用于由纤维素材料制成的产品的切削机及其相关方法与流程

1.本发明涉及对切削机的改进，所述切削机用于将卷绕材料的圆材(log)或更普遍地由具有一纵向尺寸的纤维素材料制成的产品切削成具有较小纵向尺寸的制品。本发明还涉及对用于切削这些产品的方法的改进。尤其，本文公开的实施例涉及用于切削诸如薄纸的纤维素幅材的圆材、交错折叠的纤维素片材的堆叠或类似物的切削机和方法。


背景技术：

2.在许多工业领域中，为了生产卷绕的幅材的圆材或交错折叠的片材的堆叠，执行操作以生产具有较大轴向尺寸的圆材或片材的堆叠，它们随后被切削成更小的卷或更短的堆叠，即，具有更小轴向尺寸的卷或堆叠以意欲用于包装和销售。这种类型的操作的典型示例在薄纸转换的领域中找到，用于生产卫生纸卷、厨房纸巾、餐巾纸、湿巾、纸巾和类似物。在本领域中，纤维素材料的层由造纸机生产并且被卷绕在母卷轴上。这些纤维素材料的层随后在重绕机中被解绕和重绕以形成圆材，或者在交织器中形成交错折叠的片材的堆叠，其轴向长度对应于由造纸机生产的层的宽度并且等于意欲用于贸易的产品的轴向长度的倍数。
3.切削机用于随后将圆材分成具有较小轴向尺寸的卷以意欲用于包装和销售。这种类型的切削机的示例在us6786808、us5522292、us20120297944、us201900999909、wo2017186520、wo2019016665中公开。类似的机器被用于切削交错折叠的片材的堆叠。
4.用于卷绕的幅材(尤其薄纸)的圆材的切削机典型地包括用于进给待被切削的圆材的向前运动或进给通道以及沿着向前运动路径布置的切削头。圆材的前进典型地借助进给构件获得，所述进给构件例如为推动器构件，所述推动器构件使圆材在间歇的或连续的动作(motion)下沿着进给通道向前运动。切削头包括一个或多个切削刀片，所述一个或多个切削刀片设置有相对于待被切削的圆材的向前运动和设置有切削运动。切削刀片在许多情况下是圆盘刀片，所述圆盘刀片围绕其轴线旋转(切削动作)并且此外设置有循环运动，例如，旋转或枢转动作(向前运动)。枢转或旋转动作通常是圆形的或椭圆形的。通过切削刀片，较大轴向尺寸的圆材被分成意欲用于包装的单个卷。
5.切削刀片经受变钝，并且因此需要频繁的锐磨。切削刀片的锐磨是借助锐磨单元执行的。这种锐磨操作导致切削刀片逐渐侵蚀。就圆盘形切削刀片而言，这意味着切削刀片的直径逐渐减小。当达到最小直径尺寸时，圆盘刀片必须被更换。
6.切削机具有许多运动构件和相关致动器。这些构件和致动器必须根据关于所述机器的操作的多条信息和根据操作参数来被控制和调节。操作条件影响切削刀片的磨损。影响切削机的操作的一些因素或参数是与切削机本身有关的参数。其它参数或因素与待被切削的产品的特征有关，即，是与圆材的特征有关的信息。
7.正确锐磨的切削刀片对于获得机器的恰当操作和高品质的最终产品(卷)较为重要。事实上，具有较钝刀刃的刀片切削效果较差、产生应力和使待被切削的材料局部过热，以及产生损坏最终产品的压缩力，所述最终产品可以永久地变形，从而损害其品质并且可
以导致产品被丢弃。例如，卷或片材的堆叠可以被切掉正方形，即，横向侧倾斜并且不完全垂直于圆材或堆叠的轴线，或者切削的边缘可以具有缺陷，例如，纸上的折痕、凹槽或刻痕。
8.切削条件除了受切削刀片的锋利度的影响以外，还可以受圆盘形切削刀片的直径尺寸的影响。事实上，切削刀片的厚度是可变的，在切削刀片的周边处厚度最小，并且在中心处厚度最大。随着圆盘形切削刀片变得逐渐磨损，其活跃部分的厚度增大，即，穿透待被切削的圆材的部分的厚度增大。这影响切削条件。此外，重复的锐磨操作可以改变圆盘形切削刀片的形状，所述圆盘形切削刀片倾向于失去刀刃的圆形形状。这导致产品的切削出现缺陷并且在切削机上产生振动或动态应力。
9.锐磨导致切削刀片磨损。随着时间的推移，锐磨被重复地执行，但不是被连续地执行。换言之，切削刀片通常不与锐磨单元的砂轮接触。当刀片的刀刃已经磨损到对于高品质切削而言不可再接受的程度时，这些处理在较短时间段内间歇性地操作。在锐磨期间，切削刀片被消耗。因此，切削刀片的持续时间与锐磨频率的增加成比例地减少并且与每个锐磨循环的持续时间的增加(即，砂轮与刀片保持接触的时间的增加)成比例地减少。
10.另一方面，如上所述，切削刀片的恰当锐磨是获得高品质产品所要求的。
11.因此，必要的是在切削刀片的刀刃保持锋利的需要与防止切削刀片过早磨损的需要之间找到正确的平衡。
12.切削机的不同操作参数的调节是一项关键操作，其要求操作员进行频繁的活动(action)。操作员必须具备适当的技能，以便能够根据各种操作条件来调节切削机的操作参数，包括定义待被切削的产品的类型的各种因素。
13.实际上，纸张的圆材可以有许多可变的参数，例如，直径、绕组的硬度或紧密度、相互粘合或胶合并且卷绕的层数、使用的胶水量、是否存在纸板芯、芯的纸板的克重、纸层的克重、用于形成卷绕芯的纸板条数、卷绕芯的直径以及又一些其它参数。
14.切削机通常具有较高生产率，并且对于某些产品而言，甚至可以超过每分钟250次冲程。对于每一单次切削可用的有限时间、对于切削所要求的品质以及所涉及的参数的巨大可变性意味着机器必须频繁地经受复杂的调节，这要求熟练的操作员才能正确执行。


技术实现要素：

15.根据一个方面，提供一种切削机，所述切削机包括待被切削的产品的至少一个进给通道，所述至少一个进给通道与所述产品的纵向延伸部成横向，以获得具有较小纵向尺寸的制品。具体地，所述切削机可以适于切削折叠的交错折叠的片材的堆叠或卷绕的幅材的圆材，在这两种情况下所述幅材典型地由纤维素纤维层制成。用于沿着所述进给通道进给待被切削的产品的构件与所述进给通道相关联。所述切削机还包括至少一个切削刀片，所述至少一个切削刀片适于根据与产品的轴线正交的即与产品的纵向延伸部的方向正交的切削平面而将产品切削成具有较小纵向尺寸的制品。就交错折叠的片材的堆叠而言，所述方向是片材被堆叠的方向。就圆材而言，所述纵向方向是圆材的卷绕轴线的方向。所述切削机还包括锐磨单元和调节系统，所述锐磨单元适于锐磨所述切削刀片。特征在于，所述调节系统适于：在输入中接收关于所述切削机的操作的至少一条信息；并且响应于所述信息提供关于所述切削机的调节命令。
16.在本说明书和所附权利要求书的上下文中，由所述调节系统提供的“调节命令”可
以是由所述调节系统直接地或间接地施加到所述切削机的或其辅助设备的元件、部件、构件或部分的信号，以执行活动，例如，修改操作参数，并且更普遍地，触发事件。在这种情况下，所述调节命令可以自动地促使由所述切削机或由属于所述切削机或与其相关联的部件执活活动。此外，在本上下文中，概念“调节命令”还包括信号，所述信号传达待被设定的参数、待被执行的活动或通常在没有自动执行或实施的情况下在所述切削机上或中、在其部分或构件中或在其辅助设备中必须执行的事件。
17.在第一种情况下，所述调节命令可以是在不需要操作员的活动的情况下直接激活事件的命令。在第二种情况下，所述调节命令可以借助人机界面传达给操作员。然后，操作员将执行对于在机器上或机器中发生事件所需的活动。在第二种情况下，所述调节活动由操作员调解，所述操作员可以相对于由所述调节系统建议的操作来决定是执行所述调节活动、不执行所述调节活动还是修改所述调节活动。
18.总体而言，在接收到关于所述切削机的操作的信息“a”之后，所述信息“a”是由所述调节系统接收到的，所述调节系统生成所述切削机的调节命令“b”作为响应。所述调节命令可以直接地由所述切削机自动地执行。或者，所述调节命令“b”通知给操作员，所述操作员让所述切削机执行所述调节命令“b”。
19.在下文中，将具体地参考一种切削机，所述切削机用于通过根据与卷绕轴线正交的平面的切口来切削具有或不具有芯部的卷绕的幅材的圆材，以生产具有较小轴向尺寸的卷。然而，如前所述，所述切削机可以用于切削其它类型的细长产品，例如，交错折叠的片材的堆叠，以便获得具有较小纵向尺寸的、交错折叠的片材的包形式的制品。
20.在实践中，所述调节系统可以被配置为执行学习或自学习循环，通过所述学习或自学习循环，一个或多个调节信号与由所述切削机获取的特定的各条信息相对应。
21.在本上下文中，如以下将更显而易见的，术语“关于机器的操作的信息”还包括与待被切削的产品相关的信息。
22.根据另一方面，本文公开一种用于切削幅材的圆材或更普遍地纵向细长的产品的方法，所述产品典型地是由用纤维素材料制成的片材构成的产品，或是由纤维素卷绕的幅材构成的产品。所述方法提供以用于制成与所述产品的纵向延伸部正交的切口，以从每个产品获得多个具有较小纵向尺寸的制品。借助上述类型的切削机执行切削。所述方法包括以下步骤：
23.沿着进给通道进给待被切削的产品；
24.使切削刀片相对于所述待被切削的产品循环地运动，所述切削刀片相对于所述待被切削的产品具有向前运动和切削运动；
25.获取关于所述切削机的操作的至少一条信息；
26.借助调节系统，根据关于所述切削机的操作的所述至少一条信息，自动地生成关于所述切削机的调节命令。
27.以下描述了并且在所附权利要求书中限定了根据本发明的方法和机器的进一步的有利特性和实施例，所附权利要求书形成本描述的成一体部分。
附图说明
28.在描述和附图之后将更好地理解本发明，附图说明了本发明的实施例的非限制性
示例。更具体地，在附图中：
29.图1示出切削机和相关的调节和控制系统的示意性侧视图；
30.图2是切削头的放大图；
31.图3a、图3b和图3c示出切削卷的示意性侧视图；
32.图4a和图4b示出切削卷的示意性前视图。
具体实施方式
33.以下对示例性实施例的详细描述参照附图。在不同的附图中的相同的附图标记指示相同的或相似的元件。此外，附图不一定按比例绘制。此外，以下的详细描述并不限制本发明。反而，本发明的范围由所附权利要求书限定。
34.在整个描述中对“一实施例”或“该实施例”或“一些实施例”的引用意味着与一实施例相关地描述的特定特性、结构或元件被包含在所描述的主题的至少一个实施例中。因此，在本描述的各个点中的短语“在一实施例中”或“在该实施例中”或“在一些实施例中”不一定涉及相同的一个实施例或多个实施例。此外，特定特性、结构或元件可以以任何合适的方式被组合一个或多个实施例中。
35.以下详细地描述一种切削机，所述切削机用于切削来自重绕机的、具有或不具有卷绕芯的纤维素卷绕的幅材的圆材。然而，必须理解，在其它实施例中，切削机可以被配置为切削例如来自交错折叠机的交错折叠的片材的堆叠。
36.图1示意性地示出切削机1的主要构件，其中可以结合本文描述的本发明。必须理解，切削机的结构可以不同于本文简要描述的和图示的结构。例如，圆材的向前运动的传动构件和圆盘形切削刀片的传动构件可以不同。圆盘形切削刀片可以具有往复(例如，枢转)动作，而不是如本实施例中的、以下更详细描述的连续的旋转动作。此外，切削机的切削头可以包括多于一个的圆盘形切削刀片。也可以使用非圆盘形切削刀片，例如，带锯刀片。非圆盘形切削刀片可以尤其被指示用于切削具有非常大直径和高紧密度的卷绕的幅材的圆材，例如，工业圆材。
37.本文所示的切削机1包括用p示意性地指示的进给路径，其由一个或多个进给通道2实现，沿着所述一个或多个进给通道2进给圆材l，以便使圆材l被切削来形成卷r，所述卷r的轴向尺寸小于圆材l的轴向尺寸。然后，卷r被进给到未示出的包装机。切削机1被定位在重绕机和其它处理站的下游，所述其它处理站未示出并且对于本领域的技术人员而言是已知的，例如，封尾机、储存单元和类似物。
38.在一些实施例中，切削机1包括切削站3，所述切削站3又包括切削头，所述切削头用5示意性地指示。切削头5可以包括携带一个或多个圆盘形切削刀片的可移动单元7。可移动单元7设置有循环运动，例如，围绕旋转轴线a-a的旋转运动，所述旋转轴线a-a通常可以被大致定向在沿着进给通道2切削圆材l的进给路径p的方向上。如上所述，在其它实施例中，可移动单元7可以设置有往复运动，例如，往复旋转运动或旋转平移(roto-translation)运动。
39.在所示的示例中，切削头5的可移动单元7支撑圆盘形切削刀片9，所述圆盘形切削刀片9围绕其旋转轴线b-b旋转。圆盘形切削刀片9的旋转轴线b-b通常可以被大致定向在轴线a-a的方向上。如本领域的技术人员已知的，存在有这样的切削机，即，在所述切削机中轴
线a-a和轴线b-b彼此不完全平行和/或与沿着待被切削的圆材的进给路径p的进给方向不完全平行。这是由于在本描述中不感兴趣的并且涉及在切削头5与待被切削的圆材l的向前运动之间的相对运动的切削机的各种特征。
40.切削机1可以包括马达，其典型地为电动马达11，所述马达将旋转动作供给到围绕轴线b-b的圆盘形切削刀片9。切削机1还包括另外的马达，其典型地为电动马达13，所述另外的马达供给切削头5的旋转运动并且尤其可移动单元7围绕轴线a-a的循环动作。
41.根据路径p，沿着一个或多个进给通道2的圆材l的进给可以借助环状柔性构件15来获得，例如，链或带，其可以被典型地为马达17的马达驱动。柔性构件15可以包括推动器16，所述推动器16优选地沿着柔性构件15的延伸部以规则的间隔布置，以将每一单个圆材l沿着进给通道推动通过切削站3。
42.有利地，马达11、马达13和马达17可以由中央控制单元19控制，所述中央控制单元19例如为plc、微型计算机、pc或类似物。中央控制单元19可以是仅管理切削机1的中央控制单元，尽管所述中央控制单元19也将能够与转换线的其它站、机器或装置有接口，其中切削机1是所述转换线的一部分。字母“b”指示中央控制单元19与切削机1的多个致动器的通用连接。
43.在一些实施例中，圆材l的向前运动可以是间歇的。在停歇期期间，圆材l被圆盘形切削刀片9切削。在其它实施例中，进给可以是以恒定或可变的速度进行的连续进给。在这种情况下，可移动单元7和/或圆盘形切削刀片9可以设置有沿着路径p的来回运动以切削圆材l，同时圆材l在不停止的情况下沿着进给路径p向前运动。
44.在一些实施例中，可以设置侧保持元件以在切削期间保持圆材l。保持元件可以设置有打开和关闭运动。在这种情况下，保持元件在切削期间关闭以保持圆材l静止，确保更高品质的切削，并且当圆材l必须向前运动时保持元件再次打开。在图1中，保持构件被示意性地表示并且用22指示。优选地，存在有两个保持元件：一个保持元件在切削平面的上游以阻挡圆材l，并且一个保持元件在切削平面的下游以保持圆材l的一部分与圆材分离来形成卷r。用于操作保持构件22的致动系统用22.1指示。
45.中央控制单元19可以被直接地或间接地连接到用20指示的人机界面(hmi)，以接收由操作员经由界面20输入的数据、信息或命令和/或将数据、信息、警报通知、调节命令或类似物传达给操作员。界面20可以包括监视器和用于输入数据或命令的人机交互装置，例如，键盘、鼠标、触摸板、操纵杆或它们的组合或其它已知装置。界面20可以包括可移动装置或与可移动装置通信，所述可移动装置例如为智能手机或平板电脑，或用于增强现实感的眼镜或其它合适装置，所述可移动装置为操作员所配备。
46.此外，中央控制单元19可以与更高级别的控制单元通信和/或与同一级别的一个或多个控制单元通信，所述控制单元是与由切削机1所属的生产线的其它机器相关联。均未示出生产线和相应的控制单元以及更高级别的任何单元，例如，用于监测生产线的计算机。
47.图1示意性地指示具有一个或多个控制单元的数据连接24，所述一个或多个控制单元与其中插入切削机1的转换线有接口或相关联。一般而言，连接24可以提供例如关于待被切削的产品的特性的数据、参数或信息，所述待被切削的产品的特性即为从上游的重绕机进给的圆材l的特性，所述圆材l必须由切削机1分成卷r。
48.尤其在一些实施例中，中央控制单元19可以被提供有以下数据中的一个或多个：
卷绕在圆材l中的幅材的长度；圆材的直径；构成幅材的纤维素层数；关于形成幅材的纤维素材料和关于任何添加剂(例如，湿强度树脂)的信息；幅材的克重；幅材的处理的类型，例如，是否存在压花、印刷、胶合；圆材l的重量；圆材l的卷绕密度或卷绕紧密度，其可以例如基于卷绕的幅材的长度与圆材的直径之间的比率来定义；在圆材l中存在卷绕芯；关于卷绕芯的成分的数据；等等。例如，与卷绕芯的成分有关的数据可以涉及构成该卷绕芯的材料，其典型地为纸板，但是可替代地为塑料或类似物。这些数据还可以涉及一致性，即，卷绕芯的厚度和/或机械强度，或卷绕芯的硬度或剪切强度。关于卷绕芯的一致性的数据可以涉及形成管状芯的螺旋卷绕条的数量，所述螺旋卷绕条典型地为螺旋卷绕的且胶合的纸板条。卷绕芯的一致性数据还可以涉及构成卷绕芯的材料的克重、厚度或其它物理特征。其它数据可以涉及卷绕芯的直径。
49.在本上下文中，广义上与待被切削的产品(圆材l)有关的数据形成关于切削机1的操作的信息。事实上，所述信息确定切削机的行为和/或可以影响切削机的操作。典型地，圆材l的特性、形成圆材l的幅材的特性、形成卷绕芯(如果存在的话)的材料的特性影响由运动构件尤其圆盘形切削刀片9所承受的机械应力。典型地，这些特征也影响圆盘形切削刀片9的磨损并且可以有助于确定必须对圆盘形切削刀片9锐磨的频率和/或必须对圆盘形切削刀片9锐磨的时间。
50.与待被切削的产品(圆材l)有关的数据也可以影响在圆盘形切削刀片与形成圆材l的纤维素材料之间产生的压缩应力。例如，具有更大密度的卷绕圆材l向圆盘形切削刀片9的穿透提供更大的阻力。这也可以与确定最小尺寸相关，所述最小尺寸是在圆盘形切削刀片9需要更换之前由圆盘形切削刀片9可以达到的最小尺寸。
51.图2示出切削头5的可能实施例，并且更具体地示出可移动单元7的可能实施例。在该实施例中，切削头5包括被安装在可移动单元7上的滑动件21，从而能够根据双箭头f21运动，用于以下将被解释的目的。用25示意性地指示的齿轮马达为滑动件21提供根据双箭头f21的运动。该运动的传递可以通过螺纹杆27和螺母螺钉29系统获得，例如，借助循环滚珠螺杆获得。螺母螺钉29可以被约束到滑动件21。
52.在滑动件21上布置有整体上用30指示的锐磨单元，以便当需要时锐磨圆盘形切削刀片9。锐磨单元30可以包括用31和33指示的两个锐磨单元。每个锐磨单元31、33都包括相应的砂轮32。砂轮32被布置成使得每个砂轮都锐磨圆盘形切削刀片9的刀刃的两侧之一。
53.砂轮可以设置有传感器，所述传感器适于检测与圆盘形切削刀片9的接触压力。该传感器可以具有双重目的。首先，检测砂轮在刚安装好的圆盘形切削刀片9上的接触位置。事实上，每次在机器上安装新的圆盘形切削刀片9时，必要的是了解锐磨单元与切削刀片的刀刃之间的相对距离，以便能够随后使锐磨单元30向前运动适于正确地执行锐磨循环的量。其次，测量砂轮对圆盘形切削刀片9的接触力。事实上，过大的力可以损坏圆盘形切削刀片9并且也可以造成不正确的锐磨；这无疑导致切削刀片过度磨损。
54.此外，可移动单元7包括整体上用35指示的联接器，其用于圆盘形切削刀片9。联接器35可以包括借助齿形轮或齿形滑轮39旋转的旋转心轴或轴37，围绕所述齿形轮或齿形滑轮39可以驱动从马达11得到其动作的齿形带41(图1)。
55.在切削机1的正常操作期间，锐磨单元30处于非活跃位置中。在该位置中，砂轮32不与圆盘形切削刀片9接触。这种空闲状态可以通过保持滑动件21与圆盘形切削刀片9的旋
转轴线b-b径向间隔开来获得。当需要圆盘形切削刀片9的锐磨循环时，根据朝向圆盘形切削刀片9的刀刃的箭头f21，齿轮马达25控制滑动件21的径向运动，并且因此控制在其上承载的锐磨单元30的径向运动。这样，砂轮32就与圆盘形切削刀片9的刀刃的两侧接触。接触被维持长达适当的锐磨时间间隔，其可以以下更详细地解释的方式被调节。在锐磨循环结束时，齿轮马达25以根据箭头f21的运动再次使滑动件21远离圆盘形切削刀片9运动。
56.特征在于，切削机1可以配备有多个元件，所述多个元件用于获取关于切削机的操作的信息。用于获取信息的所述元件可以首先包括换能器或传感器，所述换能器或传感器适于检测由切削机1所设有的一个或多个电动马达的电参数。尤其在图1的示意图中，附图标记11.1指示用于检测马达11的至少一个电参数的传感器装置，附图标记13.1指示用于检测马达13的至少一个电参数的传感器装置，并且附图标记17.1指示用于检测马达17的至少一个电参数的传感器装置。传感器装置11.1、13.1和17.1中的一个或多个可以检测例如与由相应的马达吸收的功率有关联的一个或多个参数。尤其，每个传感器装置都可以检测所吸收的电流。在一些实施例中，传感器装置中的一个或多个会能够检测所传递的扭矩。在某些配置中，马达的电参数直接由为马达供以动力的驱动器检测；驱动器位于常见的电气面板中，为简单起见未示出。在这种情况下，驱动器还充当用于获取感兴趣的电参数的传感器装置。
57.切削机1还可以包括一个或多个振动检测装置，其用于检测切削机1的一个或多个构件的振动，例如，承载结构的振动或可移动单元7的振动。在一些实施例中，代替用于检测机械振动的振动检测装置或除了用于检测机械振动的振动检测装置以外，还可以提供用于检测由切削机的构件(例如，麦克风)产生的声振动的振动检测装置。振动检测装置(结构的机械振动和/或声振动)可以例如检测由圆盘形切削刀片9的旋转产生的异常的振动或增大强度的振动，其平衡会根据其磨损而恶化。还能够根据圆盘形切削刀片9的磨损或根据锐磨圆盘形切削刀片9的需要而检测圆盘形切削刀片9与圆材l之间的异常冲击力。
58.纯粹作为示例，在图1中，附图标记51指示用于检测机械振动和/或声振动的通用振动检测装置。尽管该图指示用于检测声振动或机械振动的单个元件，其被附接到切削头5的承载结构，但是必须理解，可以有若干检测装置，即使它们是不同种类的，所述若干检测装置被布置在切削机1的不同位置中，例如，被直接布置在可移动单元7上或布置在切削机1周围。当检测装置处于可移动单元7上时，由此提供的数据可以例如借助蓝牙、wi-fi或其它无线电系统通过无线连接传输。
59.在一些实施例中，可以提供两个或更多个声学检测装置。在更靠近圆材l的切削区之处使用一个或多个声学检测装置，例如，以更精确地记录在切削期间产生的声波；在更靠近砂轮32之处可以使用一个或多个声学检测装置，以更精确地记录在圆盘形切削刀片9的锐磨步骤期间产生的声波。
60.信息获取元件还可以包括一个或多个摄像机，用于获取通过切削圆材l获得的卷r的图像。这些图像允许检查通过切削获得的产品的品质。图1示意性地示出两个摄像机53和55，它们被布置成分别记录通过切削圆材l获得的卷r的侧面图像和正面图像。摄像机53、55的位置纯粹是指示性的。摄像机53、55也可以被放置在相对于切削机1的切削头的一定距离处。图3a、图3b和图3c示意性地表示卷r的侧面图像。更具体地，图3a指示正确切削的卷r的侧视图，而图3b指示在端部处变形的不合格品质的卷的侧视图。图3c示出具有非标准正方
形的切削表面的卷。图4a、图4b示意性地示出带有卷绕芯c的卷r的前视图。图4a示出正确切削的卷r，而图4b示出其中卷绕材料变形和卷绕芯c变形的卷，这是由于不良品质的切削，例如，由于圆盘形切削刀片9的锐磨不足。
61.在一些实施例中，切削机1可以被配备有温度检测装置以用于检测圆盘形切削刀片9的温度。在图1的示意图中，温度检测装置用57指示，并且被布置在可移动单元7上。因此，温度检测装置相对于圆盘形切削刀片9的旋转轴线b-b是静止的。在一些实施例中，温度检测装置57可以包括一个高温计或多个高温计。在其它实施例中，温度检测装置可以包括一个热像仪或多个热像仪。在又进一步的实施例中，可以提供不同种类的温度检测装置(例如，热像仪和高温计)的组合。
62.通常，温度检测装置是一种非接触式装置，其适用于检测圆盘形切削刀片9的温度。优选地，如图1中示意性地指示，温度检测装置被安装在可移动单元7上，但是这不是强制性的。在其它实施例中，温度检测装置可以被安装在固定位置中。当温度检测装置被安装在可移动单元7上时，检测到的数据可以通过旋转接头传输或通过诸如wi-fi或蓝牙系统的无线系统传输。
63.在一些实施例中，温度检测装置可以包括拍摄帧的热像仪，每一帧都包含圆盘形切削刀片9的完整图像。在其它实施例中，温度检测装置可以获取与圆盘形切削刀片9的一部分(例如，圆盘形切削刀片9的分段)有关的数据。按顺序采集的数据可以例如通过编码器与圆盘形切削刀片9的角位置有关联，以重建整个圆盘形切削刀片9的温度曲线。
64.圆盘形切削刀片9的温度可以用作刀片的操作条件的指标。越高的温度指示圆盘形切削刀片9与圆材l之间的摩擦越大，这是切削机的不正确操作的征兆，并且例如是需要执行切削刀片的锐磨循环或需要更换切削刀片的征兆。或者，高温也可以指示对于正在处理的产品的类型来说太高的生产率。例如，以太高的频率切削非常紧凑的圆材可以导致圆盘形切削刀片9过热，从而加速磨损并且降低其使用寿命，对切削的品质产生负面影响。因此，在这种情况下，圆盘形切削刀片9的温度过高可以指示对于那种类型的紧凑圆材来说应当降低操作速度，以便防止刀片过热。
65.通常，可以用上述检测装置中的一个或多个检测的一些操作条件可以指示切削机1的不正确操作并且可以要求调节操作。为此，一个或多个并且优选地全部所述的检测装置被连接到自动调节系统，所述自动调节系统在图1的示意图中用61示意性地指示。调节系统61可以用如下任何软件和硬件系统实施，即，所述任何软件和硬件系统能够获取关于切削机1的操作的信息并且能够响应于该信息提供关于切削机1的调节命令，以便优化其操作。在图1的示意图中，调节系统被表示为与中央控制单元19分离和与其连接的块。然而，此配置不具有约束力。例如，中央控制单元19和调节系统61可以被集成在单个数字系统中，如在图1中用62示意性地指示的。
66.来自与切削机相关联的装置的数据可以由调节系统61或由中央控制单元19获取，并且可以在两个块19和61之间交换。或者，如果提供单个数字系统62，则该单个数字系统可以从与切削机相关联的装置接收数据。同样，调节命令可以由调节系统61发送到中央控制单元19，并且由该中央控制单元19发送到与切削机相关联的单个装置、伺服机构、致动器和其它部件，或者可以由调节系统61直接地发送到与切削机相关联的单个装置、伺服机构、致动器和其它部件。如果提供包含中央控制单元19和调节系统61的所有功能的单个块，则该
单个块可以将调节信号发送到切削机的装置。同样，界面20可以连接到调节系统61或连接到包含块19和块61的功能的单个块，而不是连接到如图1中所示的中央控制单元19。
67.通常，用于控制和调节切削机的软件和硬件配置可以根据一次又一次可用的技术、根据制造商的设计选择以及根据将新的调节功能集成到现有的切削机中的任何需要而变化，所述现有的切削机已经设置有中央控制单元。
68.在图1的示意图中，在调节系统61与单个检测装置之间的连接用附有字母“a”的箭头表示。在所示的示例中，调节系统61与传感器装置11.1、13.1和17.1连接，以接收关于马达11、13和17的一个或多个电参数的信息。此外，调节系统61与摄像机53和55连接，以接收关于通过切削圆材l获得的卷r的形状的信息。调节系统61还提供有与由检测装置51检测的声振动或机械振动有关的信息以及与通过热像仪或其它温度检测装置57检测的圆盘形切削刀片7的温度有关的信息。
69.此外，调节系统61可以接收来自生产线的信息以及来自人机界面20的信息。
70.在一些实施例中，调节系统61是神经网络系统，其可以借助自学习过程或借助操作员学习过程或借助这些过程的组合(机器学习)来创建。通常，作为自学习过程和/或操作员学习的结果，调节系统61变得能够响应于刚收到的信息产生调节命令，以便优化切削机1的操作和/或确定最大速度作为正被处理的产品的函数，即，确定与对圆材l进行的切削的期望品质相对应的最大速度。
71.操作员学习步骤可以简单地通过以常规方式操作切削机1来执行，其中在存在异常情况例如最终产品(卷r)有缺陷、切削刀片9过度磨损、异常振动或类似异常情形的情况下操作员采取活动以纠正切削机1的操作。
72.与现有技术的机器不同，在当前情况下，在学习步骤中，操作员的活动连同来自传感器装置和检测装置的信息一起由调节系统61获取，使得调节系统61“学习”在存在来自切削机1的给定信息的情况下必须执行什么类型的活动。在这种情况下，学习取决于操作员的技能。换言之，调节系统借助来自传感器装置的信息以及借助由操作员采取的调节活动来获取、存储、关联和处理切削机1的参数。
73.有可能在一个或多个操作的切削机上执行学习步骤以创建训练好的调节系统。该训练好的调节系统可以被安装在其它类似的或相同的切削机上，所述切削机将能够在不需要进一步的学习循环的情况下或在更短的学习循环下自动地操作。
74.代替如上所述的学习步骤，调节系统61可以通过自学习步骤来配置。在这种情况下，调节系统61获取关于切削机1的操作的信息，并且当发生异常时，调节系统61执行调节活动并且记录结果。借助迭代的一系列调节，调节系统自学习必须将哪些调节命令传递给切削机1以优化其操作。
75.还将能够使用混合的学习技术，例如，其中调节系统由操作员学习循环部分地训练并且随后地或并行地也执行自学习活动。
76.通常，调节系统61产生调节指令或信号，所述调节指令或信号可以直接地或通过中央控制单元19施加到待被调节的一个或多个元件，以在切削机中或在其辅助装置中引起一事件。然而，这不是唯一可能的操作方法。如下文将阐明的，调节系统61可以被配置为提供调节信号或命令，所述调节信号或命令继而以由操作员调解的方式执行。
77.以下将描述需要由调节系统61进行调节活动的一些可能的操作情况。
78.具有非标准正方形(图3c)的卷的生产可以是在切削期间不正确地保持圆材l的指示。在这种情况下，调节系统可以将调节命令传递给保持构件22的致动系统22.1。可替代地或组合地，为了获得改进的切削，调节系统61可以将调节命令传递给圆盘形切削刀片9的旋转马达11，以便增大旋转速度，即，切削速度。可替代地或组合地，可移动单元7围绕轴线a-a的旋转可以减小，这使得圆盘形切削刀片9通过待被切削的材料向前运动的速度降低。在该后一种情况下，通过减小切削机1的每分钟冲程数，圆材l的间歇进给的时间增加，使得圆材l经受更温和的动态。例如，圆材l的向前运动和制动加速度减小，圆材l的定位被改进并且给予保持构件22更多时间来夹持圆材l。
79.多个操作条件可以要求对锐磨单元进行调节活动。
80.如果振动检测装置51在圆材l的每次切削时检测到噪声或振动的增加，则这可以指示需要执行锐磨循环。因此，调节系统61可以提供锐磨命令和/或调节执行锐磨循环的频率，使得在噪声或振动增加之前执行锐磨。在这种情况下，调节命令作用于齿轮马达25上。
81.如上所述，由于圆盘形切削刀片9具有双圆锥形状，即，两个相对的面具有圆锥形状，所述圆锥形状在顶点处具有广角，因此圆盘形切削刀片9的厚度从周边朝向中心增大。由于重复的锐磨循环，圆盘形切削刀片9的直径减小。因此，切削头5逐渐地朝向进给通道2运动(图1中的箭头f5)，以抵消圆盘形切削刀片9的直径的减小。这促使刀片的活跃部分(即，在切削期间与圆材l相互作用的刀片的部分)的厚度增大。
82.随着圆盘形切削刀片9的厚度增大，这促使圆盘形切削刀片9与待被切削的材料之间的摩擦增大。这种增大导致由马达11所需的功率增加以使圆盘形切削刀片9旋转。调节系统61在输入中接收来自传感器装置11.1或来自马达11的驱动器的信息，并且因此能够验证对于切削圆材所需的功率的增加是否超过限度，超出所述限度的话圆盘形切削刀片9的直径已经变得太小而必须更换刀片。
83.当发生这种情况时，调节系统61可以例如通过界面20向操作员发送警报。也将能够将调节系统61和/或中央控制单元19连接到为操作员所设有的可移动装置，所述可移动装置例如为智能手机或平板电脑，通过所述可移动装置向操作员通知需要改变圆盘形切削刀片9。
84.还可以例如通过由温度检测装置57检测到的温度的异常值来指示需要更换圆盘形切削刀片9。这是由于以下事实，即，刀片与圆材之间的摩擦的增大导致在切削过程中产生的热量增加。
85.在一些情况下，为了克服在更换圆盘形切削刀片9之前由于圆盘形切削刀片9的直径减小而导致的摩擦增大，调节系统61可以向马达17传递命令以在执行切削之前使推动构件16向后运动。这种向后运动允许在切削平面上游的圆材l的部分在圆盘形切削刀片9的推力下稍微向后运动。这样，由圆盘形切削刀片9施加在圆材l的材料上的压力减小，并且结果摩擦也减小了。
86.在一些实施例中，切削机1可以配备有圆盘形切削刀片9的库并且可以被编程以执行圆盘形切削刀片9的自动改变，例如，如在us20190099909中和在同族中的其它专利出版物中所描述的。在这种情况下，调节系统可以发出使圆盘形切削刀片9开始自动更换循环的调节命令。
87.例如，当关于切削机1的操作的信息指示不够锋利时，由检测装置51对噪声或振动
的检测允许调节系统61也执行其它调节活动。当圆盘形切削刀片9撞击待被切削的圆材l时，锋利度不足典型地导致噪声或机械振动增加。当调节系统61通过检测装置51检测到这种情况时，调节系统61可以产生调节命令，所述调节命令增加锐磨时间，所述锐磨时间即为锐磨单元30与砂轮32一起作用于圆盘形切削刀片9的刀刃上的时间。
88.由检测装置51检测到的噪声或振动信号可以由调节系统61处理，分析频率响应和/或根据机器的状态使用其它现有的信号分析方法。在一些实施例中，例如，执行傅里叶变换以发现主要频率，所述主要频率形成与切削机1的精确操作模式有关的信号。切削机1具有识别精确操作模式的一系列机器状态。例如，机器可以处于以下状态之一：
89.‑“
紧急”，即，其中所有马达都被切断动力的状况，
90.‑“
运行”，即，机器正在运行并且正常地切削圆材l，
91.‑“
停机”，即，机器停机，但准备“运行”。
92.显然地，最感兴趣的状态是“运行”，其中还能够识别与在不中断圆材l切削的情况下发生的切削刀片9的锐磨步骤相对应的子状态。例如，在“运行”状态中，在与圆材l碰撞期间，将检测到信号幅度峰值。峰值出现的频率与机器的每分钟冲程数(即，在该时刻下的机器的生产率)的频率大致相同。同样地，在锐磨期间将记录噪声，所述噪声具有与在圆盘形切削刀片9与锐磨单元30之间的接触力有关的振幅和频率。任何操作参数的每次变化或操作条件的变化(例如，圆盘形切削刀片9的逐渐磨损)都导致检测到的信号发生变化，所述信号的异常或差异相对于由调节系统61所学习到的内容可以产生警报或自动调节，所述警报或自动调节适于将检测到的信号恢复到与切削机1的最佳调节相对应的条件。
93.在另一种情况下，通过频率分析以及振动和/或噪声信号的幅度的分析(它们可能与来自摄像机和来自温度检测装置57的数据有关联)，能够检测在锐磨循环之后对圆材l的切削冲击是否产生高绝对值信号，温度是否保持高于正常值和/或切削的品质是否劣化。如先前所解释的，温度的升高与由于圆盘形切削刀片9逐渐磨损而导致的其厚度的增加有关。在这种情况下，调节系统61可以要求或引起圆盘形切削刀片9的更换。
94.在又一种情况下，再次由于可以导致圆盘形切削刀片9的变形的磨损，能够检测切削头5上的增加的振动，所述增加的振动在锐磨循环之后没有减小。已变形或开始变形的切削刀片9也在圆材上造成由摄像机53和55检测到的不完美的切削。尤其，摄像机可以提取已变形的圆材r的几何轮廓，即，与圆材r的外径和/或芯的直径的理论轮廓相比差异了多于给定的量，或者具有带有非标准正方形的或不规则的侧面的切口。马达电流吸收的信号也指示故障。事实上，能够将由马达11和13吸收的电流值的波动主要与由传感器装置51检测到的振动和/或噪声有关联，并且次要与由摄像机53、55和由温度检测装置57检测到的数据有关联。
95.最终，对于每个机器状态而言，能够复制由各种传感器填充(populated)的数据“云”，包括引用的检测装置和摄像机，其数据对应于正确的操作。所述数据中的至少一个的偏差或运动趋势指示操作条件已经改变或正在改变。只要数据落在给定的正确操作空间内，调节系统61就不采取活动，而是监视切削机1。实际上，只要数据在识别刀片的正确且渐进的磨损的方向上运动，调节系统61就不执行任何调节。反之亦然，如果参数开始显著地偏离正常值，则调节系统61采取活动，恢复正确的操作或引起切削刀片9的更换。
96.例如，如果锐磨连同微弱的砂轮切削刀片接触力信号一起产生有限的振动或减弱
的噪声，这意味着切削刀片的磨损使得需要滑动件21朝向旋转轴线b-b运动，从而恢复正确的锐磨。
97.甚至更为重要的是如下情况，即，在锐磨循环之后，由摄像机53和55检测到的圆材r的轮廓不符合标准。在这种情况下，调节系统可以增加锐磨时间，即，砂轮与切削刀片的接触时间，并且通常可以执行将由熟练的操作员执行的操作以恢复正确的切削。
98.在上述的示例中，已经参考了调节系统对切削机1或其零件、装置或附件的作用。这样，就自动地执行调节。
99.然而，如上所述，这不是唯一可能的操作模式。事实上，在可替代的方案中，在已经根据由至少一个传感器检测到的信息计算和处理切削机1的最佳操作参数之后，调节系统61可以将这些参数生成警报或简单地借助在hmi20面板上或可移动装置上的通知，传达给操作员，所述可移动装置为操作员所设有并且经由无线电与调节系统61或与中央控制单元19链接。在这种情况下，操作员可以手动地修改切削机的操作参数，输入由调节系统61计算的那些操作参数。实际上，在这种情况下，一个调节命令或多个调节命令由调节系统61传输给操作员的信号、参数、指令或类似物构成，使得操作员可以执行实际的调节。
100.因此，在这种情况下，调节不是直接地和立即地获得的，因此是借助作用在切削机1或其部分上的调节系统61自动地获得的，但是处于调解模式中。操作员执行由调节系统61“建议”的调节。然而，由调节系统61给操作员的通知在本文中以属于本术语的含义形成了“调节命令”。
101.例如，在调节系统61尚未被完全地校准和尚未被配置为用于操作参数的最佳计算的时间段中，即，例如，在学习步骤期间，这种由操作员调解的操作模式可以是优选的。
102.事实上，众所周知，所有人工智能算法(例如，机器学习或神经网络)都需要时间以使人工智能算法从熟练的操作员那里“学习”或“自学习”，以适应操作模式并且不断发展，直到它们可以计算最佳参数为止。因此，切削机1可以在自动或半自动模式中操作，即，通过界面20计算和建议最佳操作参数，但是给予操作员修改这些参数的可能性，即，最终在机器上实施调节命令。
103.在一些实施例中，或在一些操作步骤中，还将能够组合执行调节命令的两种不同模式。一些调节命令可以在无需操作员的活动的情况下被自动地执行，其它调节命令可以通过操作员的活动以调解模式被执行。通常，直接的和自动的或由操作员调解的调节类型可以随时间而改变，在某种意义上，最初以调解模式执行的某些类型的调节可以以后被直接地和自动地执行，或者反之亦然。例如，当给定类型的调节需要比其它类型更长的学习时间时，会发生第一种情况。例如，如果操作员检测到由调节系统61执行的自动调节没有产生期望的校正并且因此认为后续的调节命令必须由操作员检查和调解，而不是直接地和自动地执行，则会发生第二种情况。
104.当以由操作员调解的方式执行命令时，操作员可以执行如由调节系统61识别和建议的命令。或者，例如，如果操作员认为由调节系统61建议的命令是不合适的，则他可以以不同的方式执行该命令，例如，赋予比通过由调节系统生成的命令所建立的变化更大或更小的变化。可替代地或另外地，操作员可以决定组合第二调节活动，所述第二调节活动不同于由调节系统61建议的调节活动。如果操作员认为由调节系统61生成的命令是不合适的，则可以这样做。
105.在所有情况下，调节系统61可以有利地获取关于由操作员实际执行的调节命令的信息并且记录它们，以便继续学习，目的是改进调节算法。
106.由调节系统61确定的调节活动可以旨在通过对锐磨操作的调节来改进通过切削获得的卷r的特征。圆盘形切削刀片9越锋利并且越高效，则切削卷的品质将越高。通常，通过增大锐磨循环的频率和增加每次锐磨操作的时间来获得更大程度的锐磨。此外，圆盘形切削刀片9的更频繁更换改进了切削产品的品质，如避免了使用具有更大厚度的刀片的部分。
107.尽管如此，一方面改进了最终产品的品质的这些活动具有降低圆盘形切削刀片9的使用寿命的缺点，所述圆盘形切削刀片9是尤其昂贵的可消耗部件。此外，所述圆盘形切削刀片9的更换需要将切削机1关机，可能需要减慢整条生产线的速度，并且结果导致生产损失。
108.因此，在某些情况下，并非优化产品的品质，而是必须优化圆盘形切削刀片9的使用寿命而损害切削卷r的品质。通常，锐磨操作的调节源于在需要降低切削机1的运行成本与改进卷的品质之间的折衷。正常地，对于更高品质的产品而言，更高品质的产品因此可以以更高价格的出售，可以优先考虑产品的品质超过圆盘形切削刀片9的使用寿命并且结果损害运营成本，所述运营成本可以从产品的销售中获得更大的利润。
109.调节系统61可以被配置为使得能够设定切削机1的若干调节模式，所述若干调节模式从以下模式中选择：在圆盘形切削刀片9的使用寿命方面没有限制的情况下优化切削的品质的模式、在不考虑切削的圆材r的品质的情况下优化圆盘形切削刀片9的使用寿命的模式以及优化切削机1的能量消耗的模式。
110.关于其它调节模式可以进行类似的考虑。例如，通常以较低的生产率获得较高品质的切削的产品。例如，已经注意到，在某些情况下，从切削中获得的卷的过度变形可以通过降低切削频率、降低圆材l的进给速度、降低可移动单元7围绕旋转轴线a-a的旋转速度来弥补。这些调节活动导致生产力下降。
111.因此，在这种情况下，调节系统也能够是可编程的，对于优先考虑两个矛盾要求中的一者或另一者的活动而言：最大生产力；最终产品的最高品质。在这种情况下，也能够设定优先考虑这两个矛盾要求中的一者或另一者的调节，选择性地更加重视生产力而损害最终产品的品质，或者更加重视品质而损害生产力。
112.因此，一般而言，调节系统61可以被配置为允许在两个或更多个操作模式之间有选择性的设定。在这种情况下，调节系统将适于被选择性地设定为根据所述至少一条信息和根据调节模式生成调节命令，所述调节模式可选择为优先考虑至少两个不同的操作要求中的一者或另一者。
113.例如，可以通过为机器的不同操作参数设定或多或少严格的容忍区间来获得调节系统的不同操作模式之间的这些选择。例如，为了相对于产品的品质优先考虑切削刀片的使用寿命，能够设定调节系统61，使得调节系统61认为可接受卷的某一变形水平，所述某一变形水平大于在优先考虑品质来调节的情况下认为可接受的水平。
114.另外相对于切削机的单个部件的操作参数提供给调节系统61的上述信息(例如，与卷绕的幅材的特征有关以及与卷绕芯的存在有关和与卷绕芯的特征有关的信息)可以是有用的，以促进调节系统61的学习或自学习步骤以及调节操作两方面。例如，卷绕芯的存
在、更大的圆材卷绕密度或更大的圆材直径是导致锐磨循环的频率增加的因素。反之亦然，具有较低卷绕密度的圆材、没有芯部的圆材或具有较小直径的圆材意味着要求较低频率的锐磨操作。所有这些信息对于中央控制单元19即对于调节系统61或对于集成系统62是已知的，如可以由用于生产卷r或其它最终产品的转换线的其它机器传达所有这些信息。事实上，由转换线生产的每个产品的特征都在于其自己的“配方”，即，用于生产最终产品所必要的所有信息。
115.基于以上讨论的调节的示例，在造纸机械的领域中，尤其在用于切削薄纸的或其它纤维素材料的圆材的切削机的领域中，技术人员可以确定借助所描述的调节系统61可以实施的多个进一步的调节准则。一般而言，借助调节系统61，能够通过初步学习或自学习步骤，根据与切削机1的操作有关的多个输入信息自动地调节切削机，在输出中提供一个或多个调节命令，所述一个或多个调节命令作用于切削机的一个或多个设备、装置、元件或组件上，或者所述一个或多个调节命令被提供给操作员，使得它们可以在切削机上被实施。