[发明专利]丝束切断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于切断丝束的装置。

背景技术

由专利申请EP 0305057 A2已知一种普通类型的丝束切断装置。其中丝束从两个对滚的轮子之间穿过。在此，所述轮子中用作刀具载体的一个轮子具有多个刀片，所述刀片的切削刃垂直于丝束的行进方向定向。第二个轮子的功能是将丝束压紧在切削刃上以使丝束被切成多个小段。在专利申请EP 0305057 A2所示的装置中，刀具载体和压紧轮的旋转轴线平行定向，使得这两个轮子在其外圆周上对滚。在此，刀片的切削刃沿切向设置。

而未审公开的专利申请DE 10242553 A1公开了压紧轮相对于刀具载体的另一种定向，其中轴线相交成锐角。这里压紧轮和刀具载体的端面对滚，而刀片的切削刃径向布置。这里丝束在所述端面间穿过并被切碎。

基本上，在丝束切断装置运行时存在刀片的切削刃受到磨损的问题。该磨损特别是由丝束中的硬质材料杂质造成的。虽然可像实际中常见的那样在运行一定时间后更换切削刃，但这会由于与此有关的运行中断而导致成本上升。因此，希望能根据需要更换切削刃。为此，专利申请EP 0305057A2中推荐一测力装置，通过它测量作用在刀具载体和压紧轮之间的力。在所测得的力和切削刃的磨损之间存在明显的关系，因此可以监测切削刃的磨损情况。

在EP 0305057 A2所示的装置中，压紧轮的轴支承在一朝压紧方向移动的摇臂上。这里压紧力通过设置在力流内并测量压紧力的测力传感器直接传递。

在丝束切断装置的开发中显示，DE 10242553 A1所示的刀具载体和压紧轮的布局是有利，因此优选采用。但是不可能在这种结构中内置类似于EP 0305057 A2中所述的简单且有效的测力装置。此外，在刀具载体和压紧轮之间作用有会使测量结果出错的摩擦力。在优选结构中特别会出现这种情况。

发明内容

因此本发明的目的是，对在DE 10242553 A1中所示的刀具载体和压紧轮装置提供一种简单且有效的测量装置，它检定切削刃的磨损。按照本发明，该目的这样实现，即，将刀具载体连接到一传感器系统，该传感器系统由一个或多个检测切削工艺中发出的固体声的固体声传感器构成。

固体声是指在部件内传播的瞬时声波。该声波是由丝束的单根单丝的切断工艺(过程)造成的能量的冲击式释放所激发的。单丝的切断工艺引发典型频谱内的固体声。如果刀片的质量特别是锋利度由于刀刃的磨损或局部破裂造成的刀刃形状而发生变化，则会对发出的固体声产生影响，这同样改变其在频谱内的能量分布。本发明的优点在于，传感器可方便地安装，而不必直接或间接地设置在力流内。只要传感器良好传导固体声地与刀片连接便足够了。一种特别是在高频范围内将机械振动转变成电信号的振动传感器适合于固体声测量。

因此，在一种优选实施方式中，使一个或多个固体声传感器直接与刀具载体连接。能良好传导固体声地与刀片连接是可检测由切断工艺发出的固体声的前提。

在一种实施方案中，每个刀片配设一个传感器。它使刀片和传感器之间由于空间上靠近传感器而可以建立良好传导固体声的连接。此外，这样可特别好地通过单个刀片检测变化的信号。在另一种实施方案中，每个传感器分别配设于一组刀片。这可以显著降低传感器的成本。

在另一种特别经济的实施方案中，刀具载体配设有一个共同的传感器，该传感器同时监测所有刀片。这种实施方案利用这样的事实，即在运行时始终只有部分刀片参加切断工艺，因此尽管如此可以足够精确地测量。

本发明一种有利的改进考虑将固体声传感器与一评估系统连接。该评估系统监测固体声传感器的信号，以发现在切割刃磨损或刀片破裂(断裂、碎裂)时出现的特征。

一种通过固体声传感器监测上述装置的刀片状态的方法包括：在测量固体声后首先求出表征切断工艺的特征性特征量。这种特别合适的特征量可通过刀具载体的结构和固体声传感器的布局得出，并可由信号处理专业人员根据经验确定。在此，特别应获取其信号强度随磨损的加剧或由于刀片的小的局部缺口变化的频率区。对于在刀片出现破裂时由于破裂过程而永久或短时间地变化的频率区也一样。在选择频率区时应该考虑固体声的干扰源，例如滚柱轴承，并且在需要时将它们从待分析的频谱中排除。

将这样形成的特征量，例如一定频带内的信号功率，连续地与一比较值或比较区进行比较，并在出现偏差(偏离)时发出故障信号。

在本方法的一种优选扩展中，将对应于同一刀片的前次测量的特征量用作比较值。该特征量可例如由测量结果的平均值构成。这样可以检测切断特征的长期变化。