[发明专利]用于以可变凹口角度切割的可自动调节的系统

说明书

一种用于在刀具与基材之间的相对运动期间切割基材的刀具组件，该组件包括刀具，该刀具具有远侧刀具刀片和附接到固持器上的近侧刀具轴，该固持器可绕垂直于基材的第一轴线旋转以限定切割方向角度。固持器还被配置为使刀具刀片围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转，以相对于第一轴线形成凹口角度。凹口角度优选地在角度范围内是自动可无限调节的。可选地，固持器还可以被配置为使刀具刀片围绕垂直于由刀具刀片限定的平面的第三轴线旋转，以调节刀具刀片相对于基材的攻角。

背景技术

在加工需要折叠的较厚材料(例如塑料或纸槽纹芯板(单壁、双壁和三壁)，比如瓦楞纸板、纸或塑料蜂窝板、泡沫板、弹性印刷制板(flexographic clichés)、实心纸板和展示板)的过程中，可以使用能够在材料中产生倾斜切口的特殊刀具组件。例如，如图1所描绘的，单壁槽纹芯板(例如，瓦楞纸板)100包括设置在衬里110、120之间的槽纹130。用倾斜刀片从底部衬里110正上方的两个相反方向执行两次切割，将在切割部分被移除之后在材料中产生V形槽140，也称为V形凹口或V形切口。因此，通过切割两条45°线，可以在最终产品中实现90°折叠。

商用切割系统，比如Esko Kongsberg C系列系统，其细节通过引用结合于此，被配置为在刀具与基材之间的相对运动期间切割基材。这种系统可以包括可选的V形凹口刀具组件，每个刀具组件被配置为以特定角度(例如，15°、22,5°、30°和45°)切割。因此，前述刀具允许使用者形成对应的(例如30°、45°、60°和90°角)。然而，如果在一项工作中需要多于一个角度，操作者必须暂停生产，并手动将适配器从一个角度改变到另一角度。另外，可用的角度通常是预定的，不能任意选择。

因此，需要一种改进的切割系统，其切割角度灵活性更大和/或更容易/更快地从一种切割类型或切割角度改变到另一种切割类型或切割角度。

发明内容

本发明的一个方面包括一种刀具组件，该刀具组件用于在刀具与基材之间的相对运动期间切割基材。组件包括刀具，该刀具具有刀具刀片和附接到刀具固持器上的近侧刀具轴。刀具固持器可围绕垂直于基材的第一轴线旋转，以限定切割方向角度。刀具固持器还被配置为使刀具刀片围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转以相对于第一轴线形成凹口角度。凹口角度优选地在角度范围内可无限调节，比如关于第一轴线从-60度到+60度对称。刀具组件优选地在垂直于基材的Z方向上是可调节的。刀具固持器还可以可选地被配置为使刀具刀片围绕垂直于由刀具刀片限定的平面的第三轴线旋转，围绕第三轴线的旋转将刀具刀片相对于基材的攻角调节到期望的范围内。

切割系统可以包括如本文中所描述的刀具组件和控制系统，该切割系统具有用于引起刀具组件与基材之间相对运动的装置，该控制系统用于控制相对运动的方向、切割方向角度和凹口角度。控制系统可以是可编程的，以相对于基材的厚度定位刀具刀片的远端，可操作以从基材的顶表面到底表面完全穿透或不完全穿透基材的厚度并形成零凹口角度和非零凹口角度，包括以非零凹口角度执行多次切割操作，从而在基材中形成不完全穿透基材的V形凹口。控制系统可以被配置为允许选择距基材的顶表面期望距离的刀具角度枢轴点作为与刀具相关的运动学的不变参考点，第二和第三旋转轴线在刀具角度枢轴点处相交。枢轴点可以在包括位于基材的顶表面上的至少第一点和位于基材的底表面上的至少第二点的范围内选择，使得基材中相对于参考点的切割线与刀具凹口角度无关。

在一些实施例中，控制系统还可以被配置为基于2D设计文件中的信息来控制刀具组件的操作，包括基于2D设计文件中的线的位置来选择刀具组件的切割方向角度和相对运动方向，并且基于2D设计文件中的线特性(比如线类型、线颜色或线宽度)来选择凹口角度、攻角或其组合的值。一个或多个2D设计文件线特性可以与自定义角度值相关联，并且可以为多个常用值(例如，0°、15°、22,5°、30°和45°)预定义其他线特性。

在其他实施例中，控制系统可以被配置为基于3D设计文件中的信息来控制刀具组件的操作，其中，切割方向角度、相对运动方向和凹口角度是从3D设计文件中定义的3D切割形状得出的，并且攻角由3D设计文件中表示的切割表面特性来定义。