FI82812C - Anordning foer skaerning av ett skivmaterial innehaollande ett eller flera skikt. - Google Patents

Description

1 82812

Laite yhden tai useamman kerroksen sisältävän levymate-riaalin leikkaamiseksi

Keksintö koskee laitetta yhden tai useamman kerrok-5 sen sisältävän levymateriaalin leikkaamiseksi, joka laite käsittää leikkauspöydän, joka on varustettu tyhjöllä toimivalla laitteella materiaalin pitämiseksi paikoillaan, kelkkalaitteen, joka liikkuu pitkittäin X-suuntaan ja poikittain Y-suuntaan leikkauspöytään nähden ultraääniohjatun 10 leikkaustyökaluyksikön kannattimena, jolloin kelkkalaitteen liikkeitä leikkausviivoja pitkin ohjaa tietojenkäsit-telylaite, joka käsittelee merkintätietoja ja ohjaustietoja, sekä ilmaa läpäisevän tekokuitualustan, joka on leikkauspöydällä tukipintana mainitulle materiaalille, leik-15 kausyksikön käsittäessä leikkaustyökalun, jossa on leik-kaava reuna, kytkentäelementin, ultraäänilähettimen ja muuttajan, jotka on kytketty kannattimeen, joka on tuettu ylös ja alas liikuteltavasti.

Kangaskappaleiden leikkaamiseksi automaattisesti on 20 tunnettua patentin CH-PS 406 103 perusteella pitää leikattava kangasnauha reiällisellä leikkuupöydällä tyhjöimu-laitteen avulla ja käyttää leikkuuterää, joka toimii ylös-alas-liikkeellä koteloidussa kannattimessa, joka liikkuu leikkuupöydän pituus- ja poikittaissuunnissa, joka terä 25 pannaan liikkeeseen muistiin tallennettujen käskysignaa-lien avulla siten, että terää ohjataan ennalta määrättyä leikkausviivaa pitkin kangasnauhalla ja se leikkaa halutut kangaskappaleet tätä tarkoitusta varten. Tätä varten on kuitenkin leikattavan kaavan leikkausviiva määritettävä 30 yhtenäiseksi viivaksi ilman ristiinmenoja ja jäljityslait-teen on tarkastettava tämä viiva, jotta voitaisiin leikata leikkuuvälineen avulla eri kangaskappaleet automaattisesti ja jatkuvasti tarkastetun leikkausviivan mukaisesti.

Leikkaustehon lisäämiseksi tunnemme patentin DE-OS 35 28 17 674 ja lisäksi tunnemme päällekkäin asetettujen 2 82812 useiden kangaskerrosten yhtä aikaa tapahtuvan leikkauksen, jotka kerrokset pidetään paikallaan samalla tavalla leik-kuupöydällä tyhjöimulaitteen avulla. Käyttämällä tätä leikkuulaitetta ja nykyaikaista ohjaustekniikkaa ei täl-5 löin tarvitse määrittää kaavan leikkausviivaa yhtenäiseksi viivaksi ilman ristiinmenoja eikä tarkastaa tätä viivaa jäljityslaitteella edellyttäen, että jälkimmäisessä työssä ns. numeerisessa ohjauksessa kaikki sijoittelu- ja ohjaustiedot tallennetaan digitaalisignaaleina ja ne käsittelee 10 tietojenkäsittelylaite ohjaussignaalien kehittämiseksi, joita tarvitaan leikkuuvälineen ja sen kannattimen käyttö-moottoreille. Samanlaisia koneita on esitelty esim. US-patenteissa 3 511 124; 3 715 945 tai 3 776 072.

Itse leikkuulaitteen leikkuupään valmistus on kal-15 lis ja edellyttää leikkurin kannattimen käyttöä, joka on kotelossa ja toimii ylös-alas-liikkeellä terän ollessa kotelossa, ensimmäistä käytintä ylös-alas-liikkeen kehittämiseksi ja toista käytintä leikkurin kannattimen pyörittämiseksi sekä kolmatta käytintä koko leikkuupään nostami-20 seksi sen kulkiessa X- ja Y-suunnissa suhteessa leikkuu-pöytään ja lisäksi voimansiirtoja kaikkien näiden liikkeiden siirtämiseksi. Ks. julkaisua DE 26 14 347. Mekaanisesti käytettyjä leikkaustyökaluja on kuvattu myös GB-patent-tihakemuksissa 2 019 295 ja 2 087 290.

25 Tällainen rakenne on myös hankala ottaen huomioon sen ison massan, koska leikkausliikkeiden ja leikkausviivoja pitkin sen on jatkuvasti lähdettävä käyntiin ja pysähdyttävä, minkä lisäksi sen huolto on myös hankala ja kallis.

30 Jatkuvasti kohoavien kustannusten vuoksi tarvittai siin kipeästi halpoja laitteistoja ainekappaleiden tai kangaskappaleiden leikkaamiseksi automaattisesti tilauksen mukaan.

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista tämä ongelma 35 käyttämällä uutta käyttöjärjestelmää leikkuuosaa varten ja l· 3 82812 siten kehittämällä uusi menetelmä ainekappaleiden leikkaamiseksi automaattisesti ainenauhasta tilauksen mukaan, ts. kehittää menetelmiä, jotka ovat huomattavasti yksinkertaisempia kuin tähän asti käytetyt.

5 Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä laitteella, jolla on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että kannatin on asennettu hammaspyörän muodossa olevalle levylle, jossa on ontto keskiholkki laakerina, joka ympäröi leikkaustyökalun kytkentäelementtiä ja joka on asen-10 nettu mainitun Z-suunnan ympäri pyöritettävästi poikkipalkille, joka on liitetty kelkkalaitteen kannattimeen Y, ja että leikkaustyökalu on asennettu mainittuun muuttajaan ja sen terän iskun pituus on noin 2-3 mm, ja että leikkauspöydällä oleva kuitualusta muodostuu yksittäisistä 15 kuiduista, jotka ovat halkaisijaltaan noin 0,5 mm ja pituudeltaan 5 mm.

Käyttämällä keksinnön mukaisesti hyväksi ultraääni-generaattoria leikkuuosan käyttöjärjestelmänä ja toteuttamalla jatkuvatoiminen kuljetushihna vaiheittaisena yhdys-20 osana, jota samalla käytetään kiinteänä leikkuupöytänä leikkauksen aikana, jonka päällä leikattava ainenauha pidetään paikallaan ja levitetään tyhjölaitteen avulla, on mahdollista leikata ainenauha vaaditulla tarkkuudella paljon nopeammin ja yksinkertaisemmin kuin tähän asti on voi-25 tu ja saavuttaa halutut leikkaukset tilauksen mukaan.

Verrattuna tunnettuihin leikkuujärjestelmiin, joissa terän iskun pituus on n. 15-20 mm, se on tässä 2-3 mm ja enintään n. 5 mm. Tätä tarkoitusta varten leikkaustaa-juus on paljon suurempi kuin tunnetuissa järjestelmissä. 30 Siten voidaan kuitujen korkeutta harjan pinnalla huomattavasti pienentää verrattuna nyt tunnettuihin järjestelmiin, mikä merkitsee huomattavaa säästöä.

Toinen huomioonotettava etu on se, että on paljon helpompi suorittaa leikkuulaitteen säätö akselin X ympäri 35 kuin tähän asti ja pystysuora liike akselia Z pitkin voi 4 82812 tapahtua terä pysäytettynä päinvastoin kuin tunnetuissa järjestelmissä, joissa leikkuulaitetta, kun se kulkee vapaasti, so. enimmäisnopeudella, liikutetaan kappaleesta toiseen, jolloin tilauksen mukaan leikkaamiseksi suuri 5 kapasiteetti on tarpeellinen vapaalle liikkeelle.

Liikkuvat kannattimet, jotka on koordinoitu tilauksen mukaan tapahtuvan leikkauksen alan kanssa, ovat ohjattavissa ohjaavan tietojenkäsittelylaitteen NC avulla siten - X- ja Y-suunnissa - että leikkuupää voi mennä mihin ta-10 hansa haluttuun kohtaan ainenauhan pinnalla.

Kannattimia liikuttavien tasavirtamoottoreiden ohjaussignaali kehitetään ns. leikkausviivan generaattoreissa, jolloin liikesuunnat ja kiihdytykset ja nopeudet ovat säädettävissä laajoissa rajoissa.

15 Näin on mahdollista kannattavasti leikata eri ai neita NC-ohjauksella, esim. kangasta, paperia, pahvia, muovia yms. aineita, jotka ovat nauhojen muodossa yksittäisinä kerroksina tai useina kerroksina, jota varten leikattava aine voidaan ottaa rullalta tai litteän levyn muo-20 dossa.

Keksintöä kuvataan seuraavassa käytössä olevan menetelmän esimerkin avulla, joka näytetään enemmän tai vähemmän kaaviomaisesti piirustuksessa, jossa: kuvio 1 esittää perspektiivikuvantoa koneesta, joka 25 ohjataan numeerisella ohjauksella ainekappaleiden leikkaa miseksi ainenauhasta keksinnön mukaisesti; kuvio 2 esittää kaaviota sivukuvantona kuvion 1 koneen tyhjölaitteesta, joka pitää ainenauhan paikallaan leikkauksen aikana; 30 kuvio 3 esittää perspektiivikuvantoa kuvion 1 ko neen kannattimen, leikkuupään kannattimen, käyttölaitteesta; kuvio 4 esittää kaavion muodossa kuvion 1 koneen leikkauslaitetta; 35 kuvio 5 esittää kaavion muodossa toista tapaa, joi- 5 82812 la kuvion 4 leikkuri voi toimia; kuvio 6 esittää perspektiivikuvantoa kuvion 1 koneen leikkuupäästä; ja kuvio 7 esittää kaavion muodossa osittaista poikki-5 leikkauskuvantoa sivusta kuvion 6 leikkuupäästä.

Kuvio 1 näyttää koneen, joka leikkaa automaattisesti tilauksen mukaan, esim. numeerisella ohjauksella, viitenumeron 20 osoittamia yleisviivoja pitkin. Leikattava aine 24 on leikkuupinnalla 26 eli leikkuupöydällä.

10 Leikkuupinta koostuu eräänlaisesta harjapinnasta 28 (kuviot 4 ja 5), joka koostuu tekokuiduista, joiden paksuus on n. 0,5 mm ja pituus 5 mm, joka päästää läpi ilman, joka peittää koko leikkauspinnan ja johon vaikuttaa tyhjö, joka kehitetään generaattorilla 40 (kuvio 2).

15 Leikkuupää 81, jossa on jäljempänä kuvattava leik kuri 106, on koteloitu ja se liikkuu X- ja Y-suunnissa, jotka osuvat yhteen leikkauspinnan 26 pituus- ja poikit-taissuunnan kanssa. Kuten kuvio 3 näyttää lähemmin, voi kannatin 49 periaatteessa liikkua X-suunnassa ja kannatin 20 62 voi liikkua Y-suunnassa. X-kannatin 49 liukuu kiskoja 64 pitkin, jotka ovat yhdensuuntaiset leikkausalueella 26, ja kannattimen Y liike tapahtuu poikittain ja kannattimen X pituussuunnassa. Koska liikkeet molemmissa suunnissa tapahtuvat saman periaatteen mukaisesti, kuvataan tässä vain 25 liikettä X-suunnassa.

X-suunnan kannattimen käytin koostuu tasavirtamoottorista 66, joka sijaitsee leikkausalueen etuosassa, pyörimisen nopeusmittarista 68 ja asennon säätimestä 70, jota ohjaa asennon servosäädin, jota ei näytetä tässä. Alennus-30 vaihteen 72-74 kautta moottori 66 liikkuu akselilla 76, joka on projisoitu poikittain leikkuupöydän läpi, jonka päällä jatkuvatoiminen kuljetushihna on ohjattu ja tämä kantaa harjapinnan 28. Akselin vapaissa päissä on hammastettuja hihnapyöriä 78, 80, joiden avulla hammashihnoja 35 82, 84 ohjataan jatkuvasti ja nämä pidetään kireinä ham- ___ -- Γ 6 82812 mastettujen hihnapyörien 86, 88 avulla. X-kannatin 49 on ruuvattu kiinni hammastettuihin hihnapyöriin 84, joiden kautta se tahdistetaan hihnojen 82, 84 liikkeen kanssa.

X-kannattimella 49 on tasavirtamoottori 90, nopeus-5 mittari 92, asennon säädin 94, vaihde 96, 98 vetohihnapyö-rillä 100, hammashihna 102 ja kiristystela 104, joiden avulla Y-kannatinta 62 käytetään. Liikkeitä Y-suunnassa ohjataan samalla tavalla kuin X-suunnassa asennon koordinoidun säädön avulla, jota varten ohjauslaitteessa 18 ke-10 hitetään paikkasignaalit X- ja Y-säätökeloille ja lisäksi leikkurin 106 liikuttamiseksi ja pyörittämiseksi akselin Z ympäri, joka on kohtisuora suhteessa leikkauspintaan 26.

Kuvion 4 mukaisesti on leikkurissa 106 terä 108, joka on suunnattu tarkasti sen Z-akselin suuntaan, kohti-15 suorasti suhteessa leikkauspintaan 26, jonka ympäri leikkuri 106 pyörii. Näin terän 108 reunan tarvitsee olla vain vähän pitempi eli turvamatkan 112 verran, noin 2-3 mm pitempi, kuin leikattavan aineen nukka 24a. Näin varmistetaan, että terä ei mene leikkauspinnan 26 läpi koko pituu-20 den missään kohdassa.

Keksinnön toiminnan toisen esimerkin mukaisesti käytämme leikkuria 116, joka on suunniteltu periaatteessa eri tavalla, kun on leikattava muutama kangaskerros. Kuvio 5 näyttää tämän leikkurin 116, jonka reuna 118 sijaitsee 25 pienessä leikkauskulmassa (a) suhteessa leikkauspintaan 26. Tämä kulma on pienempi kuin se suora kulma, jonka reuna 108 kuviossa 4 muodostaa suhteessa leikkauspintaan 26. Tämä järjestely tekee leikkauksen helpommaksi ja tehostaa leikkurin liikettä.

30 Joskin se voi riippua suoritettavasta leikkaukses ta, voi leikkuri olla erilainen, mutta käytin siirtolaitteen 30 (lähettimen) muodossa on sama, ks. kuviota 7. Siirtolaitteen avulla aloitetaan leikkurin värähtely alueella 20-40 kHz ja amplitudeilla, jotka ovat mm:n muuta-35 mistä sadasosista muutamaan kymmenykseen, suuremmilla tai 7 82812 pienemmillä voimakkuuksilla riippuen aineesta ja leikkauksen korkeudesta, jolloin tähän tarkoitukseen käytetään ultraäänimenetelmän yleisiä periaatteita, jotka ovat sinänsä jo tunnettuja. Tätä varten käytetään ultraäänen ge-5 neraattoria 31 (kuvio 1), jota ei näytetä lähemmin ja joka kehittää perättäiset sähkösignaalit, jotka siirretään kaapelin 32 (kuviot 6 ja 7) ja siirtolaitteen ns. muuttajan 34 avulla, joka muuttaa sähkösignaalit mekaanisiksi värähtelyiksi, jotka siirretään tehostimeen 36, jolla on kuvion 10 7 näyttämä erikoinen muoto. Tällainen tehostin on mekaani nen vahvistin. Lopuksi siirtolaite sisältää myös "Sonotro-de"-laitteen 38, jolle leikkuri on asennettu. Tässä käytetään ultraäänienergiaa. Terä edustaa tämän erästä osaa. Geometriset muodot voivat myös vaihdella näytetyn muodon 15 osalta, riippuen leikkurista, niin että saavutetaan ihanteellinen sovellutus, jolloin tehostin ja Sonotrode-laite muodostavat kytkentäosan.

Kuviot 6 ja 7 näyttävät leikkuupään muita osia. Näissä kuvioissa nähdään moottori 60, joka säätää terän 20 akselin Z ympärillä. Moottori 60 käyttää leikkuuryhmää, joka muodostuu kohdassa 73, hammaspyörien 63 ja 65 avulla, ks. kuviota 7. Tätä varten on hihnapyöränä käytetty hammaspyörä 65 liitetty onttoon akseliin 67, joka pyörii kotelossa kuulalaakereilla 69 ja 71, jotka puolestaan si-25 jaitsevat laitteen 73 poikittaistangolla 66. Poikittais-tanko 66 on liitetty Y-kannattimeen 62. Ks. myöskin kuviota 3. Kannatin 75, joka toimii ylös- ja alas-liikkeellä, on asennettu poikittaistangolle 61, joka sijaitsee hammaspyörällä 65, ja se kantaa ultraäänilähettimen tai 30 siirtolaitteen 30 ja on siirrettävissä sylinterin 77 avulla. Leikkuupää 81 voi täten liikkua X- tai Y-suunnassa kannattimien X ja Y avulla, joita on kuvattu kuvion 3 yhteydessä; ja Z-suunnassa voi periaatteessa vain leikkuri liikkua kannattimen Z 75 avulla, jota on kuvattu edellä 35 kuvion 7 yhteydessä, kun taas leikkurin pyöriminen Z-akse- β 82812

Iin ympäri tapahtuu moottorin 60 avulla.

Ohjauslaitteen 18 ohjaustoiminta on säädettävä niin, että kiertoliike Z-akselin ympäri ei ylitä 360° tai 2 x 360®, jotta vältetään kaapeleiden ja syöttöjohtojen 5 ristiinmeno; sitä vastoin olisi käytettävä kiertoliitok-sia. Leikkuupään on kuitenkin voitava liikkua näissä rajoissa ja vapaakulkuliikkeellä - tätä tarkoitusta varten ilman mitään leikkausliikkeitä - mennäkseen 0° asentoon.

Tosin on myös mahdollista käyttää liukurenkaita 10 kytkiminä kaapeleita ja syöttöjohtoja varten.

Kuvion 7 mukaisesti on leikkauspäässä myöskin puristustenko 79, jonka avulla leikattava aine, esim. kangas, puristetaan hieman alas jousen 83 avulla leikkauspin-taa 26 vasten.

15 Puristustanko on asennettu ontolle akselille 67 liikkuvan terän 106 alueelle. Jousi 83 on myös alustan 89 varassa, joka sekin on asennettu ontolle akselille.

I:

Claims (4)

9 82812

1. Laite yhden tai useamman kerroksen sisältävän levymateriaalin (24) leikkaamiseksi, joka laite käsittää 5 leikkauspöydän (26), joka on varustettu tyhjöllä (40) toimivalla laitteella materiaalin pitämiseksi paikoillaan, kelkkalaitteen (49, 62), joka liikkuu pitkittäin X-suun-taan ja poikittain Y-suuntaan leikkauspöytään nähden ult-raääniohjatun leikkaustyökaluyksikön (73) kannattimena, 10 jolloin kelkkalaitteen liikkeitä leikkausviivoja pitkin ohjaa tietojenkäsittelylaite (18), joka käsittelee merkin-tätietoja ja ohjaustietoja, sekä ilmaa läpäisevän tekokui-tualustan, joka on leikkauspöydällä tukipintana mainitulle materiaalille, leikkausyksikön (73) käsittäessä leikkaus-15 työkalun (106), jossa on leikkaava reuna (108,118), kyt-kentäelementin (38), ultraäänilähettimen (30) ja muuttajan (34), jotka on kytketty kannattimeen (75), joka on tuettu ylös ja alas liikuteltavasti, tunnettu siitä, että kannatin (75) on asennettu hammaspyörän (65) muodossa ole-20 valle levylle, jossa on ontto keskiholkki (67) laakerina, joka ympäröi leikkaustyökalun kytkentäelementtiä (38) ja joka on asennettu mainitun Z-suunnan ympäri pyöritettäväs-ti poikkipalkille (66), joka on liitetty kelkkalaitteen kannattimeen Y(49), ja että leikkaustyökalu (108,118) on 25 asennettu mainittuun muuttajaan (34) ja sen terän iskun pituus on noin 2-3 mm, ja että leikkauspöydällä oleva kui-tualusta (28) muodostuu yksittäisistä kuiduista, jotka ovat halkaisijaltaan noin 0,5 mm ja pituudeltaan 5 mm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että ultraleikkausyksikkö (73) käsittää leikkaustyökalun (106), jossa yksi leikkaava reuna (108) on kohtisuorassa leikkauspöydän (26) pintaan nähden ja että mainittu leikkaustyökalu (106) on liitetty ultraää-nilähettimeen (30) siten, että leikkaustyökalun (106) yksi 35 leikkaava reuna (108) on suunnattu tarkalleen Z-suuntaan. 10 8281 2

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kannattimen (75) ylös- ja alasliike synnytetään sylinterillä (77), joka on kytketty leikkaus-yksikköön (73).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että ontto holkki (67) on vapaasta päästään sovitettu jousikuormitteiseen puristimeen (79), jonka keskialueen ohi leikkaustyökalu (106,116) voi kulkea. 11 8281 2