CN107139232B - 一种精密微镜片自动剪切设备 - Google Patents

Abstract

一种精密微镜片自动剪切设备，所述剪切设备包括：送料机构，所述送料机构包括送料组件以及承载件，所述承载件可旋转设置在所述送料组件上，所述送料组件驱动所述承载件往复移动；剪切机构，包括切刀组件、加热组件和驱动组件，所述切刀组件包括剪切刀具，所述驱动组件驱动所述剪切刀具往复移动，所述加热组件与所述剪切刀具热连接；摆盘机构，包括坯盘组件、运动组件和机械手组件，所述运动组件驱动所述机械手组件往复移动；所述机械手组件包括若干个气动夹爪，所述机械手组件在剪切过程将坯料中微镜片夹持；还包括基座与控制系统。本发明实现自动剪切镜片、摆放镜片，省去了这两步工序的人工作业，提高了生产效率、降低人工劳动强度。

Description

一种精密微镜片自动剪切设备

技术领域

本发明涉及微镜片自动处理设备的领域，具体而言，涉及一种精密微镜片自动剪切设备。

背景技术

随着现代社会人们生活水平的不断提高，对专业摄像机及摄像手机需求的不断的扩大，使得对摄像机镜头镜片的需求也不断扩大。而现有镜片的制作工艺主要通过注塑机注塑成型坯料，再从注塑出来的毛坯中剪切下我们所需要的镜片，剪切后的镜片由于后续的工艺的需求，需要对不同镜片进行分类放置。此过程是一个机械性、可重复的过程，依靠人为的工作实现，不但效率低，且对工人的劳动强度较大，产品质量受到人工个人技术的影响很大。本申请的发明人研究发现，依靠人工进行上述工艺操作，存在效率低、作业人员劳动强度大的问题。

发明内容

本发明提供了一种精密微镜片自动剪切设备，旨在改善采用人工剪切镜片效率低、劳动强度大的问题。

本发明还提供了一种微镜片自动剪切的方法，旨在改善采用人工剪切镜片效率低、劳动强度大的问题。

本发明是这样实现的：

一种精密微镜片自动剪切设备，所述剪切设备包括：

送料机构，所述送料机构包括送料组件以及用于盛放坯料的承载件，所述承载件可旋转设置在所述送料组件上，所述送料组件驱动所述承载件在坯料生产设备与所述剪切设备之间往复移动；

剪切机构，包括切刀组件、加热组件和驱动组件，所述切刀组件包括剪切刀具，所述驱动组件驱动所述剪切刀具往复移动，所述加热组件与所述剪切刀具热连接；

摆盘机构，包括坯盘组件、运动组件和机械手组件，所述坯盘组件包括若干个承载盘，所述运动组件驱动所述机械手组件在所述坯盘组件与所述剪切机构之间往复移动；所述机械手组件包括若干个气动夹爪，所述机械手组件在剪切过程将坯料中微镜片夹持；

基座，所述送料机构、剪切机构与摆盘机构设在所述基座上；

控制系统，控制所述送料机构、剪切机构与摆盘机构的工作。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述送料组件包括转位模块，所述转位模块包括第一驱动件和传动轴，所述第一驱动件的输出轴与所述传动轴连接，所述传动轴与所述承载件连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述送料组件还包括直线运动模块，所述直线运动模块采用丝杆结构，所述转位模块设在所述直线运动模块上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述承载件包括用于与传动轴连接的连接部和支撑部，所述支撑部为环形结构，所述支撑部开设有若干间隔设置的放置槽，坯料设在支撑部上，坯料中的被裁切部分从所述放置槽向外伸出。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切刀组件还包括固定刀具，所述剪切刀具朝向所述固定刀具往复运动，坯料伸入所述固定刀具与所述剪切刀具之间。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述加热组件包括加热板，所述加热板内夹设有加热器件，所述加热板分别贴设在所述剪切刀具与所述固定刀具上，所述加热板上设有温度传感器。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述机械手组件包括两个所述气动夹爪，两个所述气动夹爪张开或者收拢，两个所述气动夹爪相对一侧上开设有弧形槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述气动夹爪包括第一臂和第二臂，所述第二臂相对所述第一臂向下弯折；。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一臂与所述第二臂之间的夹角为100°至135°。

一种微镜片自动剪切方法，包括以下步骤：

S1，启动微镜片自动剪切设备，控制系统控制送料机构将坯料送进设备内；

S2，机械手组件夹持坯料中的微镜片；

S3，剪切机构将微镜片剪切下来；

S4，运动组件驱动所述机械手组件移动，所述机械手组件将微镜片摆放的承载盘内。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的精密微镜片自动剪切设备，以及使用上述自动剪切设备的剪切方法，使用时，通过送料机构进出取坯料，通过剪切机构将坯料上的镜片剪切下来，通过机械手组件在剪切过程夹持镜片，然后通过机械手组件将镜片摆放在承载盘上。本发明实现自动剪切镜片、摆放镜片，省去了这两步工序的人工作业，提高了生产效率、降低人工劳动强度。还具有作业更顺畅、镜片剪切后摆放整齐，减少加工过程对镜片的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例，精密微镜片自动剪切设备在第一视角下的结构示意图；

图2是本发明实施例，精密微镜片自动剪切设备除去防尘工作室的结构示意图；

图3是图2所示的精密微镜片自动剪切设备的送料机构的示意图；

图4是图2所示的精密微镜片自动剪切设备的剪切机构的示意图；

图5是图2所示的精密微镜片自动剪切设备的机械手组件的示意图；

图6是图2所示的精密微镜片自动剪切设备的坯盘组件的示意图；

图标：基座1；底板11；防尘工作室12；控制系统13；观察窗口14；开关门15；坯料5；镜片51；送料机构2；承载件21；转位模块22；直线运动模块23；连接部211；支撑部212；放置槽212-1；送料支架221；传动轴222；第一驱动件223；剪切机构3；切刀组件31；剪切刀具311；固定刀具312；加热组件33；加热板331；驱动组件32；温度传感器131；摆盘机构4；机械手组件41；气动夹爪411；第一臂411-1；第二臂411-2；弧形槽411-3；坯盘组件42；承载盘421；放置孔421-1；第二摆放运动模块422；运动组件43；第一摆放运动模块431。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参照图1至6所示，一种精密微镜片51自动剪切设备包括：送料机构2、剪切机构3、摆盘机构4、基座1、控制系统13，所述送料机构2、剪切机构3与摆盘机构4设在所述基座1上，所述控制系统13控制所述送料机构2、剪切机构3与摆盘机构4的工作。所述送料机构2用于将坯料5送进设备中，以及承载坯料5；所述剪切机构3用于将坯料5中的镜片51裁切下来；所述摆盘机构4用于将剪切下来的镜片51摆放整齐。实现自动剪切镜片51、摆放镜片51，省去了这两步工序的人工作业，提高了生产效率、降低人工劳动强度。还具有作业更顺畅、镜片51剪切后摆放整齐，减少加工过程对镜片51的损坏。

所述基座1上设有控制箱，用于设置控制系统13。所述基座1包括底板11以及设置在底板11上的防尘工作室12，所述送料机构2、剪切机构3与摆盘机构4设在所述防尘工作室12内。所述防尘工作室12设有观察窗口14，便于观察设备工作情况。还设有可开关的开关门15，便于送料机构2进出取坯料5，以及便于在设备故障时进行维修保养等。

坯料5结构：坯料5通过注塑成型，坯料5包括了注塑时由流道形成的支架部分以及与支架部分连接的多个镜片51。支架部分包括多个均匀环形分布的主分支，每个主分支上包括两个呈60°夹角设置的细分支，每个细分支上分别设有镜片51。相邻主分支上的两个相邻细分支相互平行。

送料机构2：

所述送料机构2包括送料组件以及用于盛放坯料5的承载件21。所述承载件21可旋转设置在所述送料组件上，在剪切同一坯料5上的不同镜片51，通过承载件21的旋转实现不同镜片51的剪切。所述送料组件驱动所述承载件21在坯料5生产设备与所述剪切设备之间往复移动，能够使得坯料5从注射生产设备至剪切设备之间自动化输送。

优选的，所述送料组件包括转位模块22，所述转位模块22包括第一驱动件223、传动轴222，以及用于设置所述第一驱动组件32与传动轴222的送料支架221。所述第一驱动件223的输出轴与所述传动轴222连接，所述传动轴222与所述承载件21连接。

更优选的，第一驱动件223伸出输出轴，传动轴222上套设有传动轮，输出轴与传动轮之间通过齿轮传动或者皮带传动等方式建立连接关系，具有传动平稳的特点。更优选的，送料组件还包括连接座，传动轴222与承载件21之间通过连接座连接，所述承载件21固定在所述承载件21上，便于承载件21的拆装以及承载件21的维护。所述传动轴222与送料支架221连接处设有轴承，延长传动轴222的使用寿命。

所述送料组件还包括直线运动模块23，所述直线运动模块23采用丝杆结构，所述转位模块22设在所述直线运动模块上。直线运动模块23能够平稳的驱动所述转位模块22进出防尘工作室12，能够保证将转位模块22输送至精确的位置，保证镜片51剪切位置定位准确，能够有效减少镜片51剪切后的毛刺，以及提高镜片51剪切的平整度提高剪切后的镜片51质量。

所述承载件21包括用于与传动轴222连接的连接部211和支撑部212，所述支撑部212为环形结构，所述支撑部212开设有若干间隔设置的放置槽212-1，坯料5设在支撑部212上，坯料5中的被裁切部分从所述放置槽212-1向外伸出。使得坯料5能够平稳的设在支撑部212上，在剪切过程中不会发生旋转、偏转等。

剪切机构3：

所述剪切机构3包括切刀组件31、加热组件33和驱动组件32，所述切刀组件31包括剪切刀具311，所述驱动组件32驱动所述剪切刀具311往复移动，剪切刀具311往复移动过程中对坯料5产生裁切力将镜片51剪下。所述加热组件33与所述剪切刀具311热连接，加热组件33能够对剪切刀具311进行加热，使得剪切过程中能够适当加热坯料5的剪切处进行加热，使得坯料5的剪切处一定程度的柔软，进一步提高剪切的平整性性，避免剪切时破坏镜片51。

优选的，所述切刀组件31还包括固定刀具312，所述剪切刀具311朝向所述固定刀具312往复运动，坯料5伸入所述固定刀具312与所述剪切刀具311之间。所述剪切刀具311与所述固定刀具312相对设有刀刃，所述剪切刀具311与固定刀具312配合将镜片51剪切下来。

优选的，所述加热组件33包括加热板331，所述加热板331内夹设有加热器件，所述加热板331分别贴设在所述剪切刀具311与所述固定刀具312上，采用加热板331结构使得剪切刀具311与固定刀具312能够被均匀加热。更优选的，所述加热板331采用云母片材料制成，具有绝缘性能好、耐高温的优点，以及传热效果好的优点。所述加热板331上设有温度传感器131，通过温度传感器131的检测作用，使得控制系统13能够更精确的控制加热温度，将加热温度控制在170℃至200℃之间，使得镜片51剪切的效果更佳。

摆盘机构4：

所述摆盘机构4包括坯盘组件42、运动组件43和机械手组件41，所述坯盘组件42包括若干个承载盘421用于盛放镜片51。机械手组件41用于抓取镜片51，所述运动组件43用于驱动所述机械手组件41在所述坯盘组件42与所述剪切机构3之间往复移动。实现镜片51的自动化摆放，还可以根据不同穴位进行镜片51分类，由于注塑过程中相同穴位的产品的特性较为接近，使得镜片51因注塑原因引起的质量问题，容易被处理。

优选的，所述机械手组件41包括若干个气动夹爪411，所述机械手组件41在剪切过程将坯料5中微镜片51夹持。由于镜片51微小，如果剪切后还将镜片51放置后再进行抓取，不仅增加工序降低效率，还使得镜片51的抓取更困难，容易损伤镜片51。因此，在剪切过程中直接通过机械手组件41夹持镜片51，剪切完毕后直接进行摆放。具有减少工序提高效率的优点，减少镜片51多次抓取易损伤的问题，是重要的创新点之一。

优选的，所述机械手组件41包括两个所述气动夹爪411，两个所述气动夹爪411张开或者收拢，能够使得收拢时两个气动夹爪411能够稳定的夹持镜片51。更优选的，两个所述气动夹爪411相对一侧上开设有弧形槽411-3，通过弧形槽411-3与镜片51的外形相匹配，能够更稳固的夹持镜片51，也能够减少气动夹爪411对镜片51的夹持力集中在一个位置上，避免易损伤镜片51。

优选的，所述气动夹爪411包括第一臂411-1和第二臂411-2，所述第二臂411-2相对所述第一臂411-1向下弯折。弧形槽411-3开设在第二臂411-2侧边，弧形槽411-3的前面与底面分别形成第一定位面与第二定位面，便于气动夹爪411能够准确夹持镜片51。所述第一臂411-1与所述第二臂411-2之间的夹角为100°至135°。

优选的，所述运动组件43包括第一摆放运动模块431，使得运动组件43能够驱动机械手组件41的往复移动实现摆放。

优选的，坯盘组件42还包括第二摆放运动模块422，所述第二摆放运动模块422驱动承载盘421的移动。所述第二摆放运动模块422的移动方向垂直所述第一摆放运动模块431的移动方向。多个承载盘421沿第二摆放运动模块422的移动方向整列排布，减少机械手组件41的移动距离，有助提高生产效率。通过第一摆放运动模块431与第二摆放运动模块422的配合，实现两个维度的运动，使得镜片51能够被摆放在承载盘421上的放置孔421-1内。

实施例2

参照图1至6所示，实施例2是使用实施例1中的设备的一种微镜片51自动剪切方法，包括以下步骤：

S1，启动微镜片51自动剪切设备，控制系统13控制送料机构2将坯料5送进设备内；当送料机构2向外移动后，通过其他取件机械手将坯料5放置在承载件21上。

S2，机械手组件41夹持坯料5中的微镜片51；

S3，剪切机构3将微镜片51剪切下来；

S4，运动组件43驱动所述机械手组件41移动，所述机械手组件41将微镜片51摆放的承载盘421内。

在步骤S4进行时，承载件21转动一定角度，使得下一个待剪切的镜片51移动到位。步骤S2至步骤S4循环多次，将坯料5中所有的镜片51剪切完成后，才结束一个坯料5的剪切，然后进入下一个坯料5的剪切工作。整个坯料5的剪切工作用时少于30秒，能够适配注塑件的出料时间，具有效率高、生产过程顺畅有序的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述剪切设备包括：

送料机构，所述送料机构包括送料组件以及用于盛放坯料的承载件，所述承载件可旋转设置在所述送料组件上，所述送料组件驱动所述承载件在坯料生产设备与所述剪切设备之间往复移动；

剪切机构，包括切刀组件、加热组件和驱动组件，所述切刀组件包括剪切刀具，所述驱动组件驱动所述剪切刀具往复移动，所述加热组件与所述剪切刀具热连接；

摆盘机构，包括坯盘组件、运动组件和机械手组件，所述坯盘组件包括若干个承载盘，所述运动组件驱动所述机械手组件在所述坯盘组件与所述剪切机构之间往复移动；所述机械手组件包括若干个气动夹爪，所述机械手组件在剪切过程将坯料中微镜片夹持，并在剪切完毕后直接对镜片进行摆放；所述机械手组件包括两个所述气动夹爪，两个所述气动夹爪张开或者收拢，两个所述气动夹爪相对一侧上开设有弧形槽，所述气动夹爪包括第一臂和第二臂，所述第二臂相对所述第一臂向下弯折；所述运动组件包括第一摆放运动模块，该运动组件能够驱动所述机械手组件的往复移动实现摆放；所述坯盘组件还包括第二摆放运动模块，该第二摆放运动模块能够驱动所述承载盘的移动，所述第二摆放运动模块的移动方向垂直所述第一摆放运动模块的移动方向；多个所述承载盘沿所述第二摆放运动模块的移动方向整列排布；

基座，所述送料机构、剪切机构与摆盘机构设在所述基座上；

控制系统，控制所述送料机构、剪切机构与摆盘机构的工作。

2.根据权利要求1所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述送料组件包括转位模块，所述转位模块包括第一驱动件和传动轴，所述第一驱动件的输出轴与所述传动轴连接，所述传动轴与所述承载件连接。

3.根据权利要求2所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述送料组件还包括直线运动模块，所述直线运动模块采用丝杆结构，所述转位模块设在所述直线运动模块上。

4.根据权利要求3所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述承载件包括用于与传动轴连接的连接部和支撑部，所述支撑部为环形结构，所述支撑部开设有若干间隔设置的放置槽，坯料设在支撑部上，坯料中的被裁切部分从所述放置槽向外伸出。

5.根据权利要求1所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述切刀组件还包括固定刀具，所述剪切刀具朝向所述固定刀具往复运动，坯料伸入所述固定刀具与所述剪切刀具之间。

6.根据权利要求5所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述加热组件包括加热板，所述加热板内夹设有加热器件，所述加热板分别贴设在所述剪切刀具与所述固定刀具上，所述加热板上设有温度传感器。

7.根据权利要求1所述的精密微镜片自动剪切设备，其特征在于，所述第一臂与所述第二臂之间的夹角为100°至135°。

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