CN111516010A - 一种切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种切割机。该切割机(1)包括：设计成容纳待切割的至少一个物体的工作表面(10)；布置成可在工作表面上方移动的工作组(12)，该工作组包括用于容纳可更换切割工具(20)的接收器装置；以及包括处理器的处理单元(15)，该处理器具有处理能力和用于控制切割机的算法以及用于提供数据库的存储能力，其中第一传感器单元被设计成检测切割工具的各个识别信息的项目并将检测的识别信息的项目提供给处理单元，其中处理单元被设计成基于识别信息的项目识别切割工具，被设计成检测切割工具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，其中操作数据包括切割工具的至少一个操作时间，并被设计成基于操作数据执行切割工具的操作监测。

Description

一种切割机
技术领域
本发明涉及一种具有用于切割物体的可更换工具的切割机。特别地，这些物体可以表示由纸、纸板或类似材料、泡沫、塑料膜、布、纤维织物、皮革等制成的印刷或未印刷的片材。根据本发明，切割机被设计成识别各个切割工具。在一个实施方式中，切割机被设计为监测切割工具的操作数据，例如特别是使用时间，以建立每个识别的切割工具的维护间隔。
背景技术
所讨论类型的机器例如在文献EP 1 385 674B1和EP 2 488 333B1中描述。这种切割机包括设计成容纳至少一个物体的工作表面、布置在工作表面上方的工作组，该工作组具有用于切割位于工作表面上的物体的刀具或另一切割装置。“切割”在这种情况不必理解为完全的切断，使得“切割任务”也可以包括对物体打孔、折叠、开槽或标记或者类似的工作步骤，该工作步骤可以使用所讨论类型的机器来执行。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有可更换切割工具的改进的切割机。
另一个目的是提供这样的切割机，其具有用于使用或更换各个切割工具的自动选择功能，或者其中切割工具可完全自动地更换。
另一个目的是提供这样的切割机，其能够自动地操作监测多个单独的切割工具。特别地，目的是提供这样的切割机，借助于该切割机可以自动地限定或管理各个切割工具的维护间隔。
本发明涉及一种切割机，该切割机具有：工作表面，其被设计成容纳待切割的至少一个物体；工作组，其可移动地布置在工作表面上方并且包括用于容纳可更换切割工具的接收器装置；以及处理单元，其包括处理器，该处理器具有处理能力和用于控制切割机的算法以及用于提供数据库的存储能力。处理单元可以是机器的集成部件，或者在这种情况下可以设置在外部，并且例如可以连接到多个切割机。
本发明的第一方面涉及一种根据本发明的这样的切割机，该切割机具有用于提供多个切割工具的工具更换单元，其中处理单元被设计成控制设置在工具更换单元中的切割工具中的一个切割工具到接收器装置中的自动插入(和/或用另一个切割工具替换一个已被插入的切割工具)。在这种情况下，工具更换单元包括用于提供多个切割工具的多个保持装置和用于检测切割工具的识别信息的各个项目的第一传感器单元。该第一传感器单元被设计成当切割工具位于第一保持装置中或被插入到第一保持装置中时检测切割工具的识别信息的各个项目，并将识别信息的所检测的项目提供给处理单元。处理单元被设计成基于识别信息的所提供的项目来识别切割工具，将关于所识别的切割工具的信息的项目存储在数据库中，并且基于识别信息的所检测的各个项目来选择将设置在工具更换单元中的切割工具中的哪个切割工具插入到接收器装置中(和/或通过哪个切割工具来更换插入到接收器装置中的切割工具)。
在该切割机的一个实施方式中，处理单元被设计成检测插入到接收器装置中的切割工具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，其中操作数据包括切割工具的至少一个操作时间，并且其中处理单元还被设计成基于多个切割工具的操作数据来选择将设置在工具更换单元中的哪个切割工具插入到接收器装置中。
替代地或另外地，操作数据也可以直接存储在切割工具中。为此，可以在切割工具中安装RFID芯片或可接触存储器，其能够读出所存储的操作数据。特别地，数据交换也可以借助于近场通信进行。
在该切割机的另一实施方式中，切割工具每个都设计成容纳可更换刀具，其中切割机包括用于提供刀具的识别信息的项目的输入装置，其中进行刀具与切割工具中的一个切割工具的相关联，并且其中处理单元被设计成在数据库中将第一切割工具的操作数据链接到与第一切割工具相关联的刀具的操作数据，并且还基于多个刀具的操作数据选择将设置在工具更换单元中的哪个切割工具插入到接收器装置中。
输入装置可以包括例如第二传感器单元或者可以被如此设计，其中第二传感器单元被设计成检测刀具的识别信息的项目，并将识别信息的所检测的项目提供给处理单元。处理单元然后可以被设计成基于识别信息的项目来识别刀具并且检测刀具的操作数据。
本发明的第二方面涉及根据本发明的这种切割机，其包括至少一个第一传感器单元，第一传感器单元被设计用于检测切割工具的识别信息的各个项目，并且用于将识别信息的所检测的项目提供给处理单元。在这种情况下，处理单元被设计成：
-基于识别信息的项目来识别切割工具，
-检测切割工具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，其中操作数据包括切割工具的至少一个操作时间，并且
-基于操作数据执行切割工具的操作监测。
根据该切割机的一个实施方式，处理单元被设计成：
-将多个可更换切割工具的识别信息的项目存储在数据库中，
-检测多个切割工具中的每个切割工具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，并且
-基于操作数据执行多个切割工具的操作监测。
根据该切割机的另一实施方式，第一传感器单元布置在工作组上并且被设计成当切割工具插入到接收器装置中或已经位于接收器装置中时检测切割工具的识别信息的项目。特别地，传感器单元可以布置在工作组的接收器装置上。
根据另一实施方式，切割机包括第二传感器单元，第二传感器单元被设计成检测可插入到切割工具中的刀具的识别信息的各个项目，并将检测的刀具的识别信息的项目提供给处理单元。在这种情况下，处理单元被设计成基于识别信息的项目识别该刀具，检测刀具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，其中操作数据包括刀具的至少一个操作时间，并且基于操作数据执行刀具的操作监测。特别地，第二传感器单元也可以是光学传感器单元，其被设计成检测可以在切割工具上光学检测的识别代码，例如数据矩阵代码、QR代码等。识别代码提供切割工具的识别信息的各个项目，使得它们可由第一传感器单元检测。此外，处理单元可以被设计成在数据库中将刀具的操作数据和切割工具的操作数据彼此链接。
根据该切割机的另一实施方式，操作监测包括监测多个可更换切割工具或插入到切割工具中的刀具的操作时间和/或状态。在这种情况下，处理单元至少被设计成基于操作监测来限定切割工具的维护间隔、触发对切割工具的维护、限定切割工具的更换间隔特别是两个或多个同类切割工具的更换间隔、触发切割工具的更换、限定刀具的更换间隔、或触发刀具的更换。
根据另一实施方式，根据本发明的切割机包括用于将切割工具自动插入到接收器装置中的工具更换单元。
在这种情况下，工具更换单元特别地可以被设计用于将位于接收器装置中的切割工具自动地更换为另一个设置在工具更换单元中的切割工具。工具更换单元也可以被设计成提供多个不同的切割工具。
在一个实施方式中，工具更换单元以这样的方式定位在切割机上，即，接收器装置能够定位在工具更换单元上，以便相对于工作组的移动范围自动地插入或更换切割工具，例如定位在工具更换单元上方。
在一个实施方式中，工具更换单元包括用于提供多个切割工具的多个保持装置，其中保持装置中的每一个包括至少一个支撑件，特别地是三个支撑件，其中支撑件被设计成接触所提供的切割工具的支撑装置。
在一个实施方式中，传感器单元附接到工具更换单元，并且被设计成当切割工具位于工具更换单元中时检测设置在切割工具的支撑装置上的切割工具的识别信息的项目。
在另一实施方式中，传感器单元附接到工具更换单元并且被设计成在切割工具位于工具更换单元中或者被插入到接收器装置中时检测切割工具的识别信息的项目。
在另一实施方式中，对设置在工具更换单元中的多个切割工具中的插入到接收器装置中的切割工具的自动选择是基于切割工具的识别信息的所检测的项目而进行的。
根据本发明的第一或第二方面的切割机的一个实施方式，第一传感器单元是光学传感器单元，其设计成检测第一切割工具上的光学可检测的识别代码，特别是数据矩阵代码，其中识别代码提供第一切割工具的识别信息的各个项目，使得它们可由第一传感器单元检测到。
除了光学解决方案之外，原则上也可以想到用于代码检测的各种其他已知解决方案。替代地，第一传感器单元例如可以包括RFID读取装置(RFID＝射频识别)，该RFID读取装置被设计成检测设置在切割工具的RFID应答器中的识别代码，该识别代码包括或提供第一切割工具的识别信息的各个项目。传感器单元还可以被设计成借助于来自切割工具的近场通信来检索识别代码和/或识别信息的各个项目。此外，用于读出识别信息的项目的第一传感器单元可以替代地被设计用于机械地接触切割工具。例如建立与切割工具的存储单元的电接触(例如，经由USB接口)或者扫描施加到切割工具的表面的凸起的代码，这提供了识别信息的项目。
根据本发明的第一或第二方面的切割机的另一实施方式，其中第一切割工具包括用于容纳切割机刀具的保持区段的刀具保持器，处理单元被设计成在数据库中将第一切割工具链接到该刀具。
特别地，在这种情况下切割机包括第二传感器单元，第二传感器单元被设计为检测刀具的各个识别信息的项目并将识别信息的所检测的项目提供给处理单元。例如，该第二传感器单元是光学传感器单元，其被设计成检测刀具上的光学可检测的识别代码，其中识别代码提供刀具的识别信息的各个项目，使得它们可由第二传感器单元检测。此外，处理单元可被设计成：
-基于识别信息的项目来识别刀具，
-检测刀具的操作数据并将这些数据存储在数据库中，其中操作数据包括刀具的至少一个操作时间，
-在数据库中将第一切割工具的操作数据和刀具的操作数据彼此链接，
-基于操作数据执行刀具的操作监测，和/或
-还基于多个刀具的操作数据来选择将设置在切割机的工具更换单元中的哪个切割工具插入到接收器装置中。
在一个实施方式中，切割机包括设置站传感器单元，其例如设计为区域扫描相机。该传感器单元被设计成检测第一切割工具和刀具的识别信息的各个项目，并将识别信息的所检测的项目提供给处理单元。处理单元被设计成基于由设置站传感器单元提供的识别信息的项目来识别第一切割工具和刀具。
在一个实施方式中，设置站传感器单元以这样的方式被布置在与切割机相关联的设置站上，特别地布置在切割机的控制面板上，即，第一切割工具和刀具能够由切割机的用户手动地移动靠近设置站传感器单元，使得设置站传感器单元能够检测第一切割工具和/或刀具的识别代码，该识别代码提供识别信息的各个项目以使得它们能够由设置站传感器单元检测到。
在一个实施方式中，处理单元被设计成在数据库中将切割工具和刀具彼此链接，切割工具和刀具的识别信息的各个项目由设置站传感器单元连续地检测。
在一个实施方式中，设置站传感器单元被设计成检测其它部件的识别信息的各个项目，其它部件被设计用于连接到第一切割工具或工作组，其中，处理单元被设计成基于识别信息的项目识别部件并且在数据库中将这些部件链接到第一切割工具和刀具。这种部件例如可以是滑块。
根据本发明的第一或第二方面的切割机的另一实施方式，切割机包括刀片传感器，用于检测插入到第一切割工具中的刀具的刀片形状。刀片传感器特别地可以设计为线扫描传感器。当然，在这种情况下，刀片传感器也可用于检测另一工具插入件的形状和尺寸，例如用于确定铣刀直径或刻划轮尺寸。
在一个实施方式中，关于多个刀具类型(和/或其它工具插入件类型)的信息的项目存储在处理单元中并且包括关于相应刀具或工具插入件类型的刀片形状或工具形状的信息的项目，并且处理单元被设计成基于由刀片传感器检测的刀片或工具形状来确定插入到第一切割工具中的刀具或其它工具插入件的刀具或工具插入件类型。
本发明的第三方面涉及一种用于切割机中的切割工具，例如，用于本发明的第一方面的切割机中。在这种情况下，切割工具被设计为可更换地插入到切割机的接收器装置中并且包括用于容纳切割机刀具的保持区段的刀具保持器。
根据本发明的这个方面，切割工具包括代码元件，代码元件提供切割工具的各个识别数据，使得它们可由切割机的传感器单元检测到。在这种情况下，这些各个识别数据被设计成使得能够对切割工具进行各个识别。
在切割工具的一个实施方式中，代码元件包括光学可检测的识别代码，例如，以可由光学传感器单元检测的数据矩阵代码的形式，其中识别代码包含切割工具的各个识别数据。
本发明的第四方面涉及一种用于操作具有多个可更换切割工具的切割机(例如根据第一或第二方面的切割机)的方法，该方法包括：
-借助于切割机的第一传感器单元检测第一切割工具的识别信息的各个项目；
-将识别信息的所检测的项目提供给切割机的处理单元；
-通过处理单元检测识别信息的项目并且基于识别信息的项目识别第一切割工具；
-检测和存储能够与第一切割工具相关联的操作数据，并且在处理单元的数据库中将操作数据链接到第一切割工具，其中操作数据包括切割工具的至少一个操作时间；并且
-基于操作数据对切割工具进行操作监测。
根据该方法的一个实施方式，该操作监测包括监测多个切割工具和/或插入到切割工具中的刀具的操作时间和/或状态。在这种情况下，该方法包括：基于操作监测：
-限定切割工具的维护间隔，
-触发对切割工具的维护，
-限定切割工具的更换间隔，特别是两个或多个同类切割工具的更换间隔，
-触发切割工具的更换，
-限定刀具的更换间隔，和/或
-触发刀具的更换。
根据另一实施方式，该方法包括特别地在切割机的设置站处初始链接第一切割工具与将与该第一切割工具共同使用的切割机刀具。初始链接包括：
-借助于设置站传感器单元(例如，被设计为用于检测数据矩阵代码的区域扫描传感器)检测第一切割工具的识别信息的各个项目；
-借助于设置站传感器单元检测刀具的识别信息的各个项目；
-将由设置站传感器单元检测的(切割工具和刀具的)识别信息的项目提供给处理单元；
-通过处理单元基于识别信息的项目识别第一切割工具和刀具；
-在处理单元的数据库中链接第一切割工具和刀具；并且
-将刀具插入到第一切割工具中。
在这种情况下，检测和插入可以各自由用户手动地、以用户辅助(即，部分自动的)的方式或以完全自动的方式执行。例如，用户可以在传感器单元处连续地保持切割工具和切割机刀具以检测代码并且随后将刀具插入到切割工具中。这样链接到刀具(“结合”)的切割工具然后可以插入到切割机的工具更换单元中，其中，它由另外的(“第一”)传感器单元检测。
本发明的第五方面涉及一种具有程序代码的计算机程序产品，程序代码存储在机器可读的载体上，用于执行操作切割机的方法，特别地，其中程序代码在本发明的第一或第二方面的切割机的处理单元中执行。
附图说明
下面仅通过实施例的方式，基于附图中示意性示出的具体示例性实施方式，更详细地描述根据本发明的切割机、根据本发明的切割工具和根据本发明的方法，其中还讨论了本发明的其它优点。在各个附图中：
图1示出了根据本发明的具有可更换工具的切割机的示例性实施方式；
图2a示出了用于插入到工具中的刀具的示例性实施方式；
图2b示出了具有用于刀具的接收器的可更换工具的示例性实施方式；
图3a至图3h示出了刀具的另外的示例性实施方式；
图4a至图4c示出了根据本发明的可更换工具的示例性实施方式；
图5示出了穿过根据本发明的切割机的第一示例性实施方式的工作组的截面，该切割机具有插入的可更换工具；
图6a和图6b示出了具有多个可更换工具的切割机的第一示例性实施方式的替换电池；
图7示出了根据本发明的可更换工具的第二示例性实施方式和根据本发明的切割机的第二示例性实施方式的工作组；
图8a至图8c示出了根据本发明的可更换工具的第三示例性实施方式和根据本发明的切割机的第三示例性实施方式的工作组；
图9示出了根据本发明的可更换工具的第四示例性实施方式和根据本发明的切割机的第四示例性实施方式的工作组；
图10示出了根据本发明的方法的示例性实施方式；以及
图11示出了作为根据本发明的切割机的这种示例性实施方式的传感器的线扫描传感器。
具体实施方式
图1示出了所讨论类型的切割机1。作为平板切割机，其包括具有平坦工作表面10的工作台，待切割的物体可放置在该工作表面上。
具有包括刀具30的切割工具20的工作组12布置在工作表面10上方。工作组12可通过马达相对于工作表面10至少二维地移动，以能够接近工作表面10的每个点。为此，工作组12附接到杆17，从而它可在第一方向上移动，该杆继而附接到工作台，从而它可在第二方向上移动。特别地，切割机1也可以包括被驱动以摆动的切割工具20，并且因此可以被设计用于切割多壁复合板，例如，如EP 2 894 014B1中所述。
切割机1另外包括处理单元15。如这里所示，这可以设计为包括与机器1数据连接的外部计算机，或者可以作为内部控制单元集成到机器1本身中。处理单元15包括具有处理能力和算法的处理器，用于根据所提供的切割任务控制切割机1。处理单元15被设计成控制切割工具20和可能的相机，特别是相对于工作表面10移动工作组12。处理单元15还包括用于存储切割任务和可能的其它数据的数据存储器。切割机可以包括附加的控制面板，处理单元15或其部分集成在该控制面板中。
图2a和图2b示出了所讨论类型的切割机的可更换刀具30和可更换切割工具20，如从现有技术中原则上已知的。刀具30包括具有刀片31的切割区域和用于插入到切割工具20的接收器23中的保持区域32。切割工具20被设计成用于如图1中通过实施例示出的切割机。
图3a至图3h仅通过实施例而非穷举地示出了可与根据本发明的切割工具和/或切割机一起使用的切割机刀具30的各种刀具形状。所有这些刀具共享刀片31和保持区域32。除了刀具(也包括圆形和分段刀具)之外，也可以想到其它工具插入件，例如锯、铣刀或穿孔、刻划和标记工具。与切割工具相比，刀具30和其它工具插入件通常是常规的消耗材料。
图4a至图4c示出了根据本发明的切割工具20的各种示例性实施方式。
图4a和图4b示出了第一和第二示例性实施方式，其中与图4a的切割工具相比，图4b的切割工具另外包括滑块40。图4c以截面图示出了根据本发明的切割工具20的第三示例性实施方式。
所示的切割工具20均具有纵向轴线A，在该纵向轴线A的第一(上)端处设置有用于连接到切割机的连接元件22，并且在该纵向轴线A的第二(下)端处设置有用于容纳可更换刀具的刀具保持器23。切割工具20均还包括支撑装置25，其有利地使得能够进行切割工具的机器处理，特别是在切割机的工具更换单元(参见图6a至图6b)中提供用于切割工具20的自动引入和更换。
在该支撑装置上设置有具有光学可检测的识别代码62的代码元件。这可以特别地是二维码，例如数据矩阵(Data Matrix)代码或QR代码，并且提供切割工具20的各个识别信息的项目，因此它们可由光学传感器单元检测。各个识别信息的项目使得能够与各个切割工具20相关联，从而使得能够识别特定工具而不仅是工具类型。光学可检测的识别代码62也可以以条形码的形式提供。如果光学传感器单元被设计用于笔迹识别，则光学可检测的识别代码62也可以以数字或其它字符的形式提供。
或者，代码元件还可以提供非光学可检测的识别代码，其可以以非接触方式-例如以RFID芯片的形式-或者以基于接触的方式-例如以可以机械扫描或者经由电子接触读出的代码的形式-被检测。该代码元件还可以被设计用于与切割机的传感器单元进行近场通信。
图5示出了根据本发明的切割机的第一示例性实施方式的工作组12的截面图，切割工具20插入在该工作组12中。刀具30插入到刀具保持器23中。工作组12包括盖罩14，在该盖罩下方布置有用于容纳该可更换的切割工具20的接收器装置13。接收器装置13和切割工具20的连接元件22设计成用于自动更换切割工具。
图6a和图6b示出了作为根据本发明的切割机的第一实施方式的一部分的示例性工具更换单元50。所示的工具更换单元50被设计成提供多个不同的切割工具20、20'、20"'。为此，它具有多个保持装置51。
传感器单元75附接到工具更换单元50。它被设计成检测切割工具的识别代码62并且读出识别信息的项目，以便使各个切割工具可自动识别。传感器单元75优选地定位成使得当相应的切割工具20位于保持装置51中时代码62可被检测。在所示的实施方式中，保持装置51中的每一个包括三个支撑件52，该支撑件52被设计成接触相应切割工具20的支撑装置25，其还包括代码元件，识别代码62设置在代码元件上。传感器单元75以这种代码62可检测的方式附接到工具更换单元50。
此外，工具更换单元被设计成使得能够将切割工具20自动插入到接收器装置中，并且使得能够用设置在工具更换单元50中的另一切割工具20'、20”、20"'自动更换插入到接收器装置中的切割工具。为此，它在切割机上相对于工作组的移动范围以这样的方式定位，即接收器装置可定位在工具更换单元50上方，以便自动插入或更换切割工具20。在这种情况下，传感器单元75也可以定位成使得在从保持装置51移除工具时代码62可检测。
代码62的检测简化了用于插入到接收器装置13中的正确的切割工具20的自动选择。
在图6a所示的实施方式中，保持单元51是可移动的，并且传感器单元75被固定地定位。为了将切割工具手动或自动地插入到自由的保持单元51中，将切割工具移动到传感器单元75的位置。代码62可以在插入期间被读出，其中切割工具与保持单元相关联，使得代码不再必须在移除以用于插入期间被读出。或者，每个保持单元51可包括传感器单元75。
在替代实施方式中，传感器单元75设置在提升装置55上。提升单元和传感器单元可以一起水平移位到期望的保持单元51的位置。如此接近的保持单元51可借助于提升装置竖直地移动，即，再次升高和降低。保持单元51可以被升高以便手动和自动更换。传感器单元75例如定位成使得其在保持单元51降低时能够读取代码。
更换单元50中的传感器单元75可以优选地是线扫描相机。这使得能够在光学代码移动经过时读出该光学代码。
在将切割工具插入到自由的保持单元51中之前，优选地，刀具可以与切割工具相关联。这可以例如经由具有键盘或条形码读取装置的用户界面手动地执行，所述用户界面可以设置在切割机的控制面板或外部设置站上。特别地，在这种情况下，可以检测刀具的各个代码或类型代码，其中刀具代码可以链接到数据库中的切割工具的各个代码。在这种情况下，可以使用类型代码来进行正确刀具的真实性检查。优选地，可以使用区域扫描相机以在设置站(“设置站传感器单元”)处手动地检测代码，特别是数据矩阵代码。
图7示出了根据本发明的切割机的第二实施方式。示出了工作组12，在工作组上附接有具有插入的刀具的可更换切割工具20。刀具利用保持区域32被引入到切割工具20中，使得刀片31突出。在该实施方式中，传感器单元72定位在工作组12上，使得当切割工具插入到工作组12的接收器装置中时，可以检测施加到切割工具20的识别代码62。
图8a至图8c示出了根据本发明的切割机的第三实施方式。与图7的第二实施方式相比，此处刀具30包括在保持区段32上的单独的识别代码63。工具20包括单独的传感器单元73，该传感器单元73被设计成当刀具30被引入到刀具保持器23中时检测代码63。
图9示出了根据本发明的切割机的第四实施方式。与图8a至图8c的第三实施方式相比，第二传感器单元73'在外部附接在工作组12上。在将刀具插入到工具中之前，通过用户引导刀具经过传感器73'或将其止挡在其上，检测刀具30的识别代码63。
当然，各种实施方式也可以彼此组合。因此，例如，第二传感器单元73'可以附接到工具更换单元50，或者切割机可以包括在工具更换单元50上以及在工作组12或控制面板上的传感器单元72、75。
特别地，如果第一传感器单元附接在工具更换单元中，则另外的传感器单元可以附接在用于工具20、刀具30和可选的滑块40的联接(“结合”)的设置站上(参见图4b)。该设置站可以布置在切割机1的操作面板中，但是也可以是单独的并且可用于一个或多个切割机。在该设置站处，切割工具20配备有刀具30和可能的滑块40，特别地由一个或多个切割机的用户手动地配备。设置站可以包括传感器单元(“设置站传感器单元”)，特别是以区域扫描相机的形式，其连接到处理单元。设置站传感器单元可以特别地替换或补充第二传感器单元73、73'。
为此目的，工具20、刀具30和滑块40包括可由设置站传感器单元检测的代码，例如数据矩阵代码。借助于设置站传感器单元，通过连续检测相应的代码，切割工具20、刀具30和滑块40可以在数据库中彼此逻辑地链接，使得每个单独的切割工具20的当前设备对于处理单元是已知的。因此，可以以捆绑形式对工具、刀具和滑块执行操作监测。
图10示出了流程图，以说明根据本发明的方法100的示例性实施方式。在该方法的范围内，首先通过切割机的相应传感器读出110切割工具的识别代码。这尤其在更换160工具时的每种情况下发生。识别信息的项目(ID信息的项目)优选地也包括关于工具类型的信息的项目。将以代码加密的信息的项目提供112给切割机的处理单元，并由此接收和检测115。然后，由处理单元检查120相应的数据集是否已经被提供在数据库中。如果不是，则创建125这样的数据集。随后检测130切割工具的操作数据。在这种情况下，假定其识别信息的项目是由传感器提供的切割工具也是在切割机中使用150的工具。操作数据特别地包括工具使用的持续时间和强度。还可以包括关于处理材料的数据。在数据库中将检测的操作数据链接135到相应的切割工具。然后，工具或优选地多个相同和/或不同的工具的链接数据被用于执行一个或多个工具的操作监测140(“监测”)。当工具被更换160例如用于维护时，以及在某些情况下当工具的一个刀具用新的刀具更换170时，操作监测140影响使用150哪些工具。
操作监测140特别地可以用作用于限定更换和维护节奏的基础。因此，在切割工具的特定操作时间之后，处理单元可以自动触发将该切割工具更换为相同的切割工具，例如，借助于工具更换单元的自动更换或通过向切割机的用户输出处理指令的手动更换。还可以开始基于检测的操作数据来更换可能磨损的刀具。在这种情况下，工具可以用于各种切割机上，并且一个刀具可以用于各种工具中。
切割工具的性能数据也可以任选地作为操作数据来检测。操作监测于是可以包括模式的识别和基于其的机器学习(ML)。因此，例如，在特定操作时间之后，特定切割工具类型的定期发生的性能下降和/或性能崩溃可以被识别为模式。这些模式然后可以用于使更换间隔适应于这种切割工具类型。如果多个切割机和/或处理单元彼此连接以形成用于数据交换的网络，例如，经由“物联网”(IoT)，则模式识别和ML可以全系统地被执行，并且因此可以更高效。ML的调查结果然后可以作为反馈输出到连接到IoT网络的所有机器，使得例如维护间隔可以相应地被适配。
在切割机的一些实施方式中，附加另外的传感器系统，用于在Z方向上初始化工具。它被呈现为光学的。在初始化之后，可以将刀具的图像与数据库中的几何数据对比，以检查是否插入了正确的刀具的真实性。如果刀具信息不是自动输入的，而是在用户手动插入刀具期间必须由用户手动检测的，则该传感器系统是特别有用的。图11示出了作为根据本发明的切割机的这种示例性实施方式的传感器的线扫描传感器80。这被布置在工作表面10的平面下方，例如在工作表面10的边缘处或凹陷中。切割机的工作组是可移动的，使得切割工具20可定位在线扫描传感器80上方，并且可以以这样的方式在该位置处降低，即插入到切割工具20中的刀具30被竖直地引导穿过由线扫描传感器80检测的水平面。替代地或另外地，线扫描传感器也可以被设计为在切割工具20的方向上是可移动的。
因此，刀具刀片的形状可由线扫描传感器80确定，其中刀片的变形和损坏是可识别的，并且可被传输到处理单元以分别触发刀具30或整个切割工具20的更换。也可以有利地执行真实性检查，其中将可能插入到切割工具20中的刀具30的已知刀片形状与实际位于切割工具20中的刀具30的所确定形状对比。以这种方式，可以识别在手动插入刀具期间或者在使用刀具之前在设置站处检测刀具数据期间的错误。这可以有利地防止对待切割的物体、对工作表面10、或对切割工具20的损坏，例如，如果插入的刀具比其数据被不正确地链接到切割工具20的刀具更长。
显然，这些示出的附图仅示意性地示出了可能的示例性实施方式。各种方法-特别是本发明的第一和第二方面-也可以彼此组合以及与现有技术的装置或方法组合。

Claims (15)

1.一种切割机(1)，所述切割机(1)包括：
工作表面(10)，所述工作表面(10)被设计成容纳待切割的至少一个物体，
工作组(12)，所述工作组(12)被布置成能够在所述工作表面(10)上方移动，并且所述工作组(12)包括用于容纳可更换的第一切割工具(20)的接收器装置(13)，以及
处理单元(15)，所述处理单元(15)包括处理器，所述处理器具有处理能力和用于控制所述切割机(1)的算法以及用于提供数据库的存储能力，
其特征在于，
用于提供多个切割工具(20、20'、20”、20"')的工具更换单元(50)，其中，所述处理单元(15)被设计成控制设置在所述工具更换单元(50)中的所述切割工具(20、20'、20”、20"')中的一个切割工具到所述接收器装置(13)中的自动插入，其中，所述工具更换单元(50)：
包括用于提供所述多个切割工具(20、20'、20”、20"')的多个保持装置(51、51')，并且
包括用于检测所述切割工具(20、20'、20”、20"')的识别信息的各个项目的至少一个第一传感器单元(75)，
其中，所述第一传感器单元(75)被设计成：
当第一切割工具(20)位于第一保持装置(51)中或插入到所述第一保持装置中时，检测所述第一切割工具(20)的识别信息的所述各个项目，并且
将识别信息的所检测的项目提供给所述处理单元(15)，
其中，所述处理单元(15)被设计成：
基于识别信息的所提供的项目来识别切割工具(20、20'、20”、20"')，
将关于所识别的切割工具(20、20'、20”、20"')的信息的项目存储在所述数据库中，并且
基于识别信息的所检测的各个项目，选择将设置在所述工具更换单元(50)中的所述切割工具(20、20'、20”、20"')中的哪个切割工具插入到所述接收器装置(13)中。
2.根据权利要求1所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述处理单元(15)被设计成检测插入到所述接收器装置(13)中的切割工具(20、20'、20”、20"')的操作数据并将这些数据存储在所述数据库中，其中
所述操作数据包括所述切割工具的至少一个操作时间，并且
所述处理单元(15)被设计成还基于所述多个切割工具(20、20'、20”、20"')的操作数据来选择将设置在所述工具更换单元(50)中的所述切割工具(20、20'、20”、20"')中的哪个切割工具插入到所述接收器装置(13)中。
3.一种切割机(1)，所述切割机(1)包括：
工作表面(10)，所述工作表面(10)被设计成容纳待切割的至少一个物体，
工作组(12)，所述工作组(12)被布置成能够在所述工作表面(10)上方移动，并且所述工作组(12)包括用于容纳可更换的第一切割工具(20)的接收器装置(13)，
其中，所述切割机包括处理单元(15)或能连接到处理单元(15)，其中，所述处理单元(15)包括处理器，所述处理器具有处理能力和用于控制所述切割机(1)的算法以及用于提供数据库的存储能力，
其特征在于，
第一传感器单元(72、75)，所述第一传感器单元(72、75)被设计成检测所述第一切割工具(20)的识别信息的各个项目并将识别信息的所检测的项目提供给所述处理单元(15)，其中，所述处理单元(15)被设计成：
基于识别信息的所述项目来识别所述第一切割工具(20)，
检测所述第一切割工具(20)的操作数据，并将这些数据存储在所述数据库中，其中，所述操作数据包括所述切割工具的至少一个操作时间，并且
基于所述操作数据执行所述第一切割工具(20)的操作监测。
4.根据权利要求3所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述处理单元(15)被设计成：
将可更换的多个切割工具(20、20'、20”、20"')的识别信息的项目存储在所述数据库中，
检测所述多个切割工具(20、20'、20”、20"')中的每个切割工具的操作数据，并将这些数据存储在所述数据库中，并且
基于所述操作数据执行所述多个切割工具(20、20'、20”、20"')的操作监测。
5.根据权利要求3或4所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述操作监测包括监测所述多个切割工具(20、20'、20”、20”')和/或插入到所述切割工具中的刀具(30)的操作时间和/或状态，其中，所述处理单元(15)基于所述操作监测而被设计成：
限定第一切割工具(20)的维护间隔，
触发对第一切割工具(20)的维护，
限定多个切割工具(20、20'、20”、20"')的维护间隔，特别是两个或多个同类切割工具的维护间隔，
触发所述第一切割工具(20)的更换，
限定刀具(30)的更换间隔，和/或
触发刀具(30)的更换。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的切割机(1)，
其特征在于，
用于将切割工具(20、20'、20”、20"')自动地插入到所述接收器装置(13)中的工具更换单元(50)，其中，所述传感器单元(75)附接到所述工具更换单元(50)并且被设计成在所述第一切割工具(20)位于所述工具更换单元(50)中或者插入到所述接收器装置(13)中时检测所述第一切割工具(20)的识别信息的所述项目，特别地其中，对插入到所述接收器装置(13)中的所述第一切割工具(20)的自动选择是基于所述第一切割工具(20)的识别信息的所检测的项目而进行的，并且特别地其中，所述工具更换单元(50)：
被设计成用于利用另一个切割工具(20、20'、20”、20"')自动更换位于所述接收器装置(13)中的切割工具，其中，所述另一个切割工具设置在所述工具更换单元(50)中；
被设计成提供多个不同的切割工具(20、20'、20”、20"')；
相对于所述工作组(12)的移动范围以这样的方式定位在所述切割机上，即，所述接收器装置(13)能够自动地定位在所述工具更换单元(50)上以便自动插入或更换所述第一切割工具(20)，特别地所述接收器装置(13)能够定位在所述工具更换单元(50)上方；和/或
包括用于提供多个切割工具(20、20'、20”、20”')的多个保持装置(51)，其中，所述保持装置(51)中的每个保持装置包括至少一个支撑件(52)，所述至少一个支撑件被设计成接触所提供的切割工具的支撑装置(25)，其中，所述传感器单元(75)附接到所述工具更换单元(50)并且被设计成当所述第一切割工具(20)位于所述工具更换单元(50)中时检测设置在所述第一切割工具(20)的所述支撑装置(25)上的所述第一切割工具(20)的识别信息的项目。
7.根据前述权利要求中任一项所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述第一传感器单元(72，75)：
是光学传感器单元，所述光学传感器单元被设计成检测所述第一切割工具(20)上的光学能检测的识别代码(62)，特别是数据矩阵代码；和/或
包括RFID读取装置，所述RFID读取装置被设计成检测设置在所述切割工具的RFID应答器中的识别代码；和/或
被设计成机械地接触所述切割工具以读出识别信息的所述项目，特别地与所述切割工具的存储单元建立电接触或扫描被施加到所述切割工具的表面的凸起的识别代码，
其中，所述识别代码在每种情况下提供所述第一切割工具(20)的识别信息的各个项目，使得所述识别信息的各个项目能够由所述第一传感器单元(72、75)检测到。
8.根据前述权利要求中任一项所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述第一切割工具(20)包括用于容纳切割机刀具(30)的保持区段(32)的刀具保持器(23)；并且
所述处理单元(15)被设计成在所述数据库中将所述第一切割工具(20)链接到所述刀具(30)，
特别地其中，
所述切割机(1)包括第二传感器单元(73、73')，所述第二传感器单元被设计成检测所述刀具(30)的识别信息的各个项目并将识别信息的所检测的项目提供给所述处理单元(15)，特别地其中，所述第二传感器单元(73、73')是光学传感器单元，所述光学传感器单元被设计成检测所述刀具(30)上的光学能检测的识别代码(63)，其中，所述识别代码提供所述刀具(30)的识别信息的所述各个项目，使得识别信息的所述各个项目能够由所述第二传感器单元(73、73')检测到；并且
所述处理单元(15)被设计成：
基于识别信息的所述项目来识别所述刀具(30)，
检测所述刀具(30)的操作数据并将这些数据存储在所述数据库中，其中，所述操作数据至少包括所述刀具的操作时间，
在所述数据库中将所述第一切割工具(20)的所述操作数据和所述刀具(30)的操作数据彼此链接，
基于所述操作数据执行所述刀具(30)的操作监测，和/或
还基于多个刀具(30)的操作数据，选择将设置在所述切割机(1)的工具更换单元(50)中的所述切割工具(20、20'、20”、20"')中的哪个切割工具插入到所述接收器装置(13)中。
9.根据权利要求8所述的切割机(1)，
其特征在于，
所述切割机(1)包括设置站传感器单元，所述设置站传感器单元特别地被设计为区域扫描相机，所述设置站传感器单元被设计成检测所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)的识别信息的各个项目并将识别信息的所检测的项目提供给所述处理单元(15)，
所述处理单元(15)被设计成基于识别信息的所述项目来识别所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)，
特别地其中，
所述设置站传感器单元以这样的方式布置在与所述切割机(1)相关联的设置站上，特别是布置在所述切割机(1)的控制面板上，即，所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)能够由所述切割机(1)的用户以这样的方式朝向所述设置站传感器单元手动地移动，即，所述传感器站传感器单元能够检测所述第一切割工具(20)和/或所述刀具(30)的识别代码，所述识别代码提供识别信息的所述各个项目，使得识别信息的所述各个项目能够由所述设置站传感器单元检测到；
所述处理单元(15)被设计成在所述数据库中将切割工具(20)和刀具(30)彼此链接，所述切割工具和刀具的识别信息的所述各个项目由所述设置站传感器单元连续地检测到；和/或
所述设置站传感器单元被设计成检测滑块(40)的识别信息的各个项目，所述滑块被设计成连接到所述第一切割工具(20)，其中，所述处理单元(15)被设计成基于识别信息的所述项目来识别所述滑块(40)并且在所述数据库中将所述滑块链接到所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的切割机(1)，
其特征在于，
刀片传感器(80)，所述刀片传感器(80)特别地被设计为线扫描传感器，用于检测插入到所述第一切割工具(20)中的刀具(30)的刀片形状，特别地其中
关于多个刀具类型的信息的项目被存储在所述处理单元(15)中，并且所述信息的项目包括关于相应刀具类型的刀片形状的信息的项目，并且
所述处理单元被设计成基于由所述刀片传感器(80)检测到的所述刀片形状来确定插入到所述第一切割工具(20)中的所述刀具(30)的刀具类型。
11.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的切割机(1)中的切割工具(20)，其中，所述切割工具(20)被设计成能够以可更换的方式插入到所述切割机(1)的接收器装置(13)中，并且所述切割工具(20)包括用于容纳切割机刀具(30)的保持区段(32)的刀具保持器(23)，
其特征在于，
所述切割工具(20)包括代码元件，所述代码元件提供所述切割工具(20)的各个识别数据，使得所述各个识别数据能够由所述切割机(1)的第一传感器单元(72、75)检测到，其中，所述各个识别数据被设计成使得能够实现所述切割工具(20)的各个识别。
12.一种用于操作切割机(1)的方法，所述切割机具有可更换的多个切割工具(20、20'、20”、20"')，特别是一种用于操作根据权利要求1至10中任一项所述的切割机(1)的方法(100)，所述方法包括：
借助于所述切割机(1)的第一传感器单元(72、75)检测(110)第一切割工具(20)的识别信息的各个项目；
将识别信息的所检测的项目提供(112)给所述切割机(1)的处理单元(15)；
检测(115)识别信息的所述项目并且通过所述处理单元(15)基于识别信息的所述项目来识别所述第一切割工具(20)；
检测(130)并存储能够与所述第一切割工具(20)相关联的操作数据，并且在所述处理单元的数据库中将所述操作数据链接(135)到所述第一切割工具(20)，其中，所述操作数据包括所述切割工具的至少一个操作时间；并且
基于所述操作数据对所述切割工具(20)进行操作监测(140)。
13.根据权利要求12所述的方法(100)，
其特征在于，
所述操作监测(140)包括监测所述多个切割工具(20、20'、20”、20"')和/或插入到所述切割工具中的切割机刀具(30)的操作时间和/或状态，其中，所述方法包括，基于所述操作监测，
限定切割工具(20)的维护间隔，
触发对切割工具(20)的维护，
限定切割工具(20)的更换间隔，特别是两个或多个同类切割工具的更换间隔，
触发切割工具(20)的更换(160)，
限定刀具(30)的更换间隔，和/或
触发刀具(30)的更换(170)。
14.根据权利要求12或13所述的方法(100)，
其特征在于，
将所述第一切割工具(20)初始链接到与其共同使用的切割机刀具(30)，所述初始链接包括：
借助于设置站传感器单元检测所述第一切割工具(20)的识别信息的所述各个项目；
借助于所述设置站传感器单元检测所述刀具(30)的识别信息的各个项目；
将由所述设置站传感器单元检测的识别信息的所述项目提供给所述处理单元(15)；
通过所述处理单元(15)基于识别信息的所述项目来识别所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)；
在所述处理单元的所述数据库中链接所述第一切割工具(20)和所述刀具(30)；并且
将所述刀具(30)插入到所述第一切割工具(20)中。
15.一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码存储在机器能读的载体上，用于执行根据权利要求12至14中任一项所述的用于操作切割机(1)的方法(100)，特别地其中，所述程序代码在根据权利要求1至10中任一项所述的切割机(1)的处理单元(15)中执行。
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