專利名稱：用于切割片狀加工材料和在片狀加工材料中制造凹口和孔口的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及切割和在片狀加工材料中制造諸如凹口等孔口，尤其涉及同時切割邊緣和產(chǎn)生凹口以及其他形狀的凹口。
背景技術(shù)：
由多層片狀加工材料切割的圖案塊，尤其是由皮革切割的圖案塊中經(jīng)常具有諸如孔或凹口等孔口。在許多情況下，這些凹口被切割成圖案塊的弧形邊緣。在現(xiàn)有技術(shù)中，切割這些有凹口的圖案塊涉及兩個步驟。通常，首先通過沖孔機(jī)或切割刀片在加工材料中形成凹口，然后使用輪式刀具切割圖案塊的邊緣。切割凹口，尤其是在有很多凹口的情況下，其本身自然成為勞動密集的、耗時的過程。在切割凹口的步驟之后，后續(xù)的切割周邊邊緣的步驟進(jìn)一步增加了由加工材料切割圖案塊所需的時間。
當(dāng)在相同圖案塊中需要一系列不同凹口圖案或不同形狀的凹口時，產(chǎn)生其他困難。當(dāng)這種情況發(fā)生時，需要在手頭擁有并且使用幾種不同的凹口切割工具，以及需要適當(dāng)?shù)夭贾冒伎趫D案。這些步驟會極大地、不利地影響由加工材料切割圖案塊所需的時間量。此外，因?yàn)樾枰鄠€操作，因此出錯的可能性增加。

發(fā)明內(nèi)容
基于前述問題，本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種開切口和切割設(shè)備，該設(shè)備改進(jìn)或克服了現(xiàn)有設(shè)備的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一方面涉及一種用于在片狀加工材料中切割圖案塊并且在片狀加工材料中制造孔口的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括框架，所述框架具有安裝在其上的支撐表面，用于承載至少一層加工材料。支架連接至所述框架，用于響應(yīng)于控制器發(fā)出的指令沿第一坐標(biāo)方向沿著框架來回移動。切割頭安裝至所述支架，用于沿支架在大致垂直于所述第一坐標(biāo)方向的第二坐標(biāo)方向上來回移動。旋轉(zhuǎn)模具可旋轉(zhuǎn)地連接至所述切割頭，至少一個切割工具連接至所述旋轉(zhuǎn)模具。所述切割工具具有與將被形成在所述加工材料上的孔口的形狀相對應(yīng)的成形切割部分。如這里所使用的，術(shù)語“孔口”應(yīng)該寬泛地解釋，既包括孔也包括邊緣凹口。所述旋轉(zhuǎn)模具能夠在工作位置和非工作位置之間移動，其中在工作位置所述至少一個切割工具接合所述加工材料，在非工作位置所述旋轉(zhuǎn)模具離開所述加工材料。在操作期間，當(dāng)旋轉(zhuǎn)模具在工作位置中時，在加工材料中形成成形孔。
優(yōu)選的是，刀具連接至切割頭，用于在工作位置和非工作位置之間移動，其中在所述工作位置所述刀具接合所述加工材料，而在非工作位置所述旋轉(zhuǎn)模具、從而所述刀具離開所述加工材料。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述刀具和所述旋轉(zhuǎn)模具均在所述工作位置中時，所述刀具位于所述旋轉(zhuǎn)模具附近，從而允許響應(yīng)于所述控制器發(fā)出的指令同時對圖案塊進(jìn)行切割和開切口。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)模具連接至位于所述旋轉(zhuǎn)模具和所述切割頭之間的致動器。所述致動器是適當(dāng)?shù)念愋?，諸如但不限于伺服或步進(jìn)電動機(jī)。所述致動器有選擇地轉(zhuǎn)位(index)所述旋轉(zhuǎn)模具以將安裝在所述旋轉(zhuǎn)模具上的切割工具定位在所述加工材料附近。此外，使模具沿加工材料轉(zhuǎn)動將允許具有分離開的孔口的圖案被切割。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)模具適于承載多個切割工具。此外，每個切割工具能夠被可樞轉(zhuǎn)地連接至旋轉(zhuǎn)模具，以在旋轉(zhuǎn)模具被轉(zhuǎn)位時允許模具限定的切割部分旋入或旋出適當(dāng)位置。切割工具能夠被構(gòu)成為每個切割工具切割相同形狀的孔口或不同形狀的孔口或它們的組合。也可以設(shè)置工具變換器，從而在操作期間，不同切割工具能夠被安裝在旋轉(zhuǎn)模具上或者從旋轉(zhuǎn)模具上移除。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以預(yù)定圖案在加工材料上切割孔口的過程能夠被快速、自動地進(jìn)行。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是圖案塊能夠被同時開切口和切割邊緣。


圖1是包括本發(fā)明的切割臺的局部示意圖；圖2簡要示出連接到形成圖1所示切割臺的一部分的切割頭的旋轉(zhuǎn)模具；圖3是旋轉(zhuǎn)模具的實(shí)施例的前視圖，其中沒有切割工具安裝在其上；圖4是圖3所示旋轉(zhuǎn)模具的側(cè)視圖；圖5是能夠安裝在圖3所示旋轉(zhuǎn)模具上的一種切割工具的實(shí)施例的透視圖；圖6是安裝在旋轉(zhuǎn)模具上的復(fù)合切割工具的局部示意圖；圖7示意地示出旋轉(zhuǎn)模具、邊緣切割工具和工具變換器；圖8示意地示出旋轉(zhuǎn)模具和邊緣切割工具；以及圖9示意地示出與形成圖1所示切割臺的一部分的切割頭連接的旋轉(zhuǎn)模具和邊緣切割工具。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，全文用標(biāo)號10表示的切割臺包括框架12和加工材料支撐表面14，所述加工材料支撐表面14適于在其上承載至少一層片狀加工材料16，諸如但不限于皮革或聚乙烯基薄膜。支架18連接至框架，用于沿標(biāo)以“X”的箭頭所示的第一方向進(jìn)行來回移動。切割頭20安裝在支架18上，并且能夠沿著支架18在標(biāo)以“Y”的箭頭所示的第二方向上來回移動。支架18和切割頭20響應(yīng)于控制器21發(fā)出的指令而移動。如以下將詳細(xì)說明的一樣，一對切割工具安裝在切割頭20上，每個切割工具用于實(shí)施不同類型的切割操作。切割工具能夠在工作位置和非工作位置之間移動，其中在工作位置中切割工具接合加工材料16，而在非工作位置中切割工具上升離開加工材料。
如圖2所示，切割頭20包括合適的驅(qū)動器，諸如連接至殼體28的步進(jìn)電動機(jī)26。殼體28能夠在步進(jìn)電動機(jī)26的驅(qū)動下圍繞標(biāo)號29表示的軸旋轉(zhuǎn)。軸29大致垂直于軸31，旋轉(zhuǎn)模具30圍繞所述軸31旋轉(zhuǎn)。具有至少一個安裝在其上的切割工具32的旋轉(zhuǎn)模具30可旋轉(zhuǎn)地連接至殼體28，并且被合適的裝置驅(qū)動，諸如但不限于第二步進(jìn)電動機(jī)34。在所示實(shí)施例中示出為氣壓缸的致動器36安裝至切割頭20并且連接至殼體28，以在工作和非工作位置之間移動殼體。盡管第一和第二步進(jìn)電動機(jī)26和34分別被示出和描述，然而關(guān)于這方面本發(fā)明不限于此，因?yàn)椋诓黄x本發(fā)明的較寬范圍的情況下，對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說已知的適合于本發(fā)明的其他類型致動器，諸如伺服機(jī)等，也能夠用來作替代。對于氣壓缸也一樣，諸如步進(jìn)電動機(jī)、伺服機(jī)或液壓缸等其他類型的致動器能夠用來作替代。
如圖3-5所示，旋轉(zhuǎn)模具30包括凹陷部分38，切割工具40安裝在所述凹陷部分38中。切割工具40限定延伸通過它延伸的孔口42。未示出的緊固件通過孔口42延伸，并且螺紋接合由旋轉(zhuǎn)模具30限定的螺紋孔44。盡管已經(jīng)描述了通過孔口42延伸并且接合螺紋孔44的緊固件，但本發(fā)明不限于此，在不偏離本發(fā)明的較寬范圍的情況下，可以使用諸如錐形鎖、滾珠和棘爪或搭扣配合等其他安裝裝置。此外，盡管已經(jīng)示出和描述了切割工具40，但本發(fā)明不限于此，在不偏離本發(fā)明的較寬范圍的情況下，諸如沖頭等其他類型的工具能夠被用來作替代。
在操作期間，響應(yīng)于控制器21發(fā)出的指令信號，旋轉(zhuǎn)模具30被移動至凹口或孔口將被切割的位置，旋轉(zhuǎn)模具30被轉(zhuǎn)位以將切割工具32定位在加工材料16上方。然后，切割工具32與加工材料16接合，凹口或其他形狀的孔口被切割。
如圖6所示，旋轉(zhuǎn)模具30能夠被構(gòu)造用來安放多個切割工具32。在所示的實(shí)施例中，四個工具保持件46被安裝，用于圍繞樞軸48進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)模具30沿標(biāo)以“A”的箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)時，工具保持件46移至旋轉(zhuǎn)位置(圖中虛線所示)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)模具30沿標(biāo)以“B”的箭頭所示的、大致與“A”方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時，最靠近加工材料的工具保持件46移入切割位置，從而能夠使用安裝在其上的切割工具。盡管在所示實(shí)施例中方向“A”和“B”分別被示出為逆時針和順時針，但本發(fā)明不限于此，工具保持件46能夠被構(gòu)造成以與上述方式相反的方式工作。
如圖7所示，本發(fā)明還可包括用于儲存幾種不同切割工具的工具變換器50。在操作期間，當(dāng)需要不同的或新的切割工具時，致動器52將旋轉(zhuǎn)模具30移至工具變換器50，新的或不同的切割工具被安裝，其中在工具變換器50中，被安裝的切割工具被移除和被儲存。圖7還示出了刀具54，用于沿圖案邊緣進(jìn)行切割。通常，刀具54是圓形的且具有尖銳的刀刃，并且能夠圍繞大致與軸31共軸的軸55旋轉(zhuǎn)，其中旋轉(zhuǎn)模具30能夠圍繞所述軸31旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)模具和刀盤能夠通過殼體28在步進(jìn)電動機(jī)26的驅(qū)動下圍繞軸29的旋轉(zhuǎn)而被安裝。在操作期間，刀具54響應(yīng)于從控制器21發(fā)出的指令接合加工材料，并且通過支架18和切割頭20的運(yùn)動沿切割路徑而被拖動。致動器56在加工和非工作位置之間移動刀具54。
如圖8和9所示，刀具54位于旋轉(zhuǎn)模具30附近的位置，從而在操作期間，能夠沿著所希望的切割線連續(xù)地進(jìn)行切割，同時在加工材料中切割凹口或其他形狀的孔口。與現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器相比，這樣具有增加生產(chǎn)能力的優(yōu)點(diǎn)，在所述現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器中，開切口和切割通常作為分開的操作被進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于在片狀加工材料中切割圖案塊并且制造孔口的設(shè)備，包括框架；安裝在所述框架上的支撐表面，用于在其上承載至少一層片狀加工材料；連接至所述框架的支架，用于響應(yīng)于控制器發(fā)出的指令沿第一坐標(biāo)方向沿著框架來回移動；安裝至所述支架的切割頭，用于響應(yīng)于所述控制器發(fā)出的指令沿大致垂直于所述第一坐標(biāo)方向的第二坐標(biāo)方向沿著所述支架來回移動；可旋轉(zhuǎn)地連接至所述切割頭的旋轉(zhuǎn)模具；連接至所述旋轉(zhuǎn)模具的至少一個切割工具，所述切割工具具有與將被形成在所述加工材料上的孔口的形狀相對應(yīng)的成形切割部分；所述旋轉(zhuǎn)模具能夠在工作位置和非工作位置之間移動，其中在工作位置所述至少一個切割工具接合所述加工材料，在非工作位置所述旋轉(zhuǎn)模具離開所述加工材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括連接至所述切割頭的刀具，用于在工作位置和非工作位置之間移動，其中在所述工作位置所述刀具接合所述加工材料，而在非工作位置所述刀具離開所述加工材料，并且，當(dāng)所述刀具和所述旋轉(zhuǎn)模具均在所述工作位置中時，所述刀具位于所述旋轉(zhuǎn)模具附近，從而允許響應(yīng)于所述控制器發(fā)出的指令同時對圖案塊進(jìn)行切割和開切口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個驅(qū)動裝置，用于在所述加工和所述非工作位置之間移動所述旋轉(zhuǎn)模具和所述刀具。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述至少一個驅(qū)動裝置包括連接至所述旋轉(zhuǎn)模具和所述刀頭并位于兩者之間的第一驅(qū)動裝置，用于在所述工作和非工作位置之間移動所述旋轉(zhuǎn)模具；以及位于所述刀具和所述刀頭之間的第二驅(qū)動裝置，用于在所述工作和非工作位置之間移動所述模切刀具。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述第一和第二驅(qū)動裝置能夠同時或獨(dú)立地被致動。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述至少一個驅(qū)動裝置是步進(jìn)電動機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述至少一個驅(qū)動裝置是氣壓缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述至少一個驅(qū)動裝置是液壓缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)模具圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，并且能夠通過圍繞大致垂直于所述第一旋轉(zhuǎn)軸的第二旋轉(zhuǎn)軸移動所述旋轉(zhuǎn)模具而被導(dǎo)向。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述刀具是限定尖銳周邊邊緣的旋轉(zhuǎn)模具，所述旋轉(zhuǎn)模具可旋轉(zhuǎn)地連接至所述切割頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)模具圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，并且能夠通過圍繞大致垂直于所述第一旋轉(zhuǎn)軸的第二旋轉(zhuǎn)軸移動所述旋轉(zhuǎn)模具而被導(dǎo)向，所述刀具圍繞大致與所述第一旋轉(zhuǎn)軸共軸的第三旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且能夠被圍繞所述第三旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中多個切割工具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)模具上，并且彼此以預(yù)定方式間隔開，從而在操作期間能夠切割孔口的圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述多個切割工具的每一個都可轉(zhuǎn)動地連接至所述旋轉(zhuǎn)模具，用于在切割位置和旋轉(zhuǎn)位置之間移動，在切割位置所述切割工具能夠可操作地接合所述加工材料以在其中切割孔口，在旋轉(zhuǎn)位置所述切割工具不能可操作地接合所述加工材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)模具包括多個成形凹陷，至少一部分所述凹陷具有所述切割工具中的一個，其中，所述切割工具可樞轉(zhuǎn)地安裝在凹陷中，并且當(dāng)所述切割工具在所述旋轉(zhuǎn)位置中時，所述切割工具的刀刃部分鄰接限定所述凹陷的邊緣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括連接至所述框架、所述支架和所述切割頭之一的工具變換器，所述工具變換器適于可拆除地承載至少一個切割工具；所述旋轉(zhuǎn)模具包括承載裝置，用于從所述工具變換器上除去所述至少一個切割工具以及用于可拆除地將它保持在其上；以及其中，所述旋轉(zhuǎn)模具能夠相對于所述工具變換器有選擇地被轉(zhuǎn)位，從而相對于所述工具變換器可操作地定位所述承載裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括位于所述旋轉(zhuǎn)模具和所述切割頭之間的致動器，用于有選擇地轉(zhuǎn)位所述旋轉(zhuǎn)模具，以便將安裝在所述旋轉(zhuǎn)模具上的所需切割工具定位在所述加工材料的加工位置附近。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述致動器是步進(jìn)電動機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述致動器是伺服電動機(jī)。
全文摘要
在用于切割圖案塊并且在片狀加工材料中制造孔口的設(shè)備中，框架(12)具有安裝在其上的支撐表面(4)，用于承載至少一層加工材料。支架(18)連接至所述框架，用于響應(yīng)于控制器(21)發(fā)出的指令沿第一坐標(biāo)方向在框架上來回移動。切割頭(20)安裝至所述支架，并且沿支架在大致垂直于所述第一坐標(biāo)方向的第二坐標(biāo)方向上移動。旋轉(zhuǎn)模具(30)連接至所述切割頭，并且至少一個切割工具安裝至旋轉(zhuǎn)模具。所述切割工具包括對應(yīng)于將要形成在所述加工材料上的孔口的形狀的成形切割部分。在操作期間，旋轉(zhuǎn)模具能夠在工作位置與非工作位置之間移動，其中在工作位置切割工具接合所述加工材料，在非工作位置所述旋轉(zhuǎn)模具離開所述加工材料。
文檔編號B26D5/00GK1671524SQ03817984
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
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