CN1721147A - 自动剪切机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动剪切机，其主要包括有主体部分、接料机构、剪断机构、取料机构、动力装置及电气控制部分，其中取料机构是安装于主体部分的机座上并邻近于接料机构，其包括有安装于机座上的机架及组装于机架上的镜片收纳装置，该镜片收纳装置是由多层管状套环构成，而每层管状套环均具有若干个可收纳镜片的套环，当自动剪切机开始工作时，镜片收纳装置的套环可将位于镜片半成品上的镜片套入其中，而当剪切完毕后，镜片将保留于收纳装置中，通过这种方式可使得自动剪切机的剪切与包装一体化。

Description

自动剪切机

【技术领域】

本发明涉及一种自动剪切机，尤指一种用来剪切镜片并具镜片收纳装置的自动剪切机。

【背景技术】

用来制作镜片的介质材料，主要分为无机材料和有机材料二大类。玻璃作为无机材料其透光性较佳，但是选用玻璃制作镜片时需经过粗磨、精磨及抛光等工序，成本较高，而目前业界常采用有机材料，例如：聚碳酸酯，它是直线形无定型结构的热塑聚合体，其具有许多光学方面的优点：出色的抗冲击性、高折射率、质地轻(比重＝1.20g/立方厘米)、百分之百的抗紫外线能力、耐高温等，又因为该材料的成本较低而且还可进行系统的镀膜处理，因此目前常见的消费性产品上都采用这种热塑性有机镜片。

因热塑性材料具有加热后软化的特性，尤其是适合热塑和注塑。如图1所示，它是一个由具有四个模穴的成型模具成型的镜片半成品9的示意图，四个镜片90可一次成型。四个镜片90之间由竖浇道料头91和横浇道料头92连接，并形成有四个连接部93。镜片90成型后，需要于连接部93处将竖浇道料头91及横浇道料头92一并剪除，以实现镜片90与料头91、92的分离。

现有的镜片剪切多采用人工手动方式，但是手工作业方式不但效率低下，而且镜片品质容易受工作人员的主观因素的影响而出现良率不一的现象。况且，随着科技快速的发展，镜头(如移动电话所用镜头)越来越趋于小型化，镜片也跟着越来越小，因此用人工完成剪切的动作也越来越困难，生产效率难以提升。

随着自动剪切机的出现，上述缺点已经可以克服。一般来讲，现有的自动剪切机大多采用具有机械联动结构的机械臂定位夹取镜片，即借由机械臂的夹爪夹取浇道将镜片放到承接座上，然后剪除浇道料头，再借由机械臂的吸盘吸取镜片并将其放至镜片收纳器中，最后再把镜片收纳器放到仓库里。但是，因该现有剪切机的吸盘吸取镜片时会与镜片紧密接触，易伤害镜片，且采用多轴联动的机械结构、定位结构及控制结构都比较复杂，而整个机构也显得非常庞大，从而具有占用空间大、不便移动及价格昂贵等一系列的缺点。

因此，有必要对上述现有自动剪切机进行改进，以克服前述现有构造的缺失。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种自动剪切机，该自动剪切机操作简单、体积较小、便于移动，可实现剪切包装一体化，并可稳定高速地剪切出高品质的产品。

本发明的目的之二在于提供一种镜片剪切装置，其具有较高的剪切效率及镜片良率。

本发明的目的之三在于提供一种镜片取料装置，其取料迅速，不但可提高生产效率，而且还可避免镜片被污染或破坏。

本发明的目的之四在于提供一种镜片剪切方法，其剪切步骤简单，可实现剪切包装一体化，并具有较高的生产效率及镜片良率。

依据本发明的目的之一，本发明提供一种自动剪切机，其包括有主体部分、接料机构、剪断机构、取料机构、动力装置及电气控制部分，其中主体部分具有一机座及电源箱；接料机构是安装于主体部分的机座上，其包括有安装于机座上的机架及定位于机架上并可承载半成品的承接座，其中安装于承接座上的半成品的一部分是凸伸出承接座的外侧以待剪切；剪断机构是安装于主体部分的机座上并邻近于接料机构，其包括有安装于机座上的机架、组装于机架上的切刀座，该切刀座具有剪切半成品用的刃部；取料机构是安装于主体部分的机座上并邻近于接料机构，其包括有安装于机座上的机架及组装于机架上的收纳装置，其中收纳装置可自动将上述半成品的凸伸出承接座外的待剪切的部分纳入其中，而当剪断机构将该待剪切的部分与半成品分离后，该部分仍将保留在收纳装置中；动力装置是用来给剪断机构及取料机构的运作提供动力；电气控制部分包括有可程控器及继电器。

依据本发明的目的之二，本发明提供一种镜片剪切装置，其可应用于上述自动剪切机并用来剪切镜片半成品而得到单独的镜片，镜片半成品具有浇道料头、镜片及连接料头与镜片的连接部，该剪切装置包括有一机架及设置于机架上的两个切刀座，每一切刀座均至少包括有第一切刀及与第一切刀相对的第二切刀，每一切刀上均具有两个刃部，从而使该剪切装置至少形成有四组刃部，且每组刃部均对应一镜片半成品的连接部，当每组刃部借由外力驱动而闭合时，可将与其对应的镜片连接部剪断，从而一次可得到四个镜片，借此提高剪切效率。

依据本发明的目的之三，本发明提供一种可应用于上述自动剪切机上的镜片取料装置，其安装于自动剪切机上并用来放置镜片，该装置位于自动剪切机的放置镜片半成品的接料装置的旁侧，其包括有一安装在剪切机上的机架及位于机架上的镜片收纳装置，其中镜片收纳装置具有多层管状套环，而每层管状套环均具有若干个可收纳镜片的套环，当自动剪切机开始工作时，镜片收纳装置的套环可将镜片半成品上的镜片套入其中，剪切完毕后，镜片仍将保留于收纳装置中，借此可使得自动剪切机的剪切与包装一体化，并提高取料效率。

依据本发明的目的之四，本发明提供一种镜片剪切方法，其借由上述自动剪切机对镜片进行剪切，其主要包括如下步骤：步骤(1)是打开电源，启动剪切机，接料机构、剪断机构及取料机构进行复位，并回到各自原点；步骤(2)是利用机械手将镜片半成品放置于接料机构的承接座上，其中镜片半成品的料头位于承接座上，而其上的镜片则凸伸出承接座之外，以待剪切；步骤(3)是取料机构借由动力装置朝着承接座前进至预定位置，此时连接于镜片半成品上的镜片将被自动套入取料机构的收纳装置的其中之一套环内；步骤(4)是剪断机构借助动力装置朝着承接座前进到预定位置，其切刀闭合并切断镜片与浇道料头的连接部以剪下镜片，而镜片则仍保留于取料机构的套环内；步骤(5)是剪断机构的切刀张开，并退回原点；步骤(6)是取料机构退回原点；步骤(7)是利用机械手将剪切后余下的料头取走；步骤(8)是计数器进行计数，如果判断结果是：套环中的镜片数目小于一层套环所能容纳的镜片数目，则循环上述步骤(2)至步骤(7)，如果判断结果是：套环中的镜片数目大于或等于一层套环所能容纳的镜片数目，套环的固定装置将自动上升一层，然后再循环上述步骤(2)至步骤(7)，直至计数器所计镜片数目等于所有套环所能容纳的镜片数目；以及步骤(9)是更换镜片收纳装置，将系统复位，再进行前述步骤(2)至步骤(8)。

相较于现有技术，本发明的自动剪切机是通过设置具镜片收纳装置的取料机构，可以实现剪切包装一体化的作业过程，且其取料迅速并可获得高品质的镜片，此外由于采用了可一次剪切四个镜片的剪断机构，使得生产效率大大提高。

【附图说明】

图1是一个由具有四个模穴的成型模具成型的镜片半成品的示意图。

图2是本发明自动剪切机的整体构造示意图。

图3A是本发明自动剪切机的接料机构示意图。

图3B是将镜片半成品放置于由图3A所示的接料机构的承接座上的示意图。

图4是本发明自动剪切机的剪断机构示意图。

图5是本发明自动剪切机的取料机构示意图。

图6是本发明自动剪切机的剪切控制流程图。

图7是通过机械手将镜片半成品放置于本发明自动剪切机上，并且套环已将镜片套住的示意图。

图8是继图7所示的动作完成后，切刀前进到镜片与浇道料头的连接部的正上方的示意图。

图9是本发明自动剪切机的切刀剪切镜片时的示意图。

图10是继图9所示的动作完成后，切刀张开并且退到原点时的示意图。

图11是继图10所示的动作完成后，管状套环带着镜片退回原点时的示意图。

图12是机械手将剪切后的浇道料头移除后的示意图。

图13是管状套环的其中一层套环已放满镜片后的示意图。

图14是当装满一层套环后，套环的固定装置将再上升一层的示意图。

图15是位于固定装置中的所有套环均已放满镜片的示意图。

【具体实施方式】

请参照图2所示，本发明自动剪切机1至少包括有接料机构10、剪断机构20、取料机构30、承载这些机构的主体部分，以及可控制这些机构动作的电气控制部分，其中主体部分包括有机座40、电气箱及其它一些辅助设备等，而电气控制部分主要是由可程控器、继电器以及其它辅助电路构成。因本发明自动剪切机1的发明重点在于：接料机构10、剪断机构20及取料机构30的整合结构与剪切方法，而对其他一些现有构件，如辅助设备等，将不再详细介绍。

如图3A与图3B所示，接料机构10主要包括有可借由螺栓50固定于机座40上的机架11、可固定镜片半成品9的承接座12及位于机架11与承接座12之间的垫块13，当镜片半成品9放置于承接座12上时，其竖浇道料头91与横浇道料头92的中心部分定位于承接座12的凹槽120内，而位于横浇道料头92的端缘的四个镜片90则突伸出该承接座12的外侧。

如图4所示，剪断机构20是位于接料机构10的两侧，其主要包括有可借由螺栓50固定于机座40上的机架21、设置于机架21上并位于接料机构10的两侧的导轨22及可在导轨22上水平滑移的两个切刀座23，其中两个切刀座23均具有一上切刀24及一下切刀25，每一切刀24、25上均具有二个刃部28，因此在剪断机构20上具有四对上、下刃部28以剪切与其对应的四个镜片90。四个动力装置是安装于切刀座23上，其包括有两个第一气压缸26与两个第二气压缸27，其中第一气压缸26是位于切刀座23的一侧面并可作为水平推动器，第二气压缸27是位于切刀座23的下切刀25的下方并可作为垂直推动器，当第一气压缸26的缸轴进行伸缩时，可推动两个切刀座23沿着导轨前进或后退，当第二气压缸27的缸轴进行收缩时，其可令上切刀24与下切刀25的刃部28靠合，以将浇道料头91、92与镜片90的接合部93剪断，而当第二气压缸27的缸轴向外突伸时，相对应的两切刀24、25都将张开。由于该机构可一次剪断四个镜片，从而可缩短剪切周期、提高生产效率。此外，于上切刀24与下切刀25之间还安装有导柱，以利两者间的上下移动。剪断机构20可以是电热剪断机构，其通常还包括有加热棒与温度控制器等构件，采用电热剪断机构的剪切精度高，温度易调节，且其对镜片的剪切口可基本保持一致以提高生产良率。可以理解的是，上述动力装置可以是气压缸、电磁铁或由其它等效组件构成。

如图5所示，取料机构30是位于接料机构10的两侧，其包括可直接固定于机座40上并位于接料机构10的两侧以充当机架用的竖直状导轨31、可沿着两侧导轨31进行滑移的两个第一固定装置32、可在两个第一固定装置32的表面进行水平滑移的两个第二固定装置33及安装于两个第二固定装置33上的四个镜片收纳装置34，其中四个镜片收纳装置34是由多层管状套环构成，而每层管状套环均具有若干个可收纳镜片90的套环。套环的第一固定装置32是借由伺服电动机35的驱动进行垂直升降运动，套环的第二固定装置33是借由一动力装置驱动，即第三气压缸36，进行前进与后退的动作，而镜片收纳装置34则随第二固定装置33一起水平滑移。

请参照图6所示，其揭示了本发明自动剪切机1在剪切镜片时的控制流程。首先，需打开气源和电源启动自动剪切机1，按下系统复位按钮，接料机构10、剪断机构20、取料机构30将回到各自的原点，当所有机构均全部复位后而且切刀座23的刃部28也被加热到预设温度后，各检测装置将产生对应信号，自动剪切机1处于准备状态。当机械手(未图示)将镜片半成品9放置到接料机构10的承接座12上之后，第三气压缸36的推杆(或缸轴)伸出，推动取料机构30的管状套环的第二固定装置33前进并使得位于四个镜片收纳装置34上的四个管状套环分别套住与其对应的四个镜片90，如图7所示；然后第一气压缸26推动切刀座23沿着导轨22前进到预定位置，接着第二气压缸27将拉动切刀座23的上、下切刀24、25使其四对刃部28闭合并剪开镜片90与料头92的四个连接部93，如图8与图9所示；剪断后，切刀24、25张开并退回原点，然后管状套环的第二固定装置33也退回原位，而机械手将夹着剩余的浇道料头91、92返回并将其在中途扔掉，如图10、11及12所示。此时，计数器将对镜片计数，同时判断套环中镜片数目是否小于一层套环所能容纳的镜片数目。

如果判定结果是小于N(N为一层套环所能容纳的镜片数目)，则循环上述过程。如果判定结果是大于N或等于N时，则伺服电动机35将带动管状套环的第一固定装置32沿导轨31上升一层(参图13与图14)，然后再循环前面所述的剪切过程。直到计数器所计镜片数目等于所有套环所能容纳的镜片数目时(如图15所示)，剪切机将发出警报，表示需要更换管状套环(即更换镜片收纳装置34)。更换好管状套环之后，将系统进行复位，再按照上述的剪切流程进行剪切。

在上述自动剪切机的剪切过程中，不难发现位于一个镜片半成品9上的四个镜片90是被剪断机构20一次剪断，而且镜片收纳装置34将所有镜片90均一一套入其中，并使其整齐而紧密地排列。由于可以一次剪断四个镜片，且取料迅速达到了剪切包装一体化的作业过程，从而缩短剪切周期，提高生产效率。同时由于在剪切及取走镜片的整个过程中，镜片可以不与外部机械物相碰触，从而保证其品质不受影响。此外，本发明自动剪切机是由预定程序控制，其具有操作简单、机器的体积较小、便于移动等诸多优点。

Claims (21)

1.一种自动剪切机，用来剪切半成品以得到成品，其至少包括有：主体部分、接料机构、剪断机构、取料机构、动力装置及电气控制部分，其中主体部分具有一机座及电源箱；接料机构安装于主体部分的机座上，其包括有安装于机座上的机架及定位于机架上并可承载半成品的承接座，其中承载于承接座上的半成品的一部分是凸伸出承接座的外侧以待剪切；剪断机构安装于主体部分的机座上并邻近于接料机构，其包括有安装于机座上的机架、组装于机架上的切刀座，该切刀座具有剪切半成品用的刃部；动力装置是用来给剪断机构及取料机构的运作提供动力；其特征在于：取料机构是直接安装于主体部分的机座上并邻近于接料机构，其包括有安装于机座上的机架及组装于机架上的收纳装置，其中收纳装置可自动将上述半成品的凸伸出承接座外的待剪切的部分纳入其中，而当剪断机构将该待剪切的部分与半成品分离后，该部分仍将保留在收纳装置中。

2.如权利要求1所述的自动剪切机，其特征在于：取料机构还包括有设置于机座上的导轨及可沿导轨滑移并用来安装收纳装置的固定装置。

3.如权利要求2所述的自动剪切机，其特征在于：收纳装置的固定装置可以分为沿导轨进行垂直滑移的第一固定装置及安装于第一固定装置上并可借助动力装置在其上水平滑移的第二固定装置，而取料机构的收纳装置是直接安装于第二固定装置上。

4.如权利要求3所述的自动剪切机，其特征在于：收纳装置是由多层管状套环构成，而每层管状套环均具有若干个可收纳成品的套环。

5.如权利要求1或4所述的自动剪切机，其特征在于：剪断机构的机架上设置有导轨，切刀座可借助动力装置的驱动在导轨上水平滑移。

6.如权利要求5所述的自动剪切机，其特征在于：剪断机构的切刀座至少具有一上切刀与一下切刀，其可借动力装置的驱动进行张开与闭合的动作，剪切半成品用的刃部分别位于上、下切刀上。

7.如权利要求6所述的自动剪切机，其特征在于：于接料机构的相对两侧均配置有一个剪断机构，而其上的每一上切刀与下切刀上均具有两个刃部，从而至少形成有四组剪切刃部。

8.如权利要求7所述的自动剪切机，其特征在于：于接料机构的相对两侧各配置有一个取料机构，而每一取料机构上都至少设置有两个收纳装置，从而在接料机构的旁侧至少具有四个收纳装置在同时工作。

9.如权利要求8所述的自动剪切机，其特征在于：在接料机构的机架与承接座之间还具有一垫块。

10.如权利要求9所述的自动剪切机，其特征在于：动力装置是包括有数个气压缸。

11.一种镜片剪切装置，用来剪切镜片半成品而得到单独镜片，该镜片半成品具有料头、镜片及位于料头与镜片之间的连接部，该剪切装置包括有一机架，其特征在于：于机架上设置有两个切刀座，每一切刀座均至少包括有第一切刀及与第一切刀相对的第二切刀，每一切刀上均具有两个刃部，从而使该剪切装置至少形成有四组刃部，且每组刃部均对应一镜片半成品的连接部，当每组刃部借助外力驱动而闭合时，可将与其对应的镜片连接部剪断，从而一次可得到四个镜片，借此提高剪切效率。

12.如权利要求11所述的镜片剪切装置，其特征在于：该镜片剪切装置还包括有加热棒与温度控制器，以对第一切刀与第二切刀进行加热并调节其温度。

13.如权利要求11或12所述的镜片剪切装置，其特征在于：在机架上设置有导轨。

14.如权利要求13所述的镜片剪切装置，其特征在于：在剪切装置的机架上安装有两个动力装置，其中一动力装置可驱动切刀座在导轨上前后滑移，而另一动力装置可驱动第一切刀与第二切刀的刃部进行张开与闭合的动作。

15.如权利要求14所述的镜片剪切装置，其特征在于：动力装置可以是气压缸，也可以是电磁铁。

16.一种自动剪切机的镜片取料装置，其安装于自动剪切机上并用来放置镜片，该装置是位于自动剪切机的放置镜片半成品的接料装置的旁侧，其特征在于：该镜片取料装置包括有一安装在剪切机上的机架及位于机架上的镜片收纳装置，其中镜片收纳装置具有多层管状套环，而每层管状套环均具有若干个可收纳镜片的套环，当自动剪切机开始工作时，镜片收纳装置的套环可将镜片半成品上的镜片套入其中，剪切完毕后，镜片仍将保留于收纳装置中，借此可使得自动剪切机的剪切与包装一体化，并提高取料效率。

17.如权利要求16所述的自动剪切机的镜片取料装置，其特征在于：该取料装置上配备有四个镜片收纳装置，且每两个收纳装置形成一组而分别位于接料装置的相对两侧。

18.如权利要求16或17所述的自动剪切机的镜片取料装置，其特征在于：在机架上设置有竖直状导轨。

19.如权利要求18所述的自动剪切机的镜片取料装置，其特征在于：在机架的导轨上安装有可借助外力沿其垂直滑移的第一固定装置，及位于第一固定装置上并可借助外力在其上进行水平滑移的第二固定装置，而镜片收纳装置是安装在第二固定装置上，并可与第二固定装置一起滑移。

20.如权利要求19所述的自动剪切机的镜片取料装置，其特征在于：在机架上安装有一伺服电动机以提供第一固定装置的上升动力，而第二固定装置是借助一气压缸的推动进行滑移。

21.一种利用如权利要求4所述的自动剪切机进行镜片剪切的方法，其特征在于：该剪切方法包括有如下步骤：步骤(1)是打开电源，启动剪切机，接料机构、剪断机构及取料机构进行复位，并回到各自原点；步骤(2)是利用机械手将镜片半成品放置于接料机构的承接座上，其中镜片半成品的料头位于承接座上，而其上的镜片则凸伸出承接座之外，以待剪切；步骤(3)是取料机构借由动力装置朝着承接座前进至预定位置，此时连接于镜片半成品上的镜片将被自动套入取料机构的收纳装置的其中之一套环内；步骤(4)是剪断机构借助动力装置朝着承接座前进到预定位置，其切刀闭合并切断镜片与浇道料头的连接部以剪下镜片，而镜片则仍保留于取料机构的套环内；步骤(5)是剪断机构的切刀张开，并退回原点；步骤(6)是取料机构退回原点；步骤(7)是利用机械手将剪切后余下的料头取走；步骤(8)是计数器进行计数，如果判断结果是：套环中的镜片数目小于一层套环所能容纳的镜片数目，则循环上述步骤(2)至步骤(7)，如果判断结果是：套环中的镜片数目大于或等于一层套环所能容纳的镜片数目，套环的固定装置将自动上升一层，然后再循环上述步骤(2)至步骤(7)，直至计数器所计镜片数目等于所有套环所能容纳的镜片数目；以及步骤(9)是更换镜片收纳装置，将系统复位，再进行前述步骤(2)至步骤(8)。

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