TW318160B - - Google Patents

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A7 B7 8160 五、發明説明（ 發明領域： 请 先 Μ 讀， 背 面 之 注， 本發明係關於一用於工具機可動式工件機台之機械 式進料*動的控制方法，尤其是用於一«鋦機之滾動架， 以及一裝置，其實行此一方法於一工件機台，藉一機械式 進料驅動之助，使其具縱向之可動性。 發明背景： 订 經濟部中央梂準工消费合作杜印製 在許多工具機上，意即，也在圓鋸機上，工件係由手 工進料。在舉為範例之圓鋸機中，一待鋸之工件被操作者 放置於圆媒機之滾動架上，而後被沿切割的方向推向®鋸 刀。該有如工件支架之滾動架係被沿工件前進方向一併移 動（德國專利號DE-PS 24 09 420)。因此，操作者要使工件 前進所必須克服的不止是切割力，遘包括在滾動架與機架 間所產生的摩擦力。此外，滚動架必須在每一切斟程序之 前，首先與工件一起被加速，而且，在每一切割程序之後 被減速，以及之後恢復回來。特別在具有高品質，即無扭 曲（固抗扭力）滾動架，該滾動架之相當質量的加速或煞車 所須之加速功是不能忽略的。還須加入工件之（質量）慣 性。因此，當許多切割動作快速接續進行，操作者必須耗 费相當精力以重覆克服前述之各種抗力。如此，最後導致 操作者快速精方耗盡，以及生產力上的损失。為了克服工 件進料之抗力，機械驪動之滾動架可被預見，且己使用於 特殊之使用例子中，例如，用於被稱為後成型薄片之切割， 其部份地提供一固定進料率，此由一機械式驅動可輕易達 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） A7 B7 318160 五、發明説明（） (請先«.讀背面之注意事項再填寫本I ) 成。此一《動之一已知設計包含一軟管，其可被供以壓缩 空氣，以及一可滾動之驅動滑輪（杨子），其附設於滾動 架上。如果該空氣軟管被廛缩空氣充滿於一倒，該放射地 擴張之空氣软管取代該蓽動滑輪且因此沿進料方向驅動 該滾動架。 德國專利 DE-OS 42 22 908描述一鋸機之進料液 壓，其以一组數值（一组點）所對應之一固定功率（power) 調整進料，此外，用於一固定進料率之電子JR動亦已被熟 知。（參見1983年10月出版之期刊“PLASTverarbeiter” 第 1123，1124 頁）。 前述已知之機械、液壓或氣I之進料*動的一锢共同 的铁ft是他們蚨乏簡易操作性。而，工具機之高度易控性， 其可被簡易地被手工所操作，如此即可避免為了操作所須 付出人力需求之昂贵雇用费用。 發明目的及概述： M濟部中央揉準局I工消费合作杜印*. 因此，本發明之一目的為提供一機械式進料驅動之控 制方法，特別是針對一滾動架，其滿足驅動之簡易操作性 的高度需求，尤其是闞於各種不同的進料率，以及用以達 成此一方法之一裝置。 為‘達成上述之目的’本發明包含一方法，其由操作者 沿進料方向所施加之手的力量被感應且變換成一射應之 適當值，由此，創出滾動架之進料率的一粳定值，且導引 出驅動之一控制信號： 3 本紙張又度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐) --

經濟部中央揉率扃貝工消费合作社印*. 進料驅動所需之簡易操作性，導致本發明之方法中， 由操作者所用之人力對滾動架之進料率的影響由一馬達 產生。由本發明所提供此一結果之特別的優點係其操作者 不需作很大的再遴應（再訓練），因為其進料率亦是建立 於完全手控機城，如圓鋸機之操作者沿進料方向所施加之 手的力量。與操作者完全靠其自己的力量完成進料動作所 付出之力量相較，此一方法同時可減少由操作者所提供之 手的力量至一微量。在本發明中，操作者所付出的力量僅 被视為控制進料率之輸入參數，而其後，有獨立的力量被 確實供應於進料。 本發明方法之一種較佳變化例，其特徵在於附加測f 該切割力，且在產生進料率之該設定值時將其列入考量。 此切割力量的考量使得當切割力量增大時，進料率減小。 此進料率的減小可由其後操作者所提供之手的力量之增 加得到補償，所以，依本發明所控制機械驅動之滾動架的 模式很近似於一手力之驅動。此外，當切割力量過度增加 時，其亦可停止進料，以預防鑲刀之失效鑫用。 為了防止因無意所施加之少查的手的施力所造成進 料驅動的啓動，只要所施加的力量未超過一限定值，進料 驅動的一設定值即為零。 當手的施力超過一限定值時，最好該設定值被獨立創 出，如此，該設定值即随手的施力增減而增減。此即與手 力*動滾動架之行為相符。 此外，最好該被創造出之設定值不超過一上限值，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ---------{------if------Λ- (请先闔，讀背面t注f項存填寫本頁) 經濟部中央梂率為負工消费合作杜印篥 A7 ________B7_ 五、發明説明（） 目的為不使進料率無限上升，且避免起伏不定的控制發 生，此起伏不定的控制係因操作者一時鬆脱了泼動架，使 得操作者之手施力消失，導致滾動架之停擓，其後又被操 作者再次施力控制。 為了確定該滾動架於依附切割力之下表現出預期之 行為，一較佳的方法係該設定値依附切割力而被創造出， 如此，該設定值隨切割力之增加而減少，隨切割力之減少 而增加。在此情形下，該設定值，即使只受切割力之影響， 最好不要降到值為0以下。 當由操作者開始操作時，最好也能創出進料率的一負 的毅定值，以使滾動架也能藉馬達動力向後移動。本發明 之一較佳之方法其特徵為：進料率之一設定值或進料雇動 之一速度控制或轉速控制的一组值係被利用有如.關連之 輸入值。 本發明解決前述之困雕點，其包含一裝置其中之一驅 動係與一控制機構相連接，以形成該驅動之速度的一控制 信统。且該控制機構包含有一手力感應器及一舆其相連之 控制信號產生器。藉由該裝置之助，本發明之方法得以實 施0 為了也允許在進料驅動的控制加入切割力的考量，上 述装置之一較佳實施例之控制機構另包含一用以量測實 限切割力大小之装置，此一裝置亦與控制信垅產生器栢 連。 為了簡化滾動架之機械式向後移動，本發明裝置之該 本紙張又度逋用中國國家橾準（CNS ) A4规格（21〇x：297公釐〉 (請先«.讀背面毛注項再填寫本I) 訂 爲！ 318160 A7 B7 五、發明説明（） 控制機構最好包含一用以預設一負的進料率之元件。 (请先«*讀背面心注$項再填寫本貰) 此外，本發明之裝置最妤提供一進料率之控制器，其 係與控制信ft產生器相結合。此一装藏允許對應於控制信 號產生器之進料率之一值的使用，視為進料率之控制的參 考輸入值。 最好該控制器係為該控制機構之部份，或在另一實施 形式中為進料隳動之部份。 «示ffi單説明： 現配合下列圈示之助對本發明作一更詳知之描述於 后，圈示中之 第1圈係一嵌板圖鋸機之立雄圈，用以説明鼷於本發明方 法之規格（數值）； 第2圈係一嵌板鋸機之倒視圈，其滾動架附加有一感應器 單元： 第2a至2c圈係類示第2圖中各種工作狀態下之感應器單 元； 經濟部中夹橾率局胃工消费合作社印製 第3圈係未加入切割力之考量的驅動控制之方瑰流程圈； 第4圈係加入切割力之考量的驅動控制之方塊流程圖；以 及 第5圈係控制信號產生器之方塊流程圈。 發明祥細说明： 如第1圈中所示之一嵌板鋸機10，其中一滾動架12 6 本紙張尺度逍用中國國家輮準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 __B7____ 五、發明説明（） 設於其中央部位，該滾動架12可在其兩端位置間向前或向 後移動，此外，正的進料率與正的進料力之方向即如箭號 所示。該進料力之數值本質上由滾動摩擦力、切割力、影 響滾動架之加速度的滾動架與工件之質釜 '及加速度決 定。對一電動機*動之進料驅動而言，進料力係經由t動 機所提供之扭矩而得，其與用於進料驅動之電動機之功率 消耗約成比例。 已敘述過之切割力作用與進料力相抗。由主媒馬達所 驅動之主圓鋸刃所克服之用圍切割力必須與此切割力（沿 進料方向）作一區隔，周圍切割力之數值係藉主鋸馬達之 功率消耗反映出來。這兩個被視為相等之切割力係相連， 且本質上受下列因素所影響：工件之材料及其排列、進料 率、主圓鋸刀之特質即其鋸齒數、鋦齒之輪廓及其鈍的程 度、以及圓鋸刀由滾動架平面突出之情形。 經濟部中央梂率為貝工消费合作社印«. (請先K讀背面之注$項再填寫本I) -訂 在第2圈中，一具有被推動及控制滾動架12之嵌板媒 機10以側視圈表現。此控制之一外部特徵為一感應器單元 16附加於滾動架12之表面且其為可移動的，而其所利用 之困定方式係以一舌部裝設於一槽道18(請參第1圈）上， 且接一夹固样20將其失固。當要鑲一工件22時，該感應 器單元16即同時射滾動架表面上之工件扮演如一引導之 作用。 感應器單元16具有一控制样26，其可幫助使進料饜 動得以被控制。第2a圈至第2c圈即表示出此控制桿之各 個可提之位置。第2&圈類示正進料率之位置，即，想進行

Μ濟部中央橾率局貝工消费合作社印氧 A7 B7 i、發明説明（） 鋸之動作。如萊2b圈所示，控制样位於中央之位置，進料 *動則為W閉。而如第2c圈所示之位置，滾動架避轉，即， 一負的進料率被設定。在第2a圈中，控制样26在該位置 舆一力量感應器一起產生功能，藉其幫助，操作者之手力 得以被量蜊出以控制進料驅動。 為控制滾動架12進料驅鲂，嵌板鋸機1〇之附加的基 本元件有：一控制信號產生器，一進料率之控制器，及進 料之驅動。所有已知型式之饜動皆可被考慮用於此進料， 即如同氣力驅動或水力軀動或特別的一種電動機驅動，在 «動機驅動的例子中，滾動架12係以一電動機經一傳動齒 輪驅勤。此一例子為以下控制之描述的基礎。 基於操作者對控制样26所施加之手力以及藉力量感 應器之量測，該控制信號產生器產生一滚動架之進料率的 設定值。最好，對應切割力之一量測值亦媿入控制信號產 生器，以使進料率之設定值在形成時亦將切割力列入考 量。基於上迷之連接，對應切割力之一量測值可由下列數 值估算出：主圓鋸刀14之驪動馬達的功率消耗，或主鋸輛 之轉速改變，或是滾動架12之進料馬達的功率消耗。由控 制信號產生器所產生進料率之該設定值被強施加於一控 制器，有如一進料率之參考輸入值。雖然一比例之鼷速存 在於進料率舆驅動電動機之速度變化之W，其依據傳動嚙 輪比，進料率之控制器仍然能為驅動電動機之一轉速控制 器。此轉速控制器可為已知之種類，其為電力驅動之一组 成，或個別整合於一控制機構中，特別是在一控制信ft產 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先Μ.讀背面之注$項再填寫本I ) 訂 Μ 318160 A7 B7 經濟部中央樣準ί工消费合作杜印裴 五、發明説明（） 生器中。 已知之微處理器控制器可被使用如控制信拢產生 器。 進料卑（或相對應暴動馬達之轉速）的該設定值係依 附於二輸入值而產生，一為操作者所施加之手力，另一為 切割力，以下將敘述其如何產生。當手力低於一下限值時， 進料牟之設定值等於零，此一猜形係為避免滾動架因一非 常小之手力而不小心的設定移動。當手力高於該下限值 時，進料率之設定值隨手力的增加而增加，手力的減小而 減小。此外，進料率之設定值存在有一上限值，如此，即 使有很大的手力施加，進料芈亦不會泰陳加大。在此最基 本的例子中，於手力與進料率之設定值問的闕連係大於手 力下限值，低於上限值，而舆進料率成比例。無論如何， 任何此二限值之間的較佳單竓的關連係可被考慮到的。 因為設定值依附於同樣發生之切割力，當切割力增 加，進料率之設定值減小，但，單從手力之基礎，其最大 減小到最小值為零。相反地，當切割力減小，設定值便增 加，但其不超過一上限值。在最小値零與上限值之間，依 附於切剌力之設定值為成比例的。無論如何，任何較佳單 純的關連係可被考慮到的。 如果控制样26在如第2b國所示之中央位置.，進料率 之設定值即被設定等於零。如果控制样26如第2c圈所示 設於使滾動架迴轉之後退位置，進料率之一負的致定值即 被創由，以使滾動架向後移動，為了使控制簡化，可對該 9 (請先《讀背面之注$項再填寫本I) 订 t 本紙張尺度適用中國國家椹準（CNS ) Α4规格（2丨〇乂297公釐） A7 B7 鐘濟部中央樣率扃貝工消费含作杜印製 五、發明説明（） 典的設定值預設一固定值。控制桿在如第2c圈之後退位戛 時，亦有相當的可能提供一力量感應器，藉其帑助，進料 率之負的設定值及滾動架之後退速度皆能被控制。 最後；其亦提供一限制開關，用以在滾動架12到逯其 操作的預設蟪點之前，將滾動架之驅動停住。此限制閹關 可直接作用於驅動上，或是個別的對控制信珑產生器產生 另一輸入信统。 未加入切割力考量之一驅動控制的元件以方塊流程 圈表現於第3圈中，該軀動控制至少包含一手力感應器 30,藉其幫助，操作者之正的或是負的手力（F)被量測且 被轉換成一電子信號。逍當的手力感應器可為：利用壓電 效應之壓t式墨力感應器，或DMS量橋，其情助於對本質 上竪硬之感應器样之微量變形作一應變往度的量测。壓耄 式壓力感應赛或是DMS量橋在實用的作用上無路可通。手 力感應器30亦可包含一彈簧，其因操作者所施加之手力分 別！缩或拉長。相對於操作者所施加之手力的萍簧變形， 可藉由電容的、電磁的、電感的或電位的路徑感應赛轉換 成-電子信犹，以對應於操作者所施加之手力。 手力感應器30之電子輸出信號係傳輸至一量測放大 器32,其用以轉換及放大該量測信號成一數值，以使其適 於數位處理及财手力感應器30供應一可能需要之輔助能 源。 由量測放大器32所產出之信號傳輸至控命丨信號產生 »34，在控制信猇產生器中，由董測放大器32來之量测 10 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部t央揉率Λ貝工消费含作杜印東 A7 B7五、發明説明（） 信號進行濾波及信號調適，由此方式，產生一滾動架雇動 之控制信ft。藉著對由量測放大器32來之董测信號進行濾 波，量測信號之干擾得以衰減，量測信號亦得以平順輸出。 經信號鋼適，由量測放大器32來的量埘信號被轉換為輸出 信ft。手力感應器30之感應器特徵曲線適於任何特徵函數 曲線，充分運用於本發明。因此，可測得的下限值舆上限 值被考慮。經由一微«雎之運用，信號調適之功能，以及 下限值與上限值之考量，能具有較t的範函來適應及充分 運用，以獲致信號調適所想要之表現。達成一前進活動之 綱節，即，藉由驅動之滾動架12之進料移動的支持，随著 手力的增加而遇比例城增加。其结果為街應小的手力該支 持亦是微量的，且不減低操作者的感覺。藉由《與手力成 比例之支持僅由一特定下限值上變的有效，亦可得到一類 似的效應。 手力感應器30及量測放大器32係感應器單元16之部 分’且與控制信號產生器34 —起组成控制機構36。控制 信號產生器34之翰出信號輿控制機構36之輸出信猇同時 產生，即，其為用於滾動架12之驅動的控制信號。 在第3圈之實施例中，控制信號導至滾動架12之驅動 40的一控制單元38，其至少包含一控制器42及一驅動40 馬達啓鲂的功率輸出平台44，由控制機構36來的控制信 猇如同一參考輸入值或設定值，軀動40之控制單元38。 在滾動架12之雇動的控制之變化例中，如同以上所描 癦過的，加入切割力之考量。如第4圈中所示的為相澍之 Π 本紙張尺度適用>國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐) —~ (請先&婧背面·之注$^再填寫本頁) 订 { 318160 a7 _B7_ _ 五、發明説明（） *動控制之方塊流程圖，其中手力感應器30及量测放大器 32與先前所描述者相同。而控制器42與控制單元38以及 功率輸出平台44亦與先前描述者相同。其控制驅動馬達 50,而*動馬達50經一傳動在輪52與該滾動架12相連。 該驅動馬達50舆傳動*輪52為饜動40之组成，該傳動金, 輪52以可分離之方式组合，其為有利的组合方式。如此， 滾動架可以手移動，不依附驅動馬達50。 如前所述，切割力可藉由量測驅動主鋸刃14之馬達的 馬達功率消耗而得到確定。其亦可能去量測主鋸刃14的軸 56之扭力，再籍應變量之助，而確定出切割力。為了訂出 切割力，如第4圈中所示之壤動控制至少包含一切割力感 應器60，其輸出信號藉一第二量測放大器62轉換與濾波 成一數值，以適於數位處理。如有需要，該第二量測放大 器62提供一切割力感應器60之必須輔助脃源。用於切割 力之量測信號，離開量測放大器62後被餽入控制信號產生 器 34,。 經濟部中央椹率Λ貝工消费合作社印氧 控制信號產生器34’基本上至少包含三個功能方堍 即：一第一功能方塊70 *其用以對由量測放大器32而來 的手力量測信號作濾波及調適，以及一第二功能方塊72， 其用以對由第二量測放大器62而來，切教力之董測信號作 濾波及調適。此二功能方塊70及72之輸出信瓮皆魏至浞 頻器74。 用以對手力量測倩珑作濾波及鋼適之第一功能方塊 70已描迷於上，與第3圈中所示之控制信號產生器34相 __12 本紙法尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐） 318160 A7 B7____ 五、發明説明（） (请先S-IP背面之注$項再填寫本買) 連。而用以對切割力量測信號做濾波輿«適之第二功能方 塊72，其功能與第一功能方塊70相似，即，一信號濾波 器衰減第一千擾，以及使量蜊信號平麟。在信猇調適方面， 切割力感應器60之特徵曲線係鋼整至所需之特歡函數曲 線。此外，可能的下限值及上ft值亦被考慮。發生切割力 感應器之特徵曲線的調適，使得一上升的切割力造成藉* 動使滾動架之進料移動的支持降低。 在混鳜器74中，功能值由二啓動變數得到，即手力與 切割力，其一起被帶入且用以創出一控制單元38之設定值 (參考輸入後）。此一演譯在泥頻器74中取得。 在第5圈中，控制信號產生器34’更進一步被描述分 析，可辨別出一第一方塊80,其用以謫適手力量测信號， 以及一方塊82,用以調適切割力量测信猇。信號雋適之適 當函數的例子圈示於二方塊80及82,手力量測信號FH在 信ft綱適曲線中轉換成手力函數值@FH，且切割力量測信 號FS被轉換成切割力函數值@FS。該調適係依附於可蕷 設之函數參數。 鐘濟部中夬椽率為貝工消♦合作社印裝 該二函數值@FH輿@FS之後袜加諸於方塊84與86， 其依附於可預設之求值參數，且在一演算方塊88中，平衡 彼此。使用钤演算方塊88中之篆線可被预設。方塊84， 86及88為浞頻器74之組成，且與方塊80及82相同，以 一微電«之形式獲得，其形成控制信號產生器34’，所以 個別的方塊80至88對應至一程式之程式模组，其需藉微 t蹯處理。 13 本紙張尺度遑用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公着) A7 B7_ 五、發明说明（） 如上所迷，滾動架之一態樣可由上述之方法與裝置獲 得，其如操作者依經驗所作之預期一般。其允許滾動架驅 動之一直覺的控制，且避免因滾動架無法預期之行為所造 成之工作事故。此外，操作者實質上減輕對滾動架驅動所 需之施力。 ---------Ο------#------、 (請先«讀背面·之注$項再填寫本買) 經濟部中央梂準為貝工消费合作社印策 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 318160 as B8 C8

   六、申請專利範圍 (請先闵讀背面之注$項再#寫本I ) ‘一種機械式進料饜動之方法，其用於一工具機之可移動 式工作機台，特別是一圓鋸機之滾動架，其特徵在於： 其由操作者沿進料方向所施加乏手的力量被感應且轉 換成一對應之量測值，由此，創出滾動架之進料率的一 設定值，且導引出驅動之一控制倌號。 2. 如申請專利範面第1項所述之一種方法，其特徵在於： 在形成進料率之設定值時加入切割力之訂定輿考量。 3. 如申請專利範園第1項或第2項所迷之一種方法，其特 歡在於：當施加之手力未超過一下限值，進料率之設定 值被設定為零。 4·如申請專利範圍第1項或第2項所述之一種方法，其特 徵在於：依附於手力之設定值被創出，當手力加大時設 定值亦加大，當手力減小時設定值亦減小。 5. 如申請專利範固第4項所述之一種方法，其特徵在於： 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印— 該設定值不超遇一上限值。 6. 如申請專利範圍第2項所述之一種方法，其特歡在於： 依附於切割力之設定值被到出，當切割力加大時設定值 減小，當切割力減小時設定值加大。 15 本紙張尺度逋用中國圃家揲率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央檬率Λ男工消费合作社印策 A8 B8 C8 D8 A、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第6項所述之一種方法，其特徵在於： 依附於切割力之設定值被創出，其僅建構於切割力之影 響，且不降低至零以下。 8·如申請專利範圍第1項或第2項所述之一種方法，其特 敬在於：回應於操作者所預設之一迴轉信號，進料率之 一負的設定值被創出。 9.如申請專利範面第1項或第2項所迷之一種方法，其特 徵在於：進料率之設定值或是舆其成比例之一速度或轉 速之控制值，如同參考輸入值加黹於進料驅動。 10·—種機械式進料驅動之装置，其具有一經機械式進料驅 動可縱向移動之工件機台，特別是一圓鋸機之滾動架， 其特徴在於：一*動（40 >與一控制機構（36)相連， 用以產生一驅動（40 )之速度變數之一控制信號，而 控制機構（36)至少包含有一手力感應器（30)及一 輿其相連之控制信珑產生器（ 34, 34，）。 11.如申請專利範两第1〇項所述之一種裝置，其特徵在 於•·該手力感應器（30)係一惑應器單元（16)之组 成，此外另提供有一量測放大器（32 )，其為控制機 構（3 6 )之组成。 16 本纸張尺度逋用中國_家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先S*讀背面办注$項再填寫本頁) 订 i ! 8160 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 12,如申請專利範面第1〇項或第U項所述尤一種裝置，其 特歡在於：該控制機構（36)更包含有至少一裝置（6〇, 62 )用以測出確實之切割力，該装藏（6〇, 62 )亦舆控 制信珑產生器（34，）相連。 13·如申請專利範圍第1〇項所述之一獯装置，其特徵在 於：該控制機構（36 )包含有一用以預設一負的進料 率之元件（26 )。 14. 如申請專利範圍第1〇項或第13項所述之一種裝置，其 特歡在於：其包含有一進料率之控制器（42),其與 控制信號產生器（34,34，）相連。 15. 如t請專利範圍第14項所迷之一種装置，其特徵在 於•·該控制器（42)係控制機構（36)之部分。 16. 如申請專利範圍第14項所述之一種装置，其特歡在 於：該控制器（42)係進料驅動（40)之部分。 請 先 讀 背 Λ 之， 注 I 旁 乂 訂 經濟部中央梯拿扃貝工消费合作社印策