CN108214630A - 用于切割天然皮革等的双面数控切割机 - Google Patents

Abstract

一种用于切割皮革和合成材料的数控切割机(10)，包括具有至少一个切割头(13)的支撑结构(12)、具有适合在辊(19)上转动的至少一个传送带(16)和所述传送带(16)的移动组件(18)的至少一个工作台(14)、以及置于所述切割机的一个面上的至少一个控制单元或面板(17)。所述传送带(16)配备有与所述移动组件(18)配合并且适于使所述传送带(16)在相反的方向上交替地转动从而保持所述传送带(16)的上部(16’)始终张紧的第二移动组件(18’)。本发明的切割机能够在两个面、两个方向和不同类型的材料上交替地操作，从而能够灵活应对多种工厂布局组合而不需要被移动或转动，并且能由操作者在所述两个面上进行交替且独立地支配和控制。

Description

用于切割天然皮革等的双面数控切割机

技术领域

本发明涉及一种用于切割皮革等的双面数控(Computer Numerical Control，CNC)切割机。

更具体地，本发明涉及一种用于在皮革、合成材料等上进行自动剪切操作的且适于交替地管理机器两个面上的材料输入流的数控切割机。

背景技术

在鞋类、皮革制品、织物、室内装饰等制造业中，用于将皮革和合成材料连续剪切成成形的半加工零件比如鞋、鞋面、皮革制品等零件的自动切割机是已知的。这些机器通常由门架支撑结构限定，在门架支撑结构中滑动地布置有适于在传送带的移动工作台上操作的一个或多个切割头。在该工作台上，三个可操作的工作区域通常被确定成排成一行，即待切割材料的装载区域、切割头下方的切割区域以及远离装载区域布置的卸载区域。传送带通常以这样的方式运行，即从装载区域传送出待切割的材料，然后通过切割区域直到所述传送带的位于相对面上的卸载区域。所述回转传送带通常还设置有抽吸装置，该抽吸装置被布置成对应于切割区域并适于在加工过程中保持材料稳定和张紧，以通过传送带本身的孔隙产生真空。

自动切割机由具有中央处理器(CPU)的控制单元控制，该控制单元适于通过数控系统(计算机数字控制)来控制机器的轴和切割头的移动，从而允许根据操作者预先设定的预定程序来对成形的半加工零件进行切割。这些数控切割机传统上配备有布置在机器操作者和机器的所述控制单元之间的控制接口；所述控制接口通常布置在切割机的一面上，并且通常包括控制面板、视频终端、用于数据输入的字母数字键盘和连接到控制单元的计算机的视频指示器。

最新一代的数控切割机还可以根据待处理的材料的构造和类型而通常在机器的一面或两面上配备计算机化的图像投影设备，所述投影设备适于自动执行待切割材料区域的排料操作，并将已切割的形状标记给操作者，以便允许操作者在材料片材上识别切割形状的边缘，该边缘原本是不可见的。

数控切割机通常是适应于待切割材料的类型并针对待切割材料的类型进行配备的，这种数控切割机可以根据它们是用于切割皮革还是合成材料诸如人造革或多层材料来进行配置。这样配置的切割机通常被用作并布置成几乎专门用于加工一种类型的材料的加工线。

传送带通常通过应用于适于执行传送带的转动的辊之一的伺服电机或通过适于阻挡和拖曳所述传送带的可移动夹具来驱动。可移动夹具对于切割合成材料是特别有利的，因为它们能够借助于横条块实现在其整个宽度上对传送带的多层材料的阻挡，从而使多层材料保持稳定并且使它们精确地移动，而不会在它们之间产生相对移动。

作为改进的变体，可移动夹具还可以通过使用仅在外边缘上挤压和拖动传送带的两个压力组而有利地用于皮革，从而避免损坏被切割的材料。

用机动辊驱动传送带的方案更为复杂和昂贵，但有助于确保传送带逐步的移动而不被撕裂，这使得成品具有更高的质量。该方案还需要复杂的传送带张紧系统和辊专用涂层，以便始终确保辊的持续牵引而不滑移。在该方案中，传送带通常会随着时间的流逝而更快的磨损。

利用可移动夹具的传送带驱动解决方案简单且廉价，然而这种解决方案会给传送带带来更大的加速度和更突然的移动。该方案中的传送带通常具有更有限的耐用性。

在同一申请人的EP2022741B1中描述了一种具有可移动夹具的自动切割机的典型实例，这种切割机特别适用于切割从线轴展开的合成材料，并且由于使材料本身暂时性地稳定在工作台上的装置，这种切割机还允许切割来自不同线轴的多个堆叠的材料层。材料的所述暂时性稳定装置由两对夹具组成，每对夹具由在移动带的整个宽度上横向延伸的两个重叠杆形成；底杆放在移动带的下面并形成用于上杆的支座，该上杆搁置在材料上并将材料压紧；后者被夹具阻挡而使得上杆夹具无法下降，从而与下杆夹具共同作用。

同一申请人的意大利申请NO.102016000117292中描述了自动切割机的另一个实例；所述切割机设置有用于阻挡和移动待切割材料的夹具，并且包括金属框架，该金属框架支撑台子或工作台，在该台子或工作台的相对的横向边缘上以及上覆带的相对的横向边缘上设置有相应的成对的柱状部，每个柱状部形成用于材料的阻挡和运输夹具中之一的支撑部。所述夹具特别地固定到一臂状部，该臂状部从与下面工作台平行的柱状部并在该工作台的纵向轴线的方向上凸出有限的长度，或者所述夹具固定到与所述柱状部连接并且在工作台的整个宽度上延伸的杆的相对端上。

EP1067200描述了一种用于连续切割层状元件且特别是皮革等的机床，这种机床包括用于待切割元件的支撑表面，该支撑表面配备有所述元件的保持装置；该机器还包括用于检测待切割元件的有用轮廓的装置，这种检测是由两个同时且彼此独立地操作并且沿两个基本上垂直的方向移动的切割头来执行。

在目前的需要大批量和小批量地切割皮革和合成材料的工业生产部门中，尤其感觉到需要具有越来越多样化的自动切割机，这样的自动切割机适于容易地布置在不再是死板的而是不仅适应生产量还适于处理不同材料的布局(layout)中。

所提及的数控切割机的一个操作缺点是，尽管使用基本上相同的机械结构，但一旦被配置和装配，它们都主要用于处理特定类型的材料，通常是皮革或合成材料，而不允许在未对机器进行重新改组和重新配置的情况下处理不同类型的材料。

在当前用于切割皮革的数控切割机上，皮革的放置通常由操作者手动地执行，这种操作者必须可以自由访问、易于移动以及因此必须在机器的通常设置有较大放置区域的更易访问的面上操作。相比之下，在用于切割合成材料的数控切割机中，材料通常由机器自动地从设置在专用的卷保持器上的一个或多个材料卷上加载，该专用的卷保持器通常非常庞大，而且设置在切割机不易访问的面上，即封闭的或靠墙的面。

上述数控切割机的另外的操作限制在于，一旦被配置和装配成用于处理特定的材料(皮革或合成材料)，它们就能够基本上根据传送带的单一特定方向工作，从而允许仅从一面输入待切割材料并且从相对面输出已切割的材料。目前的数控切割机的这种缺点是由于用于传送带控制的伺服电机——通常应用于传送带的两个旋转张紧辊中的一个——必须总是以使传送带的滑动地设置在工作台上的上侧拉紧的方式操作而造成的，如附图中的图4a所示。反向移动使应用于张紧辊上的伺服电机松散地带动传送带的滑动地设置在工作台上的上侧，如附图中的图4b所示。在这第二种情况下，传送带倾向于弯曲并形成环，从而致使其自身从工作表面脱离。

由于必须在传送带的特定方向上工作，所以另一个缺点是要确定工厂内的待切割材料的严格的移动路径，这种移动路径仅能通过在工厂内物理地移动机器的位置来改变。

现有技术的自动切割机的另一个限制是，切割机的设置在两个相对面上的装载区域和卸载区域不能被改变，从而将机器限制到了固定的尺寸并且使其不能灵活适应未来的对更大或更小长度的装载区域或卸载区域的需求。

发明内容

本发明的目的是克服上述的缺陷和操作限制。

更具体地说，本发明的目的在于为用户提供一种用于切割皮革等的通用型双面数控切割机，这种切割机适于在同一机器的两个面上、在两个方向上以及在不同类型的材料上交替地操作，以便在多个工厂布局组合中灵活运用，而不需要被移动或转动。

本发明的另一目的是为用户提供一种用于切割皮革等的双面数控切割机，该切割机适于用不管移动方向如何总是拉紧和张紧的传送带运输待加工的材料。

本发明的另一目的是提供一种用于切割皮革等的数控切割机，该切割机适于由操作者在其两个面上交替且独立地进行控制。

本发明的一个同样重要的目的是提供一种用于切割皮革等的双面数控切割机，在该切割机中装载区域和卸载区域的长度可根据使用者的需要而改变。

本发明的另一目的是提供一种用于切割皮革等的双面数控切割机，该切割机能够确保长期的高水平效率和可靠性，以便容易且经济地生产。

根据下述技术方案，这些和其它目的通过用于切割皮革等的双面数控切割机来实现。

一种用于切割由天然皮革和合成材料制成的元件的数控切割机，包括：支撑结构，至少一个切割头滑动地布置在所述支撑结构上；至少一个工作台，适于在辊上转动的至少一个传送带滑动地布置在所述至少一个工作台上；所述传送带的移动组件，所述移动组件是适于保持由皮革和合成材料制成的所述元件并检测轮廓以便对待切割的剪影进行投影的装置；至少一个控制单元或面板，所述至少一个控制单元或面板沿所述传送带的纵向移动方向置于所述机器的一个面上，其中，所述传送带包括第二移动组件，所述第二移动组件与所述移动组件配合并且适于使所述传送带在相反方向上交替地转动，以便始终保持所述传送带的上部张紧，所述切割机能够在操作者的指令下从其两个相对的面开始、在两个方向上对各种类型的材料进行操作，从而能灵活应对多种工厂布局组合而不需要被移动或转动。

附图说明

本发明的用于切割皮革等的双面数控切割机的技术和功能特征将通过下面参照附图进行的详细描述而被更清楚地理解，附图示出了优选的且非限制性的实施方案，其中：

图1是用于切割皮革等的双面数控切割机的侧视图的半剖面示意图，该切割机具有在两个面上设置双重控制单元的门式结构和带有在两个面上进行双驱动的传送带系统的工作台，其中所述双驱动为应用于传送带的辊的两个伺服电机。

图2是用于切割皮革等的双面数控切割机的侧视图的半剖面示意图，该切割机具有在两个面上设置双重控制单元的门式结构和带有在两个面上进行双驱动的传送带系统的工作台，其中所述双驱动为仅应用于传送带的辊中之一的一个伺服电机和布置在伺服电机的相对侧上的可移动夹具组。

图3是用于切割皮革等的双面数控切割机的侧视图的半剖面示意图，该切割机具有在两个面上设置双重控制单元的门式结构和带有在两个面上进行双驱动的传送带系统的工作台，其中所述双驱动为布置在相对侧上的两个可移动夹具组。

图4a是根据现有技术的用于切割皮革等的切割机的传送带组在传送带从左到右致动期间的示意性侧视图，其中伺服电机应用于所述传送带的右辊。

图4b是根据现有技术的用于切割皮革等的切割机的传送带组在传送带从左到右致动期间的示意性侧视图，其中伺服电机应用于所述传送带的左辊。

图5a是根据本发明的用于切割皮革等的切割机的传送带组的示意性侧视图，其中传送带通过由应用于所述传送带的两个辊的两个伺服电机所限定的两个驱动器来在两个方向上致动。

图5b是根据本发明的用于切割皮革等的切割机的传送带组的示意性侧视图，其中传送带通过由应用于左辊的伺服电机和设置在相对侧上的可移动夹具组限定的两个驱动器来在两个方向上致动。

图6是用于切割皮革等的双面数控切割机的侧视图的半剖面示意图，该切割机具有在两个面上设置双重控制单元的门式结构、带有在两个面上进行双驱动——仅应用于传送带的辊中之一的一个伺服电机和布置在伺服电机的相对侧上的可移动夹具组——的传送带系统的固定工作台、另一个可移动工作台和另一个配备有独立的移动组件的传送带。

图7是用于切割皮革等的双面数控切割机的侧视图的半剖面示意图，该切割机具有在两个面上设置双重控制单元的门式结构、固定工作台和在两个面上配备有双驱动的相关传送带系统、另外两个工作台和配备有独立的移动组件的另外两个传送带。

具体实施方式

首先参照图1、图2和图3，在附图中以附图标记10表示的、用于切割皮革等的双面数控切割机包括：支撑结构12，这种支撑结构通常但非排他性地具有门架，在该支撑结构12上滑动地布置有一个(或多个)切割头13；至少一个工作台14，在该工作台14上滑动地布置有至少一个传送带16；所述传送带16的适于在辊19上旋转并且包括已知的驱动装置的移动组件18；置于所述数控切割机10的面上的至少一个控制单元或面板17或17’。数控切割机10的创新特征在于传送带16包括第二移动组件18’，该第二移动组件与移动组件18共同作用并且适于使所述传送带16在相反的方向上交替地转动，以便使传送带16的上部暴露部分16’总是保持张紧。

具体参照图1，所述移动组件18和所述第二移动组件18’可以包括应用于切割机的常规移动装置，诸如例如应用于所述辊19的电动伺服电机20，例如步进电机，或者具体参照图2，所述移动组件18、18’可以包括应用于一个辊19的伺服电机20和应用于另一个辊的用于使传送带16移动的已知的可移动夹具21。在另一个实施方案中，具体参照图3，移动组件18、18’还可以包括适于沿相反方向拉动传送带的两个可移动夹具组21。

与已知的切割机相比，数控切割机10还具有如下的创新特征：能够包括附加的单元或控制面板17’、17，该附加的单元或控制面板沿着传送带的纵向移动方向位于同一切割机的相对面上，以便使附加的单元或控制面板加倍从而限定镜像机器。数控切割机10还可以包括设置在所述机器的一个面上的投影组24，该投影组通常位于用来辅助支撑结构12的结构上并且与该数控切割机10的机械部件振动式隔离。在图1、图2和图3的优选实施方案中，数控切割机10有利地包括在所述支撑结构12上或在单独的辅助结构上的两个投影组24，所述投影组24各自布置在与另一个投影组相对的面上，以便能够在装载区域和卸载区域处将计算机化图像投影到工作台14上。

在未示出的数控切割机10的替代实施方案中，所述控制单元或面板17、17’可有利地与数控切割机10分离并且例如通过具有无线类型连接的电子设备电子地连接到数控切割机，所述控制单元或面板17、17’可以通过操作者从机器的一面自由地移动和调整到另一面。

具体参照图6和图7，在其他替代的实施方案中，除了相对于支撑结构12的固定工作台14以外，数控切割机10可以包括至少一个另外的模块化工作台15、15’，该至少一个另外的模块化工作台包括通过第三移动组件28独立地移动的至少一个第二传送带26，所述模块化工作台15、15’布置在所述数控切割机10的相对面中的至少一个上。

在图6的实施方案中，在纵向的移动方向上将模块化工作台15添加到固定工作台14和相关的传送带16，该模块化工作台可从支撑结构12移除并且布置在数控切割机10的一个面上，所述模块化工作台15设置有由第三独立移动组件28致动的第二传送带26，在图6的实施方案中，第三独立移动组件包括配备有伺服电机30的一个辊29，以便限定所述工作台14和所述传送带16的延伸部。

在图7的实施方案中，在纵向的移动方向上将两个模块化工作台15、15’添加至固定工作台14和相关传送带16，两个模块化工作台均可从支撑结构12移除并且各自布置在数控切割机10的一个面上。

所述模块化工作台15、15’可以包括不止一个第三移动组件28，该第三移动组件28又包括辊29的驱动伺服电机或可移动夹具。

根据对本发明的数控切割机10的描述，可以容易地理解下面描述的其功能。

再次参照图1、图2和图3，数控切割机10能够处理所有类型的天然材料或合成材料，而不管哪一面用来装载待切割材料和哪一面用来卸载经切割的材料，并且能够在传送带所沿着移动的生产线的两个移动方向上运行。

数控切割机10例如可以被设计成以从一面或另一面独立地装载材料的方式切割皮革，但也可以被构造成用于混合用途，即切割皮革和合成材料，利用相关设备诸如卷保持器或连续进料单元将一面配置成用于装载皮革，而另一面配置成用于装载合成材料。具体参照图5a和图5b，双移动组件18、18’允许数控切割机10交替地致动在与材料输入端相对的位置处的移动组件，以允许在工作台14上滑动的传送带的上部16’始终被张紧地驱动，从而防止材料产生可能影响正确放置或可能干扰切割头13或被该切割头拖动的隆起或环结(图4b)。该特征使得可以根据使用者的需要使用和反转装载区域和卸载区域。

如图1、图2和图3所示，双控制单元或面板17、17’的存在是特别有利的，因为在切割机不再限于材料的一个流动方向或者不再限于材料从一面移动到另一面的情况下，双面控制单元或面板允许操作者从最方便的一面对机器和加工进行控制，而不必停止或返回到相对的一面来调整或修改数控切割机10的操作参数。在未示出的数控切割机10的可替代实施方案中实现了同样的操作优点，在该实施方案中，在机器的两个面上的控制单元或面板17或17’的存在不是通过其物理复制来保证的，而是通过可由操作者放在切割机的一面或另一面上的无线便携式控制面板来保证的。

此外，双投影组24的存在使得可以在机器的两侧上投射轮廓的计算机化图像，从而使得可以在一个面上而不是在另一个面上无差别地进行排料和对被切割以待收集的剪影的观看，这不同于现有技术的传统自动切割机，在传统自动切割机中通常只能在机器的一个面上进行皮革的排料。

在图6和图7的替代实施方案中，通过将仅置于切割区域的工作台14与另外的模块化工作台15、15’相结合，可以对数控切割机10的装载区域和卸载区域的长度进行配置，其中，另外的模块化工作台是可移除的并且可以选择具有各种长度(如图6和图7中的虚线和两点所示)，以便能够独立地改变机器的置于两个相对侧上的装载区域或卸载区域的长度。在这些实施方案中，传送带16不会完全地穿过装载区域、切割区域和卸载区域，而是使自身限于将材料传送通过仅两个区域(图6)或仅通过切割区域(图7)，从而将其他区域中的材料传送留给模块化工作台15、15’的第二传送带26来完成。

从以上可以看出，用于切割皮革等的双面数控切割机所实现的优点是明了的。

本发明的用于切割皮革等的双面数控切割机是特别有利的，因为它允许在单一的机器型号的情况下以通用的方式交替地在同一机器的两个面上对任何类型的层状材料进行工业上特有的所有切割操作，并且允许在传送带的两个移动方向上实施对不同类型的材料的处理，从而有利于增加灵活性和对具有替代材料流的多种工厂布局的适应性，而不必被移动或转动。

本发明的用于切割皮革等的双面数控切割机又是特别有利的，因为由于使用了传送带16的移动组件18、18’，所以这种双面数控切割机给使用者提供了更通用和适应性更强的机器，以便被构建成多种模块化规模，传送带的移动组件包括复杂且昂贵的辊19，这种辊带有通常适用于较大机器的伺服电机20，并且/或者还包括通常但并不仅仅适用于较小机器的更简单且更便宜的移动组件诸如可移动夹具21。

用于切割皮革等的双面数控切割机的另一个优点是可以由操作者独立地在其两个面上进行控制，而不限制其在一个位置上保持静止。

用于切割皮革等的双面数控切割机的再一个优点在于，可以在机器的两个面上对装载区域或卸载区域的大小进行配置，使得装载区域或卸载区域更能适应不同布局或大小的待切割材料。

尽管以上已参照仅通过非限制性示例的方式给出的优选实施方案对本发明进行了描述，但是根据以上描述，许多修改和变型对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，本发明欲涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改和变型。

Claims (10)

1.一种用于切割由天然皮革和合成材料制成的元件的数控切割机(10)，包括：支撑结构(12)，至少一个切割头(13)滑动地布置在所述支撑结构上；至少一个工作台(14)，适于在辊(19)上转动的至少一个传送带(16)滑动地布置在所述至少一个工作台上；所述传送带(16)的移动组件(18、18’)，所述移动组件是适于保持由皮革和合成材料制成的所述元件并检测轮廓以便对待切割的剪影进行投影的装置；至少一个控制单元或面板(17、17’)，所述至少一个控制单元或面板沿所述传送带的纵向移动方向置于所述机器的一个面上，其特征在于，所述传送带(16)包括第二移动组件(18’)，所述第二移动组件与所述移动组件(18)配合并且适于使所述传送带(16)在相反方向上交替地转动，以便始终保持所述传送带(16)的上部(16’)张紧，所述切割机能够在操作者的指令下从其两个相对的面开始、在两个方向上对各种类型的材料进行操作，从而能灵活应对多种工厂布局组合而不需要被移动或转动。

2.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，其中，所述传送带(16)的移动组件(18、18’)包括应用于所述辊(19)的至少一个伺服电机(20)。

3.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，其中，所述移动组件(18、18’)包括至少一个可移动夹具(21)。

4.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，其中，所述传送带(16)的移动组件(18)包括可移动夹具(21)和应用于至少一个辊(19)的伺服电机(20)。

5.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，其中，所述传送带(16)的移动组件(18)包括适于沿相反方向拉动所述传送带的两个可移动夹具(21)。

6.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，包括布置在所述数控切割机(10)的相对面上的第二控制单元或面板(17’)。

7.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，其中，所述控制单元或面板(17、17’)包括无线型电子设备，所述控制单元或面板(17、17’)能由所述操作者沿着所述传送带的纵向运动方向从所述机器的一个面到另一个面自由地移动和定位。

8.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，包括布置在所述支撑结构(12)上或与所述支撑结构相对应的至少一个投影组件(24)。

9.根据权利要求8所述的数控切割机(10)，包括布置在所述支撑结构(12)上或与所述支撑结构相对应的两个投影组件(24)，所述投影组件(24)各自布置在与另一投影组件相对的面上。

10.根据权利要求1所述的数控切割机(10)，包括至少一个另外的模块化工作台(15、15’)，所述至少一个另外的模块化工作台包括由至少一个第三移动组件(28)独立驱动的第二传送带(26)，所述模块化工作台(15、15’)沿着所述传送带的纵向移动方向布置在所述数控切割机(10)的相对面中的至少之一处。