(57)【要約】  鋸アーム（１５）に取り付けられ、モータ駆動型進行機構（１３）によって進行方向（２６）に沿い移動可能な鋸刃（１４）を有する装置システム（１０）を制御する方法は、ワークピース（１８）内に向けて鋸刃（１４）を備えた鋸アーム（１５）が送り込み動作をもたらし、ワークピース（１８）内への鋸アーム（１５）の送り込み動作中、制御ユニット（２７）がワークピース（１８）に係合された鋸刃（１４）の円弧長（φ）を演算し、該演算された円弧長（φ）が鋸刃（１４）の所定の臨界円弧長（φkrit）と比較される。【選択図】図１
2016507390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋸アーム（１５）に取り付けられ且つモータ駆動型進行機構（１３）によって進行方向（２６）に沿い移動可能な鋸刃（１４）を有し、ワークピース（１８）内に向けて鋸刃（１４）を備えた鋸アーム（１５）が送り込み動作をなす装置システム（１０）を制御する方法であって、
ワークピース（１８）内への鋸アーム（１５）の送り込み動作中、制御ユニット（２７）がワークピース（１８）に係合された鋸刃（１４）の円弧長（φ）を演算し、演算された円弧長（φ）が鋸刃（１４）の所定の臨界円弧長（φkrit）と比較されることを特徴とする方法。
【請求項２】
演算された円弧長（φ）が鋸刃（１４）の臨界円弧長（φkrit）に一致したとき、鋸アーム（１５）の送り込み動作は中断され、鋸刃（１４）は前記進行方向（２６）に沿う前進方向（４２）に進行運動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御ユニット（２７）は前記鋸刃（１４）の進行運動中、前進方向（４２）への前記鋸刃（１４）の移動量（Δ1）を演算し、演算された移動量（Δ1）が所定の第１移動量（Δ1）と比較されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記鋸刃（１４）の演算された移動量（Δ）が第1移動量（Δ1）に一致したとき、前記鋸刃（１４）の進行運動は中断され、前記ワークピース（１８）内に向けて前記鋸アーム（１５）の付加的な送り込み動作がなされることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記鋸アーム（１５）の更なる送り込み動作中、前記制御ユニット（２７）は前記ワークピース（１８）に係合された前記鋸刃（１４）の円弧長（φ）を演算し、該演算された円弧長（φ）が前記臨界円弧長（φkrit）と比較されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記演算された円弧長（φ）が前記鋸刃（１４）の前記臨界円弧長（φkrit）に一致したとき、前記鋸アーム（１５）の付加的な送り込み動作が中断され、前記前進方向（４２）とは逆向きの後進方向（４３）に前記進行方向（２６）に沿う前記鋸刃（１４）の進行運動がなされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記鋸刃（１４）の進行運動中、前記制御ユニット（２７）は前記後進方向（４３）への前記鋸刃（１４）の移動量（Δ）を演算し、該演算された移動量（Δ）が所定の第２移動量（Δ2）と比較されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記鋸刃（１４）の前記演算された移動量（Δ）が前記第２移動量（Δ2）に一致したとき、前記鋸刃（１４）の進行運動が中断されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部分に係る動力工具及びモータ駆動型進行機構を有した装置システムを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第169313号明細書(EP 16393173 A1)は、切断ラインに沿うワークピースの切断中、装置システムを制御する方法を開示する。装置システムは、ガイドレールと、該ガイドレール上を移動可能に配置された鋸ヘッドと、ガイドレールに沿い鋸ヘッドを移動させるモータ駆動型進行機構とからなる。鋸ヘッドは鋸刃を備え、該鋸刃は鋸アームに取り付けられ、回転軸線回りに駆動される。鋸アームは、旋回軸線回りに旋回可能に構成されている。ワークピース内への鋸刃の切断深さは旋回軸線回りの鋸アームの旋回運動によって変化される。鋸刃は駆動モータによって回転軸線回りに回転され、一方、鋸アームは旋回モータによって旋回される。駆動モータ及び旋回モータは鋸ヘッドの装置ハウジング内に配置されている。モータ駆動型進行機構はガイドキャリッジ及び進行モータを備え、該進行モータは装置ハウジング内に配置されている。鋸ヘッドはガイドキャリッジ上に据え付けられ、進行モータによりガイドレールに沿い進行方向に移動可能に構成されている。上述のモータの他に、装置ハウジング内には制御ユニットが組み込まれ、該制御ユニットは鋸ヘッド及びモータ駆動型進行機構を制御するのに役立つ。
【０００３】
切断ラインに沿うワークピースの切断中、装置システムを制御する従来の方法は連続した３つの方法工程を必要とし、これら工程は順次実行される。第１方法工程において、鋸アームは部分切断の深さに相当する旋回角にて傾斜される。第２方法工程において、鋸ヘッドは切断ラインの第1終点に到達するまで進行方向に沿いガイドレール上を前進方向に移動される。第３方法工程において、鋸ヘッドは切断ラインの第２終点に到達するまで、進行方向に沿いガイドレール上を後進方向に移動される。切断は幾つかの部分切断からなる。これら３つの方法工程は所望の切断深さに達するまで連続的に繰り返される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
装置システムを制御する従来の方法において、処理されるべきワークピース内への鋸刃の突入制御は存在していない。従来の方法の第１工程において、鋸アームは、第１部分切断の深さに相当する旋回角で傾斜されている。この欠点は、鋸刃が突入するとき、切断要素が磨かれることである。切断要素の磨きは切断要素の寿命を短縮し、そして、鋸刃の加工速度を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の提示
本発明の目的は、装置システムを制御する方法を発展させることにあり、装置システムは、鋸アームに取り付けられた鋸刃を有し、処理されるべきワークピース内への鋸刃の突入が鋸刃の寿命及び加工速度の観点から最適化される。
【０００６】
本発明によれば、上述の目的は上述の装置システムを制御する方法を用い、独立請求項１の特徴部によって達成される。好都合となる改善は従属請求項に提示されている。
【０００７】
本発明によれば、ワークピース内への鋸アームの送り込み動作中、制御ユニットはワークピースに係合された鋸刃の円弧長を演算し、演算された円弧長が所定の臨界円弧長と比較される。ワークピースに係合された鋸刃の円弧長の演算するため、本発明の方法は、鋸刃の加工速度の高速化や切断要素の長い寿命の達成に着目して管理可能となる。
【０００８】
開始後、作業者の介在無しに、鋸刃は自動的に突入する。本発明は種々の位置、例えば、鋸刃がワークピースの上方に位置付けられた位置又はワークピースに予めプレカットされた位置から開始可能である。
【０００９】
壁鋸のための鋸刃は２つの部分、即ち、ベース本体及び該ベース本体の外周に沿う複数の切断要素からなる。切断要素は、ダイヤモンド粒子が埋設された母材からなる。処理中、ダイヤモンド粒子を露出させには最低の面圧が要求される。その値が最低の面圧を下回るなら、鋸刃を用いた処理中、ダイヤモンド粒子は露出せず、切断要素が磨かれる危険性があり、これは、鋸刃の寿命及び加工速度を減少させる。切断要素の最低の面圧は鋸刃の臨界円弧長に対応し、過度にされるべきではない。鋸刃における臨界円弧長の値は多数のパラメータ、とりわけ、鋸刃の仕様、処理されるべきワークピースの材料並びに鋸刃の駆動モータの出力及びトルクに依存する。
【００１０】
方法の改善において、演算された円弧長が鋸刃の臨界円弧長に一致したとき、鋸アームの送り込み動作は中断され、そして、鋸刃は進行方向に沿う前進方向の進行運動される。前進方向の鋸刃の進行運動に起因して、ワークピースに係合された鋸刃の円弧長は減少され、臨界円弧長を下回る。鋸刃の送り込み動作及び鋸刃の進行運動中、円弧長の監視は、鋸刃の臨界円弧長を超えず且つ切断要素が長い寿命を有することを確実にする。
【００１１】
特に好ましくは、鋸刃の進行運動中、制御ユニットは、前進方向の鋸刃の移動を演算し、演算された鋸刃の移動が所定の第1移動量と比較される。ワークピース内での進行運動の結果、鋸刃は軽減される(ease off)。鋸刃の位置は例えば位置センサによって監視され、制御ユニットに送信される。制御ユニットは鋸刃の位置に基づき、前進方向の移動量を演算する。
【００１２】
方法の改善において、鋸刃の演算された移動量が所定の第１移動量に一致したとき、鋸刃の進行運動は中断され、そして、ワークピース内の鋸アームに付加的な送り動作がもたらされる。前進方向への進行運動に起因して鋸刃が軽減されたとき、鋸刃の円弧長が臨界円弧長を下回り、鋸刃の送り込み動作が継続可能となる。
【００１３】
特に好ましくは、鋸アームの更なる送り込み動作中、制御ユニットはワークピースに係合された鋸刃の円弧長を演算し、そして、演算された円弧長が臨界円弧長と比較される。鋸アームの送り込み動作中、円弧長の監視は鋸刃の臨界円弧長を超えず、切断要素が長い寿命を有することを確実にする。
【００１４】
方法の改善において、演算された円弧長が鋸刃の臨界円弧長に一致したとき、鋸刃の付加的な送り込み動作は中断され、そして、前進方向とは反対の後進方向への進行方向に沿う鋸刃の進行運動がもたらされる。後進方向への鋸刃の進行運動に起因して、ワークピースに係合された鋸刃の円弧長は減少し、臨界円弧長を下回る。
【００１５】
特に好ましくは、鋸刃の進行運動中、制御ユニットは後進方向への鋸刃の移動量を演算し、演算された移動量が所定の第２移動量と比較される。このプロセスにおいて、好ましくは、鋸刃の演算された移動量が第２移動量に一致したとき、鋸刃の進行運動は中断される。後進方向への移動に起因して鋸刃がワークピースから軽減された、鋸刃の円弧長は臨界円弧長を下回り、鋸アームの送り込み動作が継続可能となる。
【００１６】
鋸アームの送り込み動作及び進行方向に沿う鋸ヘッドの進行運動は、鋸刃の突入が終了され、鋸刃がワークピース内にて所望の切断深さに達するまで交互に実施される。
【００１７】
実施形態
本発明の実施形態は図面を参照して以下に説明される。図面は真の縮尺で実施形態を描く必要はなく、むしろ、図面は説明の目的上必要なら、概略的及び／又は変形して示されている。図面から直接的に収集可能な教示に係る如何なる追加に関して、その参照は関連技術をなすものである。ここで、実施形態の形状及び詳細に係る多くの改良や変更が本発明の概念から逸脱することなく可能であることに留意すべきである。明細書、図面及び特許請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個々又は如何なる組合せに拘わらず、本発明の改善のために本質的なものである。更にまた、明細書、図面及び／又特許請求の範囲に開示された少なくとも２つの特徴の全ての組合せは、本発明の範囲内に含まれる。本発明の概念は、以下の記載される好適な実施形態の正確な形態又は詳細に制限されるものではないし、特許請求の範囲に記載の主題との対比にておいて、その主題を制限するものでもない。また、所定の評価範囲にて、特定の制限値内の値は制限値として開示され、特許請求の範囲にて使用且つ請求可能である。以下、簡略化を図るため、同一又は同様な機能をなす同一又は同様な部材には同一の参照符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガイドレール、ガイドレール上を移動可能に配置された鋸ヘッド、ガイドレールに沿って鋸ヘッドを移動させるモータ駆動型進行機構からなるガイドレール型の装置システムを示す図である。
【図２Ａ】旋回アームに取り付けられた鋸刃付きの図１の鋸ヘッドを、処理されるべきワークピースへの鋸刃の突入に関して１つの位置にて示す図である。
【図２Ｂ】旋回アームに取り付けられた鋸刃付きの図１の鋸ヘッドを、処理されるべきワークピースへの鋸刃の突入に関して前記位置とは異なる位置にて示す図である。
【図２Ｃ】旋回アームに取り付けられた鋸刃付きの図１の鋸ヘッドを、処理されるべきワークピースへの鋸刃の突入に関して前記位置とは異なる位置にて示す図である。
【図２Ｄ】旋回アームに取り付けられた鋸刃付きの図１の鋸ヘッドを、処理されるべきワークピースへの鋸刃の突入に関して前記位置とは異なる位置にて示す図である。
【図２Ｅ】旋回アームに取り付けられた鋸刃付きの図１の鋸ヘッドを、処理されるべきワークピースへの鋸刃の突入に関して前記位置とは異なる位置にて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、レールガイド型装置システムの概略図であり、該装置システムはガイドレール１１、ガイドレール１１上を移動可能に配置された動力工具１２及びガイドレール１１に沿い動力工具１２を移動させるモータ駆動型進行機構１３からなる。
【００２０】
動力工具は鋸ヘッド１２として構成され、該鋸ヘッド１２は鋸刃１４を備える。該鋸刃１４は鋸アーム１５に取り付けられ、回転軸線１６の回りに駆動される。鋸アーム１５は旋回軸線１７の回りに旋回可能に構成されている。鋸刃１４の切断深さは旋回軸線１７回りの鋸アーム１５の旋回運動によって変化される。鋸アーム１５の旋回角及び鋸刃１４の直径は、処理されるべきワークピース１８内に突入する鋸刃１４の深さを決定する。旋回軸線１７回りの鋸アーム１５の旋回運動に対する代替として、鋸アーム１５は例えば、リニア駆動又は他の駆動ユニットにより調整可能である。ワークピース１８内への鋸刃１４の突入は駆動ユニットの構造的な設計に拘わらず、鋸アーム１５の送り込み動作として参照される。作業者を保護するため、鋸刃１４はブレードガードによって囲繞され、該ブレードガードは鋸アーム１５にプレートガードホルダを介して取り付けられている。
【００２１】
鋸刃１４は駆動モータ２１によって回転軸線１６の回りに回転され、一方、鋸アーム１５は旋回モータ２２によって旋回軸線１７の回りを旋回される。駆動モータ２１及び旋回モータ２２は鋸ヘッド１２の装置ハウジング２３内に配置されている。モータ駆動型進行機構１３はガイドキャリッジ２４及び進行モータ２５を備え、該進行モータ２５は装置ハウジング２３内に配置されている。鋸ヘッド１２はガイドキャリッジ２４上に据え付けられ、ガイドレール１１に沿い進行モータ２６によって進行方向２６に移動可能に構成されている。装置ハウジング２３はモータ２１，２２，２５のみならず、鋸ヘッド１２を制御する第１制御ユニット２７及びモータ駆動型進行機構１３もまた収容している。処理されるべきワークピース１８内に鋸刃１４が突入するとき、装置システム１０を制御する本発明の方法は、第１制御ユニット２７に格納されている。
【００２２】
鋸ヘッド１２に使用される鋸刃１４は２つの部分、即ち、ベース本体と幾つかの切断要素とからなり、切断要素はベース本体の周方向に沿って配置されている。切断要素は、ダイヤモンド粒子が埋設された母材からなっている。処理中、ダイヤモンド粒子を露出させるためには、最低の面圧が要求される。その値が最低の面圧よりも下回れば、鋸刃１４で処理中、ダイヤモンド粒子は露出されず、切断要素が磨かれる危険性があり、これは鋸刃１４の加工速度及び寿命を減少させる。切断要素の最低の面圧は鋸刃１４の臨界円弧長φkritに対応する。この理由のため、ワークピース１８に係合する鋸刃１３の円弧長は臨界円弧長φkritを超えてはならない。鋸刃１４の臨界円弧長φkritの値は幾つかのパラメータ、とりわけ、鋸刃１４の仕様、ワークピース１８の材料並びに駆動モータ２１の出力及びトルクに依存する。
【００２３】
装置システム１９は制御ユニット２８によって作動され、この制御ユニット２８は図１に示された実施形態において、遠隔制御ユニットとして構成されている。遠隔制御ユニット２８は装置ハウジング２９、装置ハウジング２９に収容された第２制御ユニット３１及び装置ハウジング２９の上面３４に配置された操作手段３２及び表示手段３３を備える。第２制御ユニット３１は第１制御ユニット２７に通信接続３５を介して接続されている。通信接続３５はハードワイヤ接続又は赤外線、Bluetooth（登録商標）、無線LAN又はWi-Fi接続等の無線通信接続である。上述の無線接続技術の他に、データ伝送のための公知及び将来的な無線接続技術が適する。
【００２４】
装置システム１０はセンサシステム３６を有し、該センサシステム３６は装置システム１０及び加工プロセスを監視するために幾つかのセンサ要素を備えている。第１センサ要素３７は旋回角センサとして構成され、一方、第２センサ要素３８は位置センサとして構成されている。旋回角センサ３７は鋸アーム１６の瞬間的な旋回角を測定する。鋸アーム１５の旋回角及び鋸刃１４の直径は、ワークピース１８に突入する鋸刃１４の深さを決定する。位置センサ３８はガイドレール１１上の鋸ヘッド１２の瞬間的な位置を測定する。測定された量は旋回角センサ３７及び位置センサ３８から第１制御ユニット２７に送信される。
【００２５】
図２Ａ〜Ｅは、鋸刃１８が処理されるべきワークピース１８に突入するとき、装置システム１０の鋸ヘッド１２及び取り付け済みの鋸刃１４を備えた鋸アーム１５を５つの異なる位置にてそれぞれ示す。ここでの突入は、鋸刃がワークピースに突入するときに装置システムを制御する本発明の方法によって自動的に行われる。
【００２６】
図２Ａは、鋸ヘッド１２及び取り付け済みの鋸刃１４を備えた鋸アーム１５を基本位置にて示す。基本位置において、鋸刃１４はワークピース１８の上方に位置付けられている。基本位置から旋回軸線１７回りの鋸アーム１５の旋回運動により、鋸刃１４はワークピース１８内に移動される。鋸アーム１５の旋回運動中、鋸刃１４は駆動モータ２１により回転軸線１６の回りに駆動される。鋸刃１４はワークピース１８内に第１切断楔４１を形成する（図２Ｂ）。鋸アーム１５の旋回運動中、第１制御ユニット２７はワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長φを演算し、これを臨界円弧長φkritと比較する。ワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長は、鋸刃１４の直径、鋸アーム１５の旋回角及び鋸ヘッド１２の位置に基づいて演算可能である。鋸アーム１５の旋回角は旋回角センサ３７によって測定され、一方、鋸ヘッド１２の位置は位置センサ３８によって測定される。鋸刃１４の円弧長φが臨界円弧長φkritに一致すると直ちに、鋸アーム１５の旋回運動は中断される。図２Ｂは、鋸アーム１５の第１の旋回運動後の鋸刃１４を備えた鋸アーム１５を示す。鋸アーム１５は第１旋回角α1にて傾斜している。
【００２７】
傾斜した鋸アーム１５を備えた鋸ヘッド１２はモータ駆動型進行機構１３によって進行方向２６に沿う前進方向４２に移動される。進行運動中、ワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長φは減少し、臨界円弧長φkritよりも下回る。鋸ヘッド１２の前進方向４２への進行運動中、鋸ヘッド１２の位置は位置センサ３８によって測定される。位置センサ３８は鋸ヘッド１２の位置を第１制御ユニット２７に送信し、該第１制御ユニット２７は移動量Δを演算する。鋸ヘッド１２が前進方向に４２に所定の第１移動量Δ1、例えば、鋸刃１４における直径の１／１０〜３／２０だけ移動されると直ちに、前進方向４２への鋸ヘッド１２の進行運動が中断される。図２Ｃは鋸ヘッド１２の第１進行運動後の鋸刃１４を備えた鋸ヘッド１２を示す。鋸アーム１５は第１旋回角α1で傾斜し続けている。
【００２８】
鋸ヘッド１２が静止しているとき、鋸刃１４は鋸アーム１５の旋回運動により、旋回軸線１７の回りに第１旋回角α1から外れてワークピース１８内に更に移動される（図２Ｄ）。鋸アーム１５の旋回運動中、ワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長φが演算され、臨界円弧長φkritと比較される。鋸刃１４の円弧長φが臨界円弧長φkritに一致すると直ちに、鋸アーム１５の旋回運動が中断される。図２Ｄは鋸アーム１５の第２旋回運動後における鋸ヘッド１２及び鋸刃１４を備えた鋸アーム１５を示し、鋸アーム１５は第２旋回角α2で傾斜されている。
【００２９】
鋸アーム１５の第２旋回運動後、鋸刃１４はモータ駆動型進行機構１３により前進方向４２とは反対の後進方向４３に移動される。進行運動中、ワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長φは減少され、鋸刃１４の臨界円弧長φkritを下回る。後進方向４３への鋸ヘッド１２の進行運動中、鋸ヘッド１２の位置は位置センサ３８によって測定される。鋸ヘッド１２が後進方向４３に所定の第２移動量Δ2、例えば、鋸刃１４の直径の１／１０〜３／２０だけ移動されると直ちに、後進方向４３への鋸ヘッド１２の進行移動が中断される。図２Ｅは鋸ヘッド１２が第２進行運動した後の鋸ヘッド１２及び鋸刃１４を備えた鋸アーム１５を示す。鋸アーム１５は第２旋回角α2にて傾斜し続けている。
【００３０】
前進方向４２での第１移動量Δ1及び後進方向４３での第２移動量Δ2は第１制御ユニット２７に格納された設定値である。値Δ1，Δ2は、送り込み動作及びワークピース１８に係合された鋸刃１４の円弧長φが臨界円弧長臨界円弧長φkritを下回った後、鋸刃１４がワークピースから軽減されるべく選択される。一般に、第1及び第２移動量Δ1，Δ2の値は一致し、移動の方向４２，４３のみで相違する。このような構成は、進行方向２６への第２進行移動の後、開始位置に鋸刃１４が再び位置付けられることをもたらす。旋回軸線１７回りの鋸アーム１５の旋回運動及び進行方向２６に沿う鋸ヘッド１２の進行運動は鋸刃１４の突入が終了され、そして、鋸刃１４がワークピース１８内に所望の切断深さに達するまで繰り返して実施される。
【図１】
2016507390.tif 000003
【図２Ａ】
2016507390.tif 000004
【図２Ｂ】
2016507390.tif 000005
【図２Ｃ】
2016507390.tif 000006
【図２Ｄ】
2016507390.tif 000007
【図２Ｅ】
2016507390.tif 000008
【国際調査報告】
2016507390.tif 000009
2016507390.tif 000010
2016507390.tif 000011
2016507390.tif 000012