CN108602196B - 刀片分割机切割速度的优化 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于自动分割工件(14)的方法和系统(10)，其采用旋转刀片(22)穿过在相邻的传送机(12)和(18)的尾端之间形成的狭窄间隙(20)。扫描系统(16)扫描工件(14)以物理特征工件并且控制刀片(22)的运行，包括其转速。可根据一个或多个直接受控特征(参数/指标)，比如刀片(22)的切割路径、刀片(22)的转速和传送机(12)的速度来实施工件的分割。可变化该直接受控特征直至得到一个或多个间接受控特征的容许组，包括例如切割切片的重量、切割刀片所实现的切口品质以及分割系统(10)的产量。

Description

刀片分割机切割速度的优化
技术领域
本发明涉及加工工件，具体涉及将工件比如食品分割成更小的单元。
背景技术
工件(包括食品)按照顾客的需求被分割成或切割成更小的单元或切片。食品通常被分割成均匀或特定的尺寸、重量、厚度或其它指标。通常分割好的食品的例子包括在餐馆中供应的牛排、在冷冻餐中包装的鸡肉片、形状和尺寸适配于特定小圆面包内的鸡肉馅饼。鱼同样被常规分割成鱼片或鱼块。
现今工件尤其是食品的分割多数采用高速分割机来进行。当工件在移动的传送机上前行时，这些机器采用各种扫描技术对其尺寸、形状和其它物理特征进行确认。这个信息借助计算机进行分析以确定如何最有效地将工件分割为最佳或所需尺寸、重量、厚度或其它使用标准。例如，顾客可能期望两种不同重量或尺寸的鸡胸肉切片。鸡胸肉在进给传送带上移动时被扫描，通过使用计算机来确定如何最好地将鸡胸肉分割成顾客所需的特定重量。
工件的分割可由切割刀片执行，该刀片在传送系统上转动通过由两个相邻传送机的端部所限定的间隙，传送机推进并且支承被分割的工件。通常情况下，刀片附接至伺服电机，该伺服电机使刀片非常快速地旋转穿过间隙。工件在传送带上向前行进越过间隙，从而在连续的刀片回转之间前进。刀片每秒约切出20至30个切口以提供重量、厚度或尺寸可控的切片，并且必须非常严格地控制刀片穿过传送带间隙的时间。
如下文所述，重要的是优化旋转刀片刀具的速度获得工件上的干净和精准的切口，同时也最大化生产量并且最小化伺服电机内的热生成。本文强调了用于优化分割刀片的转速的方法和系统。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化形式介绍一些概念，这些概念在下文的具体实施例中进行了进一步描述。本发明内容并非想要标识所要求保护的主题的关键特征，而是旨在被用作辅助确定所要求保护的主题的范围。
一种确定用于刀片刀具切割工件的优化参数的方法，所述刀片刀具通过电机被驱动旋转，所述方法包括监测刀片刀具在所述刀片刀具借助电机的回转期间的转速分布，监测来自电机的对应于电机在刀片刀具旋转期间的运行参数的数据，监测切出的切片的期望物理特征的精度并监测工件相对于刀片刀具的进给速率。在此监测过程中，基于电机的一个或多个期望的运行参数和切出的切片的一个或多个物理指标的期望精度，优化(1)刀片刀具在刀片刀具回转期间的速度分布和(2)工件进给速率中的至少一个。
作为本方法的另一个方面，所述电机的运行参数包括电机电流用量分布、电机温度、电机跟随误差和/或电机扭矩分布。
作为本方法的另一个方面，切割出的切片的物理指标包括自工件切出的切片的重量、从工件切出的切片的总质量、从工件切出的切片的厚度和所述切片上切出的切口品质。
根据本方法的另一个方面，在所述切片上切出的切口品质根据数值尺度被量化。
作为本方法的另一个方面，基于所述电机的期望运行参数和切割出的切片的物理指标的期望精度，监测工件产量并优化所述切割刀片的速度分布和/或所述工件的进给速率。
一种用于调节系统的运行参数的方法，所述系统用于借助按旋转路径分布被电机驱动旋转的切割刀片将食品切割成切片，所述方法包括：基于从食物上切出的切片的期望物理特征和将得到的食物的期望产量中的至少一个以及所述系统的期望运行参数，调节切割刀片的转速分布和/或食物相对于切割刀片的进给速率，包括：确定初始第一组操作系统参数，包括切割刀片转速分布以及食物朝向切割刀片的进给速率，监测电机在切割刀片旋转期间的运行参数，监测切出的切片的物理特征，监测食物产量，基于所述电机的监测参数、切出的切片的物理精度和食物进给速率中的至少一个来调节切割刀片转速和食物进给速率。
在调节所述系统的运行参数的方法中，所述切出的切片的物理特征包括重量、总质量、厚度、面积以及切口品质。
在用于调节所述系统的运行参数的方法中，所述电机的运行参数包括电流分布、扭矩分布和电机跟随误差。
在所述调节方法的另一个方面，所述电机旋转分布选自以下步骤所构成的组：
在各切出的切口之间停止切割刀片的旋转，接下来在所需时刻加速所述切割刀片以切出下一个切口；
超出切割刀片的正常旋转停止位置，并且在需要切出下一次切口之前使切割刀片回退到位于所述停止位置之前的旋转位置；
以基本恒定的速度旋转切割刀片；
超速旋转切割刀片通过切割刀片的非切割旋转行程并且在切割刀片切割穿过所述工件时减缓所述切割刀片的旋转；
以基本恒定速度旋转所述切割刀片穿过工具；和
以非恒定的速度旋转所述切割刀片通过所述工件。
一种刀片切片机运行参数的自适应控制方法，该刀片切片机利用按转速分布被电机驱动旋转的刀具将工件切成片，包括选择第一组切割参数，采用第一组所选切割参数来执行工件切片，在工件切片期间测量所述电机的运行参数，改变至少一个切割参数并对比电机运行参数的连续测量值，确定在所选运行参数下的产量；基于所测定的电机运行参数和期望产品来设定所述切片机的切割参数。
在根据本文的另一个方面，切割参数包括刀具的转速和所述工件的进给速率。
根据本文的另一个方面，所述切割参数包括切自所述工件的切片的物理指标和工件上的切口品质中的至少一个。
附图说明
通过结合附图参考下文的具体实施例，本发明的上文方面以及许多伴随优点将变得更易接受同样变得更好理解，其中；
图1是本文的公开实施例的示意图；
图2a-图2e示出了施加至自工件切出的切片的切口品质；
图3a-图3e是切割刀片沿着切割刀片的旋转转动的可能转速图；
图4是示出了根据本文的另一个方面，于在实际分割工件之前，评估切割至某些指标对最终产品特征以及直接由分割过程控制的分割系统参数的影响的规程的流程图；和
图5是示出了根据本文的另一个方面在实际分割工件之前的基于所选的直接受控参数或指标来评估对工件或分割系统的间接受控参数或指标的影响的规程的流程图。
具体实施方式
下文结合附图给出详细说明，其中相同的附图标记表示相同的元件，其旨在作为本文主题的各个实施例的描述，而并不旨在表示仅有的实施例。在本文中描述的每个实施例仅提供作为示例或说明，并且不应被解释为比其它实施例更加优选或更为有利。在本文所提供的说明性示例并不旨在穷举或将本文限制于所公开的精确形式。类似地，本文所描述的任意步骤可与其它步骤或步骤的组合互换，以得到相同或基本类似的结果。
在下文的描述中，提出各种具体细节以提供对本文的示例实施例的透彻理解。但是，对本领域技术人员显而易见的是，本文的许多实施例可在没有一些或所有具体细节的条件下实施。在一些情况下，没有对众所周知的加工步骤进行详细描述，以免不必要地混淆本文的各个方面。另外，应理解的是，本文的实施例可采用本文所描述特征的任意组合，加工步骤除指定之外可按序执行。
本申请可包括对方向的参考，比如“向前”、“向后”、“前”、“后”、“向上”、“向下”、“右手侧”、“左手侧”、“内”、“外”、“延伸”、“前行”、“后退”、“近侧”和“远侧”。这些参考和其它类似参考在本申请中只用于辅助描述和理解本发明，而并不旨在将本发明限制于这些方向。
关于本申请所使用的术语，对于大多数部件而言，词语“参数”用于表示物理特征或特征比如长度、宽度、厚度、重量或颜色。同样对于大部分而言，词语“指标”表示特定的参数值或范围，比如长度在110和120mm之间、重量不大于30克或颜色为蓝色。同样根据本申请，参数的具体实例将具有一个值，该值可位于或可不位于特定指标内。尽管如前所述，将术语参数的使用与术语指标的使用相混用属于本申请的范围内。例如，如果采用词语指标，那么这个词语应被足够广义地解释为同样包括词语参数，反之亦然。同样，在本申请中，词语“特征”应为“参数”和/或“指标”的通用术语。
本申请可包括修饰词，比如词语“通常地”、“近似地”或“基本地”。这些术语意指用作修饰词来表示讨论的“尺寸”、“形状”或其它的物理参数或指标不必精确，只要能够实施所需执行的功能，就可改变。例如，在短语“通常为圆形”中，只要能够实施讨论的结构或加工所需的功能，该形状无需为精确圆形。
在以下描述中描述和示出了本文的各实施例。所述和所示的系统、组件、设备和步骤在各个实施例中可由相同的部件标号标识，但具有字母后缀或其它后缀。不重复对相同或类似的这类系统、组件、设备和方法的部件/子步骤进行描述以避免本申请变得冗长。
图1示意性示出了适用于实施本文的实施例的分割系统10。该分割系统10包括第一传送机12，该第一传送机12用于将待分割的工件(也称作“工作产品”或“产品”)运送通过第一扫描系统16，第一扫描系统用于在分割前扫描工件。第二传送机18紧邻第一传送机12的尾端定位，由此在它们之间限定出狭窄间隙20。切割装置24(也称作“刀具”)的切割刀或刀片22(也称作“刀片刀具”或“刀具”)旋转通过间隙20。切割装置24包括伺服电机26，该伺服电机26用于为刀片22提供动力以将工件14切割成期望的单元或切片28。该刀片22借助安装组件29安装在伺服电机26的驱动轴27上。
可选的第二扫描系统30可被定位在切割装置24的下游以扫描并且物理特征切片28以及包括由切割装置24执行的工件14的切口品质在内的性质。比第二传送机18更高速运行的第三传送机32从第二传送机18处接收切割的切片28。更高速的第三传送机32使切片分隔开，以便对单个切片28以及切片上形成的切口进行分析。第三传送机32的速度通过编码器62监测，该编码器与用于第三传送机的驱动辊58相关联并且连接至计算机36。
传送机12、18和32，扫描系统16和30以及切割装置24联接至计算机36并且由计算机36(也称作“处理器”)控制。该计算机可包括输出接口或显示器37以及用户输入接口38(键盘、鼠标等)、中央处理器39、存储单元40以及通常包括在计算机内或与计算机一起使用的其它部件。该计算机可与网络41连接。同样，除了采用专用于分割系统10的计算机36之外，为此目的可替代使用网络计算系统。
通常情况下，扫描系统16和30扫描工件14和切片28以产生代表工件/切片的物理特征的扫描信息并且将该扫描信息传送至计算机36。计算机36对扫描数据进行分析以生成工件/切片的物理特征或参数，例如它们的尺寸、形状、长度、宽度、厚度等。该计算机36还产生扫描工件/切片的厚度或高度分布以及工件/切片的面积和/或体积分布。工件/切片的重量可通过采用工件/切片的假定密度来确定。
计算机可对工件14建模以确定怎样将工件分割成由特定物理标准的一个或多个切片组成的成品组，该物理标准例如包括重量、形状、厚度、长度、宽度等。在这方面，计算机能够在扫描过程中将工件中发现的缺陷作为因素计入。这类缺陷可包括工件内的局部不连续(包括空洞)，异物以及不期望的物质，如肉产品中的骨头、软骨或脂肪。考虑到所有这些标准和因素，计算机决定如何将工件分割成一个或多个成品组。接下来计算机控制切割装置24以及传送机12和18的速度以根据选择的成品或切片组来对工件进行分割。
在特征由工件14所得的切片方面，第二扫描仪30可以类似于扫描仪16的方式使用。另外，扫描仪30能够分析由刀片22形成的切口品质，例如包括切片28是否已经被完全切割，以及切片的切口是否完整、粗糙或不均匀、直的还是平面的。
对上述系统进行更加详细的描述，传送机12将工件14运送至扫描系统16的下方。该扫描系统16可为各种不同类型，包括摄像机，以用于观察被一个或多个光源比如激光照亮的工件14。发自光源的光在移动的传送带42上延伸以限定锐利的阴影或光条纹线，横向光束的前方区域是暗的。当进给传送机12没有承载工件14时，阴影线/光条纹在传送带42上形成直线。但是，当工件14穿过阴影线/光条纹时，在工件产品的上方不规则表面形成了不规则的阴影线/光条纹，正如对角地和向下地指向工件和阴影线/光条纹上的摄像机所观察到的那样。如果没有工件出现在传送带上，则摄像机检测到阴影线/光条纹线向其将占据的位置的移位。这个移位表示工件沿着阴影线/光条纹的厚度。工件的长度由工件形成阴影线/光条纹的带行程距离决定。在此方面，编码器50被集成在进给传送机12中，编码器对应于传送机的向前运动以固定距离间隔产生脉冲。
代替摄像机，扫描站可改为利用x射线设备来确定工件的物理特征，包括其形状、质量和重量。X射线可朝向x射线检测器(未示出)地穿过工件。此x射线在工件的作用下与工件质量成比例地衰减。扫描仪系统16包括用于照射将被x射线辐射扫描的工件14的发生器和接收衰减后的辐射的接收器。接收器部分可与发生器集成在一起。
X射线的衰减通过穿过工件或由工件反射产生。当辐射穿过工件时，一定量的辐射被其所穿过的工件所吸收。因此在发送至工件的辐射量和穿过工件后接收到的辐射量之间将存在关联。吸收的原因被认为在于工件分子内的化学键。辐射一旦衰减就可被收集并且转换成可用形式。例如可采用光电二极管将一定量处于可见范围内的辐射转换成电压或电流信号。对于x射线而言，闪烁材料可被用于产生能够被光电二极管检测到的可见光。这个方法在Vogeley，Jr.的美国专利No.5，585，603中有所描述，该专利在此通过援引加入。
上文的扫描系统在现有技术中是已知的，因此本身并不新颖。但是，将这些扫描系统与所述实施例的其它方面结合使用被认为是新颖的。
如上文所述，由(多个)扫描装置检测/收集到的数据和信息被传送至计算机36，计算机36记录了工件14在传送机12上的位置以及工件关于整个工件面积的长度、宽度和厚度。利用这个信息，处理器可生成工件的面积分布、体积分布和/或高度分布。知道了工件的密度，该处理器还可以确定工件的重量或其部段或其分布。
扫描信息也可用于确定在工件内是否存在任何缺陷。此缺陷可包括裂缝、孔、脂肪、骨骼或软骨。例如，如果采用x射线设备并且如果存在孔或裂缝，那么x射线的衰减程度将小于如果工件结构完整情况下的衰减程度。同样，对于由生肉组成的工件而言，脂肪、骨骼和软骨的密度不同于肉的密度。这种密度变化导致了x射线穿过工件的衰减差异。例如骨骼的密度大于肉类的密度。由此穿过骨骼的x射线将比穿过肉类的x射线更大程度地衰减。由此，通过扫描过程，可确定工件内存在缺陷以及其位置和尺寸。上文扫描装置的例子公开在美国专利US6，563，904中，其被援引纳入本文。
优选如上文提及具有中央处理器39和存储器40的计算机36，其被用于根据本文的方法。由期望的成品指标或属性比如重量、厚度、长度和高度构成的数据被存储在计算机存储器40中。例如，当变更产品线时，该存储器可储存附加指标、属性和/或可由用户通过用户接口38轻松选择的信息。例如，用户可能正为特定顾客加工鸡胸肉，该顾客可具有一种或两种所需的切割切片的重量；当满足了该顾客的订单时，用户可切换计算机以满足不同顾客的指标或切换至不同类型的产品。这个切换可为自动的并且可由记录已经加工的工件数量的计数器触发，或者该切换可手动执行以给予用户时间重新装配任何设备或重新校准过程。在其它替代的实施例中，整个生产计划的信息库可储存在计算机36的存储器中。
如图1所示，计算机36可与网络系统41通信，该网络系统41允许计算机36与其它计算机交流并且分享信息。除了扫描仪系统16之外，计算机36还可驱动其它外围硬件。例如，计算机36可指导传送机12、切割系统24和可选的第二扫描仪30的运行。
如上文所述，通过使用切割装置24，该切割装置在伺服电机28的驱动下快速旋转通过相邻传送机12和18之间的间隙20，工件14被切为或片为期望尺寸、重量、厚度等的切片28。刀片22的转速分布就系统10的多个运行方面而言是重要的，该系统10的多个运行方面包括穿过工件14形成的切口品质、切片28的重量或其它标准的精度、由系统10实现的生产量和伺服电机28的运行参数，包括如下文所述的电机发热程度。
转速分布的含义是切割刀片关于刀片在整圈旋转中的转速，包括当切割穿过工件时的速度以及当多次切割工件之间旋转时的速度。伺服电机24使切割刀片22极快速旋转，例如在20-30转/秒的转速下旋转。如下文更加全面的讨论，可在刀片22的旋转分布中采用不同的刀片旋转运动策略。
刀片22的速度可对工件14(例如，肉类工件)的分割的各个方面具有重要影响。对于由生的、未冷冻的肉所组成的工件而言，期望快速切割肉以使生产量最大化，但是同样为了所得切口的品质，应对刀片速度进行优化。对于切割刀片22而言，未冷冻的生肉相当软。由此，在其被切割时，肉几乎像流体一样会对刀片的运动或惯性提供阻力。
在切肉时，刀片起初压紧肉并且使肉(纤维)变形，直到纤维在刀片下断裂。接下来随着刀片切穿肉，该断裂通过刀片下方的肉扩大。如果几乎没有或没有对肉的支撑以抵抗刀片的压紧，那么肉将不会轻易破裂，而仅仅是继续压紧并且随刀片一起运动。因此重要的是间隙20应尽可能的小。尽管如此，如果采用太慢的刀片速度来切割肉，那么肉将倾向于被推入间隙20而不会被干净利落地切割，这不仅引起了如下文所述的低品质切割，而且导致了切片26的重量或其它物理指标的变化。
另一方面，以太快的刀片22的速度来切割肉也会导致负面影响。移动穿过肉的刀片会遇到两种类型的阻力，压差阻力和摩擦阻力。该压差阻力对应于穿过流体的钝体，在这种情况下，刀片22穿过肉。在流体动力学中，压差阻力由物体通过而在流体中形成的涡流运动导致。这种阻力与尾流的形成相关，尾流比如在经过的船只的后侧轻易可见。类似现象会在切肉时产生。即使刀片22为完全流线形并且具有有限的横截面，但是压差阻力可能很大，因为压差阻力大致随着刀片行进通过肉的速度的平方增加。
摩擦阻力是由于刀片22的侧边与肉之间的摩擦引起的。对于像水这样的流体，摩擦阻力随着速度线性增加。但是，与固体物体摩擦的物体的摩擦阻力理想地与速度无关。因为肉通常表现出在诸如水的流体和固体之间的性质，由被片切的肉施加在刀片22上的摩擦阻力随着速度增加，但不与速度成比例。由肉所引起的压差阻力和摩擦阻力的净效应是刀片22上的阻力随着速度增加，并且由此，在某些位置处，通过增加刀片速度而增加产量所获得的益处被由所切割的肉施加在刀片22上的阻力所抵消。期望优化刀片的速度以得到高产量，然而同时管理或限制作用于刀片上的阻力水平。
下文对优化刀片的转速分布的其它因素进行讨论。由此，对于生肉形式的工件而言，如果刀片的速度关于由肉在刀片上引起的阻力过大，那么会对切割精度和切口品质造成不利的影响。在切割的初始阶段，肉实际上被刀片22压紧并且肉以取决于刀片速度的速率变形。由采用高速相机的检测可知由刀片引起的压紧力通过肉传递，传递速率取决于肉的包括其密度的特征。尽管如此，如果刀片移动过快，那么来自压紧力的能量像冲击波一样通过肉传递，这会导致肉在传送机上的明显运动。如果发生了这种情况，那么在工件上形成的后续切口将被不精确地布置。
另外，一些凝胶状产品，包括一些被分割的食品，可通过高速切割的压缩而被压缩至其变得无弹性或“变硬”的程度，并且实际上可破坏切割刀片22。在适当的切割刀片的速度下，肉压缩至裂开程度，从而由刀片产生的力在肉中以足够快的速度朝远离压缩的方向传递以防止肉变得不可压缩，但是足够慢从而不会形成引起肉移动的冲击波。申请人已经发现，存在优化的刀片速度或速度范围，对于肉的具体物理特征、对于给定肉的几何形状会导致精确的、高品质的切割，同时保持高水平的生产量。
记住，刀片对肉进行压缩直至肉使肉工件的几何形状及具体物理特征破裂，由此肉的宽度决定了沿着刀片的长度发生压缩并且在裂开后摩擦既会影响刀片的运动又会影响肉的切割。通过类似的方式，肉的厚度影响了肉的压缩性以及一旦发生裂开(肉破裂)时所需用于切穿肉以克服摩擦力的力的大小。肉的物理特征包括肉的压缩性，“粘合肉”(纤维和内部纤维之间)并且也阻止肉破裂的内部力。肉具有或没有明显连接性的组织或“软骨”或脂肪，切肉所需力的差异和肉对刀片力的反应是不同的。
除了工件的密度、宽度和厚度之外，工件(包括食品)的其它物理特征在采用刀片型刀具切割工件的能力中是重要的因素。此附加因素包括工件的硬度、刚度和内聚力。肉类食品的硬度和/或刚度可归因于肉的僵化或肉是否被部分冷冻。同样，鸡肉可具有被称作“发柴的鸡肉”的硬的、不吸引人的纹理。工件的这些物理特征和其它物理特征在不同产品之间并且甚至在类似产品的群体中是高度可变的。例如，肉类产品可在某些条件下类似于流体作用，并且在其它条件下更类似于固体作用或者类似于两种预期性能的某种组合作用。产品切割工艺的优化认识到了这一点并且试图将这些因素考虑在内，包括确定刀片刀具的切割速度。
如上文所述，采用旋转刀片片切食品(包括肉类)的目标包括以一种特定重量或多种特定重量或其它(多种)指标精准地切割切片。另一个目标在于最大化食品的切口品质。如上文所述，这两个目标都受到了刀片穿过工件的速度的显著影响，并且工件的多个物理特征影响了期望速度。
切割切片28的重量可通过采用位于切割装置24下游的标准称重机(未示出)来称量切片而进行测量。替代地，可利用第二扫描系统30扫描切片28并通过确定切片28的体积和使用工件切片的假定密度来确定它们的重量。代替第二扫描系统，可采用上文所述的x射线系统确定切割出的切片的重量。
关于刀片22在工件14中形成的切口的品质，可能通过采用数值尺度来评级所得切口从而量化此切口品质。例如，如图2a所示，如果切口不完整并且没有将切片26与相邻切片完全切断，那么可对该切口赋予等级“1”。如果切口粗糙或不均匀或具有如图2b所示的工件的拖尾线，那么可对该切口赋予等级“2”。虽然切口是完整的，但如果切口在两个维度上是粗糙的或“不规则”和/或不平坦或不均匀，那么可赋予等级“3”。如果切口由于例如如图2d所示不垂直或不是“四方形”而是“好的”却不是“完美的”的情况，可赋予更高等级“4”。最后，如果切口基本上“完美”的情况，其意味着“平坦而几乎没有或没有凸凹”，可赋予编号等级“5”。
如上文所述，切割装置24的刀片22受伺服电机26驱动。伺服电机由于它们的低旋转惯性、高扭矩水平和精确的运动(速度)控制而期望被用于切片操作。在刀片22受电机26作用旋转的速度下，由于精确控制刀片22的旋转分布并且得到高产量所需的非常快速的启动/停止循环，电机内产生的热非常明显。如刀片22以稳定状态被驱动的情况，减小对伺服电机内生热的限制的可能途径仅仅是使用更大的电机。但是，在目前的情况下，更大的电机将具有更大的惯性，对于刀片22的非常快速的启动/停止的循环而言，需要电机在加速和减速需求下更加费力地“工作”。因此，通过采用增加的电机尺寸而得到收益通常是有限的。结果是伺服电机发热是对旋转刀片分割机的产品产量的明显限制。更高的切割速度和加速度及其随之的快速启动/停止循环在给定产量的情况下引起了更高的电机发热。因此，电机发热是影响系统刀片22的优化切割速率的另一个因素。
如上文所述，刀片22可关于切割刀片的每次回转以选定的速度分布旋转。当前可用的伺服电机受到伺服放大器的驱动，该伺服放大器在实现运动控制用的理想的或期望的波形方面相当复杂。同样，关于电机的运行参数的数据可以“实时”得到。例如当刀片22穿过工件时，可测量电机电流和/或电机产生的扭矩，由此量化刀片关于刀片的旋转角度或位置的切割力。当刀片22没有穿过工件时，可得到相同的信息。
从优化系统10的运行参数所得的一个目标或有益结果为降低或可能甚至最小化得到精确物理指标的切片以及高品质的切割和期望的产量水平所需的施加至刀片22的力。同样，更小的切割力提供了减小电机发热的优势，由此减小了对电机造成损坏的可能性并且延长了电机的寿命。
在测量电机电流或由电机26产生的扭矩的同时监测刀片22的切割力能够确定刀片22的锐度或钝度。如果电机电流和/或由电机26产生的扭矩正在增加或者已经增加超过预先设定的值，那么这可以表明刀片22已经足够钝，从而其应被替换。表明刀片有多锐利的数据记录可存储在数据收集系统和计算机存储器400中，这允许预测刀片将变钝的速率、预估时间或将来切口的数量、何时需要更换刀片。这种监测刀片的能力使得避免刀片钝化的问题以及更换刀片所需的非计划停机的高成本的一些策略成为可能。现代工业食品厂的非计划停机的成本可在某些情况下以每分钟数百美元来衡量，但是在所有情况下，最有可能的是成本高至要对设计用于避免停机的策略和方法给予高度重视。用于这种用途的这些策略的两个例子包括(1)通过确定刀片变钝的速率来避免刀片的过度磨损，接下来切换至需要更少切口和更少磨损的产品或(2)采用该方法监测刀片上的磨损，在计划停机期间比如在工人休息期间将刀片换出。
刀片22变钝的另一个提示在于切片的重量或切片的其它物理参数的不精确性增大。钝化的切割刀片22会引起工件14在切片的切割过程中移动。由此，在同一工件形成的所有后续切口可位于错误的位置，并且因此切片的重量或其它物理参数可能不精确。由此，如果切片和重量或其它物理指标明显偏离或者不精确，那么应对刀片22的锐度或钝度进行调查。
应理解的是，电机电流和/或产生的电机扭矩也可为刀片22是否已经被破损或被损坏的一个提示。电机电流用量和/或产生的扭矩或破损的刀片可被存储在计算机36中。相应地，如果电机电流和/或产生的扭矩与破损或损坏的刀片的储存值相匹配，那么计算机36可以识别该状况并且向人员发出警报。替代地，系统10可被设计为如果检测到破损的或损坏的刀片，那么工件的切片自动停止。由此，冷冻产品会引起刀片22偏转。当确实这样时，在某些情况下，该刀片将撞击到使刀片破损或弯曲的机器部件。同样，凝胶工件在被高速切割时会“变硬”，并且由此可破坏切割刀片。这也可能在肉类中发生。
如果刀片沿其纵轴线扭曲或相对于刀片的长度变形或横向弯曲，那么此破损的刀片或弯曲的刀片会对分割机的部件尤其是塑料传送带造成破坏。在防止对分割机造成损坏以及避免用于修补损坏的长期停机中，警告人员和/或刀片的紧急停止将会非常有用。
当然，除了监测电机电流和/或扭矩之外，切割刀片损坏或失效可通过切片28的重量或其它物理参数的变化来确定。同样，如果破损的或损坏的刀片导致了连续切片之间的不完整切割，那么那种情形可通过测量切片26的重量或仅仅视觉检查切片而被轻松发现。
应理解的是，可在正常生产过程中或单独非生产或校准模式下对不同的切割速率进行检测，从而确定施加在刀片22上的力作为刀片穿过工件的速度的函数。这个信息可与其它数据相结合，该其它数据比如为从扫描仪16得到的工件的横截面尺寸或工件的物理成分(例如，对于肉类工件而言，肉中脂肪、软骨等的量)，由此生成用于特定物理指标和被处理的工件的状态的刀片22的切割模式的参数。在某些情况下，产品的温度，尤其是冷冻潜热区中温度，可达到或甚至被调高，并且可显著影响所需的力以及切口品质。
存在多个可被用于控制和优化系统10的运行的可能刀片路径和速度分布。例如，如果对工件14的切割均匀分布，那么刀片22的速度可为恒定的或近乎恒定的，例如，类似于飞机螺旋桨的旋转，见图3A。作为变型例，可改变(增加或减小)刀片速度以匹配所需切割时间，由此得到切割切片26的期望重量或其它物理参数。
图3a描绘了刀片22关于略大于刀片的360度完整旋转的速度。由此，在每次回转期间，刀片在大约30度的旋转过程期间穿过工件。在图3a中，这对应于刀片22从零度至30度的旋转，并且接下来再从360度转至390度。所以，图3a(以及下图3b-3e)示出了刀片经过工件上的两个切口的速度。
参见图3b，第二种方式是在自工件切割区的中心起在大致180度的位置处在各切出的切口之间停止刀片。该刀片停留在停止位置直至必须移至下一个切口，此时该刀片以稳定的角加速度移至切割区并且接下来以稳定的速度穿过切割区，并且之后通过稳定减速变慢而在停止位置处停止。应理解的是，因为刀片以20-30转/秒的速度旋转，所以刀片仅停止了几毫秒。尽管如此，根据切口的紧密程度和带速，刀片22可在停止位置处停留非常短的时间，或者可能在更长的时间段内停留。
作为在图3c中示出的第三种旋转切割分布，如果在多个切口之间存在足够用的时间并且考虑电机发热，那么刀片可超出正常的停止位置，并且接下来在切出下一个切口之前后退至停止位置之前的位置。这允许刀片更加渐进地加速至切割区。接下来，在刀片穿过切割区之后，其更加渐进地减速，也许超出了正常的停止位置，并且接下来再一次缓慢移回至位于正常停止位置之前的位置。这种运行模式有助于通过减少刀片22所需的加速度而减少电机绕组的发热。
作为第四种可能的旋转分布，其可能期望具有更慢的切割速度，而在连续的切口之间具有更短的时间段。在这个转速分布中，该刀片仅在进入待片切的工件之前减速并且接下来在离开工件之后加速，见图3d。
在所有上文描述的刀片速度分布中，通过工件的刀片速度可为恒定速度，但是也不一定是这种情况。由此，允许刀片在其进入工件时仍然加速并且接下来允许刀片在其离开工件时减速，这可为上文描述的刀片速度分布路径提供更多的灵活性，见图3e。
上文对电机电流和/或电机扭矩的监测进行了描述以确定刀片切割力，其可指示针对于工件14的物理参数或特征以及刀片22的状态(包括刀片的锐度或钝度以及刀片是否已经破损或变得损坏是否对刀片的速度进行优化。其它的电机参数可代替电机电流或电机扭矩而被测量或监测。此其它参数例如可包括电机跟随误差，其为关于电机速度达到上文所述的刀片的期望切割路径和速度分布的程度或精度。刀片的位置和速度可通过电机驱动伺服系统而被轻易监测，其中的误差或不规则性可用作系统10的运行以及物理参数、切片28的切口品质和数量(产量)的反馈。电机跟随误差和电机电流或扭矩一样也可提供对切割刀片状态(其是否变钝、破损或损坏)的指示。
随着切割刀片的状态变化，例如，随着切割刀片变得不再锐利，可改变刀片路径和速度分布以补偿刀片的状态。例如，随着刀片钝化，可能期望减小刀片在穿过工件时的速度。由此，在不穿过工件时，刀片的速度可能不得不增加。该刀片速度分布可能类似于上图3d中所示。同样，可能期望刀片在进入工件时加速，而不是以恒定速度穿过工件。由此见上图3e。
如果系统10感测到电机26由于切出多个切口正在过热，那么可切换至切割需要更少切口的产品。另一种选择是在需要更多或更少切口的产品之间交替，以防止电机过热。
可对刀片22的期望速度分布进行校准，包括通过执行用于切割刀片的校准程序来选择刀片路径。在此校准程序或模式中，刀片22可在各种速度下操作，工件的几何尺寸和其它指标随切割刀片通过工件的速度分布一起存储在计算机36中。可对电机电流分布以及其它系统参数进行监测，包括是否已经达到切割好的切片的特定物理参数(例如，重量)以及切片上形成的切口品质。如上文所述，工件的一些几何尺寸数据可包括其宽度、厚度和/高度分布。如果工件为肉类，那么附加数据可包括肉的类型、软骨或脂肪的多少、肉的温度等。另一个考虑因素是在不同的刀片运动和速度分布下得到的产量水平。通过前述测试，可对刀片切割路径进行选择，并且可确定刀片沿旋转刀片路径的刀片速度以及实现工件的期望产量所需的传送带速度。
另外，即使在系统10的运行模式期间，有时也会对刀片速度进行调整以研究所得系统参数，由此确定是否改变带速和切割分布以反映在工件的物理参数、切割刀具的钝化或其它因素中已经产生的变化。
用于确定刀片刀具切割工件用的优化参数的决定过程可考虑直接受控参数(和指标)和间接受控参数(和指标)。例如，在代数中，y为x的函数。换一种表达方式，y＝F(x)。直接受控参数(指标)是自变量，比如“x”。间接受控参数(指标)是因变量，比如“y”，其源于直接受控参数(指标)的输入。在本文的上下文中，直接受控参数(指标)表示用于切片工件的参数。已经对工件进行切割(或模仿切割)，所得切片具有与工件产量和电机中产生的热一起构成间接受控参数的特征，电机用于驱动切割刀片。
根据本文，可能在分割或切割之前考虑满足(或控制)用户指定的直接受控参数(指标)和其它非直接受控参数(或指标)。具体地，本文提供了可在切割工件时使用的方法，期望的是所得切片具有不由切割直接控制的特定特征或期望完成期望的产量或者期望达到切割电机的期望运行状态。
直接受控参数和指标的例子，包括：
1.所选的切割刀片路径；
2.整个切割刀片的旋转路径上的刀片速度；
3.切割好的切片的(多个)物理参数，包括重量、厚度等；
4.传送带速度；
5.切割刀片类型或形状。
间接受控参数和指标的例子，包括以下内容：
1.切片的物理参数；
2.所得切片的物理参数的精度；
3.切片中形成的切口品质；
4.切割刀片在工件被切割时的切割力分布；
5.电机生热；
6.所得工件产量。
应当理解，间接受控参数的这些例子中的一些也可被用作直接受控参数，比如切片的物理参数。
图4为示出了评估根据切割好的切片的指标的某些直接受控参数/指标将对分割工件14造成什么影响的一般过程的流程图，以及那些不是由分割过程直接控制以确保最终件将具有期望的物理指标并且试图最小化电机发热并且最大化产量的指标。在步骤90中，用户要求通过直接受控某些参数来分割工件，例如采用特定的切割刀片路径并且控制整个所选路径的切割刀片的速度。进一步地，用户要求将工件切割成(多个)所选指标会产生期望的间接受控特征，例如切片的重量或厚度以及在所得切片中形成的切口品质。其它直接受控参数和指标可包括切割好的切片的物理指标、传送带的速度以及所采用的切割刀片的类型。这些直接受控特征以及上文描述的那些特征将影响几种可能的间接受控参数和指标，包括从工件上切出的切片的物理参数的精度、切片中形成的切口品质、将工件切割成期望切片所需的切割力、电机发热程度和所得工件的产量。
此后，对于每个扫描过的工件(方框92)而言，在方框94中根据一个或多个直接受控(多个)指标(DS1、DS2...或DSN)来模拟分割工件，并且计算所得的间接受控(多个)指标。例如，根据指标DS1(例如刀片速度)模拟切割并且计算由针对指标DS1的切割所得的间接受控指标IS1(例如产量)。如果得出容许的IS1(产量)的值或水平，那么将开始工件的分割。
当然，不是基于单个直接受控参数指标来模拟分割，而是采用几个可能的直接受控参数进行模拟并且可计算出几个间接的控制参数。如果发现了容许的直接受控参数DS1、DS2...或DSN和间接受控参数IS1、IS2...或ISN的组合，那么分割可根据所选的直接受控参数执行。另外，可改变一个或多个直接受控参数DS1、DS2...或DSN直至产生容许的间接受控参数的IS1、IS2...或ISN的组合。可能采用不同的直接受控参数继续模拟和计算过程，直至得到容许的间接受控参数的组合。
替代地，可采用值函数(或其负值/相反数或成本函数)来对多个替代方案进行排序。根据这个方法，模拟针对多个指标需求(在这个例子中为DS1、DS2...或DSN)进行分割，为每次模拟计算所得的(多个)间接受控指标(IS1、IS2...或ISN)，例如切片重量的精度、电机发热水平等并且与容许的(多个)间接受控指标(IS1、IS2...或ISN)进行对比。如果存在直接受控参数的多个容许的组合，那么采用适用的值函数来挑选最优组合。
在找到DS1、DS2...或DSN和IS1、IS2...或ISN容许的最佳组合之后，接下来前进至如图4所示的步骤96，分割系统10被用于根据直接受控指标和间接受控指标的选用组合来执行对工件的实际切割。
作为本文的另一方面，每个直接和间接特征即参数/指标可潜在地具有容许范围而不是仅具有单个容许值。可能将“成本”函数定义成在每个指标的每个范围的中心处具有0(零)值，“成本”随着参数的模拟值偏离指标范围的中心而增加。另外，权重因素可赋予至源于每个参数的“成本”。最后，将“加权的”成本合并，比如通过累加来给出“总成本”。因此，对于直接受控特征和所得间接受控特征的每个组合而言，存在与模拟出的切割/分割结果相关的单个“总成本”量。应理解为，本文所用的术语“成本”表示上文所述的词语“值”的负值或相反数。相对于特定指标，这些术语在某种意义上是相关的，“成本”的增加对应于“值”的减少。
成本函数定义几乎可呈任意形式，包括单侧定义，其中该特征决不能高于或低于阈值，而目标(0成本)值并不是范围的中间值。在包装食品中存在这样一个例子，其中法定要求容器的内容物不能小于标签量或净含量。但从产品制造商的利益角度明显可见的是，要尽可能地接近于标签量或净含量。
可使用的三个成本函数的例子包括：
1.成本随着偏离范围中心点而增加，并且对于超出范围的参数值继续增加；
2.成本从偏离范围中心点处增加，在范围界限处具有“硬性”限制(例如，成本以大的阶跃函数的方式增加)；
3.成本与范围内的值无关，在范围界限处具有“硬性”限制。
“总成本”数值与多维优化技术(比如“梯度下降”最小化算法)一起使用，以找到直接受控参数/指标的最佳选择。在有限数量的步骤或迭代中，可能找到最佳解决方案而无需考虑所有可能的直接受控参数值的上千种潜在组合。类似于梯度下降的非线性算法的示例包括高斯-牛顿(Gauss-Newton)算法、BFGS算法和列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt)算法。由此可采用的其它算法或分析方法包括例如下山单纯形法(Nelder-Meadmethod)、差分进化算法、遗传算法、粒子群优化以及二进制算法。当然，在关心的范围内，线性算法和分析技术可用于获得直接受控参数的优选选择。
应理解为，在识别最佳直接受控和/或间接受控的参数和指标的上文描述中，可采用成本函数分析。但是，也应理解为，也可替代采用值函数的负值或相反数概念。在这种情况下，可应用多维最大化技术或算法以达到最优的直接和/或间接受控的参数/指标。
图5为示出了用于确定根据一个或多个直接受控特征(参数或指标)如何切割工件以得到所得切片的一个或多个期望的间接受控特征(参数或指标)的过程和方法的流程图。
在步骤100中，用户要求通过直接受控某些特征(参数或指标)DC1、DC2...DCn来切割工件，这些特征例如为切割刀片路径、切割刀片的整圈旋转路径上的切割刀片速度和/或传送机速度。
在过程中，在步骤102中，用户输入一个或多个直接受控的特征DC1、DC2，...DCn。
接下来在步骤104中，用户输入一个或多个满足DC1、DC2，......和/或DCn的特征需求的、所得的切片待满足的间接受控特征(参数或指标)。
接下来在步骤106中，用户输入直接受控特征(参数或指标)DC1、DC2，......和/或DCn的容许值范围。这可采用图形用户接口例如图1中示出的接口38来执行。这个例子与上文所述例子的不同之处在于在本例子中的指标范围由采用的参数来指明。尽管如此，应理解的是可为一个或多个采用的参数指明特定值。
接下来在步骤108中，输入一个或多个间接受控特征(参数或指标)的容许值或范围。
接下来在步骤110中，成本函数可被分配至一个或多个直接受控的和/或间接受控的特征(参数或指标)。如上文所述，成本函数在每个指标范围的中心处具有零值，在尚未确定的参数的模拟值偏离特定范围的中心时成本增加。同样如上文所述，成本函数的定义可为许多其它形式，包括单侧“定义”，其中参数决不能大于或小于阈值，并且目标(零值)不位于范围的中心。
接下来在步骤112中，可将权重因素分配给一个或多个参数成本，由此确定某些成本因素比其它成本因素更重要或更次要。
接下来在方框116中，对于扫描工件(方框114)而言根据一个或多个直接受控特征(参数或指标)(DC1、DC2，...和/或DCn)模拟工件的切割，所得间接受控特征(参数或指标)采用计算机36计算或确定。例如，模拟根据特征DC1的切割，计算由针对特征DC1的切割所得的间接受控参数(例如重量、产量)。这可能通过采用多维最小化技术试图使所得切片的“总成本”最小化来执行。通过这种方式，通常在计算迭代的离散数之后，能够得到最小成本或容许成本。这消除了为每个可能的(多个)容许的直接受控特征DC1、DC2，...和/或DCn进行计算的需要。
在达到直接受控参数和指标和/或间接受控参数和指标的容许组合和/或最佳组合之后，接下来在步骤118中，分割系统被用于根据直接受控和间接受控(多个)参数/(多个)指标的选用组合来执行切割。
虽然已经说明和描述了说明性实施例，但是应理解为在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对其中进行各种改变。由此，虽然本文已经提及具体的食物，但是本文的方法和系统并不限于所提及的具体食物，而是可用于分割其它类型的食物，包括例如水果和蔬菜和其它类型的肉类、家禽或鱼。另外，本文能够应用于多种类型的非食物工件。
另外，可编程控制器可被用于替代计算机36及其附属部件。作为另一种替代，除了采用专用于分割系统10的计算机36之外，该分割系统可连接至网络计算系统，除了控制分割系统10之外，该网络计算系统可用于控制其它运行例如烘焙系统、冷冻系统、包装系统等。
另外，虽然在图1中示出的刀片22为直线外形，但是该刀片可替代形成为其它外形比如弯曲的。弯曲刀片可允许刀片的切割边缘既沿着工件滑动又穿入工件中。这可以有助于执行各种类型工件的切割。
同样，该切割装置24可为除了上文说明和描述的切割装置24之外的其它类型。例如，切割装置可为电机驱动的圆盘锯、转向锯、带锯、弓锯、往复式锯、史泰克
Figure BDA0001739055810000181
锯。所有这些切割装置均为电机驱动，其中电机的运行参数可以是优化切割装置的切割速度的重要因素。这些替代切割装置可具有各种外形或构造的切割边缘，包括齿形切割边缘。

Claims (20)

1.一种确定用于刀片刀具切割不同类型工件的优化参数的方法，所述刀片刀具通过电机被旋转，所述方法包括：
选择第一组切割参数；
采用所述第一组切割参数执行所述工件的切割；
监测所述刀片刀具在所述刀片刀具借助电机的回转期间的转速分布；
监测来自所述电机的对应于所述电机在所述刀片刀具的旋转期间的运行参数的数据；
监测切出的切片的期望物理指标的精度；
监测所述工件相对于所述刀片刀具的进给速率；
基于来自所述电机的监测数据和期望切片的监测精度并且基于所述电机的期望的运行参数和切出的切片的一个或多个物理指标的期望精度，规定所述刀片刀具在刀片刀具的整个回转期间的转速分布，从而在刀片刀具的整个回转期间优化所述刀片刀具的所述转速。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电机的运行参数包括所述电机转速、电机转速分布、每个电机回转期间的电机电流用量分布、电机温度、电机跟随误差和每个电机回转期间的电机扭矩分布中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，切出的切片的物理指标包括从所述工件切出的所述切片的重量、从所述工件切出的所述切片的总质量、从所述工件切出的所述切片的厚度和在所述切片上切出的切口的品质。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括量化在所述切片上切出的切口的品质。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述切片上切出的切口品质根据数值尺度被量化。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电机转速分布包括：
(a)在所述工件的各切出的切口之间停止所述刀片刀具的旋转，接下来在所需时刻加速所述刀片刀具以在所述工件上切出切口；
(b)在切穿所述工件之后超出所述刀片刀具的正常旋转停止位置，并在将所述工件切出下一个切口之前使所述刀片刀具回退到位于所述停止位置之前的旋转位置；
(c)超速旋转所述刀片刀具经过所述刀片刀具的非切割旋转行程并且在所述刀片刀具切穿所述工件时减缓所述刀片刀具的旋转；
(d)以非恒定速度旋转所述刀片刀具穿过所述工件；和
(e)在切穿所述工件之后使所述刀片刀具稳定地减速至停止，退回所述刀片刀具，然后使所述刀片刀具稳定地加速至在所述工件上切出下一切口。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述电机的期望运行参数和切出的切片的物理指标的期望精度来监测所述工件的产量并优化刀片刀具在所述刀片刀具的回转期间的转速分布和工件进给速率中的至少一个。
8.一种用于调节系统的运行参数的方法，所述系统用于借助在切割刀片的回转期间按旋转路径分布被电机驱动旋转的切割刀片将各种食品切割成切片，所述方法包括：基于从食品上切出的切片的期望物理特征和待获得食品的期望产量中的至少一个以及所述系统的期望运行参数，调节切割刀片在整个回转期间的转速分布和/或食品相对于切割刀片的进给速率，包括：
确定初始第一组操作系统参数，包括切割刀片在整个所述切割刀片的回转期间的转速分布以及食品朝向所述切割刀片的进给速率；
监测所述电机在所述切割刀片的整个回转期间的运行参数；
监测切出的切片的物理特征；
监测食品产量；
基于所述电机的监测运行参数、监测的切出的切片的物理精度和食品进给速率中的至少一个来调节所述切割刀片在整个回转期间的转速。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，切出的切片的物理特征包括重量、总质量、厚度、面积以及切口品质。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述电机的运行参数包括所述电机转速、电机转速分布、每个电机回转期间的电机电流用量分布、所述电机的温度、电机跟随误差和每个电机回转期间的电机扭矩分布。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述电机旋转路径分布选自由以下步骤所构成的组：
(a)在各切出的切口之间停止切割刀片的旋转，接下来在所需时刻加速所述切割刀片以在所述食品上切出切口；
(b)在切穿所述食品之后超出所述切割刀片的正常旋转停止位置，并在需要在所述食品上切出下一个切口之前的时刻使切割刀片回退到位于所述停止位置之前的旋转位置；
(c)超速旋转切割刀片经过切割刀片的非切割旋转行程并在切割刀片切穿所述食品时减缓所述切割刀片的旋转；
(d)以非恒定速度旋转所述切割刀片穿过所述食品；和
(e)在切穿所述食品之后使所述切割刀片稳定地减速至停止，退回所述切割刀片，然后使所述切割刀片稳定地加速至在所述食品上切出下一切口。
12.一种刀片切片机运行参数的自适应控制方法，该刀片切片机利用沿刀具的整圈旋转期间的转速分布被电机驱动旋转的刀具将各种工件切成片，包括：
选择第一组切割参数；
采用第一组选择的切割参数来切片所述工件；
在工件切片期间测量所述电机的运行参数；
改变至少一个切割参数并对比所述电机的运行参数的连续测量值；
确定在所选运行参数下的产量；和
基于所测定的电机运行参数和期望产量来设定所述切片机的切割参数。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述切割参数包括刀具在所述刀具的整圈旋转期间的转速和工件进给速率。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述电机转速分布选自以下所构成的组：
(a)在所述工件上切出的各切口之间停止所述刀片刀具的旋转，接下来在所需时刻加速所述刀具以在所述工件上切出切口；
(b)在切穿所述工件之后超出所述刀片刀具的正常旋转停止位置，并在需要在所述工件上切出下一个切口之前的时刻使所述刀片刀具回退到位于所述停止位置之前的旋转位置；
(c)超速旋转所述刀片刀具经过所述刀片刀具的非切割旋转行程并在所述刀片刀具切穿所述工件时减缓所述刀片刀具的旋转；
(d)以非恒定速度旋转所述刀片刀具穿过所述工件；和
(e)在切穿所述工件之后使所述刀片刀具稳定地减速至停止，退回所述刀片刀具，然后使所述刀片刀具稳定地加速至在所述工件上切出下一切口。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述切割参数选自由自所述工件切出的切片的物理指标和在所述工件上切出的切口品质中的至少一个所构成的组。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，自所述工件切出的切片的物理特征选自由重量、厚度、面积和切口品质所构成的组。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电机的运行参数包括一个或多个选自包括电机转速、所述刀具的整圈旋转期间的电机转速分布、在每次电机回转期间的电流用量分布、电机温度、电机跟随误差和在每次电机回转期间的扭矩分布的组的参数。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述切割参数包括所用刀具的类型。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，刀具类型选自由以下刀具构成的组：具有基本为直线型切割边缘的切割刀片的刀具、具有为弯曲切割边缘的切割刀具的刀具和具有齿形切割边缘的切割刀片的刀具。
20.根据权利要求1所述的方法，还包括基于切出的切片的一个或多个期望物理指标规定所述工件的进给速率。
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