KR20020020701A - 톱날 위치결정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 톱날 위치결정 장치는 양호하게는 서로에 대해 직각으로 배향된 두개의 안내 장치와 두개의 구동 기구를 구비한다. 제 1 안내 장치가 선형 가이드에 의해 원형 톱날의 반경 방향으로 배향되고, 다른 안내 장치가 원주 방향으로 배향되면, 결합 부재의 바람직한 전진 곡선은 톱날 직경과 무관하게 동일한 제어 즉, 각각 동일한 제어 펄스에 의해 개별적으로 달성되고 또한, 제 1 안내 장치의 모든 반경방향 위치에서 구동 기구에 의해 달성된다.

기계적으로 견고한 기본 구조는 정밀한 위치결정을 가능하게 만든다.

Description

톱날 위치결정 장치{Positioning device for saw blades}

톱날은 엇갈려서 일렬로 배열되는 톱니를 구비하고, 각각의 톱니에는 연삭면이 제공된다. 이러한 톱날을 제조하기 위해서는, 톱니를 연속적으로 가공 위치로 이동시켜야 한다. 공작 기계에서의 하나 이상의 가공 위치는 제위치에 위치결정되어 유지되는 각각의 톱니를 작동시키는 적절한 연삭기 헤드에 의해 결정된다.

이점에 있어서, 톱날 위치결정의 정확성은 연삭이 완료된 톱날의 정확성을 결정한다.

재연삭(혼합 로트; mixed lots)에 사용되는 톱날 연삭기에 있어서, 특히 톱날의 제조에 있어서, 다양한 톱날 직경, 톱니 크기 및 톱니 형상을 톱날 연삭기에 적용할 수 있도록 해야 한다. 이는 톱날의 수용부에 대해서 및 연삭기 헤드에 대해서 뿐만 아니라, 톱날을 점진적으로 전진시키는데 사용되는 톱날 위치결정 장치에 대해서도 적용된다. 톱날은 그 직경 및 톱니의 크기에 무관하게, 상술한 바에 의해정확하게 위치결정될 수 있어야 한다.

톱날을 점진적으로 회전시키기 위한 전진 장치는 DE 32 30 277 C2에 공지되어 있다. 이러한 전진 장치는 래칫(ratchet) 지지체가 견고하게 연결되어 있는 전진 래칫을 구비한다. 가이드 보디를 구비한 래칫 지지체와 선형 구동 기구는 피봇식으로 설치된다. 선형 구동 기구는 래칫 지지체를 대략 톱날의 회전 방향으로 전진 및 후진시키는데 사용된다. 길이가 조절될 수 있도록 설계된 가이드 바는 피봇식으로 설치된 가이드 보디의 피봇 위치를 설정 및 지지하는데 사용된다. 가이드 바의 일단부는 가이드 보디에 연결되고, 그 타단부는 고정 지점에 피봇식으로 설치된다. 가이드 바는 선형 구동 기구를 포함하고, 그 선형 구동 기구에 의해 가이드 바의 길이가 조절될 수 있다. 가이드 바의 길이 변화에 따라 래칫 지지체가 전진 운동하는 것을 중첩하면, 톱날의 점진적인 추가 회전에 필요한 경로 곡선이 된다.

전체 시스템 내의 구동 기구의 두 개의 회전 축선 주위에는 세 개의 회전 지점 즉, 가이드 보디의 회전 축선과, 가이드 바의 양 단부상의 두개의 링크 또는 회전 축선이 위치된다. 이 때문에, 위치 결정이 다소 곤란해질 수 있다.

또한, 두 개의 선형 구동 기구의 구동 운동과 전진 핑거의 결과 경로 곡선 사이의 상호 관계는 톱날의 직경의 함수이다.

본 발명은 위치결정 장치 특히, 톱날 위치결정 장치 예를 들어, 연삭기의 원형 톱날 또는 다른 톱날을 한정된 단계에 따라 위치결정하는데 사용되는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상술된 바와 같은 위치결정 장치를 구비한 톱날 샤프너(saw blade sharpening machine)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 톱날 위치결정 장치를 구비한 톱날 연삭기를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2는 원형 톱날을 구비한 도 1에 도시된 톱날 연삭기를 위에서 본 부분도.

도 3은 톱날 위치결정 장치의 사시도.

도 4는 도 1에 도시된 톱날 위치결정 장치를 부분단면으로 개략적으로 도시한 측면도.

도 5는 톱날 위치결정 장치의 변경된 실시예를 위에서 본 개략도.

전술한 바에 따라, 본 발명의 목적은 다양한 크기의 톱날에 간단하게 적용할 수 있는 단순한 위치결정 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 특허청구범위 제1항에 따른 위치결정 장치에 의해 얻어진다.

본 발명에 따른 톱날 위치결정 장치는 톱날을 수용하기 위한 수용 장치를 구비한다. 상기 수용 장치는 완전히 수동적으로 즉, 단지 배치만이 가능하도록 구현될 수 있다. 필요에 따라, 구동 기구는 수용 장치에 제공될 수 있고, 소정의 회전 또는 변위 방향으로 수용 장치에 수용되는 톱날에 토크 또는 개별적으로 힘을 가한다. 이는 예를 들어, 톱날의 점진적인 전진을 달성하기 위해 톱니상에서 작동하는 결합 부재와 톱날의 톱니의 접촉을 유지하는데 유용할 수 있다. 이러한 경우에, 필요하다면, 상기 수용 장치에 연결된 구동 기구는 토크 또는 힘이 일정시간 간격으로 크기의 함수로서 제어될 수 있도록 하는 방식으로 설계될 수 있다. 또한, 토크 발생은 결합 부재의 이동에 일치될 수 있다.

본 발명에 따른 톱날 위치결정 장치는 캐리지가 서로 독립적인 두 공간 방향으로 위치될 수 있는 적어도 두개의 안내 장치를 구비한다. 이러한 캐리지는 결합 부재를 지지한다. 상기 캐리지는 두개의 구동 기구에 의해 위치되고, 여기서, 결합 부재가 통과하여 이동하는 레벨 곡선은 두가지 위치결정 이동을 중첩함으로써 발생된다.

결합 부재는 복식 슬라이드 절삭 공구대에 의해 지지된다. 양호하게는, 상기 복식 슬라이드 절삭 공구대의 두 경로는 다른 길이로 이루어진다. 예를 들어, 대략 원주방향으로 배향된 제 1 경로는 톱날 반경의 최대 크기(또는 그 방향으로 돌출된 최대 톱니 거리)를 갖는다. 이러한 경우에, 대략 톱날의 반경 방향에 평행한 경로는 톱날 반경 절반의 최대 크기를 갖는다.

톱날 위치결정 장치는 전체적으로 톱날의 정확한 위치결정을 허용하는 단지두개의 안내 장치를 갖는다. 상기 안내 장치는 견고하게 설계될 수 있어서, 결합 부재와 각각의 톱니가 명확하게 접촉하여 유지될 수 있기 때문에, 상기 안내 장치에 가해진 토크에 대항하여 톱날을 위치시킬 수 있다.

구동 기구는 양호하게는 서보 모터 또는, 위치-제어식 구동 기구이다. 바람직한 경로 곡선은 실제 톱날 직경과 무관하게 간단한 방식으로 발생할 수 있다. 이는 특히, 서로 직각으로 배향된 안내 방향을 갖는 안내 장치로서 선형 가이드를 사용하는 경우에 적용된다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터 제어 장치는 구동 기구의 제어부를 제공하고, 실제로 처리되는 톱날의 개별 조건 즉, 그 개별 직경 및 피치에 따라 구동 기구를 제어한다. 이러한 데이터는 검출 장치로부터 직접적으로 얻어질 수 있다.

원칙적으로, 결합 부재는 캐리지상에 견고하게 또는 피봇가능하게 위치될 수 있다. 피봇가능한 수용은 톱날의 톱니의 측부를 따라 이동하는 래칫 방식의 작동을 가능하게 한다. 이러한 경우에, 결합 부재는 가동 장치(피봇 장치)에 의해 톱니들 사이의 틈새로부터 피봇될 수 있다.

여기서, 센서 장치는 위치 제어에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 톱니들 사이의 틈새를 검출하는데 사용될 수도 있다.

수용 장치의 회전 축선과 톱날 샤프너의 연삭기 헤드 사이의 거리가 조절될 수 있는 조절 장치는 양호하게는 다양한 톱날 직경에 적용할 수 있도록 사용된다.

본 발명의 실시예 및 다른 개선형의 장점은 종속 청구항에 기재되어 있으며 도면 또는 상세한 설명으로부터 지지된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 도시된다.

회전 축선(3) 주위로 원형 톱날(2; 도 2 참조)을 점진적으로 회전시키는데 사용되는 톱날 위치결정 장치(1)를 구비한 톱날 연삭기가 도 1에 도시된다. 톱날(2)의 원주상에는 위치결정 가능한 연삭기 헤드(5)에 의해 순차적으로 가공되는 톱니(4)가 형성된다. 필요에 따라, 몇개의 연삭기 헤드가 제공될 수도 있다.

복식 테이블 방식으로 설계된 위치결정 장치(7)는 톱날 위치결정 장치(1)의 일부이다. 상기 위치결정 장치는 안내 방향이 서로에 대해 직각으로 배향되는 제 1 안내 장치(8)와 제 2 안내 장치(9)를 구비한다(도 1 및 도 3 참조). 제 1 안내 장치(8)는, 캐리지(14)가 상부에 위치되며 선형 가이드(12)에 의해 제 1 방향(Z)으로 변위될 수 있는 고정식으로 위치된, 가이드 소자(11)를 포함한다. 캐리지(14)의 이동은 서보 모터에 의해 구성된 제 1 구동 기구(15)에 의해 제어된다. 상기 캐리지는 위치결정될 수 있고, 그 위치는 서보 모터에 의해 제위치에 고정된다.

캐리지(14)는 제 2 안내 장치에 의해 안내되는 선형 가이드(17) 및 캐리지(18)로 구성된 제 2 안내 장치(9)를 지지한다. 안내 방향(X)은 상기 안내 장치(8)에 의해 결정된 안내 방향(Z)과 직각을 이루고, 연삭 위치와 관련하여 대략 원형 톱날(2)을 향하는 원주 방향으로 배향된다. 캐리지(18)의 위치 및 변위는 예를 들어, 전기 구동 기구(19) 즉, 적절한 서보 모터에 의해 결정된다. 구동 기구(19)는 캐리지(14)에 의해 지지된다.

구동 기구(15, 19)는 캐리지(14, 18)에 대해 일정한 전송비를 갖는 기어를 통해 연결되므로, 구동 기구(15, 19)의 이동은 항상 캐리지(18)의 이동에 비례하여 전환된다. 이는 제어가 간단해지도록 하고 캐리지(18)의 전체 이동 범위에 걸쳐 일정한 정확도를 가능하게 한다.

또한, 캐리지(18)는 피봇 축선(S) 둘레로 피봇가능하게 위치되고, 결합 부재로서 사용되며, 필요할 때 톱니(4)들 사이에서 검출되는 틈새 내로 삽입될 수 있는 핑거(21)를 지지한다. 핑거(21)는 예를 들어, 원형 또는 다각형 단면의 핀으로 구성된다. 필요에 따라, 상기 핑거는 톱니 면에 직면하는 커터-형 에지를 가질 수도 있다.

핑거(21)는 필요할 때, 스프링력에 대항하여 톱니들 사이의 틈새로부터 (바닥쪽으로) 피봇될 수 있도록 공압 실린더(22) 또는 다른 피봇 장치에 연결된다. 피봇 이동은 적어도 두가지 상태 즉, 핑거가 톱니들 사이의 틈새에 위치된 결합 상태와 들어올려진 상태 사이에서 구별되는 센서 장치(23)에 의해 제어된다.

두 구동 기구(15, 19)는 모두 연삭기 헤드(5)를 제어하는 제어 장치(25)에 연결되거나, 개별적으로 자신의 위치결정 장치에 연결되고, 예를 들어, 도 4에 도시될 수 있는 장치(27)는 톱날(2)에 토크를 인가한다. 제어 장치(25)는 센서 장치(28)에 연결될 수 있거나, 원형 톱날(2)에 대해 특징적인 데이터(직경, 피치, 등)를 제공하는 다양한 검출 장치에 연결될 수 있다.

특히, 수용 장치(30)에 의한 원형 톱날(2)의 수용 상태는 도 4에 도시될 수 있다. 수용 장치(30)는 원형 톱날(2)의 클램핑 장치(33)를 자유단(32)에 구비하는 회전식으로 위치된 축(31)을 갖는다. 원형 톱날(2)의 회전을 점검하는 토크를 발생할 수 있는 작동 모터(34) 또는 제어식 브레이크는 예를 들어, 벨트 드라이브를 통해 대향 단부에 연결된다.

수용 장치(30)는 양호하게는 연삭 헤드로부터 멀리 또는 가까이 변위될 수 있다. 이를 위해, 상기 수용 장치는 선형 가이드(41)의 캐리지(40)에 장착된다. 캐리지(40)는 상기 복식 테이블[위치결정 장치(9)]과 같은 장치 프레임(43)상의 제위치에 위치되어 고정된 결합 부재를 안내하기 위한 가이드 레일(41, 42)상에서 안내된다. 선형 가이드(41)의 안내 방향은 양호하게는 위치결정 장치(9)의 안내 방향(X, Y) 중 한 방향에 평행하다. 양호하게는, 제어 장치(25)는 선형 가이드(40)의 구동 기구를 제어한다.

지금까지 설명한 톱날 위치결정 장치(1)는 다음과 같이 작동한다.

처리될 원형 톱날(2)이 수용 장치(30)상에 위치되면, 제어 장치(25)에는 초기에 검출 장치(28)에 의해 원형 톱날(2)의 필수 데이터가 제공된다. 원형 톱날(2)의 위치를 결정하기 위해, 제어 장치(25)는 핑거(21)를 내리기 위해 피봇 장치(22)를 작동시키고, 그에 따라 상기 핑거를 톱날 면으로부터 이동시킨다.

그후, 제어 장치(25)는 핑거(21)가 톱니들 사이의 틈새 아래의 예비설정 위치에 위치되는 방식으로 구동 기구(15, 19)를 작동시킨다. 이 위치에 도달하게 될 때, 상기 피봇 장치(22)는 해제되고, 핑거(21)는 톱니들 사이의 틈새로 진입한다. 제어 장치(25)는 원형 톱날(2)의 원주 방향으로 핑거(21)를 이동시키기 위해 구동 기구(15, 19)를 작동시킨다. 핑거(21)가 톱니 면과 맞물리게 되는 동안, 상기 핑거는 원형 톱날(2)이 회전하는 상태에서, 원형 톱날(2)의 처리 위치를 결정하는 한정된 위치 내로 밀린다. 이러한 위치에서, 상기 톱날은 클램핑 장치(50)에 의해 연삭기 헤드(15) 근처의 제위치에 클램핑되어 연삭 처리될 수 있다.

그동안, 핑거(21)는 톱니들 사이의 틈새로부터 멀리 피봇되어 톱니들 사이의 다음 틈새 내로 피봇될 수 있다. 이를 위해, 구동 기구(15, 19)와 피봇 장치(22)는, 초기에 핑거(21)가 톱니 면으로부터 들어올려지고, 톱니들 사이의 틈새로부터 멀리 축방향으로 피봇되어 톱니들 사이의 다음 틈새로 이동되는 바와 같은 방식으로 제어 장치(25)에 의해 작동된다. 이에 대해서, 핑거(21)는 원형 톱날(2)의 회전 방향에 대해 하나의 톱니를 이격시킴으로써 변위되고, 톱니들 사이의 틈새 내로 다시 피봇된다. 연삭 처리가 완료될 때, 연삭기 헤드(5)는 원형 톱날(2)과의 맞물림이 해제되고, 원형 톱날(2)의 클램핑이 해제된다. 상기 헤드는 구동 기구(15, 19)를 작동시킴으로써 다음 처리 위치로 이동될 수 있고, 상기 핑거(21)는 하나의 톱니를 정확하게 이격시킴으로써 핑거의 정면에 있는 톱니를 전방으로 밀게 된다.

약간 변경된 실시예에 있어서, 핑거(21)는 연삭된 상기 톱니와는 다른 톱니에 작용한다. 제 1 톱니의 연삭 공정 중에, 핑거(21)는 위치가 결정된 다른 톱니와 접촉하여 유지될 수 있고, 구동 기구(34)는 핑거(21)와 구동 기구(19)에 대해 저항력을 증가시킨다. 진동을 방지하기 위해, 원형 톱날은 연삭기 헤드(5) 근처의 제위치에 클램핑 장치(50)에 의해 추가로 클램핑될 수 있다. 핑거(21)가 톱니들 사이의 다음 틈새 내로 삽입될 때, 작동 장치(34)는 원형 톱날(2)을 고정하는데 사용될 수 있다. 선택적으로 클램핑 장치(50)는 이를 위해 사용될 수 있다.

간략화되고 변형된 실시예는 도 5에 개략적으로 도시된다. 본 실시예의 톱날 위치결정 장치(1)는 두개의 선형 가이드(51, 52)를 가지고, 각각의 가이드는 피봇식으로 위치되며 캐리지(54)를 함께 수용한다. 상기 캐리지는 도 5에서는 핀으로 개략적으로 도시된다. 선형 가이드(51, 52)는 고정식으로 수용된 피봇 구동 기구(55, 56)에 의해 위치결정된다. 이와 반대로, 도 1 내지 도 4에 따른 실시예에서는 단지 하나의 구동 기구(15)가 고정식으로 수용되고, 구동 기구(19)는 캐리지(18)에 의해 동반되어 가동식으로 수용된다.

도 5에 따른 실시예에 있어서, 결합 부재를 지지하는 캐리지(54)의 이동은 두개의 구동 기구 즉, 피봇식 구동 기구(55, 56)의 구동 운동을 중첩시킴으로써 달성될 수도 있다. 도 1 내지 도 4에 따른 실시예에 있어서, 결합 부재에 의해 이동되는 곡선은 원형 톱날(2)에 의해 고정된 평면에 평행한 레벨 곡선(원)이다.

톱날 위치결정 장치(1)는 양호하게는 서로에 대해 직각으로 배향된 두개의 안내 장치(8, 9)와 두개의 구동 기구(15, 19)를 구비한다. 제 1 안내 장치가 선형가이드에 의해 원형 톱날의 반경 방향으로 배향되고, 다른 안내 장치가 원주 방향으로 배향되면, 결합 부재의 바람직한 전진 곡선은 톱날 직경과 무관하게 동일한 제어 즉, 각각 동일한 제어 펄스에 의해 개별적으로 달성되고 또한, 제 1 안내 장치의 모든 반경방향 위치에서 구동 기구(15, 19)에 의해 달성된다.

기계적으로 견고한 기본 구조는 정밀한 위치결정을 가능하게 만든다.

Claims (19)

1. 톱날 연삭기용 톱날 위치결정 장치(1)에 있어서,

   톱날(2)을 수용하기 위한 수용 장치(27)와,

   가이드 소자(12, 51) 및 그 위에 변위가능하게 위치되는 캐리지(14, 54)를 구비하고, 상기 캐리지(14, 54)를 상기 가이드 소자(12, 54)상에서 이동시키기 위한 제 1 구동 기구(15, 55)가 제공된 제 1 안내 장치(8)와,

   가이드 소자(17, 52) 및 그 위에 변위가능하게 위치되는 캐리지(18, 54)를 구비하고, 상기 캐리지(18, 54)를 상기 가이드 소자(17, 52)상에서 이동시키기 위한 제 2 구동 기구(19, 56)가 제공된 제 2 안내 장치(9)와,

   톱날(2)과 맞물리도록 끼워맞춰지고 상기 제 2 안내 장치(9)의 캐리지(18, 54)에 의해 지지되는 결합 부재(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 안내 장치(8)는 선형 가이드인 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 안내 장치(9)는 선형 가이드인 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 안내 장치(8)의 가이드 소자(12)는 고정적으로 위치되고, 상기 제 2 안내 장치(9)의 가이드 소자(17)는 상기 제 1 안내 장치(8)의 캐리지(14)상에 위치되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 구동 기구(19)는 상기 제 1 캐리지(14)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 두 안내 장치(8, 9)는 다른 안내 방향(X, Z)으로 고정되고, 상기 안내 방향은 양호하게는 서로 직각으로 고정되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 안내 장치(8, 9)의 가이드 소자(51, 52)는 각각 이동가능하게 위치되며 공통 캐리지(54)를 갖는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 구동 기구(55, 56)는 고정식으로 위치되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 안내 장치(8, 9)의 안내 방향(X, Z)은 톱날(2)에 대해 평행하게 고정된 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 결합 부재(21)는 피봇 축선(S) 주위로 피봇 가능하게 상기 캐리지(18, 54)에 연결되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 피봇 축선(S)은 톱날(2)에 대해 평행하게 배향되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 결합 부재(21)는 결합 위치에 대해 탄성적으로 예비응력을 받는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 결합 부재(21)에는 피봇 장치(22)가 제공되고, 상기 피봇 장치에 의해 상기 결합 부재(21)는 그 결합 위치로부터 들어올려진 위치로 피봇될 수 있는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
14. 제 10 항에 있어서, 상기 결합 부재(21)에는 그 위치를 결정하기 위한 센서 장치(23)가 제공되는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 수용 장치(30)는 회전 축선을 고정하는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 변위 장치(41)에 의해 회전 축선에 대해 횡방향으로 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 기구(15, 19)를 제어하기 위해 제공된 제어 장치(25)는 상기 톱날(2)이 톱니 사이의 틈새에 의해 점진적으로 이동되는 방식으로 예비설정 명령에 따라 구동 기구(15, 19, 55, 56)를 제어하는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 제어 장치(25)는 톱날(2)에 관한 데이터를 검출 장치(28)로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 톱날 위치결정 장치.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 톱날 위치결정 장치를 구비한 톱날 샤프너.