[发明专利]用于预测锯带的剩余使用寿命的方法以及带锯机

说明书

本公开涉及一种用于预测带锯机中的锯带的剩余使用寿命的方法，其中在所述带锯机运行期间借助至少一个传感器装置来监测夹紧在带锯机中的锯带的行为或属性，并且使用根据所述传感器装置的测量信号确定的锯带的行为或属性随时间的变化来预测带断裂的时间点。利用所述至少一个传感器装置、通过检测所述带锯机的、与所述锯带有效连接的构件上的变化来间接监测所述锯带的行为或属性。

技术领域

本公开涉及一种根据方案1的用于预测带锯机中的锯带的剩余使用寿命的方法以及一种带锯机，所述带锯机具有锯带以及用于所述锯带的张紧装置，所述锯带绕至少两个行走轮回转，并在它们之间张紧，所述张紧装置作用在至少一个行走轮上，并通过改变所述行走轮之间的距离来保持所述锯带的张力基本恒定。

背景技术

现有类型的方法能够通过以下方式预测带锯机的锯带的剩余使用寿命，即在所述带锯机运行期间借助至少一个传感器装置来监测夹紧在带锯机中的锯带的行为或选取的属性。所述锯带的行为或选取的属性随时间的变化可以根据所述传感器装置的测量信号来确定，并且使用这种变化来预测带断裂的可能的或最早的时间点。

在现有类型的带锯机中，必须张紧回转的锯带，以便能够获得理想的锯切效果。绕至少两个、通常是正好两个行走滚轮回转的锯带借助可调节的行走轮来张紧，即在将所述锯带放置在行走轮上之后，将所述可调节的行走轮向外移动，以张紧所述锯带。特别是在金属锯的情况下，由于工件的高切削阻力，带张力必须设置为相对较高的机械张力。

在运行期间，特别是由于锯带绕行走轮转向时的交变弯曲载荷，所述锯带在张力作用下承受了较高的机械张力。由于工件中期望的切口的平面通常不平行于行走轮的轴，因此，来自所述行走轮的锯带也必须旋转入切割平面中，并在离开切割区域之后再次从切割平面旋转出。后者是借助带引导件完成的，在所述带引导件上会产生额外的交变弯曲载荷。

锯带上的机械载荷会随着时间的流逝而导致材料疲劳，所述材料疲劳表现为带材料中的微裂纹，其中所述微裂纹的数量和长度会随着时间的流逝而增加，直到所述锯带断裂，尤其是在载荷下。

但是，应该避免在锯切过程期间的带断裂，因为如果锯带在载荷下断裂，则发生事故的风险会特别高，因为工件可能会损坏并且因此无法将断裂的锯带从切割通道中移除。因此，需要在锯切过程开始之前预测锯带是否能够经受住下一次锯切过程而不断裂，对于金属锯而言，下一次锯切过程通常持续几分钟，但有时也会持续一到两个小时。

在自动锯切操作中，预测锯带的剩余使用寿命的需求变得尤其迫切。显而易见的是，例如，在应该要进行无人锯切的夜班开始时的带断裂会造成严重损坏，单单由此导致的长时间停机就可以导致生产的严重损失。

经验表明，根据典型的锯带使用寿命和已经执行的锯切过程来预测锯带的剩余使用寿命几乎没有提供任何可用的结果，因为即使在许多相同类型的锯带中，制造公差也会导致带使用寿命有很大的差异。

定期检查锯带是否存在可见裂纹也被证明是不切实际的，特别是必须为此中断生产。

因此，在DE 10 2018 118 369 A1中提出了通过以下方式预测带锯机中的锯带的剩余使用寿命，即在带锯机运行期间借助感应、电容、触觉或光学传感器监测在带锯机中夹紧的锯带的振动行为。在带断裂之前的一段时间，锯带的振动运动似乎在选取的频率范围内增强，因此对振动行为的相应变化的识别会触发即将发生带断裂的警告信号。

但是，锯带在运行期间的振动行为会受到许多不同的影响变量和边界条件的影响。因此，很难再现如何通过锯带振动幅度的变化来预测锯带的剩余使用寿命。可以追溯为要检测的材料疲劳的振动效果会与其它原因引起的振动和振动变化叠加。

另外，在恶劣的环境条件下，用于在带锯机运行期间监测在带锯机中夹紧的锯带的振动特性的传感器容易发生故障并需要大量维护，或者必须高成本地专门定制。

发明内容