刀具刃磨工具中的改进的制作方法
【专利摘要】一种用于对刀具切割装置中的刀具进行刃磨的刃磨工具，该刃磨工具包括第一刃磨表面和第二刃磨表面，其中在刃磨过程中，所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面被交替地施加至所述刀具的相对侧面。
【专利说明】刀具刃磨工具中的改进
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器中的改进以及使用该工业机器的方法。
[0002]在一个形式中，本发明在被应用于特别是计算机控制的刀具切割系统中的图像和/或照片的数字处理和/或数字化时涉及图像处理。
[0003]在另一个形式中，本发明涉及对工业机器特别是刀具切割机器中的刀刃进行刃磨。
[0004]在下文中，针对计算机控制的刀具切割系统的改进来描述本发明比较方便。然而，应该认识到，本发明并不受如此限制，而是可以应用于各种不同的工业机器以及这些工业机器的使用方法。
[0005]具体地说，涉及数字化成像的改进不仅能够被用于改善计算机控制的刀具切割系统中的图像，而且能够被用于需要以数字格式表示真实形状的任何应用。
【背景技术】
[0006]在目前可用的计算机控制的刀具切割系统中，将各种材料切割成期望的形状。在自动刀具切割的正常过程中，将刀具投入到待被切割的材料中。在该投入运动过程中，可以使刀具往复运动或非 往复运动。然后使刀具在与需要的二维形状对应的方向上运动。在切割运动过程中，刀具往复运动以提供切割材料所需的切断动作。为了维持顺畅、有效和精确的切割，刀具必须保持锋利。这通常通过将刃磨工具(诸如磨带或磨石)周期性地施加到刀具刀刃上来实现。
[0007]刀具切割系统的刀具的运动是通过将期望形状编程到切割系统中而计算机控制的。因而，必须将形状以一种能够由控制切割刀具的系统识别的形式来表示。
[0008]典型地，形状可以按如下方式以数字形式表示(产生):
[0009]1.由计算机软件产生(计算机辅助设计CAD)。在许多行业中都使用这种软件，并且软件从一般工程目的变化到针对个性化制造应用(例如家具、服装、鞋类、垫圈、汽车座椅等)设计的专用软件。
[0010]2.数字化一有许多装置可用来将模型件(pattern piece)数字化。为了将模型件数字化，你需要具有一模型(原始的或按比例或不按比例的表示)。一些数字化装置包括:
[0011]?数字化台一这种数字化台是可以将模型放置在上面的台。然后，在该模型搁置在该台上的同时，操作员围绕该模型件进行手动追踪(或单击点)。
[0012]?数字化平台式扫描仪一这种扫描仪可以是类似于通常的办公室桌面扫描仪的扫描仪(经常具有更大规模)。数字图像由计算机软件处理，并且计算机软件将自动确定被扫描的模型的周边形状，该周边形状包括可能代表钻孔和切口的内部标记。
[0013]?馈送式扫描仪一这种扫描仪通常是接收模型件并通过扫描装置供入的扫描仪。结果是所捕获的图像与以上’b)’相同。模型图像由计算机软件处理，并且计算机软件将自动确定被扫描的模型的周边形状，该周边形状包括可能代表钻孔和切口的内部标记。
[0014]?照相机(或其他图像捕获装置)一照相机(或其他图像捕获装置)捕获图像并且图像与以上’ b)’相同，模型图像由计算机软件处理，并且计算机软件将自动确定被扫描的模型的周边形状，该周边形状包括可能代表钻孔和切口的内部标记。。
[0015]3.在某些情况下,可以将形状作为数字图像输入到像illustrator和Corel Draw的程序内并追踪该图像以生成可由现有切割机器使用的模型(数字化)。然而，因为在具有有限尺寸的计算机屏幕上呈现图像，假定待被数字化的形状经常比能够完全在屏幕上显示的大得多，则在进行数字化过程中操作员必须几次重新调整图像的大小和/或重新定位图像。这使得该过程显著变慢，并且由于在进行数字化过程的同时需要操作员在屏幕上手动移动图像以使能够看到图像的新的区域来进行数字化，因此可能还引入操作员误差。
[0016]对于现有刀具切割系统来说存在许多问题，包括但不限于:
[0017]?处理非常小的形状一难以精确地捕获到真实形状； [0018]?手动操作员一由于使用手动向数字捕获系统进行输入而可能引入误差；
[0019]?难以使得非常大的形状适合于现有数字化系统中可用的尺寸；
[0020]?在能够由现有数字化系统适应的形状中缺乏灵活性。
[0021]其他问题与现有刀具切割系统的刀具的刃磨有关。现有技术的大多数自动刀具刃磨系统都驱动自转或旋转的刃磨工具(诸如磨带或磨石)，这些刃磨工具以适合于对刀具进行刃磨的角度与刀具接触。刀具可以是往复运动的或者是静止的。为了对刀具的全部长度进行刃磨，可以使用各种方法。例如，刃磨工具可以沿着静止刀刃的长度运动，或另选地，刀刃的长度可以沿着静止的刃磨工具运动。
[0022]以上提到的现有技术的刃磨系统包括诸如以下的缺点:
[0023]?对刀具刀刃进行刃磨时需要延缓、延迟或暂停切割过程，因而降低了生产率；
[0024]?在刀具刀刃的每侧上的刃磨未必均匀；
[0025]?与刃磨工具的自转有关的设计复杂性，导致由于过度磨损而需要经常维修和更换部件；
[0026]?一些系统不能沿着刀具刀刃的整个切割边缘对刀刃进行刃磨。
[0027]因而，需要改进现有技术的刀具切割系统的操作。
[0028]在整个说明书中，单数形式的措辞“发明人”可以被认为是指本发明的一个(单个)发明人或多于一个(多个)的发明人。
[0029]将认识到，该说明书中的文献、装置、动作或知识的任何讨论都被包括用来说明本发明的背景。另外，该说明书中的讨论都是由于发明人完成和/或对一些相关现有技术问题的认识而产生的。
[0030]此外，该说明书中的任何材料(诸如文献、装置、动作或知识)的讨论都被包括用来在发明人的知识和经验方面说明本发明的背景。因而，任何这种讨论都不应该被认为是承认了在该公开及其中的权利要求的 优先权日:当天或之前任何材料形成了部分现有技术基础或在澳大利亚或其他地方的现有技术内的公知常识。
【发明内容】
[0031]本发明的目的是提供改进的图像数字化。
[0032]本发明的另一个目的是提供改进的真实形状的数字格式的表示。
[0033]本发明的另一个目的是在计算机控制的刀具切割系统中提供改进的真实形状的数字格式的表示。
[0034]本发明的另一个目的是提供刀具切割系统中的改进的刀具刃磨。
[0035]这里描述的实施方式的目的是克服或减轻现有技术系统的以上指出的缺点中的至少一个缺点或至少提供现有技术系统的有用替换。
[0036]在这里描述的实施方式的第一方面中，提供了一种追踪图像以便提供改进的数字化图像的方法(可选地用于计算机控制的刀具切割装置和/或系统)，该方法包括:显示图像的至少一部分；使用户能够通过选择所显示的图像上的至少一个点来追踪所显示的图像的至少一部分；以及将所显示的图像基本定中心在由用户选择的点上。
[0037]尽管该方法优选用来改进计算机控制的刀具切割系统的图像，但该方法也适合于需要数字格式的真实形状的许多应用。例如，可以将各种形状或模型数字化，然后通过喷墨打印机或任何其他类型的绘图仪或打印机记录。
[0038]在这里描述的实施方式的另一方面中，在计算机控制的刀具切割系统中，提供了一种改进的图像追踪设备，该图像追踪设备包括:显示装置，该显示装置适合于显示图像的至少一部分；追踪装置，该追踪装置适合于使用户能够通过选择所显示的图像上的至少一个点来追踪所显示的图像的至少一部分；以及图像定中心装置，该图像定中心装置适合于将所显示的图像基本定中心在由用户选择的点上。
[0039]其他方面和优选形式在说明书中公开和/或在所附权利要求中限定，从而形成了本发明的说明书的一部分。
[0040]本质上，本发明的实施方式来源于意识到了与由计算机控制的刀具切割装置和/或系统使用的图像的追踪联合使用“自动定中心”特征提供了改进的图像数字化，该图像数字化在切割、模型的存储和/或绘制中有用。具体地说，本发明能够使图像的至少一部分参照最后输入的点“自动定中心”。
[0041]此外，本发明可以用来将适合于在CNC切割机上手动或自动切割的模型数字化或者用来绘制模型以手工切割。
[0042]由本发明提供的优点包括如下:
[0043]?在将一些图像或形状数字化的过程中，图像或形状的显示需要放大或缩小，以便能够实现更精确的数字化过程。因为本发明使图像的至少一部分的显示基于最后输入的点而基本定中心，图像的正由操作员数字化的相对直接部分将基本显示在屏幕上。
[0044]?对原始图像进行参考以确保正确的数字化。
[0045]?在模型的尺寸方面对物理数字化平台的尺寸的限制相对较小。
[0046]?不需要数字化平台需要的物理地板空间。
[0047]?不需要为了进行数字化任务而处于数字化平台的物理位置。例如，可以在整个世界以电子邮件形式发送具有尺寸参考的照片图像来进行数字化。
[0048]?照相机成本远远低于数字化平台。
[0049]?照片数字化允许数字图像的捕获和实际的数字化在不同的场所发生。不需要运送物理模型。例如，纽约的消费者可以获取生产所需的模型的数字图像并通过电子邮件将该图像发送到洛杉矶的生产厂家。洛杉矶的厂家可以将该模型数字化和/或追踪该模型，从而其可以也在任何位置由机器进行切割。
[0050]?操作员通过围绕模型追踪或增加点而遵循数字扫描的轮廓，使得操作人员能够确定什么是正确的形状并忽略否则可能使单独操作的软件包混乱的标记。
[0051]?自动化数字扫描需要被数字化的模型和背景之间的对比度，以确定形状，然而对于本发明来说不必如此。
[0052]?自动化数字扫描经常需要清除因为扫描过程拾取了模型上的并不是需要收集的部分模型信息的标记而产生的点，然而对于本发明来说不必如此。
[0053]?避免由于使用多年在现有技术系统中反复使用而对模型件造成损坏或避免可能不正确地产生。
[0054]?使得能够存储或生成图像“库”以供将来参考；以及
[0055]?操作员在数字化过程中能够进行关键决策。
[0056]在整个说明书中，措辞“形状”和“图像”交换使用，但是都指代物品的总体轮廓。物品的边缘是将要利用本发明的系统进行切割或制作孔的位置，以便限定该物品。
[0057]此外，在整个说明书中，显示器或图像的“定中心”或“中心”并不是以绝对精度获得的。基本位于中心附近或接近该中心都被认为在本发明的范围内。
[0058]在这里描述的实施方式的另一个方面中，提供了一种用于对刀具切割装置中的刀具进行刃磨的刃磨工具，该工具包括第一刃磨表面和第二刃磨表面，其中在刃磨过程中所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面被交替地施加至所述刀具的相对侧面。
[0059]所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面可以被同时施加至所述刀具的相对侧面或接连地施加至所述刀具的相对侧面。
[0060]所述刃磨表面邻`近于刀具的侧面相遇而形成刀具刀刃的位置施加至刀具的侧面。每个刃磨表面专门用于刀刃的一个侧面。典型地，在刃磨过程中，刃磨表面沿着刀刃的整个长度经过，一直到刀具的顶端。
[0061]在这里描述的实施方式的另一个方面中，提供了一种使用本发明的刃磨工具对刀具切割装置中的刀具的刀刃进行刃磨的方法，该方法包括如下步骤:
[0062](i)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的第一侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的第二表面，并且随后
[0063](ii)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的所述第二侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的所述第一表面。
[0064]执行步骤(i )和(i i )提供了刃磨工具的“双稳态”动作。可以根据获得期望刀具锋利程度所需而将步骤(i )和(ii )反复进行许多次。
[0065]在优选实施方式中，所述两个刃磨表面形成了大体V形构造。典型地，所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面倾斜相对并可以是平行的。在一个特别优选的实施方式中，该刃磨工具为圆盘形状，所述两个切割表面在该圆盘的周边中形成大体V形的凹部。圆盘例如可以被旋转，从而使得刃磨表面的新的部分在刃磨过程中持续地暴露。
[0066]所述刃磨表面可以包括任何方便的天然或合成材料并且包括材料的组合。例如，所述刃磨表面可以包括由诸如碳化硅(金刚砂)、氧化铝(刚玉)或金刚石之类的硬材料的精细颗粒构成的固结研磨剂。另选地，所述刃磨表面可以包括天然石头。
[0067]典型地，相对于刀具刀刃施加刃磨工具的刃磨表面的角度被最优化以获得最大刀刃锋利度。刀刃和刃磨表面之间的角度越小，刀刃就越锋利，不过将边缘弯曲或碎裂需要的侧面力越小。刀刃和刃磨表面之间的角度是边缘角度。典型地，边缘角度为大约20°。然而，对于非常锋利的刀具来说，该边缘角度可以小到10度。需要粗糙边缘的刀具利用25。或更大边缘角度来进行刃磨。
[0068]优选地，在本发明的刃磨方法中，在步骤(i)和(ii)之间或在这些步骤的随后重复过程中改变边缘角度。更具体地说，在步骤(i)中可以使用第一边缘角度，而在步骤(ii)中可以使用第二边缘角度，所述第一边缘角度和所述第二边缘角度不同。另选地，步骤(i )和步骤(ii)可以都使用第一边缘角度，而随后重复的步骤(i)或步骤(ii)可以使用第二边缘角度。改变边缘角度的能力具有的优点在于，改变研磨的动力学特性，并且可以用来使刀刃锋利度最优。边缘角度可以随机地自动改变或另选地以期望的指定顺序来改变。
[0069]所述刃磨工具可以通过任何方便的方法(包括但不限于惯性、机械、电动或气动方法)来与刀具进行接触和脱离接触。典型地，在不中断自动刀具切割步骤序列的情况下在自动刀具切割过程的操作期间将所述刃磨工具施加至刀具。
[0070]在这里描述的实施方式的另一个方面中，提供了一种使用刀具切割装置切割材料的方法，该方法包括如下步骤:
[0071](i)将所述刀具切割装置的刀具投入待切割材料中；
[0072](ii)在将所述材料切割成期望的二维形状所需的方向上移动所述刀具；
[0073](iii)从所述材料中将所述刀具提起；
[0074](iv)通过如下步骤使用具有第一刃磨表面和第二刃磨表面的刃磨工具对所述刀具进行刃磨:
[0075](iv) (a)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的第一侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的第二侧面，并且随后
[0076](iv) (b)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的所述第二侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的所述第一侧面。
[0077]可以根据需要多次重复切割步骤(i)至(iv)，且在刀刃被提起的同时对刀刃进行刃磨以准备切割下一个形状或下一片材料。步骤(iv)可以在投入步骤(i)的过程中发生，但是更可能在提起步骤(iii)的过程中发生。因而，材料切割过程可以不中断地操作。
[0078]实质上，本发明的刃磨改进的实施方式源自于意识到了将刃磨工具施加至刀具刀刃的角度交替的有利刃磨作用。这通过执行步骤(i )然后执行步骤(ii )而提供了 “双稳态”作用。
[0079]由本发明的刀具刃磨改进提供的优点包括如下:
[0080]一提高了刀具刀刃的锋利度；
[0081]一对刀具刀刃的每个侧面进行均匀刃磨；
[0082]一无需为了刃磨刀具而延缓、中断或暂停切割过程。
[0083]从下文中给出的详细描述本发明的实施方式的应用范围将变得明显。然而，应该理解的是，这些详细描述和具体示例尽管表示了本发明的优选实施方式，但却仅仅是通过例示的方式给出的，这是因为根据该详细描述，在此处公开的精神和范围内的各种改变和修改对本领域技术人员来说都将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0084]通过参照如下结合附图给出的实施方式的描述，本领域技术人员可以更好地理解本申请的优选实施方式和其他实施方式的其他公开、目的、优点和方面，所述实施方式的描述仅仅是以例示的方式给出的，因而不对这里的公开构成限制，在附图中:
[0085]图1示出了与本发明相关的类型的自动刀具切割系统；
[0086]图2示出了由照相机捕获到的数字图像的表示；
[0087]图3示出了图像的比例；
[0088]图4示出了图像的初始追踪；
[0089]图5和图6不出了图像的进一步追踪；
[0090]图7示出了数字化的形状；
[0091]图8示出了在移除背景图像的情况下的追踪；
[0092]图9示出了应用本发明将用于在CNC切割机上进行手动切割的模型数字化或绘制该模型以用于手动切割时的本发明。
[0093]图10示出了相对于刀具的刀刃以一个取向(图1Oa)和另选取向(图1Ob)施加的本发明的切割工具；
[0094]图11示出了本发明的刃磨工具相对于刀具的运动；以及
[0095]图12从不同的角度示出了刃磨程序。
【具体实施方式】
[0096]图1示出了与本发明相关的类型的自动刀具切割系统。在该图示中可以看到切割台I具有可动臂2，在该可动臂2上安装有支承刀具4的切割头3。待切割材料平放在切割台I的表面上，切割头3的下方。该自动刀具切割过程的正常序列包括(I)将刀具投入待切割材料中；(2)在将材料切割成期望二维形状所需的方向上移动刀具；以及(3)将刀具从材料中抬起以准备下一个切割序列。通过周期性地施加表面由比被刃磨的刀刃的表面的成分硬(以莫氏硬度测量)的材料构成的刃磨工具来保持刀具锋利。
[0097]自动刀具切割系统以三维方式运动一切割臂3使刀具在X和Y轴的方向上运动以给出待切割形状的两个尺寸路径。切割头3适合于使刀具4在Z轴的方向上运动并使刀具旋转，使得刀具刀刃的切割边缘相切于或近似相切于期望的待切割形状的路径。当刀具被投入到待切割材料中时，通过切割臂3在X轴和Y轴的方向上的运动使得刀具4可获得切割台的切割表面上的材料。刀具然后将在“所操控的”切向或近似切向方向上运动，从而其遵循所需要的二维形状。在切割过程中，刀具4往复运动，从而提供切割材料所需的切断动作。
[0098]参照图2至9，对二维形状进行参照。然而，本发明不只限于二维形状。
[0099]初始地，例如通过照相机或其他合适的图像捕获装置捕获数字图像，并且将数字图像输入到本发明的系统内。图2示出了由数字照相机捕获的扫描数字图像的表示10。优选地，当该图像被首次扫描时，在默认位置显示“弹性”标尺11。该标尺可以位于任何地方，或者可以有一个被按压以暴露出所述标尺的按钮。
[0100]可以如图3所示来设置图像10的缩放参考。这可以通过横跨所显示的数字图像在屏幕上拖拽标尺线11的端部来实现，由此产生两个参考点(在图3中示出为点12和13)。点12和13之间的距离可以是已知距离，该距离由系统计算或由用户输入。因而，距离和比例可以通过固定标记(固定标记可以手动或自动参考)或缩放标尺来设定。缩放标尺可以被移动到具有已知长度的点。该长度可以被输入(左下)14，并且设定比例。缩放不应该限于手动操作，因为对于比例来说可以自动地设定。
[0101]缩放图像是作为背景输入到本发明中的。可能的是，将图像输入到本发明中，并且在任意稍后时间进行缩放。如图所示，所需要的模型图像现在将通过软件来手动地数字化。
[0102]参照图4，追踪输入图像的过程可以通过用户在第一点I处“单击”，然后在第二点2上“单击”来开始。这用来追踪点I和点2之间的线，该线作为本发明的输入，并作为数字图像的“被捕获的”表示。此外，在点2被“单击”之后，本发明然后相对于点2将所显示的图像基本定中心。
[0103]尽管图中所示的追踪是一系列直线，但是本发明可以追踪点之间的任何形状的线。该线可以是直的、弯曲的或其他形式的，并且/或者可以由用户设定和/或调整。
[0104]参照图5，追踪的过程可以通过用户接着在点3上“单击”而继续。这用来追踪点2和点3之间的线，该线作为本发明的输入，并作为数字图像的“被捕获的”表示。同样，在点3被“单击”之后，本发明然后基本相对于点3将所显示的图像定中心。
[0105]再次，但是参照图6，追踪的过程可以通过用户接着在点4上“单击”而继续。这用来追踪作为本发明的输入的点3和点4之间的线，该线作为数字图像的“被捕获的”表示。同样，在点4被“单击”之后，本发明然后基本相对于点4将所显示的图像定中心。
[0106]这继续进行直到形状已经被数字化，如图7中所示。根据本发明，当图7的图像被追踪时，代表“单击”的点(圆点)15将已经在显示器中居于中心，因而允许用户在图像周围进行追踪，而不必像现有技术所需的的那样手动地移动图像。这可以使图像自动地移动，从而能够将下一个点数字化。
[0107]图8示出了遵循被追踪的图像的轮廓的具有许多圆点的追踪，其中去除了背景图像。
[0108]图9示出了应用本发明将用于在CNC切割机上进行手动切割的模型数字化或绘制该模型以用于手动切割时的本发明。
[0109]现在描述自动定中心特征。可以使用X坐标从0变化到W个像素和Y坐标从0变化到H个像素的2D显示区域(例如计算机屏幕)来显示图像的表示。显示区域的中心被认为对应于坐标(Cx，Cy)单位。像素形式的距离被认为通过每单位S个像素的比例而与真实世界中的距离有关。在一个实施方式中，Cx和Cy采用毫米(mm)，而比例是每单位多少个像素。
[0110]在确定与鼠标单击对应的由像素(Mx，My)表示的真实世界位置时，采用如下逻辑。将对应的真实世界(x，y)坐标认为是从显示区域的中心的成比例的偏移。首先考虑X轴，中心像素位于0.5W(显示区域的宽度的一般)。鼠标单击从该中心的偏移为(Mx - 0.5W)个像素。对应的真实世界距离为(Mx —0.5W)/S mm，并且这是从显示器的已知中心的偏移。类似的推理思路适合于Y轴。因而，对应的真实世界位置(X，Y)为:
[0111]X = Cx+ (Mx - 0.5ff) /S
[0112]Y=Cy+ (My - 0.5H) /S
[0113]在其中My沿着屏幕向下而不是向上增加的一般情形下，用于Y的等式改变为:
[0114]Y = Cy - (My - 0.5H) /S
[0115]在修改鼠标单击的位置的上述确定以提供自动定中心时，通过设定Cx = X，Cy =Y而采用被单击位置(X，Y)作为“中心”点，并且刷新显示器。单击位置现在将出现在显示器区域的中心，准备好用于另一个鼠标单击。
[0116]通过使用本发明而产生的具体产品形状和材料有许多并且各种各样。本发明的范围不应该仅限于该说明书中所图示的那些。
[0117]对于本发明的刀具刃磨的改进，在一个优选实施方式中，刃磨工具20为圆盘状，包括在刃磨工具20的边缘中形成V形凹部的第一刃磨表面22和第二刃磨表面24。刀具26具有第一侧面28和第二侧面30，第一侧面28和第二侧面30汇合而形成待刃磨的刀刃。如图1Oa和IOb中所示，该刃磨工具通过以角度0接合刀具的刀刃而对刀具进行刃磨。本发明的切割工具被示出为以一个取向(图1Oa)和另选取向(图1Ob)施加至刀具的刀刃，并且能够以随机方式或根据预定顺序在这两个取向之间交替。
[0118]具体地说，图1Oa示出了第一刃磨表面22被施加至刀刃的第一侧面28，而第二刃磨表面24被施加至刀刃的第二侧面30。图1Ob示出了第一刃磨表面22被施加至刀刃的第二侧面30，而第二刃磨表面24被施加至刀刃的第一侧面28。根据本发明的刀具刃磨系统的改进基于认识到了如图1Oa到IOb所示的将刃磨工具交替的优点。刃磨工具角度可以随机地或另选地以指定顺序自动地改变。
[0119]图11示出了根据本发明的大体圆盘形状的刃磨工具30相对于具有刀刃34的刀具32的运动。具体地说，图1la示出了在进入材料(未示出)中时的处于下降、切割位置的切割头(未示出)的刀具32。图1lb示出了刃磨工具30围绕轴36旋转并沿着X轴的方向运动以便以期望角度9接合刀刃34的上部以进行刃磨。刀具32然后在Z轴方向上被自动地提起。图1lc示出了处于完全提起位置的刀具32，刃磨工具30已经沿着刀刃34的长度运行。刃磨工具30然后在X轴的方向上运动以从刀刃34分离。图1ld示出了从刃磨工具30分离的刀具32。
[0120]图12从不同角度示出了在刃磨程序中不同时间时的刃磨工具40的位置。图12a示出了相对于刀具44的刀刃42呈角度0的刃磨工具的V形凹部。第一刃磨表面46被施加至刀刃42的第一侧面48，而第二刃磨表面50被施加至刀刃42的第二侧面52。图12b示出了点54，56，在点54，56处，第一刃磨表面46和第二刃磨表面50与刀刃42的相应侧面接触。
[0121]图12c和12d示出了分别在方向y-y’和y’ -y上看的图12a的刀具44。这些视图示出了刀具44的交错刃磨图案(被刃磨区域由沿着刀具44的刀刃42的边缘的斜线表示)。当刃磨工具为圆盘时，优选在其与刀刃接触时进行旋转，从而使得刃磨表面的新的部分在刃磨过程中被连续地暴露。
[0122]尽管已经结合本发明的【具体实施方式】描述了本发明，但将理解的是，本发明能够进行进一步修改。本申请旨在涵盖本发明的、在总体上遵循本发明的原理的任何变型用途或修改，这些变型用途或修改包括落入本发明所属领域内的已知或惯常实践内并且可以应用于以上描述的本质特征的来自本公开的那些方案。
[0123]尽管在不脱离本发明的本质特征的精神的情况下可以以各种形式实施本发明，但是应该理解的是，以上描述的实施方式不是为了限制本发明，除非另有说明，而是应该在如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围内进行宽泛的解释。所描述的实施方式在所有方面都应该被认为是示例性的而非限制性的。[0124]各种修改和等价布置都旨在被包括在本发明和所附权利要求的精神和范围内。因此，所述【具体实施方式】应该被理解为可以实践本发明的原理的许多方式的示例性图示。在随后的权利要求中，功能加装置语句旨在涵盖进行所限定的功能的结构，并且不仅涵盖结构等价物，而且涵盖等价结构。例如，尽管钉子或螺钉可能不是结构等价物，因为钉子采用圆柱形表面将木制件固定在一起，而螺钉采用螺旋表面将木制件固定在一起，但是在紧固木制件的环境下，钉子和螺钉是等价结构。
[0125]本发明的各种实施方式可以以许多不同形式实施，包括供处理器(例如，微处理器、微控制器、数字信号处理器或通用计算机，并且对此来说，可以使用任何商用处理器作为系统中的单个处理器、串行或并行的处理器组来实现本发明的实施方式，作为商用处理器的不例包括但不限于 Merced?、Pentium?、Pentium II?、Xeon ?、Celeron?、PentiumProT\Efficeon?,Athlon?,AMD?等等)使用的计算机程序逻辑、供可编程逻辑器件(例如场可编程逻辑门阵列(FPGA)或其他PLD)使用的可编程逻辑、分立元件、集成电路(例如专用应用集成电路(ASIC))、或包括上述任意组合的任何其他装置。在本发明的示例性实施方式中，用户和服务器之间的全部通信主要都实现为一组计算机程序指令，所述计算机程序指令被转换为计算机可执行形式，并这样存储在计算机刻度介质中，并在操作系统的控制下由微处理器执行。
[0126]实现这里描述的全部或部分功能的计算机程序逻辑可以以各种形式实施，包括源代码形式、计算机可执行形式和各种中间形式(例如由汇编器、编译器、链接器或定位器产生的形式)。源代码可以包括以各种编程语言(例如，目标代码、汇编语言或高级语言，例如Fortran、C、C++、JAVA或HTML)中的任一种实现的一系列计算机程序指令。此外，有几百种可用的计算机语言可以用来实现本发明的实施方式，其中最通常的是Ada、Algol、APL、awk、Basic、C、C++、Conol、Delph1、Eiffel、Euphoria、Forth、Fortran、HTML、Icon、Java、Javascript、Lisp、Logo、Mathematical MatLab、Miranda、Modula-2、Oberon、Pascal、Per1、PL/1、Prolog、Python、Rexx> SAS> Scheme、sed、Simula、Smalltalk、Snobol> SQL、VisualBasic、Visual C++、Linux和XML,这些计算机语言可供各种操作系统和操作环境使用。源代码可以限定和使用各种数据结构和通信讯息。源代码可以采取计算机可执行形式(例如通过解释器)或者源代码可以(例如通过翻译器、汇编器或编译器)转换成计算机可执行形式。
[0127]计算机程序可以以任何形式(例如源代码形式、计算机可执行形式或中间形式)永久地或暂时地固定在有形存储介质中，所述有形存储介质诸如为半导体存储器件(例如RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪速可编程RAM)、磁性存储器件(例如磁盘或硬盘)、光学存储器件(例如CD-ROM或DVD-ROM)、PC卡(例如PCMCIA卡)或其他存储器件。计算机程序可以以任何形式固定在一信号中，该信号可使用各种通信技术(包括但不限于模拟技术、数字技术、光学技术、无线技术(例如蓝牙)、网络技术和互联网技术)中的任一种传输到计算机。计算机程序可以以任何形式分布为具有伴随的打印或电子文档的可移除存储介质(例如紧缩套装软件)、预加载有计算机系统(例如系统ROM或硬盘)、或从服务器或电子公告板通过通信系统(例如互联网或万维网)分布。
[0128]实现这里描述的所有或部分功能的硬件逻辑(包括供可编程逻辑器件使用的可编程逻辑)可以以传统的手工方法设计，或者使用各种工具(例如计算机辅助设计(CAD)、硬件描述语言(例如VHDL或AHDL)、或PLD编程语言(例如PALASM、ABEL或CUPL))以电子方式设计、捕获、模拟或存档。硬件逻辑还可以结合在显示器屏幕中，用于实现本发明的实施方式，所述显示器屏幕可以是分屏显示器屏幕、模拟显示器屏幕、数字显示器屏幕、CRT、LED屏幕、等离子屏幕、液晶二极管屏幕等等。
[0129]可编程逻辑可以永久地或暂时地固定在有形存储介质中，所述有形存储介质例如为半导体存储器件(例如RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪速可编程RAM)、磁性存储器件(例如磁盘或硬盘)、光学存储器件(例如⑶-ROM或DVD-ROM)或其他存储器件。可编程逻辑可以固定在一信号中，该信号可使用各种通信技术(包括但不限于模拟技术、数字技术、光学技术、无线技术(例如蓝牙)、网络技术和互联网技术)中的任一种传输到计算机。可编程逻辑可以分布为具有伴随的打印或电子文档的可移除存储介质(例如紧缩套装软件)、预加载有计算机系统(例如系统ROM或硬盘)、或从服务器或电子公告板通过通信系统(例如互联网或万维网)分布。
[0130]当在该说明书中使用时“包括”和“包含”用来指明存在所阐述的特征、整数、步骤或部件，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、部件或它们的组合。因而，除非上下文明确需要其他情形，否则在说明书和权利要求中，术语“包括”、“包含”应以包含意义而不是排除或穷尽意义来解释，也就是说以包括但不限于的意义来解释。
【权利要求】
1.一种追踪图像以便提供改进的数字化图像的方法，该方法包括如下步骤: 显示图像的至少一部分； 使用户能够通过选择所显示的图像上的至少一个点来追踪所显示的图像的至少一部分； 将所显示的图像基本定中心在由用户选择的点上。
2.根据权利要求1所述的当由计算机控制的刀具切割装置和/或系统使用时的方法。
3.如权利要求1所述的方法，其中在由用户选择的最后的点上进行所述定中心。
4.如权利要求1所述的方法，其中在由用户选择的每个点上进行所述定中心。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中根据如下公式获得所显示的图像的定中心的坐标:
X = Cx+ (Mx — 0.5ff) /S
Y= Cy+ (My — 0.5H) /S 或 Y = Cy — (My - 0.5H) /S 并且通过设定Cx = X和Cy = Y而采用由用户选择的点(X，Y)作为“中心”点。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法,该方法被应用于将用于在CNC切割机上进行手动切割的模型数字化或用来绘制模型以手工切割。
7.在计算机控制的刀具切割系统中，一种改进的图像追踪设备，该图像追踪设备包括: 显示装置，该显示装置适合于显示图像的至少一部分； 追踪装置，该追踪装置适合于使用户能够通过选择所显示的图像上的至少一个点来追踪所显示的图像的至少一部分； 图像定中心装置，该图像定中心装置适合于将所显示的图像基本定中心在由用户选择的点上。
8.如权利要求7所述的图像追踪设备，其中根据如下公式获得所显示的图像的定中心的坐标:
X = Cx+ (Mx — 0.5ff) /S
Y= Cy+ (My — 0.5H) /S 或 Y = Cy — (My - 0.5H) /S 并且通过设定Cx = X和Cy = Y而采用由用户选择的点(X，Y)作为“中心”点。
9.一种能根据权 利要求1至6中的任一项所述的方法操作的计算机控制的刀具切割系统。
10.一种基本如这里公开的根据权利要求1所述的方法。
11.一种基本如这里公开的根据权利要求7所述的图像追踪设备。
12.—种计算机程序产品，该计算机程序产品包括: 计算机可用介质，该计算机可用介质具有包含在所述介质上的计算机可读程序代码和计算机可读系统代码，用以追踪图像以便提供改进的数字化图像供计算机控制的刀具切割装置和/或系统与数据处理系统结合地使用，所述计算机程序产品包括: 位于所述计算机可用介质内的计算机可读代码，该计算机可读代码用于如权利要求1至6中限定的任何一种方法来追踪图像。
13.一种用于对刀具切割装置中的刀具进行刃磨的刃磨工具，该工具包括第一刃磨表面和第二刃磨表面，其中在刃磨过程中所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面被交替地施加至所述刀具的相对侧面。
14.根据权利要求13所述的刃磨工具，其中所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面被同时施加至所述刀具的相对侧面。
15.根据权利要求13所述的刃磨工具，其中所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面形成大体V形的构造。
16.根据权利要求13所述的刃磨工具，其中所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面倾斜地相对。
17.根据权利要求13所述的刃磨工具，其中所述刃磨工具为大致圆盘形状，并且所述第一刃磨表面和所述第二刃磨表面在该圆盘的周边中形成大致V形凹部。
18.使用权利要求13至17中的任一项的刃磨工具对刀具切割装置中的刀具的刀刃进行刃磨的方法，该方法包括如下步骤: (i)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的第一侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的第二表面，并且随后 (ii)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的所述第二侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的所述第一表面。
19.根据权利要求18所述的方法，其中将步骤(i)和(ii )重复一次或更多次。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中在步骤(i)中使用第一边缘角度，而在步骤(ii)中使用第二边缘角度，其中所述第一边缘角度和所述第二边缘角度不同。
21.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(i)和步骤(ii)都使用第一边缘角度，而随后重复的步骤(i )或步骤(ii )使用第二边缘角度。
22.一种使用刀具切割装置切割材料的方法，该方法包括如下步骤: (i)将所述刀具切割装置的刀具投入待切割材料中； (ii)在将所述材料切割成期望的二维形状所需的方向上移动所述刀具； (iii)从所述材料中将所述刀具提起； (iv)通过如下步骤使用具有第一刃磨表面和第二刃磨表面的刃磨工具对所述刀具进行刃磨: (iv) (a)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的第一侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的第二侧面，并且随后 (iv) (b)将所述第一刃磨表面施加至所述刀刃的所述第二侧面，而将所述第二刃磨表面施加至所述刀刃的所述第一侧面。
23.根据权利要求22所述的方法，其中将步骤(i)至(iv)重复至少一次。
24.基本如这里参照图10至12中的任一幅图描述的根据权利要求13所述的刃磨工具。
25.—种基本如这里参照图10至12中的任一幅图描述的根据权利要求18所述的对刀具切割装置中的刀具的刀刃进行刃磨的方法。
26.—种基本如这里参照图10至12中的任一幅图描述的根据权利要求22所述的使用刀具切割装置切割材料的方法。
【文档编号】B24B3/36GK103764342SQ201280036541
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年5月23日
【发明者】约翰·霍洛, 罗斯·凯格 申请人:罗斯约私人有限公司