BE1023456B1

BE1023456B1 - Snijinrichting en -methode

Info

Publication number: BE1023456B1
Application number: BE2016/5172A
Authority: BE
Inventors: Rik ROOSE
Original assignee: Fit Things Nv
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-03-27
Also published as: AU2022204063A1; KR102642986B1; AU2016397064B2; EP3426430A1; AU2016397064A1; US20240042548A1; WO2017153825A1; US11839932B2; CN114589417A; CN109070273B; IL261542A; BR112018068287A2; KR20180122627A; US20190054564A1; JP2019509899A; CN114589417B; BR112018068287B1; MX2018010774A; CN109070273A; CA3016725A1

Abstract

De huidige uitvinding betreft een verbeterde snijinrichting en een verbeterde snijmethode, specifiek voor het bewerken en snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton of andere, waarbij de vellen op een stabiele manier aangevoerd en bewogen worden langs een eerste richting, en een lasersnij-eenheid (of minstens de resulterende laserstralen) bewogen worden langsheen een tweede, substantieel loodrechte richting, waarbij door coördinatie van de twee bewegingen een gewenste snede gemaakt wordt in de vellen.

Description

SNIJINRICHTING EN -METHODE

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een verbeterde lasersnijmachine voor het bewerken van vellen van een stijf materiaal, onder meer (golf)karton en/of andere. De uitvinding heeft verder betrekking op een verbeterde werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, onder meer golfkarton en/of andere.

STAND DER TECHNIEK

De industrie en diensten biedt historisch gezien steeds meer mogelijkheden tot (thuis)levering op van pakjes en pakketten. Hiervoor dient vaak beroep gedaan te worden op voorafbepaalde formaten van pakketten, aangezien niet in elke locatie waar pakketten gemaakt en/of verzonden worden (bijvoorbeeld postkantoren) de mogelijkheden voorzien zijn om pakketten van een groot aantal formaten te voorzien. Meestal is dan ook slechts een beperkt aantal formaten aanwezig en nemen deze zodoende veel meer plaats in dan de inhoud van het pakket rechtvaardigt. De aanvrager merkt hiertoe op dat in vele commerciële situaties ruwweg 40% van laadruimtes van pakketleveringsvoertuigen niet nuttig gebruikt wordt, wat economisch gezien zeker niet wenselijk is, alsook op vlak van efficiëntie (mogelijke vertragingen en daaraan hangende kosten, meer ritten nodig voor vervoeren van pakketten, hogere kosten voor grotere pakketten dan strikt noodzakelijk, ...). Een oplossing hiertoe is dan ook het voorzien van een groter aanbod aan pakketformaten. Dit kan enerzijds een grote investering zijn zonder dat het zeker is dat deze formaten allemaal gebruikt worden, en in de praktijk zal dan in de meeste situaties nog steeds een keuze moeten gemaakt worden voor een (misschien iets breder) basisaanbod aan formaten. Een praktischere oplossing lijkt dan ook het mogelijk maken van het in situ custom-made creëren van een gewenst pakketformaat. Dit leidt dan weer tot de noodzaak van een aanwezige snijmachine die programmeerbaar is om een breed spectrum aan vormen uit te snijden uit vellen van stijf materiaal zoals karton of andere stoffen.

Een voorbeeld van een gekend systeem is omschreven in US 7,045,740, waarin een lasersnijsysteem beschreven is met een transportbaan geschikt voor het vervoeren van materialen langsheen een transportrichting in de twee zinnen van de transportrichting, en een lasersnij-eenheid die materiaal op de transportbaan kan bewerken. De uitvinding schiet echter tekort op een aantal vlakken, zoals veiligheid, praktische toepasbaarheid, het gepast aanbieden van de te snijden materialen aan de lasersnij-eenheid en andere.

Een tweede voorbeeld van een gekend systeem is te vinden in EP 0,224,113. Dit document beschrijft echter een meer industriële toepassing en is geenszins geschikt om in een publieke ruimte gezet te worden. Bovendien is de uitvinding van het document gefocust op het snijden van composietmaterialen en is het geenszins de intentie om een dergelijk apparaat in een kantooromgeving of publieke ruimte te plaatsen.

Een probleem met deze en andere gekende systemen is dat deze systemen dure en omvangrijke apparaten zijn, die vaak ook nog beperkt zijn qua toepasbaarheid (slechts een aantal formaten effectief aankunnen). Gezien het gewenst kan zijn een dergelijk systeem te voorzien op een groot aantal locaties, bijvoorbeeld postkantoren, dient daarom een economisch haalbaar alternatief voorzien te worden dat bovendien op een verantwoorde (volksgezondheid, veiligheid en dergelijke) wijze kan geplaatst worden op een dergelijke publieke locatie. Gekende systemen waarbij vellen van karton worden geplaatst op een lasersnijblad, waarna één of meerdere lasers de vellen bewerken volgens een ingestelde of opgegeven opdracht, schieten hierin te kort, aangezien deze zowel omvangrijk als duur zijn, en bovendien geschikt voor industriële settings, waarin al strengere veiligheidsvoorwaarden geëist worden die moeilijk in elke publieke ruimte (postkantoor) op een praktische wijze geïmplementeerd kunnen worden.

Een tweede aspect waarin de gekende systemen tekort schieten is flexibiliteit om met verschillende materialen om te gaan. Sommige vellen zijn dikker, dunner of hebben lokale oneffenheden (golfkarton) die voor een ander snijeffect kunnen zorgen. Omdat het belangrijk is het energieverbruik van de laser te beperken, is het cruciaal om te zorgen dat de vellen gesneden worden door de laserstralen in een brandpunt (dus waarbij het te snijden vel ongeveer op een brandpunt van de laserstraal gebracht wordt). Aangezien het om compacte systemen gaat, kan een kleine variatie in afstand tot de laserbron zorgen voor een grote verandering in overgebracht vermogen op het vel, waardoor de laser mogelijk een vel doorsnijdt waar het slechts de bedoeling was het vel te verzwakken, en dus enkel een laag weg te etsen, of omgekeerd.

Een eerdergenoemd probleem is het plaatsen van deze systemen in publieke ruimtes op een manier waarbij de gezondheid van aanwezigen of andere gebruikers niet in gedrang gebracht wordt. Het gebruiken van lasersnijmachines zorgt enerzijds voor ongewenste (schadelijke) gassen, maar ook voor rookontwikkeling, stof (zeker bij bewerken van karton, specifiek golfkarton). Deze situatie dient dan ook vermeden te worden in drukke ruimtes, waar werknemers bijvoorbeeld een volledige dag moeten doorbrengen. Een oplossing hiertoe kan zijn de lasersnijmachine onder te brengen in een afzonderlijke geventileerde ruimte, maar dit is vaak moeilijk door plaatstekorten, zeker in stedelijke omgevingen waar het moeilijk is om bureauruimte op te geven voor technische ruimte.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor ten minste enkele van bovenvermelde problemen.

Er is nood aan een verbeterde snijinrichting en snijmethode die zowel compact zijn en die gebruikt kunnen worden in (kantoor)werkomgevingen of publieke ruimtes op een veilige manier, en dit bij voorkeur bij zonder te hoge meerkost.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft in een eerste aspect een verbeterde inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, specifiek golfkarton, en dergelijke. Deze inrichting omvat volgende delen: a. een transportsysteem voor het gecontroleerd verplaatsen van de vellen langsheen een transportrichting van een invoer naar een uitvoer waarbij de vellen in een transportvlak liggen evenwijdig met de transportrichting, bij voorkeur waarbij het transportsysteem aangepast is om de vellen in beide zinnen van de transportrichting gecontroleerd te verplaatsen; b. een snijsysteem voor het bewerken van de vellen, waarbij het snijsysteem één of meerdere lasers omvat voor het produceren van één of meerdere laserstralen en één of meerdere optische systemen omvat voor het controleren van één of meerdere van de laserstralen zodanig dat minstens een deel van één of meerdere van de laserstralen het transportvlak snijden langsheen een straalrichting, waarbij minstens één van de optische systemen aangepast is om het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt te verplaatsen langs een snijrichting, waarbij de snijrichting in een vlak loodrecht op de transportrichting ligt en evenwijdig is met het transportvlak; waarbij het transportsysteem aangepast is om de vellen bij het verplaatsen op minstens twee aangrijppunten of aangrijpzones, bij voorkeur op 4 of meer aangrijppunten of aangrijpzones, klemmend aan te grijpen, zodanig dat een minimale variatie aanwezig is op de vellen in positie van de vellen ten opzichte van het snijsysteem langs de straalrichting, waarbij de straalrichting bij voorkeur substantieel loodrecht op het transportvlak staat.

Een eerste voordeel van de hierboven aangegeven inrichting is dat deze zeer compact te vervaardigen valt, gezien de laser (of het optische systeem) slechts in één dimensie dient te bewegen, wat bovendien ook veel eenvoudiger kan mogelijk gemaakt worden, in tegenstelling tot in twee dimensies bewegende componenten. Doordat de vellen echter aangestuurd en bewogen worden langsheen een tweede dimensie ten opzichte van de dimensie waarin de laser (of het optische systeem) beweegt, is het niet meer nodig om de laser (of het optische systeem) in twee dimensies te laten bewegen om zo het volledige vlak van het vel (of ander materiaal) te bewerken. Op deze wijze is het dan ook mogelijk om de inrichting op een beperkte oppervlakte op te stellen aangezien slechts op een zeer beperkte strook effectief bewerkingen worden uitgevoerd, en de vellen hierover heen en weer bewogen worden. Doordat de snijdende delen van de laserstralen bovendien slechts in één richting kunnen verplaatst worden en dus in één vlak liggen, is het eenvoudig om een transportsysteem te voorzien dat opening voorzien aan weerszijden van het transportvlak op deze posities, zodanig dat de laserstralen ongehinderd kunnen snijden.

In tegenstelling tot veel systemen uit de stand der techniek wordt in de uitvinding gebruik gemaakt van een laser voor het snijden. Dit vermindert enerzijds het vrijgekomen stof en afval, gezien de laser een zeer beperkte oppervlakte bewerkt, en eigenlijk vernietigt, terwijl aanliggende delen zeer weinig effect ondervinden hiervan, in tegenstelling tot mechanische snijsystemen, waarbij messen of zagen (of andere snij-onderdelen) instaan voor het snijden en voor veel spanningen en/of belasting zorgen op aanliggende delen van de te bewerken zones. Dit heeft niet alleen afval en stof als gevolg, maar zorgt bovendien ook voor een esthetisch minder verzorgd product, dat verder ook verzwakt kan zijn door kleine (micro-)scheuren door de veroorzaakte spanningen, die bij verder gebruik kunnen groeien en tot falen van het product kunnen leiden. Daarnaast laat het gebruik van een laser ook fijnere bewerkingen toe, zoals uitsnijden of inwerken van een zeer fijn patroon, en kunnen centrale openingen eenvoudig gemaakt worden in de vellen, wat veel moeilijker is de meeste alternatieve snijsystemen. De laser kan bijvoorbeeld een CO2 laser zijn, maar is hier zeker niet tot beperkt. Andere mogelijkheden hiertoe zijn bijvoorbeeld zogenaamde Nd:YAG-lasers, of fiber lasers. Bij voorkeur heeft de gebruikte laser een minimaal vermogen van 40 Watt, bij verdere voorkeur van 50 Watt, 55 Watt, 60 Watt, 65 Watt, zoals 75 Watt, 85 Watt, 100 Watt of meer. Waar nodig zullen de lasers voorzien worden van koeling, bijvoorbeeld vloeistofkoeling zoals waterkoeling. Bij voorkeur wordt ook een beschermkap voorzien voor de inrichting, in het bijzonder om de lasers af te schermen, bij verdere voorkeur zodanig dat, bij het openen van de beschermkap en/of blootstellen van de lasers, de inrichting automatisch stopgezet wordt. Bij voorkeur worden de bewogen componenten van het snijsysteem aangedreven door een stappenmotor.

Het transportsysteem is zoals aangegeven aangepast om de vellen te klemmen bij het verplaatsen. Dit verzekert enerzijds een exacte positionering van de vellen in het transportvlak zodanig dat de gewenste bewerkingen met de laser(s) uitgevoerd kunnen worden zoals daartoe opdracht gegeven is, en dit met een zeer hoge precisie. De klemming is verder ook bedoeld om uitwijkingen van de vellen in de straalrichting (of in een richting loodrecht op het transportvlak) te vermijden of minstens te minimaliseren. Zo wordt bijvoorbeeld verzekerd dat een vel strak gehouden wordt en er geen lokale bulten, plooien of andere ongewenste situaties optreden. Bij een lasersnijsysteem kan de afstand van het vel tot de laser ook een belangrijke factor zijn, zeker indien het soms gewenst is om het vel niet volledig door te snijden, maar enkel te verzwakken of etsen te maken hierin. Het zal gewenst zijn om de afstand die de laserstraal aflegt tot het vel, substantieel constant te houden zodanig dat geen correcties moeten doorgevoerd worden op de sterkte van de laserstralen (vermogensafregeling).

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een afzuigsysteem voor het afzuigen van onzuiverheden waaronder stof en/of rook. Het afzuigsysteem is hierbij zodanig geplaatst dat het afzuigsysteem zich dichter bij het transportsysteem bevindt dan de één of meerdere lasers. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het afzuigsysteem een buis of slang, waarbij de buis of slang een uitgang heeft aan de buitenzijde van de inrichting, om zodoende stof af te voeren uit de inrichting en mogelijke technische problemen te vermijden, alsook om veiligheidsoverwegingen (brandgevaar). Bij voorkeur omvat het afzuigsysteem minstens één kap en één of meerdere filters. Een mogelijke filter hierbij is een koolfilter (actief koolfilter).

Door een afzuigsysteem te voorzien kunnen ongewenste gasontwikkelingen en/of stof onmiddellijk verwijderd worden, in plaats van vrij te komen met mogelijke schadelijke effecten op mens, dier of omgeving (vervuiling, vlekken en dergelijk). Zoals gezegd is deze luchtvervuiling (alsook gewone vervuiling) in een kantooromgeving of publieke ruimte zeker te vermijden gezien er werknemers mogelijk gedurende lange tijd in ongezonde omstandigheden moeten aanwezig zijn zonder dat hiervoor voorzieningen zijn (of wenselijk zijn, het is immers niet de bedoeling dat postbeambten aan een loket met een gas- of stofmasker of veiligheidsbril moeten zitten). In industriële settings is hier meer flexibiliteit in, aangezien het daar om grotere ruimtes gaat, of er reeds andere veiligheidsvoorschriften zijn, of zijn er strengere algemene eisen qua ventilatie en dergelijke, de uitvinding beoogt echter een overal plaatsbaar systeem te voorzien. Doordat het snijsysteem beperkt is qua beweging langsheen één as (snijrichting), is het mogelijk om een afzuigsysteem of afzuigkap tot heel dicht bij de vellen (het transportvlak) te brengen zonder dat dit de werking hindert. Op deze manier kunnen op een zeer efficiënte manier alle onzuiverheden weggezogen worden. Bij voorkeur wordt lucht geblazen naar de optische systemen (minstens onderdelen daarvan) van de inrichting om de optische systemen die het laserlicht richten, substantieel stofvrij te houden, gezien daar brandsporen zouden kunnen ontstaan indien er stofdeeltjes op blijven hangen. Bij uitbreiding (of alternatief) wordt ook lucht geblazen naar een zone vlakbij het brandpunt van de laser (het punt waar het snijden effectief gebeurt), wat in combinatie met het afzuigsysteem voor een optimale ventilatie en afzuigen zorgt.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het transportsysteem een rollersysteem. Het rollersysteem omvat een eerste set rollers en een tweede set rollers, waarbij de eerste set rollers en de tweede set rollers zodanig geplaatst zijn en aangepast zijn dat deze de vellen die langsheen het transportsysteem bewogen worden, klemmend kunnen aangrijpen tussen de eerste set rollers en de tweede set rollers, en op deze wijze de geklemde vellen langsheen de transportrichting kunnen verplaatsen, bij voorkeur in beide zinnen van de transportrichting. Bij voorkeur zijn de eerste en de twee set rollers zodanig aangepast dat elke roller van de eerste set afgestemd is om met een roller van de tweede set een voorwerp daartussen klemmend te grijpen (of omgekeerd, elke roller van de tweede set afgestemd is om met een roller van de eerste set een voorwerp daartussen klemmend te grijpen). Bij verdere voorkeur zijn de rollen voorzien van een slijtvaste coating of hemd dat grip heeft op materialen zoals karton (golfkarton of andere).

Het gebruiken van rollers om de vellen te klemmen en te bewegen langsheen de transportrichting, staat toe om dit eenvoudig en in beide zinnen van de transportrichting uit te voeren, met een hoge nauwkeurigheid. De rollers kunnen bijvoorbeeld aangedreven worden door één of meerdere stap pen moto ren voor zeer nauwkeurige positionering en beweging van de vellen. Het klemmende aangrijpen kan bijvoorbeeld uitgevoerd worden door één of beide sets van de rollers met een veer (zoals bvb. gasveer of andere), zodanig dat de rollers voorwerpen van verschillende dikte kunnen klemmend aangrijpen. Alternatief kunnen één of meerdere rollers van één of beide sets een elastisch (indrukbaar) materiaal omvatten dat zich op deze manier aanpast aan de dikte en/of vorm van het voorwerp tussen de rollers. Alternatief kan ook een band of een dergelijk voorwerp opgespannen worden over een aantal rollers om op die manier aan te grijpen over een groter oppervlak van het voorwerp tussen de rollers.

Alternatief kan het transportsysteem een aantal robotarmen omvatten voor het verplaatsen van de vellen, alsook andere werkwijzen gebruiken.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een controlesysteem voor het aansturen van het transportsysteem en het aansturen van het snijsysteem. Door een nauwkeuring coördinatie van de twee systemen, is het mogelijk om in een compacte ruimte de sneden aan te brengen met de inrichting van de uitvinding. Bij voorkeur is het controlesysteem aangepast om aan de hand van één of meerdere opdrachten voor één of meerdere snijvormen op de vellen, de opdrachten te verdelen over een aantal vellen zodanig dat, aan de hand van lengte en breedte (eventueel ook van dikte) van de vellen, optimaal gebruik gemaakt wordt van de vellen. Dit vermijdt onnodig afval indien inefficiënt gebruik gemaakt wordt van de beschikbare materialen en vermijdt verspilling door het gebruik van te veel vellen voor opdrachten die op minder vellen kunnen uitgevoerd worden. Bij voorkeur maakt het controlesysteem aan de hand van de één of meerdere opdrachten een keuze uit een aantal vellen met meerdere gekende formaten.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat minstens één van de optische systemen één of meerdere spiegels, waarbij de spiegels geschikt zijn voor het manipuleren van één of meerdere van de laserstralen waarbij dat de één of meerdere van de laserstralen minstens gedeeltelijk gedeflecteerd worden zodanig dat de gedeflecteerde laserstralen het transportvlak snijden langsheen de straalrichting. De optische systemen kunnen ook voorzien zijn van stralingsdeler om meerdere laserstralen te vormen uit één laserstraal en zo meerdere sneden te maken. De gesplitste laserstralen kunnen dan afzonderlijk verder gestuurd worden (spiegels en andere optische componenten). Bij voorkeur zijn de één of meerdere lasers onbeweeglijk gemonteerd en zijn het de optische systemen die beweeglijk zijn opgesteld, om op die manier de geproduceerde laserstralen te verplaatsen langsheen de snijrichting.

In een nog verdere uitvoeringsvorm zijn één of meerdere van de spiegels beweegbaar opgesteld langsheen de snijrichting ten opzichte van het transportsysteem zodanig dat de één of meerdere gedeflecteerde laserstralen langs de snijrichting beweegbaar zijn, en waarbij de gedeflecteerde laserstralen substantieel niet van richting kunnen veranderen. Dit heeft als voordeel dat het transportsysteem en het snijsysteem eenvoudig op elkaar afgesteld kunnen worden om een snijpatroon uit te voeren, aangezien ze elk enkel langsheen een afzonderlijke as of richting kunnen bewegen. Op deze manier kunnen de bewegingen van de twee systemen eenvoudiger gecoördineerd worden. Alternatief kunnen de gedeflecteerde laserstralen wel van richting veranderen zodanig dat de veranderde richting evenwijdig is met een vlak opgesteld door de snijrichting en een loodlijn op het transportvlak. Bij voorkeur kunnen de laserstralen in dit geval slechts van richting veranderen in een vlak opgesteld door de snijrichting en een loodlijn op het transportvlak.

In een verdere uitvoeringsvorm zijn het snijsysteem en het transportsysteem afgesteld op elkaar zodanig dat het bewerken van de vellen volgens een voorafbepaald ontwerp uitgevoerd wordt door het langsheen de transportrichting bewegen van de vellen en het langsheen de snijrichting bewegen van het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt. Bij voorkeur wordt het bewegen van het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt, geactueerd door het langsheen de snijrichting bewegen van de één of meerdere onderdelen van één of meerdere van de optische systemen, bij verdere voorkeur zodanig dat de lasers (laserbronnen) stationair blijven. Aangezien de lasers (of laserbronnen) fragiel en duur zijn, geniet het de voorkeur om deze dan ook stationair op te stellen en enkel de optische systemen die de geproduceerde laserstralen manipuleren (focusseren, deflecteren, splitsen, reflecteren en dergelijke, telkens al of niet volledig) te bewegen om zodoende het traject van de laserstralen aan te passen.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de eerste set rollers minstens twee groepen rollers. De minstens twee groepen rollers van de eerste set zijn gescheiden van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt langsheen de snijrichting kan bewegen tussen de gescheiden groepen rollers van de eerste set. Hierbij is de eerste set rollers opgesteld aan de zijde van het transportvlak waar de lasers zijn opgesteld.

In een alternatieve uitvoeringsvorm omvat de tweede set rollers minstens twee groepen rollers. De minstens twee groepen rollers van de tweede set zijn gescheiden van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt langsheen de snijrichting kan bewegen tussen de gescheiden groepen rollers van de tweede set. De tweede set rollers is hierbij opgesteld aan de overzijde van de zijde van het transportvlak waar de lasers zijn opgesteld.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de eerste set rollers minstens twee groepen rollers en omvat de tweede set rollers minstens twee groepen rollers. De minstens twee groepen rollers van de eerste set zijn gescheiden van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt langsheen de snijrichting kan bewegen tussen de gescheiden groepen rollers van de eerste set. De minstens twee groepen rollers van de tweede set zijn gescheiden van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt langsheen de snijrichting kan bewegen tussen de gescheiden groepen rollers van de tweede set.

Een voordeel van bovengenoemde uitvoeringsvormen ligt in de mogelijkheid om de bewegingen van het snijsysteem los te kunnen uitvoeren van het transportsysteem, zonder dat er gevaar dreigt dat de laserstralen onderdelen van het transportsysteem kunnen raken of geblokkeerd worden daardoor. Daarnaast is het verder mogelijk om op deze manier een deel van het snijsysteem (optisch systeem of laser zelf) tot heel dicht op het transportvlak te laten naderen zonder met het transportsysteem te interageren. Op deze manier wordt optimaal gebruik gemaakt van de laser door de trajectlengte te minimaliseren.

In een verdere uitvoeringsvorm zijn de één of meerdere lasers aangepast zodanig dat de laserstralen een aanpasbaar vermogen en/of een aanpasbaar werkingsregime hebben. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om vellen met variabele, maar gekende diktes of dergelijke, toch op een gepaste manier te verwerken door het vermogen aan te passen afhankelijk van de dikte (of soort materiaal) van het vel. Verder kan het gewenst zijn om nog volledige doorsnijdingen te werken, maar met verzwakkingen, of met periodieke doorsnijdingen, zodanig dat het uit te snijden patroon eenvoudig te verwijderen is van de rest van het vel (uitdrukken).

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting aangepast om opgesteld te worden zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt, propageert van onder naar boven, bij voorkeur waarbij het klemmend aangrijpen van de vellen gebeurt onder invloed van zwaartekracht. Op deze manier kan het klemmen van bovenuit gebeuren met meerdere klemelementen, bijvoorbeeld rollers, door eenvoudigweg het beweegbaar maken van de bovenste klemelementen onder invloed van zwaartekracht, zodat deze automatisch het vel klemmend aangrijpen. Doordat de laserstralen van onder uit komen ten opzichte van het vel, interageren deze niet met de bovenste klemelementen, waardoor deze bijvoorbeeld groter kunnen gemaakt worden om zoveel mogelijk oppervlakte van het vel langs de bovenzijde aan te grijpen.

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting aangepast om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking van de inrichting substantieel loodrecht staat ten opzichte van een ondergrond waarop de inrichting staat. Deze opstelling laat toe om een beperkte oppervlakte in te nemen en zodoende de inrichting ook in locaties met weinig beschikbare ruimte te gebruiken, of een mobiele versie te maken van de inrichting.

In een alternatieve uitvoeringsvorm is de inrichting aangepast om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking van de inrichting substantieel evenwijdig staat ten opzichte van een ondergrond waarop de inrichting staat. Dit heeft als voordeel onder meer dat de rollers (of andere transportsystemen) de zwaartekracht kunnen gebruiken om meer grip te hebben op de vellen. Bovendien kan dit een veiligere opstelling mogelijk maken, waar een groot (stabiel) draagvlak is voor de inrichting. Daarnaast is het mogelijk om op deze manier een eenvoudig toevoer- en/of afvoersysteem te voorzien voor het aanleveren van vellen en/of het afvoeren van bewerkte vellen.

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting aangepast om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking een hoek maakt met een ondergrond waarop de inrichting staat. Deze hoek ligt tussen 0° en 90°, zoals 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een steunvlak voor het minstens gedeeltelijk ondersteunen van de vellen, bij voorkeur waarbij het steunvlak minstens aan één zijde van het steunvlak uitklapbaar is, en bij verdere voorkeur waarbij het steunvlak aan de invoer en/of aan de uitvoer van de inrichting uitklapbaar is. Op deze manier is het eenvoudiger om de inrichting te transporteren en kan de inrichting zelfs meegenomen worden naar verschillende locaties zonder hierbij te veel plaats in te nemen in een transportmiddel. Daarnaast zorgt de aanwezigheid van het steunvlak voor meer eenvoud bij het gebruiken, zoals mogelijkheden voor het automatisch stapelen van afgewerkte vellen, of het plaatsen van een voorraad vellen ter bewerking, die dan bij voorkeur automatisch afgenomen kunnen worden en bewerkt worden in de inrichting.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het transportsysteem meerdere bollen voor het bewegen van de vellen op een zodanige wijze dat de vellen gedraaid kunnen worden in het transportvlak, bij voorkeur waarbij een luchtstroom wordt voorzien voor het ondersteunen van de bollen, bij verdere voorkeur waarbij de bollen luchtlagers zijn. Deze uitbreiding kan onder meer bijzonder efficiënt zijn om niet-rechte vormen te kunnen snijden op een vloeiende wijze. Bovendien laten luchtlagers toe om grote gewichten te dragen zonder dat wrijving voor veel slijtage zorgt.

In een verdere uitvoeringsvorm scheidt het transportvlak twee halfruimtes, waarbij de eerste set rollers zich in de eerste halfruimte bevindt, en de tweede set rollers zich in de tweede halfruimte bevindt. De eerste set rollers bevindt zich tussen het transportoppervlak en de één of meerdere lasers. Bij uitbreiding bevindt de tweede set rollers zich aldus zodanig dat het transportvlak zich tussen de tweede set rollers en de één of meerdere lasers bevindt. Hierbij is de eerste set rollers aangepast zodanig dat de eerste set rollers van en naar de tweede set rollers kan bewogen worden. Alternatief is de tweede set rollers aangepast zodanig dat de tweede set rollers van en naar de eerste set rollers kan bewogen worden. Verder alternatief kan zowel de eerste set rollers als de tweede set rollers van en naar elkaar toe bewogen worden. Dit zorgt enerzijds voor een verbeterd klemming, alsook voor de mogelijkheid om bij variabele profielen van de vellen een goede grip te garanderen. Mogelijkheden om deze uitvoeringsvormen uit te werken zijn bijvoorbeeld het uitrusten van de rollers van één of beide sets met een ophanging met één of meerdere veren, zoals ook te zien in de figuren.

In een nog verdere uitvoeringsvorm is de tweede set rollers aangepast zodanig dat de tweede set rollers ten opzichte van het snijsysteem verplaatsbaar is langs de straalrichting, en waarbij de eerste set rollers vast is opgesteld ten opzichte van het snijsysteem zodanig dat de tweede set rollers de vellen klemmend kan aangrijpen tegen de vaste eerste set rollers, en waarbij het snijsysteem langs de eerste halfruimte de vellen bewerkt, zodanig dat substantieel eenzelfde afstand langsheen de straalrichting behouden blijft tussen het snijsysteem (en dus de één of meerdere lasers) en de geklemde vellen. Deze opstelling garandeert dat de plaats waar het snijden van de vellen effectief gebeurt steeds op een substantieel gelijke afstand ligt. Op die manier kan gezorgd worden dat de laserstraal (of laserstralen) daar een brandpunt heeft om zo met een minimaal vermogen van de laser het snijden uit te voeren. Bovendien is het hierbij niet nodig om het snijsysteem te verplaatsen om de afstand gelijkte houden.

Omgekeerd kan de eerste set rollers verplaatsbaar zijn langsheen de straalrichting ten opzichte van de vaste tweede set rollers. Hierbij is bij voorkeur het snijsysteem aangepast om mee uit te wijken met de eerste set rollers zodanig dat substantieel eenzelfde afstand langsheen de straalrichting behouden blijft tussen het snijsysteem en de geklemde vellen. Op die manier kan gezorgd worden dat de laserstraal (of laserstralen) daar een brandpunt heeft om zo met een minimaal vermogen van de laser het snijden uit te voeren.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals vellen van karton, specifiek golfkarton, of andere, omvattende volgende stappen: a. het gecontroleerd bewegen van één of meerdere vellen langsheen een transportrichting, waarbij de vellen in een transportvlak liggen dat substantieel evenwijdig is met de transportrichting; b. het gecontroleerd bewegen van één of meerdere controleerbare laserstralen langsheen een snijrichting, waarbij de één of meerdere laserstralen het transportvlak snijden langsheen een straalrichting, waarbij de snijrichting evenwijdig is met het transportvlak, waarbij de één of meerdere laserstralen geschikt zijn voor het bewerken van de vellen, bij voorkeur voor het snijden van de vellen, en waarbij bij voorkeur de snijrichting substantieel loodrecht staat op de transportrichting;

Hierbij voeren de één of meerdere laserstralen tijdens het bewegen van de één of meerdere laserstralen minstens op één punt van de één of meerdere vellen één of meerdere sneden van de één of meerdere vellen uit, waarbij het gecontroleerd bewegen van de één of meerdere van de vellen uitgevoerd wordt zodanig dat de vellen een minimale variatie ondergaan in positie langsheen een richting langsheen de straalrichting.

De voordelen hiervan zijn reeds eerder in dit document besproken, één daarvan is dat het focusseren van de laserstralen steeds op eenzelfde afstand zal gebeuren en op die manier het vermogen van de laser niet of nauwelijks bijgesteld dient te worden door variërende afstanden tot het vel zoals bij gekende systemen.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de volgende stap, waarbij deze volgende stap essentieel gelijktijdig uitgevoerd wordt met het uitvoeren van de één of meerdere sneden: het afzuigen van onzuiverheden veroorzaakt door het uitvoeren van de één of meerdere sneden van de één of meerdere vellen door de één of meerdere laserstralen.

In een verdere uitvoeringsvorm worden de laserstralen verwerkt door één of meerdere optische systemen zodanig dat de laserstralen het transportvlak snijden, waarbij de optische systemen beweegbaar zijn opgesteld langsheen de straalrichting zodanig dat tijdens het uitvoeren van de snede een constante, voorafbepaalde afstand langsheen de straalrichting behouden blijft tot een dichtstbijzijnde zijde van de één of meerdere vellen. Dit is reeds eerder besproken in het document bij de inrichting, volgens dewelke de werkwijze op logische wijze verder kan aangevuld worden.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt de werkwijze uitgevoerd met een inrichting zoals beschreven in dit document, of volgens combinaties van verschillende uitvoeringen beschreven in dit document, met de daarbij vernoemde voordelen.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN FIG. 1 toont een doorsnede van de inrichting voor het snijden van vellen van het stijf materiaal, loodrecht op de transportrichting en langsheen het transportvlak. FIG. 2 toont een vooraanzicht van de inrichting langsheen de transportrichting. FIG. 3 toont een zijaanzicht van de inrichting loodrecht op de transportrichting en langsheen het transportvlak.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. "Een", "de" en "het" refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, "een segment" betekent een of meer dan een segment.

Wanneer "ongeveer" of "rond" of "substantieel gelijk/loodrecht/evenwijdig/hetzelfde/ dezelfde" in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term "ongeveer" of "rond" gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.

De termen "omvatten", "omvattende", "bestaan uit", "bestaande uit", "voorzien van", "bevatten", "bevattende", "behelzen", "behelzende", "inhouden", "inhoudende" zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

De term "transportrichting" betreft de richting waarlangs een vellen van het stijf materiaal door het transportsysteem bewogen wordt. Merk op dat hierbij geenszins een zin aangegeven wordt van de beweging.

De term "snijrichting" betreft een richting evenwijdig met het transportvlak langs dewelke sneden aangebracht worden op een vel van het stijf materiaal op het transportsysteem, en waarlangs één of meerdere delen van het snijsysteem bewegen om de laserstraal of laserstralen te produceren voor het bewerken van de vellen van het stijf materiaal. Bij voorkeur is deze snijrichting loodrecht op de transportrichting. Merk op dat hierbij geenszins een zin aangegeven wordt van de beweging.

De term "straalrichting" betreft de richting van het traject van het deel van de laserstraal die het transportvlak snijdt en het bewerken van de vellen uitvoert. Praktisch gezien zal de straalrichting vaak substantieel loodrecht op het transportvlak staan, maar is daar niet noodzakelijk tot beperkt.

In dit document wordt vaak geredeneerd vanuit een concept waar de voornoemde drie richtingen loodrecht staan ten opzichte van elkaar en aldus een driedimensionaal assenstelsel vormen. Het dient echter opgemerkt te worden dat de richtingen niet noodzakelijk loodrecht staan op elkaar maar ook onder andere hoeken ten opzichte van elkaar kunnen staan (echter niet evenwijdig).

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens dit document, omvat de inrichting een laadsysteem, bijvoorbeeld een automatische inlegtafel, voor het automatisch aanreiken van vellen (of andere materialen) aan het transportsysteem op een correcte wijze (zodanig dat de vellen recht ingeladen worden, of onder een gewenste hoek). Dit kan bijvoorbeeld één of meerdere robotarmen omvatten.

In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting, omvat de inrichting een uitlaadsysteem voor het uitladen van de bewerkte vellen en/of een vouwsysteem voor het vouwen van de bewerkte vellen.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een scansysteem of ander herkenningssysteem voor het herkennen van parameters van vellen, bijvoorbeeld grootte, vorm of soort materiaal. Dit kan aan de hand van een visuele herkenning op de vellen (bijvoorbeeld barcode, QR-code), of op basis van het effectief analyseren van de te herkennen parameter.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting één of meerdere sensoren voor het analyseren (van de karakteristieken) van de vellen (of andere materialen). Deze sensoren zijn in staat minstens één of meerdere van de volgende functies te vervullen: de aanwezigheid van vellen (of andere materialen) op het transportsysteem en meer precies ter hoogte van de zone waar de laserstralen het transportvlak snijden (en de sneden worden uitgevoerd) analyseren, de dikte bepalen van aanwezige vellen (materialen), de breedte (langsheen de snijrichting ter hoogte van de snijzone) bepalen van aanwezige vellen (materialen), de aanwezigheid van vellen (materiaal) voorbij de snijzone van de laserstralen, het bepalen van de locatie van het langs de snijrichting verschuifbare deel van de laser of het optische systeem (ook voor kalibratie van het snijsysteem en bescherming tegen overbelasting door onmogelijke bewegingen), het bepalen of een noodstop noodzakelijk is (bijvoorbeeld openen beschermkap, overbelastingen en andere), het bepalen of vellen (materiaal) op het transportsysteem slippen (niet of onvoldoende bewegen wanneer het transportsysteem de beweging tracht te actueren, bijvoorbeeld door een blokkering, klemming of andere). Bij voorkeur raakt geen enkele sensor de vellen (materiaal) om slijtage te voorkomen.

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting geschikt om via een draadloos en/of bedraad netwerk aangestuurd te worden (onder meer opdrachten te ontvangen en uit te voeren, al of niet na machtiging van een gebruiker). Dit kan ook bereikt worden door een directe koppeling van het gebruikersapparaat met de inrichting (bijvoorbeeld een docking station voor smartphone, tablet, of andere connectie, zoals USB, met PC of laptop of andere). Bij voorkeur is het controlesysteem aangepast zodanig dat een gebruiker rechtstreeks op de inrichting, bij voorkeur via een beeldscherm (optioneel touchscreen) of via een al of niet ingebouwde minicomputer, opdrachten kan opstellen en creaties configureren voor het bewerken van de vellen.

In een verdere uitvoeringsvorm kan de inrichting geschikt zijn om via een eenvoudige keuze een buitendoos en/of een binnendoos te maken aan de hand van één set afmetingen. Zo kan op basis van de set afmetingen een eerste doos gemaakt worden, en kan vervolgens bijvoorbeeld een keuze gemaakt worden voor het creëren van een geschikte buitendoos en/of binnendoos, optioneel waarbij een speling kan ingegeven worden voor de buitendoos/binnendoos.

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting aangepast om te oordelen of een vel de nodige afmetingen bezit om een opdracht op uit te voeren. Met andere woorden, onder meer of het vel het juiste materiaal is, en lang, breed en/of dik genoeg is om het snijpatroon op uit te kunnen voeren. Bij voorkeur is de inrichting aangepast om bij een verkeerd vel volgens bovenstaande voorwaarden, dit aan te geven aan een gebruiker of op de inrichting zelf en/of een ander vel te nemen en opnieuw te oordelen of dit ander vel wel voldoet.

In een verdere uitvoeringsvorm is de inrichting mobiel, bij voorkeur omvat de inrichting een onderstel met wielen (2, 3, 4, of meer) en een mogelijkheid om de wielen te klemmen, bij voorkeur zodanig dat het klemmen met een enkele actie mogelijk is.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een webcam of gelijkaardig visuele captatiesysteem om remote monitoring mogelijk te maken.

In een verder aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het aansturen van een inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton of een ander materiaal via een (mobiele) applicatie, bij voorkeur is de inrichting een inrichting zoals beschreven in dit document. Hierbij is de (mobiele) applicatie geschikt voor het koppelen (al of niet via een draadloos netwerk of rechtstreeks) met de inrichting om een opdracht te geven voor het bewerken van één of meerdere vellen. Een gebruiker kan in de (mobiele) applicatie eigen creaties aanmaken of reeds bestaande creaties uploaden (downloaden van creaties van andere gebruikers bijvoorbeeld). Voor het aanmaken van eigen creaties kunnen de afmetingen ingesteld worden van de creatie, alsook geprefereerd materiaal (dikte, soort, afmetingen, kleur en andere), kunnen aanpasbare geometrische figuren of vormen gebruikt worden (of met de vrije hand), materiaalkeuzes kunnen gemaakt worden, aantal kopieën en andere.

In een mogelijke uitvoeringsvorm stuurt de (mobiele) applicatie de data voor de opdracht (met onder meer keuzes van hierboven) door naar de inrichting, waarbij de opdracht kan uitgevoerd worden. Ook kan het mogelijk zijn om de creaties lokaal (op het apparaat met de al of niet mobiele applicatie) of op de inrichting op te slaan.

Bij voorkeur is de (mobiele) applicatie aangepast zodanig dat gezocht kan worden naar inrichtingen die beschikbaar gesteld zijn. Vice versa geldt voor de inrichting dat deze bij voorkeur aangepast zijn zodanig dat deze zich kunnen aanbieden in een bedraad en/of draadloos netwerk voor gebruik door consumenten met de applicatie. In de applicatie kan vervolgens gekozen worden uit de lijst beschikbare inrichtingen en kan een opdracht gegeven worden hieraan die in een wachtrij terecht kan komen, zichtbaar voor op het apparaat waarop de applicatie loopt. Bij verdere voorkeur kan de gebruiker ook zien welke vellen beschikbaar zijn (afmetingen, materiaal, kleur en/of andere).

In een mogelijke uitvoeringsvorm is de inrichting voorzien van settings waarin één of meerdere hoofdgebruikers kunnen inloggen bij de inrichting (via mobiele applicatie, rechtstreeks op de inrichting, via een minicomputer, laptop, tablet, pc of andere) en hierbij toegang kunnen krijgen tot een groot aantal instellingen, waaronder het al of niet beschikbaar stellen van de inrichting in kwestie, en optioneel andere zoals 'openingsuren' waarbij de inrichting kan gebruikt worden (indien niet ingesteld kan de inrichting zich beschikbaar stellen indien de inrichting verbonden is met het internet of met andere netwerken).

In een verder aspect betreft de uitvinding een computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een snijvorm op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie, waarbij de snijvorm opgeslagen wordt in een bestandsformaat dat geschikt is om geüpload te worden naar en/of gelezen te worden door een inrichting voor het snijden van vellen van het stijf materiaal, zoals (golf)karton of andere. Deze snijvorm kan op een (mobiele) applicatie op een mobiel apparaat opgesteld worden, zoals eerder beschreven.

Merk op dat het eveneens mogelijk is om de snijvormen extern op te slaan, bijvoorbeeld in een cloud, waarbij de inrichting voor het snijden verbinding kan maken met de cloud of met internet om externe bestanden op te halen, of geüpload te krijgen. Bij voorkeur kan een gebruiker dergelijke bestanden creëren en uploaden naar de inrichting, en opslaan op een geheugen van de inrichting, zodanig dat de snijvormen hergebruikt kunnen worden. De bestanden met snijvormen kunnen via internet, Bluetooth, via bedrade verbinding, via USB of andere connecties overgezet worden van een apparaat naar de inrichting. Bij voorkeur zijn de bestanden met snijvormen eenvoudig aanpasbaar, bijvoorbeeld op de inrichting zelf.

In een voorkeursuitvoeringsvorm gebruikt de hierboven beschreven computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een snijvorm op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie een inrichting voor het snijden van vellen zoals beschreven in dit document.

De voordelen van de bovenstaande werkwijze voor het opstellen van snijvormen in combinatie met een compacte en eenvoudig aanstuurbare inrichting voor lasersnijden zijn duidelijk, en reeds eerder aangegeven onder de voordelen van de inrichting zelf. Deze kunnen eenvoudig in publieke ruimtes zoals postkantoren gezet worden zonder overlast en daar op maat van gebruikers de nodige producten creëren, met behulp van een eenvoudige aansturing die weinig voorkennis vereist van een gebruiker.

In een verder aspect betreft de uitvinding een computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie aan de hand van afmetingen van de driedimensionale constructie en aan de hand van één of meerdere voorafbepaalde snijvorm, omvattende volgende stappen: a. het ontvangen van de afmetingen van de driedimensionale constructie; b. het selecteren van een snijvorm uit de één of meerdere voorafbepaalde snijpatronen; c. het opstellen van het snijpatroon aan de hand van de afmetingen en de geselecteerde snijvorm; d. optioneel het kiezen en/of ingeven van een materiaalsoort van het tweedimensionaal vel en het aanpassen van het snijpatroon aan de hand van de gekozen en/of ingegeven materiaalsoort; e. het geven van een opdracht aan een inrichting voor het snijden van een stijf materiaal in het opgestelde snijpatroon.

De afmetingen van de driedimensionale constructie kunnen bijvoorbeeld eenvoudigweg een lengte, breedte en hoogte zijn, maar eveneens ingewikkeldere vormen beschrijven, zoals combinaties van meerdere ruimtefiguren (bvb. getrunceerde kegel en een kubus voor het inpakken van een vaas), waarvoor dan via een geschikt programma dimensies en vormen ingegeven kunnen worden.

De voordelen hiervan zijn reeds eerder besproken in dit document, en omvatten onder meer de voordelen van de inrichting zelf, die eenvoudig en in een groot aantal omstandigheden en locaties te gebruiken is.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm, omvat de werkwijze een stap één of meerdere bijkomende snijpatronen gesneden worden in het stijf materiaal, waarbij de bijkomende snijpatronen geschikt zijn om na driedimensionale assemblage ofwel de driedimensionale constructie opeenvolgend te omvatten, ofwel opeenvolgend door de driedimensionale constructie omvatte worden, en waarbij het omvatten ofwel het omvat te worden gebeurt op een substantieel nauwvolgende wijze. Bij voorkeur worden de snijpatronen reeds in elkaar omvat geassembleerd om zodanig een nauwere omvatting mogelijk te maken, dan in het geval waarin de vooraf afzonderlijk geassembleerde driedimensionale constructies in elkaar geplaatst moeten worden (hierin zal meer speling nodig zijn). Op die manier wordt een soort matroesjka-constructie gemaakt, waarbij de constructies in elkaar passen, op een substantieel nauwzittende manier (dus zo weinig mogelijk ruimte tussen de constructies, bij voorkeur zo goed als geen), zodanig dat deze substantieel als één doos of constructie beschouwd kunnen worden met meerdere lagen als wand, en daardoor een verhoogde sterkte en weerstand. Bij voorkeur kan deze werkwijze optioneel aangeduid worden (aanvinken of -klikken bijvoorbeeld). Bij voorkeur worden de snijpatronen zodanig uitgevoerd dat de driedimensionale constructies elkaar omvatten met een speling van minder dan 1.0 cm, bij voorkeur minder dan 0.5 cm, bij verdere voorkeur minder dan 0.25 cm of zelfs 0.2 cm of 0.1 cm, tussen de zijwanden van opeenvolgende driedimensionale constructies. Bij hoogste voorkeur is er geen speling tussen de zijwanden van opeenvolgende driedimensionale constructies. Dit laat toe om op een eenvoudig wijze dozen en andere containers (of andere elementen) te construeren met verhoogde stevigheid, zonder dat hiervoor nieuwe figuren en afmetingen dienen ingegeven te worden. De werkwijze kan automatisch nieuwe snijpatronen extrapoleren uit voorgaande snijpatronen en met kennis van de dikte van het gebruikte stijf materiaal.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie, de inrichting voor het snijden geschikt om afmetingen van de tweedimensionale vellen te herkennen, waarbij de inrichting voor het snijden aangepast is om bij het ontvangen van meerdere opdrachten voor het snijden van opgestelde snijpatronen, en waarbij de inrichting voor het snijden automatisch een stap uitvoert van het optimaal combineren van de meerdere opdrachten voor het snijden van opgestelde snijpatronen aan de hand van de afmetingen van de tweedimensionale vellen, zodanig dat optimaal gebruik gemaakt wordt van de tweedimensionale vellen. Deze maatregel zorgt voor een verdere besparing in het aantal gebruikte vellen. Het combineren van meerdere snijpatronen op een enkel vel kan door specifieke algoritmen geoptimaliseerd worden.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm gebruikt de hierboven beschreven computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie een inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal zoals (golf)karton of andere zoals beschreven in dit document.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren. VOORBEELD 1:

In de figuren (FIG. 1, 2 en 3) zijn doorsneden of aanzichten vanuit verschillende standpunten te zien van een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting, zij het vereenvoudigd. De mechanische verbindingen tussen de afzonderlijke systemen kunnen op een groot aantal wijzen voorzien worden en worden om die reden dan ook niet verder besproken waar niet nodig. Hierbij is het transportvlak (6) zichtbaar, waarvan de projectie in FIG. 1 en FIG. 3 ook samenvalt met de transportrichting. Het transportvlak (6) is aan beide zijden omgeven met een set rollers (2a, 2b) in dit geval, die samen omvat zijn in het transportsysteem (2) (samen met een aansturing, bijvoorbeeld stappen motor). Het transportsysteem (2) kan vellen langsheen de transportrichting bewegen in beide zinnen, dus bijvoorbeeld in FIG. 1 naar links en naar rechts. Hierbij dient opgemerkt te worden dat de eerste set rollers (2a) vast is opgesteld ten opzichte van het snij systeem langsheen de straalrichting (of ten opzichte van het transportvlak). De tweede set rollers (2b) zijn verplaatsbaar langsheen een richting loodrecht op het transportvlak, zodanig dat vellen met verschillende diktes geklemd kunnen worden tussen de rollers van de eerste set (2a) en de rollers van de tweede set (2b), die verder uitwijken bij dikkere vellen (of dikkere materialen). In deze uitvoeringsvorm zijn de rollers van de tweede set (2b) met behulp van veercomponenten (3) opgesteld ten opzichte van een vaste steun die in deze opstelling niet zichtbaar is, maar eenvoudig kan voorzien worden. Deze vaste steun is ook een vaste referentie voor het snijsysteem (8) , waartegenover (componenten van) het snijsysteem (8) slechts langs de snijrichting (9) kan (kunnen) bewegen. Tussen de sets rollers (2a, 2b) worden de vellen (of andere types materiaal) bewogen om bewerkt te worden door het snijsysteem (8). Het snijsysteem (8) omvat één of meerdere optische systemen en lasers (1). De optische systemen zijn aangepast om de laserstralen van de lasers (1) te richten langsheen de straalrichting (7) en te focusseren op een vel op het transportvlak (6). Het snijsysteem (8) is zodanig aangepast dat de laserstralen die langs de straalrichting (7) lopen, beweegbaar zijn over de snijrichting (9) om zo over de breedte van het transportvlak (6) te kunnen snijden. In deze uitvoeringsvorm is de laser (1) zelf beweegbaar opgesteld over de snijrichting (9), in andere mogelijke uitvoeringsvormen is de laser vast opgesteld en verschuift (een deel van) het optisch systeem langsheen de snijrichting (9) dat de straal van de laser richt en/of focusseert naar een vel op het transportvlak (6).

In een verdere uitvoeringsvorm kan een afzuigsysteem aanwezig zijn, dat bij voorbaat zodanig opgesteld is dat het zich minstens gedeeltelijk (of toch minstens met de mond) tussen de lasers en/of optische systemen en het transportvlak (6) bevindt. VOORBEELD 2:

In een volgend voorbeeld wordt het zogenaamde matroesjka-systeem voorgesteld, waarin meerdere dozen (of andere voorwerpen, dozen dienen hierin enkel als eenvoudig visualiseerbaar element) vervaardigd worden die geschikt zijn om in elkaar te passen, en als zodanig voor een enkele versterkte doos te fungeren. Zo kan een kartonnen plaat met dikte 4 mm gebruikt worden voor een eerste doos en een tweede doos, waarvan de gewenste afmetingen reeds ingegeven zijn (of waarvoor zelfs een snijpatroon is ingegeven). Door het aanvinken van een 'matroesjka'-optie, wordt automatisch opdracht gegeven aan de inrichting om een tweede snijpatroon voor de tweede doos uit te voeren dat na assemblage geschikt is om het eerste geassembleerde snijpatroon te omvatten. Alternatief kan ook een tweede snijpatroon uitgevoerd worden dat na assemblage geschikt is om door het eerste geassembleerde snijpatroon omvat te worden. Dit kan eenvoudigweg gebeuren door de afmetingen van het snijpatroon aan te passen (verhogen of verlagen, afhankelijk van omvatten of omvat worden) met een marge van 4 mm (of 8 mm afhankelijk van de afmeting in kwestie), zodanig dat de geassembleerde snijpatronen nauw aansluiten.

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen. Bijvoorbeeld, de huidige uitvinding werd beschreven met verwijzing naar het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton of andere, voor het maken van pakketten, maar het mag duidelijk zijn dat de uitvinding kan toegepast worden op bv. bewerken, perforeren, graveren of etsen van karton of andere, voor andere doeleinden en/of toegepast kan worden op andere types van basismateriaal, zoals planken, platen en andere, of andere soorten materialen, bijvoorbeeld papier, hout, metaal, carbon, glas, kunststof en andere.

Claims

CONCLUSIES

1. Een inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, specifiek golfkarton, omvattende: a. een transportsysteem voor het gecontroleerd verplaatsen van de vellen langsheen een transportrichting van een invoer naar een uitvoer waarbij de vellen in een transportvlak liggen evenwijdig met de transportrichting, bij voorkeur waarbij het transportsysteem aangepast is om de vellen in beide zinnen van de transportrichting gecontroleerd te verplaatsen; b. een snijsysteem voor het bewerken van de vellen, waarbij het snijsysteem één of meerdere lasers omvat voor het produceren van één of meerdere laserstralen en één of meerdere optische systemen omvat voor het controleren van één of meerdere van de laserstralen zodanig dat minstens een deel van één of meerdere van de laserstralen het transportvlak snijden langsheen een straalrichting, waarbij minstens één van de optische systemen aangepast is om het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt te verplaatsen langs een snijrichting, waarbij de snijrichting in een vlak loodrecht op de transportrichting ligt en evenwijdig is met het transportvlak; met als kenmerk dat het transportsysteem aangepast is om de vellen bij het verplaatsen op minstens twee aangrijppunten of aangrijpzones, bij voorkeur op 4 of meer aangrijppunten of aangrijpzones, klemmend aan te grijpen, zodanig dat een minimale variatie aanwezig is op de vellen in positie van de vellen ten opzichte van het snijsysteem langs de straalrichting, waarbij de straalrichting bij voorkeur substantieel loodrecht op het transportvlak staat.
2. Een inrichting volgens de voorgaande conclusie 1, waarbij de inrichting een afzuigsysteem omvat voor het afzuigen van onzuiverheden waaronder stof en/of rook, waarbij het afzuigsysteem geplaatst is zodanig dat het afzuigsysteem zich dichter bij het transportsysteem bevindt dan de één of meerdere lasers, bij voorkeur waarbij het afzuigsysteem een afzuigkap en een filter omvat.
3. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 of 2, waarbij het transportsysteem een rollersysteem omvat, waarbij het rollersysteem een eerste set rollers omvat en een tweede set rollers omvat, zodanig dat de eerste set rollers en de tweede set rollers de vellen klemmend kunnen aangrijpen tussen de eerste set rollers en de tweede set rollers en de geklemde vellen langsheen de transportrichting kunnen verplaatsen, bij voorkeur in beide zinnen van de transportrichting.
4. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 3, waarbij de inrichting een controlesysteem voor het aansturen van het transportsysteem en het snijsysteem omvat, waarbij het controlesysteem aangepast is om aan de hand van één of meerdere opdrachten voor één of meerdere snijvormen op de vellen, de opdrachten te verdelen over een aantal vellen zodanig dat, aan de hand van lengte en breedte van de vellen, optimaal gebruik gemaakt wordt van de vellen, bij voorkeur waarbij het controlesysteem aan de hand van de één of meerdere opdrachten een keuze maakt uit een aantal vellen met meerdere gekende formaten.
5. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 4, waarbij minstens één van de optische systemen één of meerdere spiegels omvatten geschikt voor het manipuleren van één of meerdere van de laserstralen, waarbij dat de één of meerdere van de laserstralen minstens gedeeltelijk gedeflecteerd worden zodanig dat de gedeflecteerde laserstralen het transportvlak snijden langsheen de straalrichting.
6. Een inrichting volgens de voorgaande conclusie 5, waarbij één of meerdere van de spiegels langsheen de snij richting beweegbaar zijn opgesteld ten opzichte van het transportsysteem zodanig dat de één of meerdere gedeflecteerde laserstralen langs de snijrichting beweegbaar zijn, en waarbij de gedeflecteerde laserstralen substantieel niet van richting veranderen.
7. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 6, waarbij het snijsysteem en het transportsysteem afgesteld zijn op elkaar zodanig dat het bewerken van de vellen volgens een voorafbepaald ontwerp uitgevoerd wordt door het langsheen de transportrichting bewegen van de vellen en het langsheen de snijrichting bewegen van het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt, bij voorkeur waarbij het langsheen de snijrichting bewegen van het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt geactueerd wordt door het langsheen de snijrichting bewegen van één of meerdere onderdelen van één of meerdere van de optische systemen.
8. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 3 tot en met 7, waarbij de eerste set rollers minstens twee groepen rollers omvat waarbij de minstens twee groepen rollers van de eerste set gescheiden zijn van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt tussen de gescheiden groepen rollers van de eerste set kan bewegen langsheen de snijrichting, en/of waarbij de tweede set rollers minstens twee groepen rollers omvat waarbij de minstens twee groepen rollers van de tweede set gescheiden zijn van elkaar langsheen de transportrichting zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt tussen de gescheiden groepen rollers van de tweede set kan bewegen langsheen de snijrichting.
9. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 8, waarbij de één of meerdere lasers aangepast zijn zodanig de laserstralen een aanpasbaar vermogen en/of een aanpasbaar werkingsregime hebben.
10. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 9, waarbij de inrichting aangepast is om opgesteld te worden zodanig dat het deel van de één of meerdere laserstralen dat het transportvlak snijdt, propageert van onder naar boven, bij voorkeur waarbij het klemmend aangrijpen van de vellen gebeurt onder invloed van zwaartekracht.
11. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 9, waarbij de inrichting aangepast is om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking substantieel loodrecht staat ten opzichte van een ondergrond waarop de inrichting staat.
12. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 10, waarbij de inrichting aangepast is om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking substantieel evenwijdig staat ten opzichte van een ondergrond waarop de inrichting staat.
13. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 10, waarbij de inrichting aangepast is om opgesteld te worden zodanig dat het transportvlak tijdens werking een hoek maakt met een ondergrond waarop de inrichting staat.
14. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 13, waarbij de inrichting een steunvlak omvat voor het minstens gedeeltelijk ondersteunen van de vellen, bij voorkeur waarbij het steunvlak minstens aan één zijde van het steunvlak uitklapbaar is, en bij verdere voorkeur waarbij het steunvlak aan de invoer en/of aan de uitvoer van de inrichting uitklapbaar is.
15. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 14, waarbij het transportsysteem meerdere bollen omvatten voor het bewegen van de vellen zodanig dat de vellen gedraaid kunnen worden in het transportvlak, bij voorkeur waarbij een luchtstroom wordt voorzien voor het ondersteunen van de bollen, bij verdere voorkeur waarbij de bollen luchtlagers zijn.
16. Een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 15, waarbij het transportvlak twee halfruimtes scheidt, waarbij de eerste set rollers zich in de eerste gescheiden halfruimte bevindt, en de tweede set rollers zich in een tweede gescheiden halfruimte bevindt, waarbij de tweede halfruimte verschillend is van de eerste halfruimte, waarbij de eerste set rollers zich tussen het transportvlak en de één of meerdere lasers bevindt, en waarbij de eerste set rollers van en naar de tweede set rollers kan bewogen worden en/of waarbij de tweede set rollers van en naar de eerste set rollers kan bewogen worden.
17. Een inrichting volgens de voorgaande conclusie 16, waarbij de tweede set rollers aangepast is zodanig dat de tweede set rollers ten opzichte van het snijsysteem verplaatsbaar is langs de straalrichting en waarbij de eerste set rollers vast is opgesteld ten opzichte van het snijsysteem zodanig dat de tweede set rollers de vellen klemmend kan aangrijpen tegen de vaste eerste set rollers, en waarbij het snijsysteem langs de eerste halfruimte de vellen bewerkt, zodanig dat substantieel eenzelfde afstand langsheen de straalrichting behouden blijft tussen de één of meerdere lasers en de geklemde vellen.
18. Een werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, specifiek golfkarton, omvattende volgende stappen: a. het gecontroleerd bewegen van één of meerdere van de vellen langsheen een transportrichting, waarbij de vellen in een transportvlak liggen dat substantieel evenwijdig is met de transportrichting; b. het gecontroleerd bewegen van één of meerdere controleerbare laserstralen langsheen een snijrichting, waarbij de één of meerdere laserstralen het transportvlak snijden langsheen een straalrichting, waarbij de snijrichting evenwijdig is met het transportvlak, waarbij de één of meerdere laserstralen geschikt zijn voor het bewerken van de vellen, bij voorkeur voor het snijden van de vellen, en waarbij bij voorkeur de snijrichting substantieel loodrecht staat op de transportrichting; waarbij de één of meerdere laserstralen tijdens het bewegen van de één of meerdere laserstralen minstens op één punt van de één of meerdere vellen één of meerdere sneden van de één of meerdere vellen uitvoert; met als kenmerk dat het gecontroleerd bewegen van de één of meerdere van de vellen uitgevoerd wordt zodanig dat de vellen een minimale variatie ondergaan in positie langsheen een richting langsheen de straalrichting.
19. Een werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal zoals karton, specifiek golfkarton, volgens de voorgaande conclusie 18, met als kenmerk dat essentieel gelijktijdig met het uitvoeren van de één of meerdere sneden, volgende stap uitgevoerd wordt: het afzuigen van onzuiverheden veroorzaakt door het uitvoeren van de één of meerdere sneden van de één of meerdere vellen door de één of meerdere laserstralen.
20. Een werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, specifiek golfkarton, volgens één van de voorgaande conclusies 18 of 19, waarbij de laserstralen verwerkt worden door één of meerdere optische systemen zodanig dat de laserstralen het transportvlak snijden, met als kenmerk dat de optische systemen beweegbaar zijn opgesteld langsheen de straalrichting zodanig dat tijdens het uitvoeren van de snede een constante, voorafbepaalde afstand langsheen de straalrichting behouden blijft tot een dichtstbijzijnde zijde van de één of meerdere vellen.
21. Een werkwijze voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, specifiek golfkarton, volgens één van de voorgaande conclusies 18 tot en met 20, waarbij de werkwijze uitgevoerd wordt met een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 17.
22. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een snijvorm op een tweedimensionaal vel van een stijf materiaal voor een driedimensionale constructie, waarbij de snijvorm opgeslagen wordt in een bestandsformaat dat geschikt is om geüpload te worden naar en/of gelezen te worden door een inrichting voor het snijden van vellen van het stijf materiaal, zoals karton.
23. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een snijvorm op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie volgens voorgaande conclusie 22, waarbij de inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, een inrichting is volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 17.
24. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal stijf materiaal voor een driedimensionale constructie aan de hand van afmetingen van de driedimensionale constructie en aan de hand van één of meerdere voorafbepaalde snijvorm, omvattende volgende stappen: a. het ontvangen van de afmetingen van de driedimensionale constructie; b. het selecteren van een snijvorm uit de één of meerdere voorafbepaalde snijpatronen; c. het opstellen van het snijpatroon aan de hand van de afmetingen en de geselecteerde snijvorm; d. optioneel het kiezen en/of ingeven van een materiaalsoort van het tweedimensionaal vel en het aanpassen van het snijpatroon aan de hand van de gekozen en/of ingegeven materiaalsoort; e. het geven van een opdracht aan een inrichting voor het snijden van het stijf materiaal in het opgestelde snijpatroon.
25. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie volgens de voorgaande conclusie 24, waarbij één of meerdere bijkomende snijpatronen gesneden worden in het stijf materiaal, waarbij de bijkomende snijpatronen geschikt zijn om na driedimensionale assemblage ofwel de driedimensionale constructie opeenvolgend te omvatten, ofwel opeenvolgend door de driedimensionale constructie omvat te worden, en waarbij het omvatten ofwel het omvat te worden gebeurt op een substantieel nauwvolgende wijze.
26. Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie volgens één van de voorgaande conclusies 24 of 25, waarbij de inrichting voor het snijden geschikt is om afmetingen van de tweedimensionale vellen te herkennen, waarbij de inrichting voor het snijden aangepast is om bij het ontvangen van meerdere opdrachten voor het snijden van opgestelde snijpatronen, en waarbij de inrichting voor het snijden automatisch een stap uitvoert van het optimaal combineren van de meerdere opdrachten voor het snijden van opgestelde snijpatronen aan de hand van de afmetingen van de tweedimensionale vellen, zodanig dat optimaal gebruik gemaakt wordt van de tweedimensionale vellen.
27.Computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen en uitvoeren van een snijpatroon op een tweedimensionaal vel voor een driedimensionale constructie volgens één van de voorgaande conclusies 24 tot en met 26, waarbij de inrichting voor het snijden van vellen van een stijf materiaal, zoals karton, een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot en met 17 is.