接触和非接触式基底处理制造技术

公开了用于处理基底的装置和方法。所提出的装置包括接触式和非接触式处理模块以及控制器。控制器识别基底上的要处理的直线和曲线，并使接触式处理模块相对于基底发生位移以处理直线，以及使非接触式处理模块相对于基底发生位移以处理曲线。

Contact and non-contact substrate treatment

Apparatus and method for processing substrates are disclosed. The proposed device includes contact and non-contact handling modules and controllers. The controller identifies the lines and curves to be processed on the substrate, displaces the contact processing module relative to the substrate to process the lines, and displaces the non-contact processing module relative to the substrate to process the curves.

【技术实现步骤摘要】
接触和非接触式基底处理
技术介绍
取决于要生产的印刷和封装材料，诸如纸张、纸板或纸盒的印刷和封装基底材料被处理，以利用折叠线来切割和/或刻划基底。基底处理或切割机器被应用于对印刷和封装材料进行切割和塑形，而如果要由用户对印刷和封装材料进行折叠，也可以利用折叠线来刻划基底。附图说明在下文中参考附图描述了本公开的一些非限制性示例，在附图中：图1示意性示出了其中已经指示出处理线的基底。图2A示意性示出了根据示例的用于处理基底的装置的顶视图。图2B示意性示出了保持单元所支撑的轮型切割机。图2C示意性示出了保持单元所支撑的喷嘴。图3示意性示出了根据另一示例的用于处理基底的装置的顶视图。图4是根据示例的处理基底的方法的流程图。具体实施方式一类基底处理机器为接触式处理机器。在后文中使用术语“接触式处理”表示工艺或机器的机械部分与基底接触的工艺或机器。接触式处理机器可以包括使用切割刀片的一个或多个机械切割机。这样的机械切割机可以具有主体，该主体包括并支撑切割刃，其中主体要经受相应的切割力。因此，机械切割刀片的物理尺寸可能大致取决于处理速度以及被切割的基底的厚度和材料性质。对于较厚的或平铺的瓦楞纸板，与用于较薄且单层的瓦楞纸板的切割刀片相比，一般可以使用更强的并且因此更大的机械切割刀片。轮型辊切机(本文中有时称为“轮型切割机”或“披萨型切割机”)是一种机械切割机并且包括圆形主体，该主体具有沿圆形主体的圆周提供的切割刃。该圆形主体可以绕轴旋转，例如，以滚动通过被切割的基底。这些类型的机械切割刀片经受并向切割刃传递力。然而，机械切割刀片适于在直线方向上沿切割刃滚动，并且因此一般适合切割直线或稍微弯曲的线。披萨型切割机可能不适合切割基底的弯曲的和/或带边缘的轮廓，例如可能被设计成刚性的瓦楞纸板盒。使用具有刀具的切割机切割这样的基底可能暗示有较高的力以及延长的刀具寿命，从而提高了相关联的系统和操作成本。图1示意性示出了其中已经指示出处理(切割和刻划)线的基底。基底100可以包括切割后直线105和曲线110。由于切割设计中包含曲线和边缘，使用披萨型切割机切割这样的形状可能是无法完成的。可以采用具有窄刀具的其它机械切割系统，该刀具在三个维度(XYZ)中进行切割，并且还被配置成以某一角度(θ型切割机)执行切割。即便如此，在较厚的纸板的情况下，切割相对小的曲线也可能是无法完成的。在基底的厚度和/或切割线的形状可能不适合机械切割机时，可以使用非接触式基底处理机器。在后文中使用术语“非接触式处理”表示其中可以没有机械切割部分与基底接触的工艺或机器。例如激光切割系统、高压喷水切割机或液化气切割系统(例如，液化氮气切割系统)的非接触式基底处理系统可以切割纸板或纸盒而不机械接触基底并且不需要旋转切割刀片的切割刃来在基底上施加横向切割力。非接触式基底处理系统可以基本垂直于基底的切割表面引导激光束、液态水喷射或液化气体流，并且因此向纸张、纸板或纸盒中切割出切割线。于是，激光束、液态水喷射或液化气体流可以通过灵活且可调节的方式被引导，以遵循包括边缘和锐利曲线的复杂的切割线图案。激光切割系统典型采用高功率激光器，激光器维护成本较高，并且在切割通过较厚的板时，可能不能保持激光聚焦。高压喷水切割机可以以较高的速度切割很宽范围的材料，从纸张到钢材。然而，对于诸如纸张、纸板或纸盒的封装基底而言，它们可能并不适合，因为它们会将板弄湿。诸如液化氮气切割机的液化气体切割机可能较慢，因为其速度取决于液化气体的产生能力(更高的速度通常使用更多的气体)。液化气体或喷射切割机可以切割厚达30mm的基底。然而，尽管它们可以准确地执行精确的切割(例如，绕着曲线和边缘或小孔切割)，但是对于直线而言，在与接触式(机械)切割机相比时，它们相对较慢。图2A示意性示出了根据示例的用于处理基底的装置的顶视图。装置200包括接触式基底处理模块210、非接触式基底处理模块220和控制器230。接触式处理模块可以包括机械轮型切割机。非接触式基底处理模块可以是高压液化氮气切割机。控制器230可以控制接触式处理模块210的移动和非接触式处理模块220的移动。控制器230可以进一步识别基底上要处理的直线和曲线。于是，控制器可以使机械处理模块210相对于基底发生位移以处理直线，并使液体喷射处理模块220相对于基底发生位移以处理曲线。在操作期间，可以在平台205上布置一个或多个基底201。控制器230可以识别要切割或刻划的基底上的直线和曲线。然后控制器可以向处理模块提供直线和/或曲线的坐标。更具体而言，控制器可以向机械(接触式)处理模块210提供针对直线的坐标，并且向液化氮气(非接触式)处理模块220提供针对曲线的坐标。模块210和220可以沿轴207(例如，水平轴)发生位移。模块210、220的每个都可以分别包括保持单元240、260。每个保持单元都可以包括可以沿第二轴217位移的滑块212。滑块212可以安装于桥214上。桥214可以在轨道216上滑动。保持单元240可以支撑轮型切割机245。图2B示意性示出了由保持单元240支撑的轮型切割机245。轮型切割机245可以包括机械切割刀片247，该机械切割刀片247包括圆形主体，该圆形主体具有沿圆形主体的圆周提供的切割刃。圆形主体可以绕轴旋转，例如，以滚动通过被切割的基底201。因此，如图2C所示，保持单元260可以支撑一个或多个喷嘴270和流体容器280。在该示例中，流体容器280可以包含液态氮气并可以经由流体导管290连接到喷嘴270，流体导管290例如是可以从流体容器280向喷嘴270传递液态氮气的管路、管子或软管。流体容器280和流体导管290可以为喷嘴270提供具有足以使喷嘴270向一片纸张、纸板或纸盒201引导液态氮气的喷射流的压力的液态氮气。为此，例如，流体容器280或流体导管290可以包括泵、阀门或用于在压力下为喷嘴270提供液态氮气的其它装置。通过这种方式，喷嘴270可以提供液态氮气的定向喷射流，以用于切割至少一片纸张、纸板或纸盒201。可以施加更低的压力以向基底201中刻划折叠线。喷嘴270可以具有不同的形状和尺寸，并且可以被布置在与至少一片纸张、纸板或纸盒201相距不同距离处。在图2C例示的示例中，喷嘴270可以布置在与基底201的表面相距大约0.5到2cm距离处，并且喷嘴270的喷孔可以具有大约0.01到0.04cm的直径，但根据本公开，可以应用其它尺寸的喷孔和与表面相距的距离。例如，喷嘴270与基底201的表面相距的相应距离和喷嘴270的喷孔尺寸可以取决于喷嘴270处的液态氮气的压力和被切割的基底201的厚度和材料特性。随着桥212沿轴207移动，轮型切割机例如可以沿水平方向对线进行切割或刻划。对于垂直线，桥214可以保持静止，并且可以使保持单元240沿垂直轴217位移。对于斜线或对角线，桥212和保持单元240两者都可以同时移动。因此，对于曲线，保持单元260可以在液体喷射处理模块220的桥沿轴207移动时进行移动。图3示出了根据另一示例的用于处理基底的装置的顶视图。图3中所示的装置300可以包括可以并行运行的多个(“n”个)非接触式切割机(例如，具有液化氮气切割机的喷嘴)，以及同样可以并行运行的多个(“k”个)轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理基底的装置，包括：接触式处理模块；非接触式处理模块；以及控制器，所述控制器用于识别所述基底上的要处理的直线和曲线，使所述接触式处理模块相对于所述基底发生位移以处理所述直线，使所述非接触式处理模块相对于所述基底发生位移以处理所述曲线。

【技术特征摘要】
2017.03.15 EP 17161207.01.一种用于处理基底的装置，包括：接触式处理模块；非接触式处理模块；以及控制器，所述控制器用于识别所述基底上的要处理的直线和曲线，使所述接触式处理模块相对于所述基底发生位移以处理所述直线，使所述非接触式处理模块相对于所述基底发生位移以处理所述曲线。2.根据权利要求1所述的装置，包括：支撑所述基底的处理表面；第一保持单元，其用于保持和移动与所述基底的表面相距一距离的所述接触式处理模块；第二保持单元，其用于保持和移动与所述基底的表面相距一距离的所述非接触式处理模块。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一保持单元和所述第二保持单元中的每个包括：桥，所述桥包括用于保持相应的处理模块的滑块，其中，所述处理模块能够在与所述基底的表面相距预定义距离处在第一方向上沿所述桥的所述滑块滑动。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述保持单元能够被调节以分别增大或减小所述处理模块和所述基底之间的距离。5.根据权利要求1所述的装置，包括多个接触式处理模块和/或多个非接触式处理模块。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接触式处理模块至少包括轮型切割机。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述非接触式处理模块包括至少一个液态氮气切割机。8.根据权利要求1所述的装置，用于处理包括至少一片纸张、纸板或纸盒的基底，并且其中，处理包括对所述基底进...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·魏斯，
申请(专利权)人：惠普赛天使公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL