DE19634336A1 - Anordnung und Verfahren zum Vermessen von Kreissägeblättern - Google Patents
Anordnung und Verfahren zum Vermessen von KreissägeblätternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren
zum Vermessen von Kreissägeblättern, insbesondere zum
Vermessen der Zahnform, Zahnteilung, Zähnezahl und der
gleichen Geometrieparameter von Metallkreissägeblät
tern.
Metallkreissägeblätter werden einteilig aus einem Stück
Stahl gestanzt und mit der gewünschten Zahnung verse
hen. Nach einer gewissen Standzeit müssen solche Säge
blätter nachgeschärft werden, um eine optimale Schnitt
güte zu gewährleisten. Zum Schärfen werden besondere
Schärfmaschinen eingesetzt, welche zum automatischen
Schleifen normierter Zahnformen eingerichtet sind. Die
maschinelle Bearbeitung macht es erforderlich, den
Ist-Zustand des Sägeblatts anhand von Geometrieparametern
wie Sägeblattdurchmesser, Zähnezahl, Zahnform, Fasenart
und -symmetrie, Zahnteilung, Zahntiefe, Rundlauf und
Planlauf zu erfassen. Üblicherweise erfolgt die Vermes
sung mittels Schieblehre von Hand, wobei nur wenige der
vorgenannten Parameter grob bestimmt werden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, eine automatische Vermessung von Kreissägeblät
tern zu ermöglichen, bei welcher geometrische Daten
schnell und mit hoher Genauigkeit erhältlich sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merk
male der unabhängigen Ansprüche 1 und 19 gelöst. Vor
teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er
findung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, Randstellen
der Sägeblattzahnung gesteuert abzutasten und koordi
natenmäßig zu erfassen. Dies wird erfindungsgemäß durch
eine im Randbereich eines zu vermessenden Sägeblatts
mittels einer Positioniervorrichtung positionierbare,
auf den Rand der Sägeblattzahnung in definierten An
sprechpositionen ansprechende Abtasteinrichtung und ei
ne Steuer- und Auswerteeinheit zur Steuerung einer Ab
tastbewegung der Abtasteinrichtung und zur punktweisen
Ermittlung der Sägeblattgeometrie aus den im Zuge der
Abtastbewegung erfaßten Ansprechpositionen ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
weist die Positioniervorrichtung eine um eine Drehachse
drehbare, das zu vermessende Sägeblatt koaxial zur
Drehachse verdrehgesichert aufnehmende Sägeblattaufnah
me und einen entlang einer die Drehachse senkrecht
schneidenden Linearachse verfahrbaren, die Abtastein
richtung tragenden Linearschlitten auf. Damit ist es
möglich, die Sägeblattgeometrie in einem durch die Li
nearachse und die Drehachse definierten Polarkoordina
tensystem zu erfassen.
Vorteilhafterweise wird eine schnelle und verschleiß
freie Abtastung dadurch gewährleistet, daß die Abtast
einrichtung mindestens eine beim Abtasten des Randes
der Sägeblattzahnung auslösbare Lichtschranke aufweist.
Dabei ist es günstig, wenn die mindestens eine Licht
schranke als einwegige Lichtschranke ausgebildet ist,
deren Sender und Empfänger im Abstand voneinander auf
gegenüberliegenden Seiten einer durch das Sägeblatt
verlaufenden Ebene angeordnet sind, so daß die Licht
schranke beim Abtasten des Sägeblatts unterbrochen
wird. In baulicher Hinsicht ist es weiter von Vorteil,
wenn die mindestens eine Lichtschranke sende- und emp
fängerseitig einen Lichtwellenleiter zur Ankopplung an
eine Lichtquelle bzw. einen Empfänger aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist
die Abtasteinrichtung eine mit ihrem Lichtstrahl paral
lel zur Drehachse ausgerichtete Lichtschranke auf. Da
mit ist es möglich, die radiale Erstreckung des Säge
blatts aus der Position der Abtasteinrichtung beim Un
terbrechen der Lichtschranke unmittelbar zu bestimmen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß die Abtasteinrichtung zwei Lichtschran
ken aufweist, deren Lichtstrahlen in einer durch die
Linearachse und die Drehachse aufgespannten Ebene ge
kreuzt zueinander angeordnet und bezüglich der Linear
achse um jeweils 45° in verschiedene Richtungen geneigt
sind. Diese Lichtschranken, welche zunächst durch die
Randkanten des Sägeblatts unterbrochen werden, ermögli
chen eine Bestimmung der Sägeblattdicke.
Die koordinatenmäßige Ermittlung der Ansprechpositionen
läßt sich dadurch vereinfachen, daß der parallel zur
Drehachse ausgerichtet Lichtstrahl und die beiden ge
neigten Lichtstrahlen sich mittig schneiden.
Eine vorteilhafte bauliche Ausführung sieht vor, daß
die Abtasteinrichtung eine an dem Linearschlitten ange
ordneten gabelförmigen Meßkopf aufweist, zwischen des
sen von den Lichtschranken überbrückten Schenkeln das
Sägeblatt beim Vorschub des Linearschlittens eintaucht.
Dabei ist es zur Vermessung unterschiedlich dicker Sä
geblätter von Vorteil, wenn der lichte Abstand der
Schenkel des Meßkopfs größer als die maximale Säge
blattdicke ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Er
findung besitzt die Positioniervorrichtung einen win
kelauflösend steuerbaren Drehantrieb für die Sägeblatt
aufnahme und einen wegauflösend steuerbaren Linearan
trieb für den Linearschlitten. Damit ist es möglich,
die Relativlage der Abtasteinrichtung bezüglich des Sä
geblatts ohne zusätzliche Wegmeßsysteme zu ermitteln.
Vorteilhafterweise ist der Drehantrieb durch einen in
seiner Drehrichtung umschaltbaren Schrittmotor und ein
nachgeschaltetes, vorzugsweise als eine mehrstufige
Zahnriemenübersetzung ausgebildetes Getriebe gebildet.
Der Linearantrieb läßt sich durch einen in seiner Dreh
richtung umschaltbaren Schrittmotor und eine den
Schrittmotor mit dem Linearschlitten spielfrei verbin
dende Kugelumlaufspindel verwirklichen.
Um eine flexible Ablaufsteuerung zu ermöglichen, kann
die Steuereinheit durch einen Mikroprozessor oder einen
Personalcomputer gebildet sein, welcher ein digitales
Steuerprogramm zur Steuerung der Abtastbewegung auf
weist, und welcher die Ausgangssignale der Abtastein
richtung zur Bestimmung der Ansprechpositionen verar
beitet. Damit ist es möglich, in einem geschlossenen
Wirkungsweg die Stellsignale für die Positioniervor
richtung in Abhängigkeit von den bereits erfaßten An
sprechpositionen zu erzeugen. Weiter lassen sich damit
die ermittelten Daten über bekannte Anzeige- und Spei
chermittel auf einfache Weise anzeigen und archivieren.
Ein bevorzugter Einsatz der vorbeschriebenen Anordnung
ergibt sich in Verbindung mit einer Schleifmaschine zum
Nachschärfen von Kreissägeblättern, wobei der Datenaus
tausch über eine gemeinsame Schnittstelle erfolgt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß eine Abtastein
richtung in einer Abtastbewegung relativ zu einem zu
vermessenden Sägeblatt bewegt wird, daß die Ansprech
positionen der auf den Rand der Sägeblattzahnung in
definierter Lägebeziehung ansprechenden Abtasteinrich
tung im Zuge der Abtastbewegung erfaßt werden, und daß
aus den erfaßten Ansprechpositionen Geometrieparameter
ermittelt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere
zum Betrieb einer Anordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis
17.
Vorteilhafte Verfahrensschritte, durch welche eine de
taillierte automatische Vermessung der Geometrie von
Kreissägeblättern ermöglicht wird, sind in den Unteran
sprüchen 19 bis 34 im einzelnen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Aus
führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 eine Anordnung zum automatischen Ver
messen eines Kreissägeblatts in einer
Seitenansicht, in der Draufsicht und in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 5a und b einen Wegplan für die Abtastbewegung zur
Vermessung eines Zahngrundes der Säge
blattzahnung;
Fig. 6a und b einen Wegplan zur Vermessung einer Zahn
spitze der Sägeblattzahnung;
Fig. 7 einen Programmablaufplan zur Bestimmung
der Sägeblattdicke;
Fig. 8 einen Baustein des Programms nach Fig.
7, welcher zur Ermittlung des Eintauch
bereichs des Sägeblatts bezüglich einer
Lichtschrankenanordnung der Abtastein
richtung dient; und
Fig. 9 einen die Lichtschrankenanordnung tragen
den Meßkopf der Abtasteinrichtung und
verschiedene Ansprechpositionen der Licht
schranken bezüglich eines abgebrochen
dargestellten Sägeblatts.
Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung dient zum
Vermessen von Metallkreissägeblättern und besteht im
wesentlichen aus einer um eine Drehachse 10 drehbaren
Sägeblattaufnahme 12 zur Einspannung eines zu vermes
senden Sägeblatts 14, einer auf einem Linearschlitten
18 entlang einer die Drehachse 10 senkrecht schneiden
den Linearachse 20 verfahrbaren Abtasteinrichtung 16
und einer Steuer- und Auswerteeinheit 22 zur Steuerung
einer Abtastbewegung der Abtasteinrichtung 16 und zur
Verarbeitung der Abtastsignale.
Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, sind die Sägeblatt
aufnahme 12 und der Linearschlitten 18 auf der Obersei
te eines Gerätegehäuses 24 angeordnet. Die Sägeblatt
aufnahme 12 weist einen zylindrischen Spannflansch 26
auf, der mit einem Gewindedorn 28 zum Aufstecken des
Sägeblatts 14 versehen ist, wobei das Sägeblatt über
eine auf den Gewindedorn 26 aufschraubbare, über einen
Zwischenring 30 anpreßbare Druckmutter 32 verdrehgesi
chert ist. Als Abtasteinrichtung 16 ist ein gabelförmi
ger Meßkopf 34 vorgesehen, dessen beim Vorschub das Sä
geblatt 14 umgreifende Schenkel 36, 38 von einer Licht
schrankenanordnung 40 überbrückt werden.
Im Inneren des Gehäuses 24 sind die Antriebselemente
und Steuerelektronik angeordnet (Fig. 4). Der Linear
schlitten 18 ist an seinem unteren Teil in einer aus
zwei Schienen 40, 40′ bestehenden Geradführung ver
schiebbar angeordnet und mittels eines Schrittmotors 42
und einer antriebsseitig angeordneten Kugelumlauf
spindel 44 schrittweise verfahrbar. Die Sägeblattauf
nahme 12 läßt sich an einer Flanschwelle 46 drehfest
befestigen, welche über ein mehrstufiges Zahnriemenge
triebe 48 durch einen Schrittmotor 50 schrittweise
drehbar ist. Zur Erzeugung von Schrittimpulsen für die
Schrittmotoren 42, 50 dienen Steuergeräte 22′, 22′′,
welche ihrerseits über einen geräteinternen Mikrocon
troller oder einen externen Personalcomputer (nicht
dargestellt) zur Festlegung der Schrittimpulsfolgen an
gesteuert sind. Die Sender und Empfänger der Licht
schrankenanordnung 40 befinden sich in Lichtschranken-Modulen
52, 54, 56, welche an Anschlußstellen 58 über
nicht gezeigte Lichtwellenleiter mit korrespondierenden
Anschlüssen 58′ des Meßkopfs 34 verbunden sind. Ein
weiteres Lichtschranken-Modul 60 dient dazu, den Ver
fahrweg der Abtasteinrichtung 16 gegen einen Eingriff
von außen abzusichern. Die Signale der Lichtschranken
lassen sich über ein Klemmenelement 62 abgreifen.
Fig. 9 veranschaulicht die Ausrichtung der Lichtschran
kenanordnung 40 an dem Meßkopf 34. Der Lichtstrahl 66′
einer ersten Lichtschranke 66 überbrückt die Schenkel
36, 38 des Meßkopfs 34 in paralleler Ausrichtung zu der
Drehachse 10. Die Lichtstrahlen 68′, 70′ einer zweiten
Lichtschranke 68 und einer dritten Lichtschranke 70
sind bezüglich der Linearachse 20 um einen Winkel von
45° in zueinander verschiedene Richtungen geneigt.
Die drei Lichtstrahlen liegen in einer durch die Dreh
achse 10 und die Linearachse 20 aufgespannten Ebene und
schneiden sich mittig. Aufgrund ihrer Ausrichtung
spricht die erste Lichtschranke 66 in der Radialposi
tion des Zahnungsrandes 72 der Sägeblattzahnung 78 an,
während die geneigten Lichtschranken 68, 70 zuerst auf
die Randkanten 74, 76 in Abhängigkeit vom Eintauchbe
reich des Sägeblatts 14 in unterschiedlichen Radialpo
sitionen ansprechen. Ansprechen bedeutet, daß der Licht
strahl bzw. die Lichtstrecke der Lichtschranke unter
brochen oder freigegeben wird, wobei das Ausgangssignal
wechselt. Verschiedene Ansprechpositionen sind in Fig.
9 für verschiedene Eintauchstellungen der Sägeblattzah
nung dargestellt und weiter unten näher erläutert.
Im folgenden wird im einzelnen ausgeführt, wie mit Hil
fe der Lichtschrankenanordnung 40 sowohl die Radialkon
tur als auch die Dicke des Sägeblatts 14 abgetastet
werden kann.
Zur Erfassung der radialen Erstreckung des Sägeblatts
14 genügt die erste Lichtschranke 66. Bei deren Anspre
chen wird eine Ansprechposition m der Abtasteinrichtung
16 bezüglich des Sägeblatts 14 erfaßt. Die Ansprechpo
sition läßt sich in einem Polarkoordinatensystem ρ,
ϕ bestimmen, dessen Polarachse ρ die Lichtschranke
66 und die Drehachse 10 senkrecht schneidet, und dessen
Polarwinkel ϕ durch den Winkel zwischen der Polarachse
und einer bezüglich des Sägeblatts festgelegten Radial
achse gegeben ist. Die Koordinaten der Ansprechpositio
nen können dann auf einfache Weise durch Auswertung der
Schrittimpulsfolgen der Schrittmotoren 43, 50 unter Be
rücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses der Ge
triebe 44, 48 berechnet werden
Um auch die Sägeblattdicke vermessen zu können, sind die geneigten Lichtschranken 68, 70 vorgesehen. Deren Ansprechpositionen lassen sich beim schrittweisen Vor schub des Meßkopfs 34 in den Gitterpunkten des in Fig. 9 veranschaulichten Koordinatengitters 80 abtasten. Da der lichte Abstand der Schenkel 36, 38 wesentlich grö ßer als die maximale Sägeblattdicke gewählt ist, muß zunächst der Eintauchbereich des Sägeblatts 14 bezüg lich des Schnittpunkts der Lichtstrahlen 66′, 68′, 70′ bestimmt werden. Dies erfolgt durch einen Programmbau stein des Steuerprogramms, dessen Ablauf in Fig. 8 dar gestellt ist. Zunächst wird bei feststehendem Sägeblatt 14 die Ansprechposition m der ersten Lichtschranke 66 durch Vorschub des Meßkopfs 34 angefahren. Wenn in die ser Position auch die zweite Lichtschranke 68 unterbro chen ist, wird ein oberer Eintauchbereich angenommen, während bei Abschaltung der dritten Lichtschranke 70 ein unterer Eintauchbereich und bei Unterbrechung aller drei Lichtschranken ein mittlerer Eintauchbereich be stimmt wird.
Um auch die Sägeblattdicke vermessen zu können, sind die geneigten Lichtschranken 68, 70 vorgesehen. Deren Ansprechpositionen lassen sich beim schrittweisen Vor schub des Meßkopfs 34 in den Gitterpunkten des in Fig. 9 veranschaulichten Koordinatengitters 80 abtasten. Da der lichte Abstand der Schenkel 36, 38 wesentlich grö ßer als die maximale Sägeblattdicke gewählt ist, muß zunächst der Eintauchbereich des Sägeblatts 14 bezüg lich des Schnittpunkts der Lichtstrahlen 66′, 68′, 70′ bestimmt werden. Dies erfolgt durch einen Programmbau stein des Steuerprogramms, dessen Ablauf in Fig. 8 dar gestellt ist. Zunächst wird bei feststehendem Sägeblatt 14 die Ansprechposition m der ersten Lichtschranke 66 durch Vorschub des Meßkopfs 34 angefahren. Wenn in die ser Position auch die zweite Lichtschranke 68 unterbro chen ist, wird ein oberer Eintauchbereich angenommen, während bei Abschaltung der dritten Lichtschranke 70 ein unterer Eintauchbereich und bei Unterbrechung aller drei Lichtschranken ein mittlerer Eintauchbereich be stimmt wird.
Die Vermessung der Sägeblattdicke erfolgt nach dem in
Fig. 7 dargestellten Verfahren. Nachdem eine Winkel
stellung des Sägeblatts 14 vorgegeben und der Eintauch
bereich ermittelt wurde, werden die Ansprechpositionen
m der ersten Lichtschranke 66, v der zweiten Licht
schranke 68 und h der dritten Lichtschranke 70 durch
Verschiebung des Meßkopfs 34 erfaßt. Aufgrund des Nei
gungswinkels von 45° der geneigten Lichtschranken 68,
70 ergibt sich dann die Sägeblattdicke je nach Ein
tauchbereich durch die betreffende, in Fig. 7 angegebe
ne Gleichung, wobei m, v, h sich auf Koordinaten der
Polarachse ρ beziehen. Zur Veranschaulichung sind in
Fig. 9 für den Zahnungsrand 78 eines Sägeblatts die An
sprechpositionen in den jeweiligen Eintauchbereichen
beispielhaft dargestellt. Die vorbeschriebene Dicken
messung läßt sich auch bei seitlich abgeschrägten Säge
zähnen anwenden, weil deren Fasenwinkel stets 45° be
trägt und damit mit dem Neigungswinkel der Lichtschran
ken 68, 70 übereinstimmt.
Die Vermessung der Sägeblattzähne erfolgt in der nach
stehend beschriebenen Weise. Zunächst werden in einer
Grobsuche die Koordinaten eines Zahnlückengrundes be
stimmt. Dazu wird die in Fig. 5a gezeigte Bahn an einem
Zahnrücken eines Sägezahns durch die Lichtschranke 66
abgetastet. Ausgehend von einer Startposition 84 er
folgt ein durch Punkte veranschaulichter schrittweiser
Vorschub des Meßkopfs 34 bei feststehendem Sägeblatt
14, bis die Lichtschranke 66 anspricht. Aufgrund der
schrittweise ausgeführten Bewegung wird dabei Position
86 erreicht. Um im Bereich außerhalb des Sägeblatts zu
bleiben, muß daher eine Rückbewegung nach Position 88
erfolgen. Von dort aus wird das Sägeblatt um einen vor
gegebenen Drehschritt in Schneidrichtung vorwärtsge
dreht, so daß die Lichtschranke 66 die Position 90 ein
nimmt. Die vorgenannten Verfahrensschritte werden unter
jeweiliger Verdoppelung der Drehschritte so oft nach
einander wiederholt, bis bei der Drehung des Sägeblatts
eine Ansprechposition 92 erreicht ist. Hiervon ausge
hend wird das Sägeblatt bis zu der Ansprechposition 94
zurückgedreht, um so die Mittenposition 96 des Bahnab
schnitts 98 zu bestimmen. Die durch Vorschub erreichte
Position 100 entspricht dann näherungsweise dem Zahn
lückengrund.
Vom Zahnlückengrund 82 aus wird in einem weiteren Ver
fahrensabschnitt eine Sägezahnspitze 102 grob vermes
sen. Dazu wird die Lichtschranke 66 entlang einer in
Fig. 6a veranschaulichten Bahn schrittweise durch ab
wechselndes Verfahren des Meßkopfs 34 und Drehen des
Sägeblatts 14 von der Startposition 104 bis zu der End
position 106 verfahren, wobei das Zurückfahren des Meß
kopfs 34 in konstanten Wegschritten 108 erfolgt, deren
Schrittweite zweckmäßig ungefähr 1/5 der Zahntiefe be
trägt.
Nach der Vorvermessung des Zahnlückengrundes 82 und der
Zahnspitze 102 läßt sich die Lichtschranke 66 auf unge
fähr der halben Zahntiefe positionieren. Anschließend
wird die Zahnteilung, d. h. der Abstand von zwei Säge
zähnen in Umfangsrichtung, für mindestens 3 Sägezähne
bestimmt. Aus der erfaßten Zahnteilung wird die theo
retische Zahntiefe errechnet, und aus dem Vergleich von
zwei Zahnteilungen kann auf das Vorhandensein von soge
nannten Variozähnen, also Zähnen mit differierender
Teilung, geschlossen werden.
In einem weiteren Verfahrensabschnitt wird der Zahn
lückengrund 82 wie in Fig. 5b gezeigt fein vermessen.
Von der zuvor gespeicherten Ausgangsposition 96 ausge
hend wird zunächst durch Drehung des Sägeblatts 14 ent
gegen der Schneidrichtung eine Ansprechposition 110 be
stimmt, von welcher aus eine Treppenbahn durchlaufen
wird, bis ein Minimum 112 in den ρ-Koordinaten der An
sprechpunkte gefunden ist. In dem so fein vermessenen
Zahnlückengrund 82 wird dann auch die Sägeblattdicke
bestimmt.
Sodann wird in einem nächsten Verfahrensabschnitt die
Zahnspitze 102 fein vermessen, wie es Fig. 6b zu ent
nehmen ist. Ausgehend von der Position 106 erfolgt die
Abtastung in kleinen Dreh- und Verschiebeschritten von
gleicher Schrittweite, bis die Lichtschranke 66 beim
Drehen des Sägeblatts nicht mehr anspricht (Position
114). Die Vermessung kann unter Verringerung der
Schrittweiten ggf. weiter verfeinert werden. Schließ
lich wird auch die Sägeblattdicke in der Zahnspitze 102
vermessen, wobei sich aus dem Vergleich der Dickenmes
sungen eine eventuelle Anfasung des Sägezahns ergibt.
Nach einem Vergleich der auf vorstehende Weise gewon
nenen Vermessungsdaten und einer gegebenenfalls gewich
teten Fehlerkorrektur lassen sich die ermittelten Geo
metrieparameter in geeigneter Weise weiterverwenden,
insbesondere anzeigen, ausdrucken und zur Archivierung
speichern.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin
dung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Ver
messen der Zahnform, Zahnteilung, Zähnezahl und der
gleichen Geometrieparameter von Metallkreissägeblät
tern. Dies wird in einem automatischen Ablauf ermög
licht durch eine im Randbereich eines zu vermessenden
Sägeblatts 14 mittels einer Positioniervorrichtung 12,
18 positionierbare, auf den Rand 72 der Sägeblattzah
nung 78 in definierten Ansprechpositionen ansprechende
Abtasteinrichtung 16, und eine Steuer- und Auswerteein
heit 22 zur Steuerung einer Abtastbewegung der Abtast
einrichtung 16 und zur punktweisen Ermittlung der Sä
geblattgeometrie aus den im Zuge der Abtastbewegung er
faßten Ansprechpositionen.
Claims (35)
1. Anordnung zum Vermessen von Kreissägeblättern,
insbesondere zum Vermessen der Zahnform, Zahntei
lung, Zähnezahl und dergleichen Geometrieparameter
von Metallkreissägeblättern, gekennzeichnet durch
eine im Randbereich eines zu vermessenden Säge
blatts (14) mittels einer Positioniervorrichtung
(12, 18) positionierbare, auf den Rand (72) der Sä
geblattzahnung (78) in definierten Ansprechposi
tionen ansprechende Abtasteinrichtung (16), und
eine Steuer- und Auswerteeinheit (22) zur Steue
rung einer Abtastbewegung der Abtasteinrichtung
(16) und zur punktweisen Ermittlung der Säge
blattgeometrie aus den im Zuge der Abtastbewegung
erfaßten Ansprechpositionen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positioniervorrichtung (12, 18) eine um eine
Drehachse (10) drehbare, das zu vermessende Sägeblatt
(14) koaxial zur Drehachse (10) verdrehgesichert
aufnehmende Sägeblattaufnahme (12) und einen entlang
einer die Drehachse (10) senkrecht schneidenden Li
nearachse (20) verfahrbaren, die Abtasteinrichtung
(16) tragenden Linearschlitten (18) aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abtasteinrichtung (16) minde
stens eine beim Abtasten des Randes (72) der Säge
blattzahnung (78) auslösbare Lichtschranke (66,
68, 70) aufweist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Lichtschranke (66, 68, 70)
als einwegige Lichtschranke ausgebildet ist, deren
Sender und Empfänger im Abstand voneinander auf
gegenüberliegenden Seiten einer durch das Säge
blatt (14) verlaufenden Ebene angeordnet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mindestens eine Lichtschranke
(66, 68, 70) sende- und empfängerseitig einen Licht
wellenleiter aufweist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung
(16) eine mit ihrem Lichtstrahl (66′) parallel zur
Drehachse (10) ausgerichtete Lichtschranke (66)
aufweist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung
(16) zwei Lichtschranken (68, 70) aufweist, deren
Lichtstrahlen (68′, 70′) in einer durch die Linear
achse (20) und die Drehachse (10) aufgespannten
Ebene gekreuzt zueinander angeordnet und bezüglich
der Linearachse (10) um jeweils 45° geneigt sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtstrahlen (66′, 68′, 70′) der Licht
schranken (66, 68, 70) sich in der Mitte der jewei
lig erfaßten Lichtstrecken kreuzen.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung
(16) einen an dem Linearschlitten (18) angeordne
ten gabelförmigen Meßkopf (34) aufweist, zwischen
dessen von den Lichtschranken (66, 68, 70) über
brückten Schenkeln (36, 78) daß Sägeblatt (14) beim
Vorschub des Linearschlittens (18) eintaucht.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Schenkel (36, 38) des Meßkopfs
(34) größer als die maximalen Sägeblattdicke ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Positioniervorrich
tung (12, 18) einen winkelauflösend steuerbaren
Drehantrieb (46, 48, 50) für die Sägeblattaufnahme
(12) und einen wegauflösend steuerbaren Linearan
trieb (42, 44) für den Linearschlitten (18) auf
weist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß der Drehantrieb durch einen in seiner
Drehrichtung umschaltbaren Schrittmotor (50) und
ein nachgeschaltetes, vorzugsweise als eine mehr
stufige Zahnriemenübersetzung (48) ausgebildetes
Getriebe gebildet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß der Linearantrieb durch einen in seiner
Drehrichtung umschaltbaren Schrittmotor (42) und
eine den Schrittmotor mit dem Linearschlitten (18)
spielfrei verbindende Kugelumlaufspindel (44) ge
bildet ist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Sägeblattaufnahme
(12) einen um die Drehachse (10) drehbar gelager
ten, mit einem zum Aufstecken des Sägeblatts (14)
bestimmten Gewindedorn (28) versehenen Spann
flansch (26) und eine auf den Gewindedorn (28)
aufschraubbare, gegebenenfalls über einen Zwi
schenring (30) auf das Sägeblatt (14) anpreßbare
Druckmutter (32) aufweist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Sägeblattaufnahme
(12) und der Linearschlitten (18) auf einem vor
zugsweise durch die Oberseite eines Gerätegehäuses
(24) gebildeten Meßtischs angeordnet sind.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswer
teeinheit (22) durch einen Mikroprozessor oder ei
nen Personalcomputer gebildet ist, welcher ein di
gitales Steuerprogramm zur Steuerung der Abtastbe
wegung aufweist, und welcher die Ausgangssignale
der Abtasteinrichtung (16) zur Erfassung der An
sprechpositionen verarbeitet.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswer
teeinheit (22) ein Mittel zur Ausgabe und/oder
Speicherung der aus den Ansprechpositionen berech
neten Geometrieparameter aufweist
18. Schleifmaschine zum Nachschärfen von Kreissäge blättern, insbesondere Metallkreissägeblättern, mit einer Schnittstelle zur Übernahme von Geome triedaten des zu schleifenden Sägeblatts (14), ge kennzeichnet durch eine mit der Schnittstelle ver bundene Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
18. Schleifmaschine zum Nachschärfen von Kreissäge blättern, insbesondere Metallkreissägeblättern, mit einer Schnittstelle zur Übernahme von Geome triedaten des zu schleifenden Sägeblatts (14), ge kennzeichnet durch eine mit der Schnittstelle ver bundene Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Verfahren zum Vermessen von Kreissägeblättern,
insbesondere zum Vermessen der Zahnform, Zahntei
lung, Zähnezahl und dergleichen Geometrieparameter
von Metallkreissägeblättern, dadurch gekennzeich
net, daß eine Abtasteinrichtung (16) in einer Ab
tastbewegung relativ zu einem zu vermessenden Sä
geblatt (14) bewegt wird, daß die Ansprechpositio
nen der auf den Rand (72) der Sägeblattzahnung
(78) in definierter Lagebeziehung ansprechenden
Abtasteinrichtung (16) im Zuge der Abtastbewegung
erfaßt werden, und daß aus den erfaßten Ansprech
positionen Geometrieparameter des Sägeblatts (14)
ermittelt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß zur Ausführung der Abtastbewegung das Sä
geblatt (14) um seine Drehachse (10) gedreht und
die Abtasteinrichtung (16) entlang einer die Dreh
achse (10) senkrecht schneidenden Linearachse (20)
verfahren wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß die Ansprechpositionen in einem durch die
Linearachse (20) und den Drehwinkel des Sägeblatts
(14) um die Drehachse (10) festgelegten Polarkoor
dinatensystem bestimmt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß das Sägeblatt (14) und die Abtasteinrich
tung (12) schrittweise bewegt werden, daß entspre
chend der jeweiligen Schrittweite ein Koordinaten
gitter in dem Polarkoordinatensystem festgelegt
wird, und daß aus der jeweils erfaßten Schrittan
zahl die Momentanposition der Abtasteinrichtung
(16) bezüglich des Sägeblatts (14) in dem Koordi
natengitter bestimmt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, da
durch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (14) vor
zugsweise mittels Lichtschranken (66, 68, 70) berüh
rungslos abgetastet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (14) mit
tels einer parallel zur Drehachse (10) ausgerich
teten, beim Überstreichen einer Randstelle der Sä
geblattzahnung (78) ansprechenden Axiallichtschran
ke (66) der Abtasteinrichtung (16) abgetastet wird,
daß die beim Ansprechen der Axiallichtschranke
(66) erreichte Momentanposition der Abtasteinrich
tung (16) bezüglich des Sägeblatts (14) als An
sprechposition erfaßt wird, und daß die Koordina
ten der Ansprechposition der abgetasteten Rand
stelle zugeordnet werden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, da
durch gekennzeichnet, daß die Abtastbewegung nach
Maßgabe eines digitalen Steuerprogramms zum ge
zielten Vermessen vorgegebener Randstellen der Sä
geblattzahnung (78) gesteuert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß der Zahnlückengrund (82)
und die Zahnspitze (102) an mindestens einem Säge
zahn des Sägeblatts (14) abgetastet und vermessen
wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich
net, daß zur Grobvermessung des Zahnlückengrundes
(82) in wiederholter Abfolge die Abtasteinrichtung
(16) unter Vorschub gegen das ruhende Sägeblatt
(14) bis zu einer Ansprechposition (86) verfahren
und anschließend das Sägeblatt (14) bei stehender
Abtasteinrichtung (16) um einem vorgegebenen Win
kelschritt in Schneidrichtung vorwärts gedreht
wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich
net, daß die Schrittweite der Winkelschritte je
weils gegenüber dem vorhergehenden Winkelschritt
verdoppelt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch ge
kennzeichnet, daß ausgehend von einer beim Drehen
des Sägeblatts (14) erreichten Ansprechposition
(92) das Sägeblatt bis zu einer Ansprechposition
(94) zurückgedreht und dann um die Hälfte dieses
Drehschritts wieder vorwärts gedreht wird, und daß
anschließend die Abtasteinrichtung (16) bis zum
Erreichen einer Ansprechposition (100) unter Vor
schub verfahren wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, da
durch gekennzeichnet, daß die Feinvermessung des
Zahnlückengrundes (82) in folgenden Schritten er
folgt:
- a) bei im Bereich des Zahnlückengrundes (82) vor positionierter Abtasteinrichtung (16) wird eine Ansprechposition (110) durch Drehen des Säge blatts (14) bestimmt,
- b) hiervon ausgehend wird in einer treppenförmigen Abtastbewegung abwechselnd das Sägeblatt (14) um einen vorgegebenen Winkelschritt gedreht und die Abtasteinrichtung (16) gegen das ruhende Sägeblatt bis zu einer Ansprechposition verfahren,
- c) die Koordinaten der Ansprechposition (112) mit dem größten Vorschub der Abtasteinrichtung (16) werden dem Zahnlückengrund (82) zugeordnet.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, da
durch gekennzeichnet, daß die Vermessung der Zahn
spitze (102) ausgehend von einer Vorpositionierung
der Abtasteinrichtung (16) im Zahnlückengrund (82)
in folgenden Schritten erfolgt:
- a) die Abtasteinrichtung (16) wird entgegen der Vorschubrichtung um einen einen Bruchteil, vor zugsweise 1/5 der Zahntiefe betragenden Weg schnitt von dem ruhenden Sägeblatt weg verfah ren,
- b) das Sägeblatt (14) wird bis zu einer Ansprech position im Bereich der Zahnbrust in Schneid richtung vorwärts gedreht,
- c) das Sägeblatt (14) wird um einen Bruchteil des vorherigen Drehschritts zurückgedreht,
- d) die vorgenannten Schritte werden hintereinander so oft wiederholt, bis beim Vorwärtsdrehen des Sägeblatts eine Ansprechposition innerhalb ei nes vorgegebenen Winkelbereichs nicht erreicht wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 31, da
durch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Zahn
teilung die Abtasteinrichtung (16) im Bereich ei
ner Zahnlücke vorzugsweise auf halber Zahntiefe
vorpositioniert wird, daß anschließend das Säge
blatt gedreht wird, und daß aus den erfaßten An
sprechpositionen die Zahnteilung gegebenenfalls
unter gewichteter Mittelwertbildung ermittelt
wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 32, da
durch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt mittels
einer Lichtschrankenanordnung (40) der Abtastein
richtung (16) abgetastet wird, und daß die Säge
blattdicke in einer vorgegebenen Winkelstellung
des Sägeblatts (14) aus den durch Verschieben der
Abtasteinrichtung (16) erfaßten Ansprechpositionen
der Lichtschrankenanordnung (30) ermittelt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich
net, daß das Sägeblatt (14) mit einer durch drei
Lichtschranken (66, 68, 70) gebildeten Lichtschran
kenanordnung (40) abgetastet wird, deren Licht
strahlen (66′, 68′, 70′) in einer durch die Linear
achse (20) und die Drehachse (10) aufgespannten
Ebene verlaufen, wobei ein erster Lichtstrahl
(66′) parallel zur Drehachse (10) ausgerichtet
ist, ein zweiter Lichtstrahl (68′) um +45° bezüg
lich der Vorschubrichtung der Linearachse (20) ge
neigt ist und ein dritter Lichtstrahl (70′) um
-45° bezüglich der Vorschubrichtung der Linearach
se (20) geneigt ist.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich
net, daß der Eintauchbereich des Sägeblatts (14)
bezüglich der Lichtschrankenanordnung (40) in der
Ansprechposition der ersten Lichtschranke (66) be
stimmt wird, wobei bei Unterbrechung der zweiten
Lichtschranke (68) ein oberer Bereich, bei Unter
brechung der dritten Lichtschranke (70) ein unte
rer Bereich und bei Unterbrechung der zweiten und
dritten Lichtschranke (68, 70) ein mittlerer Be
reich bestimmt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich
net, daß die Abtasteinrichtung (16) bei einer vor
gegebenen Winkelstellung des Sägeblatts (14) unter
Erfassung der Ansprechpositionen m der ersten
Lichtschranke (66), v der zweiten Lichtschranke
(68) und h der dritten Lichtschranke (70) entlang
der Linearachse (20) verfahren wird, und daß die
Sägeblattdicke d in Abhängigkeit vom Eintauchbe
reich nach der Gleichung
- a) d = v - 2m - h für den oberen Eintauchbereich,
- b) d = h - 2m - v für den unteren Eintauchbereich,
- c) d = v + h für den mittleren Eintauchbereich ermittelt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996134336 DE19634336A1 (de) | 1996-08-24 | 1996-08-24 | Anordnung und Verfahren zum Vermessen von Kreissägeblättern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996134336 DE19634336A1 (de) | 1996-08-24 | 1996-08-24 | Anordnung und Verfahren zum Vermessen von Kreissägeblättern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19634336A1 true DE19634336A1 (de) | 1998-02-26 |
Family
ID=7803648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996134336 Withdrawn DE19634336A1 (de) | 1996-08-24 | 1996-08-24 | Anordnung und Verfahren zum Vermessen von Kreissägeblättern |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19634336A1 (de) |
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