專利名稱：具有變化的切割區(qū)域的切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由控制裝置控制的切割機(jī)的運行方法，-其中該切割機(jī)具有刀夾，切割刀保持在該刀夾上，該切割刀具有在刀刃長度上延伸的刀刃，-其中在多個切割過程期間，切割刀分別沿各個切刀運動軌跡引導(dǎo)穿過各個待切開的材料，從而切割刀利用其刀刃的切割區(qū)域切開各個待切開的材料，-其中切割區(qū)域具有切割區(qū)域長度，該切割區(qū)域長度僅為刀刃長度的一小部分，-其中在多個切割過程期間由控制裝置通過電動控制將刀夾這樣定位在不同的位置處，即切割區(qū)域的位置在多個切割過程期間沿著刀刃在調(diào)節(jié)區(qū)域上變化，該調(diào)節(jié)區(qū)域比切割區(qū)域大。本發(fā)明還涉及一種用于切割機(jī)的控制裝置的控制程序，其中該控制程序包括機(jī)器代碼，該機(jī)器代碼能由控制裝置直接執(zhí)行，并且通過控制裝置執(zhí)行機(jī)器代碼導(dǎo)致了，控制裝置根據(jù)前述運行方法控制切割機(jī)。本發(fā)明還涉及一種用于切割機(jī)的控制裝置，其中利用這樣一種控制程序?qū)刂蒲b置進(jìn)行編程，從而該控制裝置在運行中基于對控制程序的機(jī)器代碼的執(zhí)行實施這種運行方法。本發(fā)明還涉及一種切割機(jī)，-其中該切割機(jī)具有刀夾，切割刀保持在該刀夾中，該切割刀具有在刀刃長度上延伸的刀刃，-其中切割機(jī)具有這種控制裝置。
背景技術(shù)：
切割刀用于切割很多不同的材料，例如用于切割紡織物、金屬或食品。為了切割各種材料，亦即為了使切割刀沿著切刀運動軌跡運動，需要切割力。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的是，在切割過程期間利用超聲波激勵刀夾進(jìn)行振動，從而在多個切割過程期間使切割區(qū)域的位置沿著刀刃以振幅振蕩。通過這種做法可以減小切割力，通常甚至顯著減小切割力。切割力的減小可以達(dá)到75%。在現(xiàn)有技術(shù)中，切割區(qū)域在切割過程期間通常保持不變。這樣導(dǎo)致，切割刀始終以相同位置接合。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在切割區(qū)域中磨損達(dá)到或超出預(yù)定的程度時，切割刀被認(rèn)為損壞。由DE102004061117A1已知了前述類型的運行方法。在該方法中，刀片可旋轉(zhuǎn)地布置在支架中并連續(xù)地或不連續(xù)地電動地旋轉(zhuǎn)，以便使出現(xiàn)的磨損分布在刀片的整個圓周上。由DE10220166A1已知了一種用于機(jī)床的基于計算機(jī)的控制方法。在該控制方法的范疇中，為控制計算機(jī)預(yù)先給定一種控制指令，基于該控制指令應(yīng)該在相關(guān)的區(qū)域內(nèi)以切削加工的方式處理工件?？刂朴嬎銠C(jī)根據(jù)控制指令自動地確定多個移動運動，基于該移動運動在所述區(qū)域中分別越過部分高度以及整體越過期望的總高度處理工件。控制計算機(jī)這樣確定移動運動，即部分高度改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，實現(xiàn)多種可能性，借助于這些可能性可以通過極其簡單的方式延長切割刀的壽命。壽命是切割刀可以使用-從新的切割刀安裝開始-直至切割刀損壞的運行時間。該目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的運行方法實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求2至12的主題是根據(jù)本發(fā)明的運行方法的有利的設(shè)計方案。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計為，這樣設(shè)計前述類型的運行方法，即由控制裝置交替地改變刀
夾的位置?？赡艿氖牵诙鄠€切割過程期間除了電動定位之外還利用超聲波激勵刀夾進(jìn)行振動，從而在多個切割過程期間使切割區(qū)域的位置沿著刀刃以振幅振蕩。在這種情況下，本發(fā)明的優(yōu)點(磨損分布在調(diào)節(jié)區(qū)域上)和現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(減小所需的切割力)結(jié)合起來。通常振幅小于-大多數(shù)情況下甚至顯著小于-切割區(qū)域長度。刀夾的電動定位的方向可以根據(jù)需要確定。刀夾的電動定位優(yōu)選沿著刀刃的走向進(jìn)行。因為在這種情況下，當(dāng)?shù)秺A定位不同時，切割點相對于待切開的材料不移動?？梢愿鶕?jù)需要確定用于改變刀夾的位置的精確的做法。例如，刀夾的位置在各個切割過程期間可以由控制裝置保持不變，但是在切割過程之間改變。可替換地，在各個切割過程期間也可以由控制裝置改變刀夾的位置。當(dāng)在各個切割過程期間改變刀夾的位置時，刀夾的位置可以由控制裝置連續(xù)改變。可替換地，刀夾的位置也可以由控制裝置階梯式(stufenweise)改變?？梢愿鶕?jù)需要確定調(diào)節(jié)區(qū)域?？赡艿氖牵刂蒲b置的調(diào)節(jié)區(qū)域可以固定地預(yù)先給定。優(yōu)選由使用者將控制裝置的調(diào)節(jié)區(qū)域預(yù)先給定為參數(shù)。可能的是，由控制裝置不斷地改變刀夾的位置?？商鎿Q地，也可能僅當(dāng)使用者為控制裝置預(yù)先給定釋放指令時，控制裝置才改變刀夾的位置。此外，該目的還通過前述類型的控制程序?qū)崿F(xiàn)，其中通過控制裝置處理機(jī)器代碼導(dǎo)致了，控制裝置按照根據(jù)本發(fā)明的運行方法控制切割機(jī)。此外，該目的還通過前述類型的控制裝置實現(xiàn)，其中利用根據(jù)本發(fā)明的控制程序?qū)刂蒲b置進(jìn)行編程。此外，該目的還通過前述類型的切割機(jī)實現(xiàn)，其中控制裝置根據(jù)本發(fā)明設(shè)計。


聯(lián)系下文結(jié)合附圖對實施例的詳細(xì)描述，使本發(fā)明的上述特性、特征和優(yōu)點以及實現(xiàn)它們的方式和方法變得更明白和更容易理解。附圖示意性示出:圖1示出切割機(jī)和待切開的材料；圖2以側(cè)視圖示出圖1中的一部分；圖3示出待切開的材料；
圖4示出切割區(qū)域的位置的振蕩的可能的時間曲線；以及圖5至7示出切割區(qū)域的位置的可能的電動的變化。
具體實施例方式根據(jù)圖1，切割機(jī)具有刀夾I。切割刀2保持在刀夾I中。根據(jù)圖2，切割刀2具有刀刃3。刀刃3在刀刃長度L上延伸。應(yīng)借助于切割刀2沿切刀運動軌跡5-參見圖3-切開待切開的材料。切割機(jī)例如可設(shè)計為機(jī)床。切割機(jī)由作為切割機(jī)的組成部分的控制裝置6控制?？刂蒲b置6設(shè)計為可由軟件編程的控制裝置、例如設(shè)計為數(shù)字控制裝置(CNC)。利用控制程序7對控制裝置6進(jìn)行編程?？刂瞥绦?包括機(jī)器代碼8，可由控制裝置6直接執(zhí)行該機(jī)器代碼。通過控制裝置6執(zhí)行機(jī)器代碼8導(dǎo)致了，控制裝置6在運行中按照隨后仍將詳述的運行方法控制切割機(jī)。根據(jù)圖3，由控制裝置6控制的切割刀2沿著切刀運動軌跡5引導(dǎo)穿過待切開的材料4。由此切割刀2利用其刀刃3的切割區(qū)域9切開待切開的材料4。切割區(qū)域9具有切割區(qū)域長度I。根據(jù)圖3，該切割區(qū)域長度I僅為刀刃長度L的一小部分。在這種情況下，概念“一小部分”并不表示，切割區(qū)域長度I和刀刃長度L的比例為1:n，其中η是大于I的整數(shù)。相反，概念“一小部分”更多地表示，切割區(qū)域長度I僅為刀刃長度L的一個小的部分，即刀刃長度L是切割區(qū)域長度I的多倍，例如5倍、8.3倍或
9.7倍。當(dāng)然所述的數(shù)值僅應(yīng)理解為純粹示例性的。在切開圖1至3中示出的材料4之后，借助于切割刀2切開另一種材料，隨后切開再另一種材料，隨后切開又另一種材料，等等。這種情況一直持續(xù)，直至切割刀2損壞且必須更換。分別被切開的材料4可以根據(jù)類型和厚度是分別相同的材料，例如始終是厚度為d=l.0mm的銅片。然而，上述給出的材料無論是類型(銅)還是厚度(1.0mm)都應(yīng)理解為純粹示例性的。然而，與具體的切開的材料4無關(guān)，通過待切開的材料4的厚度d結(jié)合刀刃3與待切開的材料4形成的角度α得到切割區(qū)域長度I。對應(yīng)于圖1和2的圖示，在現(xiàn)有技術(shù)中常見的是，在切割過程期間利用超聲波US激勵刀夾I進(jìn)行振動。通常對應(yīng)于圖2的圖示-參見那里豎直的雙箭頭-這種激勵與切割刀2的各個移動方向X正交地進(jìn)行。此外，振動方向通常與待切開的材料4的橫向延展正交。與激勵的準(zhǔn)確類型無關(guān)地，切割區(qū)域9的位置在切割過程期間由于超聲波激勵沿著刀刃3以振幅A振蕩。圖4-和圖5至7—樣-示出切割區(qū)域9的中心位置。對應(yīng)于圖4的圖示，振幅A無論如何都顯著小于切割區(qū)域長度I。通常振幅A僅為若干微米，例如10微米至20微米。振蕩也可以在本發(fā)明的范疇中實現(xiàn)。與切割區(qū)域9的位置是否由于利用超聲波US的激勵以振幅A振蕩無關(guān)，在多個切割過程期間由控制裝置6通過相應(yīng)的電動控制使刀夾I這樣定位在不同的位置P處，即在多個切割過程期間使切割區(qū)域9的位置沿著刀刃3在調(diào)節(jié)區(qū)域10上變化。在此根據(jù)圖5至7，調(diào)節(jié)區(qū)域10比切割區(qū)域9大。也就是說通過控制裝置6有針對性地以調(diào)節(jié)位置的方式控制刀夾1，即借助于切割機(jī)的相應(yīng)的調(diào)節(jié)位置的驅(qū)動裝置實現(xiàn)刀夾I的電動定位。該驅(qū)動裝置可以是一種驅(qū)動裝置，利用該驅(qū)動裝置無論如何、也就是說即使在現(xiàn)有技術(shù)中，也可調(diào)節(jié)刀夾I。相反地，絕對地激勵超聲波振動。無論是其相位還是其精確的振幅A通常都不是精確已知的且重要性低。對于電動地改變刀夾I的位置P來說，多種不同的策略都是可行的。例如根據(jù)圖5可以在各個切割過程期間由控制裝置6使刀夾I的位置P保持不變，但是在單個切割過程之間變化?？商鎿Q地，根據(jù)圖6和7也可以在各個切割過程期間由控制裝置6改變刀夾I的位置P。當(dāng)在各個切割過程期間改變刀夾I的位置P時，可以由控制裝置6根據(jù)圖6中的曲線Kl和K2連續(xù)改變刀夾I的位置P?？商鎿Q地，也可以由控制裝置6根據(jù)圖7中的曲線K3階梯式改變刀夾I的位置P。在這種情況下，概念“階梯式”表示，在相對較短的時間段期間，刀夾I的位置P嚴(yán)格地單調(diào)改變且隨后在顯著較長的時間段期間保持不變?？梢愿鶕?jù)需要確定階梯高度H。階梯高度優(yōu)選至少和切割區(qū)域長度I 一樣大，優(yōu)選略大于切割區(qū)域長度1，參見圖7中的相應(yīng)圖示。-參見圖5和7中的相應(yīng)圖示以及圖6中的曲線K1-，可以由控制裝置6單調(diào)地改變刀夾I的位置P。可替換地，可以由控制裝置6交替地改變刀夾I的位置P。這在圖6中以曲線K2示出。涉及圖5的類似的做法也是可能的。當(dāng)然，圖6中示出的刀夾I的位置P的正弦形變化僅是純粹示例性的。也可以是其它變化，例如根據(jù)三角曲線或根據(jù)鋸齒形的變化?？梢怨潭ǖ仡A(yù)先給定控制裝置6的調(diào)節(jié)區(qū)域10。然而，優(yōu)選由使用者11為控制裝置6預(yù)先給定參數(shù)P，該參數(shù)P確定了調(diào)節(jié)區(qū)域10。在這種情況下，在確定調(diào)節(jié)區(qū)域10時以及進(jìn)而確定刀夾I的位置P時，考慮控制裝置6的預(yù)先給定的參數(shù)P?？梢允冀K根據(jù)上述根據(jù)本發(fā)明的做法由控制裝置6控制切割機(jī)。可替換地，控制裝置6也可以檢查，是否根據(jù)圖1中的圖示由使用者11為控制裝置6預(yù)先給定了釋放指令F。在這種情況下，僅當(dāng)使用者11為控制裝置預(yù)先給定了釋放指令F時，控制裝置6才改變刀夾I的位置P。可以根據(jù)需要選擇刀夾I的定位的方向。例如，可以沿刀夾I的超聲波振動被激勵的同一個方向進(jìn)行定位。同樣還可以與待切開的材料4正交地進(jìn)行刀夾I的定位。必要時該方向還可以與超聲波振動的方向相符。優(yōu)選地，刀夾I的電動定位-參見圖2中的箭頭12-沿著刀刃3的走向進(jìn)行。然而，原則上其它方向也是可以的。本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點。刀具2的壽命尤其可以由于本發(fā)明而顯著延長。這是由于基本上完全充分利用了刀刃長度L來切開材料4。盡管通過優(yōu)選的實施例進(jìn)一步詳細(xì)闡釋并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不受公開的例子的限制，且只要不離開本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中推導(dǎo)出其它變型。
權(quán)利要求
1.一種用于由控制裝置(6)控制的切割機(jī)的運行方法， -其中所述切割機(jī)具有刀夾(1)，切割刀(2)保持在所述刀夾中，所述切割刀具有在刀刃長度(L)上延伸的刀刃(3)， -其中在多個切割過程期間，所述切割刀(2)分別沿各個切刀運動軌跡(5)引導(dǎo)穿過各個待切開的材料(4)，從而所述切割刀(2)利用其刀刃(3)的切割區(qū)域(9)切開所述各個待切開的材料(4)， -其中所述切割區(qū)域(9)具有切割區(qū)域長度(1)，所述切割區(qū)域長度僅為所述刀刃長度(L)的一小部分， -其中在所述多個切割過程期間由所述控制裝置(6)通過電動控制將所述刀夾(I)這樣定位在不同的位置(P)處，即所述切割區(qū)域(9)的位置在所述多個切割過程期間沿著所述刀刃(3)在調(diào)節(jié)區(qū)域(10)上變化，所述調(diào)節(jié)區(qū)域比所述切割區(qū)域(9)大， -其中由所述控制裝置(6)交替地改變所述刀夾(I)的所述位置(P)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運行方法，其特征在于，在所述多個切割過程期間除了電動定位之外還利用超聲波激勵所述刀夾(I)進(jìn)行振動，從而在所述多個切割過程期間使所述切割區(qū)域(9)的位置沿著所述刀刃(3)以振幅(A)振蕩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運行方法，其特征在于，所述振幅(A)小于所述切割區(qū)域長度(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的運行方法，其特征在于，所述刀夾(I)的所述電動定位沿著所述刀刃(3)的走向進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的運行方法，其特征在于，所述刀夾(I)的所述位置(P)在各個所述切割過程期間由所述控制裝置(6)保持不變，但是在所述切割過程之間改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的運行方法，其特征在于，所述刀夾(I)的所述位置(P)在所述各個切割過程期間由所述控制裝置(6)改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運行方法，其特征在于，所述刀夾(I)的所述位置(P)由所述控制裝置(6)連續(xù)改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運行方法，其特征在于，所述刀夾(I)的所述位置(P)由所述控制裝置(6)階梯式改變。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的運行方法，其特征在于，由使用者(11)將所述控制裝置的所述調(diào)節(jié)區(qū)域(10)預(yù)先給定為參數(shù)(P)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的運行方法，其特征在于，僅當(dāng)所述使用者(11)為所述控制裝置(6)預(yù)先給定釋放指令(F)時，所述控制裝置(6)才改變所述刀夾(I)的所述位置(P)。
11.一種用于切割機(jī)的控制裝置(6)的控制程序，其中所述控制程序包括機(jī)器代碼(8)，所述機(jī)器代碼能由所述控制裝置(6)直接執(zhí)行，并且通過所述控制裝置(6)執(zhí)行所述機(jī)器代碼導(dǎo)致了，所述控制裝置(6)按照根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的運行方法控制所述切割機(jī)。
12.一種用于切割機(jī)的控制裝置，其中利用根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制程序(7)對所述控制裝置進(jìn)行編程，從而所述控制裝置在運行中基于對機(jī)器代碼的執(zhí)行，按照根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項所述的運行方法控制所述切割機(jī)。
13.—種切割機(jī)， -其中所述切割機(jī)具有刀夾(1)，切割刀(2)保持在所述刀夾中，所述切割刀具有在刀刃長度(L)上延伸的刀刃(3)， -其中所述切割機(jī)具有控制裝置(6)， -其中所述控制 裝置(6)根據(jù)權(quán)利要求12所述地設(shè)計。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割機(jī)，其具有刀夾(1)，切割刀(2)保持在該刀夾中。切割刀(2)具有在刀刃長度(L)上延伸的刀刃(3)。在多個切割過程期間，切割刀(2)分別沿各個切刀運動軌跡(5)引導(dǎo)穿過各個待切開的材料(4)，從而切割刀(2)利用其刀刃(3)的切割區(qū)域(9)切開各個待切開的材料(4)。切割區(qū)域(9)具有切割區(qū)域長度(l)，該切割區(qū)域長度僅為刀刃長度(L)的一小部分。在多個切割過程期間由控制裝置(6)通過電動控制將刀夾(1)這樣定位在不同的位置(p)處，即切割區(qū)域(9)的位置在多個切割過程期間沿著刀刃(3)在調(diào)節(jié)區(qū)域(10)上變化。調(diào)節(jié)區(qū)域(10)比切割區(qū)域(9)大。
文檔編號B26D5/00GK103192421SQ20121057611
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者安德烈亞斯·哈瑟, 斯文·陶施曼 申請人:西門子公司