CN111498577A - 一种金属箔料上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属箔料上料设备。该设备包括依次排列的卷料上料机构、卷料裁剪机构和接料平台，卷料上料机构用于将卷料抬升至放卷位置上，卷料裁剪机构用于将放卷的卷料裁剪成设定尺寸，接料平台用于承接裁剪后的卷料或者放置在托盘上的片料并将卷料或片料移送至下一工位中。本发明通过卷料上料机构实现了卷料的自动抬升到位，接料平台兼容了卷料和片料的进料，卷料裁剪机构起到裁剪和中间连接作用，整个设备减少了人工的参与，同时可以供使用者采用卷料或片料，设备集成度和自动化程度得到提高，生产效率得到提升，满足使用者需求。

Description

一种金属箔料上料设备

技术领域

本发明涉及金属箔料加工设备，尤其涉及一种金属箔料上料设备。

背景技术

目前线路板生产通常需要用到铜箔，而铜箔可以是卷料或者片料提供。当铜箔是由卷料提供时，需要将卷料放卷，然后裁剪出设定尺寸的铜箔，再进入下一步加工生产。当铜箔是由片料提供时，片料一般已经按照设定尺寸并且放在托盘中，由托盘送到下个工位中进行下一步加工生产。在常规生产设备中，铜箔的几个前序步骤往往无法集成一体自动化，譬如卷料、片料不在同一个设备中供料、卷料需要人工抬至放卷位置等，有待改进。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种金属箔料上料设备，能够提高集成度和自动化程度，以提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种金属箔料上料设备，其包括依次排列的卷料上料机构、卷料裁剪机构和接料平台，卷料上料机构用于将卷料抬升至放卷位置上，卷料裁剪机构用于将放卷的卷料裁剪成设定尺寸，接料平台用于承接裁剪后的卷料或者放置在托盘上的片料并将卷料或片料移送至下一工位中。

卷料上料机构包括机台、抬升组件和放料平台，抬升组件和放料平台均设在机台上，抬升组件包括抬升电机、两根竖直丝杠和升降台，抬升电机同步驱动两根丝杠同步转动，两根丝杠上设有的螺母分别固定有升降台，两个升降台同高度同步升降，升降台用于支撑卷料的中轴两端，放料平台用于放置卷料并且供卷料放卷，放料平台的平面垂直于丝杠，当升降台移动至与放料平台高度齐平时，卷料可从升降台平移至放料平台上。

卷料中轴两端分别设有轴承，升降台上设有导槽，轴承置于导槽内并可在导槽内滚动；放料平台上设有与导槽对应的直槽，直槽末端设有向上翘起的弧形槽，弧形槽上方设有一个可旋转开合的压块，压块用于将卷料的轴承推向弧形槽并夹紧。压块的活动端由一气缸控制上下活动。

卷料裁剪机构包括基座、上裁刀和下裁刀，基座上设有一个可上下移动的上滑板，上裁刀设在上滑板上，并且上裁刀的上部与上滑板铰接，上裁刀可绕铰接处上下旋转；上裁刀的下部可拆卸地固定连接上滑板，上裁刀设有一条可拆卸的上刀头，上刀头嵌入固定于上裁刀的下部中。

上滑板设有至少两个水平气缸，水平气缸的输出轴与上裁刀连接，水平气缸在上滑板下降进行裁切时输出轴缩回使得上裁刀与下裁刀形成垂直剪切，水平气缸在上滑板上升时输出轴伸出使得上裁刀与下裁刀脱离。

上滑板设有至少两个定位柱，定位柱设在水平气缸一侧并且定位柱的轴线与水平气缸输出轴共线；当水平气缸输出轴缩回、带动上裁刀旋转至最大行程时，定位柱与上裁刀抵顶，上裁刀下降便与下裁刀形成垂直剪切。

下裁刀设有下刀头，卷料从下刀头的顶面穿过，下裁刀设有一个与下刀头顶面齐平的过渡面，过渡面紧靠在下刀头刀刃的相对另一侧；基座还设有用于压卷料的压条，压条通过一个气缸提供压紧力，压条将卷料压紧于过渡面和下刀头的顶面上。

接料平台包括可以上下升降的水平接料板、若干根固定的同等高度的顶柱以及夹料组件；水平接料板上升至接卷料的位置时，顶柱位于水平接料板的下方，夹料组件用于夹取卷料、沿直线拉出卷料并将裁剪后的卷料放在水平接料板上；水平接料板下降至低于顶柱高度时，顶柱用于接收放置片料的托盘。

夹料组件包括夹爪、水平丝杠以及垂直气缸，垂直气缸用于驱动夹爪上下移动，水平丝杠用于驱动垂直气缸及夹爪水平直线移动。

水平接料板上升至接卷料的位置时，垂直电机驱动夹爪上升至高于水平接料板的高度，夹爪拉出卷料时，卷料与水平接料板之间留有空隙；当卷料被裁剪后，垂直电机驱动夹爪下降以将卷料放在水平接料板上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：通过卷料上料机构实现了卷料的自动抬升到位，接料平台兼容了卷料和片料的进料，卷料裁剪机构起到裁剪和中间连接作用，整个设备减少了人工的参与，同时可以供使用者采用卷料或片料，设备集成度和自动化程度得到提高，生产效率得到提升，满足使用者需求。

附图说明

图1为本发明金属箔料上料设备的总装立体图。

图2为本发明卷料上料机构装配立体图。

图3为本发明卷料上料机构的框架与气缸、压板装配立体图。

图4为本发明卷料上料机构的卷料与框架装配立体图。

图5为本发明卷料上料机构正投影视图。

图6为本发明卷料上料机构的驱动卷料结构剖视图。

图7为本发明卷料裁剪机构装配立体图。

图8为本发明卷料裁剪机构省略部分部件的装配立体图。

图9为本发明卷料裁剪机构的上滑板与水平气缸、定位柱装配立体图。

图10为本发明卷料裁剪机构的下裁刀立体图。

图11为本发明卷料裁剪机构的上裁刀立体图。

图12为本发明卷料裁剪机构装配背面视角立体图。

图13为本发明卷料裁剪机构的压条与气缸装配立体图。

图14为本发明接料平台立体图。

图15为本发明接料平台的水平接料板和顶柱装配立体图。

图16为本发明接料平台的夹料组件装配立体图。

图17为本发明接料平台侧视图。

需要说明的是，以上视图所示产品均为适应图纸大小及视图清楚而进行了适当的缩小/放大，并不对视图所示产品大小加以限制。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

本实施例是一种金属箔料上料设备，如图1所示。金属箔料上料设备包括依次排列的卷料上料机构100、卷料裁剪机构200和接料平台300。其中，卷料上料机构100用于将卷料抬升至放卷位置上。卷料裁剪机构200用于将放卷的卷料裁剪成设定尺寸。接料平台300则用于承接裁剪后的卷料或者放置在托盘上的片料并将卷料或片料移送至下一工位中。

下面分别具体介绍卷料上料机构100、卷料裁剪机构200和接料平台300。

卷料上料机构100具体结构如图2-6所示。如图2所示，卷料上料机构100包括机台10、抬升组件和放料平台127。抬升组件和放料平台127均设在机台10上。抬升组件包括抬升电机111、两根竖直丝杠116和升降台119。抬升电机111设在机台10上方，抬升电机111连接一个减速机112，减速机112驱动两根水平半轴113转动，而两根水平半轴113分别通过联轴器114连接转向机115，两个转向机115分别驱动两根丝杠116转动。当抬升电机111启动时，两根丝杠116便会实现同步转动。在图2中的丝杠116外面均套有防尘套117，以保持丝杠116清洁。如图2所示，两根丝杠116上均带有螺母118，螺母118在丝杠116旋转时会上下直线移动。两个螺母118分别固定连接有升降台119，两个升降台119同高度、同步升降。每个升降台119分别用于支撑卷料125的中轴的其中一端。卷料125中轴两端分别设有轴承124，升降台119上设有竖板120，竖板120上设有导槽121，轴承124置于导槽121内并可在导槽121内滚动，因而卷料125可以沿着导槽121平移。在导槽121的外侧，竖板120设有挡块122，挡块122用于避免卷料125在跟随升降台119上下移动时从导槽121向外滑出。导槽121延伸到挡块122处形成一个向上的弧形槽123。如图2所示，升降台119后侧设有感应块137，而机台10上对应设置上方的接近开关139和下方的接近开关138。当升降台119上升至感应块137遮挡接近开关139时便控制抬升电机111停止工作，当升降台119下降至感应块137遮挡接近开关138时便控制抬升电机111停止工作。

此外，如图2所示，在机台10内设有上下两个放料平台127。同一放料平台127有左右两边(见图5)。放料平台127用于放置卷料125并且供卷料125匀速放卷。放料平台127的平面垂直于丝杠116。当升降台119移动至与放料平台127高度齐平时，卷料125可从升降台119平移至放料平台127上。设置上下两个放料平台127的目的是当其中一个放料平台127上的卷料125已经全部放卷完毕，便可以在为其补充卷料125的同时将另一个放料平台127的卷料125放卷，减少等待时间，提高生产效率。在其他实施例中，若空间允许，也可以设置多于2个放料平台。在其他实施例中，若为了减少设备成本，可以只设置一个放料平台。

结合图2-4所示，放料平台127上设有匚字型的框架128。框架128的下杆129上设有与导槽121对应的直槽131，框架128的上杆130铰接一个气缸133。直槽131末端设有向上翘起的弧形槽134。弧形槽134上方设有一个可旋转开合的压块132。压块132的活动端由气缸133控制上下活动，压块132的固定端与框架128铰接。当升降台119与放料平台127高度齐平时，导槽121正好与直槽131对齐，使得卷料125可以直接平移进放料平台127的直槽131上，如图4所示。当卷料125的轴承124滚动到接近弧形槽134时，控制气缸133伸出，压块132活动端向下，压块132会将卷料125的轴承124推向弧形槽134并将轴承124夹紧，使得卷料125无法沿着直槽131平移。

如图5所示，卷料125中轴一端设有与卷料125同轴转动的齿轮126。机台10上还设有电机135和136。电机135和136用于驱动卷料125匀速转动放卷，可以配合外部的拉卷机构共同工作。对于处于上方放料平台127的卷料，如图6所示，电机135通过一个联轴器140和一个磁粉离合器141驱动一个同步轮142，同步轮142通过同步皮带143带动一个驱动轮旋转，驱动轮与齿轮126啮合，驱动轮用于通过齿轮126带动卷料125转动。而对于处于下方放料平台127的卷料125，采用电机136及同样的传动结构来带动卷料125转动。

卷料裁剪机构具体结构如图7-13所示。放卷的卷料进入卷料裁剪机构中进行裁剪工序。如图7所示，卷料裁剪机构设有基座20，基座20上设有可以上下移动的上滑板201。基座20上带有两条滑轨202，上滑板201背面固定有对应的滑座203，滑座203与滑轨202为滑动连接。基座20上设有2个高精度的垂直气缸205，垂直气缸205用于驱动上滑板201进行上下滑移。上裁刀204设在上滑板201上，并且上裁刀204的上部与上滑板201铰接，上裁刀204可绕铰接处上下旋转。上裁刀204与上滑板201的铰接也是可拆卸的，而上裁刀204的下部可拆卸地固定连接上滑板201。结合图8、9所示，上滑板201设有两个水平气缸206，而两个水平气缸206所处的位置对应上裁刀204长度方向的两端。水平气缸206的输出轴与上裁刀204为可拆卸式连接。在上滑板201下降进行裁切时，水平气缸206输出轴缩回、让上裁刀204下部向水平气缸206移动，使得上裁刀204与下裁刀211可以形成垂直剪切。在上滑板201上升时，水平气缸206输出轴伸出、让上裁刀204下部背向水平气缸206移动，使得上裁刀204与下裁刀211脱离，减少上裁刀204与下裁刀211之间的不必要摩擦。水平气缸206主要作用是控制上裁刀204的小角度旋转，因此，水平气缸206的输出轴与上裁刀204的连接应带有一定的柔性。另外，结合图8、9所示，上滑板201设有两个定位柱207。定位柱207设在水平气缸206一侧并且定位柱207的轴线与水平气缸206输出轴共线。当水平气缸206输出轴缩回、带动上裁刀204旋转至最大行程时，定位柱207与上裁刀204抵顶，此时上裁刀204下降便与下裁刀211形成垂直剪切。因此定位柱207作用是准确地限定了上裁刀204进行裁剪工作时的位置，避免采用水平气缸206直接进行位置限定所带来的不准确性。另外，如图9所示，上滑板201设有长条形的托条208，裁剪的卷料从托条208上方穿过，两个水平气缸206的位置对应于托条208的两头。托条208上还设有锯齿状的导条209。

基座20上设有一个可移动的保险块210。保险块210至少包括一个保险位置。当保险块210位于保险位置时，保险块210用于阻挡上滑板201下降。在本实施例中，如图8所示，保险块210与基座20为转轴连接，即保险块210可以绕转轴处旋转。当保险块210旋转至垂直的保险位置时(也即是在上滑板201一侧的正下方)，上滑板201会与保险块210相互抵顶，进而使得上滑板201无法下落。在需要对卷料进行人工拉出时，可以使用保险块210顶住上滑板201，避免上滑板201意外坠落而造成事故，安全性得到提高。在需要更换上裁刀204的上刀头时，也可以使用保险块210顶住上滑板201，然后再进行更换，安全性系数更好。在其他实施例中，保险块也可以是横向平移的，而上滑板一侧也可以设置一个缺口，将保险块推入缺口中便作为保险块的保险位置。

如图8所示，上裁刀204下方是下裁刀211。如图8、10所示，下裁刀211上通过多个螺钉固定有一个可拆卸更换的长条形下刀头212。在通过卷料时，卷料会从下刀头212的顶面穿过。如图11所示，上裁刀204通过多个螺钉固定有一个可拆卸更换的长条形上刀头215，上刀头215嵌入固定于上裁刀204的下部中。当上裁刀204与下裁刀211配合作垂直剪切时，上刀头215的刀刃216贴着下刀头212刀刃213外侧向下移动，完成铡刀式裁剪。

如图12所示，基座20上还设有可以上下移动的上辊217以及可以旋转的下辊218。拉出的卷料会从上辊217与下辊218之间穿过。上辊217则被两个下压气缸219同步驱动下压、与下辊218夹紧卷料，而下辊218通过电机220带动旋转，因而上辊217、下辊218可以实现对卷料的拉动。放卷拉出的卷料从上辊217与下辊218之间穿过之后，会经过图10中下裁刀211中的与下刀头212顶面齐平的过渡面214。从图4可以看到过渡面214紧靠在下刀头212刀刃213的相对另一侧。在过渡面214上方设有用于压卷料的压条221。结合图12、13所示，压条221分成两半并同时固定在一根横杆222，横杆222则由一个气缸223驱动。气缸223通过横杆222为压条221提供压紧力。当气缸223伸出时，压条221下降并且将卷料压紧于过渡面214和下刀头212的顶面上。压条221的作用是在靠近裁剪口处压紧卷料，以保证裁剪口平整。

接料平台具体结构如图14-17所示。如图14所示，卷料裁剪机构200设在接料平台300的一侧。在生产流水线中，卷料裁剪机构200属于接料平台300的上游。接料平台300的夹料组件313在卷料裁剪机构200中夹取卷料302、沿直线拉出卷料302，随后由卷料裁剪机构200裁剪卷料302。本实施例的接料平台300包括可以上下升降的水平接料板301、若干根固定的同等高度的顶柱304、夹料组件313及下料组件。从图14、15中可以看出，水平接料板301分为4块，中间两块的面积较大，两侧两块的面积较小，并且相邻水平接料板301之间留有直线间隙。水平接料板301上设有供顶柱304贯穿的通孔305。顶柱304有两排十个，因此水平接料板301的通孔305亦对应有两排10个。水平接料板301由下方的多个气缸306驱动上下升降。如图14、15所示，当气缸306完全伸出时，水平接料板301上升至接卷料302的位置，此时顶柱304位于水平接料板301的下方。另外，如图14所示，水平接料板301上设置有8个限位板303，用于限制卷料302被拉出之后的位置。而当图15中的气缸306完全缩回时，水平接料板301会下降至低于顶柱304高度，此时十个顶柱304穿过通孔305，操作者便可以将放置片料的托盘放置在顶柱304之上固定。为此，托盘(未示出)上可以设有一一对应于顶柱304的定位孔。

此外，如图14所示，下料组件包括丝杠308、滑座309、垂直气缸310以及水平架311。下料组件用于吸取水平接料板301上的裁切的卷料302或者顶柱304上放置的托盘中的片料，并且移送至下一个工位中进行下一步加工。丝杠308驱动滑座309直线移动，而垂直气缸310固定在滑座309上。垂直气缸310输出轴固定连接水平架311，其中水平架311上设置朝下的6个真空吸头312。水平架311移动到水平接料板301上的卷料302上方或者托盘上的片料上方时，水平架311向下移动，真空吸头312将卷料302或片料吸起，水平架311向上移动之后便向外直线移动，以完成卷料302或片料的移送。

夹料组件313用于夹取卷料302、沿直线拉出卷料302并将裁剪后的卷料302放在水平接料板301上。如图16所示，夹料组件313包括夹爪314、水平丝杠315以及垂直气缸316。水平丝杠315通过滑板317驱动垂直气缸316及夹爪314水平直线移动，而垂直气缸316用于驱动夹爪314上下移动。夹爪314有三个，而且等距地固定在滑板317上。由图14、15可看到，水平接料板301分成四块。夹爪314可以在相邻水平接料板301之间的间隙直线移动。如图14所示，水平接料板301已经上升至接卷料302的位置，垂直气缸316(图16)驱动夹爪314上升至高于水平接料板301的高度，便于夹爪314夹取卷料302。而当夹爪314顺利拉出卷料302时，夹爪314与水平接料板301之间有间隙，因此卷料302与水平接料板301之间会留有空隙(见图17)。而当卷料302被裁剪后，垂直气缸316驱动夹爪314下降、水平丝杠315继续推动夹爪314往拉料方向前进，直至卷料302到达限位板303限定的位置，顺利地将卷料302取料放在水平接料板301上(见图14)。图17示出夹爪314将卷料302从卷料裁剪机构200拉出时，卷料302高于水平拉料板301高度。当夹爪314拉出设定长度卷料302之后，卷料裁剪机构200夹紧卷料302并且进行裁切卷料302，便可以得到设定尺寸的卷料302。

此外，如图14所示，在卷料裁剪机构200于接料平台300之间设有一个检测头307，检测头307主要用于检测卷料302厚度，避免拉出双层。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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装置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。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种金属箔料上料设备，其特征在于，其包括依次排列的卷料上料机构、卷料裁剪机构和接料平台，所述卷料上料机构用于将卷料抬升至放卷位置上，所述卷料裁剪机构用于将放卷的卷料裁剪成设定尺寸，所述接料平台用于承接裁剪后的卷料或者放置在托盘上的片料并将卷料或片料移送至下一工位中。

2.如权利要求1所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述卷料上料机构包括机台、抬升组件和放料平台，所述抬升组件和放料平台均设在机台上，所述抬升组件包括抬升电机、两根竖直丝杠和升降台，所述抬升电机同步驱动两根丝杠同步转动，两根丝杠上设有的螺母分别固定有所述升降台，两个所述升降台同高度同步升降，所述升降台用于支撑所述卷料的中轴两端，所述放料平台用于放置卷料并且供卷料放卷，所述放料平台的平面垂直于所述丝杠，当升降台移动至与放料平台高度齐平时，所述卷料可从升降台平移至放料平台上。

3.如权利要求2所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述卷料中轴两端分别设有轴承，所述升降台上设有导槽，所述轴承置于导槽内并可在导槽内滚动；所述放料平台上设有与导槽对应的直槽，所述直槽末端设有向上翘起的弧形槽，所述弧形槽上方设有一个可旋转开合的压块，所述压块用于将卷料的轴承推向弧形槽并夹紧。所述压块的活动端由一气缸控制上下活动。

4.如权利要求1所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述卷料裁剪机构包括基座、上裁刀和下裁刀，所述基座上设有一个可上下移动的上滑板，所述上裁刀设在上滑板上，并且上裁刀的上部与上滑板铰接，所述上裁刀可绕铰接处上下旋转；所述上裁刀的下部可拆卸地固定连接上滑板，所述上裁刀设有一条可拆卸的上刀头，所述上刀头嵌入固定于上裁刀的下部中。

5.如权利要求4所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述上滑板设有至少两个水平气缸，所述水平气缸的输出轴与上裁刀连接，所述水平气缸在上滑板下降进行裁切时输出轴缩回使得上裁刀与下裁刀形成垂直剪切，所述水平气缸在上滑板上升时输出轴伸出使得上裁刀与下裁刀脱离。

6.如权利要求5所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述上滑板设有至少两个定位柱，所述定位柱设在水平气缸一侧并且定位柱的轴线与水平气缸输出轴共线；当水平气缸输出轴缩回、带动上裁刀旋转至最大行程时，所述定位柱与上裁刀抵顶，所述上裁刀下降便与下裁刀形成垂直剪切。

7.如权利要求4所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述下裁刀设有下刀头，所述卷料从下刀头的顶面穿过，所述下裁刀设有一个与下刀头顶面齐平的过渡面，所述过渡面紧靠在下刀头刀刃的相对另一侧；所述基座还设有用于压卷料的压条，所述压条通过一个气缸提供压紧力，所述压条将卷料压紧于过渡面和下刀头的顶面上。

8.如权利要求1-7任一所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述接料平台包括可以上下升降的水平接料板、若干根固定的同等高度的顶柱以及夹料组件；所述水平接料板上升至接卷料的位置时，所述顶柱位于水平接料板的下方，所述夹料组件用于夹取卷料、沿直线拉出卷料并将裁剪后的卷料放在水平接料板上；所述水平接料板下降至低于顶柱高度时，所述顶柱用于接收放置片料的托盘。

9.如权利要求8所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述夹料组件包括夹爪、水平丝杠以及垂直气缸，所述垂直气缸用于驱动夹爪上下移动，所述水平丝杠用于驱动垂直气缸及夹爪水平直线移动。

10.如权利要求9所述的金属箔料上料设备，其特征在于，所述水平接料板上升至接卷料的位置时，所述垂直电机驱动夹爪上升至高于水平接料板的高度，所述夹爪拉出卷料时，卷料与水平接料板之间留有空隙；当卷料被裁剪后，所述垂直电机驱动夹爪下降以将卷料放在水平接料板上。

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