei eine Periode z.B. acht Zähne umfassen kann. Sägebänder mit Hartmetallschneiden weisen häufig keine Schränkung auf, wohingegen Bimetallbänder mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl fast immer eine Schränkung aufweisen. Verschiedenen Typen von Bandsägeblät- tem und verschiedene Typen von Schränkungen sind an sich bekannt und werden daher hier nicht weiter diskutiert.
[0035] Fig. 6 illustriert ein Beispiel einer Modifikation / Erweiterung des Messaufbaus aus Fig. 3 und 4, bei dem ein zweiter induktiver Positions- oder Abstandssensor 31 dazu verwendet wird, den Typ der Schränkung des Sägebandes 11 zu ermitteln. Die Stützrolle 32 und der erste Sensor 30 sind in Fig. 6 identisch angeordnet wie in Fig. 3 und 4 und es wird auf obige Beschreibung Bezug genommen. Der Sensor 31 weist eine Messrichtung auf, die rechtwinklig zur Bandebene A steht. Der Sensor 31 erfasst das Sägeband 11 (insbesondere die Sägezähne) demnach von der Seite. Das Sensorsignal hängt vom Abstand a zwischen Sensor 31 und dem Sägeband ab (siehe Fig. 6), wobei der Abstand a kleiner ist, wenn der neben dem Sensor 31 befindliche Sägezahn nach links (zum Sensor hin) gebogen ist (Zahn 101“), und etwas größer, wenn der neben dem Sensor 31 befindliche Sägezahn nach rechts (vom Sensor weg) gebogen ist (Zahn 101 ‘). Bei einem geraden Zahn 101 ist der Abstand a ein dazwischen liegender Wert.
[0036] Fig. 7, Diagramm (a), zeigt exemplarisch einen Signalverlauf (waveform) des Sensorsignals (Messdaten) des induktiven Sensors aus Fig. 3 und 4 und die darauf basierende Detektion gebrochener Sägezähne. Das Sensorsignal repräsentiert den Abstand d (siehe Fig. 4). Bei konstanter Schnittgeschwindigkeit vc des Sägebandes ist das Sensorsignal im Wesentlichen periodisch, wobei die Periodendauer p/vc und die Frequenz w/p be- trägt (p bezeichnet wie erwähnt die Teilung). Beispielsweise führt eine Bandgeschwindigkeit von 1,5 m/s und eine Teilung von 1,5 mm zu einer Sensorsignalfrequenz von 1 kHz. Jede Periode ist also einem Sägezahn bzw. dessen Zahnspitze zuordenbar. Bei einer variablen Zahnteilung wird die Periodendauer ebenfalls variieren (und z.B. um einen mittleren Wert schwanken).
[0037] Wie man in Fig. 7, Diagramm (a), gut sehen kann, repräsentiert das lokale Minimum in jeder Periode den Abstand zwischen dem Sensor 30 und dem zugehörigen Sägezahn. Unbeschädigte (unverschlissene) und defekte (gebrochene) Sägezähne können durch Auswerten des Sensorsignals bzw. der Messdaten (vgl. Fig. 10, Datenverarbeitungseinheit 4), beispielsweise mittels eines Vergleichs mit einem Schwellenwert detektiert werden. Unterschreitet der Pegel des Sensorsignals in einer bestimmten Periode (entspricht einem bestimmten Sägezahn) den (vordefinierten) Schwellenwert, dann wird der jeweilige Sägezahn als „nicht defekt“ detektiert. Wird der Schwellenwert nicht unterschritten, dann wird der jeweilige Sägezahn als „defekt“ detektiert. Auf diese Weise kann für das Sägeband auch die Anzahl der defekten Sägezähne und somit der Verschleißzustand des Sägebandes ermittelt werden. Die Anzahl der defekten Sägezähne können ein quantitatives Maß für den Verschleißzustand sein. In dem in Fig. 7, Diagramm (a), gezeigten Beispiel sind zwei Schwellenwerte eingezeichnet. Der mit „Zahnbruch“ bezeichnete Schwellenwert repräsentiert den Abstand di und dient der Detektion gebrochener Sägezähne, der mit „Verschleiß“ bezeichnete Schwellenwert dient der Detektion von teilweise verschlissenen (jedoch nicht abgebrochenen) Zähnen. In einem speziellen Beispiel werden mehrere verschiedene Schwellenwerte verwendet (zwischen do und di), die unterschiedliche Grade von Verschleiß repräsentieren. In manchen Beispielen wird der Verschleiß direkt über den Messwert (im Intervall zwischen do und di) quantitativ bewertet. Derartige Auswertungen, Schwellenwertvergleiche und dergleichen können in einer Auswerteeinheit (Datenverarbeitungseinheit, vgl. Fig. 10) durchgeführt werden.
[0038] Mit dem hier beschriebenen Konzept, ist es nicht nur möglich, die Anzahl gebrochener Sägezähne zu ermitteln, sondern auch das Ausmaß des Verschleißes. In manchen Ausführungsbeispielen können mehrere Schwellenwerte verwendet werden, um das Ausmaß des Verschleißes zu erkennen. Der Schwellenwert, der für die Detektion gebrochener Zähne verwendet wird, kann auch von einem Mittelwert der (für jeden Zahn) gemessenen Abstände do abhängen. Wie oben beschrieben repräsentiert der Wert do die Zahnhöhe eines jeden Sägezahns. Die Veränderung des Mittelwertes der Zahnhöhen (im Vergleich zu einem neuen, unverschlissenen Sägeband) kann als Maß für den (graduellen) Verschleiß betrachtet werden. Abhängig vom Verschleißzustand (Reduktion der mittleren Zahnhöhe und/oder Anzahl der gebrochenen Zähne) können in der Maschinensteuerung bestimmte Prozessparameter (z.B. Schnittgeschwindigkeit oder Vorschubgeschwindigkeit) angepasst werden. Abhängig vom aktuellen Verschleißzustand kann die Maschinensteuerung auch entscheiden, ob mit dem Sägeband ein neuer Sägeprozess (der auch mehrere Stunden dauern kann) gestartet werden kann oder ob ein Wechsel des Sägebandes nötig ist.
[0039] Die Detektion der Verschränkung des Sägebandes kann auf ähnliche Weise erfolgen wie die Detektion gebrochener Zähne. Angenommen ein gerader Zahn 101 weist einen Abstand a=ao zum Sensor 31 auf, ein nach rechts gebogener Zahn 101 ‘ einen Abstand ai>ao und ein nach links gebogener Zahn 101“ einen Abstand a2<ao. Beispielsweise können zwei verschiedene Schwellenwerte bi (mit ai>bi>ao) und b2 (mit a2<b2<ao) verwendet werden, um gebogene Zähne von geraden Zähnen zu unterscheiden. Wenn die Bedingung a>bi erfüllt ist, dann ist der jeweilige Sägezahn nach rechts gebogen. Wenn die Bedingung a<b2 erfüllt ist, dann ist der jeweilige Sägezahn nach links gebogen. Wird keine Verschränkung detektiert (b2<a<bi), dann handelt es sich auch mit großer Wahrscheinlichkeit um ein Sägeband mit Hartmetall schneiden, da Sägebänder mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl fast immer eine Schränkung aufweisen. Diese Information kann von der Maschinensteuerung zumindest für eine Plausibilitätsprüfung verwendet werden. Des Weiteren kann nicht nur detektiert werden, ob eine Schränkung vorliegt, sondern in manchen Ausführungsbeispielen wird detektiert, welche Art der Schränkung vorliegt (Gruppenschränkung, Standardschränkung, etc., vgl. Fig. 5).
[0040] Fig. 7, Diagramm (b), zeigt die Detektion einer Folge verschiedener Zahntypen (Sägezähne unterschiedlicher Geometrie) eines nicht geschränkten Sägebandes mit Hilfe des Sensors 31 (vgl. Fig. 6). Der Sensor 31 erfasst dazu die Ecken der Sägezähne von der Seite, und man kann anhand des Sensorsignals des Sensors 31 unterschiedliche Zahntypen unterscheiden. Bei Sägezähnen mit schmaler Hauptschneide und langer Nebenschneide wird der Sensor 31 einen größeren Abstand messen als bei Sägezähnen mit breiter Hauptschneide und kurzer (oder fehlender) Nebenschneide. In dem in Diagramm (b) der Fig. 7 dargestellten Fall kann man sogar fünf verschiedene Zahntypen unterscheiden, deren Abfolge sich periodisch wiederholt. Zur Unterscheidung verschiedener Zahntypen können beispielsweise mehrere Schwellenwerte verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel wird die gemessene Folge der Amplituden der lokalen Minima (jedes lokale Minimum entspricht einem Zahn) mit in einer Datenbank hinterlegten Mustern verglichen und einem konkreten Sägeband-Typ zugeordnet. Abhängig von den detektierten Zahntypen, der de- tektierten Folge von Zahntypen oder des daraus abgeleiteten Sägeband-Typs kann in der Maschinensteuerung ein Prozessparameter angepasst werden (z.B. die Schnittgeschwindigkeit).
[0041] Fig. 8 illustriert ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Messaufbaus, der mit dem Beispiel aus Fig. 3, 4 oder 6 kombiniert werden kann. Beide Messaufbauten können hintereinander (in Bezug auf die Laufrichtung des Sägebands) in derselben Sensorvorrichtung / Sensoreinheit integriert werden. Je nach Anwendung können die beiden Messaufbauten aus Fig. 6 und 8 auch separat an unterschiedlichen Stellen der Bandsäge eingebaut sein. Gemäß Fig. 8 weist der Messaufbau mindestens einen kapazitiven Sensor 41 (im dargestellten Beispiel sind es zwei kapazitiven Sensoren 40 und 41) auf. Die Sensoren 40, 41 weisen jeweils zwei einander gegenüber liegende Elektroden 40a, 40b (Sensor 40) sowie 41a und 41b (Sensor 41) auf, wobei das Sägeband zwischen zwei Elektroden 41a, 41b (sowie 40a, 40b) hindurch verläuft.
[0042] Die Funktionsweise kapazitiver Sensoren zur Messung der Dicke eines elektrisch leitfähigen Materials, das zwischen zwei zueinander gehörenden Elektroden (z.B. 41a und 41b) angeordnet ist, ist an sich bekannt und wird daher hier nicht detaillierter erläutert. Der Sensor 40 dient der Messung der Dicke des Sägeblatts im Bereich des Bandrückens und der Sensor 41 dient der Messung der Dicke des Sägeblatts im Bereich der Nebenschneiden der Sägezähne. Aus dem Sensorsignal des kapazitiven Sensors 41 kann somit die Weite ti des Schnittkanals automatisch ermittelt werden.
[0043] Fig. 9 zeigt exemplarisch eine Möglichkeit der Integration des Messaufbaus aus Fig. 3 und 4 in eine Sensorvorrichtung (ein Sensormodul), die z.B. am Sägerahmen (am Gehäuse der Sägemaschine 1 montiert werden kann. Gemäß Fig. 9 weist die Sensorvorrichtung einen Rahmen 50 mit einer Montagefläche 55 auf, an der die Vorrichtung an der Sägemaschine 1 in der Nähe des Sägebandes montiert werden kann (vgl. Fig. 1, Montagepositionen 20 und 21). Der Rahmen 50 kann ein beliebiges Trägerelement, eine Struktur mehrerer Trägerelemente oder auch Teil eines Gehäuses sein. Er dient der Lagerung bzw. der Aufhängung verschiedener anderer Komponenten der Sensorvorrichtung. Der Rahmen 50 weist eine oder mehrere Linearführungen auf, an denen die Stützrolle 32 und die Sensoren 30 und 31 verschiebbar gelagert sind (Lagerstellen 51).
[0044] Die Position der Sensoren 30 und 31 wird nach einer anfänglichen Justierung fixiert. Wohingegen die Stützrolle 32 gegen die Federkraft der Feder 52 verschiebbar gelagert ist. Die Feder 52 drückt die Stützrolle 32 gegen den Bandrücken des Sägebandes (vgl. Fig. 3 und 4). Es versteht sich, dass Fig. 9 lediglich ein Beispiel ist und die tatsächliche Konstruktion der Sensorvorrichtung stark von den Gegebenheiten in der jeweiligen Bandsägemaschine abhängt.
[0045] Fig. 10 ist ein Flussdiagramm zur Illustration der Kopplung der Sensorvorrichtung gemäß Fig. 9 mit der Maschinensteuerung der Bandsäge. Das Gesamtsystem umfasst die Bandsäge 1 mit einem Sägeband 11 (vgl. Fig. 1) und einer in die Bandsäge integrieren Messvorrichtung (Sensoreinheit oder Sensormodul 3) sowie eine Datenverarbeitungseinheit 4 und die erwähnte Maschinensteuerung 2. Die Maschinensteuerung 2 ist dazu ausgebildet, den Betrieb der Bandsäge 1 zu steuern, wofür ein oder mehrere in der Maschinensteuerung 2 gespeicherte Parameter verwendet werden, die unter anderem das Sägeband charakterisieren (Sägebandparameter) oder von Eigenschaften des Sägebands abhängen (Prozessparameter, wie z.B. die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes oder die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks beim Sägeprozess). Die Datenverarbeitungseinheit 4 (Auswerteeinheit) ist dazu ausgebildet, basierend auf den von der Sensoreinheit 3 gelieferten Messdaten mindestens einen Wert eines Sägebandparameters und/oder einen Wert eines Prozessparameters zu ermitteln. Die Maschinensteuerung 2 ist weiter dazu ausgebildet, den mit Hilfe der Messvorrichtung ermittelten Parameterwert (oder mehrere Parameterwerte) zu empfangen, zu speichern, ggf. bereits gespeicherte Werte zu aktualisieren und als Sägebandparameter bzw. Prozessparameter zu verwenden.
[0046] Beispiele für Sägebandparameter sind, wie erwähnt, die Anzahl der Sägezähne des Sägebandes (z.B. Zähne pro Zoll), die Anzahl der gebrochenen Sägezähne des Sägebandes, das Ausmaß des Verschleißes der Sägezähne, ein Wert, der anzeigt, ob das Sägeband 11 eine Schränkung aufweist (ggf. auch den Typ der Schränkung) oder ein Wert, der die Weite des Schnittkanals repräsentiert und/oder eine detektierte Folge von Zahntypen (bei Trapezzähnen) bzw. ein daraus abgeleiteter Sägeband-Typ. Beispiele für aus den Messdaten (oder einem daraus ermittelten Sägezahnparameter) abgeleiteten Prozessparameter sind die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes (die im Falle einer Notabschaltung der Bandsäge auch null sein kann) und - je nach Sägeprozess - die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks.
[0047] Die Datenverarbeitungseinheit 4 empfängt die (digitalen oder analogen) Messdaten von der Sensoreinheit 3 und ist dazu ausgebildet, die Sensordaten zu verarbeiten (auszuwerten), um daraus einen oder mehrere Sägeband- und/oder Prozessparameter (z.B. einen Parametersatz) zu ermitteln und diesen an die Maschinensteuerung 2 zu übergeben. Der Datenaustausch zwischen Datenverarbeitungseinheit 4 und der Maschinensteuerung 2 kann mittels bekannter Techniken (z.B. ein Bussystem zur seriellen digitalen Kommunikation) erfolgen und ist in der Regel vom Hersteller der Bandsäge abhängig. Die Datenverarbeitungseinheit 4 kann also unabhängig von der Maschinensteuerung 2 arbeiten. Lediglich die Kommunikationsverbindung zwischen Datenverarbeitungseinheit 4 und Maschinensteuerung 2 ist hersteilerspezifisch. In einem speziellen Beispiel kann die Datenverarbeitungseinheit 4 in die Sensoreinheit 3 integriert sein („intelligenter Sensor“).
[0048] Wie man anhand Fig. 10 sehen kann, können Bandsäge, Sensoreinheit, Datenverarbeitungseinheit und Maschinensteuerung als Regelschleife betrieben werden. Das heißt, die Datenverarbeitungseinheit 4 kann - basierend auf den von der Sensoreinheit 3 gelieferten Messdaten - aktiv in einen laufenden Sägeprozess eingreifen, beispielsweise indem an die Maschinensteuerung 2 ein aktualisierter Parametersatz übertragen wird oder indem an die die Maschinensteuerung ein Kommando übertragen wird, das z.B. eine Veränderung eines Sägeband- oder Prozessparameters (im laufenden Betrieb) oder eine Notabschaltung der Bandsäge bewirkt. Zusätzlich können die Messergebnisse oder die daraus abgeleiteten Parameter mittels der HMI der Maschinensteuerung 2 visualisiert werden. Die HMI ermöglich zudem das manuelle Eingreifen in den Sägeprozess durch eine Bedienperson.
[0049] Die Datenverarbeitungseinheit 4 ermöglicht zusätzlich die (optionale) vertikale Integration in Automatisierungsnetzwerke (vgl. Fig. 10). Dadurch können die Systemdaten zur Optimierung von Prozessen in der Prozessleitebene genutzt werden (z.B. Supervisory Control and Data Acquisition, SCAD A, Systeme). Zudem ist eine Cloud-Anbindung möglich. Aufgrund der Systemarchitektur (Datenverarbeitungseinheit 2 ist getrennt von der Maschinensteuerung 2) ist es darüber hinaus möglich, Maschinen mit Steuerungen älterer Generationen in ein Automatisierungsnetzwerk einzubinden. [0050] Die Datenverarbeitungseinheit 4 kann einen Prozessor aufweisen sowie einen Speicher zur Speicherung von Softwareinstruktionen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, die Datenverarbeitungseinheit 4 veranlassen, die hier beschriebenen Funktionen zur Auswertung der Sensorsignale / Messdaten durchzuführen. Zu diesem Zweck weist die Datenverarbeitungseinheit 4 Peripheriegeräte aus (z.B. Kommunikationsschnittstellen, Analog-Digital-Wandler, etc.) um eine Verbindung mit der Sensoreinheit 3 und der Maschinensteuerung 4 zu ermöglichen. Die Datenverarbeitungseinheit 4 kann z.B. ein Personal Computer (PC), ein Industrie-PC oder ein Embedded- Sy stem sein. Teile der Datenverarbeitungseinheit 4 können auch mittels elektronsicher Schaltungen (Hardware) implementiert werden, die keine Software zur Funktion benötigen. Unter einer Datenverarbeitungseinheit 4 wird jede Entität umfassend Hardware und Software verstanden, die dazu geeignet ist, die hier beschriebenen Funktionen (z.B. Auswertung der Sensorsignale / Messdaten und darauf basierend die Ermittlung eines oder mehrerer Parameter oder Kommandos für die Maschinensteuerung) bereitzustellen.
[0051] Fig. 11 zeigt - ähnlich wie Fig. 9 - ein weiteres Beispiel der Integration des Messaufbaus aus Fig. 3, 4 und 6 in eine Sensorvorrichtung. Diagramm (a) der Fig. 11 zeigt eine perspektivische Darstellung und Diagramm (b) die korrespondierende Seitenansicht. Diagramm (c) der Fig. 11 zeigt die Vorrichtung mit entkoppelten Gleitelementen, auf die später noch genauer eingegangen wird. Das Beispiel aus Fig. 11 unterscheidet sich von dem Beispiel aus Fig. 9 im Wesentlichen durch jene Elemente, die dazu dienen, die an der Bandsäge montierte Sensorvorrichtung mittels einer Schwenkbewegung von dem Sägeband wegzubewegen, um das Sägeband problemlos wechseln zu können. Die Drehachse der erwähnten Schwenkbewegung ist in Fig. 11 mit „C“ bezeichnet.
[0052] Im Betrieb wird die Stützrolle 32 z.B. von einer Feder (in Fig. 11 nicht dargestellt) gegen den Bandrücken des Sägebands 11 gedrückt. Um die Sensorvorrichtung (d.h. das Gehäuse bzw. den Rahmen 50) von dem Sägeband 11 weg schwenken zu können, ist ein Arretierungsmechanismus vorgesehen, der es ermöglicht die Stützrolle 32 in einem bestimmten Abstand von dem Bandrücken zu arretieren. Wie in Fig. 9 ist auch im vorliegenden Beispiel die Stützrolle 32 an einem Gleitelement 54 gelagert, welches entlang der Linearführung 53 (Teil des Rahmens 50) verschiebbar gelagert ist. Das Gleitelement 54 weist einen Anschlag 58 auf, an dem ein Riegel 59 einrasten kann. Im dargestellten Beispiel kann das Gleitelement 54 (Gleitschlitten) gegen die Kraft der Feder vom Bandrücken weg- gedrückt werden, bis der Riegel 59 am Anschlag 58 einrastet und das Gleitelement 54 arretiert. Dieser Zustand ist in Diagramm (c) der Fig. 11 dargestellt, wobei die Feder das den Anschlag 58 des Gleitelements 54 gegen den Riegel 59 drückt. Das Lösen der Arretierung kann manuell durch Betätigung des Hebels 60 erfolgen, wodurch der Riegel 59 von dem Anschlag 59 weg gekippt wird. Es versteht sich, dass der dargestellte Arretierungsmechanismus für die Stützrolle 32 (d.h. für das Gleitelement 54, an dem die Stützrolle 32 gelagert ist) nur ein Beispiel ist. Andere Arretierungsmöglichkeiten sind ebenfalls einsetzbar.
[0053] Die Sensoren 30 und 31 sind an dem zweiten Gleitelement 54‘ verschiebbar an der Linearführung gelagert. Während des Betriebs kann das Gleitelement 54‘ an der Linearführung geklemmt sein. Im dargestellten Fall ist die Klemmung über den Drehknopf 61 aktivierbar und lösbar. Bei gelöster Klemmung kann das Gleitelement 54‘ so verschoben werden, dass die Sensoren 30 und 31 von den Sägezähnen weg bewegt werden, wie es in Diagramm (c) der Fig. 11 dargestellt ist. Die Sensorvorrichtung kann dann leicht vom Sägeblatt weg geschwenkt werden (um die Drehachse C. In dem in Diagramm (b) der Fig. 11 dargestellten Zustand sind die beiden Gleitelemente 54 und 54‘ gekoppelt, d.h. in einem definierten Abstand zueinander angeordnet. Dieser Abstand kann beispielsweise durch einen Abstandshalter zwischen den beiden Gleitelemente 54 und 54‘ vorgegeben sein.
[0054] Fig. 12 zeigt anhand eines Flussdiagramms ein Beispiel eines mit Hilfe des Systems aus Fig. 10 durchgeführten Verfahrens. Das Verfahren umfasst demnach das Erfassen von Messdaten, die ein Sägeband einer Bandsäge charakterisieren, mittels einer Sensoreinheit, die in die Bandsäge integriert sein kann (Fig. 12, Schritt Sl). Das Verfahren umfasst weiter das Erzeugen eines Kommandos für eine Maschinensteuerung der Bandsäge basierend auf den Messdaten (Fig. 12, Schritt S2) sowie das Übertragen des Kommandos an die Maschinensteuerung der Bandsäge (Fig. 12, Schritt S3). Das Kommando kann ein Update- Kommando zur Aktualisierung eines oder mehrerer Sägeband- oder Prozessparameter sein. Das Kommando kann auch ein Nothalt-Kommando sein, um den Sägeprozess abzubrechen.
[0055] In einem Beispiel umfasst das das Erzeugen des Kommandos das Ermitteln mindestens eines Sägebandparameters, der eine Eigenschaft des Sägebandes charakterisiert, basierend auf den Messdaten. In diesem ist das Kommando ein Update-Kommando zur Aktualisierung des Sägebandparameters in der Maschinensteuerung. Das Kommando kann auch ein Nothalt-Kommando sein, z.B. wenn der Sägebandparameter einen zu starken Verschleiß des Sägebandes anzeigt. Beispiele für Sägebandparameter sind wie bereits erwähnt der Verschleiß (Reduktion der Zahnhöhe durch Abnutzung), die Weite des Schnittkanals, die Anzahl der ausgebrochenen Zähne insgesamt, die Anzahl von aufeinanderfolgenden Zähnen, die gebrochen sind, Schränkung, etc. Bei zu starkem Verscheiß, z.B. wenn eine gewisse Anzahl von nebeneinander liegenden Zähnen ausgebrochen ist, kann ein Nothalt- Kommando erzeugt werden, um den Sägeprozess abzubrechen.
[0056] Das Erzeugen des Kommandos kann auch das Ermitteln (basierend auf den Messdaten) eines Prozessparameters umfassen, der den mit der Bandsäge durchgeführten Sägeprozess beeinflusst. In diesem Fall ist das Kommando ebenfalls ein Update-Kommando zur Aktualisierung des Prozessparameters in der Maschinensteuerung (2). Beispiele für Prozessparameter sind wie bereits erwähnt die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks und die Bandumlaufgeschwindigkeit. Diese können z.B. abhängig vom Verschleiß des Sägebandes reduziert werden.
[0057] Das Übertragen des Kommandos an die Maschinensteuerung kann insbesondere während eines laufenden, mit Hilfe der Bandsäge durchgeführten Sägeprozesses erfolgen, um aktiv in den Sägeprozess einzugreifen, um diesen zu verändern oder zu stoppen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Eine Messvorrichtung zur Charakterisierung eines Sägebandes (11) einer Bandsäge, wobei die Messvorrichtung folgendes aufweist: einen ersten induktiven Abstandssensor (30), der dazu ausgebildet ist, ein Sensorsignal zu erzeugen, das einen Abstand zwischen einer Sensorposition und einer Vorderseite des Sägebandes, an der sich Sägezähne (101, 102) befinden, repräsentiert; eine Stützrolle (32), und einen Vorspannmechanismus, der dazu ausgebildet ist, die Rolle (32) gegen eine Rückseite des Sägebandes (11) zu drücken.
2. Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter aufweist: einen Rahmen (50) zur Montage der Messvorrichtung an der Bandsäge, wobei der erste Abstandssensor (30) an dem Rahmen (50) montiert ist, sodass eine Messrichtung des ersten Abstandssensors (30) in einer Bandebene des Sägebandes liegt (11); wobei die Stützrolle (32) verschiebbar an dem Rahmen (50) gelagert ist; und wobei der Vorspannmechanismus eine Feder aufweist, die eine Vorspannkraft zwischen Rahmen (50) und Stützrolle (32) erzeugt, sodass die Vorspannkraft die Stützrolle (32) gegen die Rückseite des Sägebandes (11) drückt.
3. Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, die weiter aufweist: eine Auswertevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Sensorsignal und für jeden Sägezahn (101, 102) des Sägebandes (11) zu detektieren, ob eine Höhe des jeweiligen Sägezahnes (101, 102) einen Schwellenwert unterschreitet.
4. Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Sägezahn (102) als defekt zu bewerten, wenn die Höhe des jeweiligen Sägezahnes (102) den Schwellenwert unterschreitet.
5. Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, die als defekt bewerteten Sägezähne (102) des Sägebandes (11) zu zählen; und/oder wobei die Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Wert zu ermitteln, der die Anzahl der Sägezähne (101, 102) pro Längeneinheit repräsentiert.
6. Die Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Wert zu ermitteln, der das Ausmaß der Abnutzung des Sägebandes repräsentiert.
7. Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Ausmaß der Abnutzung des Sägebandes von einem Mittelwert der gemessenen Höhen der Sägezähne abhängt
8. Die Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die weiter aufweist: einen zweiten induktiven Abstandssensor (31), der dazu ausgebildet ist, ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, das anzeigt, ob die Sägezähne (101, 102) in einer Bandebene des Sägebandes (11) liegen oder schräg zur Bandebene stehen.
9. Die Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die weiter aufweist: einen weiteren Sensor (41), der dazu ausgebildet ist, einen Wert zu messen, der die Weite des Schnittkanals (ti) des Sägebandes (11) repräsentiert.
10. Die Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Stützrolle (32) an einem verschiebbaren Gleitelement (54) gelagert ist, und wobei die Messvorrichtung einen Arretierungsmechanismus aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Vorspannmechanismus zu blockieren und die Stützrolle (32) in einer Position zu halten, in die sie von der Rückseite des Sägebandes beabstandet ist.
11. Die Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste induktive Abstandssensor (30) an einem weiteren verschiebbaren Gleitelement (54‘) montiert ist, wobei das weitere Gleitelement (54‘) über einen Klemmmechanismus feststellbar ist.
12. Ein System, das folgendes aufweist: eine Bandsäge (1) mit einem Sägeband (11) und einer Maschinensteuerung (2), die dazu ausgebildet ist, einen mit Hilfe der Bandsäge (1) durchgeführten Sägeprozess zu steuern, wofür ein oder mehrere in der Maschinensteuerung (2) gespeicherte Sägebandparameter und/oder Prozessparameter verwendet werden; eine Messvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Parameterwert zu ermitteln, der das Sägeband (11) charakterisiert, wobei die Maschinensteuerung (2) weiter dazu ausgebildet ist, den mit Hilfe der Messvorrichtung ermittelten Parameterwert oder einen daraus abgeleiteten Parameterwert zu empfangen und als Sägebandparameter bzw. Prozessparameter zu speichern.
13. Das System gemäß Anspruch 10, wobei der mindestens eine Parameterwert, der das Sägeband (11) charakterisiert, einen der folgenden Werte umfasst: einen Wert, der die Anzahl der Sägezähne des Sägebandes repräsentiert; einen Wert, der die Anzahl der gebrochenen Sägezähne des Sägebandes repräsentiert; einen Wert, der anzeigt, ob das Sägeband (11) eine Schränkung aufweist; einen Wert, der die Weite des Schnittkanals repräsentiert.
14. Das System gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Messvorrichtung derart mit der Bandsäge verbunden ist, dass sie relativ zum Sägeband (11) schwenkbar ist.
15. Das System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Messvorrichtung eine in die Bandsäge (1) integrierte Sensoreinheit (3) sowie eine Datenverarbeitungseinheit (4) umfasst, wobei die Sensoreinheit (3) Messdaten liefert, die das Sägeband (11) charakterisieren, und wobei die Datenverarbeitungseinheit (4) dazu ausgebildet ist, aus den Messdaten den Parameterwert zu ermitteln.
16. Das System gemäß Anspruch 15, wobei die Datenverarbeitungseinheit (4) dazu ausgebildet ist, aus dem Parameterwert einen Prozessparameter betreffend den von der Bandsäge (1) durchgeführten Sägeprozess zu ermitteln.
17. Das System gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Datenverarbeitungseinheit (4) dazu ausgebildet ist, basierend auf den Messdaten den mindestens einen Parameter zu aktualisieren und diesen an die Maschinensteuerung (2) zu übertragen.
18. Das System gemäß Anspruch 16, wobei die Datenverarbeitungseinheit (4) dazu ausgebildet ist, basierend auf den Messdaten den Prozessparameter zu aktualisieren und diesen an die Maschinensteuerung (2) zu übertragen.
19. Ein Verfahren, das folgendes aufweist:
Erfassen von Messdaten, die ein Sägeband (11) einer Bandsäge (3) charakterisieren, mittels einer Sensoreinheit (3);
Erzeugen eines Kommandos für eine Maschinensteuerung (2) der Bandsäge (1) basierend auf den Messdaten; und
Übertragen des Kommandos an die Maschinensteuerung (2) der Bandsäge (1).
20. Das Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Erzeugen des Kommandos folgendes umfasst:
Ermitteln mindestens eines Sägebandparameters, der eine Eigenschaft des Sägebandes (11) charakterisiert, basierend auf den Messdaten, wobei das Kommando ein Kommando zur Aktualisierung des mindestens einen Sägebandparameters in der Maschinensteuerung (2) ist.
21. Das Verfahren gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei das Erzeugen des Kommandos folgendes umfasst:
Ermitteln eines Prozessparameters, der den mit der Bandsäge (11) durchgeführten Sägeprozess beeinflusst, basierend auf den Messdaten; wobei das Kommando ein Kommando zur Aktualisierung des Prozessparameters in der Maschinensteuerung (2) ist.
22. Das Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei die Aktualisierung des Prozessparameters in der Maschinensteuerung einen Abbruch des Sägeprozesses bewirkt.
23. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Übertragen des Kommandos an die Maschinensteuerung (2) während eines laufenden, mit Hilfe der Bandsäge durchgeführten Sägeprozesses erfolgt, um den Sägeprozess zu verändern oder zu stoppen.
24. Ein System, das folgendes aufweist: eine Bandsäge (1); eine Maschinensteuerung (2) für die Bandsäge (1); eine in die Bandsäge integrierte Sensoreinheit (3) zur Erfassung von Messdaten, die ein Sägeband (11) der Bandsäge (3) charakterisieren; und eine Datenverarbeitungseinheit (4), die dazu ausgebildet ist, mit Hilfe der Sensoreinheit (2) das Verfahren gemäß Anspruch 19 durchzuführen.
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