一种超薄软材自动裁切植入装置及方法与流程

本发明具体涉及一种超薄软材自动裁切植入装置及方法。

背景技术：

在注塑行业，当植入物体为非金属无磁软材料网布，且规格较小，长8mm宽2mm，厚0.05mm时，由于目前生产领域所用的网布，有静电，网布还有孔，不能用吸盘吸取(1.会漏气，2.有静电不易吸取)，也不能用电磁来吸，(非金属无磁)，同时因网布很轻，吸取植入容易移位，对现有吸取植入非金属网布来说，面临很大的困难。

目前，非金属无磁网布合模注塑成型，是将单独裁切ok的网布，人工用镊子将网布放到模具内，在人工用dino检测是否偏位，如检测ok,合模生产成型，以上作业方式，主要有以下三个不足：

1.人工作业用镊子植入网布不方便，效率低，不适用于大批量生产；

2.人工将网布植入到模具模仁上，精度不够，需要多次校正。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种超薄软材自动裁切植入装置及方法，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种超薄软材自动裁切植入装置，其可包括：

工作平台，其上布置有裁切工位、定位工位和检测工位；

第一裁切送料机构和第二裁切送料机构，其并排布置在工作平台的裁切工位上，分别用于第一网布卷料和第二网布卷料裁切成所需形状尺寸的第一网布块和第二网布块并送至定位工位；

第一定位机构和第二定位机构，其分别布置在定位工位，分别用于对来自第一裁切送料机构和第二裁切送料机构的第一网布块和第二网布块进行定位；

六轴机器人吸取与植入模组，其通过第一仿形吸嘴和第二仿形吸嘴分别从第一定位机构和第二定位机构吸取第一网布块和第二网布块并植入到模具内；

模外ccd检测模组，其布置在检测工位，用于自动检测仿形吸嘴吸取的网布块是否偏位；

模内ccd检测模组，其安装在六轴机器人吸取与植入模组上，用于自动检测植入的网布块是否偏位；

以及控制系统，其与第一裁切送料机构和第二裁切送料机构、第一定位机构和第二定位机构、六轴机器人吸取与植入模组、模外ccd检测模组和模内ccd检测模组电连接。

进一步地，第一裁切送料机构包括依次布置的第一网布卷轴、第一膜卷轴、第一膜布压合装置、第一裁切输送装置和第一回收卷轴以及布置在其之间的第一导辊组，第一膜布压合装置用于将来自第一网布卷轴和第一膜卷轴的第一网布和第一离型膜压合在一起，其中第一网布在上，第一离型膜在下，第一裁切输送装置用于从网布上裁切出第一网布块并输送至定位工位，第一回收卷轴用于收卷裁切后的余料。

进一步地，第一膜布压合装置包括支撑板、前导向压块、后压块和压合气缸，前导向压块具有弧形底部，后压块固定于压合气缸的伸缩端上，前导向压块和后压块布置在支撑板上方，第一网布和第一离型膜从其之间穿过在压合气缸作用下压合在一起。

进一步地，第一裁切输送装置包括布置在裁切工位与定位工位之间的第一直线运动模组和安装在第一直线运动模组上的第一冲切吸取模组，第一冲切吸取模组的吸孔布置在其刀具中间，以在裁切的同时吸住第一网布块。

进一步地，第二裁切送料机构包括两个第二网布卷轴、第二膜卷轴、第二膜布压合装置、两个第二裁切输送装置和第二回收卷轴以及布置在其之间的第二导辊组，第二膜卷轴布置在两个第二网布卷轴之间，第二膜布压合装置用于将来自第二网布卷轴和第二膜卷轴的第二网布和第二离型膜压合在一起，第二裁切输送装置用于从网布上裁切出第二网布块并输送至定位工位，第二回收卷轴用于收卷裁切后的余料。

进一步地，第二裁切输送装置包括布置在裁切工位与定位工位之间的第二直线运动模组和安装在第二直线运动模组上的第二冲切吸取模组，第二冲切吸取模组的吸盘可自动伸缩地布置在其刀具中间，以在裁切的同时吸住第二网布块。

进一步地，第一定位机构包括横向运动模组、支撑板和多个治具，支撑板固定在横向运动模组上，多个治具固定在支撑板上，每个治具具有一个仿形定位槽。

进一步地，第二定位机构包括一次定位装置、转移装置和二次定位装置，一次定位装置用于对第二网布进行导正，转移装置用于将导正后的第二网布块从一次定位装置转移到二次定位装置，一次定位装置、转移装置和二次定位装置上均设有仿形吸嘴槽，六轴机器人吸取与植入模组从二次定位装置上吸取第二网布块。

进一步地，一次定位装置包括转盘、导正机构和多个治具，转盘设有导正工位和出料工位，多个治具周向均布在转盘上，每个治具设有一对径向对称分布的仿形吸嘴槽，导正机构布置在导正工位上，用于将第二网布块导正使得与仿形吸嘴槽完全吻合，转移装置布置在出料工位。

根据本发明的另一方面，还提供了一种超薄软材自动裁切植入方法，其可包括以下步骤：

提供如上所述的超薄软材自动裁切植入装置；

将网布压合在离型膜上，再将网布自动裁切成型；

用仿形吸嘴将裁切ok的网布自动吸取放入到定位机构上定位；

用六轴机器人吸取与植入模组的仿形吸嘴将定位机构上的网布吸上；

用模外ccd检测模组自动检测仿形吸嘴吸取的网布是否偏位；

六轴机器人吸取与植入模组将判定ok的网布自动植入到模具内，再经模内ccd检测模组检测是否偏位，如判定ok，合模注塑成型。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明解决了人工植入效率低及偏位需要多次校正的缺点，使植入精度达到98％以上；同时过两组ccd检测，解决了网布植入后人工用dino检测判定偏位不标准的缺点，可检率98％以上。

附图说明

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是本发明的一种超薄软材自动裁切植入装置的立体图；

图2是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第一裁切送料机构的立体图；

图3是图2所示的第一裁切送料机构的第一冲切吸取模组的立体图；

图4是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第一定位机构的立体图；

图5是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第二裁切送料机构的立体图；

图6是图5所示的第二裁切送料机构的第二冲切吸取模组的立体图；

图7是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第二定位机构的一次定位装置的立体图；

图8是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第二定位机构的转移装置的立体图；

图9是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的第二定位机构的治具的立体图；

图10是图1所示的超薄软材自动裁切植入装置的六轴机器人吸取与植入模组的吸取与植入组件和内ccd检测模组的立体图；

图11是产品的立体图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1示出了一种用于生产图11所示的产品100的超薄软材自动裁切植入装置，其中，产品100具有一个第一网布块101和一对径向对称的第二网布块102，并且第二网布块102比第一网布块101薄。该超薄软材自动裁切植入装置可包括：

工作平台1，其上布置有裁切工位、定位工位和检测工位；

第一裁切送料机构2和第二裁切送料机构3，其并排布置在工作平台的裁切工位上，分别用于将第一网布卷料和第二网布卷料裁切成所需形状尺寸的第一网布块和第二网布块并送至定位工位；

第一定位机构4和第二定位机构5，其分别布置在定位工位，分别用于对来自第一裁切送料机构2和第二裁切送料机构3的第一网布块和第二网布块进行定位；

六轴机器人吸取与植入模组6，其通过第一仿形吸嘴621和第二仿形吸嘴622(参见图10)分别从第一定位机构4和第二定位机构5吸取第一网布块和第二网布块并植入到模具内；

模外ccd检测模组7，其布置在检测工位，用于自动检测仿形吸嘴621和622吸取的网布块是否偏位；

模内ccd检测模组8，其安装在六轴机器人吸取与植入模组上，用于自动检测植入的网布块是否偏位；

以及控制系统，其与第一裁切送料机构2和第二裁切送料机构3、第一定位机构4和第二定位机构5、六轴机器人吸取与植入模组6、模外ccd检测模组7和模内ccd检测模组8电连接。控制系统为基于plc的控制系统，用于上述机构和模组的运行，以实现第一网布块和第二网布块的自动裁切、定位和植入。控制系统具有人机操作界面和/或控制台9等，以方便进行操作。控制系统配置可以根据实际需要进行选择，这里不再进行描述。下面对上述各个机构进行详细说明。

如图1至3所示，第一裁切送料机构2包括依次布置的第一网布卷轴21、第一膜卷轴22、第一膜布压合装置23、第一裁切输送装置24和第一回收卷轴25以及布置在其之间的第一导辊组26，第一网布卷轴21和第一膜卷轴22分别用于装载第一网布卷料和第一离型膜卷料(未示出)。第一膜布压合装置23用于将来自第一网布卷轴和第一膜卷轴的第一网布和第一离型膜压合在一起，其中第一网布在上，第一离型膜在下。具体地，第一膜布压合装置23包括支撑板231、前导向压块232、后压块233和压合气缸234，前导向压块232和后压块233布置在支撑板231上方，第一网布和第一离型膜从其之间穿过。前导向压块232具有弧形底部，其与支撑板231之间的间隙大致等于网布和离型膜的总厚度。后压块233固定于压合气缸234的伸缩端上，以在压合气缸234的作用下向下运动将网布和离型膜压合在一起。应该理解，前导向压块232也可以采用压辊。替代。第一裁切输送装置24用于从网布上裁切出第一网布块并输送至定位工位。具体地，第一裁切输送装置24包括布置在裁切工位与定位工位之间的第一直线运动模组241和安装在第一直线运动模组241上的第一冲切吸取模组242。第一直线运动模组241可以是电动或气动的。第一冲切吸取模组242包括冲切气缸2421和与冲切气缸2421驱动连接的刀具2422和吸孔2423，其中，吸孔2423布置在刀具2422中间，以在裁切的同时吸住第一网布块。第一回收卷轴25用于收卷裁切后的余料(包括第一离型膜和第一网布边料)。第一导辊组26用于张紧和引导第一网布和第一离型膜行进，其个数和位置根据需要布置。

如图4所示，第一定位机构4可包括横向运动模组41、支撑板42和多个治具43(示出四个)，支撑板42固定在横向运动模组41上，多个治具43固定在支撑板42上，每个治具43具有一个仿形定位槽431，该仿形定位槽431形状大小与第一网布块相同。横向运动模组41和第一直线运动模组241的运动方向在水平面上相互正交，通过横向运动模组41和第一直线运动模组241配合，可以实现将第一网布块在各个治具43上定位。同样地，横向运动模组41也可以是气动或电动的。

如图1、5和6所示，第二裁切送料机构3包括两个第二网布卷轴31、第二膜卷轴32、第二膜布压合装置33、两个第二裁切输送装置34和第二回收卷轴(未示出，其位于工作平台11下方)以及布置在其之间的第二导辊组35，第二膜卷轴32布置在两个第二网布卷轴31之间。第二网布卷轴31和第二膜卷轴32分别用于装载第二网布卷料和第二离型膜卷料(未示出)。其中，第二离型膜卷料为双层离型膜卷料，即可以同时供应两条第二离型膜。第二膜布压合装置33用于将来自第二网布卷轴31和第二膜卷轴32的第二网布和第二离型膜压合在一起。第二裁切输送装置34用于从网布上裁切出第二网布块并输送至定位工位。具体地，第二裁切输送装置34包括布置在裁切工位与定位工位之间的第二直线运动模组341和安装在第二直线运动模组341上的第二冲切吸取模组342，第一直线运动模组241可以是电动或气动的。第二冲切吸取模组342包括冲切气缸3421和与冲切气缸3421驱动连接的刀具3422和吸盘3423，其中，吸盘3423可自动伸缩地布置在刀具3422中间，裁切时吸盘3423收缩到与刀具3422齐平，以在裁切的同时吸住第二网布块，裁切后，吸盘3423伸出刀具3422，以便于将第二网布块放置到治具513(参见图7和9)。第二回收卷轴用于收卷裁切后的余料(包括离型膜和第一网布边料)。第二导辊组35用于张紧和引导第二网布和第二离型膜行进，其个数和位置根据需要布置。

如图1、7至9所示，第二定位机构5包括一次定位装置51、转移装置52和二次定位装置53。一次定位装置51用于对第二网布进行导正。具体地，一次定位装置51包括转盘511、导正机构512和多个治具513，转盘511设有上料工位、导正工位和出料工位，多个治具513周向均布在转盘511上。治具513呈圆柱状，其末端设有一对径向对称分布的仿形吸嘴槽5131及相应的定位柱5132，该定位柱5132与第二冲切吸取模组342上的定位孔3424(参见图6)和转移装置52上的定位孔5222配合。第二裁切输送装置34将第二网布块送至上料工位的治具513上。导正机构512布置在导正工位上，用于将第二网布块导正使得与仿形吸嘴槽5131完全吻合。导正机构512可包括一对相向布置并可相对移动的手指气缸5121和安装在手指气缸上的夹块5122等。转移装置52布置在出料工位，用于将导正后的第二网布块从一次定位装置51转移到二次定位装置53。具体地，转移装置52包括位于一次定位装置51和二次定位装置53之间的直线运动模组521和安装在直线运动模组521上的夹持吸取模组522。夹持吸取模组522设有相应的仿形吸嘴槽5221和定位孔5222，以与治具513和533上的配合仿形吸嘴槽5131、5331和定位柱5132、5332配合。二次定位装置53的结构与第一定位机构4基本相同，只是治具不同。二次定位装置53的治具533与治具513结构相同,如图9所示。

如图1和10所示，六轴机器人吸取与植入模组6包括六轴机器人61和安装在六轴机器人61上的吸取与植入组件62。六轴机器人61为市场上可购得的，其结构是公知的，这里不再进行描述。吸取与植入组件62上设有多个第一仿形吸嘴621和第二仿形吸嘴622。在本实施例中，示出4个第一仿形吸嘴621和4对第二仿形吸嘴622，即，可以实现4穴植入。第一仿形吸嘴621和4对第二仿形吸嘴622与模内模仁弧度保持一至，保证了植入精度和生产良率。模内ccd检测模组8与吸取与植入组件62安装在一起，以便于自动检测植入的网布块(第一网布块和第二网布块)是否偏位。

如图1所示，模外ccd检测模组7包括多个照相机71和相应的光源72。当六轴机器人吸取与植入模组6吸取的第一网布块和第二网布块经过检测工位时，照相机71可以拍摄到第一网布块和第二网布块的图像，控制系统根据所拍摄的图像自动判定是否偏位，判定ok就进行植入作业，ng就丢弃。

下面简要说明一下本发明的超薄软材自动裁切植入装置的工作原理：第一裁切送料机构2和第二裁切送料机构3分别将网布压合在离型膜上，再将网布自动裁切成型，然后用仿形吸嘴将裁切ok的网布自动吸取放入到第一定位机构4和第二定位机构5上定位，再用六轴机器人吸取与植入模组6的仿形吸嘴将第一定位机构4和第二定位机构5上的网布吸上，接着通过模外ccd检测模组7自动检测仿形吸嘴吸取的网布是否偏位，然后将判定ok的网布自动植入到模具内，再经模内ccd检测模组检测8是否偏位，如判定ok，合模注塑成型。

综上，本发明还提供了一种超薄软材自动裁切植入方法，其可包括以下步骤：

提供如上所述的超薄软材自动裁切植入装置；

将网布压合在离型膜上，再将网布自动裁切成型；

用仿形吸嘴将裁切ok的网布自动吸取放入到定位机构上定位；

用六轴机器人吸取与植入模组的仿形吸嘴将定位机构上的网布吸上；

用模外ccd检测模组自动检测仿形吸嘴吸取的网布是否偏位；

六轴机器人吸取与植入模组将判定ok的网布自动植入到模具内，再经模内ccd检测模组检测是否偏位，如判定ok，合模注塑成型。

本发明通过自动裁切送料机构将裁切的网布自动吸取到定位机构，在精定位后连机六轴机器人吸取与植入模组将网布自动植入到模内，解决了人工植入效率低及偏位需要多次校正的缺点，使植入精度达到98％以上；同时通过两组ccd检测，解决了网布植入后人工用dino检测判定偏位不标准的缺点，可检率98％以上。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。