本發(fā)明涉及一種在鋸切過程期間確定長型材的材料尺寸的方法，其中，在鋸切處理中，向前推進(jìn)鋸片，與此同時通過鋸片沿著鋸切槽切割長型材，確定鋸片沿著前推路徑的前推位置數(shù)據(jù)，并且在鋸切期間，確定鋸切力的組或與鋸切力對應(yīng)的另一參數(shù)的組之中的另外的測量數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)：

管切割機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。由于對被截短的管部段的尺寸精度的要求越來越高的原因，需要對管部段進(jìn)行后續(xù)檢驗。例如通過de102005025606的管切割機(jī)對被截短的管部段在長度方面進(jìn)行后續(xù)檢驗，或者通過de102006019354的裝置對被截短的管部段在管邊緣的輪廓形狀方面進(jìn)行后續(xù)檢驗。

de102013202754a1公開了一種用于沿著分割線分離工件的裝置。在此，利用傳感器裝置基于測量的參數(shù)來計算當(dāng)前的加工結(jié)果，并將當(dāng)前的加工結(jié)果顯示在顯示裝置上，由此簡化操作者的加工過程。

上面提到的管切割機(jī)的缺點在于，對放置到管切割機(jī)中的管的尺寸監(jiān)控、尤其是對其直徑和其壁厚的監(jiān)控是非常復(fù)雜的。尤其地，不同類型的待被截短的管的直徑和壁厚可能非常接近，即，不同管直徑的差異可能為數(shù)個1/10毫米，并且不同類型的管的壁厚度可能僅彼此偏差數(shù)個1/10毫米，由此利用裸眼不能對其彼此進(jìn)行區(qū)分。由此，尤其在錯誤地標(biāo)識的管的情況下會出現(xiàn)問題。有些時候，完全不能識別出管類型的選擇錯誤或混合或者具有不同材料的相同管尺寸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在鋸切過程期間也能夠?qū)Σ牧铣叽邕M(jìn)行檢驗的方法。

該目的通過開頭所述類型的具有權(quán)利要求1的特征的方法實現(xiàn)。將長型材理解為實心型材，但是也可以是管，尤其是金屬型材。

根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)在受控的管切割機(jī)中提供的前推位置數(shù)據(jù)(即，鋸片的鋸片軸的位置坐標(biāo))和另外的測量數(shù)據(jù)來確定實際曲線。

優(yōu)選地，另外的測量數(shù)據(jù)是鋸切力或者與鋸切力相關(guān)的另一參數(shù)，尤其是轉(zhuǎn)矩。實際曲線例如表現(xiàn)了作為前推路徑的函數(shù)的鋸切力的走向。

優(yōu)選地，在考慮到允許的預(yù)定公差的情況下，通過實際曲線與額定曲線的比較發(fā)現(xiàn)材料尺寸的錯誤，或者通過對實際曲線的評估直接確定材料尺寸，優(yōu)選地不取決于由磨損造成的鋸片的高度或者直徑的削減。

長型材部段尤其是管段，尤其是金屬管的管段，并且材料尺寸是管段的直徑和壁厚。

優(yōu)選地，鋸片是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的圓形鋸片，并且測量鋸片軸沿著鋸片的前推路徑的前推位置數(shù)據(jù)。在這種情況下，優(yōu)選地，確定鋸片軸在不同的簡短連續(xù)的測量時間點處的位置坐標(biāo)。這在通常使用的受控管切割機(jī)的情況下以容易確定的方式實現(xiàn)。尤其是，確定鋸片軸的相對于長型材部段的容納部的位置坐標(biāo)，尤其是相對于容納部的下支撐面的位置坐標(biāo)。

優(yōu)選地，根據(jù)實際曲線確定極值，并且根據(jù)極值的前推位置數(shù)據(jù)確定材料尺寸。

在此指出，通過鋸切過程的實際曲線，例如管的實際曲線首先能夠以簡單的方式確定切割過程開始時的前推位置數(shù)據(jù)以及切割過程結(jié)束時的前推位置數(shù)據(jù)。切割過程的開始與另外的測量值的從零開始的上升相關(guān)，尤其是與鋸切力相關(guān)，而切割過程的結(jié)束與另外的測量值的至零值的下降相關(guān)。能夠根據(jù)這兩個前推位置數(shù)據(jù)之間的差值確定長型材的直徑。鋸切過程的在鋸齒第一次侵入到長型材與長型材的斷開之間的一部分被描述為切割過程。

在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，根據(jù)兩個相鄰的最大值的前推位置數(shù)據(jù)之間的差值確定長型材的材料尺寸。

優(yōu)選地，根據(jù)切割開始時的前推位置數(shù)據(jù)和第一最大值的前推位置數(shù)據(jù)之間的差值確定和/或根據(jù)切割結(jié)束時的前推位置數(shù)據(jù)和第二最大值的前推位置數(shù)據(jù)之間的差值確定長型材(尤其是管)的壁厚。

根據(jù)本發(fā)明的方法尤其適合用于具有圓形的內(nèi)直徑和圓形的外直徑的管形長型材部段。優(yōu)選地，被應(yīng)用有這種方法的長型材旋轉(zhuǎn)對稱地圍繞縱向軸線布置。

在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實施例中，確定切割開始時的前推位置數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該數(shù)據(jù)確定鋸片直徑。

在本發(fā)明的另外的實施例中，根據(jù)另外的測量數(shù)據(jù)，尤其是根據(jù)鋸切力或者轉(zhuǎn)矩確定材料的抗拉強(qiáng)度，或者確定轉(zhuǎn)矩/使用時間曲線，并將其與存儲的額定轉(zhuǎn)矩/使用時間曲線進(jìn)行比較，并且根據(jù)大于預(yù)定公差的偏差推定出長型材的錯誤的材料。

附圖說明

通過三個附圖中的兩個實例來描述本發(fā)明，在這些附圖中：

圖1示出被旋轉(zhuǎn)的鋸片切割的管段以及在切割過程中產(chǎn)生的前推/鋸切力的示意圖。

圖2示出在具有不同抗拉強(qiáng)度的三種材料的情況下在相同的預(yù)定侵入長度下鋸片的取決于其使用時間的轉(zhuǎn)矩的曲線表示。

圖3示出對應(yīng)于圖1的具有三個堆疊的管段的示意圖。

具體實施方式

圖1示意性地示出了插入在管切割機(jī)中的管2的容納部1，通過旋轉(zhuǎn)的鋸片3從管2上分離出管段5。在此，管是金屬管，且僅由金屬制成。鋸片3在圖1中逆時針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向由彎曲的箭頭示出。鋸片3未被完全地示出，而是僅被示出了圍繞鋸片軸4的一個扇段。在鋸切過程期間，沿著相對于管2的縱向方向l垂直地布置的鋸切面切割管3。鋸片3沿著朝向管的前推路徑s移動。在此，鋸片軸4的前推路徑s朝向管2的縱向軸線定向。在圖1中，從上向下推進(jìn)鋸片3。

在鋸切過程期間，確定在鋸片軸4上作用的轉(zhuǎn)矩ms或者在切割面上作用的鋸切力fs。通過管切割機(jī)的cnc控制器執(zhí)行鋸切過程，從而能夠連續(xù)地確定鋸片軸4相對于管容納部1的位置并且確定沿著前推路徑s的前推位置數(shù)據(jù)。在圖1中，確定和存儲鋸片軸4的前推位置數(shù)據(jù)以及鋸切力fs。在圖1中將二者圖形化地示出為前推/鋸切力曲線的形式。

在圖1中，將前推/鋸切力曲線標(biāo)示在管2的橫截面的右側(cè)。能夠測量針對特定的前推位置數(shù)據(jù)確定的鋸切力測量數(shù)據(jù)，以用于緊密相鄰的前推位置數(shù)據(jù)。能夠通過常用的插值法將確定的前推鋸切力測量數(shù)據(jù)連接成根據(jù)圖1的連續(xù)曲線。

在圖1中示出了通過這種方式確定的實際曲線。對該實際曲線進(jìn)行評估。

圖1的實際曲線示出了在該方法的切割過程的開始時鋸切力fs從零值開始上升。鋸切力fs一直上升，直到鋸片3以沿著管2的橫截面的上部虛線示出的最大侵入長度進(jìn)入到管2中。在此，將侵入長度理解為鋸片3在由切割過程產(chǎn)生的切割槽中的切割線的長度。

從侵入長度的第一最大值開始，鋸切力fs最初由于侵入長度減小的原因隨著前推路徑s的增加而下降，并接著再次上升至第二最大值，其中，第二最大值甚至大于第一最大值。在圖1中，通過布置在第一虛線下方的第二虛線示出第二最大侵入長度。因為沿著第二虛線的第二最大侵入長度比第一侵入長度更長，所以第二最大值大于第一最大值。

在進(jìn)一步前推鋸片3時，鋸切力fs再次下降，從而在完全鋸穿之后在管3的切割過程結(jié)束時下降到零值。

可以通過由在切割過程開始時的前推位置數(shù)據(jù)s1和第一最大值的前推位置數(shù)據(jù)s2形成的差值t＝s2-s1推導(dǎo)出管2的壁厚t。此外，同樣能夠通過由第二最大值的前推位置數(shù)據(jù)s3和在切割過程結(jié)束時的前推位置數(shù)據(jù)s4形成的差值t＝s4-s3推導(dǎo)出管2的壁厚t。

通過由在切割過程結(jié)束時的前推位置數(shù)據(jù)s4和在切割過程開始時的前推位置數(shù)據(jù)s1形成的差值d＝s4-s1推導(dǎo)出管的直徑d。因此，在圖1中確定的前推/鋸切力曲線實現(xiàn)了對圖1中的管2的直徑d和壁厚t的確定。

圖1未示出的管切割機(jī)可以具有數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫存儲有各種類型的額定曲線，這些曲線與不同直徑和不同壁厚的管相關(guān)聯(lián)。在鋸切過程開始之前，輸入待加工的管2的直徑和壁厚，并且在數(shù)據(jù)庫中確定相關(guān)的額定曲線。在管的切割過程之后或者期間將額定曲線與圖1中的確定的實際曲線進(jìn)行比較，并且在出現(xiàn)大于預(yù)定公差的偏差時輸出報警信號，使得操作人員獲知在管切割機(jī)中放入的已被切下一個管段的管是具有錯誤的直徑d和/或錯誤的壁厚t的管。

特征曲線的輪廓是關(guān)鍵的，其充當(dāng)管的指紋。將實際特征曲線的輪廓與額定特征曲線的輪廓進(jìn)行比較。在大于公差的偏差的情況下，輸出一個信號。

對公差進(jìn)行選擇，使得測不出同一類型的管2的制造誤差，但確定出多個類型的管之間的尺寸差。管類型被理解為具有相對于制造誤差相同的直徑d和相同的壁厚t和相同的材料的大量管。

不同類型的管2的管直徑d以及壁厚t彼此接近，使得利用裸眼不能進(jìn)行識別?？梢允褂帽O(jiān)控方法后續(xù)地確定是否放入了錯誤的管類型。

在另一個方面，除了圖1中確定的曲線之外或者作為圖1中確定的曲線的代替，能夠確定根據(jù)圖2的轉(zhuǎn)矩/使用時間曲線。在此，將使用時間st描述為由鋸片3執(zhí)行的鋸切過程的數(shù)量。通常，在利用具有鋒利的齒的新鋸片3的第一次鋸切過程中，轉(zhuǎn)矩ms基本上是恒定的。在當(dāng)前的情況下，轉(zhuǎn)矩ms為約230nm。隨之使用時間st的增加，鋸片3逐漸變鈍，并且從特定的使用時間st開始退化。

在鋸切過程中應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩ms一方面取決于齒的鋒利程度，但是另一方面也取決于管2的材料特性。尤其是，不同的鋼類型在它們不同的合金的情況下具有不同的抗拉強(qiáng)度σ，從而在鋸切過程中要求不同的轉(zhuǎn)矩ms。在此，抗拉強(qiáng)度和可切割性被同義地使用。在抗拉強(qiáng)度σ大于預(yù)定的額定抗拉強(qiáng)度σsoll的情況下，根據(jù)圖2所使用的轉(zhuǎn)矩ms在相同的侵入長度時明顯較大，而在較小的抗拉強(qiáng)度的材料的情況下，切割過程中必須使用的轉(zhuǎn)矩ms較小。這種方法也允許將構(gòu)成管2的材料的類型輸入到管切割機(jī)的控制裝置中。通過圖2中的實際曲線與額定曲線的大于相應(yīng)的制造公差的偏差可以推定出選擇了具有錯誤的材料的管。在圖2中，特征曲線示出了抗拉強(qiáng)度σ從σ＜σsoll變化到σ＞σsoll時的突變。在數(shù)據(jù)庫中針對特定的材料并且與根據(jù)圖2的管直徑和壁厚使用時間曲線相關(guān)地提供了比較。在數(shù)據(jù)庫中同樣存儲不同的額定曲線。

當(dāng)確定的實際曲線與額定曲線偏差超過預(yù)定的公差時，同樣輸出一個報警信號，以向操作人員指示在管切割機(jī)中放置了具有錯誤的材料的管2。

圖3示出了圖1中的具有三個堆疊的管30、31、32的布置，這些管分別被鋸切掉一個管段5。在圖3的右下方示出相應(yīng)的前推/鋸切力曲線。如在圖1中一樣，通過該曲線能夠以相應(yīng)的方式推導(dǎo)出管30、31、32的直徑d和壁厚t。

參考標(biāo)號列表

1容納部2管

3鋸片4鋸片軸

5管段30堆疊的管

31堆疊的管32堆疊的管

lfs鋸切力

ms轉(zhuǎn)矩st使用時間

d直徑s前推路徑

s1鋸切過程開始時的前推位置數(shù)據(jù)

s2第一最大值的前推位置數(shù)據(jù)

s3第二最大值的前推位置數(shù)據(jù)

s4鋸切過程結(jié)束時的前推位置數(shù)據(jù)

t壁厚σ抗拉強(qiáng)度

σsoll額定抗拉強(qiáng)度