CN107000088B - 用于锯切长型材的方法及用于截短长型材的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锯切长型材(3)的方法，其中，使具有沿着锯盘(2)的圆形外圆周布置的齿(6)的锯盘(2)自由地旋转，将锯盘(2)从自由旋转位置推进到长型材(3)的外壁，并且使零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)作为第一个齿(6)侵入到外壁的材料中，其中，在锯盘(2)的自由旋转期间确定齿(6)的横向偏离(d)并且确定具有最小横向偏离(d)的齿(6)并将所确定的齿用作零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)。

Description

用于锯切长型材的方法及用于截短长型材的机器

技术领域

本发明涉及一种用于锯切长型材的方法，在该方法中，使具有沿着锯盘的圆形外圆周布置的齿的锯盘旋转，将锯盘从自由旋转位置推进至长型材的外壁，并且使零齿作为第一个齿侵入到外壁的材料中。

此外，本发明还涉及一种用于截短长型材的部段的机器，该机器包括用于长型材的容纳部、具有沿着锯盘的圆形外圆周布置的齿的锯盘和在容纳部的方向上用于锯盘的推进装置。

背景技术

在现有技术中，用于截短长型材的部段的方法以及所使用的机器以管切割机的形式被充分地公开。

上述管切割机的缺点在于，所使用的圆形锯片即使在高的方向性的情况下不能精确平坦地形成，而是具有横向偏离。当锯盘在管切割机中旋转时，锯齿由此沿着锯盘的旋转轴线轻微地前后跳跃，并且随机地充当第一个触碰管的外壁的齿。因此，这尤其是不利的，原因在于锯片即使在高的方向性的情况下仍容易横向地移动，并且第一个齿已经在长型材的外壁中切出小的锯槽并由此基本上已经确定出用于进一步的切割过程的锯槽方向。具有横向偏离的齿以不利的方式确定出倾斜的锯槽并且不是固定的，而是根据温度、负荷和磨损发生变化。

DE 102006000297 A1公开了一种圆形锯片，该锯片沿着其圆周具有金刚石体。在圆周方向上相继的两个扇段分别形成有轴向振摆区域，其中，相继的轴向振摆区域关于中心平面朝向不同的侧面定向。

DE 4308032 C2公开了一种锯切机，其中，成型材料被支撑在位于它的在垂直方向上被持续夹紧的后端部与它的用于在滚动摩擦的情况下在逐步引导成型材料期间在引导平面中相对于定义的位置的前部区域之间的区域中，从而无阻碍地确保被夹紧的后端部的逐步引导运动。

DE 69103033 T2涉及一种用于容纳连续的材料段的机器，该机器具有滑座单元、用于使滑座单元沿着预定的路径往复运动的装置、切割刀片和将切割刀片支承在支座上的装置，其中，该机器还包括如下装置，该装置用于在切割刀片围绕其轴线旋转并且相交于所述路径时使切割刀片沿着所述轴线的径向运动，使得在切割刀片相交于所述路径时切割刀片在相切于所述轴线且横向于所述路径的直线上运动。

发明内容

在第一个方面中，本发明的目的是提供一种用于截短长型材部段的方法，该方法实现了在长型材中尽可能垂直的切割，并且在第二方面中，本发明的目的是提供一种机器，利用该机器能够尽可能垂直地侵入到长型材的外壁中。

长型材被理解为管或者实心型材，尤其是由金属或者主要由金属制成。长型材在垂直于纵向方向的横截面中优选是圆形的，但是也可以考虑其它横截面。

根据本发明，在锯盘的自由旋转期间确定齿的横向偏离，并且确定具有最小的、优选地完全没有横向偏离的齿，且将所确定的齿用作零齿。

本发明的思想在于，在多数情况下，锯盘在两个方向上相对于理想的零位置弯曲。一些锯齿具有右横向偏离并且另一些具有左横向偏离，也就是说，在锯盘旋转时至少有一个，实际上甚至至少两个齿具有相对于零位置的最小偏离，也就是最小横向偏离，优选完全没有横向偏离。本发明的思想进一步在于，在自由旋转期间，在实际切割过程之前确定锯盘的齿的横向偏离，并且确定具有最小横向偏离的齿并且将所确定的齿用作零齿，也就是利用该刚好作为第一个齿的零齿在实际切割过程期间侵入到长型材的外壁的材料中。由于通过零齿已经在外壁中锯出小的锯槽，且该锯槽大约在0.05mm至0.35mm之间，锯槽的方向由于锯盘沿着旋转轴线的柔韧性而确定了用于进一步切割过程的锯槽的整体方向。本发明使锯槽大体上垂直于、优选精确地垂直于长型材的纵向方向。长型材的纵向方向和锯盘的旋转轴线优选彼此平行地布置。

优选地，长型材是实心型材或者管，优选是金属型材。

有利的是，在自由旋转期间，连续地测量齿相对于位置固定的距离传感器的横向偏离并且连续地测量锯盘的角度位置，并且根据测量值确定锯盘的横向偏离-角度位置分布曲线，并且根据该分布曲线确定具有最小横向偏离的齿。由于锯盘通常具有右横向偏离和左横向偏离，因此该分布曲线具有至少两个过零点。有利地，确定该分布曲线的过零点的角度位置并且确定锯盘的与该角度位置相关的零齿。然后，零齿充当第一个侵入到长型材的外壁中的齿。

根据本发明的方法以受控的锯切过程为前提条件。优选地，通过如在现有技术中已知的NC控制器来确定锯盘的位置，并且同样在NC控制下，在长型材的外壁的方向上推进锯盘。锯盘驱动装置和推进驱动装置均是NC轴。

距离传感器以相对于锯盘的旋转轴线的恒定的、而且在推进期间也保持不变的距离定位，并且传感器与锯盘的理想零位置的距离是已知的和预设的。为此，优选地确定锯盘的零位置。有利的是，对锯盘的推进和旋转进行控制，使得具有最小横向偏离的齿成为零齿。

有利的是，在锯切之后并每次锯切另外的长型材之前，确定具有最小横向偏离的齿并将所确定的齿用作零齿。零齿可以在锯切过程之间而不同，原因在于锯片不是静态的，而是能够根据温度、负载和磨损在锯切过程之间变化。由此，实现用于每个锯切过程的理想切割。

有利的是，确定接下来的与锯切的零齿相距最远的零齿，以用于随后的锯切。直接相继的锯切过程的零齿仅稍微地相差一些或单个齿或者完全零个齿。由于通常每个锯片中存在两个零齿，所以交替地使用零齿，或者至少将与所使用的零齿距离最远的零齿用于随后的锯切过程。

根据本发明，距离传感器在锯盘的齿旁边沿着旋转轴线侧面地布置，距离传感器朝向锯盘的齿定向并且在锯盘的自由旋转期间测量齿的横向偏离。而且，还设置有评估装置，评估装置连接到距离传感器，并且能够被输送距离传感器的测量值。

有利地，距离传感器以能够相对于旋转轴线偏移的方式、尤其是以能够在垂直于旋转轴线的方向上偏移的方式布置。针对预定的锯盘类型，距离传感器布置成以超过一半的锯盘厚度间隔开，在纵向方向上侧面地错开并相邻于锯盘的经过的齿。锯盘的旋转轴线和长型材的纵向方向有利地彼此平行地布置。

距离传感器与旋转轴线的距离可以匹配于锯盘类型。

在根据本发明的机器的优选实施例中，设置有用于锯盘的旋转位置的角度测量装置，角度测量装置连接到评估装置，并且能够用于确定锯盘的横向偏离-角度位置分布曲线并且能够用于确定零齿。因此，根据本发明的机器通过横向偏离-角度位置分布曲线的确定来确定没有横向偏离的情况下的角度位置并且确定对应于被选择为零齿的齿的角度位置。为此，有利的设置有用于锯盘的旋转和推进的控制装置，控制装置用于选择零齿作为第一个侵入到长型材的外壁的材料中的齿。

有利的是，控制装置用于确定接下来的与锯切的零齿相距最远的零齿，以用于随后的锯切。通过零齿的更换而减小了它们的磨损。

所有上述的机器都适用于执行一个或者多个之前所述的方法。

附图说明

根据三个附图中的实施例来描述本发明。在这些附图中：

图1示出了在三个不同的旋转位置处放置在容纳部中的具有横向偏离的锯盘的示意性侧视图。

图2示出了图1中的锯盘的横向偏离-角度位置分布曲线。

图3示出了具有不同的齿槽的金属管。

具体实施方式

图1在侧视图中示出了具有锯盘2的容纳部1，锯盘2沿圆周是圆形的。锯盘2是在图1中未示出的管切割机的一部分。在图1中，锯盘2从底面向上侧地定位在金属管3的上方。锯盘2是在图1中未示出的管切割机的组件。锯盘2被NC控制。能够通过NC控制装置来确定容纳部1的角度位置并进而确定以能够相对于容纳部1旋转的方式固定地夹紧在容纳部1中的锯盘2的角度位置。此外，NC控制装置还能够通过推进容纳部1来在待被截短的金属管3的方向上推进锯盘2。在此，推进方向V布置成垂直于待被截短的金属管3的纵向方向L。在推进期间，锯盘2最初自由地旋转并且不与金属管3接触，并且被推进，直至开始锯切方法的实际切割，此时，锯盘2的齿6与金属管3接触。

如差不多所有商业上可用的锯盘2那样，图1所示的锯盘2具有所谓的横向偏离d。横向偏离d被理解为相对于锯盘2的理想平坦形状的偏离。锯盘2即使在被正确地夹紧在容纳部1中时也不能在每个角度位置中以精确地垂直于金属管3的外壁的方式定向，而是取决于锯盘2的角度位置α，最靠近外壁的齿6具有横向偏离d，即具有相对于零位置的偏离。零位置由垂直线确定，垂直线由理想的平坦锯盘2在容纳部1中的位置确定。在图1中通过由虚线描绘的锯盘2示出不具有横向偏离的锯盘2的零位置。

此外，在图1中通过由实线描绘的锯盘2示出了同一锯盘2的两个角度位置α。由实线描绘的锯盘2的特征在于横向偏离d。除锯盘2之外，还设置有在锯盘2的旋转轴线的方向上推移的距离传感器4。在此，距离传感器4是一种感应式距离传感器4，并能够精确地确定齿6与距离传感器4的在0.1微米范围中的距离。距离传感器4每微秒获取一个测量值，从而在每分钟300转的转速的情况下能够获取锯盘2的大约每转200个测量点。距离传感器4被检定成测量与锯盘2的齿6的理想零位置的距离。视控制装置而定，更短的周期也是可以的。

图2示出了横向偏离d的取决于在锯盘2的完整旋转期间的锯盘2的角度位置α的原理性曲线。通过对获取的测量值的内插产生图2所示的分布曲线。尤其是，图2示出了在四个不同的角度位置α₁、α₂、α₃、α₄处不存在横向偏离d，也就是说在这些角度位置α₁、α₂、α₃、α₄处在距离传感器4一旁扫过的齿6不具有横向偏离d。在此将具有最小的或者完全没有横向偏离d的齿6描述为零齿Z1、Z2、Z3、Z4。没有被示出的评估装置对锯盘2进行控制，使得零齿Z1、Z2、Z3、Z4中的一者在锯切过程中作为第一个触碰到金属管3的外表面上的齿6并且例如将材料从金属管3的外表面上削下。每个齿6在推进方向V上的推进量大约为0.05mm至0.35mm。因为第一个齿6定义了齿槽7在金属管3中的方向，所以决定性的是，该齿不具有横向偏离d，从而在金属管3的外壁中引入精确的直角切割。锯盘2在侧向上具有轻微的柔韧性，从而由第一个齿6定义的齿槽7的方向确定出齿槽7的整体方向。

图3示出了在金属管3中描绘的两个可能的锯槽7、8。一个锯槽8以常规的方式由锯盘2产生，锯盘2的零齿Z1、Z2、Z3、Z4具有横向偏离d，而虚线的另一齿槽7在如下切削过程中产生，在该切削过程中，零齿Z1、Z2、Z3、Z4不具有横向偏离d。

参考标号列表

1 容纳部 2 锯盘 3 金属管

4 距离传感器 6 齿 7 锯槽

8 锯槽 α 角度 α1 角度位置

α2 角度位置 α3 角度位置 α4 角度位置

d 横向偏离 V 推进方向 L 纵向方向

Z1 零齿 Z2 零齿 Z3 零齿

Z4 零齿

Claims (9)

1.一种用于锯切长型材(3)的方法，在所述方法中，使具有沿着锯盘(2)的圆形外圆周布置的齿(6)的所述锯盘(2)自由地旋转，将所述锯盘(2)从自由旋转位置推进到所述长型材(3)的外壁上，并且使零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)作为所述齿(6)中的第一个齿侵入到所述外壁的材料中，

其特征在于，在所述锯盘(2)的自由旋转期间，确定所述齿(6)的横向偏离(d)，并且确定具有最小横向偏离(d)的齿(6)并将所确定的齿用作所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在旋转期间连续地测量所述齿(6)相对于位置固定的距离传感器(4)的横向偏离(d)并且连续地测量所述锯盘(2)的角度位置(α)，确定所述锯盘(2)的横向偏离-角度位置分布曲线并且根据所述分布曲线确定所述具有最小横向偏离(d)的齿(6)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，控制所述锯盘(2)的推进和旋转，使得所述具有最小横向偏离(d)的齿(6)成为所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述锯盘(2)的零位置。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在锯切之后，在每次锯切另外的长型材(3)之前，确定具有最小横向偏离(d)的齿(6)并将所确定的齿用作所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定接下来的与锯切的所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)相距最远的零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)，以用于随后的锯切。

7.一种用于截短长型材(3)的部段的机器，其具有：

用于所述长型材(3)的容纳部，

具有沿着锯盘(2)的圆形外圆周布置的齿(6)的所述锯盘(2)，

在所述容纳部的方向上用于所述锯盘(2)的推进方向(V)，

沿着旋转轴线在所述锯盘(2)的所述齿(6)的旁边侧面地布置的距离传感器(4)，所述距离传感器朝向所述锯盘(2)的所述齿(6)定向，并在所述锯盘(2)的自由旋转期间测量所述齿(6)的横向偏离(d)，

评估装置，所述评估装置连接到所述距离传感器(4)，并能够被输送所述距离传感器(4)的测量值，

所述机器的特征在于用于所述锯盘(2)的旋转位置的角度测量装置，所述角度测量装置连接到所述评估装置，并能够用于确定所述锯盘(2)的横向偏离-角度位置分布曲线且能够用于确定零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于用于所述锯盘(2)的旋转和推进的控制装置，所述控制装置被配置成选择所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)作为第一个侵入到所述长型材(3)的外壁的材料中的齿(6)。

9.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述控制装置被配置成确定接下来的与锯切的所述零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)相距最远的零齿(Z1、Z2、Z3、Z4)，以用于随后的锯切。