TW201622880A - 具有起始鋸切位置控制的帶鋸機及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種具有起始鋸切位置控制的帶鋸機及其控制方法，包含有一工作平台、一切削機台、一使該切削機台垂直移動的垂直位移件、一高度感測器以及一中央處理器，該工作平台包含有一用以放置工件的基準面，該切削機台包含有一主動輪、一從動輪、一繞設於該主動輪與該從動輪的鋸帶以及一電性驅動該主動輪的馬達，該鋸帶包含有依序排列的一起始切削齒與一加工切削齒，該高度感測器感測工件距離該基準面最遠之一起始切點，該中央處理器接收該起始切點的位置而控制該垂直位移件的位移速度與該馬達的第一轉動速度，使該起始切削齒最先切削至該起始切點。

Description

具有起始鋸切位置控制的帶鋸機及其控制方法

本發明為有關一種帶鋸機，尤指一種具有起始鋸切位置控制的帶鋸機及其控制方法。

切鋸材料時，一般常用鋸刀來回的下切材料以達成目的，但若是遇到較堅硬或大型的材料，利用鋸刀來切割往往費時又費力，遂有人發明出了帶鋸機，帶鋸機是以環狀無端的帶鋸條為鋸具，並繞在兩個鋸輪上，透過鋸輪轉動進而帶動帶鋸條快速的繞轉，而可以快速的切鋸材料。

常見的帶鋸機如美國專利公開第US 20150020660號之「Band saw machine capable of automatically regulating cutting speed」，其包含有一機台、一馬達、一主動輪、一從動輪、一鋸帶、至少一鋸帶調整座、至少一力量感測器以及一控制系統，該馬達設置於該機台且具有一驅動軸，該主動輪設於該機台且連接於該驅動軸，使該主動輪能受該馬達之驅動而轉動，該從動輪可轉動地設於該機台且相對於該主動輪，該鋸帶繞設於該主動輪及該從動輪，該至少一鋸帶調整座設於該機台並位於該主動輪及該從動輪之間，且用以壓抵該鋸帶，該至少一力量感測器設於該鋸帶調整座內，並用以感測該至少一鋸帶調整座於鋸切時的受力大小而發送一感測訊號，該控制系統根據該感測訊號而控制該馬達對該主動輪的動力輸出。

此外，該鋸帶通常具有依序設置的複數鋸齒，各鋸齒分別具有不同銳利度以及廣度，銳利度較佳之銳角鋸齒的目的在於提供鋸切深度，使得鋸帶能深入待鋸切工件，而具有較佳廣度之廣角鋸齒的目的在於提供鋸切的寬度與廣度，而於切鋸材料時，若最先與材料接觸的並非該銳角鋸齒，則會產生較大的阻力、噪音以及震動，嚴重時，甚至會使該鋸帶產生崩角，進而影響使用壽命。

然而，習知的帶鋸機雖然可以控制切割的速度，卻無法控制最先與材料接觸的是銳角鋸齒或是廣角鋸齒，因此，如何解決上述問題，實為業者努力之目標。

本發明的主要目的，在於解決鋸帶與待切割工件於起始接觸時因鋸齒造成較大的阻力、噪音以及震動，進而使得該鋸帶產生崩角，進而影響使用壽命的問題。

為達上述目的，本發明提供一種具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，係用以對一工件進行切割，該帶鋸機包含有一工作平台、一切削機台、一垂直位移件、一高度感測器以及一中央處理器，該工作平台包含有一用以放置該工件的基準面以及一設置於該基準面上並用以固定該工件的固定件，該切削機台包含有一主動輪、一從動輪、一繞設於該主動輪與該從動輪的鋸帶以及一電性驅動該主動輪的馬達，該鋸帶包含有依序排列的一起始切削齒與一加工切削齒，該垂直位移件連接於該工作平台與該切削機台並使該切削機台垂直移動，該高度感測器設置於該切削機台並用以感測該工件距離該基準面最遠之一起始切點，該中央處理器電性連接於該高度感測器、該垂直位移件以及該馬達，該中央處理器接收該起始切點的位置而控制該垂直位移件的一位移速度與該馬達的一第一轉動速度，使該起始切削齒最先切削至該起始切點。

為達上述目的，本發明又提供一種控制起始鋸切位置的方法，包含有以下步驟：

S1：將一工件放置於一工作平台的一基準面上，並用一固定件固定該工件；

S2：利用一高度感測器感測該工件距離該基準面最遠之一起始切點；

S3：利用一馬達電性驅動一主動輪，並透過一中央處理器控制該馬達的一第一轉動速度，該主動輪帶動一繞設於該主動輪以及一從動輪的鋸帶，該鋸帶進一步帶動該從動輪，該鋸帶包含有一起始切削齒與一加工切削齒；以及

S4：利用一垂直位移件調整該鋸帶與該起始切點之距離，並透過該中央處理器控制該垂直位移件的一位移速度，使該起始切削齒最先切削到該起始切點。

綜上所述，本發明藉由該中央處理器控制該馬達的該第一轉動速度與該垂直位移件的該位移速度，使該起始切削齒可以最先切削到該起始切點，藉此降低該鋸帶所產生的阻力，並防止該鋸帶產生崩角，進而提高使用壽命。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱「圖1」至「圖3」所示，本發明為一種具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，係用以對一工件1進行切割，其包含有一工作平台10、一切削機台20、一垂直位移件30、一高度感測器40以及一中央處理器50，該工作平台10包含有一用以放置該工件1的基準面11以及一設置於該基準面11上並用以固定該工件1的固定件12，該切削機台20包含有一主動輪21、一從動輪22、一鋸帶23以及一馬達24，該鋸帶23包含有依序排列的一起始切削齒231與一加工切削齒233並繞設於該主動輪21與該從動輪22，該起始切削齒231之功用在於鋸切深度，而該加工切削齒233的功用則在於鋸切寬度與廣度，該馬達24驅動該主動輪21轉動，並帶動繞設於該主動輪21的該鋸帶23，該鋸帶23更進一步帶動該從動輪22轉動。

而該垂直位移件30連接於該工作平台10與該切削機台20並用以控制該切削機台20的垂直移動，使該切削機台20靠近或遠離該工作平台10，該高度感測器40則設置於該切削機台20並可用以感測該工件1距離該基準面11最遠之一起始切點的位置，由於工件1並非都是平面狀的，因此最佳狀態係由最高點進行切削，若該工件1所欲切削之位置為平面狀，則透過些微傾斜該工件1亦可找到最高點，或者該鋸帶23之設置本就與該基準面11有些傾斜，便可利用斜切的方式進行平面狀工件1的切削處理。該中央處理器50電性連接於該高度感測器40、該垂直位移件30以及該馬達24，該高度感測器40會傳送該起始切點的位置給該中央處理器50，該中央處理器50進一步根據該起始切點的位置而控制該垂直位移件30的一位移速度與該馬達24的一第一轉動速度，使該起始切削齒231可以最先切削到該起始切點，而可以讓該起始切削齒231與該加工切削齒233漸進式的由鋸深到鋸寬，而可降低切削阻力，並防止該鋸帶23產生崩角，進而提高使用壽命。

於本實施例中，請特別配合參閱「圖2」所示，該鋸帶23更包含有設置於該起始切削齒231與該加工切削齒233之間的深度切削齒232以及一設置於該加工切削齒233遠離該深度切削齒232之一側的修面切削齒234，該深度切削齒232的功用與該起始切削齒231相同，而該修面切削齒234的功用與該加工切削齒233相同，且該起始切削齒231、該深度切削齒232、該加工切削齒233與該修面切削齒234的切削面之寬度由窄逐漸變寬，以滿足由鋸深漸進至鋸廣之目的。上述以四個切削齒作為舉例說明，實際使用時並不侷限於四個，只要包含有鋸深與鋸寬的功效即可。除此之外，鋸帶23上可能有數十個鋸齒，而依序以起始切削齒231、深度切削齒232、加工切削齒233以及修面切削齒234為一組，進行複數組的排列。

此外，本發明更包含有一設置於該從動輪22上的拉緊器60，該拉緊器60可以調整該從動輪22與該主動輪21之間的相對距離，使該鋸帶23可以穩固的繞設於該從動輪22與該主動輪21上，而不會於運作時脫落，以增加操作時的安全性。

而為了可以準確的知道該起始切削齒231的位置，本實施例亦具有一設置於該從動輪22並與該中央處理器50電性連接的定位感測器71以及一設置於該鋸帶23並對應於該起始切削齒231的被感測件72，當該鋸帶23被帶動而繞轉時，該被感測件72會經過該定位感測器71，該定位感測器71感測該被感測件72之位置後，即可以確認該起始切削齒231的位置，並傳輸給該中央處理器50，使該中央處理器50可以進一步調整該垂直位移件30的該位移速度與該馬達24的該第一轉動速度，提高該起始切削齒231最先切削到該起始切點的精準度。

此外，更包含有一設置於該從動輪22並記錄該從動輪22之一第二轉動速度的編譯器80，該從動輪22為被該主動輪21帶動，因此動力傳遞的過程中，有可能因為該鋸帶23與該主動輪21或該從動輪22之間的短暫脫落或不匹配的問題，甚或因為摩擦力之因素影響造成該第二轉動速度會稍慢於該第一轉動速度，但該第二轉動速度為實際轉動上的正確速度，故若要使該第二轉動速度符合一期望速度，該中央處理器50會分別接收並比較該第一轉動速度以及該第二轉動速度，並進而調整該馬達24的該第一轉動速度，而使該第二轉動速度達到該期望速度。

續搭配參閱「圖4」所示，為控制起始鋸切位置的方法，包含有以下步驟：

步驟S1：將一工件1放置於一工作平台10的一基準面11上，並利用一固定件12固定該工件1，使該工件1不會於切割時移動而造成切割上的失誤。

步驟S2：利用一設置於一切削機台20上的高度感測器40感測該工件1距離該基準面11最遠之一起始切點。

步驟S3：利用一馬達24電性驅動一主動輪21，並透過一中央處理器50控制該馬達24的一第一轉動速度，該主動輪21轉動而帶動一繞設於該主動輪21以及一從動輪22的鋸帶23，該鋸帶23進一步帶動該從動輪22，且該鋸帶23包含有一起始切削齒231與一加工切削齒233。而於本步驟中，更包含有以下步驟：

步驟S3A：利用一設置於該從動輪22上的拉緊器60調整該從動輪22與該主動輪21之相對距離，使該鋸帶23可以穩固的繞設於該從動輪22與該主動輪21上，使該鋸帶23不會脫離該從動輪22與該主動輪21。

步驟S3B：利用該馬達24電性驅動該主動輪21而帶動該從動輪22以及該鋸帶23，並透過該中央處理器50控制該馬達24的該第一轉動速度。

步驟S3C：利用一設置於該從動輪22的定位感測器71感測一設置於該鋸帶23並對應於該起始切削齒231的被感測件72，當該鋸帶23繞轉而使該被感測件72經過該定位感測器71時，可以確認該起始切削齒231的位置。

而於步驟S3之後，更包含有以下步驟：

步驟P1：利用一設置於該從動輪22上的編譯器80記錄該從動輪22轉動之一第二轉動速度。

步驟P2：由於該從動輪22為被該主動輪21帶動，因此動力於傳遞時會被摩擦力或不匹配等因素抵銷，故該第二轉動速度會稍慢於該第一轉動速度，該中央處理器50接收並比較該第一轉動速度以及該第二轉動速度後，會進一步調整該第一轉動速度，使該第二轉動速度符合一期望速度。

步驟S4：利用一垂直位移件30調整該鋸帶23與該起始切點之間的距離，並透過該中央處理器50控制該垂直位移件30的一位移速度，且配合該馬達24的該第一轉動速動，使該起始切削齒231可以最先切削到該起始切點。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 藉由使該起始切削齒最先切削到該起始切點，而可以漸進式的由鋸深到鋸寬，降低切削阻力，並防止該鋸帶產生崩角，進而提高使用壽命。

二、 藉由設置該拉緊器可使該鋸帶穩固的繞設於該從動輪與該主動輪上，而不會於運作時脫落，以增加操作時的安全性。

三、 藉由該定位感測器與該被感測件的設置，可以精準的知道該起始切削齒的位置，進一步提高該起始切削齒最先切削到該起始切點的準確率。

四、 藉由該編譯器的設置，可以量測到該從動輪於實際轉動上的正確速度，並經由該中央處理器調整該第一轉動速度，使該第二轉動速度符合該期望速度，避免因為第二轉動速度的不匹配，影響該起始切削齒最先切削到該起始切點的準確率。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈  鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧工件
10‧‧‧工作平台
11‧‧‧基準面
12‧‧‧固定件
20‧‧‧切削機台
21‧‧‧主動輪
22‧‧‧從動輪
23‧‧‧鋸帶
231‧‧‧起始切削齒
232‧‧‧深度切削齒
233‧‧‧加工切削齒
234‧‧‧修面切削齒
24‧‧‧馬達
30‧‧‧垂直位移件
40‧‧‧高度感測器
50‧‧‧中央處理器
60‧‧‧拉緊器
71‧‧‧定位感測器
72‧‧‧被感測件
80‧‧‧編譯器
S1～S4、S3A~S3C、P1、P2‧‧‧步驟

圖1，為本發明一較佳實施例的前視示意圖。 圖2，為本發明鋸帶的局部立體結構示意圖。 圖3，為本發明一較佳實施例的功能方塊示意圖。 圖4，為本發明一較佳實施例的流程示意圖。

1‧‧‧工件

10‧‧‧工作平台

11‧‧‧基準面

12‧‧‧固定件

20‧‧‧切削機台

21‧‧‧主動輪

22‧‧‧從動輪

23‧‧‧鋸帶

30‧‧‧垂直位移件

40‧‧‧高度感測器

50‧‧‧中央處理器

60‧‧‧拉緊器

71‧‧‧定位感測器

80‧‧‧編譯器

Claims (8)

1. 一種具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，係用以對一工件進行切割，該帶鋸機包含有： 一工作平台，包含有一用以放置該工件的基準面以及一設置於該基準面上並用以固定該工件的固定件； 一切削機台，包含有一主動輪、一從動輪、一繞設於該主動輪與該從動輪的鋸帶以及一電性驅動該主動輪的馬達，該鋸帶包含有依序排列的一起始切削齒與一加工切削齒； 一連接於該工作平台與該切削機台並使該切削機台垂直移動的垂直位移件； 一設置於該切削機台並用以感測該工件距離該基準面最遠之一起始切點的高度感測器；以及 一電性連接於該高度感測器、該垂直位移件以及該馬達的中央處理器，該中央處理器接收該起始切點的位置而控制該垂直位移件的一位移速度與該馬達的一第一轉動速度，使該起始切削齒最先切削至該起始切點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，其中該鋸帶更包含有設置於該起始切削齒與該加工切削齒之間的深度切削齒以及一設置於該加工切削齒遠離該起始切削齒之一側的修面切削齒。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，其中更包含有一設置於該從動輪上以調整該從動輪與該主動輪之相對距離的拉緊器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，其中更包含有一設置於該從動輪並與該中央處理器電性連接的定位感測器以及一設置於該鋸帶並對應於該起始切削齒的被感測件，該定位感測器感測該被感測件之位置而確認該起始切削齒的位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有起始鋸切位置控制的帶鋸機，其中更包含有一設置於該從動輪並記錄該從動輪之一第二轉動速度的編譯器，該中央處理器接收並比較該第一轉動速度以及該第二轉動速度，而調整該第一轉動速度，使該第二轉動速度符合一期望速度。
6. 一種控制起始鋸切位置的方法，包含有以下步驟： S1：將一工件放置於一工作平台的一基準面上，並用一固定件固定該工件； S2：利用一高度感測器感測該工件距離該基準面最遠之一起始切點； S3：利用一馬達電性驅動一主動輪，並透過一中央處理器控制該馬達的一第一轉動速度，該主動輪帶動一繞設於該主動輪以及一從動輪的鋸帶，該鋸帶進一步帶動該從動輪，該鋸帶包含有一起始切削齒與一加工切削齒；以及 S4：利用一垂直位移件調整該鋸帶與該起始切點之距離，並透過該中央處理器控制該垂直位移件的一位移速度，使該起始切削齒最先切削到該起始切點。
7. 如申請專利範圍第6項所述之控制起始鋸切位置的方法，其中於步驟S3之中，更包含有以下步驟： S3A：利用一設置於該從動輪上的拉緊器調整該從動輪與該主動輪之相對距離，使該鋸帶不會脫離該從動輪與該主動輪； S3B：利用該馬達電性驅動該主動輪而帶動該從動輪以及該鋸帶，並透過該中央處理器控制該馬達的該第一轉動速度；以及 S3C：利用一設置於該從動輪的定位感測器感測一設置於該鋸帶並對應於該加工切削齒的被感測件，進而確認該起始切削齒的位置。
8. 如申請專利範圍第6項所述之控制起始鋸切位置的方法，其中於步驟S3後，更包含有以下步驟： P1：利用一編譯器記錄該從動輪之一第二轉動速度；以及 P2：該中央處理器接收並比較該第一轉動速度以及該第二轉動速度，而調整該第一轉動速度，使該第二轉動速度符合一期望速度。