专利名称：锯片测量装置的制作方法
一般地说，本发明涉及测量装置，尤其是涉及一种测量锯片的各种特性的装置。
为将钝锯片磨尖锐，经常需要测定锯齿的有效切割角和释放角。正如我们所知，钝锯片的锯齿上的切割表面和释放表面已被磨圆。因此，为了将锯片磨尖锐，必需对锯齿的切割表面和释放表面进行再研磨。
当在研磨锯齿时，我们希望在单个锯齿上的材料去除保持尽可能地少，由此锯片的直径损失尽可能地小。此外，我们还希望尽可能保持锯片的原始的切割角和释放角。为达到这些目的，研磨过程需要对锯片的切割角和释放角进行精确测量。为此，需要一种能够以简单和可靠的方式测量至少锯片的切割角和释放角的装置。
根据上述需要，本发明提供一种测量装置，该测量装置具有一装夹圆形锯片的装夹盘。在装夹盘内，锯片安放在中心开口处，并能够绕其中心轴线转动。这中心轴线与装夹盘的转动轴线一致。当锯片安放在装夹盘内时，锯片的锯齿能够与一种测量锭子的测量刀口啮合。在转动测量锭子过程中，测量刀口有测量平表面，在转动测量锭子过程中，该测量平表面能够任意地与锯齿的切割表面或锯齿的释放表面啮合。当测量锭子的角位置处于某一位置使一测量刀口和一锯齿的单个表面之间一致啮合时，就可实现对锯齿的切割角和释放角的测量。
在本发明的进一步实施例中，测量装置可以设计成测量锯片的直径。为这一目的，不管是基座上的锯片装夹盘还是测量锭子都必需按照这种方式可调在测量锭子的枢轴线和装夹盘的转动轴线之间的距离可以改变。例如，为测量距离，在基座上设置一个传感器。比较可取的是，这种传感器构造为一种绝对值测量装置，由此该传感器能够给出一直接指示枢轴线和转动轴线之间的距离的信号。或者，提供一种测量轴的相对位置的传感器，比如能够发送一个与一位移相应的脉冲序列的传感器，然后对该脉冲序列进行计算。
在本发明的再一个实施例中，提供一齿数计数器。为这一目的，一与测量锭子或者一支撑这锭子的支架连在一起的传感器检测齿的通过。在统计经过传感器前的齿过程中，如果齿片转动预定角度范围，齿数就可以确定。角度范围可以达到360°也可以是其它的角度，在其它的角度中，所确定的齿数可以依据在整圈和测量范围的角度之间的对应关系进行转换。
从上述中可知，本主题发明具有提供一种可用于在大量的实践操作中的简单且经济的测量装置的优点。结合附图和下面将要描述的示例性的实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点就会清楚。
在附加权利要求详细地阐述本发明的特征的同时，本发明及其目的和优点可以从下面结合附图进行的详细描述中更好地理解，其中附
图1为一依据本发明构造的测量装置的透视图。
附图2为一附图1所示的测量装置的测量锭子的透视图。
附图3为一附图2所示的测量锭子的简化俯视图。
附图4为一附图1所示的测量装置的俯视图。
附图5为一附图1和4所示的测量装置的部分剖视图。
附图6为一附图1、4和5所示的测量装置的部分前剖视图。
参看附图1-6，所示为一测量装置1，其中相同的参考标号指相同的部件。测量装置1有一个台式基座2，比如，通过它可以将测量装置安放在计算机控制的研磨机上。具有腿3的基座2上安装有一装夹盘5，在该装夹盘5上可以水平夹紧一圆形的锯片。装夹盘5确定了一竖直的转动轴6。装夹盘5的详细结构尤其可以从附图5中清楚地看到。
在实质上由平板构成的基座2上，有一个通过机用螺钉紧固的竖直柱状体8，在该柱状体8的上部有一个竖直指向上的销9。在销9上有两深沟型滚珠轴承11或其它形式的滚柱轴承。包在滚珠轴承11外部的是可转动的对称的夹紧颚12，该夹紧颚12有一个水平的环行夹面13。在与转动轴6同心并在中心处，一中心销14从夹紧颚12中突出，该销14有一支撑一可动的中心环16的柱形截面15。中心环1 6以很小的游隙安装在中心销14内，并且其外部直径与锯片的孔直径相配合。
在中心环14上还安装了一上部夹紧颚18，该上部夹紧颚18为扁钢结构并为坩锅形，在它的下面有一个环行装夹表面以快速夹住锯片21，在附图中仅以点划线表示。为固定并拉紧锯片21，最终利用了一个车有螺纹的滚花螺母22，该螺母安放在车有螺纹的中心销14的上部末端。螺母22可以用来使夹紧颚18和12彼此靠紧。为了能够将转动轴6限制在一预定的角度范围，夹紧颚12有一个偏离中心的销24竖直指向下，该销同从柱状体8径向延伸出来的凸块25相配合。凸块25可以刚性安装上，由此可作为一固定的挡块使用，并且在圆周方向还有一确定量的游隙，以使锯片21能够转动正好360°或其它的角度。或者，销24也能够具有一确定量的游隙以达到同一目的。
在构成基座2的板的上面紧固一个导轨27，从附图4中可以明显看出，该导轨27纵向延伸与转动轴6在径向上成一线。将导轨27用作滑块28的线形支架，在滑块28的上面装有一个测量装置29，在两末止端32之间测量装置29与滑块28共同地被驱动。末止端32是由可穿过基座2的板的销构成的。
测量装置29的结构可以从附图2、3和5中明显看到。测量装置有一个室33，该室33与滑块28通过机用螺钉紧固连接。该室有一个将室的内部空间隔开的盖24。在盖中有一个通道开口，在该通道开口中有一个滚柱轴承，比如一滚珠轴承35。这支撑着一个有一延伸到室33的内部的截面37的测量锭子36，从技术意义上讲，实质上没有附着摩檫力。测量锭子36同一测量系统38连接在一起，测量系统38以足够的精度检测测量锭子的转动和角位置。
从附图2中可以清楚地看到，在测量锭子的侧面40上有两个测量刀口41和42。为这一点测量锭子36在其上部末端有一个竖直地突出的凸块43，其平面图是环行段。正如从附图3中可以看到，它被两平表面44和45限制，该两表平面大致在由滚柱轴承35确定的枢轴线46处端接。
测量刀口41有一个延伸到凸块43之上的平表面，当通过一相应的紧固螺钉48将测量刀口41压紧在平表面44上时，该平表面位于一带有平表面44的普通平面中。测量刀口42也有一个平表面51，该平表面51位于靠着平表面45并竖直地向上延伸过凸块43。因此，平表面47和51在枢轴线46处相交。对测量刀口41来说只要不超出枢轴线46就足够，因此在测量刀口41和测量刀口42的平表面51之间仍有或多或少的间隙。在这种情况下，枢轴线46不再在平表面47的边缘，但它位于一个包含平表面47的面中。
测量刀口42位于靠着锯片21的锯齿52的表面。为这一目的，测量刀口42在它的从锯片21朝外的一侧逐渐变细由此测量刀口可插入在介于锯齿之间的空间中。如附图3所示，通过一机用螺钉53测量刀口42紧靠平表面45被拉紧。
测量刀口42最好有一长方形孔，以使当螺钉53松动后它能够沿附图2中所示的箭头54所示的与平表面45和它本身平表面平行的方向被推出。由此枢轴线46在每个位移位置都位于平表面51内。通过这种方式，测量刀口42能够适应不同深度的空间。因此，不管锯片有大的或小的锯齿，都能够确保测量刀口42对应锯齿的一合适的位置。或者，为达到同样的目的，可准备一套可更换的不同尺寸的测量刀口42，然后，如果需要的话，将其与测量锭子36连接。
为使测量锭子36绕其枢轴线46旋转，利用一如附图1中所示的手柄56，仅为说明的目的对其进行了过分放大，如可以从附图4中看到，最好将该手柄制作成尽可能地短和尽可能地轻。为后面将要解释的原因，这种结构使测量锭子36和与之相连的其它所有剖件都保持质量惯性力矩尽可能低。
正如从附图1,4和6中可以清楚地看到，在基座2上，在其板下，设置有一传感器58。传感器58检测滑块28的位置，以及测量锭子36的枢轴线46和装夹盘5的转动轴6之间的距离。传感器58有一通过螺钉59与基座2相连的固定部分61，和一通过螺钉63与一夹具64相连的可动部分62，该夹具通过基座2由一与导轨27平行延伸的纵向槽63夹紧。纵向槽63在滑块28的整个运动路径上延伸。支撑体64与滑块28紧固连接，它的末端远离传感器58的可动部分62，该支撑体64通过纵向槽65延伸到基座2的板之上。如附图1所示，传感器58提供一信号给具有一指示装置67的一计算设备66。通过连接线68计算装置66不仅从传感器58接收信号，还接收从传感器装置38来的信号，传感器38是一个角度传感器。指示装置67有相应的显示区域71,72,73以显示释放角，切割角，和锯片直径。此外，显示区域74能够指示齿数。
如附图5所示，为测定锯片21的齿数以显示在显示区域74上，在室33的盖44上设置了一个夹具81，比如，该夹具夹持一个磁性传感器82在锯片21的平面的正下面。传感器82检测在其附近或之外是否有齿或齿缺口，通过从齿到齿缺口或齿缺口到齿的通道，传感器发送一个信号。这一信号被送到计算装置66。
计算设备66通过一线82与一处理机器相连，例如，一研磨机器，能够依据测量装置1所确认的数据对该机器进行调整。
已经描述的测量装置1的操作的如下为测量一锯片21，具有滑块28的测量锭子36首先由径向被驱动到一外部位置，如附图4所示，比如，该处允许安装一大的锯片21a。对于小的锯片21b，在测量锭子和装夹盘5之间的短的距离足够安装一锯片。为安装锯片，移动滚花螺母22和夹紧颚18。安放一合适的中心环16，锯片放置在中心环和平表面13上，随后安放夹紧颚18并通过滚花螺母22夹紧。如附图5中点划线所示，通过这种方式由此夹持住锯片21。
借助于手柄46，测量锭子36可以转动以便测量刀口42的平表面51可以调整到比加到锯片22上的稍大点的角度。然后从径向上测量锭子36被拉到锯片21的前面，因此每个锯齿52的切割刀口或顶端位于靠着外部测量刀口41的枢轴线46的附近，即它的平表面47。在这阶段，平表面51已经不再线性地位于切割平面上。而是，具有其刀口85面向锯片21的测量刀口42位于切割表面上。如果用手稍有点朝向测量锭子36方向转动锯片，则锯齿52线性接合地压着测量刀口42。同时，锯齿52的尖端落在由平表面47和51形成的角落内。
在这操作过程中，比较可取的是，测量锭子36和具有小的摩檫力和小的游隙的轴承的质量惯性力矩尽可能小。在测量锭子36的结构中小的重量由此具有较小的惯性力矩，在己描述的测量过程中，连同低的附着摩檫力或无附着摩檫力的测量锭子36的轴承，确保测量锭子仅在此范围内转动，即平表面51线性地位于齿52的切割表面上和运动不超出预定目标，也就是，由于动量继续转动。为支持测量，可以利用一弹簧，该弹簧在测量锭子36上的一预定方向或任意方向上加一较低的预紧力。此外，还可用具有无附着摩檫力的阻尼元件，比如涡流制动器。为此，例如，在室33中放一永磁铁以作用于测量锭子36或与之相连的部件。
当平表面51位于锯齿52的切割表面中时，通过计算装置66检测径向切割角，该计算装置66从传感器装置38接收相应的信号。为测量锯齿的释放角，可用手在下述范围内转动测量锭子，使平表面47位于锯齿52的外侧。此外，在一比预定的自由角度稍大的角度上设定测量锭子也是可能的，然后驱动测量锭子46以使测量锭子36自动地转动到锯齿的释放角的位置，在该位置平表面47线性地位于锯齿52的释放表面上。在这种情况下，通过锯齿52在圆周方向上的运动来测量切割角(锯片绕转动轴6在一小角度范围内转动)和通过测量锭子36在径向上的运动来测量释放角。在锯片21和测量锭子36的这一位置，锯片52的尖端指向枢轴线46并进入测量刀口41,42之间的角落，并且枢轴线46和转动轴6之间的距离同锯片21的外部直径相对应。通过传感器装置58检测外部直径并传送到计算装置66。
如果要检测齿数，在径向上将测量锭子向外移动一点，因为它由滑块28驱动远离装夹盘5直到锯片21的锯齿52不再与测量刀口41和42接触。锯片21在由凸块25和销14(附图5)给定的转动角范围内转动。由传感器82检测到的通过齿数由计算装置66作为齿数显示。
也可以考虑通过一光学记录设备比如摄像机来支持这种装置。摄像机能够用来记录和观察齿形。在监测器上图像可以复制和放大，并通过一常规的计算装置可以进一步处理。更进一步，还可利用一聚焦或将聚焦在一齿根面上的线摄像机(line-camera)。线摄像机能够代替至少一个机械测量刀口并形成一具有在横截面上线性投影区的光学测量刀口。
进一步考虑，将依据本发明所测得的切割表面角和释放表面角的值直接提供给一研磨机器。在这种方式中，可以进行测量以供研磨机器利用这些测量值将锯片磨尖锐。这种布置使安装一相应的研磨机器变得容易，并且使连续地处理不同的锯片而不需要重新组装装置成为可能。
考虑到依据本发明的原理应用到各种可能的实施例，应当认为在此结合附图已描述的实施例仅是示例性的，并不作为限制本发明的范围。例如，本领域熟练的技术人员会看到在软件中所示的实施例的单元可以以硬件来实现，反之亦然，或者，在不脱离发明的精神范围内可以对示例性的实施例在结构和细节上进行修改。因此，在此所描述的本发明考虑所有的落在下述权利要求和等价的方案中的实施例。
权利要求
1.一种测量锯片的装置，包括一基座；一在基座之上并可绕一转动轴转动的装夹盘，该装夹盘适合于与所述锯片可释放地接合；一可绕与所述装夹盘的所述转动轴线平行的枢轴线转动的被支撑的测量锭子；一与所述测量锭子连接以用来转动所述测量锭子的手柄；一具有第一平表面的第一测量刀口，所说的第一平表面与所述测量测量锭子可释放地连接以使当所述第一测量刀口同所述测量锭子相连接时所述测量锭子的所述枢轴在由所述第一平表面所形成的一第一平面内运行；一具有第二平表面的第二测量刀口，所说的第二平表面与所述测量测量锭子可释放地连接以使当所述第二测量刀口同所述测量锭子相连接时所述测量锭子的所述枢轴在由所述第二平表面所形成的一第二平面内运行；一同所述测量锭子相连的以检测所述测量锭子的角位置的第一传感器装置，该第一传感器装置发送一具有所述测量锭子的转动位置的特征的输出信号；和一计算装置以测定作为所述输出信号的函数的角运动值。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述测量锭子相对于所述转动轴在一径向方向上在所述基座上适合于滑动。
3.如权利要求2所述的装置，进一步包括一发送一具有所述测量锭子的所述径向位置特征信号到所述计算装置的第二传感器装置。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装夹盘相对于所述转动轴在径向方向上在所述基座上适合于滑动。
5.如权利要求4所述的装置，进一步包括一发送一具有装夹盘的径向位置特征信号到计算装置的第二传感器装置。
6.如权利要求1所述的装置，其中第一测量刀口的第一平表面和第二测量刀口的第二平表面在它们之间围成一角度。
7.如权利要求6所述的装置，其中由第一和第二平表面围成的角度是一直角。
8.如权利要求1所述的装置，其中第二测量刀口的第二平表面的刀口被设计成接触第一测量刀口的第一平表面。
9.如权利要求1所述的装置，其中在测量锭子上支撑着的第一测量刀口在平行于第一平表面垂直于枢轴线方向可调。
10.如权利要求1所述的装置，其中测量锭子可动以使第一测量刀口可转动到一位置，在该位置第一平表面在径向上与转动轴线成一直线。
11.如权利要求1所述的装置，其中测量锭子可动以使第二测量刀口可转动到一位置，在该位置第二平表面在圆周方向上与转动轴线成一直线。
12.如权利要求1所述的装置，其中进一步包括一由基座支撑的检测装置以测定在以锯片上出现的齿数。
13.如权利要求12所述的装置，其中检测装置是一具有一有电感的元件的磁性检测装置，该电感大小取决于是否是锯片的一个齿还是锯片的齿间隙在检测装置中。
14.如权利要求1所述的装置，其中装夹盘有一个被限制的转动范围。
15.如权利要求14所述的装置，其中转动范围被限制在360度内。
16.如权利要求1所述的装置，其中第二测量刀口可分离地与测量锭子连接。
17.如权利要求1所述的装置，进一步包括一与所述计算装置相连接的光学观测设备从而对锯齿角度进行光测量。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于所述光学观测设备与所述测量锭子相连并据此定位。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述光学观测设备包括一摄像机。
全文摘要
为测定锯片发明一测量设备,该设备有一用于锯片的可转动的轴承的装夹盘以及一对应于锯片的测量锭子,该测量锭子可调节地被支撑并可绕一与锯片轴线平行的轴线转动。在测量锭子上设计有两个测量刀口,这两个测量刀口一起围成一角度并可安放在一齿的切割表面和释放表面上。测量锭子有一低的惯性力矩和一无摩擦力的轴承。部件的这种设计使得可以简单和可靠地进行测量,甚至由无经验的人员,以及对具有不同齿尺寸或磨损状态的锯片进行测量。
文档编号B23D63/00GK1233745SQ9910574
公开日1999年11月3日 申请日期1999年3月16日 优先权日1998年3月17日
发明者H·雷恩 申请人:沃尔特公开股份有限公司