CN111065500B - 制造装置的切割设备的一部分 - Google Patents

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Abstract

公开了制造装置组件、系统、设备、套件、机构和用于利用它们的方法。制造装置组件、系统、设备、套件、机构包括堆叠式弹簧组件(100)、刀片定向和识别系统(200)、颜色传感器装置(300)、刀片键合组件(400)、刀片组件(500)、刀片更换套件(600)和门闩锁机构(700)。

Description

制造装置的切割设备的一部分
相关申请的交叉引用
此美国专利申请根据35U.S.C.ξ119(e)要求于2017年7月28日提交的美国临时申请62/538,614优先权，其公开内容被认为是本申请公开内容的一部分，并且通过援引将其全部内容并入于此。
技术领域
本公开涉及制造装置组件、系统、设备、套件、机构和用于利用它们的方法。
背景技术
制造装置是已知的。尽管现有的制造装置能够充分满足其预期目的，但是为了提高技术水平，一直在寻求对制造装置的改进。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种制造装置的切割设备的一部分，其包括支撑杆、包括刀片的刀片壳体、支撑构件、支撑构件移动装置和至少一个弹簧。刀片布置成与工件支撑表面相对。支撑构件支撑刀片壳体。支撑构件可移动地连接到支撑杆。支撑构件移动装置连接到支撑构件。支撑构件移动装置在两个方向上驱动支撑构件相对于支撑杆的运动，所述两个方向包括用于将刀片从工件支撑表面抬起的提升方向和用于将刀片朝向工件支撑表面驱动的切割方向。所述至少一个弹簧将支撑构件移动装置连接到支撑构件。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，所述至少一个弹簧包括围绕支撑杆的至少一个非线性弹簧。
在一些示例中，围绕支撑杆的所述至少一个非线性弹簧包括第一非线性弹簧和第二非线性弹簧。
在其他示例中，第一非线性弹簧包括轻弹簧，第二非线性弹簧包括重弹簧。当支撑构件移动装置驱动支撑构件沿切割方向的运动时，轻弹簧在用于刀片的较低切割力处提供较低的弹簧常数。当支撑构件移动装置驱动支撑构件沿切割方向的运动时，重弹簧在用于刀片的较高切割力处提供较高的弹簧常数。
在某些情况下，制造装置的切割设备的该部分包括垫圈，该垫圈具有中央通道，该中央通道的尺寸设计成允许支撑杆穿过其中延伸。垫圈包括第一非线性弹簧支撑表面和与第一非线性弹簧支撑表面相对的第二非线性弹簧支撑表面。第一非线性弹簧的第一端邻近垫圈的第一非线性弹簧表面设置。第二非线性弹簧的第一端邻近垫圈的第二非线性弹簧表面设置。
在一些构造中，第一非线性弹簧的第二端邻近支撑构件移动装置的表面布置。第二非线性弹簧的第二端邻近支撑构件的表面设置。
在一些示例中，支撑构件移动装置包括齿轮齿条驱动机构，该齿轮齿条驱动机构包括齿条和小齿轮。齿条限定中央通道，该中央通道的尺寸设计成允许支撑杆穿过其中延伸。所述第一非线性弹簧的第一端邻近所述齿条的第一非线性弹簧支撑表面设置。
在其他示例中，齿条的第一非线性弹簧支撑表面还限定了第一非线性弹簧容纳腔，该第一非线性弹簧容纳腔与延伸穿过齿条的中央通道同轴对准。
在某些情况下，制造装置的切割设备的该部分还包括具有中央通道的垫圈，该中央通道的尺寸设计成允许支撑杆穿过其中延伸。垫圈包括第一非线性弹簧支撑表面和与第一非线性弹簧支撑表面相对的第二非线性弹簧支撑表面。第一非线性弹簧的第二端邻近垫圈的第一非线性弹簧表面设置。第二非线性弹簧的第一端邻近垫圈的第二非线性弹簧表面设置。第二非线性弹簧的第二端邻近支撑构件的表面设置。
在一些构造中，制造装置的切割设备的该部分还包括具有第一端和第二端的平衡弹簧。平衡弹簧的第一端邻近齿条的平衡弹簧支撑表面设置。齿条的平衡弹簧支撑表面与齿条的第一非线性弹簧支撑表面相对。平衡弹簧的第二端邻近支撑构件的平衡弹簧支撑表面布置。
在一些示例中，制造装置的切割设备的一部分包括驱动轴、编码器和马达。驱动轴包括第一端和第二端。驱动轴的第一端连接到小齿轮。驱动轴的第二端连接到编码器。马达驱动驱动轴的旋转。编码器和电机通信连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，该存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括致动马达以控制驱动轴的旋转以用于引起小齿轮相应的旋转，并根据从编码器接收的反馈信号确定驱动轴的旋转量。
本公开的另一方面提供了一种制造装置的切割设备的一部分，其包括刀片壳体和支撑该刀片壳体的壳体。刀片壳体包括与工件支撑表面相对布置的刀片。刀片壳体包括从动齿轮。刀片壳体包括具有一个或多个表面部分的外表面。壳体包括刀片壳体旋转机构和旋转传感器。刀片壳体旋转机构使刀片壳体绕旋转轴线旋转。旋转传感器感测刀片壳体围绕旋转轴线的旋转。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，旋转传感器布置成与刀片壳体的外表面的一个或多个表面部分相对。
在其他示例中，一个或多个表面部分由被多个旋转传感器信号反馈中断表面部分隔开的多个旋转传感器信号反馈表面部分限定。
在一些情况下，多个旋转传感器信号反馈表面部分构造成在由刀片壳体旋转机构旋转刀片壳体时反射由旋转传感器产生的信号。多个旋转传感器信号反馈中断表面部分构造成当刀片壳体由刀片壳体旋转机构旋转时中断由旋转传感器产生的信号。由旋转传感器产生的信号的反射和中断限定了由旋转传感器接收的周期性中断的反射反馈信号。
在一些构造中，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号识别连接到刀片壳体的刀片的样式。
在一些示例中，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号来确定刀片壳体的旋转量。
在其他示例中，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号，识别连接到刀片壳体的刀片的样式，并确定刀片壳体的旋转量。
在某些情况下，刀片壳体旋转机构包括马达和驱动齿轮。驱动齿轮连接到使驱动齿轮旋转的马达。驱动齿轮连接到刀片壳体的从动齿轮，使得驱动齿轮通过马达的旋转被赋予至刀片壳体的从动齿轮的旋转。
在一些构造中，驱动齿轮连接至齿轮系。
在一些示例中，壳体还包括刀片壳体升降机构。刀片壳体升降机构使刀片壳体沿着旋转轴线在以下两个方向上移动：用于将刀片从工件支撑表面抬起的提升方向和用于将刀片朝工件支撑表面驱动的切割方向。
本公开的另一方面提供了一种用于操作制造装置的切割设备的一部分的方法。该方法包括：将刀片壳体连接到壳体；以及与刀片壳体的外表面的一个或多个表面部分相对地布置旋转传感器；围绕旋转轴线旋转刀片壳体；利用旋转传感器来感测刀片壳体围绕旋转轴线的旋转。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，该方法还包括将来自旋转传感器的信号引向刀片壳体的外表面的一个或多个表面部分。所述一个或多个表面部分由被多个旋转传感器信号反馈中断表面部分隔开的多个旋转传感器信号反馈表面部分限定。多个旋转传感器信号反馈表面部分构造成用于在通过刀片壳体旋转机构旋转刀片壳体时将信号反射回旋转传感器。多个旋转传感器信号反馈中断表面部分被构造成当刀片壳体由刀片壳体旋转机构旋转时中断由旋转传感器产生的信号，以限定由旋转传感器接收的周期性中断的反射反馈信号。
在一些示例中，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号识别连接到刀片壳体的刀片的样式。
在其他示例中，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号确定刀片壳体的旋转量。
在某些情况下，旋转传感器通信地连接到中央处理单元。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括响应于从旋转传感器接收到周期性中断的反射反馈信号，识别连接到刀片壳体的刀片的样式，并确定刀片壳体的旋转量。
本公开的一个方面提供了一种制造装置的一部分，其在由工件前表面和工件后表面限定的工件上进行工作。工件前表面由第一颜色限定。工件前表面包括由第二颜色限定的一个或多个基准标记。制造装置的该部分包括工件支撑表面、颜色传感器装置和中央处理单元。工件支撑表面支撑工件的工件后表面。颜色传感器装置与工件支撑表面和工件前表面相对布置。颜色传感器装置包括发出红-绿-蓝光的红-绿-蓝照明源。颜色传感器装置包括红-绿-蓝传感器，该传感器检测从包括一个或多个基准标记的工件前表面反射的经反射的红-绿-蓝光。中央处理单元通信地联接到颜色传感器装置。中央处理单元包括数据处理硬件和与数据处理硬件通信的存储器硬件，存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上被执行时使数据处理硬件执行操作，该操作包括从红-绿-蓝传感器接收包括与反射的红-绿-蓝光有关的信息的信号，并识别布置在工件前表面上的一个或多个基准标记的位置。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，限定工件前表面的第一颜色是第一非白色。限定一个或多个基准标记的第二颜色是第二非白色。
在一些示例中，所述操作还包括改变由红-绿-蓝照明源朝着工件前表面发射的红-绿-蓝光。
在其他示例中，识别布置在工件前表面上的一个或多个基准标记的位置包括检测与接收到的信号相关联的颜色的最大量和与接收到的信号相关联的颜色的最小量之比。
本公开的另一方面提供了包括刀片键合组件的制造装置的切割设备的一部分。刀片键合组件包括具有基部的刀片和设置在基部上的键主体。刀片键合组件包括刀片壳体，该刀片壳体限定刀片容纳开口，该刀片容纳开口允许进入刀片容纳孔，该刀片容纳孔的尺寸相应地用于容纳键主体和刀片的基部。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，键主体包括筒部和从筒部延伸的键部。
在一些示例中，刀片容纳开口和刀片容纳孔由第一表面部分、第二表面部分和至少一个中间表面部分限定。第一表面部分的尺寸设置成用于容纳键主体的键部。第二表面部分的尺寸设置成用于容纳刀片的基部的一部分。所述至少一个中间表面部分在所述第一表面部分和所述第二表面部分之间延伸并连接所述第一表面部分和所述第二表面部分，所述至少一个中间表面部分的尺寸设置成用于容纳所述键主体的所述筒部。
本公开的又一方面提供了一种制造装置的切割设备的一部分，其包括刀片组件。刀片组件包括圆状旋转刀片和圆状的包覆模制的毂。包覆模制的毂在圆状旋转刀片的相对的侧上延伸。圆状旋转刀片的外周沿径向延伸超过圆状的包覆模制的毂的外周端表面，以暴露出旋转刀片的锋利的切削边缘。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，圆状的包覆模制的毂包括中心主体部分，该中心主体部分具有限定中心紧固件容纳通道的表面。
在一些示例中，包覆模制的毂由选自包括塑料、铜和钢的组的材料形成。
本公开的另一方面提供了一种刀片更换套件，该刀片更换套件与制造装置的切割设备的一部分对接。刀片更换套件包括套筒部分，该套筒部分限定了腔，该腔的尺寸适于与刀片壳体和紧固件固定部分中的一个或多个的至少一个表面部分接合。套筒部分限定通道，该通道构造成与刀片壳体和紧固件固定部分中的一个或多个的紧固件通道对准。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，紧固件固定部分是螺母。螺母的至少一个表面部分包括螺母的一个以上表面部分。
在一些示例中，通道的尺寸设置成用于容纳紧固件接合部分的远侧末端。
在其他示例中，腔包括尺寸适于接收刀片的刀片容纳凹部。刀片容纳凹部的尺寸设置成用于相对于限定腔和刀片容纳凹部的套筒部分的内表面以隔开的关系容纳刀片。
本公开的另一方面提供了一种用于利用刀片更换套件的方法，该刀片更换套件与制造装置的切割设备的一部分对接。该方法包括：将限定腔的套筒部分布置在刀片壳体和紧固件固定部分中的一个或多个的至少一个表面部分上。套筒部分限定通道，该通道构造成与将刀片固定到刀片壳体的紧固件对准；通过所述通道插入紧固件接合部分的远侧末端，并接合由所述紧固件形成的相应的凹部；利用紧固件接合部分使紧固件与由刀片壳体、刀片和紧固件固定部分中的每一个形成的紧固件通道脱开，以使刀片和紧固件固定部分从刀片壳体脱开。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，该方法还包括将套筒部分从刀片壳体移除，并将刀片和紧固件固定部分容纳在套筒部分的腔中。
本公开的另一方面提供了一种用于利用刀片更换套件的方法，该刀片更换套件与制造装置的切割设备的一部分对接。该方法包括：提供分别限定紧固件通道的刀片壳体、刀片和紧固件固定部分；将刀片和紧固件固定部分设置在套筒部分的腔内；将刀片壳体布置在套筒部分的腔内，并使刀片壳体、刀片和紧固件固定部分的所有的紧固件通道对准；并通过紧固件将刀片壳体与刀片和紧固件固定部分连接，该紧固件穿过刀片壳体、刀片和紧固件固定部分中的每一个的紧固件通道插入。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，连接步骤包括：将紧固件接合部分的远侧末端插入通过由套筒部分形成的通道，并接合由紧固件形成的相应的凹部；以及利用紧固件接合部分将紧固件连接到刀片壳体、刀片和紧固件固定部分。
在一些示例中，该方法还包括从刀片壳体、刀片和紧固件固定部分移除套筒部分。
本公开的又一方面提供一种制造装置的一部分，该制造装置包括主体、第一门、第二门和门闩锁机构。第一门和第二门能够独立旋转地联接到主体。门闩锁机构将第一门连接到第二门。门闩锁机构相对于主体在以下方位选择性地连接到第二门：当第一门布置在关闭方位时的闩锁且关闭方位；当第一门从关闭方位转变为打开方位时的闩锁且关闭方位；当第一门布置在部分打开方位或打开方位时的解锁且部分打开方位；当第一门布置为打开方位时的解锁且打开方位。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，门闩锁机构包括闩锁指和由第二门限定的闩锁末端接收凹槽。闩锁末端接收凹槽的尺寸设置成用于容纳闩锁指，以用于将门闩锁机构选择性地连接到第二门。
在一些示例中，门闩锁机构还包括支撑面板、闩锁板、闩锁线和闩锁部分。闩锁板可旋转地连接到支撑面板。闩锁板限定第一通道和第二通道。闩锁线可移动地设置在第一通道内，以用于将闩锁线连接到闩锁板。闩锁部分可移动地设置在第二通道内，用于将闩锁部分连接到闩锁板。闩锁部分包括闩锁指。
在其他示例中，闩锁部分相对于闩锁板可移动地布置在第二通道内，以将闩锁指布置在以下方位：当闩锁板沿第一方向旋转时，相对于第二门的闩锁且关闭方位的闩锁方位；当闩锁板从沿第一方向的旋转转换到沿与第一方向相反的第二方向旋转时，相对于第二门的解锁且部分打开方位的解锁方位；当闩锁板沿第二方向旋转时，相对于第二门的解锁且打开方位的闩锁重置方位。
在一些情况下，闩锁板还限定从第一通道延伸的拉动凹口。闩锁线包括远端部分。闩锁线的远端部分可移动地布置，以布置在以下方位：在拉动凹口内的拉动方位，以用于向闩锁板施加拉力，以驱动闩锁板在第一方向上的旋转运动；从拉动凹口中的第一布置到第一通道中的第二布置的转换方位；以及在第一通道内的非拉动方位，以用于减轻施加在闩锁板上的拉力，以允许闩锁板在第二方向上旋转。
在其他构造中，门闩锁机构还包括复位弹簧，该复位弹簧连接到闩锁板，以在闩锁线的远端部分可移动地布置以布置在非拉动方位时，在第一通道内沿第二方向驱动闩锁板的旋转运动。
在一些示例中，闩锁线包括近侧部分。近侧部分连接到第一门运动缓冲机构，该第一门运动缓冲机构缓冲第一门从关闭方位到打开方位的运动。
在其他示例中，第一门包括磁体，该磁体用于在关闭方位上相对于主体磁性地固定顶门。
在一些情况下，一弹簧邻近第二门布置，以用于将第二门从闩锁且关闭方位推向解锁且打开方位。
本公开的另一方面包括一种用于操作制造装置的一部分的方法。该方法包括：将第一门和第二门能够独立旋转地联接到主体；通过门锁机构将第一门连接到第二门；将第一门布置成关闭方位，使得门闩锁机构保持在闩锁方位，以使第二门相对于主体保持在闩锁且关闭方位；将第一门从关闭方位转变为打开方位，以使门闩锁机构运动，以便将门闩锁机构布置成解锁方位，以允许第二门相对于主体从闩锁且关闭方位转换到相对于主体的解锁且打开方位。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，在相对于主体以闩锁且关闭方位布置第二门之后并且相对于主体以解锁且打开方位布置第二门之前，该方法还包括当第一门以部分打开方位或打开方位布置时，将第二门以相对于主体的解锁且部分打开方位布置。
在一些示例中，该方法还包括将闩锁板可旋转地连接至支撑面板，以使闩锁板沿第一方向或第二方向旋转。第二方向与第一方向相反。闩锁板限定第一通道和第二通道。该方法还包括将闩锁线可移动地布置在第一通道内，以将闩锁线连接到闩锁板；并且将闩锁部分可移动地设置在第二通道内，以用于将闩锁部分连接到闩锁板。闩锁部分包括与第二门可释放地接合的闩锁指，以相对于主体选择性地将第二门布置成闩锁且关闭方位。
在其他示例中，闩锁板还限定从第一通道延伸的拉动凹口。闩锁线包括远端部分。通过利用闩锁线的远端部分以将拉力施加到拉动凹口以驱动闩锁板沿第一方向的旋转运动，第二门从相对于主体的闩锁且关闭方位转换到相对于主体的解锁且打开方位。
在一些情况下，当第二门从相对于主体的闩锁且关闭方位转换为相对于主体的解锁且打开方位时，该方法还包括将闩锁线的远端部分从在拉动凹口中的第一布置转换为在第一通道中的第二布置。
在其他情况下，在闩锁线的远端部分转换到第一通道中的第二布置之后，该方法还包括使闩锁指从与第二门的接合中退出，然后将闩锁指从第二门上脱离以随后将第二门布置成相对于主体的解锁且打开方位。
在一些示例中，在闩锁线的远端部分转换到第一通道中的第二布置之后，该方法还包括释放由闩锁线的远端部分施加到闩锁板的拉力，以允许闩锁板沿第二方向的旋转运动，以便随后利用连接到闩锁板的复位弹簧来驱动闩锁板在第二方向上的旋转运动，以将闩锁指相对于第二门布置在闩锁重置方位，其中，所述第二门布置成相对于主体的解锁且打开方位。
在附图和以下描述中阐述了本公开的一种或多种实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他方面、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是示例性制造装置的立体图。
图2A是制造装置的示例性切割设备的布置在展开方位的示例性堆叠弹簧组件的代表性视图。
图2B是图2A的示例性堆叠弹簧组件的以部分压缩方位布置的另一代表性视图。
图2C是图2B的示例性堆叠弹簧组件的以压缩方位布置的另一代表性视图。
图3是与图2A-2C的堆叠弹簧组件相关的示例性力-距离图。
图4是制造装置的示例性切割设备的示例性刀片定向和识别系统的代表视图。
图5是图4的刀片定向和识别系统的一部分的侧视图。
图6是与图4的刀片定向和识别系统相关的示例性信号-幅值图。
图7是制造装置的示例性颜色传感器装置的代表视图。
图8是制造装置的示例性切割设备的示例性刀片键合组件的分解立体图。
图8A是制造装置的示例性切割设备的刀片键合组件的示例性刀片的侧视图。
图8B是图8A的刀片的端视图。
图8C是图8A的刀片的仰视图。
图8D是与图8A-8C的刀片相关联的刀片键合组件的示例性刀片壳体的底部立体图。
图8E是图8D的刀片壳体的仰视图。
图8F是图8A-8C中所示的刀片布置在图8D-8E的刀片壳体内以用于形成刀片键合组件的立体图。
图8G是图8F的刀片键合组件的侧视图。
图9A是包括圆状旋转刀片和圆状的包覆模制的毂的示例性刀片组件的剖视图。
图9B是图9A的刀片组件的正视图。
图10A是示例性刀片更换套件和连接至刀片壳体的刀片的侧视图。
图10B是布置成靠近刀片的图10A的刀片更换套件的套筒部分的后侧视图，其中该刀片连接到刀片壳体。
图10C是与刀片连接的套筒部分的后侧视图，其中该刀片连接到刀片壳体。
图10D是与刀片连接的套筒部分的前侧视图，其中该刀片连接到刀片壳体。
图10E-10F是根据图10D的与刀片连接的套筒部分的前侧视图，其中该刀片连接到刀片壳体，在图中示出了紧固件接合工具，该紧固件接合工具与将刀片连接到刀片壳体的紧固件接合。
图10G是根据图10F的与刀片连接的套筒部分的另一前侧视图，其中刀片连接到刀片壳体，在图中示出了从刀片和刀片壳体部分地脱开的紧固件。
图10H和图10I是与根据图10G的与刀片连接的套筒部分的前侧视图，其中刀片连接到刀片壳体，在图中示出了从刀片和刀片壳体脱开的紧固件，从而使刀片在功能上与刀片壳体脱开。
图10J是根据图10H的包含从刀片壳体脱开的刀片的套筒部分的后视图。
图11A是与连接至刀片壳体的刀片对接的套筒部分的沿图10C或10D的线11A-11A截取的剖视图。
图11B是根据图11A的剖视图，其示出了紧固件从刀片和刀片壳体脱开，从而使得在套筒部分与刀片和刀片壳体接合的同时，刀片不连接至刀片壳体。
图12A是示例性制造装置的侧视图，其示出了示例性门闩锁机构，该示例性门闩锁机构将顶门连接到前部门，其中，顶门以关闭方位布置，并且前部门以闩锁且闭合方位布置。
图12B是根据图12A的制造装置的另一侧视图，示出了当前部门以闩锁且关闭方位布置时，使用者将顶门从关闭方位转变为部分打开方位。
图12C至图12D是根据图12C的制造装置的另一侧视图，其示出了顶门处于部分打开方位、并且在前部门被布置为闩锁且关闭方位时转变为打开方位。
图12E是根据图12D的制造装置的另一侧视图，其示出了顶门进一步转变成打开方位，同时前部门从闩锁且关闭方位转变成解锁且部分打开方位。
图12F是根据图12E的制造装置的另一侧视图，其示出了顶门转变为打开方位并且前部门从解锁且部分打开方位转变为解锁且打开方位。
图13是图12A-12F的门闩锁机构的一部分的放大侧视图。
图14A是包括连接到图12A至图12F的顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的代表性侧视图，其中，门闩锁机构被布置在第一状态并且顶门被布置在关闭方位，同时前部门被布置在闩锁且关闭方位。
图14B是根据图14A的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性侧视图，其中门闩锁机构处于第二状态，并且顶门布置在部分打开方位并且在向打开方位转变，同时前部门布置在闩锁且关闭方位。
图14C是根据图14B的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性侧视图，其中门闩锁机构处于第三状态，并且顶门进一步转变成打开方位，同时前部门处于解锁且部分打开方位。
图14D是根据图14C的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性侧视图，其中门闩锁机构被布置在第四状态并且顶门布置在打开方位，同时前部门处于解锁且打开方位。
图15A至图15B是图12A-12F的门闩锁机构的另一部分的放大俯视图。
图16A是包括连接到图12A至图12F的顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的的代表性正视图，其中，门闩锁机构被布置在第一状态并且顶门被布置在关闭方位，同时前部门被布置在闩锁且关闭方位。
图16B是根据图16A的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性正视图，其中门闩锁机构被布置在第二状态，顶门布置在部分打开方位并且正在转变至打开方位，同时前部门处于闩锁且关闭方位。
图16C是根据图16B的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性正视图，其中门闩锁机构被布置在第三状态，并且顶门进一步转变为打开方位，同时前部门处于解锁且部分打开方位。
图16D是根据图16C的包括连接到顶门和前部门的门闩锁机构的制造装置的另一代表性正视图，其中门闩锁机构被布置在第四状态，并且顶门被布置打开方位，同时前部门处于解锁且打开方位。
图17A是门闩锁机构和制造装置的一部分的立体图，示出了门闩锁机构的闩锁指延伸穿过通道，以相对于前部门布置在闩锁方位。
图17B是门闩锁机构和制造装置的一部分的另一立体图，示出了门闩锁机构的闩锁指缩回通道中以相对于前部门布置在解锁方位。
图18是可用于实现本文描述的系统和方法的示例计算设备的示意图。
各个附图中相同的参考符号指示相同的元件。
具体实施方式
参照图1，总体上以10示出了在工件W上进行“工作”的制造装置10(例如，参见图2A-2C、4、7)。工件W可以至少部分地布置在制造装置10内，以允许制造装置10在工件W上进行工作。
在工件W上进行的术语“工作”可包括但不限于由固定在托架16上的打印设备12和切割设备14中的一个或组合执行的任何数量的任务/功能，所述托架沿箭头Y，Y’的方向(例如，在三维X-Y-Z笛卡尔坐标系中)可移动地布置在诸如杆18、棒或轴的构件上。滑架12沿着杆18的运动Y，Y’可以由马达(未示出)控制，该马达从中央处理单元(CPU)(例如，参见图18中的1800)接收致动信号。CPU 1800可以是制造装置的部件和/或与通信地联接至制造装置10的膝上型计算机(例如，参见图18中的1800a)相关联。
在一个示例中，“工作”可以包括功能上包括切割设备14的刀片20(例如，参见图2A-2C、4-5、8、8A、8C、8F-8G、9A-9B、10A-10B、11A-11B)与工件W的接触的“切割操作”。切割设备14进行的工作是由切割设备14在例如三维X-Y-Z笛卡尔坐标系中沿箭头Z，Z’的方向(例如参见图2A-2C、4)例如相对于滑架12和杆18中的一个或多个的运动产生的。可以通过从中央处理器CPU 1800接收致动信号的一个或多个马达(参见例如，图2A-2C、4中的140、206、218)来控制切割设备14的运动Z，Z’。
在一些实施方式中，例如如图2B-2C所示，刀片20沿箭头Z’的方向部分或全部穿透工件W的厚度WT(例如，参见图2A-2C)。可以说工件W的厚度WT由第一前表面WF和第二后表面WR限制。尽管前面的描述是针对刀片20的使用(例如，直刀片、脚轮刀片、旋转刀片、锯齿状边缘刀片、压花工具、标记工具等)，可以利用其他切割设备来代替刀片20。其他切割设备可以包括激光器、电动旋转切割器等。在一些实施方式中，“工作”包括印刷操作。印刷操作可以包括将来自印刷设备12的喷嘴的墨沉积到工件W的第一前表面WF和工件W的第二后表面WR中的一个或多个上。
制造装置10可以以提供诸如打印和切割操作的组合操作的方式进行工作。在某些情况下，“打印和切割操作”可以被执行为“先打印然后切割”的操作，使得在切割操作之前进行打印操作。
在一些实施方式中，工件W包括任何期望的形状、尺寸、几何形状或材料组成。形状/几何形状可以包括例如正方形或矩形。替代地，该形状可以包括非正方形或非矩形形状，诸如圆形、三角形等。工件W的材料成分可以包括纸基(例如，纸板或硬纸板)和/或非纸基产品(例如，乙烯基材料、泡沫、硬质泡沫、缓冲泡沫、胶合板、板片、巴沙轻木等)。然而，尽管工件材料成分的各种实施方式可以针对纸、乙烯基材料或泡沫基产品，但是工件W的材料成分不限于特定的材料，并且可以包括任何可切割的材料。
在一些实施方式中，当在工件W上进行工作时，可以在各种环境中使用制造装置10。例如，制造装置10可以位于一个人的家中并且可以连接到外部计算机系统(例如，台式计算机、膝上型计算机1800a、为非通用型计算机的专用/非集成式/可停放式(dockable)(独立式)控制器设备，等等)，从而用户可以使用可由外部计算机系统1800a运行的软件，以使制造装置10在工件W上进行加工。在又一示例中，制造装置10可以在一些实施方式中被称为“独立式系统”，其整体上包括以下各项中的一项或多项：机载监视器、机载键盘、机载CPU1800，该机载CPU包括处理器、存储器等。在这样的实施方式中，制造装置10可以独立于任何外部计算机系统(例如，膝上型计算机1800a)操作，以允许制造装置10在工件W上进行工作。
制造装置10可以被实现为具有任何期望的尺寸、形状或构造。例如，制造装置10的尺寸可以设置成在相对较大的工件W(例如，绘图纸)上工作。可替代地，制造装置10可以被配置为在相对较小的工件W上工作。在制造装置10独立于外部计算机系统操作并且尺寸设计成可以在相对较小的工件上工作的实施方式中，制造装置10可以说是“便携式”制造装置10。因此，可以将制造装置10的尺寸确定为形成相对紧凑的形状/尺寸/几何形状，从而允许用户容易地将制造装置10从例如家中携带/移动到朋友的家，该朋友可能在举办例如“剪贴本派对”。
在图1所示的示例中，制造装置10包括由外表面24和内表面26限定的主体22。内表面26可以部分地限定支撑工件W的工件支撑表面26W。
外表面24和内表面26在边缘28处相交，该边缘28限定通向由主体22的内表面26限定的内部隔室32的进入开口30。
如图1所示，使用者可以接近内部隔室32的部分，并且因此用户能看见并且能接近一些部件(例如，打印设备12、切割设备14、滑架16、杆18等)；在这种情况下，接近内部隔室32允许使用者将工件W与打印设备12、切割设备14、滑架16、杆18等接合。在其他情况下，一些部件(例如，CPU 1800)可以由内部隔室32的内表面26的用户看不见或无法接近的另一部分支撑或连接到该另一部分。
对容纳有在工件W上执行工作(例如，打印和/或切割)的一个或多个工作部件(例如，打印设备12和切割设备14)的内部隔室32的可见或可接近部分进行接近可以是由可动地联接至主体22的一个或多个门34、36的打开或关闭方位所致使的。在一个示例中，门34、36独立枢转地联接到主体22，以独立地布置在关闭方位和打开方位之一中(例如，门36可以选择性地布置在关闭方位，而门34可以选择性地布置在打开方位)。
所述一个或多个门34、36可包括第一门34，其可替代地被称为上部门或顶部门。所述一个或多个门34、36可包括第二门36，其可替代地称为前部门。
前部门36包括外表面38、内表面40、第一侧表面42、第二侧表面44和顶表面46。当前部门36以如图1所示的打开方位布置时，前部门36的内表面40可与工件支撑表面26W对准并配合，以部分地用作工件支撑表面26W的延伸。第一侧表面42和第二侧表面44在外表面38和内表面40之间延伸。
前部门36的第一侧表面42在靠近前部门36的顶表面46处形成有闩锁末端接收凹槽48A(例如，也参见图16A-16D)。闩锁末端接收凹槽48A与闩锁末端接收通道48B对准，在一示例中，该闩锁末端接收通道可以由内部隔室32的主体22的内表面26形成。此外，闩锁末端接收通道48B还可以或可选地，由支撑面板(例如，参见图16A-16D中的704)限定，该支撑面板也可以由主体22限定；在某些情况下，支撑面板704可包括外表面704O和内表面26。如图16A所示，当前部门36布置在关闭方位时，闩锁末端接收凹槽48A和闩锁末端接收通道48B被对准，使得前部门闩锁机构700的闩锁部分724的闩锁指734可以选择性地延伸穿过闩锁末端接收凹槽48A和闩锁末端接收通道48B，以用于将前部门36闩锁在相对于主体22的关闭方位上。在以下公开中将更详细地描述前部门闩锁机构700的操作。
如上所述，使用者可以通过开口30将工件W插入到制造装置10中。在制造装置10对工件W进行工作之后，使用者可以通过开口30从制造装置10中取出工件W。
在示例中，在用户将工件W与例如可旋转地联接至内部隔室32的内表面26的进给辊50接合之后，CPU 1800将致动信号发送至进给辊电机(未示出)，以用于沿在例如三维X-Y-Z笛卡尔坐标系中的进给方向X，X'使工件W相对于例如滑架12和杆18中的一个或多个行进进出内部隔室32。工件W沿进给方向X，X′的行进可以单独进行，或者与滑架12沿杆18的运动Y，Y′和/或与切割设备14沿箭头Z，Z′方向的运动结合进行，以便在工件W上进行工作。
在一个示例中，切割设备14与工件W的接合可以由堆叠弹簧组件控制，该堆叠弹簧组件在图2A-2C中总体以100示出。堆叠弹簧组件100包括支撑设置在刀片壳体52内的刀片20的基座构件102。基座构件102在提升方向Z和相反的切割方向Z’上是可调节的，以便将刀片20从工件W的前表面WF提升离开或将刀片20驱动到工件W的前表面WF中。
基座构件102可包括基座凸缘104和从基座凸缘104延伸的多个凸缘106。多个凸缘106可包括第一凸缘106a、第二凸缘106b和第三凸缘106c。第一凸缘106a支撑刀片壳体52。支撑杆108延伸穿过由第二凸缘106b和第三凸缘106c中的每一者形成的轴向通道，并且可滑动地支撑第二凸缘106b和第三凸缘106c中的每一者，以允许基座部件102在提升方向Z和切割方向Z’的每一者上相对于支撑杆108移动。支撑杆108的相对端直接或间接地固定到主体22的内表面26。
堆叠弹簧组件100还包括齿条齿轮驱动机构110，该齿条齿轮驱动机构包括齿条112和小齿轮114。齿条112位于第二凸缘106b和第三凸缘106c之间。此外，支撑杆108延伸穿过由齿条112形成的轴向通道116，使得齿条112可以由小齿轮114驱动以使齿条112取决于小齿轮114的顺时针或逆时针旋转相对于支撑杆108在提升方向Z和切割方向Z’中的每一者上运动。
齿条112的下表面118可以限定弹簧容纳腔120。平衡弹簧支撑构件124可以从齿条112的上表面122延伸。
堆叠弹簧组件100还包括第一弹簧126、第二弹簧128和将第一弹簧126与第二弹簧128分开的垫圈130。支撑杆108延伸穿过第一弹簧126和第二弹簧128中的每一者的轴向通道。此外，支撑杆108延伸穿过垫圈130的轴向通道132。
第一弹簧126的上端布置在齿条112的下表面118附近，并布置在齿条112的弹簧容纳腔120内。第一弹簧126的下端布置在垫圈130的上表面附近。
第二弹簧128的上端邻近垫圈130的下表面设置。第二弹簧128的下端邻近第二凸缘106b的上表面设置。
堆叠弹簧组件100还包括平衡弹簧134。平衡弹簧134的上端邻近第三凸缘106c的下表面设置。平衡弹簧134的下端邻近齿条112的上表面122设置。平衡弹簧支撑构件124可部分地延伸通过平衡弹簧134的轴向通道。
平衡弹簧134可帮助偏置下端力，以在抵消堆叠弹簧组件100本身的重量的上端力和下端力之间实现更宽范围的过渡。因此，包括平衡弹簧134保持了第一弹簧126和第二弹簧128的力的下端或力的上端和下端两者。在一个示例中，如果例如，堆叠弹簧组件100重约100克，并且如果例如，沿箭头Z’的方向需要大约90克的切削力，则平衡弹簧134帮助实现在大约50克和100克之间的余量。
堆叠弹簧组件100还包括驱动轴136，该驱动轴的第一端连接到小齿轮114，第二端连接到编码器138。驱动轴136由马达140驱动。编码器138和马达140通信地连接到CPU1800。CPU1800可以用作马达控制器，以使驱动轴136沿第一旋转方向或第二旋转方向旋转，以引起小齿轮114发生相应旋转。编码器138可以将反馈信号提供给CPU 1800以便指定驱动轴136的旋转量。驱动轴136、编码器138、马达140和CPU 1800中的一个或多个可直接或间接连接到制造装置10的主体22的内表面26。
在一个实施例中，第一弹簧126可以被称为“轻弹簧”，而第二弹簧128可以被称为“重弹簧”。在一个实施例中，轻弹簧126和重弹簧128中的一者或两者是非线性弹簧或可变系数弹簧，从而使得切割设备14能够为沿箭头Z’的方向施加到刀片20的不同切割力提供不同的弹簧常数。在一个示例中，轻弹簧126可以在沿箭头Z’的方向的较低的切削力下提供较低的弹簧常数，而重弹簧128可以在沿箭头Z’的方向的较高的力下提供较高的弹簧常数。
在一个示例中，如果工件W是由乙烯基材料或熨烫材料(iron-onmaterial)制成的，则轻弹簧126将被压缩成提供沿箭头Z’的方向的较低的切削力，以便补偿切削力Z’中的敏感变化，该敏感变化可能由例如不平坦的工件支撑表面26W或工件支撑表面26W与杆18之间的微小错位导致。在图3的力-距离图中，轻弹簧126和重弹簧128均为可变系数弹簧；在这种实施方式中，这可以从曲线图中查明出来，因为曲线图的针对轻弹簧126的第一分段部分(例如，曲线图的与附图标记126关联的括号部分)是略微弓形的，曲线图的关于重弹簧128的第二分段部分(例如，曲线图的与附图标记128关联的括号部分)也是如此。据此，在这种实施方式中使用线性弹簧将不会生成这些弓形段，而是生成线性段。
当由于小齿轮114的旋转和齿条112的相应的运动Z，Z’而对轻弹簧126施加低至中等的力时，轻弹簧126控制施加在刀片20上的向下的力(沿切割方向Z’)。然而，如图2B所示，当齿条齿轮驱动机构110对轻弹簧126施加中等至重的向下力时(沿切割方向Z’)，轻弹簧126塌陷或被“压到底”而进入齿条112的腔120中(参见例如图2B)。一旦轻弹簧126完全塌陷到腔120中，垫圈130便与齿条112的下表面118接合，从而使垫圈130抵靠齿条112触底。参考图2C，一旦垫圈130抵靠齿条112触底，则不能进一步压缩轻弹簧126，并且因此，由齿条齿轮驱动机构110施加的任何进一步向下的力(沿切割方向Z’)都会导致重弹簧128压缩并在刀片20上施加向下的力(沿切割方向Z’)。随后，重弹簧128将沿箭头Z’的方向提供具有较高的作用力范围的弹簧常数，其对力的变化不敏感，所述力的变化例如由不平坦的工件支撑表面26W或工件支撑表面26W与杆18之间的微小错位引起。因此，一旦轻弹簧126塌陷或被“压到底”而进入腔120，重弹簧128便为切割设备14提供更硬的弹簧。
当齿条齿轮驱动机构110沿切割方向Z’施加向下的力时，由编码器138提供的驱动轴136的旋转反馈可以向CPU 1800提供反馈信号，该反馈信号可以与存储在CPU 1800的存储器中的查找数据表中的刀片20的“Z位置”信息相关。参考图3，“Z位置”信息可以是例如刀片20的以mm为单位的行进距离。“Z位置”行进距离可以对应于由刀片20施加到工件W的前表面WF上的力的克数。
根据图3所示的曲线，当刀片20在大约0mm至大约18mm之间行进时，垫圈130不与齿条112的下表面118接合，因此，刀片20所施加到工件W的力可以在大约0克至大约500克之间。然而，当刀片20行进大于约18mm的距离时，轻弹簧126不能被进一步压缩；此后，曲线的“拐点”被清楚地示出，由此从轻弹簧126到重弹簧128存在过渡，以控制刀片20所经历的沿切割方向Z’的向下的力。当刀片20行进的距离大于18mm，则施加到工件W上的力可以大于大约500克，并且在某些情况下可以达到大约4千克。
如上所述那样使用两个“串联”的弹簧126、128极大地增加了可以由制造装置10控制的沿切割方向Z’的向下的力(每单位行程)的范围。例如，当相对薄的工件W将由刀片20切割，则用于进行切割所需的沿切割方向Z’的向下的力的大小可以称为“轻切割”。因此，轻弹簧126至少部分地被压缩，用于切割此类工件W而不导致工件W撕裂或裂开。相反，较厚的材料，例如木片、制卡纸、皮革等，可能需要刀片20产生大于大约500克的向下力。
在一个示例中，切割设备14的旋转(例如，参见图4中的R)和切割设备14对工件W的切割力的大小(沿箭头Z’的方向)可以由在图4中总体上示出为200的刀片定向和识别系统控制。刀片定向和识别系统200包括支撑切割设备14的壳体202。CPU1800通信地联接到刀片定向和识别系统200。切割设备14包括：刀片20；连接至刀片20的刀片壳体52；连接到刀片20并延伸穿过刀片壳体52的轴54；以及连接至轴54的从动齿轮56。在其他示例中，刀片20可以通过紧固件606(参见例如图11A-11B中的606)连接到刀片壳体52，并且从动齿轮56可以包括连接至刀片壳体的轴。
刀片20可以通过特定的样式或设计(例如，直刀片、脚轮刀片、旋转刀片、锯齿状边缘刀片、压花工具、标记工具等)来限定。如将在以下公开中更详细地描述的，刀片壳体52的外表面58可以限定独特外观或结构构造，该独特外观或结构构造唯一地与关联至刀片壳体52的刀片20的特定样式或设计相关联。
此外，如将在以下公开中描述的，刀片定向和识别系统200的操作取决于CPU 1800确定刀片壳体52的外表面58的外观或结构构造。甚至进一步地，在刀片20切割工件W时，CPU1800也可以利用刀片壳体52的外表面58的确定的外观或结构构造来确定刀片壳体52的旋转状态。
在示例中，壳体202包括刀片壳体旋转机构204。刀片壳体旋转机构204可以包括马达206，该马达使连接到驱动齿轮210的轴208旋转。驱动齿轮210连接到切割设备14的从动齿轮56，以使刀片20绕轴线旋转R。
刀片壳体52的从动齿轮56可以不被直接驱动(即，可以包括从动齿轮56的刀片壳体52可以被安装、取出和重新安装，使得刀片壳体52被可拆卸地固定到刀片定向和识别系统200，该刀片定向和识别系统包括使刀片壳体52旋转的驱动齿轮210)。在示例中，驱动齿轮210通常可以表示使刀片壳体52的从动齿轮56旋转的齿轮系。齿轮系210可以包括花键齿轮、蜗轮等的组合中的一个或多个。
马达206可以是具有编码器的DC马达。替代地，马达206可以是具有编码器的步进马达，然而，如果在步进马达的操作过程中跳过了步进，则分辨率可能会受到使用步进马达的限制。
壳体202还可以包括刀片壳体升降机构212。刀片壳体升降机构212可以通过连结构件或联接件(总体上以213示出)连接至刀片壳体旋转机构204。在一示例中，刀片壳体升降机构212可以包括具有齿条214和小齿轮216的齿条齿轮驱动机构。小齿轮216可以由步进马达218驱动。
取决于小齿轮216的顺时针或逆时针旋转，可通过联接件213连接至例如刀片壳体旋转机构204的马达206的齿条214沿提升方向Z或切割方向Z’被升高或降低，以向刀片20提供相对于工件W的相应的升降运动。
旋转传感器220也被附接到壳体202。壳体202可以被附接到托架16，并且因此，旋转传感器220可以说是被附接到托架16。旋转传感器220包括例如光学传感器，该光学传感器包括：光信号发生器，其产生信号SS；以及光信号接收器，其接收所产生的信号SS的反射(例如，参见图4中的反射信号SR)。旋转传感器220可以包括任何已知的光学传感器技术。例如，旋转传感器220不限于光学类型的传感器设备，并且可以可替代地包括其他传感器设备，例如，磁性读出传感器、电容传感器、LVDT传感器、电感传感器或以上的任何组合。
CPU 1800有效地用于向刀片壳体旋转机构204和刀片壳体升降机构212发出命令。在示例中，CPU 1800可以将信号发送至刀片壳体旋转机构204的马达206以使得齿轮系210致使刀片20绕着穿过轴54的长度延伸的轴线(即Z轴)旋转R。此外，在另一个示例中，CPU1800可以将信号发送到刀片壳体升降机构212的步进电机218，以使刀片20沿延伸通过轴54的长度的轴线(即Z轴)升高(沿箭头Z的方向)或降低(沿箭头Z’的方向)。
如图4-5所示，旋转传感器220与刀片壳体52的外表面58的一部分对准，该部分包括一个或多个表面部分60的周向带。例如，如图5所示，一个或多个表面部分60的周向带包括一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F，每个表面部分均由边缘部分60E隔开。
当刀片壳体旋转机构204旋转刀片壳体52时，旋转传感器220可将所产生的光信号SS朝向刀片壳体52的一个或多个表面部分60的周向带引导。所述一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F将所生成的光信号SS反射SR回旋转传感器220，该旋转传感器以通信方式联接至CPU 1800，从而，CPU 1800从光学传感器220接收信号，该信号指示所产生的信号SS的反射SR。然而，在每个圆状的表面部分60R与非圆状的平坦表面部分60F之间的边缘部分60E不会将产生的光信号SS反射回旋转传感器220；在这样的情况下，当一个或多个表面部分60的周向带的边缘部分60E由于通过刀片壳体旋转机构204使刀片壳体52发生旋转R而与旋转传感器220相对布置时，旋转传感器220可以类似地通知CPU1800反射信号SR已被中断。参考图6，所生成的光信号SS的反射(例如，参见由附图标记“S”括起来的信号幅值图的各段)和非反射或中断(例如，参见由附图标记“E”括起来的信号幅值图的各段)被传送到CPU 1800，并存储关于随时间的信号幅值的信息。
CPU 1800可以在存储器中存储多个刀片壳体52的独特的反射标志，其中多个刀片壳体中的每个刀片壳体52都包括独特的刀片样式/设计。在刀片壳体旋转机构204使刀片壳体52部分或完全旋转时，旋转传感器220可以将图6的生成的信号模式传达给CPU 1800，使得CPU 1800可以将生成的信号模式与存储在CPU 1800的存储器中的多个独特的反射标志进行对比，以用于识别与刀片定向和识别系统200的壳体202对接的刀片壳体52(以及刀片20的相应样式/设计)。
在一个示例中，一个或多个非圆状的平坦表面部分60F中的一个可以由“原位平坦部(home flat)”定义。在另一示例中，一个或多个非圆状的平坦表面部分60F中的一个或多个可以由一个或多个“工具ID平坦部”所定义。在一个示例中，原位平坦部可能比一个或多个工具ID平坦部中的每一个更长。因此在使用中，当光信号从原位平坦部反射出去时，与工具ID平坦部相比，CPU 1800接收的信号更长。结果，原位平坦部可以帮助CPU 1800确定刀片壳体52的参考位置或绝对位置。每个刀片壳体52的一个或多个工具ID平坦部可以由独特的样式或长度限定，以便识别与刀片壳体52相关联的刀片的特定样式或设计。
在一个示例中，如果制造装置10的使用者将要切割织物工件W，并且已知被用于切割织物工件W的旋转样式/设计刀片20，则使用者将选择旋转模式/设计刀片20(具有一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F的独特样式)并将其与制造装置10对接；这样，当刀片定向和识别系统200旋转刀片壳体52时，刀片壳体52的一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F的包括旋转模式/设计刀片20的独特样式由CPU1800接收，并与CPU 1800的存储器中的查找表中的独特的信号标志(signature)相匹配。因此，由于刀片壳体旋转机构204使刀片壳体52旋转，因此CPU 1800识别哪个刀片壳体52(以及与其相关联的刀片20的相应样式/设计)与制造装置10相对接，使得制造装置10可以自动确定与关联至刀片壳体52的旋转模式/刀片20的设计相关联的切削力的量(沿箭头Z’的方向)。在其他示例中，例如，如果用户正在切割木材，则用户对接刀片壳体52(其具有一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F的独特样式)，该刀片壳体承载着刀片20，并且如上所述，制造装置10可以自动确定与关联至刀片壳体52的刀的样式/设计刀片20相关联的切削力的量(沿箭头Z’的方向)。
因此，当刀片壳体旋转机构204旋转刀片壳体52时，旋转传感器220可以接收中断的反射信号模式SR，该中断反射信号模式SR以电信号的形式被传送至CPU 1800。在CPU 1800接收到信号后，CPU 1800可以将接收到的信号与存储在CPU 1800的存储器中的查找表中的已知信号标志进行比较。一旦CPU 1800找到匹配项，CPU就可以访问存储器中的关于特定的刀片壳体52和/或与其相关联的刀片20的样式/设计有关的任何信息。
此外，与刀片壳体旋转机构204和旋转传感器220相关联的上述方法对于识别或跟踪刀片20的旋转取向R也是有效的。例如，CPU1800可以以肯定地识别与刀片壳体52相关联的刀片20的取向的方式跟踪刀片壳体52的旋转取向。在一个示例中，其中的每一个均由边缘部分60E分开一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F可分别被限定为具有各种长度，从而一个或多个非圆状的平坦表面部分60F中的最长平坦部可被用于与刀片壳体52旋转所处的平面(例如，最长的平坦部的平面与旋转切割刀片的平面平行)相挂钩。因此，一旦CPU 1800如上所述接收到由旋转传感器220产生的中断反射信号模式SR，则CPU 1800将具有足够的信息来知道刀片20在刀片壳体52的旋转的特定情况下的取向。
在替代实施例中，替代在由一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F(分别由边缘部分60E分开)所限定的刀片壳体52上形成或紧固几何平坦区域60，同样的最终结果可以通过例如在刀片壳体52上放置油漆标记来实现。在一个实施例中，刀片壳体旋转机构204能够使刀片壳体52旋转任何数量的完整圆(即360°、720°)。在一个实施例中，刀片壳体旋转机构204能够将刀片壳体52的角度或旋转挂钩到由刀片壳体旋转机构204的马达206能实现的任何增量。例如，如果马达206是步进马达，则对于用于旋转刀片壳体52可实现的角度分辨率具有基本的较低限制。
通过能够使用CPU 1800和刀片壳体旋转机构204主动旋转刀片壳体52，可以实现工件W中的否则可能难以实现的某些类型的切口。例如，当刀片20进行切角时，刀片20通过致动刀片壳体升降机构212从被切削的工件W上抬起(沿箭头Z的方向)，被刀片壳体旋转机构204旋转90°，然后，通过刀片壳体升降机构212被重新降低(沿箭头Z’的方向)到工件W上，然后继续进行切割。这允许在工件W中完成非常干净的“切向”切割。工件W中的这种干净的角部切割很难完成(例如，为了进行这种切割，当使用脚轮式刀片进行切割时，刀片将不得不越过角部(例如，非旋转刀片是由刀片壳体“拖动”)。
在示例中，制造装置10还包括颜色传感器装置，其在图7中大体以300示出。颜色传感器装置300通信地联接到CPU1800。颜色传感器装置300可以直接或间接地连接到主体22的内表面26。
在一个例子中，颜色传感器装置300包括发射RGB光(沿箭头L)的红-绿-蓝(RGB)照明源302和检测反射的RGB光(沿箭头L’)的RGB传感器304。在一个示例中，RGB传感器304接收或计算已知的校准值(例如，白光和黑光)。基于该校准值，CPU 1800可以改变由RGB照明源302朝着工件W的前表面WF发射的光L(例如，CPU 1800可以改变光L的颜色和/或光L的强度)。
如图7所示，工件W被支撑在工件支撑表面26W上。此外，工件W的前表面WF包括一个或多个基准标记WFM，该基准标记WFM可以是呈X形、L形、“十字线”形、盒形、线条等的印刷标记(例如，以黑色墨水)的形式。基准标记WFM可用于补偿布置在工件支撑表面26W上的工件W的未对准。
进给辊50可以沿进给方向X，X'将工件W推入或推出内部隔室32，使得工件W被移动经过颜色传感器装置300。在示例中，RGB照明源302朝向工件W的前表面WF发射RGB光L，其被反射L’回RGB传感器304。例如，当RGB传感器304检测到从一个或多个基准标记WFM反射的反射光L’时(与从工件W的前表面WF的另一个区域反射的光L’不同)，CPU 1800可以以较慢的速率驱动进给辊50和/或驱动进给辊50以进行工件W的第二遍经过颜色传感器装置300以在可能地检测到的一个或多个基准标记WFM处进行“更好地观察”。然后，RGB照明源302可以在工件W的前表面WF上向下产生尽可能纯的白光L。然后，RGB传感器304将信号发送给CPU1800，该信号指示从工件W的前表面WF检测到的反射光L’。在一个实施例中，RGB传感器304可以具有多个(例如三个)颜色感测二极管，这些颜色感测二极管是对与不同颜色相关联的光的某些波长敏感的半导体器件。
RGB照明源302可发出的红色、蓝色和黄色可能足以使RGB传感器304准确确定布置在工件W的前表面WF上的一个或多个基准标记WFM的位置。然而，可以使用不同级别的传感器(例如，检测三种以上颜色的传感器)。一个或多个基准标记WFM可以在工件W的前表面WF上的不同位置或具有不同尺寸，以允许例如CPU 1800确定发射到制造装置10的不同区域上的偏斜和不同量的环境光。
颜色传感器装置300可以检测三种不同的颜色，并且因此，CPU1800可以更好地检测复合颜色甚至单个颜色，以增加在存在环境光饱和的情况下检测基准标记WFM的机会。因此，不仅通过计算光的强度(即，确定光是亮还是暗)、而且通过计算什么是黑暗条件或光亮条件(即，某些颜色的高值或低值)，颜色传感器装置300对光的差异较不敏感。存储在存储器中并由CPU 1800的处理器执行的算法从RGB传感器304接收指示反射的RGB光L’的信号，从而CPU 1800检测由RGB传感器304检测到的某种颜色的最大量与同种颜色的最小量的比率，而不是采用RGB传感器304正在检测每种颜色的光的量的绝对水平。这使得CPU 1800可以接收非常一致的结果，而不管环境光的量如何。通过使用RGB传感器304，CPU 1800可以检测到例如深蓝色和黑色之间的差异(这对于人来说是很难检测到的)，因为深蓝色将具有较高的蓝色含量和较低的绿色和红色含量，而黑色将检测到所有三种颜色的低水平。光的量可能会改变，但是特定颜色的量将保持不变，而与光的量无关。
在示例中，工件W可以由白色或非白色限定。非白色可以是任何颜色(例如，如果工件W是纸材料，则纸W可以是红纸、绿纸、蓝纸等)。如果例如工件W是红纸，则RGB照明源302将朝向红纸W的前表面WF发射RGB光L，并且，由RGB光源302发射的红-绿-蓝颜色中，接收反射的RGB光L’的RGB传感器304将检测反射的RGB光L’的红色照明分量的最大变化量。
颜色传感器装置300还感测例如基准标记WFM中的一个或多个和工件W的颜色。因此，如果以黑色墨水在红纸W的前表面WF上制备一个或多个基准标记WFM，则RGB传感器304能够区分反射的RGB光L’的红色照明分量的最大变化量，同时还可以检测在红纸W的前表面WF上的限定一个或多个基准标记WFM的黑色墨水的位置。结果，颜色传感器装置300允许制造装置10检测与工件W的颜色无关的一个或多个基准标记WFM。
参照图8和8A-8G，制造装置10的切割设备14的实施方式可以包括刀片键合组件400。刀片键合组件400可以包括包覆模制、附接或以其他方式固定至刀片20的基部68的键主体62。刀片键合组件400还可以包括具有远端52D和近端52P的刀片壳体52，由此刀片壳体52的近端52P限定了刀片容纳开口70，该刀片容纳开口允许进入刀片容纳孔72，该刀片容纳孔从刀片壳体52的近端52P朝刀片壳体52的远端52D延伸穿过刀片壳体52。在一个示例中，刀片容纳开口70是由与键主体62和刀片20的至少一部分横截面几何形状对应的横截面几何形状限定。
键主体62包括筒部64和键部66。筒部64沿着刀片20的基部68的大部分长度延伸并形成在其上，而键部66形成在基部68的靠近刀片20的一部分长度上。由刀片壳体52的远端52D形成的刀片接收开口70可以包括：(1)第一表面部分70a，其尺寸适于接收键主体62的键部66；(2)第二表面部分70b，其尺寸适于接收刀片20的基部68的部分；(3)中间表面部分70c(在第一表面部分70a和第二表面部分70b之间延伸并连接第一表面部分和第二表面部分)，其尺寸适于容纳键主体62的筒部64。
如图8所示，因为键主体62的键部66仅设置在刀片20的基部68的一侧，所以禁止使用者从不正确的定向(例如偏置180°)安装刀片20。从而，刀片20与切割设备14的驱动方向正确地对准，由此，在一个示例中，切割设备14将刀片20的锋利的边缘抵靠工件W拖动，而不是用刀片20的相对的非锋利边缘抵靠工件W，以为了防止损坏刀片20、工件W或制造装置10的一个或多个其他部件(例如，一个或多个马达)中的一个或多个。此外，如图8中所示的一些示例中，如果刀片壳体包括如上文在图4-6中描述的一个或多个表面部分60的周向带(例如，由一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F限定，该一个或多个圆状的表面部分60R和一个或多个非圆状的平坦表面部分60F通过边缘部分60E分别隔开)，由刀片键合组件400产生的刀片20相对于刀片壳体52的正确定向还可有助于使刀片20与“原位平坦部”对准，以便建立当通过刀片壳体旋转机构204使刀片壳体52旋转R时刀片壳体52的用于CPU 1800的绝对位置，以调节刀片20的锋利边缘的切割方向。
参照图9A-9B，总体上以500示出了制造装置10的切割设备14的刀片组件的实施方式。刀片组件500可以包括圆状旋转刀片20和圆状的包覆模制的毂502。如图9A所示，包覆模制的毂502在旋转刀片20的相对侧504、506上延伸，使得限定旋转刀片20的锋利的切割边缘508的外周缘延伸超过包覆模制的毂502的外周端表面510。包覆模制的毂502也可限定中央紧固件容纳通道512。包覆模制的毂502可由任何期望的材料形成，例如塑料、铜、钢等。
包覆模制的毂502为旋转刀片20提供结构和稳定性，以允许更精确地切割工件W。此外，当刀片组件500固定至刀片壳体52时(例如，参见图10A、11A)，包覆模制的毂502将旋转刀片20与轴承的内座圈(例如，参见图11A中的78)对准，并且当例如在旋转刀片20滚动的同时将旋转刀片20放置在工件W的前表面WF附近时，为刀片壳体52提供结构支撑。更进一步地，与将旋转刀片20直接抵靠轴承自身的内座圈布置相对地，包覆模制的毂502允许旋转刀片20与轴承的内座圈(例如，参见图11A中的78)对准，并允许从轴承的受控偏置。
此外，包覆模制的毂502的外表面514提供了可以用螺母(例如，参见图11A中的610)和紧固件(例如，参见图11A中的606)夹紧的表面积，而不夹入形成旋转刀片20的材料中，这否则可能导致刀片20损坏或变形。再者，如图9A所示，旋转刀片20的内表面516限定了中央通道，该中央通道延伸通过旋转刀片20的厚度，该旋转刀片由包覆模制的毂502的中央主体部分518支撑。中央主体部分518包括内表面520，该内表面限定了延伸穿过中央主体部分518以接收如上所述的紧固件的中央紧固件容纳通道512。因此，中央主体部分518防止紧固件接触旋转刀片20的内表面516，以便例如防止旋转刀片20的损坏或变形。
参照图10A，以600大体示出了可以与制造装置10的切割设备14对接的示例性刀片更换套件。刀片更换套件600可以包括套筒部分602和紧固件接合部分604(例如，十字螺丝刀)。紧固件接合部分的一部分(例如，手柄)的尺寸可以设定成具有减小的厚度，以便限制施加到紧固件(例如，参见图10D-10I中的606)的扭矩，因此使用者不会过度拧紧紧固件。如将在以下公开中描述的，套筒部分602与刀片壳体52对接，该刀片壳体52可以包括或可以不包括附接到其上的刀片(即，套筒部分602可以用于从刀片壳体52移除刀片20，或将刀片20附接到刀片壳体52上)。此后，使用者可以通过由套筒部分602形成的通道(例如，参见图10D-10I中的630)插入紧固件接合部分604，以便接近将刀片20固定到刀片壳体52的紧固件(例如，参见图10D中的606)。不管刀片20相对于刀片壳体52的布置如何，套筒部分602都用作在将刀片20从刀片壳体52移除或将刀片20附接至刀片壳体52的过程中处于刀片20的锋利的切削边缘508和使用者的指尖之间的屏障。因此，套筒部分602允许用户相对于刀片壳体52移除或附接刀片20，同时防止使用者直接触摸刀片20的切削边缘508。
在描述利用刀片更换套件600的方法之前，参考图11A，其中示出了固定到刀片壳体52的远端52D的示例性刀片20(例如，旋转刀片)。刀片壳体52的远端52D可以由限定紧固件容纳通道76的凸缘部分74限定，该紧固件容纳通道76包括由设置在其中的内座圈78和外座圈80限定的轴承。
此外，如图11A所示，旋转刀片20可以是以上在如图9A-9B中描述的刀片组件500的部件，其中包覆模制的毂502在圆状刀片20的相对侧504、506上延伸，使得旋转刀片20的锋利的切削边缘508延伸超过包覆模制的毂502的外周端表面510。紧固件606延伸穿过：(1)刀片壳体52的远端52D的紧固件容纳通道76；(2)包覆模制的毂502的中央主体部分518的中央紧固件容纳通道512；以及(3)由螺母610形成的螺纹通道608，该螺母610固定在紧固件606的螺纹外表面部分612上。
在一些情况下，硅垫圈614设置在包覆模制的毂502的外表面514之间，该硅垫圈可以在充当锁紧垫圈的同时被压缩以帮助将紧固件606保持在螺母610上。此外，硅垫圈614可以补偿包覆模制的毂502的外表面514的不平整或表面缺陷，从而使旋转刀片20相对于工件W的前表面WF接近于正交或成方形。甚至进一步地，硅垫圈614可帮助相对于刀片壳体52将旋转刀片20调平(即，否则，在没有硅垫圈614的情况下，螺母610的潜在表面不规则性将使旋转刀片20与刀片壳体52不对准)。
参照图10A，套筒部分602可以由具有近端602P和远端602D的管状主体616限定。套筒部分602的近端602P可以限定插入开口618(参见例如图10B)，该插入开口允许刀片20和刀片壳体52插入由管状主体616的内表面622形成的容纳腔620中。参照图11A，管状主体616的内表面622可在管状主体616的远端602D附近终止，从而限定一个或多个支撑表面624、626和刀片容纳凹部或刀片容纳腔628。进一步地，如图11A所示，管状主体616可限定紧固件进入通道630，该紧固件进入通道630在套筒部分602设置在刀片20和/或刀片壳体52上的同时允许紧固件接合部分604与紧固件606接合。
参考图10B-10J，描述了用于从由刀片壳体52的远端52D限定的凸缘部分74移除旋转刀片20的示例性方法。虽然图10B至图10J讨论了从由刀片壳体52的远端52D限定的凸缘部分74移除旋转刀片20，该方法步骤可以以相反的顺序执行(从图10J的视图开始并在图10B的视图处结束)，以用于将旋转刀片20附接到由刀片壳体52的远端52D限定的凸缘部分74。
参照图10B，套筒部分602的管状主体616的容纳腔620与旋转刀片20和刀片壳体52轴向对准。然后如图10C-10D所示，旋转刀片20和刀片壳体52布置到套筒部分602的管状主体616的容纳腔620内。如图11A所示，当由刀片壳体52的远端52D限定的凸缘部分74的端表面632邻近于从套筒部分602的管状主体616的内表面622延伸的支撑表面624布置时和/或当螺母610的一个或多个外表面634邻近于从套筒部分602的管状主体616的内表面622延伸的支撑表面626布置时，旋转刀片20和刀片壳体52至套筒部分602的管状主体616的容纳腔620的插入停止。在一个示例中，支撑表面626可包括一个以上的表面(即，在图11A-11B的剖视图中仅示出了一个表面)，以便围绕螺母610的多个表面634，以防止螺母610旋转。此外，如图11A所示，在分别将凸缘部分74的端表面632和螺母610的一个或多个外表面634中的至少一个布置成邻近支撑表面624、626之一时，旋转刀片20被接收在刀片容纳凹部或刀片容纳腔628中，从而旋转刀片20的锋利的切削边缘508可以相对于套筒部分602的管状主体616的内表面622以间隔开的、非接触的取向布置。
如图10E至图10G所示，虽然如上所述将套筒部分602布置在刀片20和刀片壳体52上，但是使用者通过由管状主体616形成的紧固件进入通道630插入紧固件接合部分604，以便于将紧固件接合部分604的远侧末端与由紧固件606形成的相应凹部636接合。使用者可以旋转紧固件接合部分604，以使紧固件606的螺纹外表面部分612与由螺母610形成的螺纹通道608的螺纹连接脱开。其后，如图10H-10I和图11B所示，使用者可从以下结构中移除紧固件606：(1)刀片壳体52的远端52D的紧固件容纳通道76；(2)包覆模制的毂502的中央主体部分518的中央紧固件容纳通道512；(3)由螺母610形成的螺纹通道608。参照图10J，在紧固件606不再将旋转刀片20和螺母610固定到由刀片壳体52的远端52D限定的凸缘部分74上的情况下，使用者可以从刀片壳体52上移除套筒部分602，使得旋转刀片20、螺母610和硅垫圈614保留在套筒部分602的管状主体616的容纳腔620中。如上所述，可以以相反的顺序执行上述步骤，以将旋转刀片20、螺母610和硅垫圈614附接到刀片壳体52。
在一个示例中，前部门36的运动和定向可以由前部门闩锁机构控制，这通常在图12A-12F中以700示出。尽管通常以702示出的顶门运动缓冲机构主要用于缓冲顶门34的移动，但是顶门运动缓冲机构702连接到前部门闩锁机构700的一个或多个部件，并且因此，顶门运动缓冲机构702被认为是前部门闩锁机构700的组成部分。此外，贯穿图12A至图12F的视图中，主体22的侧面板已被移除以便露出前部门闩锁机构700的部件。限定前部门闩锁机构700的部件可以被附接到支撑面板704，该支撑面板通常可以限定制造装置10的内表面26的一个或多个表面部分，其在重新附接主体22的侧面板时将从视野中被隐藏。
首先参考图12A，示出了制造装置10的顶门34和前部门36相对于制造装置10的主体22处于关闭方位。如在图12F中更清楚地看到的，顶门34的靠近顶门34的前边缘的内表面34I可以包括磁性部件706，该磁性部件可以与设置在前部门36的顶表面46的上方或下方(并且不可见)的磁性部件708(参见例如图12D)协作，以用于将顶门34磁性地固定在关闭方位，如图12A所示。然后，如图12B至图12C所示，用户可以在顶门34的靠近顶门34的前边缘的内表面34I与前部门36的顶表面46之间布置拇指或手指，以克服磁性部件706、708的磁性力，以使顶门34可以从关闭的方位(如图12A所示)移动到完全打开的方位(如图12F所示)。在一些情况下，磁性部件706可以是金属条，并且磁性部件708可以被布置在前部门36的顶表面46上方或下方(并且不可见)。
顶门运动缓冲机构702调节顶门34从关闭方位到打开方位的自动移动。此外，顶门运动缓冲机构702可以包括缓冲弹簧(未示出)，该缓冲弹簧缓冲顶门34从关闭方位到打开方位的自动运动。
如图12C至图12F所示，当顶门34从关闭方位旋转至打开方位时，顶门运动缓冲机构702的齿轮710旋转R710(例如，参见图16A至图16D)，该齿轮在下文中可称为前部门闩锁机构700的驱动齿轮。驱动齿轮710连接到前部门闩锁机构700的从动齿轮712并使该从动齿轮旋转R712(例如，参见图16A-16D)，从而使驱动齿轮710的旋转R710也被赋予从动齿轮712。
如图16A-16D所示，从动齿轮712连接到前部门闩锁机构700的闩锁线714的近端714P。闩锁线714的远端714D连接到前部门闩锁机构700的闩锁板716(也参见图13)。闩锁板716可旋转地连接R716(例如，图14A-14C)/R716’(例如，见图14D)到支撑面板704的外表面704O上。
在驱动齿轮710旋转R710时，从动齿轮712也将旋转R712，这致使从动齿轮712以拉力F714拉动闩锁线714的近端714P。
参考图13，其是图12A的一部分的放大图(当顶门34以关闭方位布置时)，闩锁线714的远端714D由线末端718限定，该线末端718在一个示例中，可相对于从闩锁线714的近端714P延伸的闩锁线714的大部分长度弯曲或以大致直角布置。
如图13所示，闩锁板716限定具有远端720D和近端720P的第一基本弓形通道720。线末端718的远端可以布置成在基本弓形通道720中移动，以将闩锁线714连接到闩锁板716。
此外，参考图13和图14A-14D，拉动凹口722可从第一基本弓形通道720的远端720D延伸。在一个示例中，拉动凹口722可从第一基本弓形通道720沿大致朝闩锁板716的旋转中心C(参见，例如，图14A-14D)延伸。
如图14A至图14B所示，在如上所述通过从动齿轮712拉动闩锁线714的近端714P时，相应的拉力F714被施加到线末端718。因为线末端718位于拉动凹口722内(即，当顶门34处于关闭方位时)，施加到线末端718上的拉力F714会传递到拉动凹口722，这会导致闩锁板716绕着支撑面板704的外表面704O旋转R716。
参照图14C，闩锁板716的旋转R716和施加到线末端718的拉力F714的组合导致线末端718从拉动凹口722移位并进入第一基本弓形通道720。当线末端718从拉动凹口722移位时，闩锁板716不再沿箭头R716的方向旋转，因为线末端718没有将拉力F714传递到拉动凹口722。之后，从动齿轮712的旋转R712导致利用拉力F714进一步拉动闩锁线714的近端714P，这最终导致线末端718沿着第一基本弓形通道720的长度被拉动，使得如图14D所示，线末端718可以到达与第一基本弓形通道720的近端720P相邻或附近的位置。
如图15A-15B所示，前部门闩锁机构700还包括闩锁部分724。闩锁部分724包括具有前表面728和后表面730的闩锁基座726。闩锁轴732从前表面728延伸，并且闩锁指734从后表面730延伸。
参照图16A至图16D，在示例中，闩锁基座726可以通过一对引导柱736可移动地附接到支撑面板704的外表面704O。弹簧738可以围绕每个引导柱736设置并且在闩锁基座726的前表面728和每个引导柱736的弹簧保持头部740之间延伸。如图16A和17A所示，当弹簧738以展开状态布置时，弹簧738将闩锁基座726朝向支撑面板704的外表面704O偏置，使得闩锁指734延伸穿过闩锁末端接收通道48B并且延伸超过内表面26。相反地，如图16C和图17B所示，当弹簧738以压缩状态布置时，闩锁基座726被从支撑面板704的外表面704O拉开(如图16A-16B所示的拉力F726)，从而允许闩锁指734仍然延伸穿过闩锁末端接收通道48B，但不延伸超出内表面26。
返回参考图13，闩锁板716进一步限定第二基本弓形通道742，其具有远端742D和近端742P。闩锁轴732的远端732D布置成在第二基本弓形通道742中移动，以将闩锁部分724连接到闩锁板716。
如图16A-16D所示，闩锁轴732可包括布置在闩锁轴732的远端732D附近的肩部表面744。此外，第二基本弓形通道742限定了沿着但不平行于支撑面板704的外表面704O延伸的偏心(cam)表面746。在图16A至图16D中，闩锁轴732的肩部表面744相邻于偏心表面746设置。
如图14A至图14B和图16A至图16B所示，如上所述，当线末端718位于拉动凹口722内时(即，当顶门34布置在关闭方位时)，施加于线末端718的拉力F714被传递到拉动凹口722，这使闩锁板716绕着支撑面板704的外表面704O旋转R716。因此，闩锁板716也绕着闩锁轴732旋转R716，使得第二基本弓形通道742的远端742D朝向闩锁轴732前进。由于闩锁轴732的肩部表面744相邻于偏心表面746设置，因此闩锁板716相对于闩锁轴732的运动导致闩锁轴732以远离支撑面板704的外表面704O的拉力F726拉动闩锁基座726。由于通过拉力F726将闩锁基座726拉动，弹簧738在闩锁基座726的前表面728和每个引导柱736的弹簧保持头部740之间被压缩。此外，由于闩锁基座726被拉力F726拉离支撑面板704的外表面704O，因此，闩锁指734从位置(1)如在图16A-16B和图17A中所示，在闩锁末端接收通道48B内的第一方位，其使得闩锁指734的一部分延伸超过内表面26，缩回至位置(2)如图16C和图17B所示，闩锁末端接收通道48B内的第二方位，其使得闩锁指734的所述部分不延伸超过内表面26。
参照图14C和图16C，如上所述，当线末端718从拉动凹口722移位并进入第一基本弓形通道720中时，由于线末端718不再将拉力F714传递到拉动凹口722，闩锁板716不再沿箭头R716的方向旋转。类似地，如上所述，在闩锁板716的旋转R716期间，弹簧738被压缩在闩锁基座726的前表面728和每个引导柱736的弹簧保持头部740之间。甚至更进一步地，在闩锁板716的旋转R716期间，复位弹簧739(也参见图13)也被压缩。当线末端718从拉动凹口722移位时，由压缩弹簧738和复位弹簧739存储的能量被释放，这导致拉在闩锁板716上的复位弹簧739致使闩锁板716沿与旋转箭头R716的相反方向旋转R716′，并且弹簧738将推力F738施加到闩锁基座726的前表面728，使得闩锁基座726被推向支撑面板704的外表面704O。
由于上述闩锁板716的旋转R716′，第二基本弓形通道742的近端742P朝向闩锁轴732前进，闩锁板肩部表面744相对于第二基本弓形通道742的偏心表面746滑动，其导致弹簧738返回到扩展状态(例如在图16A中也可见)。因此，闩锁指734返回到闩锁末端接收通道48B内的第一方位，使得闩锁指734的一部分延伸超过内表面26。当闩锁指734如上所述返回到第一方位时，如图12F所示，顶门34和前部门36都可以布置在打开方位。
参照图12A和图17A，当前部门36被布置在关闭方位时，闩锁指734被布置在前部门36的闩锁末端接收凹槽48A中，以便将前部门36与主体22闩锁在一起，以将前部门36布置成相对于主体22的关闭方位。然而，如上所述，在图12B至图12E中，当顶门34打开时，弹簧738的取向从伸展状态(例如，参见图16A)改变为压缩状态(例如，参见图16C)，这导致闩锁指734从前部门36的闩锁末端接收凹槽48A拔出，以为了将前部门36与主体22解锁，以将前部门36相对于主体22布置成打开方位。在一个示例中，在如上所述解锁前部门36时，连接到主体22的弹簧748(例如，参见图16A-16D)可以自动地将前部门36从关闭方位推向打开方位。此外，在如上所述在前部门36解锁而前部门36已经开始朝打开方位运动之后，弹簧738的方位再次从压缩状态(例如，参见图16C)改变回到扩展状态(例如，参见图16D)，这导致闩锁指734重置为“就绪位置”，以便当用户将前部门从打开方位枢转回关闭方位时用闩锁指734重新闩锁前部门36。最后，在将前部门36重新闩锁在关闭方位之后，用户可以将顶门34从打开方位枢转回关闭方位，从而顶门34的磁性部件706可以磁固定到前部门36的磁性部件708上。在将前部门36枢转回关闭方位后，线末端718从与第一基本弓形通道720的近端720P相邻或邻近的方位被推向第一基本弓形通道720的远端720D，从而使得线末端718可以返回至拉动凹口722，以便完全复位前部门闩锁机构700。
图18是可以用于实现本文档中描述的系统和方法的示例计算设备1800的示意图。图18所示的部件1810、1820、1830、1840、1850和1860，它们的连接和关系以及它们的功能仅是示例性的，并不意味着限制所描述的发明的实施方式和/或本文件所要求保护的范围。
计算设备1800包括处理器1810、存储器1820、存储设备1830、连接到存储器1820和高速扩展端口1850的高速接口/控制器1840，以及连接到低速总线1870和存储设备1830的低速接口/控制器1860。部件1810、1820、1830、1840、1850和1860中的每一个都使用各种总线互连，并且可以安装在通用主板上或视情况以其他方式安装。处理器1810可以处理用于在计算设备1800内执行的指令，包括存储在存储器1820或存储设备1830中的指令，以在诸如联接到高速接口1840的显示器1880之类的外部输入/输出设备上显示用于图形用户界面(GUI)的图形信息。在其他实施方式中，可以适当地使用多个处理器和/或多个总线，以及多个存储器和多种存储器类型。而且，可以连接多个计算设备1800，每个计算设备提供必要操作的部分(例如，作为服务器银行、刀片组服务器或多处理器系统)。
存储器1820在计算设备1800内非暂时地存储信息。存储器1820可以是计算机可读介质、一个或多个易失性存储单元或一个或多个非易失性存储单元。非暂时性存储器1820可以是用于临时地或永久地存储程序(例如，指令序列)或数据(例如，程序状态信息)以供计算设备1800使用的物理设备。非易失性存储器的示例包括但不限于闪存和只读存储器(ROM)/可编程只读存储器(PROM)/可擦除可编程只读存储器(EPROM)/电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)(例如，通常用于固件，例如引导程序)。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、相变存储器(PCM)以及磁盘或磁带。
存储设备1830能够为计算设备1800提供大容量存储。在一些实施方式中，存储设备1830是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储设备1830可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备、闪存或其他类似的固态存储设备、或为设备阵列(包括在存储区域网络或其他配置中的设备)。在另外的实施方式中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品包含在被实施时执行一种或多种方法的指令，例如如上所述的方法。信息载体是计算机可读介质或机器可读介质，例如存储器1820、存储设备1830或处理器1810上的存储器。
高速控制器1840管理计算设备1800的带宽密集型操作，而低速控制器1860管理较低带宽密集型操作。这种职责分配仅是示例性的。在一些实施方式中，高速控制器1840联接到存储器1820、显示器1880(例如，通过图形处理器或加速器)以及高速扩展端口1850，其可以接受各种扩展卡(未示出)。在一些实施方式中，低速控制器1860联接到存储设备1830和低速扩展端口1890。可以包括各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口1890可以例如通过网络适配器联接到一个或多个输入/输出设备，例如键盘、定点设备、扫描仪或网络设备(例如交换器或路由器)。
如图所示，计算设备1800可以以多种不同的形式实现。例如，其可以在制造装置10和膝上型计算机1800a之一或组合中实现。
可以在数字电子电路和/或光学电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现本文所述的系统和技术的各种实施方式。这些各种实施方式可以包括在一个或多个计算机程序中的实施方式，该程序可以在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用的或通用的，其联接到存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备以从中接收数据和指令并向其传输数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高阶程序式编程语言和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言的形式实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指任何计算机程序产品、非暂时性计算机可读介质、装置和/或设备(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑设备(PLD))，其用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据，所述可编程处理器包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器(也称为数据处理硬件)执行，该可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行。例如，适合于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括或可操作地联接至用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)以从其接收数据或向其传输数据或进行接收数据和传输数据两者。但是，计算机不必需具有此类设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，包括例如半导体存储设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)；磁盘(例如内部硬盘或可移动磁盘)；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实现本公开的一个或多个方面，计算机设备具有：显示设备，该显示设备例如是CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)显示器或触摸屏，以用于向用户展示信息；可选地，键盘和定位设备(例如鼠标或轨迹球)，用户可以通过它们向计算机提供输入。也可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档以及从用户使用的设备接收文档来与用户进行交互；例如，通过响应从网页浏览器收到的请求，将网页发送到用户客户端设备上的网页浏览器。
软件应用程序(即，软件资源)可以指的是使得计算设备执行任务的计算机软件。在某些示例中，软件应用程序可以称为“应用程序”、“应用”或“程序”。示例应用程序包括但不限于系统诊断应用程序、系统管理应用程序、系统维护应用程序、文字处理应用程序、电子表格应用程序、消息传递应用程序、媒体流应用程序、社交网络应用程序和游戏应用程序。
非暂时性存储器可以是用于临时或永久地存储程序(例如，指令序列)或数据(例如，程序状态信息)以供计算设备使用的物理设备。非暂时性存储器可以是易失性和/或非易失性可寻址半导体存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于闪存和只读存储器(ROM)/可编程只读存储器(PROM)/可擦除可编程只读存储器(EPROM)/电子可擦除可编程只读存储器存储器(EEPROM)(例如，通常用于固件，例如引导程序)。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、相变存储器(PCM)以及磁盘或磁带。
已经描述了许多实施方式。然而，将理解的是，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，所述切割设备布置在由主体(22)的内表面(26)限定的内部隔室(32)内,其特征在于，所述部分(100)包括：
刀片壳体(52)，所述刀片壳体包括与工件支撑表面(26W)相对设置的刀片(20)；
支撑所述刀片壳体(52)的支撑构件(106)；
支撑杆(108)，所述支撑杆具有直接紧固到所述制造装置(10)的主体(22)的内表面(26)的相对端部，其中所述支撑构件(106)布置成相对于所述支撑杆(108)移动；
连接到所述支撑构件(106)的支撑构件移动装置(110)，所述支撑构件移动装置沿两个方向驱动所述支撑构件(106)相对于所述支撑杆(108)的运动，所述两个方向包括：
提升方向(Z)，所述提升方向用于将所述刀片(20)抬离所述工件支撑表面(26W)；和
切割方向(Z’)，所述切割方向用于将所述刀片(20)朝着所述工件支撑表面(26W)驱动；和
至少一个弹簧(126、128、134)，所述至少一个弹簧将所述支撑构件移动装置(110)连接到所述支撑构件(106)，
其中，所述至少一个弹簧(126、128、134)包括围绕所述支撑杆(108)的至少一个非线性弹簧(126、128)。
2.根据权利要求1所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其中，围绕所述支撑杆(108)的所述至少一个非线性弹簧(126、128)包括：
第一非线性弹簧(126)；和
第二非线性弹簧(128)。
3.根据权利要求2所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其中，所述第一非线性弹簧(126)包括轻弹簧，当所述支撑构件移动装置(110)驱动所述支撑构件(106)沿所述切割方向(Z’)运动时，所述轻弹簧在用于所述刀片(20)的较低的切割力下提供较低的弹簧常数；并且
其中所述第二非线性弹簧(128)包括重弹簧，当所述支撑构件移动装置(110)驱动所述支撑构件(106)沿所述切割方向(Z’)运动时，所述重弹簧在用于所述刀片(20)的较高的切割力下提供较高的弹簧常数。
4.根据权利要求2所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，进一步包括垫圈(130)，所述垫圈具有中央通道，所述中央通道的尺寸设计成允许所述支撑杆(108)延伸穿过其中；其中，所述垫圈(130)包括第一非线性弹簧支撑表面和与所述第一非线性弹簧支撑表面相对的第二非线性弹簧支撑表面，其中所述第一非线性弹簧(126)的第一端相邻于所述垫圈(130)的第一非线性弹簧支撑表面设置，其中所述第二非线性弹簧(128)的第一端相邻于所述垫圈(130)的第二非线性弹簧支撑表面设置。
5.根据权利要求3所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其中，所述第一非线性弹簧(126)的第二端相邻于所述支撑构件移动装置(110)的表面设置，其中，所述第二非线性弹簧(128)的第二端相邻于所述支撑构件(106)的表面设置。
6.根据权利要求2所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其中，所述支撑构件移动装置(110)包括齿条齿轮传动机构，所述齿条齿轮传动机构包括齿条(112)和小齿轮(114)，其中，所述齿条(112)限定了中心通道(116)，所述中心通道的尺寸设计成允许所述支撑杆(108)穿过其中延伸，其中，所述第一非线性弹簧(126)的第一端相邻于所述齿条(112)的第一非线性弹簧支撑表面(118)设置。
7.根据权利要求6所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其中，所述齿条(112)的所述第一非线性弹簧支撑表面(118)进一步限定第一非线性弹簧容纳腔(120)，所述第一非线性弹簧容纳腔与延伸穿过所述齿条(112)的中心通道(116)同轴对准。
8.根据权利要求6所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，进一步包括具有中央通道的垫圈(130)，所述中央通道的尺寸设计成允许所述支撑杆(108)穿过其中延伸，其中所述垫圈(130)包括第一非线性弹簧支撑表面和与所述第一非线性弹簧支撑表面相对的第二非线性弹簧支撑表面，其中所述第一非线性弹簧(126)的第二端相邻于所述垫圈(130)的第一非线性弹簧支撑表面布置，其中所述第二非线性弹簧(128)的第一端相邻于所述垫圈(130)的第二非线性弹簧支撑表面布置，其中所述第二非线性弹簧(128)的第二端相邻于所述支撑构件(106)的表面布置。
9.根据权利要求6所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，进一步包括具有第一端和第二端的平衡弹簧(134)，其中，所述平衡弹簧(134)的第一端相邻于所述齿条(112)的平衡弹簧支撑表面布置，其中，所述齿条(112)的平衡弹簧支撑表面与所述齿条(112)的第一非线性弹簧支撑表面(118)相对，其中，所述平衡弹簧(134)的第二端相邻于所述支撑构件(106)的平衡弹簧支撑表面设置。
10.根据权利要求6所述的制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，进一步包括：
具有第一端和第二端的驱动轴(136)，其中，所述驱动轴(136)的第一端连接至所述小齿轮(114)；
编码器(138)，其中，所述驱动轴(136)的第二端连接到所述编码器(138)；和
马达(140)，所述马达驱动所述驱动轴(136)的旋转，其中，所述编码器(138)和所述马达(140)通信地连接至中央处理单元(1800)，其中，所述中央处理单元(1800)包括数据处理硬件和与所述数据处理硬件通信的存储器硬件，所述存储器硬件存储指令，所述指令在所述数据处理硬件上被执行时使所述数据处理硬件执行以下操作：
致动所述马达(140)以控制所述驱动轴(136)的旋转，以引起所述小齿轮(114)的相应旋转，以及
根据从所述编码器(138)接收到的反馈信号，确定所述驱动轴(136)的旋转量。
11.一种制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其特征在于，所述部分包括：
支撑杆(108)；
刀片壳体(52)，所述刀片壳体包括与工件支撑表面(26W)相对设置的刀片(20)；
支撑所述刀片壳体(52)的支撑构件(106)，其中所述支撑构件(106)能够移动地连接到所述支撑杆(108)；
连接到所述支撑构件(106)的支撑构件移动装置(110)，所述支撑构件移动装置沿两个方向驱动所述支撑构件(106)相对于所述支撑杆(108)的运动，所述两个方向包括：
提升方向(Z)，所述提升方向用于将所述刀片(20)抬离所述工件支撑表面(26W)；和
切割方向(Z’)，所述切割方向用于将所述刀片(20)朝着所述工件支撑表面(26W)驱动；和
至少一个弹簧(126、128、134)，所述至少一个弹簧将所述支撑构件移动装置(110)连接到所述支撑构件(106)，
其中，所述至少一个弹簧(126、128、134)包括围绕所述支撑杆(108)的至少一个非线性弹簧(126、128)，所述至少一个非线性弹簧(126、128)包括：
第一非线性弹簧(126)，所述第一非线性弹簧(126)包括轻弹簧，当所述支撑构件移动装置(110)驱动所述支撑构件(106)沿所述切割方向(Z’)运动时，所述轻弹簧在用于所述刀片(20)的较低的切割力下提供较低的弹簧常数；和
第二非线性弹簧(128)，所述第二非线性弹簧(128)包括重弹簧，当所述支撑构件移动装置(110)驱动所述支撑构件(106)沿所述切割方向(Z’)运动时，所述重弹簧在用于所述刀片(20)的较高的切割力下提供较高的弹簧常数。
12.一种制造装置(10)的切割设备(14)的一部分(100)，其特征在于，所述部分包括：
支撑杆(108)；
刀片壳体(52)，所述刀片壳体包括与工件支撑表面(26W)相对设置的刀片(20)；
支撑所述刀片壳体(52)的支撑构件(106)，其中所述支撑构件(106)能够移动地连接到所述支撑杆(108)；
连接到所述支撑构件(106)的支撑构件移动装置(110)，所述支撑构件移动装置沿两个方向驱动所述支撑构件(106)相对于所述支撑杆(108)的运动，所述两个方向包括：
提升方向(Z)，所述提升方向用于将所述刀片(20)抬离所述工件支撑表面(26W)；和
切割方向(Z’)，所述切割方向用于将所述刀片(20)朝着所述工件支撑表面(26W)驱动；
垫圈(130)，所述垫圈具有中央通道，所述中央通道的尺寸设计成允许所述支撑杆(108)延伸穿过其中；和
至少一个弹簧(126、128、134)，所述至少一个弹簧将所述支撑构件移动装置(110)连接到所述支撑构件(106)，其中，所述至少一个弹簧(126、128、134)包括围绕所述支撑杆(108)的第一非线性弹簧(126)和第二非线性弹簧(128)，
其中，所述支撑构件移动装置(110)包括齿条齿轮传动机构，所述齿条齿轮传动机构包括齿条(112)和小齿轮(114)，其中，所述齿条(112)限定了中心通道(116)，所述中心通道的尺寸设计成允许所述支撑杆(108)穿过其中延伸，其中，所述第一非线性弹簧(126)的第一端相邻于所述齿条(112)的第一非线性弹簧支撑表面(118)设置；
其中，所述垫圈(130)包括第一非线性弹簧支撑表面和与所述第一非线性弹簧支撑表面相对的第二非线性弹簧支撑表面，其中所述第一非线性弹簧(126)的第二端相邻于所述垫圈(130)的第一非线性弹簧支撑表面设置，其中所述第二非线性弹簧(128)的第一端相邻于所述垫圈(130)的第二非线性弹簧支撑表面设置，其中，所述第二非线性弹簧(128)的第二端相邻于所述支撑构件(106)的表面设置。
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