TWI768978B - 裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其包含：一圓刀，其一側端設置有一側向位移該圓刀之迫刀裝置；一力度感測單元，其設有一迫抵裝置，該迫抵裝置係迫抵於該圓刀相對該迫刀裝置之側端處；一處理單元，其設定有一力量值；一回饋控制裝置，其係耦接於該處理單元，且連結於該迫刀裝置及該迫抵裝置之至少其一者；藉之，該力度感測單元係用以量測該迫刀裝置於抵消該迫抵裝置之力後施加於該圓刀之力度，而該處理單元係依據該力度及該力量值，以對應控制該回饋控制裝置回饋補償於該迫刀裝置或該迫抵裝置之至少其一者，使迫刀裝置對圓刀施加之力度均等於設定之力量值，藉可精確控制圓刀於迫刀時之力度，進而可提升圓刀於進行裁切時之精度者。

Description

裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統

本發明係提供一種裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，尤指可藉由量測迫刀裝置於迫刀過程中對於圓刀之施力予以回饋補償，使迫刀裝置對圓刀施加之力度可均等於設定之力量值，以精確控制圓刀於迫刀時之力度者。

按，隨著我國市場及海外相關發展中之國家對於基礎設施、民用技術之重視，全球製造行業一直在不斷發展，對於相關材料之加工係不可或缺的環節之一者，包括對於各種材料之分條處理，其中分條機即成為不可或缺之設備者。

習用之分條機主要係將一大捲寬大之金屬捲材、皮革、布類、塑膠、薄膜、銅箔及紙類等材料，依指定之尺寸大小將之細分成數條再捲收成數個小捲以為後續處理及應用，習用之分條機主要包含有一機台、複數個架設在機台上之滾軸以及二軸設在機台上下兩處的捲取軸，機台內部裝設有捲料，其係捲料在通過機台後係將寬料捲材按設置長度方向會被定尺寸裁切成多數個一定尺寸之捲材，於分條過程中，經分條機之上圓刀及下圓刀截切後之捲材，再透過各滾軸之輥轉輸送，藉由捲取軸以供捲曲收納者，為日後其它加工程序做準備，進而達致公司創造更佳之生產及經濟效益者。

分條機之上圓刀及下圓刀係可自動化操作，而將上圓刀側向位移至接觸下圓刀之過程稱之為迫刀，於迫刀時，主要係對於上圓刀施以一側迫力，使上圓刀可確實緊密接觸於下圓刀，藉以於裁切過程中不因材料之阻力而產生偏離；是以，當上圓刀之側迫力不足時，將導致於裁切過程造成偏移，使經裁切後之材料易有不平整之情事，導致影響後續產品之精度及品質；而當側迫力過大時，則亦造成上圓刀之刀面加速磨損，且有致其斷裂之情事，故對於上圓刀側迫力之控制，實為裁切過程中重要之控制環節。

習知對於上圓刀進行迫刀，通常係採用氣壓缸迫抵於上圓刀而為之，而氣壓缸主要係透過輸入氣壓而達致其推動上圓刀位移之效果，惟此，若須令氣壓缸推動上圓刀位移之過程中，皆使上圓刀之側迫力達定值，由於氣壓缸內部壓力空間之改變，故其驅動之氣壓亦將須予隨之變動，且於驅動過程中，亦將產生能量之損耗，因此難以確實恆平其施加之側迫力，導致無法確保上圓刀迫刀之力度達所欲之側迫力，進而有致影響裁切精度之情事。

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究裁切圓刀之側迫力控制，並著手進行研發及改良，期以一較佳發明以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

爰是，本發明之目的係為解決前述問題，為達致以上目的，吾等發明人提供一種裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其包含：一圓刀，其一側端設置有一側向位移該圓刀之迫刀裝置；一力度感測單元，其係設置於該圓刀側向位移之路徑處，且該力度感測單元設有一迫抵裝置，該迫抵裝置係迫抵於該圓刀相對該迫刀裝置之側端處；一處理單元，其係連結於該力度感測單元，且該處理單元係設定有一力量值；以及一回饋控制裝置，其係耦接於該處理單元，且連結於該迫刀裝置及該迫抵裝置之至少其一者；藉之，該力度感測單元係用以量測該迫刀裝置於抵消該迫抵裝置之力後施加於該圓刀之力度，而該處理單元係依據該力度及該力量值，以對應控制該回饋控制裝置回饋補償於該迫刀裝置或該迫抵裝置之至少其一者，令該力度均等於該力量值者。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該該迫抵裝置係抵頂於該圓刀及該力度感測單元之間，而該回饋控制裝置係連結並回饋補償於該迫刀裝置者。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係彈性元件。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係抵頂該力度感測單元以迫抵於該圓刀者。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係氣壓缸。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫刀裝置為氣壓缸。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，更包含一下圓刀，且該圓刀具有一刀面，而該迫刀裝置係側向迫抵該圓刀之刀面接觸於該下圓刀者。

據上所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該力度感測單元為荷重元。

是由上述說明及設置，顯見本發明主要具有下列數項優點及功效，茲逐一詳述如下：

1.本發明藉由迫抵裝置、力度感測單元、處理單元及回饋控制裝置之設置，藉使可透過量測迫刀裝置於抵消該迫抵裝置之力後施加於該圓刀之力度，而該處理單元係依據該力度及該力量值，以對應控制該回饋控制裝置回饋補償於該迫刀裝置或該迫抵裝置之至少其一者，使迫刀裝置對圓刀施加之力度均等於設定之力量值，藉可精確控制圓刀於迫刀時之力度，進而可提升圓刀於進行裁切時之精度者。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供  鈞上深入了解並認同本發明。

請先參閱第1圖及第2圖所示，其係本發明之第一實施例，本發明係一種裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其包含：

一圓刀1，其一側端設置有一側向位移該圓刀1之迫刀裝置2；在一實施例中，本發明配置之圓刀1係可為裁切圓刀機構之上圓刀1，故該裁切圓刀機構係更包含一下圓刀3，且該圓刀1具有一刀面11，而該迫刀裝置2係側向迫抵該圓刀1之刀面11接觸於該下圓刀3；惟其僅係舉例說明，並不以此作為限定，在其他實施例中，本發明亦可將圓刀1配置為裁切圓刀機構之下圓刀，並藉以進行其側向迫刀之工序者；

一力度感測單元4，其係設置於該圓刀1側向位移之路徑處，且該力度感測單元4設有一迫抵裝置5，該迫抵裝置5係迫抵於該圓刀1相對該迫刀裝置2之側端處，且其主要係用以於圓刀1側向破刀之行程中，皆使力度感測單元4可量測到圓刀1受迫刀之力者；

一處理單元6，其係連結於該力度感測單元4，且該處理單元6係設定有一力量值，該力量值係可依據內建或使用者自行設定令圓刀1進行迫刀時，對於進行裁切時較為適當之力值；以及

一回饋控制裝置7，其係耦接於該處理單元6，且連結於該迫刀裝置2及該迫抵裝置5之至少其一者；

藉此，該力度感測單元4係用以量測該迫刀裝置2於抵消該迫抵裝置5之力後施加於該圓刀1之力度，故在一實施例中，力度感測單元4係可為荷重元，以直接的量測其力度之數值；而該處理單元6係依據該力度及該力量值，藉以換算迫刀裝置2或迫抵裝置5或其二者所需之抵掣力度，並據以對應控制該回饋控制裝置7回饋補償於該迫刀裝置2或該迫抵裝置5之至少其一者，使迫刀裝置2施加之力度可均等於該力量值者。

就迫抵裝置5及力度感測單元4之配置而言，在一實施例中，係如第1、2圖所示者，該迫抵裝置5係抵頂於該圓刀1及該力度感測單元4之間，使迫抵裝置5可於一端抵頂於圓刀1，而另一端則係抵頂於力度感測單元4，藉使迫刀裝置2施力於圓刀1進行迫刀之過程中，迫抵裝置5皆抵頂於圓刀1之另一側，且隨迫刀裝置2之施力，其力度將可經圓刀1及迫抵裝置5而傳遞至力度感測單元4，故力度感測單元4將可量測到迫刀裝置2及迫抵裝置5整體而言，對於圓刀1施加之力度，是以，處理單元6藉可據以判定迫刀裝置2需補償力度之時，並經回饋控制裝置7進行其數值分析及轉換，而驅動並回饋補償於該迫刀裝置2者。

而就本實施例所示者，該迫抵裝置5係彈性元件，是以，可知悉者，係可透過配置一基座8，並於基座8設有一凹槽81，而凹槽81內之底部係可配置有該力度感測單元4，而圓刀1亦可配置有對應於凹槽81之凹部12，而迫抵裝置5係可透過設置並抵頂於於凹槽81及凹部12之底部，藉以達致其抵頂之效過，並可防止於迫刀之過程致使迫抵裝置5產生歪斜之情事；而藉此設置，由於當進行迫刀過程中，彈性元件將被壓縮而致彈性力增加，然其彈性力大小相等且方向相反的分別對應施加於力度感測單元4及迫刀裝置2，故力度感測單元4所感測之值，將為迫刀裝置2施加力度之值，而迫刀裝置2在一實施例中係可為氣壓缸，為防止氣壓之輸入，因體積變化以及產生能量耗損等情事而致影響其力度輸出不穩定，故處理單元6將可據以換算迫刀裝置2具體所需輸入氣壓之值，並透過回饋控制裝置7進行數值之轉換，以予調升或調降輸入迫刀裝置2之氣壓，故可知悉者，該回饋控制裝置7係可為轉換器，進而可於迫刀之過程中，其力度能盡可能的恆平於設定之力量值，藉以達致精確控制迫刀側迫力之功效；是以，本發明之設置，將可令圓刀1之側迫力均等於力量值，使提升圓刀1於進行裁切時之精度，亦可防止其側迫力過高而致使其圓刀1磨損或斷裂之情事。

而於本發明之第二實施例中，如第3、4圖所示，該迫抵裝置5’係抵頂該力度感測單元4以迫抵於該圓刀1者，而於此實施例中，一較佳之示例者，係可將迫抵裝置5’亦配置為氣壓缸，是以，如前述者，於本實施例中，係可將迫抵裝置5’施以恆定之迫力以藉由力度感測單元4迫抵於圓刀1，進而令迫刀裝置2推抵圓刀1進行迫刀時，力度感測單元4將可感測到迫刀裝置2於抵消該迫抵裝置5’之力後施加於該圓刀1之力度，並如第一實施例所述者，處理單元6將可據以換算迫刀裝置2具體所需輸入氣壓之值，並透過回饋控制裝置7進行數值之轉換，以予調升或調降輸入迫刀裝置2之氣壓，藉使同樣可達致迫刀裝置2施加之力度可均等於設定之力量值的功效。

續請參閱第5圖所示，其係本發明之第三實施例，其與第二實施例之差異在於，第三實施例係透過迫刀裝置2施以恆定之迫力以迫抵於圓刀1，而透過迫抵裝置5’則係非恆定的迫抵於圓刀1，進而透過降低迫抵裝置5’對圓刀1施加之迫力而以進行迫刀，且於進行迫刀時，力度感測單元4將可感測到迫刀裝置2於抵消該迫抵裝置5’之力後施加於該圓刀1之力度，並如前述者，處理單元6將可據以換算迫抵裝置5’具體所需輸入氣壓之值，並透過回饋控制裝置7進行數值之轉換，以予調升或調降輸入迫抵裝置5’之氣壓，進而藉此達致令迫刀裝置2及迫抵裝置5’整體對於圓刀1施加之迫刀力度均等於設定之力量值者。

在其他實施例中，亦可透過令回饋控制裝置7同時回饋補償於，迫刀裝置2及迫抵裝置5’，藉以調配至令其整體對於圓刀1施加之迫刀力度均等於設定之力量值，惟其僅係舉例說明，並不以此作為限定。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈  鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:圓刀 11:刀面 12:凹部 2:迫刀裝置 3:下圓刀 4:力度感測單元 5、5’:迫抵裝置 6:處理單元 7:回饋控制裝置 8:基座 81:凹槽

第1圖係本發明第一實施例於迫刀前之示意圖。 第2圖係本發明第一實施例於迫刀後之示意圖。 第3圖係本發明第二實施例於迫刀前之示意圖。 第4圖係本發明第二實施例於迫刀後之示意圖。 第5圖係本發明第三實施例於迫刀前之示意圖。

1:圓刀

11:刀面

12:凹部

2:迫刀裝置

3:下圓刀

4:力度感測單元

5:迫抵裝置

6:處理單元

7:回饋控制裝置

8:基座

81:凹槽

Claims (8)

1. 一種裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其包含： 一圓刀，其一側端設置有一側向位移該圓刀之迫刀裝置； 一力度感測單元，其係設置於該圓刀側向位移之路徑處，且該力度感測單元設有一迫抵裝置，該迫抵裝置係迫抵於該圓刀相對該迫刀裝置之側端處； 一處理單元，其係連結於該力度感測單元，且該處理單元係設定有一力量值；以及 一回饋控制裝置，其係耦接於該處理單元，且連結於該迫刀裝置及該迫抵裝置之至少其一者； 藉之，該力度感測單元係用以量測該迫刀裝置於抵消該迫抵裝置之力後施加於該圓刀之力度，而該處理單元係依據該力度及該力量值，以對應控制該回饋控制裝置回饋補償於該迫刀裝置或該迫抵裝置之至少其一者，令該力度均等於該力量值者。
2. 如請求項1所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該該迫抵裝置係抵頂於該圓刀及該力度感測單元之間，而該回饋控制裝置係連結並回饋補償於該迫刀裝置者。
3. 如請求項2所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係彈性元件。
4. 如請求項1所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係抵頂該力度感測單元以迫抵於該圓刀者。
5. 如請求項4所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫抵裝置係氣壓缸。
6. 如請求項1至請求項5中任一項所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該迫刀裝置為氣壓缸。
7. 如請求項1至請求項5中任一項所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，更包含一下圓刀，且該圓刀具有一刀面，而該迫刀裝置係側向迫抵該圓刀之刀面接觸於該下圓刀者。
8. 如請求項1至請求項5中任一項所述之裁切圓刀之迫刀感應回饋控制系統，其中，該力度感測單元為荷重元。

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