一种自动化镜片剪切机的制作方法

本发明涉及镜片剪切机技术领域，特别是涉及一种自动化镜片剪切机。

背景技术：

在光学镜头和摄像模组等产品的生产过程中，会用到注塑镜片；镜片通过嵌件注塑的方法，形成类似于“树”的辐射形状的注塑件；注塑件包括主干和分支，镜片位于分支的末端处；镜片的周围包覆注塑料形成注塑镜片。使用时，需要将注塑镜片进行剪切，即从分支的末端上剪切下来，然后再进行后续的加工；通常，注塑镜片需要人去剪切；剪切的效率受到人的熟练程度的影响；并且无法保证作业的均一性，因此，需要提供一种剪切机，而普通的剪切机剪切精度不高，容易损坏产品，操作过程中需要人工移送料，人工检测等，工作效率较低，且刀片无法自动调整，导致加工的次品率较高。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种自动化镜片剪切机，以克服现有技术中镜片剪切机剪切精度较低、刀片位置无法自动调节以及无法自动运送物料的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化镜片剪切机，包括工作台以及安装在所述工作台上的送料机构、上料机构、剪切机构、移料机构以及叠料机构；所述工作台上设有取料工位、上料工位和加工工位，所述送料机构中的第一气爪用于将所述取料工位处的镜片原料运送至所述上料工位处，所述上料机构中的第二气爪用于将所述上料工位处的镜片原料夹取至所述加工工位上；所述剪切机构中的刀片将所述镜片原料上的镜片切下后，所述移料机构中的镜片提取机用于将所述镜片移动到所述叠料机构的料盘中，所述料盘放满所述镜片后，所述叠料机构中的传动气缸将所述料盘拉动至叠料架处进行叠放。

进一步的，所述送料机构包括垂直气缸、横向气缸和竖向气缸，所述取料工位位于所述垂直气缸的最上方；所述垂直气缸上安装有取料气缸，所述取料气缸上安装有原料架，所述垂直气缸带动所述取料气缸上升到所述取料工位处，所述取料气缸上顶，使所述镜片原料固定在所述原料架上；所述镜片原料上设有多个分支，所述原料架上设有与所述分支对应的定位槽，所述分支定位在所述定位槽内；所述垂直气缸上还安装有第一检测装置，取料完成后，所述垂直气缸带动所述原料架归位，所述第一检测装置检测原料架处有无镜片；所述横向气缸上安装有第一升降气缸和所述第一气爪，所述第一升降气缸带动所述第一气爪下降后，所述第一气爪夹取所述镜片原料，所述横向气缸带动所述第一气爪移动到所述竖向气缸上方，所述竖向气缸上对应安装有所述原料架，所述第一气爪将所述镜片原料放置到所述原料架上，所述竖向气缸将所述原料架传送至所述工作台的上料工位处。

进一步的，所述上料机构包括加工台和夹料台，所述加工台上等间距地设置有多个加工工位，所述加工工位上安装有多个所述原料架以及与所述原料架对应的第一伺服电机，所述第一伺服电机可根据所述分支的间隔角度多次带动所述原料架转动，从而实现所述镜片原料在所述加工工位上的多次加工；所述工作台上安装有支架，所述支架上安装有横向滑台，所述夹料台固定在所述横向滑台上；所述夹料台上安装有第二升降气缸，所述第二升降气缸连接移料气缸，所述移料气缸上安装有多个所述第二气爪，所述第二升降气缸可带动所述移料气缸以及所述第二气爪升降，所述移料气缸可带动所述第二气爪横移，横移过程中所述第二气爪将所述上料工位处的镜片原料夹取到加工工位上。

进一步的，所述剪切机构包括本体、电机以及可滑动地安装在所述本体上的上剪切组和下剪切组；所述电机上安装有轮盘，所述轮盘上设有偏心的弧形槽，所述上剪切组和所述下剪切组上均安装有与所述弧形槽对应的凸轮轴，所述电机带动所述轮盘转动时，所述弧形槽带动所述凸轮轴运动，使得所述上剪切组与所述下剪切组逐渐合并；所述上剪切组和所述下剪切组之间安装有复位弹簧，所述上剪切组和所述下剪切组上均安装有刀片、加热装置和温控装置；剪切时，所述加热装置加热刀片，当达到额定温度时，所述温控装置停止所述加热装置，所述刀片将所述镜片原料上的镜片切下，所述复位弹簧带动所述上剪切组与所述下剪切组复位；剪切完毕后，所述第一伺服电机带动所述原料架转动额定角度后，进行多个所述分支上镜片的剪切，再由所述第二气爪将前一个所述加工工位处的镜片原料夹取至下一加工工位处，以进行镜片剪切。

进一步的，所述剪切机构安装在第一驱动气缸上，所述第一驱动气缸连接第二伺服电机；所述剪切机构的一侧还安装有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸上安装有第三气爪，所述第三气爪下方安装有第三升降气缸，所述第三升降气缸上安装有第二检测装置；所述第二驱动气缸推动所述气爪至所述刀片处，所述第三气爪夹住所述镜片，剪切完毕后，所述第二检测装置对所述镜片进行检测，根据检测后的偏差度，所述第二伺服电机带动所述第一驱动气缸运动，所述第一驱动气缸带动所述剪切机构移动，从而调节所述刀片的剪切精度。

进一步的，所述横向滑台下方安装有竖向滑台，所述移料机构中的第四升降气缸安装在所述竖向滑台上；所述第四升降气缸上安装有所述镜片提取机和定位相机；所述第四升降气缸带动所述镜片提取机下降后吸取所述镜片，所述横向滑台与所述竖向滑台带动所述第四升降气缸移动至所述料盘上方，所述定位相机定位所述移料机构后，所述第四升降气缸带动所述镜片提取机下降后将所述镜片放置到所述料盘上。

进一步的，所述叠料机构包括移料台、所述传动气缸以及所述叠料架；所述移料台上放置有托盘，所述料盘固定在所述托盘上，所述托盘上设有定位孔，所述传动气缸上安装有多个与所述定位孔对应的定位气缸；所述定位气缸上顶后固定所述托盘，所述传动气缸带动所述托盘在所述移料台上滑动；所述叠料架的下方安装有第五升降气缸，所述第五升降气缸上固定有升降台；所述叠料架上安装有上料架和下料架，所述下料架与所述移料台的端面水平，所述上料架和所述下料架通过第三驱动气缸连接所述叠料架；所述托盘拉动至所述下料架后，所述第三驱动气缸带动所述所述下料架收缩，所述第五升降气缸通过所述升降台带动所述托盘上升至所述上料架下方，所述上料架同理收缩后，所述托盘继续上顶后叠放在一起，所述上料架复位后固定所述托盘。

(三)有益效果

本发明一种自动化镜片剪切机，包括送料机构、上料机构、剪切机构、移料机构以及叠料机构，通过送料机构和上料机构可以实现镜片原料的自动化运输，剪切机构中的刀片位置可根据剪切后镜片的偏差度自适应地调整，提高了剪切机构的精度，且该剪切机构通过凸轮结构实现了刀片之间的限位，避免刀片磨损，移料机构可精确地将剪切后的镜片自动摆放到料盘上，再通过叠料机构将这些料盘自动叠放，实现了自动化料盘回收与更换，该设备的整体加工效率高，且为全自动加工，省去了大量劳动力，同时精确度高、使用寿命长。

附图说明

图1为本发明一种自动化镜片剪切机的立体图；

图2为本发明一种自动化镜片剪切机的送料机构中垂直气缸的立体图；

图3为本发明一种自动化镜片剪切机的送料机构中横向气缸的立体图；

图4为本发明一种自动化镜片剪切机的送料机构中竖向气缸的立体图；

图5为本发明一种自动化镜片剪切机的上料机构中加工台的立体图；

图6为本发明一种自动化镜片剪切机的原料架和镜片原料立体图；

图7为本发明一种自动化镜片剪切机的上料机构中夹料台立体图；

图8为本发明一种自动化镜片剪切机的剪切机构立体图；

图9为本发明一种自动化镜片剪切机的剪切机构另一视角立体图；

图10为本发明一种自动化镜片剪切机的剪切机构、检测装置和移料机构立体图；

图11为本发明一种自动化镜片剪切机的第一驱动气缸与剪切机构立体图；

图12为本发明一种自动化镜片剪切机的第三气爪与剪切机构立体图；

图13为本发明一种自动化镜片剪切机的移料机构立体图；

图14为本发明一种自动化镜片剪切机的叠料机构立体图；

图15为本发明一种自动化镜片剪切机的叠料机构隐藏托盘后立体图；

图16为本发明一种自动化镜片剪切机的叠料机构另一视角立体图；

图17为本发明一种自动化镜片剪切机的叠料机构中叠料架立体图；

图18为本发明一种自动化镜片剪切机的叠料机构中托盘立体图。

其中：1为工作台、2为镜片原料、3为第一气爪、4为第二气爪、5为刀片、6为镜片、7为镜片提取机、8为料盘、9为传动气缸、10为叠料架、11为垂直气缸、12为横向气缸、13为竖向气缸、14为取料气缸、15为原料架、16为第一检测装置、17为第一升降气缸、18为加工台、19为夹料台、20为第一伺服电机、21为第二升降气缸、22为移料气缸、23为本体、24为电机、25为上剪切组、26为下剪切组、27为轮盘、28为弧形槽、29为凸轮轴、30为复位弹簧、31为定位槽、32为加热装置、33为温控装置、34为第一驱动气缸、35为第二伺服电机、36为第二驱动气缸、37为第三气爪、38为第三升降气缸、39为第二检测装置、40为支架、41为横向滑台、42为竖向滑台、43为第四升降气缸、44为定位相机、45为移料台、46为托盘、47为定位孔、48为定位气缸、49为第五升降气缸、50为升降台、51为上料架、52为下料架、53为第三驱动气缸、54为分支。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参阅图1～图18，为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化镜片剪切机，包括工作台1以及安装在工作台1上的送料机构、上料机构、剪切机构、移料机构以及叠料机构，其中剪切机构共有四个，分别安装在上料机构的两侧，移料机构与叠料机构均为两个，同样分别设置在上料机构两侧；工作台1上设有取料工位、上料工位和加工工位，送料机构中的第一气爪3用于将取料工位处的镜片原料2运送至上料工位处，上料机构中的第二气爪4用于将上料工位处的镜片原料2夹取至加工工位上；剪切机构中的刀片5将镜片原料2上的镜片6切下后，移料机构中的镜片提取机7用于将镜片6移动到叠料机构的料盘8中，当料盘8放满镜片6后，叠料机构中的传动气缸9将料盘8拉动至叠料架10处进行叠放。

参阅图2～图4，送料机构包括垂直气缸11、横向气缸12和竖向气缸13，其中垂直气缸11的顶端为取料工位；垂直气缸11上通过连接板安装有取料气缸14，该取料气缸14上安装有原料架15，原料架15可用于定位镜片原料2，垂直气缸11上还安装有第一检测装置16，用于检测原料架15上是否摆放有镜片原料2；横向气缸12上安装有第一升降气缸17和第一气爪3，竖向气缸13上对应安装有原料架15；工作时，垂直气缸11带动取料气缸14上升，取料气缸14顶出原料架15后，外部机械手上的镜片原料2放置到原料架15上，垂直气缸11带动原料架15归位至第一检测装置16处，第一检测装置16检测到原料架15上放置有镜片原料12时，横向气缸12上的第一升降气缸17下降，第一气爪3夹取镜片原料后，由横向气缸12带动第一气爪3移动至竖向气缸13上方，第一气爪3松开后将镜片原料2放置到竖向气缸13上的原料架15上，竖向气缸13将原料架15传送至工作台1的上料工位处，完成送料过程。

参阅图1、图5、图6和图7，上料机构包括加工台18和夹料台19，加工台18上等间距地设置有多个加工工位，本实施例中，加工工位的具体数量为4，每个加工工位上包括原料架15以及与原料架15对应的第一伺服电机20，镜片原料2上设有多个分支54，同时原料架15上设有与该分支54对应的定位槽31，该镜片原料2通过定位槽31定位在原料架15上，其中分支54的具体数量为8，每个分支54上设有多个镜片6，该第一伺服电机20可带动原料架15按照每次45°的角度转动4次；工作台1上安装有支架40，支架40上安装有横向滑台41，夹料台19固定在横向滑台41上；夹料台19上安装有第二升降气缸21，第二升降气缸21连接移料气缸22，移料气缸22上安装有多个第二气爪4，本实施例中第二气爪4的数量为5个，分为对应4个加工工位与1个上料工位；工作时，移料气缸22带动第二气爪4向前一个加工工位移动，其中第一个第二气爪4移动至上料工位上方，第二气爪4运行后夹住上料工位以及各个加工工位上的镜片原料2，第二升降气缸21带动移料气缸22上升，移料气缸22再次移动复位后，各个第二气爪4将镜片原料2放置到下一个加工工位处，本实施例中，最后一个加工工位后方还设有废料箱，最后一个第二气爪4将最后加工工位处加工完毕的镜片原料2夹取至废料箱中丢弃。

参阅图8和图9，剪切机构包括本体23、电机24以及可滑动地安装在本体23上的上剪切组25和下剪切组26；该电机24上安装有轮盘27，轮盘27上设有偏心的弧形槽28，上剪切组25和下剪切组26上均安装有与弧形槽28对应的凸轮轴29，该凸轮轴29与弧形槽28匹配，由于弧形槽28为偏心槽，该凸轮轴29沿弧形槽28滑动时会带动上剪切组25和下剪切组26移动靠拢，实现剪切过程；上剪切组25和下剪切组26之间安装有复位弹簧30，该复位弹簧30用于在剪切完成后带动上剪切组25和下剪切组26复位；上剪切组25和下剪切组26上均安装有加热装置32、温控装置33以及刀片5，工作时，电机24带动轮盘27转动，凸轮轴29带动上剪切组25和下剪切组26靠拢后，上下刀片5贴合在镜片6处，加热装置32加热刀片5到额定温度后，温控装置33停止加热装置32，刀片5将镜片原料上的镜片6切割，其中原料架15按照每次45°转动4次，而每个分支54上设有4个镜片6，本实施例中，各个加工工位处均对应安装有剪切机构，其中一三工位的右侧设有两个剪切机构，二四工位的左侧设有两个剪切机构；各个加工工位上的刀片5随着原料架15的转动剪切4次，剪切完毕后的镜片原料2移动至下一加工工位处进行剪切。

参阅图1、图10、图11、图12和图13，各个剪切机构均对应安装在第一驱动气缸34上，第一驱动气缸34连接第二伺服电机35，通过第二伺服电机35带动第一驱动气缸34运行，从而带动整个剪切机构移动；剪切机构的一侧还安装有第二驱动气缸36，第二驱动气缸36上安装有第三气爪37，第三气爪37下方安装有第三升降气缸38，第三升降气缸38上安装有第二检测装置39，剪切机构剪切之前，第二驱动气缸36将第三气爪37推动到刀片5处，第三气爪37运行夹住镜片6，剪切完毕后，第三气爪37复位后，第三升降气缸38带动第二检测装置39上升后对镜片6进行检测，检测完毕后第二伺服电机35带动第一驱动气缸34移动，以调整剪切机构的位置，使刀片5剪切镜片6的精度提高；横向滑台41下方安装有竖向滑台42，移料机构中的第四升降气缸43安装在竖向滑台42上；第四升降气缸43上安装有镜片提取机7和定位相机44；第二检测装置39检测完毕后，第四升降气缸43带动镜片提取机7下降后吸取第三气爪37上的镜片6，横向滑台41与竖向滑台42带动第四升降气缸43移动至料盘8的上方，定位相机44进行移料装置的定位，定位完成后镜片提取机7将镜片6摆放到料盘8上。

参阅图14～图18，叠料机构包括移料台45、传动气缸9以及叠料架10，本实施例中，移料台45与叠料架10均由左右部分组成，且左右结构相同；移料台45上放置有托盘46，料盘8固定在托盘46的各个摆放位上，托盘46上设有定位孔47，传动气缸9上安装有多个与定位孔47对应的定位气缸48；其中托盘46与定位气缸48的数量为两个，定位气缸48上顶后通过定位孔47定位前后的托盘46，传动气缸9拉动托盘46沿移料台45滑动；叠料架10的下方安装有第五升降气缸49，第五升降气缸49上固定有升降台50；叠料架10上安装有上料架51和下料架52，该下料架52与移料台45的端面水平，托盘46可滑动到下料架52上，上料架51和下料架52通过第三驱动气缸53连接所述叠料架10；升降台50上可摆放未添加镜片6的托盘46以及料盘8，当装满镜片6的托盘46被拉动到下料架52后，第五升降气缸49将升降台50上顶至托盘46下方，第三驱动气缸53拉动上料架51和下料架52向两侧移动，托盘46继续上升后叠放，叠放完毕后第三驱动气缸53带动上料架51归位以固定上方装满镜片6的托盘46，升降台50下降后带动未装镜片6的料盘到下料架52处，第三驱动气缸53带动下料架52归位固定托盘46，升降台50继续下降后归位。

本发明一种自动化镜片剪切机，包括送料机构、上料机构、剪切机构、移料机构以及叠料机构，通过送料机构和上料机构可以实现镜片原料的自动化运输，剪切机构中的刀片位置可根据剪切后镜片的偏差度自适应地调整，提高了剪切机构的精度，且该剪切机构通过凸轮结构实现了刀片之间的限位，避免刀片磨损，移料机构可精确地将剪切后的镜片自动摆放到料盘上，再通过叠料机构将这些料盘自动移动至叠料架处，由下方的气缸完成料盘的叠放，加工完毕的料盘可多层叠放，无需高频率的更换料盘，且下方可以放置多个未加工的料盘，实现了自动化料盘回收与更换，该设备的整体加工效率高，且为全自动加工，省去了大量劳动力，同时精确度高、使用寿命长。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。