用于確定纖維切割裝置上刀具的狀態(tài)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于確定纖維切割裝置上的刀具的狀態(tài)的一種裝置和一種方法，其中 從連續(xù)的纖維束中產(chǎn)生短纖維，所述纖維束至少部分地圍繞著切割輪被引導(dǎo)，并且通過(guò)壓 力元件被壓靠到刀具的切割部上。
[0002] 在切割輪和擠壓輥之間運(yùn)行著連續(xù)的纖維束，所述纖維束通過(guò)刀具根據(jù)刀具在刀 架周?chē)牟贾盟纬傻姆植急环指畛深A(yù)定長(zhǎng)度的短纖維。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程不是經(jīng)典的切割， 而是利用滑動(dòng)摩擦壓斷，所以在一定的時(shí)間以后，刀具可能會(huì)變鈍甚至折斷，由此使得斷片 進(jìn)入到用于短纖維的接收容器中，與此同時(shí)，在一個(gè)周期中短纖維不具有預(yù)定的長(zhǎng)度。對(duì)于 進(jìn)一步加工處理來(lái)說(shuō)，在含有短纖維的容器中存在金屬斷片是不希望出現(xiàn)的。
【背景技術(shù)】
[0003] 按照現(xiàn)有技術(shù)公知的是，將金屬探測(cè)器布置在切割裝置下方的收集漏斗中。但是， 借此無(wú)法探測(cè)到斷裂的切割部的小塊。連刀具的狀態(tài)，例如鋒利度，也無(wú)法被獲取。
[0004] 文獻(xiàn)EP 1877603 B1描述了一種用于監(jiān)控單個(gè)刀刃的狀態(tài)的方法，其中，傳感器確 定構(gòu)件的正在發(fā)射的固體聲，并且在與額定值有偏差時(shí)，機(jī)器控制器指示有故障。這種方 法耗費(fèi)很大，因?yàn)樽钚〉淖兓?，例如即使是刀具的金屬組成的變化，也會(huì)讓頻率范圍發(fā)生變 化，這對(duì)控制/調(diào)節(jié)方法會(huì)造成影響。與先前所述的現(xiàn)有技術(shù)相反的是，在這種方法中，靈 敏度過(guò)高，以至于無(wú)法持久無(wú)干擾地在魯棒性的運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的任務(wù)是，實(shí)現(xiàn)用于切割纖維的、成本低廉的并且魯棒性的一種裝置和一 種方法，利用所述裝置和方法能夠可靠地識(shí)別或監(jiān)控刀具的狀態(tài)。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的用于從一股連續(xù)的纖維束中切割短纖維的裝置 和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述纖維束至少部分地圍繞能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的切割輪被引導(dǎo)，其中所述切割輪在 其周?chē)哂卸鄠€(gè)刀具，所述刀具與壓力負(fù)載的或力負(fù)載的壓力元件共同作用，使得在所述 壓力元件和所述刀具之間的纖維束被切斷，并且用于切割短纖維的裝置具有用于識(shí)別所述 刀具的狀態(tài)的裝置，其中，通過(guò)所述壓力元件與所述切割輪的間距的變化和/或通過(guò)壓力 裝置在壓力元件上的擠壓力的變化能夠確定所述刀具的狀態(tài)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，用于從一股連續(xù)的纖維束中切割短纖維的裝置包括至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn) 的、帶有多個(gè)刀具的切割輪，這些纖維束至少部分地圍繞著所述切割輪被引導(dǎo)。布置在切割 輪的周?chē)亩鄠€(gè)刀具與壓力負(fù)載或力負(fù)載的壓力元件如此共同作用，從而使得壓力元件和 刀具之間的纖維束被切斷。此外，用于切割短纖維的裝置具有用于識(shí)別刀具的狀態(tài)的裝置。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)壓力元件與切割輪的間距的變化和/或通過(guò)壓力裝置在壓力元 件上的擠壓力的變化可以確定刀具的狀態(tài)。
[0009] 在此，本發(fā)明從以下認(rèn)識(shí)出發(fā)，g卩：在刀具斷裂時(shí)，擠壓輥到切割輪的間距由于刀 具斷裂而在切割輪的周?chē)南嗤恢蒙舷茸冃?，但是然后再次增大，因?yàn)樵谶@個(gè)位置上不 能切割纖維束。
[0010] 替代地或者補(bǔ)充地，可以通過(guò)壓力裝置到壓力元件上的擠壓力的變化確認(rèn)刀具的 狀態(tài)。當(dāng)?shù)毒弑贿^(guò)度使用或者變鈍或者甚至斷裂時(shí)，壓力必然上升。
[0011] 為此，以有利的方式使用至少一個(gè)例如是近接開(kāi)關(guān)（Niiherimgsschalter )的開(kāi) 關(guān)或者傳感器，其能夠確定小的間距變化，其中通過(guò)機(jī)器控制器分析所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)或 傳感器的信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，能夠利用簡(jiǎn)單的組件非?？煽康卮_定刀具的狀態(tài)或 者說(shuō)斷裂。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的特征，能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于短纖維的、成本低廉并且魯棒性的切割裝 置，它能夠可靠地確定刀具的狀態(tài)。
[0013] 優(yōu)選地，壓力元件構(gòu)造為擠壓輥，所述擠壓輥通過(guò)作為壓力裝置的缸被擠壓到切 割輪上。
[0014] 在另一種有利的實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)或傳感器可以布置在缸上，所述缸將擠壓輥壓 向切割輪。因?yàn)槎鄠€(gè)缸已經(jīng)集成了用于終端位置的開(kāi)關(guān)，所以可以使用其信號(hào)來(lái)識(shí)別刀具 斷裂。為此，機(jī)器控制器要設(shè)有修改后的軟件，所述軟件能夠分析擠壓輥和切割輪之間的小 的間距變化。
[0015] 另一種改進(jìn)方案能夠通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，方法是使開(kāi)關(guān)或傳感器與缸的操作桿共 同作用。于是擠壓輥和切割輪之間的間距變化是線性傳遞的。
[0016] 以有利的方式，所述缸具有作為開(kāi)關(guān)元件的磁性活塞，利用所述磁性活塞觸發(fā)開(kāi) 關(guān)。
[0017] 在此，開(kāi)關(guān)元件可以與另一個(gè)開(kāi)關(guān)共同作用，這個(gè)開(kāi)關(guān)同樣也布置在缸上，并且在 切割裝置處于駛來(lái)的位置時(shí)，這個(gè)開(kāi)關(guān)至少停止驅(qū)動(dòng)切割輪。
[0018] 通過(guò)使擠壓輥借助杠桿臂圍繞著旋轉(zhuǎn)中心可擺動(dòng)地被支承，使得能夠在機(jī)械上非 常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)缸。在此擠壓輥不需要有引導(dǎo)件，沿著所述引導(dǎo)件擠壓輥能夠朝向切割輪移 動(dòng)。
[0019] 通過(guò)獲取壓力裝置的擠壓力并且傳遞給測(cè)量裝置，能夠獲取擠壓力的變化，并且 獲取每個(gè)單獨(dú)的刀具的狀態(tài)。
[0020] 為了迅速辨別單個(gè)的刀具，另一個(gè)傳感器獲取切割輪的位置，并且將信號(hào)或者傳 遞給測(cè)量裝置或者傳遞給控制器。
[0021] 控制器還可以分析位置或擠壓力的變化，并且當(dāng)超過(guò)確定的極限值時(shí)，通過(guò)信號(hào) 使機(jī)器停止、發(fā)出警報(bào)或警告。
[0022] 用于獲取纖維切割裝置上的刀具的狀態(tài)的方法，其中從連續(xù)的纖維束中制造短纖 維，其中所述纖維束至少部分地圍繞著切割輪被引導(dǎo)，并且通過(guò)壓力元件被壓靠到刀具的 切割部上，其特征在于，通過(guò)壓力元件和切割輪之間的間距變化和/或通過(guò)壓力裝置朝向 壓力元件的擠壓力的變化可以識(shí)別刀具的狀態(tài)。
[0023] 通過(guò)在刀具斷裂時(shí)，擠壓輥到切割輪的間距由于斷裂的刀具在切割輪圓周的相同 位置上先是變小，但是然后再次增加，因?yàn)樵谠撐恢蒙蠠o(wú)法切割纖維束，由此能夠非?？煽?地識(shí)別出刀具斷裂。
[0024] 通過(guò)改變壓力裝置作用到壓力元件上的擠壓力能夠替代地或者補(bǔ)充地確定刀具 的狀態(tài)。當(dāng)?shù)毒弑贿^(guò)度使用或者變鈍或者甚至斷裂時(shí)，壓力必然增高。
[0025] 以有利的方式，通過(guò)至少一個(gè)開(kāi)關(guān)或傳感器來(lái)獲取間距的變化，其信號(hào)由機(jī)器控 制器分析。
[0026] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)或傳感器與構(gòu)造為缸的壓力裝置共同作 用，所述壓力裝置將擠壓輥向切割輪擠壓。
[0027] 替代地或者補(bǔ)充地，可以用傳感器檢測(cè)切割輪的位置，并傳輸給測(cè)量裝置或者控 制器。由此可以確定并記錄每個(gè)單獨(dú)的刀具在切割輪轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)。
[0028] 特別優(yōu)選地，傳感器獲取壓力裝置的擠壓力，并且將值傳輸給測(cè)量裝置。通過(guò)壓力 的變化能夠準(zhǔn)確地獲取刀刃的鋒利度或者損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 下面借助一種可能的示意性地示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明更進(jìn)行詳細(xì)闡述。圖中示 出：
[0030] 圖1是用于切割短纖維的裝置的示意性的原理簡(jiǎn)圖；
[0031] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實(shí)施方式的示意圖；
[0032] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實(shí)施方式的另一個(gè)示意圖；
[0033] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第一實(shí)施方式的第三個(gè)示意圖；
[0034] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于切割短纖維的裝置的第二實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于從一股連續(xù)的纖維束5中切割短纖維的切割裝置。 可圍繞所述纖維束的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線3旋轉(zhuǎn)的并且通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的圓柱狀的切割輪1在其周?chē)?有多個(gè)刀具2,所述刀具以其切割部指向外圓周的方向。在本實(shí)施例中，僅僅示例性地示出 了總共大約50到90個(gè)刀具中的僅僅四個(gè)刀具2。切割部到外周的間距在此等于未來(lái)切割 的纖維長(zhǎng)度。刀具2從下面和上面利用蓋板4遮蓋，所述蓋板以凸緣的形式豎立，同時(shí)如同 在一個(gè)部分敞開(kāi)的通道中那樣引導(dǎo)纖維束5。在該實(shí)施例中，切割輪1沿順時(shí)針?lè)较蛏闲?轉(zhuǎn)。
[0036] 壓力元件在本實(shí)施例中設(shè)計(jì)為擠壓輥6,所述擠壓輥借助壓力裝置7施加壓力，并 且利用其外圓周與刀具2在分度盤(pán)2a上的切割部共同作用。擠壓輥6在本實(shí)施例中構(gòu)造 為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的，并且根據(jù)實(shí)施方式同樣也可以利用一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)件可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)，或 者通過(guò)纖維束5旋轉(zhuǎn)地被帶動(dòng)。圓形的分度盤(pán)2a由所有布置在切割輪1上的刀具2的切 割部構(gòu)成。在此，擠壓輥6在逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)。在其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以外，擠壓輥6通過(guò)杠桿臂 9圍繞著旋轉(zhuǎn)中心10可擺動(dòng)地受支承。對(duì)擠壓輥6的壓力或力由操作桿11施加，操作桿 利用一個(gè)端部固定在擠壓輥6上，并且利用另一個(gè)端部與缸8、例如氣氣缸或液壓缸共同作 用。
[0037] 纖維束5連續(xù)不斷地在切線方向上朝著正在旋轉(zhuǎn)的切割輪1的圓周運(yùn)行，然后圍 繞著切割輪1(在本實(shí)施例中圍繞著大約270° )被引導(dǎo)并且同時(shí)靠在刀具的切割部上。因 為刀具2的切割部朝向切割輪1的圓周，所以通過(guò)擠壓輥6對(duì)纖維束5的壓力使纖維束斷 開(kāi)。切斷的纖維在切割輪1的下方穿過(guò)未示出的通道被拉走。切割的纖維長(zhǎng)度在此大致等 于切割部到切割輪1的周?chē)拈g距。纖維束的未切斷的單個(gè)纖維逐漸地纏繞到切割輪上， 并且在下一次旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著后來(lái)增高的擠壓力被切斷。為了防止發(fā)生過(guò)度的刀具斷裂，應(yīng)該 盡可能不要讓橫向力作用于切割部。為此，進(jìn)入切割輪1的纖維束5的速度與刀具2在切 割部上的圓周速度同步。
[0038] 本發(fā)明的第一實(shí)施方式在圖2至圖4中得以描述。
[0039] 在圖2中，切割輪1和纖維束5僅僅象征性地示出。這個(gè)圖示出了擠壓輥6的位 置，擠壓輥利用它的外周靠在分度盤(pán)2a上。正如之前展述的那樣，缸8負(fù)責(zé)產(chǎn)生必要的擠 壓力，擠壓力通過(guò)操作桿11施加到