专利名称：切片机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造薄切片的切片机，其中通过切割刀片和物体之间的相对运动完成切割过程，为了产生这种相对运动，提供了一种带有一驱动马达、一控制电路和一手轮的驱动装置。
为了减小操作者的永久载荷同时实现操作简单，切片机自动化阿程度越来越高。此外随着切片机越来越自动化，待切试样的通过能力也得以提高。为此，在自动切片机中，除了自动将物体进给到切割刀片上外，而且配备了能靠马达在物体和切割刀片之间产生相对运动的驱动装置。这种切片机例如在WO 98 04 898 A1中公开并描述过。
但在自动化的切片机中也表现出，在某些情况下仍不能放弃操作者的人工干预。例如在更换物体之后为了使物体对齐以及在物体的第一次切削时必须尽可能慢地操作马达驱动装置。
但在自动切片机中，为此只有操纵台配备了相应的开关。通过这些开关只能在一定范围内实现灵敏的、手控的驱动。
在物体对齐时还必需物体和切割刀片相对进给，进行目测检查然后进行很小的重调。这种自由度对于对齐来说是必要的。然后通过再次进给目测检查对齐与否，如果必要的话重新校正。为获得无瑕疵的切片，该工序必须给予尽可能的关注。通过一简单的翻转开关，用于该工序的马达驱动切片机无法足够精确地控制。
此外马达驱动装置有其不足之处，即在零电流备用状态须手动。这尤其在刀片更换或载片更换时是很危险的，因为操作者的手会滑到元件上并被可动的驱动装置推到刀刃上。
US 5 671 648公开了一种制造薄切片的切片机。这种切片机具有一固定不动的切割刀片和一装在可旋转支承的盘上的载有待切物体的载物台。该盘高度可变，以将物体进给到切割刀片上。进给装置备有一马达和一控制电路。提供带有一手轮的传动连接作为可旋转盘的驱动装置。另外还可在切片机中装一驱动马达，该驱动马达与传动装置相连。该文中未讲明该驱动马达是否代替手轮以及如何控制驱动马达。
DE 88 09 096 U1公开了一种带有可下沉的操纵手柄的切片机，这些操纵手柄与一传动装置相连，用于手动调节切片机上可选的参数，如切片厚度、刀角度等。这里，该传动装置与一电子发生器相连接，该电子发生器将操纵手柄上的旋转运动转换为相应的电信号。通过一控制装置控制驱动马达以调节参数。该切片机未配备载片的马达驱动装置，而是仅有一个通过手轮的传统驱动方式的驱动装置。
从现有技术出发，本发明的任务是提供一种切片机的马达驱动装置，其既可以实现灵敏的手控驱动，又能在备用状态具有较高的操纵安全性。
根据本发明，该任务是通过权利要求1的特征部分所述的特征实现的。其他有利的方案是从属权利要求的内容。
该切片机的特征在于，用于产生物体和切割刀片之间的相对运动的马达驱动装置可以通过一传统手轮手动控制。为此手轮不是通过一机械传动装置与马达相联，而是仅备有一编码器，该编码器将手轮的转动转换为相应的信号并传给控制电路。控制电路分析信号并相应地控制驱动马达。借助这一设计方案，还可实现惯常的驱动装置灵敏操作。这尤其在试样更换或刀片更换之后两者必须重新对齐时特别有利。通过细微的手轮移动，可以使驱动装置灵敏地前后移动。此外当编码器没有提供信号时，通过控制电路可一直实现驱动装置的闭锁。在该备用状态由操作者完成切片机的啮合，这存在明显的切割刀片损伤危险。通过自动闭锁驱动装置，该危险将降至最小。
为此，驱动马达设计为步进马达，通过步进马达的持续供能借助控制电路实现驱动装置的闭锁。
当然也可提供一种设计简单的直流驱动马达(DC-驱动马达)，其中通过控制电路或实施短路或加载保持电流来实现马达驱动的闭锁。
在本发明的另一种方案中，在驱动装置中设置了一个可通过控制电路开关的电磁制动器。当驱动装置被关闭到无电流时或者当没有编码器信号时，该制动器则原则上与之响应。另外该制动器还可用于前述的通过驱动马达闭锁驱动装置。
作为附加的安全措施，业已证明如果驱动马达的功率借助控制电路限制是很有利的。马达的功率比如可以根据待切试样通过操纵面板进行手动设定来调节。然后，通过该设定在控制电路将驱动马达的最大电流限制在必要限度内。
为使手轮操作舒适，为其配备了一个机械回转质量。该手轮还可备有一个机械制动器，使转动的手轮不会经过很长时间。为此，为手轮装有一个带有压在切片机上的预紧弹簧的机械制动器。很显然，也可以用其他的力锁合连接。
另外可通过操纵面板预选一因数，该因数在控制电路中改变编码器信号与马达转速的比例。显然，该操纵面板也可具有用于马达驱动的开关，使得在将切割刀片相对物体调节并对齐后，能够切换到系列切片模式。这些情况下，驱动马达不再通过手轮的移动来控制。但作为安全措施还提供了当编码器通过手轮移动再次向控制装置发出信号时，则系列切片模式一直被关闭。
本发明的另一种方案中，切片机的驱动装置还可有一个角度编码器或者编码器设计成带有参考信号的增量发生器。因此实现了可明确识别切割刀片相对物体的位置。从而也可以在切割循环中通过控制电路改变马达转速和/或马达功率。所以在下列情况时特别有利当在物体相对切割刀片电动进给过程中或者反过来，选择高马达转速和/或小马达功率时，以及在实际切割过程中减少马达转速和/或提高马达功率时。
本发明的另一种方案中，当切片机必需手动啮合时如更换物体或更换刀片时，马达转速和/或马达功率被降至最小值。当例如通过操纵面板实现相应的输入时，或者当通过手轮向回移动接收控制装置的相应编码器信号时，总能通过控制装置实现上述功能。
下面借助附图通过实施例详细描述本发明。
图1是带有手轮及外置操纵面板的切片机的视图；图2是带有手轮及控制电路的驱动装置原理图。
图1所示切片机1备有一切片机壳2、一用于装纳切割刀片4的刀架3。物体7及其载物台6装在沿双箭头方向移动的滑床5上。切片机1上装有一个带有手柄9的可转动支承的手轮8。通过手轮8的转动，移动物体滑床5，使物体7经过刀片4的切割。与传统的切片机相反，手轮8不是通过一传动装置与物体滑床5相连接，而是与装在切片机1内部的编码器16(图2)和装在编码器之后的控制电路15(图2)相连接。控制电路通过控制线22接到外置操纵面板10上。该操纵面板10具有一键盘11用于数字输入，一旋转式调节器13用于连续可变的输入，以及一开关12用于输入确定的开关位置和工作状态。
图2示出了带有手轮8和控制电路15的驱动装置14的原理图。手轮8装在手轮轴25上，手轮轴25穿过切片机壳2，在其另一端部支承编码器16。在手轮轴25上固定有一张紧在切片机壳2上的弹簧19。用作制动器的弹簧19是必要的，以此使运动的手轮8在一定时间后停止，并将手轮的运转限制在合理范围内。
另外，手轮轴25支承一回转质量18。为了保证手轮8或者编码器16尽可能均匀地运转，该装在手轮轴25上的回转质量18是必要的。
通过手轮8的转动，从编码器16可以通过控制线21向控制电路15发出相应信号。控制电路15通过控制线23与一驱动马达17相连，以使物体切片5(图1)经一未示出的传动装置移动。根据编码器信号，驱动马达被控制电路施加电流。控制电路15这样设计，使得在备用状态时，未接收到编码器信号，驱动装置14通过控制电路15闭锁。为此驱动马达17例如可设计成步进马达，可被持续供能，或者驱动马达17可设计成直流马达，被施加保持电流或者以短路操作。
另外或者作为另一种选择，还可激活一个通过控制线27连在控制电路15上的电磁制动器26。
在本发明的另一种方案中，角度编码器20经控制线24连在控制电路15上。通过角度编码器20可获得物体与切割刀片的相对位置。
通过连在控制电路15上的操纵面板10可输入各种参数。因此可以调节例如驱动马达的功率限制和/或转速限制。这些限制也可以在单个切割过程内有不同的设定。因此在随后新的一次物体切割刀片进给时限制驱动马达的功率和提高转速过程中，实际的切割过程应很慢且以较大的力进行。
此外，可通过操纵面板10上的开关12不受手轮8的操作影响，将切片机1切换到连续切片的工作状态。
本发明不限于旋转式切片机，很显然也可采用盘式或滑动式切片机。
权利要求
1.一种制造薄切片的切片机(1)，其中通过切割刀片(4)和物体(7)之间的相对运动完成切割过程，为了产生这种相对运动，提供了一种带有一驱动马达(17)、一控制电路(15)和一手轮(8)的驱动装置(14)，其特征在于，手轮(8)与一编码器(16)相连，该编码器(16)在手轮(8)转动时向控制电路(15)发出相应信号，控制电路根据该信号操作驱动马达(17)，控制电路(15)在没有编码器信号时闭锁驱动装置(14)。
2.根据权利要求1所述的切片机(1)，其特征在于，驱动马达(17)为步进马达，为闭锁驱动装置(14)，步进马达通过控制电路(15)被持续供能。
3.根据权利要求1所述的切片机(1)，其特征在于，驱动马达(17)为直流马达，为闭锁驱动装置(14)，该直流马达通过控制电路(15)或者以短路操作，或者施加保持电流。
4.根据权利要求1到3所述的切片机(1)，其特征在于，驱动马达(17)通过控制电路(15)限制。
5.根据权利要求4所述的切片机(1)，其特征在于，驱动马达(17)的功率根据待切物体(7)的材料，通过可调的最大电流限制。
6.根据权利要求1到5所述的切片机(1)，其特征在于，为闭锁驱动装置(14)，提供一个可通过控制电路(15)开关的电磁制动器(26)。
7.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，手轮(8)至少附装一个回转质量(18)。
8.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，驱动装置(14)具有一个带力锁合连接的机械制动器(19)。
9.根据权利要求8所述的切片机(1)，其特征在于，力锁合连接具有一个预张紧在切片机壳(2)上的弹簧(19)。
10.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，编码器信号与马达转速的比例通过控制电路(15)可调。
11.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，驱动装置(14)另外还有一个角度编码器(20)或者编码器(16)设计成增量发生器，从而切割刀片(4)相时物体(7)的位置通过控制电路(15)可明确识别。
12.根据权利要求11所述的切片机(1)，其特征在于，在切割循环中马达转速和/或马达功率通过控制电路(15)可变。
13.根据权利要求12所述的切片机(1)，其特征在于，通过控制电路(15)在切割过程中降低马达转速，在切割过程之后再提高。
14.根据权利要求13所述的切片机(1)，其特征在于，通过控制电路(15)在切割过程中提高马达功率，在切割过程之后再限制。
15.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，控制电路(15)与一操纵面板(10)相连，用于手动输入控制切片机的可变参数。
16.根据权利要求15所述的切片机(1)，其特征在于，操纵面板(10)具有一个用于系列切割的开关(12)，驱动马达(17)通过该开关(12)和控制电路(15)直接被激活。
17.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，通过控制电路(15)可将驱动马达(17)的功率和转速调节到最小。
18.根据前述权利要求中的至少一个所述的切片机(1)，其特征在于，切片机可以是盘式切片机或者旋转式切片机或者滑床式切片机或者振动磨机。
全文摘要
一种制造薄切片的切片机,其中通过切割刀片和物体之间的相对运动完成切割过程,为了产生这种相对运动,提供了一种带有一驱动马达(17)、一控制电路(15)和一手轮(8)的驱动装置(14)。手轮(8)与一编码器(16)相连,该编码器(16)在手轮(8)转动时向控制电路(15)发出相应信号,控制电路根据该信号操作驱动马达(17),控制电路(15)在没有编码器信号时闭锁驱动装置(14)。
文档编号G01N1/06GK1271092SQ0010379
公开日2000年10月25日 申请日期2000年3月10日 优先权日1999年3月12日
发明者B·京特尔, A·劳达特, J·维尔林, R·瓦尔特 申请人:莱卡显微系统努斯洛赫股份有限公司