用于保持圆形切割装置的表面速度的方法和设备与流程

文档序号:25998745发布日期:2021-07-23 21:14阅读:112来源:国知局
用于保持圆形切割装置的表面速度的方法和设备与流程

相关申请案的交叉引用

本申请要求于2018年7月18日提交的题为“用于保持圆形切割装置的表面速度的方法和设备”的美国临时专利申请序列号62/699,809和于2019年7月16日提交的题为“用于保持圆形切割装置的表面速度的方法和设备”的美国专利申请序列号16/512,655的优先权。

美国临时专利申请序列号62/699809和美国专利申请序列号16/512,655的全部内容通过引用并入本文。



背景技术:

本公开涉及一种圆形切割装置,并且更具体地涉及一种用于维持圆形切割装置的表面速度的方法和设备。

通过将这种方法与参照附图在本公开的其余部分中阐述的本方法和系统的一些方面进行比较,提供圆形切割装置的传统方法的限制和缺点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。



技术实现要素:

提供了用于控制圆形切割装置的表面速度的方法和设备,基本上如结合附图中的至少一个所展示和描述的,并且如在权利要求中更完整地阐述的。

附图说明

从以下结合附图对示例性实施例的描述,这些和/或其他方面将变得显而易见和更容易理解。

图1示出了根据本公开的方面的示例性切割装置的框图。

图2是根据本公开的方面的切割设备的示例用户界面的框图。

图3a至图3h示出了根据本公开的方面的检测切割轮的尺寸的示例性方法。

图4是示出了根据本公开的方面的控制切割轮的表面速度的示例性方法的流程图。

图5是示出了根据本公开的方面的控制切割轮的表面速度的另一示例性方法的流程图。

图6是示出了根据本公开的方面的控制切割轮的操作的示例性方法的流程图。

具体实施方式

尽管公开了示例性方法和装置,但是可以不详细描述对示例方法和装置的修改,因为它们对于本领域的普通技术人员是公知的。

使用研磨切割装置进行切片,其可用于部件的测试。研磨切割装置通常具有高速旋转以切割零件的圆形切割轮。当使用研磨装置时,研磨切割轮被消耗,并且研磨切割轮的直径随着切割轮的磨损而减小。切割轮边缘的速度可能影响切割质量。所公开的示例方法和设备自动调整切割轮的旋转速度(例如,以每分钟转数(rpm)计)以补偿切割轮直径的减小,从而提供更一致的边缘速度和改善的切割结果的一致性。

当添加新的研磨切割轮时,将旋转速度设置为预定的起始值。在一些示例中,切割装置可以基于以下各项中的一个或多个来确定新切割轮的起始值和/或旋转速度的增加:正被切割的样本材料、正被切割的材料的零件数、研磨切割轮上的研磨材料类型、研磨切割轮尺寸、研磨切割轮上的研磨材料浓度、研磨切割轮的厚度、粘合剂材料类型和/或粘合剂材料硬度。预定的起始值和/或旋转速度的增加可以凭经验确定并且存储在切割装置中(例如,在查找表中)。在一些示例中,研磨切割轮和/或研磨切割轮的一个或多个质量是通过读取附接到切割轮或切割轮的包装上的电子标记(例如,条形码、快速响应(qr)码、rfid标签、近场通信(nfc)标签等)来确定的。例如,切割装置可以包括条形码读取器、qr码读取器、rfid读取器、和/或nfc读取器,其被配置成通过读取电子标记来确定研磨切割轮的类型。

当使用研磨切割轮时,所公开的示例性切割装置增加切割轮的旋转速度以保持研磨切割轮的外边缘的基本一致的表面速度(例如,以每分钟的表面进给速度)和/或降低表面速度(例如,相对于像传统切割装置那样保持恒定的角速度)降低的速率。

所公开的示例方法和设备提供了改善的切割质量和一致性,特别是更接近研磨切割轮的寿命终点。所公开的示例性方法和设备还可通过使切割轮在最高性能包络内操作比传统研磨切割装置更长的时间来提高研磨切割轮的寿命。尽管参照研磨切割装置和研磨切割轮描述了所公开的示例,但是所公开的方法和设备可以被修改和/或用于任何其他类型的切割装置,例如旋转工具和/或使用可消耗切割轮的任何其他类型的旋转切割装置。

图1示出了根据本公开的多个方面的示例性切割装置的框图。参照图1,示出了包括电源102、致动器104、控制电路106和切割轮108的切割装置100。

电源102可以是能够被致动器104用来旋转切割轮108的任何电源。例如,电源102可以是向致动器104提供适当电流和电压的电源,其中致动器104可以是通过例如主轴107旋转切割轮108的变速电动机。另一个电源可以是例如可以为以压缩空气运行的致动器104提供压缩空气的空气压缩机。又一电源例如可以是为在液压流体上运行的致动器提供液压流体的液压电源。因此,电源102可以是能够由适当的致动器104使用以使得切割轮108能够以各种期望的速度旋转的任何电源,包括在本公开中未提及的那些电源。

图1的示例性控制电路106可以包括模拟和/或数字电路,该模拟和/或数字电路被配置成确定切割轮108的目标旋转速度(每分钟转数-rpm)和/或目标表面速度,并且向电源102和/或致动器104提供控制信号以使切割轮以目标旋转速度旋转。例如,当致动器104是诸如伺服电动机、步进电动机等电动机时,电源102可以向致动器104提供电力,并且控制电路106可以提供控制信号(模拟和/或数字)以控制由电源102向致动器104提供的电压。附加地或可替代地,控制电路106可以向致动器104提供控制信号以控制来自电源102的电力以使切割轮108以目标旋转速度旋转。

因此,控制电路106可以包括处理电路110、存储器112、输入/输出(i/o)界面114和/或电路116。处理电路110可以是能够执行存储在包括存储器112的存储器中的指令和/或以其他方式基于输入执行逻辑功能的任何类型的处理器或逻辑电路。示例性处理器包括中央处理单元(cpu)、片上系统(soc)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、分立逻辑和/或任何其他类型的控制器、处理器和/或更一般地,逻辑电路。存储器112可以包括易失性和非易失性存储器,包括大容量存储装置。下面参考图2更详细地描述i/o界面114。电路116可以包括控制电路106的操作可能需要的各种硬件电路。

电源102、致动器104和/或控制电路106中的一个或多个可以以不同的配置组合,而不偏离本公开的范围。

如上所述,可以控制切割轮108的旋转速度以在切割轮108的边缘109处提供基本恒定的表面速度。通常,切割轮108可随着切割轮108的研磨材料在切割过程中的消耗而变小。因此,如果切割轮108的旋转速度随着切割轮108变小而保持恒定,则切割轮108的边缘109处的表面速度减小。因此,由于切割轮108的效率降低和/或切割特性改变,切割效果也可能随着切割轮的表面速度降低而降低。

例如,相对于包络线外的速度,研磨切割轮可以在表面速度的包络线内的峰值效率下操作。尽管常规的研磨刀具的用户可以基于特定的表面速度来设置研磨锯的旋转速度(例如,当反复改变切割轮时),但表面速度仅在研磨切割轮的直径窗口内有效。相反,示例性切割装置100在研磨切割轮的整个寿命期间保持表面速度基本恒定。

在一些示例中,控制电路106基于切割轮108的参数和使用持续时间来估计切割轮108的直径。例如,用户可以经由i/o界面114向控制电路106登记新的切割轮。在识别新的切割轮并确定切割轮和/或待测材料的参数之后,控制电路106跟踪切割轮108的使用并基于查找表和/或公式确定切割轮的估计消耗和/或剩余直径。基于剩余直径,示例性控制电路106基于下面的等式1来设置切割轮108的目标速度。

sfpm=(d)(π)(rpm)/12(等式1)

在等式1中,sfpm是以英尺/分钟为单位的切割轮108的外边缘的线速度,d是以英寸为单位的切割轮的估计直径,并且rpm是以旋转数/分钟为单位的角速度。

图2是根据本公开的方面的切割装置的示例性用户界面的框图。参照图2,示出了包括输入界面210、输出界面220和收发器230的示例性用户界面200。用户界面200还可以包括标签读取器240。用户界面200可用于实现图1的i/o装置114。用户界面200可以是切割装置100的一部分,其中它是电源102、致动器104或控制电路106之一的一部分,或者可以是单独的模块。示例性输入界面210可以包括任何类型的输入装置,诸如键盘、定点装置(例如,鼠标、触控板)、麦克风、照相机(例如,基于手势的输入)、触摸屏、可以旋转和/或按压的按钮、滑动旋钮和/或任何其他类型的用户输入和/或输出装置。示例性输出界面220包括任何类型的视觉输出装置,例如lcd显示器、led显示器等,可以振动的触觉反馈装置、诸如扬声器的音频输出装置,和/或可以用于提供信息或通知的任何其他输出装置。输出界面220可以显示例如可以为切割装置100输入的状态/命令。

示例性收发器230经由有线和/或无线通信与其他电子装置通信。有线通信例如可以例如使用任何不同的协议,例如usb、火线、tcp/ip、scsi、ide、或适合于切割装置100的其他协议。无线通信可以使用任何不同的协议,例如wi-fi、蓝牙、nfc(近场通信)或适合于切割装置100的其他协议。

收发器230可以用于控制和/或查看切割装置100的状态。例如,电子装置250可用于输入切割工具的参数,例如切割轮的初始直径、期望的表面速度等。收发器230还可以允许将表格下载到例如切割装置100。因此,通过输入参数,诸如被切割的样品材料、被切割的材料的总体零件数、研磨切割轮上的研磨材料类型、切割轮的尺寸、研磨切割轮上的研磨材料的浓度、研磨切割轮的厚度、粘合剂材料类型、结合剂材料硬度、使用的冷却剂类型(如果有的话)等等,切割装置100可以选择推荐的表面速度,使得致动器104可以随着切割轮108的尺寸变化以正确的旋转速度旋转切割轮108。

附加地或可选地,可以通过使用标签读取器240读取切割轮108上和/或待测材料上的电子标记来确定参数。标签读取器240可以读取电子标记,例如rfid标签、nfc标签、条形码、qr码等,这些电子标记可以存在于切割轮、切割轮的包装、待测材料和/或附接到待测材料上的识别标签上。

电子装置250还可以在电子装置250上显示例如切割装置100的状态。例如,状态可以是可以在输出界面220上显示的状态和/或可以不在输出界面220上显示的其他信息。

图3a和图3b示出了根据本公开的方面的检测切割轮的尺寸的示例性方法。参照图3a和3b,示出了致动器104和切割轮108的示例。致动器104包括感测装置301,该感测装置包括光源302和传感器304,并且切割轮108包括多个反射器306,该多个反射器包括被配置成将来自光源302的光反射到传感器304的反射器306a至306d。光源302可以发出可以容易地从使用切割装置100的环境中存在的环境光中检测到的光。光源302可以发射例如红外光谱、紫外光谱或可见光谱的光。发射的光还可以例如被调制为结构光。所发射的光还可以例如被调制为结构光。光源302可以是一个或多个led(例如,led阵列)或适合于该目的的任何其他类型的光源。可以选择led或其他光源302的波长以使得能够穿透冷却剂和/或冷却剂蒸气。

在操作中,光源302可以连续地或周期性地发光。例如,可以通过图1的处理电路110来控制发光和调制。传感器304所接收的光可以例如由处理电路110处理以确定多个反射器306a至306d中的哪一个可能已经反射所接收的光。

随着切割轮108被消耗,反射器306a至306d中的一些从切割轮108从外边缘朝向中心被消除,并且反射器306的数量减少。例如,在图3a中,反射器306的最外侧是反射器306a。然而,随着切割轮108变得更小,反射器306a脱落并且最外面的反射器现在是反射器306b。处理电路110可以基于经由光源302和传感器304识别的最外侧(例如,最接近切割边缘118最近的近距)反射器306b,或例如沿着半径或直径检测到的反射器306的数量来估计切割轮直径。光源302可以调整其发射,使得发射的光依次仅撞击反射器306中的一个,或者发射的光可以撞击所有可用的反射器306,并且接收的光的强度可以确定多少反射器反射光等。

附加地或可选地,处理电路110可以将光源302的波长与接收到的波长进行比较以确定多普勒频移。处理电路110然后可以基于最高检测到的多普勒频移来估计最外面反射器306a的线速度。各种实施例可以不使用反射器306,而是可以从切割轮108的表面反射。光可以被传输到切割轮108的最大半径,然后连续地或逐步地向中心移动,直到检测到反射。然后下一次传输可以从检测到最后一次反射的点开始。

在另一个实施例中,切割轮108可以不具有作为分立元件的反射器306,但是切割轮108的面向传感器304的表面可以嵌入有包括反射材料的反射器306,使得反射到传感器304的光的强度可以针对切割轮108的不同直径来预测。因此,光源302可以将光照射到切割轮108的一部分或更多部分上,并且可以处理所接收的光的强度以确定反射区域的尺寸,从而确定切割轮108的直径。反射器306可以均匀地嵌入切割轮108的表面上或特定区域中。

虽然光源302和传感器304被示出为在致动器104上,但是在其他示例中,光源302和/或传感器304可以位于其他位置,使得反射器306可以将来自光源302的光反射到传感器304。

通过确定切割轮108的直径,可以调整切割轮108的旋转速度以提供基本恒定的表面速度。表面速度随时间将取决于确定切割轮108的直径有多精确。然而,切割装置100还可以基于切割轮108的尺寸随时间的变化历史来预测旋转速度的变化。例如,如果由于在时间t1和时间t2的测量而确定尺寸变化,则在该时间段期间的该变化率可以用于在不进行尺寸确定的时间段期间调整旋转速度。

尽管已经描述了用于测量切割轮108的尺寸的一些示例,但是也可以使用可能适用的各种其他方法中的任一种。例如,反射器306可以是较浅颜色的材料或可以涂成白色的径向条纹。在一些实施例中,可以不在切割轮108的表面中嵌入附加的反射材料,但是当首次使用切割轮108时,可以将由切割轮108的表面反射的光的强度用作基线,并且反射光的减弱强度可以用于确定切割轮108的尺寸。

另一种方法可以是确定以当前速度旋转切割轮108所需的功率,然后基于该功率确定切割轮108的重量,从而确定切割轮108的直径。然后可以根据需要增加功率以增加切割轮108的旋转速度。当切割轮108没有接触待切割物品时,恒定旋转速度所需的功率可以与当切割轮108压靠待切割物品时不同。因此,确定用于一定旋转速度的功率的一种方式可以是当用于驱动切割轮108的功率减小时,因为这可以指示当切割轮108已经从被切割物品上取下时减小的负载。然后驱动切割轮108的功率可以是为了确定切割轮108的尺寸而将切割轮108维持在该旋转速度所需的功率的更准确指示。

也可以使用其他方法。例如,可以估计切割轮108被致动器104驱动的时间,并且使用这样的规则:切割轮108的直径每给定的时间量减小一定量。通过跟踪致动器104处于异常负荷下的时间,指示切割轮108压靠被切割物品的时间,可以使这种估计更准确。例如,时间测量可以是从致动器104的功率增大以指示较重的负载到致动器104的功率减小以指示负载减小的时间的时间段。

在其他示例中,切割装置100可以使用相机作为传感器304来确定切割轮108的尺寸。传感器304可以是静态相机或摄像机。由传感器304捕获的图像可以被处理以确定切割轮108的尺寸。例如,可以执行边缘检测以获得切割轮108的轮廓,并且可以将切割轮108的轮廓与切割轮108的基线图像或给定基线尺寸进行比较。由于从传感器304到切割轮108的距离可以是恒定的或已知的,可以处理切割轮108的图像以确定切割轮108的尺寸。

在一些其他示例中,标记沿切割轮108的至少一个直径间隔开。标记的识别可以允许确定切割轮108的尺寸(例如,经由传感器304、相机等)。标记可以是与切割轮108的其余部分不同的任何物品。例如,标记可以是反射材料、不同颜色的材料等,其可以嵌入作为切割轮108的一部分或者涂在切割轮108上。标记还可以是例如切割轮108中的开口。

电磁波谱或声波的其他部分也可以适当地用于执行与使用光描述的任务类似的任务。

图3c和图3d示出了根据本公开的方面的检测切割轮的尺寸的示例性方法。参照图3c和图3d,示出了致动器104、切割轮108、以及将由切割轮108切割的物品310,该物品被定位(例如夹紧)在构件312上。致动器104包括感测装置301以确定到构件312的表面的距离。为了便于说明,假设构件312的表面的位置和取向是恒定的。然而,即使位置和/或取向不是恒定的,也可以补偿该变化以确定从感测装置301到表面的距离。感测装置301可以包括光源302,其传输光以反射出物体;以及传感器304,其接收反射,并且处理该反射以确定从传感器304到对象的距离。因此,从感测装置301到构件312的表面的距离可以通过从光被传输部分传输到被接收部分接收时所花费的时间来确定。该时间可以称为飞行时间。

在其他示例中,可以对被切割物品的表面进行测量。例如,如果构件312正被切割,则如果测量到构件312的距离比测量到可能支撑构件312的另一构件的距离更方便,则测量到构件312的距离。还有其他示例可以测量到构件312和由构件312支撑的物品310的距离。

如图3c所示,当切割轮108首先开始切割过程,感测装置301确定当切割轮108处于其最大尺寸时到构件312的表面的距离。初始测量提供了基线,用于在稍后的时间确定切割轮108的直径。在任何稍后的时间点,随着切割轮108的尺寸减小,感测装置301可以确定到构件312的表面的距离。因此,切割装置100能够确定切割轮108的直径,并因此调整切割轮108的旋转速度。

图3e示出了根据本公开的方面的用于检测切割轮的尺寸的示例性方法。参照图3e,示出了致动器104和通过主轴107联接到致动器104的切割轮108。致动器104可以包括光源302和传感器304。切割轮108可以包括开口316a至316d。开口316a至316d的位置、形状和/或数量可以设计成取决于切割轮108。

来自光源302的光可以传输穿过开口316a至316d,并且穿过孔316a至316d的光束302a至302d可以由各个传感器304-1至304-4检测。来自光源302的光可以依次传输穿过开口316a至316d中的每一个以确定存在哪个开口来将光引导至传感器304,或者光可以照射通过所有开口316a至316d并且由传感器304检测到的光可以确定哪些开口仍然存在,也确定切割轮108的尺寸。其他实施例可以使用如图3f所示的不同数量的光源和/或不同数量的单独传感器。传感器304-1至304-4可以将例如检测到的光与阈值进行比较,以确定是否已经检测到来自光源302的光。对于传感器301-1至301-4中的不同传感器,阈值可以不同。例如,这可能是因为如果仅有一个光源,则光束302a可能比光束302d更暗。

各个实施例可以不具有开口316a至316d,并且可以使用传感器304来检测未被切割轮108阻挡的光302z。即,传感器304可以检测在切割轮108的边缘周围泄漏的光302z。

其他实施例可以使用开口316a至316d以及检测围绕切割轮108的边缘泄漏的光302z。

虽然光被描述为是被传输的,但声音或电磁波谱的其他波长也可与适当的发射器和传感器一起使用。

控制光传输和处理所接收的光可以由例如切割装置中的处理电路110或一些其他处理电路来控制。

图3f示出了根据本公开的方面的用于检测切割轮的尺寸的示例性方法。参照图3f,示出了致动器104和通过主轴107联接到致动器104的切割轮108。致动器104可以包括光源302和传感器304。图3f的切割轮108可以不具有用于光穿透的开口。

光源302可以包括单独的灯302-1、302-2、302-3和302-4,这些单独的灯可以投射狭窄光束,其可以由对应的单独的传感器304-1、304-2、304-3和304-4单独地检测。例如,当切割轮108是新的时,来自单独的光302-1的光束302a可以被切割轮108的外部部分108a阻挡。然而,当使用切割轮108时,外部部分108a可能被磨损以允许光束302a被传感器304-1检测。随着切割轮108更多的使用,外部部分108a可能变得更大(磨损)。因此,例如,处理电路110能够通过知道传感器304-1至304-4中的哪一个检测到光来确定切割轮108的尺寸。随着切割轮108磨损越来越多,传感器304-2、304-3和304-4也可以分别检测光束302b、302c和302d。类似于图3e,可能存在用于由传感器304-1至304-4检测到的光的阈值。

尽管光被描述为被传输,但声音或电磁波谱的其他波长也可与适当的发射器和传感器一起使用。

控制光传输和处理所接收的光可以由例如切割装置中的处理电路110或一些其他处理电路来控制。

因此,可以看出,各种实施例可以用于检测光和/或声音以确定切割轮的尺寸。

图3g和图3h示出了根据本公开的方面的检测切割轮的尺寸的示例性方法。参照图3g和图3h,示出了致动器104和通过主轴107联接至致动器104的切割轮108。尽管图3g示出了主轴107处于直角,但是也可以使用其他角度。当主轴107具有如图3g所示的角度时,主轴107包括适当的齿轮(未示出)以允许主轴成角度。

光源302可以将光传输到切割轮的切割边缘111,并且传感器304可以检测来自切割边缘111的反射光。因此,可以确定切割轮108的尺寸。随着切割轮108随着使用磨损,到切割边缘111的距离增加。因此,由于到切割轮108的初始距离和切割轮108的初始尺寸是已知的,因此随着到切割边缘111的距离改变,可以确定切割轮108的后续尺寸。

另外,如图3h所示,主轴可以是直的,并且光源302和传感器304可以适当地放置以确定切割轮108的尺寸。

因此,可以看出,可以使用多种不同方法中的任何一种来确定切割轮108的尺寸,以便调整其旋转速度以保持表面速度恒定。这些各种计算/估计可以由例如控制电路106利用来自传感器304、致动器104、电源102等的适当信息来进行。确定切割轮108的直径的方法可以被分组为例如两组。第一组可称为直接方法,第二组可称为间接方法。

直接方法可以使用直接关于切割轮108的信息,例如通过使用来自切割轮108的光反射。间接方法可以使用不直接关于切割轮108的信息。例如,信息可以是从传感器304到被切割物品的表面或到支撑被切割物品的支撑构件的表面的距离、用于驱动切割轮108的功率等。

切割轮108的尺寸可以连续地或周期性地确定。尺寸确定还可以在任何时间使用例如用户界面200来执行,其中可以使用输入界面210或远程电子装置240来请求确定。

图4是示出根据本公开的方面的控制切割轮的表面速度的示例性方法的流程图。参照图4,示出了具有框402至410的流程图400。流程图400中所示的示例性方法可用于实现图1的控制电路106以控制致动器104和/或电源102。例如,示例性方法可以使用机器可读指令来实现,该机器可读指令可以存储在存储器112中和/或由处理电路110执行。下面参考图1的切割装置100描述示例性方法。

在框402中,控制电路106确定与切割轮108相关联的初始参数。例如,参数可以包括正被切割的物品、正被切割的物品的总零件数量、切割轮上的研磨材料类型、切割轮的尺寸、切割轮上的研磨材料浓度、切割轮的厚度、粘合剂材料类型,和/或粘合剂材料硬度。参数的确定可以通过用户直接输入尺寸或输入切割轮108的标识符和/或基于标识符识别与切割轮108和/或待切割物品相关联的电子标记来完成,其中切割装置100可以基于标识符查询切割轮108和/或待切割物品的参数。可以使用例如用户界面200经由输入界面210和/或标签读取器250本地地输入或读取信息,或者经由电子装置240和/或标签读取器250远程地输入或读取信息。

还可以使用本公开中描述的任何方法或可以适用于确定切割轮108的尺寸的任何其他方法来确定切割轮108的当前尺寸。还可以类似地输入期望的表面速度,或者可以使用切割轮108的标识和/或所输入的有待切割物品的特征来确定期望的表面速度。

该确定可以例如由控制电路106中的处理电路110或可以是切割装置100的一部分的任何其他有能力的处理器来执行。

在框404处,控制电路106确定切割轮108的当前尺寸。这可以在用户或其他人或装置提示时周期性地或连续地完成。在框406处,控制电路106基于切割轮108的当前尺寸确定切割轮108的表面速度。可以使用上面的等式1来确定表面速度sfpm:sfpm=(d)(π)(rpm)/12。

π使用3.14的值,d是切割轮108的直径,rpm是每单位时间切割轮108的旋转速度。因此,以1860rpm旋转的具有18英寸初始直径的切割轮108的sfpm为π(18)(1860)/12=8,761英尺/分钟。应当注意,为了更高的精度,π可以使用更多的小数位数。

一段时间之后,切割轮108的直径可以是例如16英寸。无需调整旋转速度以补偿较小直径,表面速度现在为7787英尺/分钟,或比所需的表面速度小约11%。

在框408处,可以将表面速度与所希望的表面速度进行比较,并且可以根据需要调整切割轮108的旋转速度。如果表面速度在期望的公差内并且不需要调整,则下一步骤可以是框404。如果需要将表面速度调整到期望公差内,例如1%,则下一步骤可以在框410处。

在框410处,可以将旋转速度增加到例如2093rpm,从而产生8759英尺/分钟的表面速度。下一步骤可以是框404以再次确定切割轮108的尺寸。

为了简洁起见,以上描述的切割装置100提供了一般描述,并且在不偏离本公开的范围的情况下也可以使用具有其他构造的其他类型的切割装置。因此,在不偏离本公开的范围的情况下,切割装置100可以包括其他框/功能。尽管描述了各种实施例,但是根据本公开也可以使用其他实施例。

另外,尽管描述了具体示例性流程图,但是对于切割装置100的使用,也可以实现其他流程图。例如,由于等式1是线性方程,因此可将当前直径(或半径)与基线直径(半径)进行比较以确定是否应调整旋转速度。或者,当使用光的强度来确定切割轮108的直径时,如果适用,可以直接使用该强度来与切割轮108的基线强度进行比较。

图5是示出根据本公开的方面的控制切割轮的表面速度的另一示例性方法的流程图。图5是示出根据本公开的方面的控制切割轮的表面速度的示例性方法的流程图。参照图5,示出了具有框502到506的流程图500。流程图500中所示的示例性方法可用于实现图1的控制电路106以控制致动器104和/或电源102。例如,示例性方法可以使用机器可读指令来实现,该机器可读指令可以存储在存储器112中和/或由处理电路110执行。下面参照图1的切割装置100描述示例性方法。

在框502中,控制电路106以类似于图4的框402中描述的方式确定与切割轮108相关联的初始参数。例如,这些参数可以包括正被切割的物品、正被切割的物品的总零件数量、切割轮上的研磨材料类型、切割轮的尺寸、切割轮上的研磨材料浓度、切割轮的厚度、粘合剂材料类型、和/或粘合剂材料硬度。参数的确定可以通过用户直接输入尺寸或输入切割轮108的标识符和/或基于该标识符识别与切割轮108和/或待切割物品相关联的电子标记来完成,其中切割装置100可以基于该标识符查询切割轮108和/或待切割物品的参数。可以使用例如用户界面200经由输入界面210和/或标签读取器250本地地输入或读取信息,或者经由电子装置240和/或标签读取器250远程地输入或读取信息。

还可以使用本公开中描述的任何方法或可以适用于确定切割轮108的尺寸的任何其他方法来确定切割轮108的当前尺寸。还可以类似地输入期望的表面速度,或者可以使用该切割轮108的标识和/或所输入的有待切割物品的特征来确定所希望的表面速度。

该确定可以例如由控制电路106中的处理电路110或可以是切割装置100的一部分的任何其他有能力的处理器来执行。

在框504处,控制电路106确定切割轮108的当前尺寸。这可以在用户或其他人或装置提示时周期性地或连续地完成。

在框506处,控制旋转速度以对应于目标表面速度。下一步骤可以是框504以再次确定切割轮108的尺寸。

图6是示出根据本公开的方面的控制切割轮的操作的示例性方法的流程图。参照图6,示出了具有框602到606的流程图600。在框602,确定当前切割轮尺寸。可以使用上述各种方法中的任一种或任何其他合适的方法来执行确定。

在框604处,可以通过将当前尺寸与先前尺寸进行比较来确定切割轮108的尺寸变化率。如果尺寸随时间的变化(变化率)大于阈值率,则可以在框606处停止切割轮108。这可能是由于担心例如切割轮108可能已经断裂、粉碎等。如果变化率不大于阈值速率,则可以在框602处再次确定切割轮尺寸。尺寸确定可以是连续的、以某个周期率、按需等。

根据变化率,可以向包括切割轮108的切割装置100的用户提供警告。例如,如果变化率小于第一阈值率,但高于第二阈值率,则可提供警告,告知切割轮108在其使用期间变得小于预期。

另外,尽管以光为例,但是也可以适当地使用电磁波谱、声波等的其他波长来确定速度和/或距离以及标记的存在。因此,本公开的各种实施例可以使用任何适当的方法来确定切割轮108的直径和/或切割轮108的表面速度,以控制切割轮108的旋转速度。

本公开的各种实施例可以公开一种用于控制切割装置的旋转速度的方法,该方法通过确定切割装置的切割轮的当前直径,并且基于当前直径调整切割轮的旋转速度以使切割轮的表面速度处于基本上预定恒定的表面速度。当前直径可以根据切割装置的用户的要求或在没有用户输入的情况下周期性地确定。当前直径可以通过例如检测以下各项中的一者或两者来确定:从切割轮的至少一个反射器反射的光或声音、从切割轮的区域反射的光或声音、从切割轮的边缘反射的光和/或从切割轮的与光相反的一侧上反射和/或接收的光。光或声音可以例如由位于切割轮的第一侧上的源朝向切割轮传输并且由在切割轮的第二侧上的传感器接收。

当前直径还可以通过确定用于维持当前旋转速度的功率的量来确定。所使用的功率可以是任何不同的合适功率,例如电功率。间接测量还可以包括例如确定从传感器到被切割轮切割的物品的表面的距离和/或到支撑被切割的物品的构件的表面的距离,并且该距离可以用于确定切割轮的当前直径。

当前直径还可以基于切割装置在操作中的时间量来估计。例如,可以假定切割轮在切割装置操作的每一分钟内尺寸减小一定量,并且可以适当地减小已知的初始直径。初始直径可以是已知的,因为直径可以在操作之前输入或者直径可以基于在操作之前进入的切割轮的标识来查询。

类似地,可以基于切割轮与被切割物品接触的时间量来估计当前直径,并且可以如上所述在与被切割物品第一次接触之前已知切割轮的直径。

可以将当前直径与先前直径进行比较,并且可以确定直径的变化率。当变化率大于第一阈值时,可以将切割轮的旋转速度调整为零。当变化率小于或等于第一阈值并且大于或等于第二阈值时,可以提供警告。

恒定表面速度可以是多个恒定表面速度中的一个,其中多个恒定表面速度中的每一个可以与例如正被切割的材料的类型相关。还可以使用各种其他参数来确定期望的表面速度。

本公开的各种实施例可以公开一种切割装置,该切割装置包括切割轮;使切割轮旋转的致动器;被配置成向致动器提供电力以使切割轮以可调整的旋转速度旋转的电源;以及被配置成调整切割轮的旋转速度以保持基本恒定的表面速度的控制电路。

恒定表面速度可以是多个恒定表面速度中的一个。控制电路可以被配置成基于以当前旋转速度旋转切割轮所需的功率来确定切割轮的当前直径。控制电路还可以被配置成基于当前直径来调整切割轮的旋转速度以维持切割轮的基本恒定的表面速度。

传感器可以被配置成确定从传感器到被切割轮切割的物品的表面的距离和/或到支撑被切割的物品的构件的表面的距离,其中该距离可以用于确定切割轮的当前直径。传感器可以被配置成检测从切割轮的至少一个反射器反射的光或声音以及从切割轮的区域反射的光或声音中的一种或两种。

本公开的各种实施例还可以公开一种用于控制切割装置的旋转速度的方法,该方法通过确定切割装置的切割轮的当前表面速度,并且基于当前表面速度调整切割轮的旋转速度以使切割轮的表面速度处于基本预定的恒定表面速度。

因此,本方法和系统可以用硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。本方法和/或系统可以在至少一个计算系统中以集中式方式实现,或者以其中不同的元件分布在若干互连的计算系统中的分布式方式实现。适用于执行在此描述的方法的任何种类的计算系统或其他装置都是合适的。硬件和软件的组合可包括具有特定程序或其他代码的通用计算系统,该特定程序或其他代码在被加载和执行时控制计算系统以使其执行本文所述的方法。另一种实现可以包括一个或多个专用于切割/研磨工具的专用集成电路或芯片。一些实现可以包括非瞬态机器可读(例如,计算机可读)介质(例如,闪存、光盘、磁存储盘等),其上存储有可由机器执行的一个或多个代码行,由此使得机器执行如本文所述的过程。如本文所使用的,术语“非瞬态机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且排除传播信号。

如本文所使用的,术语“电路”和“电路系统”是指物理电子组件(即,硬件)以及可以配置该硬件、由该硬件执行、或以其他方式与该硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的,例如,当执行一个或多个代码行的第一组时,特定的处理器和存储器可以包括第一“电路”,而当执行一个或多个代码行的第二组时,特定的处理器和存储器可以包括第二“电路”。如本文所使用的,“和/或”意指由“和/或”连接的列表中的项目中的任何一个或多个。作为示例,“x和/或y”意指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换言之,“x和/或y”意指“x和y中的一个或两个”。作为另一示例,“x,y和/或z”意指七元素集合{(x,y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换言之,“x,y和/或z”意指“x,y和z中的一个或多个”。如本文所使用的,术语“示例性”意指用作非限制性示例、实例或说明。如本文所使用的,术语“诸如”和“例如”引出一个或多个非限制性示例、实例或插图的列表。如本文所使用的,无论电路是否包括执行功能所必需的硬件和代码(如果有必要),电路都是“可操作的”以执行功能,而不管功能的性能是否被禁用(例如,通过用户可配置的设置、出厂修整等)。

尽管已经参考特定实现描述了本方法和/或系统,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下,可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如,所公开的示例的框和/或组件可以被组合、划分、重新布置和/或以其他方式修改。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此,本方法和/或系统不限于所公开的特定实现。相反,本方法和/或系统将在字面上和在等同原则下包括落入所附权利要求的范围内的所有实现。

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