CN210256358U - 数码模切机及其多刀切割控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数码模切机及其多刀切割控制系统，该多刀切割控制系统包括：至少两个切割刀具，用于在料件上进行同步切割；移动装置，用于带动该至少两个切割刀具在该料件放置的平面进行联动移动；控制器，用于控制该移动装置的动作，使该至少两个切割刀具在该料件上进行切割；以及电源，用于给该多刀切割控制系统供电。该多刀切割控制系统通过控制器控制移动装置移动，从而使两个及两个以上的切割刀具对料件同时进行切割，有效提高生产效率，且实现自动化控制，方便人员操作。本实用新型广泛应用于数码模切机。

Description

数码模切机及其多刀切割控制系统

技术领域

本实用新型涉及数码模切机技术领域，尤其是涉及一种数码模切机及其多刀切割控制系统。

背景技术

模切机又叫啤机、裁切机、数控冲压机，主要用于相应的一些非金属材料、不干胶、EVA、双面胶、电子、手机胶垫等的模切(全断、半断)、压痕和烫金作业、贴合、自动排废。模切机利用钢刀、五金模具、钢线(或钢板雕刻成的模版)，通过压印版施加一定的压力，将料件(包括印刷品、空白纸、纸板、不干胶、双面胶、胶垫等)轧切成一定形状，是印后包装加工成型的重要设备。模切机的主要机件是模切台板和压切机构，其中，模切机的工作原理是：模切工作是在压力的作用下完成的，简单的讲，模切压力是由活动平台与上固定平台的压合产生。普通模切机必须要有刀模，且做刀模需要时间和成本。

已知技术中也提供了数码模切机，数码模切机进行切割作业时，通常采用单个切割刀具进行切割，切割深度采用电磁铁抬刀下刀，切割压力不稳定，精度不高，大多用于广告行业，仅用于商业用途；配备自动收放卷和切片机的印刷标签行业使用的数码模切机还是空白；在进行大规模的料件切割加工时，如何有效提高加工效率和加工精度是亟待解决的问题。

数码模切机进行切割作业时，通常采用切割刀具在料件上方移动进行切割，在进行大规模的料件切割加工时，如何有效提高加工效率是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种数码模切机及其多刀切割控制系统，该数码模切机及其多刀切割控制系统可有效提高加工效率。

本实用新型所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提供一种数码模切机的多刀切割控制系统，该多刀切割控制系统包括：至少两个切割刀具，用于在料件上进行同步切割；移动装置，用于带动该至少两个切割刀具在该料件放置的平面进行联动移动；控制器，其输出端与该移动装置的输入端连接，用于控制该移动装置的动作，使该至少两个切割刀具在该料件上进行切割；以及电源，用于给该多刀切割控制系统供电。

其中，该移动装置包括：第一电机，用于接收该控制器的控制指令带动该至少两个切割刀具在该平面的第一方向进行移动切割。

其中，该移动装置还包括：至少一根刀座，该至少一根刀座横跨于该料件的宽度方向，设置于该料件的长度方向，该至少一根刀座的每根刀座上设置有至少两个刀架，通过该第一电机带动该至少两个刀架在该第一方向移动，该至少两个刀架的每个刀架上设置有一个切割刀具。

其中，该至少两个刀架上的第一刀架上设置有色标传感器，用于寻找该料件的色标。

其中，该移动装置还包括：第二电机，用于接收该控制器的控制指令带动该至少两个切割刀具在该Z轴方向进行移动；该第二电机为伺服电机，该至少两个切割刀具在该第二电机的带动下沿所述Z轴方向移动的最小精度量级不超出0.01毫米。

其中，该移动装置还包括：刀座间距调节电机，用于控制至少一根刀座在该料件的该长度方向可移动；和刀架间距调节电机，用于控制该至少两个刀架沿该平面的该第一方向可移动。

其中，该多刀切割控制系统还包括：传送机构，用于接收该控制器的控制指令带动该料件在该平面的第二方向移动。

其中，该传送机构包括：前后两个输送辊筒，用于使该料件绷紧和使该料件在该第二方向移动；和两个第三电机，用于分别带动该前后两个输送辊筒工作。

其中，还包括存储器和/或输入设备，该存储器，用于存储该控制器的控制参数，该控制参数包括：该移动装置的移动控制参数；该输入设备，用于输入该控制参数。

第二方面，本实用新型提供一种数码模切机，该数码模切机具有上述的多刀切割控制系统。

本实用新型的实施例的技术方案通过控制器控制移动装置移动，从而使两个及两个以上的切割刀具对料件同时进行切割，有效提高生产效率，且实现自动化控制，方便人员操作。

进一步地，其中一个刀架上设置有色标传感器，通过该色标传感器能实现对料件找标，从而实现切割刀具能沿着料件的预定图案边沿位置进行切割，从而在料件的图案位置上切割出预定的图案。

进一步地，至少一根刀座沿该料件的所述长度方向可移动，至少一根刀架沿平面的第一方向可移动，从而实现调节该多个切割刀具在切割平面上的间距，以适应各种不同图案的料件的切割需求。

本实用新型广泛应用于数码模切机。

附图说明

图1是本实用新型数码模切机的多刀控制系统的一实施例的立体结构图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的移动装置的局部放大图；

图4是本实用新型数码模切机的多刀控制系统的一应用实施例的料件结构示意图；

图5是本实用新型数码模切机的多刀控制系统的另一应用实施例的料件结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在实际操作中，有些料件具有多个相同的待切割图案，已知的数码模切机采用单个切割刀具对该多个切割图案逐个进行切割，切割效率较慢。为此，下列实施例的基本构思是：提供多个切割刀具同步联动运行，实现同时切割多个相同的图案，从而提高切割效率。

实施例一：

请一并参阅图1至图3，如图3所示，该多刀控制系统包括控制器(图未示)、移动装置 6、第一切割刀具1、第二切割刀具、电源(图未示)及传送机构8。

控制器的输出端与移动装置6的输入端连接，用于控制移动装置6的动作，使该两个切割刀具在料件上进行同步切割。

移动装置6包括第一刀座2和第二刀座7，在第一刀座2上设置有第一刀架3和第二刀架(图未示)，在第二刀座7上设置有第三刀架和第四刀架。第一刀架3上设置有第一切割刀具1，第二刀架上设置有第二切割刀具，第三刀架上设置有第三切割刀具，第四刀架上设置有第四切割刀具。该四个切割刀具的结构相同。

第一刀座2和第二刀座7设置于料件4的上方，间隔设置于料件4的长度方向上，第一刀座2和第二刀座7分别横跨于料件4的宽度方向上。

如图4所示，在料件4所放置的平面上标记相互垂直的Y轴方向和X轴方向，Y轴方向与料件4的长度方向平行，X轴方向与料件4的宽度方向平行。将与该平面垂直的空间方向记作Z轴方向。

第一刀座2上设置有第一电机5，第一电机5用于接收控制器的控制指令后，带动第一刀架3和第二刀架在X轴方向上同时移动，继而带动第一切割刀具1和第二切割刀具在X轴方向上联动移动。

进一步地，第一刀座2上设置有第二电机(图未示)，第二电机用于接收控制器的控制指令后，带动第一刀架3和第二刀架在Z轴方向同时移动，继而带动第一切割刀具1和第二切割刀具在Z轴方向上联动移动。优选地，第二电机为伺服电机，第一切割刀具1和第二切割刀具在第二电机的带动下沿Z轴方向移动的最小精度量级不超出0.01毫米。具体地，可通过选择第二电机的型号实现调节第一切割刀具1和第二切割刀具在Z轴方向移动的精度。

由上述可知，第一刀架3和第二刀架同时被第一电机5带动，以实现第一刀架3和第二刀架在X轴方向联动移动；第一刀架3和第二刀架同时被第二电机带动，以实现第一刀架3和第二刀架在Z轴方向联动移动。当然，也可以设置第一刀架3和第二刀架分别单独使用两个电机，即第一刀架采用两个电机分别控制其在X轴和Z轴方向移动，第二刀架采用另外两个电机分别控制其在X轴和Z轴方向移动，且第一刀架的运动和第二刀架的运动必须同步。根据实际需要自行设定电机的数量。

第二刀座与第一刀座2的结构相同，例如，可设置为工字型结构。第二刀座上设置有第三电机和第四电机，第三电机用于带动第三刀架和第四刀架在X轴方向联动移动，第四电机用于带动第三刀架和第四刀架在Z轴方向联动移动。当然，也可以设置第三刀架和第四刀架分别单独使用两个电机。第一刀架和第二刀架沿X轴或Z轴方向移动一定的距离，第三刀架和第四刀架也沿着X轴或Z轴方向移动相同的距离(联动)，从而使得设置于该四个刀架上的四个切割刀具同步切割出对应位置的四个相同切割图案。

该多刀控制系统的传送机构8用于接收控制器的控制指令，带动料件4在该平面的Y轴方向移动。传送机构包括：前后两个输送辊筒、第五电机及第六电机，该前后两个输送辊筒用于使料件4绷紧和输送料件4在Y轴方向移动；该第五电机和该第六电机分别用于带动该前后两个输送辊筒独立转动。当然，也可以设置其它结构的传送机构用于带动料件在Y轴方向移动，比如采用一个电机带动该前后两个输送辊筒转动，此时该前后输送辊筒为主、从动式结构。

可选地，第一刀座2和/或第二刀座7在料件4的长度方向可移动，即沿Y轴方向可移动，以调节第一刀座2和第二刀座7在Y轴方向的间距。例如，第一刀座2固定不动，可采用步进电机带动第二刀座7在Y轴方向移动。可选地，第一刀架3和/或第二刀架在X轴方向可移动，以调节第一刀架3和第二刀架在X轴方向的间距。例如，第一刀架3固定不动，可采用步进电机带动第二刀架在X轴方向移动。如此，可调节第一刀架、第二刀架、第三刀架及第四刀架之间的间距，以使各自刀架上的切割刀具对准切割图案的起始位置，从而适应各种不同图案的料件的切割需求。当然，也可以采用伺服电机代替步进电机。

请参阅图4，该料件具有4个相同的版面41、42、43及44，在联动切割步骤之前，将第一刀座的两个切割刀具分别调节到料件的图案411和413的起始位置、将第二刀座的两个切割刀具分别调节到料件的图案422和424的起始位置。因此，将第一刀座和第二刀座之间的间隔距离调节为料件的图案411和421在Y轴方向之间的距离，第一刀座和第二刀座的两个切割刀具之间的距离设置为料件的图案411和413在X轴方向之间的距离，也就是图案 421和423在X轴方向之间的距离。

优选地，第一刀座的位置固定不动，通过步进电机调节第二刀座在Y轴方向移动，使第一刀座和第二刀座之间的间距等于料件的图案411和421在Y轴方向之间的距离。第一刀座和第二刀座的其中一个切割刀具在刀座上的位置固定不动，通过步进电机调节另外一个切割刀具沿第一刀座的X轴方向进行移动，使每个刀座上的两个切割刀具之间在X轴方向的间距等于料件的图案411和413在X轴方向之间的距离。

在上述4个切割刀具的间距调整好之后，即可采用这4个切割刀具联动切割。在切割时，各切割刀具的位置如下：在第一次切割时，第一切割刀具切割图案411、第二切割刀具切割图案413、第三切割刀具切割图案422、第四切割刀具切割图案424。在第一次切割完成后，料件沿Y轴正方向移动到下一个版面位置，进行第二次切割，第一切割刀具切割图案421、第二切割刀具切割图案423、第三切割刀具切割图案442、第四切割刀具切割图案444。在第二次切割完成后，料件沿Y轴正方向移动到下一个版面，进行第三次切割，第一切割刀具切割图案441、第二切割刀具切割图案433、第三切割刀具切割图案442、第四切割刀具切割图案444。以此类推，进行四个刀具的联动切割。

请参阅图5，该料件具有与图4所示的4个相同的版面51、52、53及54，在联动切割步骤S11之前，将第一刀座的两个切割刀具分别调节到料件的图案511和513的起始位置、将第二刀座的两个切割刀具分别调节到料件的图案521和523的起始位置，相比较与图4的切割刀具的位置，图5的第二刀座的两个切割刀具与第一刀座的两个切割刀具的位置未错开。因此，在切割时，各切割刀具的位置如下：在第一次切割时，第一切割刀具切割图案511、第二切割刀具切割图案513、第三切割刀具切割图案521、第四切割刀具切割图案523。在第一版切割完成后，料件沿Y轴正方向移动到下一版面位置，进行第二次切割，第一切割刀具切割图案521、第二切割刀具切割图案523、第三切割刀具切割图案541、第四切割刀具切割图案543。这样，会导致进行第二版及第二版以后的版切割时，会重复切割图案，因此，不建议采用图5所示的切割方法。

由图4可知，在固定各切割刀具之间的距离之后，调节第一切割刀具的位置到预定的料件位置即可实现调节各切割刀具到指定的料件位置。为方便调节第一切割刀具的位置到预定的料件位置，其中，第一刀架3上设置有色标传感器(图未示)，该色标传感器用于寻找料件的色标。可选地，该多刀控制系统还包括第一对标控制开关(图未示)和第二对标控制开关(图未示)，第一对标控制开关用于控制第一刀架3在X轴方向移动，第二对标控制开关用于控制料件4在Y轴方向移动。

可选地，该多刀控制系统包括输入设备，输入设备可以是触摸屏、USB接口及键盘等，用于输入控制参数。该控制参数包括：该移动装置的移动控制参数，如各电机是否工作和工作时的控制参数。为控制多个切割刀具是否进行切割，可控制带动切割刀具移动的电机是否进行工作，也可以手动将切割刀具沿Z轴方向向上调高高度使该切割刀具悬空或拔掉切割刀具。

可选地，该多刀控制系统包括存储器，用于将输入的控制参数保存到存储器中。

本实施例的多刀控制系统在工作时，包括如下工作流程：

(1)启动电源：启动电源，给多刀控制系统上电。

(2)对标：启动第二对标控制开关，第五电机开始工作，传送机构带动料件4在Y轴方向移动，如图4所示，色标传感器检测到料件4的色标410时，记录料件4的当前第一位置为料件4的原点Y轴坐标，并控制传送机构停止工作使料件4停止移动色标410。

然后，启动第一对标控制开关，控制第一刀架3在X轴方向移动，当色标传感器检测到料件4的色标410时，记录料件4对应色标传感器的当前第二位置为料件4的原点X轴坐标，并控制第一刀架3停止运动。由于色标传感器和第一切割刀具之间的距离是固定值，料件上的色标与图案之间的距离也是固定值，因此在色标传感器和料件的色标的位置确定的情况下，能使第一切割刀具沿着料件的图案位置进行切割。

(3)调节切割刀具间距：通过输入设备将控制参数输入到存储器中，该控制参数包括料件4的图形，控制器读取该图形的加工代码文件(包括PLT代码文件或G代码文件)，基于移动装置的原点位置，根据图形的图案形状和图案的排列位置关系，计算出步进电机各自在X轴和Y轴方向的移动距离，根据该移动距离自动调节第一刀座2和第二刀座之间在Y 轴方向的距离，并调节各刀座上的两个切割刀具之间在X轴方向的距离，使该多个切割刀具对准各图案的起始切割位置，该图案的起始切割位置如图4所示，对应411、413、422以及 424。其中，对标步骤和调节移动刀具位置的步骤的顺序可调换。

(4)联动切割：控制器分别控制第二电机带动第一刀架3和第二刀架、第四电机带动第三刀架和第四刀架在Z轴方向向下移动到料件的图案位置，控制第二电机和第四电机停止运转，将此过程称为“下刀”。

控制器分别控制第一电机5带动第一刀架3和第二刀架、第三电机带动第三刀架和第四刀架在X轴方向移动。同时，控制器控制传送机构带动料件在Y轴方向移动。如此，在料件4上切割出预定的图案，将此过程称为“切割”。

在切割完成一个完整的图案后，控制器分别控制第二电机带动第一刀架3和第二刀架、第四电机带动第三刀架和第四刀架在Z轴方向向上移动到预定的位置，控制第二电机和第四电机停止运转，将此过程称为“抬刀”。

如此，控制器控制该四个刀架持续进行“下刀”、“切割”及“抬刀”操作，以同时在料件4上进行切割出预定的图案。

在其他实施例中，也可采用除了直角坐标系外的其他坐标系(如极坐标系)，保证切割刀具能在料件上进行切割出预定的图案即可。

在其他实施例中，也可设置为三根及三根以上的刀座，每根刀座上可设置为三个及三个以上的刀架，当然也可仅设置一根刀座，但该一根刀座上至少设置两个刀架，以在料件上同时进行多个图案切割。

实施例二：

本实用新型还提供一种数码模切机，该数码模切机包括如实施例一所述的多刀切割控制系统。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种数码模切机的多刀切割控制系统，其特征在于，包括：

至少两个切割刀具，用于在料件上进行同步切割；

移动装置，用于带动所述至少两个切割刀具在所述料件放置的平面进行联动移动；

控制器，其输出端与所述移动装置的输入端连接，用于控制所述移动装置的动作，使所述至少两个切割刀具在所述料件上进行切割；以及

电源，用于给所述多刀切割控制系统供电。

2.根据权利要求1所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述移动装置包括：

第一电机，用于接收所述控制器的控制指令带动所述至少两个切割刀具在所述平面的第一方向进行移动切割。

3.根据权利要求2所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述移动装置还包括：

至少一根刀座，所述至少一根刀座横跨于所述料件的宽度方向，设置于所述料件的长度方向，所述至少一根刀座的每根刀座上设置有至少两个刀架，通过所述第一电机带动所述至少两个刀架在所述第一方向移动，所述至少两个刀架的每个刀架上设置有一个切割刀具。

4.根据权利要求3所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述至少两个刀座上的第一刀座上设置有色标传感器，用于寻找所述料件的色标。

5.根据权利要求3所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述移动装置还包括：

刀座间距调节电机，用于控制至少一根刀座沿所述料件的所述长度方向可移动；和

刀架间距调节电机，用于控制所述至少两根刀架沿所述平面的所述第一方向可移动。

6.根据权利要求1所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述移动装置还包括：

第二电机，用于接收所述控制器的控制指令带动所述至少两个切割刀具在与所述平面垂直的Z轴方向进行移动；所述第二电机为伺服电机，所述至少两个切割刀具在所述第二电机的带动下沿所述Z轴方向移动的最小精度量级不超出0.01毫米。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述多刀切割控制系统还包括：

传送机构，用于接收所述控制器的控制指令带动所述料件在所述平面的第二方向移动。

8.根据权利要求7所述的多刀切割控制系统，其特征在于，所述传送机构包括：

前后两个输送辊筒，用于使所述料件绷紧和使所述料件在所述第二方向移动；和

两个第三电机，用于分别带动所述前后两个输送辊筒工作。

9.根据权利要求1所述的多刀切割控制系统，其特征在于，还包括存储器和/或输入设备，所述存储器，用于存储所述控制器的控制参数，所述控制参数包括：所述移动装置的移动控制参数；所述输入设备，用于输入所述控制参数。

10.一种数码模切机，包括如权利要求1至9任意一项所述的多刀切割控制系统。