一种吸塑材料裁切装置及全自动水钻吸塑盘成型设备

1.一种吸塑材料裁切装置，其特征在于，包括切割盘（51）和托板（53），所述切割盘（51）安装在吸塑材料（42）上方的机架（9）上，所述切割盘（51）的四周还间隔固定有刀片（52），且切割盘（51）由第一驱动装置控制升降和转动，所述托板（53）位于吸塑材料（42）的下方，且托板（53）的底部还设有升降托板（53）的第二驱动装置，所述第二驱动装置为第八气缸（54），且第八气缸（54）与托板（53）的下部相铰接，所述托板（53）的一侧通过合页（55）与机架（9）相铰接，所述第一驱动装置包括第六气缸（56）和第七气缸（57），用来驱动切割盘（51）摆动的第六气缸（56）固定在切割盘（51）的上部，且第六气缸（56）通过连接板与用来驱动切割盘（51）升降的第七气缸（57）相固定，所述第七气缸（57）固定在机架（9）上。
2.一种全自动水钻吸塑盘成型设备，其特征在于，包括权利要求1所述的吸塑材料裁切装置，还包括振动布钻工位、吸塑工位和机械手，所述振动布钻工位上设有布钻盘（11）、升降装置和振动装置（13），所述吸塑工位上设底座（33）、吸模板（34）、压框板（35）和加热器（36），所述机械手在振动布钻工位和吸塑工位之间往复运动，所述吸塑材料裁切装置位于吸塑工位另一侧的机架（9）上。

一种吸塑材料裁切装置及全自动水钻吸塑盘成型设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及水晶材料加工领域，尤其是水钻加工领域，特别是涉及一种吸塑材料\n裁切装置及全自动水钻吸塑盘成型设备。\n背景技术\n[0002] 水钻的端面磨抛加工和喷涂加工为了提高加工效率都采用制作吸塑膜的加工方\n法，公告号为CN100484711的发明专利公开了一种水钻端面磨抛加工方法，该专利将完成棱\n面磨抛加工的水钻通过吸塑成型的方式制成一个水钻吸塑盘，水钻均匀排布吸附固定在吸\n塑盘底部，从而可对整盘水钻进行端面磨抛加工，因为一个吸塑盘上可以排布几百甚至几\n千个水钻，所以可大大提高加工效率。\n[0003] 进行端面磨抛加工时，一般是直接将吸塑盘的凹面套装在端面磨抛机的盘体上进\n行磨抛，单独对水钻进行端面磨抛。现在也有将吸塑盘的盘边向上翻折套装在端面磨抛机\n的盘体上， 这样在磨抛端面的时候将水钻连同包裹水钻的塑料层一起磨抛，即对吸塑盘上\n的凸起进行端面磨抛。这样的好处是在水钻镀覆时可以延用端面磨抛的吸塑盘，节省了重\n复吸塑成型的工序， 这在公开号为 CN101569447A 的专利文献中有详细说明。\n但是， 因为吸塑盘的盘边向上翻折只能依靠人工操作完成， 所以存在盘体翘曲、 套\n装固定不牢靠等问题， 导致磨抛加工质量下降， 同时人工翻边也存在增加人工、 效率低\n等问 题。公开号为CN102101259B 的专利中公开了一种水钻吸塑盘及其成型方法和成型设\n备，其中的水钻吸塑盘的成型设备，包括机架、真空泵和加热器，所述机架上固定设有底座，\n底座上面设有吸模板，吸模板上面设有与吸模板一起夹持吸塑材料的压框板，所述底座上、\n吸模板中央放置工装盘，工装盘上设有若干个嵌置水钻的嵌孔，嵌孔底部设有通气孔，通气\n孔与真空泵连通，所述加热器能够通过移动机构架设在压框板上方，所述工装盘的侧面圆\n周与吸模板或者环形圈之间空有间隙，该间隙通过设置在工装盘或者底座上的通气通道与\n真空泵连通；所述压框板和吸模板通过升降机构实现两个下降行程，所述压框板和吸模板\n下降至底时两者夹持吸塑材料的夹持面低于工装盘的顶面，所述吸模板通过环形圈与底座\n之间实现在固定范围内相对移动时的密封连接。该技术方案中，压框板和吸模板采用两个\n下降高度的方式，在第一高度、第一高度到第二高度的下降过程中以及在下降至第二高度\n时通过环形圈实现对吸模板、工装盘和底座之间空间的密封；下降至第一高度时，用于对吸\n塑材料进行加热，吸模板、工装盘和底座之间空间内的空气受热膨胀，因为吸塑材料的周边\n受压框板和吸模板夹持，所以吸塑材料软化后受空气压力向上拱起；下降至第二高度时，用\n于真空吸塑成型吸塑盘，因为前面的吸塑材料已经向上拱起，所以在压框板和吸模板夹持\n吸塑材料边缘的平面低于工装盘上水钻的顶端时，吸塑材料并不会碰到水钻，这样就能够\n保证吸塑成型，吸塑盘的盘体上因包裹水钻而形成的凸起就会凸出于盘边平面。这样就不\n需要再进行人工翻折盘边，可以直接将吸塑盘套装在端面磨抛机上对水钻连同包裹水钻的\n塑料层一起磨抛，节省工序、提高加工效率和加工质量。\n[0004] 公告号为CN102729457B的专利公开了一种水钻吸塑盘的成型设备对\nCN102101259B 的专利中的车型设备作出改进，使得取放工装盘、放入吸塑材料和取出水钻\n吸塑盘都可以在同一打开空间操作，并且为吸模板仅设置一个升降高度提供了可行性，结\n构更加简单合理、运行动作稳定，吸塑成型效率提高，操作更加方便。\n[0005] 但是，上述专利文献中水钻吸塑盘的成型设备仍然需要人工取放工装盘、放入吸\n塑材料和取出水钻吸塑盘，自动化程度不高，虽然还有公告号为CN201632908的实用新型专\n利公开了一种水钻振动吸模机，虽然该专利将振动机和吸模机合二为一，但是该技术方案\n仍然需要操作人员将振动机上排布好的水钻转移到吸模机上，且吸模机工作前需要操作人\n员放入吸塑材料，吸塑完成后，需要操作人员将成型的吸塑膜取出，整个装置的工作过程仍\n需要过多的人工干预，效率提高不明显。\n发明内容\n[0006] 为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种吸塑材料裁切装置，\n该装置能将成型吸塑盘从整条吸塑材料带上裁切下来，并送往收集装置。本发明的第二个\n目的是提供一种全自动水钻吸塑盘成型设备。\n[0007] 为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：\n[0008] 一种吸塑材料裁切装置，包括切割盘和托板，所述切割盘安装在吸塑材料上方的\n机架上，所述切割盘的四周还间隔固定有刀片，且切割盘由第一驱动装置控制升降和转动，\n所述托板位于吸塑材料的下方，且托板的底部还设有升降托板的第二驱动装置。\n[0009] 作为优选方案，所述第一驱动装置包括第六气缸和第七气缸，用来驱动切割盘摆\n动的第六气缸固定在切割盘的上部，且第六气缸通过连接板与用来驱动切割盘升降的第七\n气缸相固定，所述第七气缸固定在机架上。\n[0010] 作为优选方案，所述第二驱动装置为第八气缸，且第八气缸与托板的下部相铰接，\n所述托板的一侧通过合页与机架相铰接。\n[0011] 一种全自动水钻吸塑盘成型设备，包括上述的吸塑材料裁切装置，还包括振动布\n钻工位、吸塑工位和机械手，所述振动布钻工位上设有布钻盘、升降装置和振动装置，所述\n吸塑工位上设底座、吸模板、压框板和加热器，所述机械手在振动布钻工位和吸塑工位之间\n往复运动，所述吸塑材料裁切装置位于吸塑工位另一侧的机架上。\n[0012] 本发明由于采用了以上的技术方案，通过切割盘将成型吸塑盘从整个吸塑材料带\n上裁切下来，然后托板将裁剪下来的吸塑盘托住，再经过气缸驱动托板的升降完成成型吸\n塑盘的出料，省去了人工拿取吸塑盘的工序，减轻了工人劳动负担，提高了生产效率。\n附图说明\n[0013] 图1是水钻吸塑盘成型设备的结构示意图；\n[0014] 图2是水钻吸塑盘成型设备拆除一侧振动布钻工位后的结构示意图；\n[0015] 图3是水钻吸塑盘成型设备的吸塑工位的结构示意图；\n[0016] 图4是水钻吸塑盘成型设备的吸塑工位另一视角的结构示意图；\n[0017] 图5是水钻吸塑盘成型设备的振动布钻工位的布钻盘水平时的结构示意图；\n[0018] 图6是水钻吸塑盘成型设备的振动布钻工位的布钻盘倾斜时的结构示意图；\n[0019] 图7是水钻吸塑盘成型设备的振动布钻工位的侧面结构示意图；\n[0020] 图8是水钻吸塑盘成型设备的裁切工位的整体结构示意图；\n[0021] 图9是水钻吸塑盘成型设备的裁切工位的切割盘、托板以及驱动机构的结构示意\n图。\n具体实施方式\n[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终\n相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附\n图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。\n[0023] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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\n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\n位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。\n[0024] 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\n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\n隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两\n个或两个以上，除非另有明确的限定。\n[0025] 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\n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，或一体地连接；可以是机\n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\n件内部的连通。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\n明中的具体含义。\n[0026] 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”\n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\n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\n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\n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\n第一特征水平高度小于第二特征。\n[0027] 如图1所示的一种全自动水钻吸塑盘成型设备，包括机架9，机架9左右两侧至少一\n侧设有振动布钻工位，所述中部的机架9上设有吸塑工位，所述振动布钻工位和吸塑工位之\n间还设有机械手，所述机械手在两工位之间往复运动，所述吸塑工位的前方机架9上设有吸\n塑材料滚筒41，所述吸塑工位的后方机架9上设有裁切工位，且裁切工位的后方设有夹辊\n43，吸塑材料42由吸塑材料滚筒41引出穿过吸塑工位后，连接到夹辊43上。\n[0028] 如图1、图5、图6和图7所示的振动布钻工位包括布钻盘11、第一气缸12和振动装置\n13，所述振动装置固定在机架9上，所述布钻盘11与振动装置13相铰接，所述第一气缸12铰\n接在机架9与布钻盘11之间。所述布钻盘11的中央还设有第一工装盘112，所述第一工装盘\n112由振动装置13驱动往复运动，所述第一工装盘112上设有多个嵌孔，嵌孔的底部设有通\n气孔，通气孔通过气管14与真空泵连通。\n[0029] 所述布钻盘11的四周设有围板111，所述布钻盘11与振动装置13相铰接的一侧还\n设有集料斗113，所述集料斗113的底部间隔设有两个连接耳块114，两个连接耳块114之间\n通过第一转轴115相连接，所述第一气缸12的活塞端固定有套环，所述套环套设在第一转轴\n115上。布钻盘处于水平位置时，集料斗内的水钻不会铺向第一工装盘，布钻开始时，水钻随\n着振动铺向第一工装盘，直到第一工装盘的嵌孔内都嵌入水钻后，第一气缸12驱动布钻盘\n11的一侧上升使得布钻盘保持倾斜状态，多余的水钻便落入集料斗中，待水钻全部落入集\n料斗后第一气缸12使得布钻盘11保持水平以便机械手将排布好的钻石取走。\n[0030] 所述振动装置包括振动电机133、振动底板131和第一导轨132，所述第一导轨132\n固定在机架9上，所述振动底板131设置在第一导轨132上，且振动底板131与布钻盘11相铰\n接，振动底板131与布钻盘11的铰接侧与第一导轨132的延伸方向相平行，所述振动电机133\n固定在振动底板131的底部机架上，并且振动电机133驱动振动底板131沿第一导轨132往复\n运动，进而实现将水钻振入嵌孔内。\n[0031] 如图2、图3和图4所示的吸塑工位包括底座33、第二工装盘32、吸模板34、压框板35\n和加热器36，所述底座33安装在机架9上，且底座33上设有一个圆柱形的台阶面，所述台阶\n面上设有第二工装盘32，所述第二工装盘32上设有多个嵌孔，嵌孔的底部设有通气孔，通气\n孔与真空泵连通，所述压框板35和加热器36分别安装在上部的机架9上，且压框板35能上下\n升降，所述吸模板34成空心圆柱状，且吸模板34套设在第二工装盘32的外侧，所述吸模板通\n过环形密封圈与底座的台阶面之间实现在固定范围内相对移动时的密封连接。\n[0032] 所述环形密封圈密封固定设置在吸模板上或者底座的圆柱形的台阶面上，并且与\n台阶面或者吸模板套插连接；或者优选，环形密封圈以能够上下移动的方式套设在台阶面\n外面并由弹性机构弹性支撑，所述环形密封圈和台阶面之间设有密封件；所述第二工装盘\n的侧面与吸模板或者环形密封圈之间空有间隙，该间隙通过设置在第二工装盘或者底座的\n台阶面上的通气通道与真空泵连通。\n[0033] 所述吸模板34由固定在底座安装板下表面的第四气缸342驱动升降，第四气缸342\n的活塞杆贯穿底座安装板后与吸模板34两侧的连接耳板341相固定，所述压框板35由固定\n在机架9上的第五气缸351驱动升降。\n[0034] 所述加热器36通过第三转轴361安装在机架9上，所述机架9上第三转轴361的一侧\n还设有第二电机362，所述第三转轴361和第二电机362通过齿轮啮合。第二电机362驱动加\n热器36旋转，使得吸塑过程中加热更加均匀。\n[0035] 当吸塑工位的两侧都设有振动布钻工位时，所述底座33上的第二工装盘32和吸模\n板34均为两个，底座33安装在机架9的第二导轨91上，且底座33的一端与固定在机架9上的\n第三气缸31相固定，驱动底座33在第二导轨91上往复运动，这样使得吸塑工位在工作的过\n程中，机械手能同时将第一工装盘上的钻石转移到底座33的另一个第二工装盘上，两个第\n二工装盘同时交替进行布钻和吸塑的工序大大提高了生产效率。\n[0036] 当进行吸塑工序时，压框板下降与吸模板将吸塑材料夹住并使得吸塑材料略高于\n水钻的顶端，然后加热器加热吸塑材料，使其向上拱起，加热器持续加热，吸塑材料续下降\n到第二高度，吸塑材料边缘平面低于水钻的顶端，真空泵吸真空完成吸塑过程，压框板的四\n周设有导套353，所述吸模板四周的底座上设有导柱352，压框板在下降过程中通过导套353\n与导柱352的配合实现压框板与吸模板的定位，以便于把吸塑材料夹紧，保证密封性。\n[0037] 如图1和图2所示的机械手设置在振动布钻工位和吸塑工位之间，所述机械手包括\n第一电机21、第二转轴24、支架25、第二气缸26和吸盘27，两个第二转轴24分别通过支撑架\n设置在机架上靠近振动布钻工位的一端和靠近吸塑工位的一端，第二转轴24的两端均固定\n有转轮23，两个第二转轴24同侧的转轮23均套设有传送带22，所述第一电机21固定在机架\n上并驱动第二转轴24转动，所述支架25固定在传送带22上，所述吸盘通过第二气缸与支架\n相水平固定，所述吸盘27的底部设有多个嵌孔，嵌孔的上部设有通气孔，通气孔与真空泵连\n通。\n[0038] 为了便于机械手将排布好的水钻从振动布钻工位转移到吸塑工位，所述第一工装\n盘上嵌孔的数量、嵌孔的形状、相邻嵌孔之间的间距以及嵌孔的排列方式均与第二工装盘\n相同，所述吸盘上嵌孔嵌孔的数量、嵌孔的形状、嵌孔深度、相邻嵌孔之间的间距以及嵌孔\n的排列方式均与第一工装盘相同，同时为满足布钻及吸塑过程中，水钻露出嵌孔的高度的\n不同要求，所述第一工装盘的嵌孔深度高于水钻的腰部高度，所述第二工装盘的嵌孔深度\n低于水钻的腰部高度。\n[0039] 所述吸塑材料由吸塑材料滚筒41引出，穿过吸塑工位的压框板与吸模板之间后，\n引入位于机架后部的两个夹辊43之间，所述吸塑材料滚筒41的下部机架上还设有用来驱动\n吸塑材料滚筒41转动的第三电机44，两个夹辊43通过两侧的立板45安装在机架上，所述立\n板45设有纵向的通槽，两个夹辊43的两端分别通过轴承块设置在立板45的通槽内，且上部\n的夹辊43两侧的轴承块与通槽上端之间设有弹簧46，所述下部的夹辊43的下方的机架上还\n设有用来驱动夹辊转动的第四电机47。\n[0040] 如图8和图9所示的裁切工位位于吸塑工位的后方，所述裁切工位包括切割盘51和\n托板53，所述切割盘51位于吸塑材料的上方，切割盘51的上部设有用来驱动切割盘摆动的\n第六气缸56，所述第六气缸56通过连接板与用来驱动切割盘升降的第七气缸57相固定，所\n述第七气缸57固定在机架上，所述切割盘51的四周还等距间隔固定有多个刀片52，所述托\n板53位于吸塑材料的下方，所述托板53的一侧通过合页55与机架相铰接，所述托板53的底\n部还连接有用来倾斜托板以便于成型吸塑盘出料的第八气缸54。所述切割盘51也可采用电\n机驱动旋转，进而实现裁切的目的，采用气缸将托板倾斜以便于将裁剪完的吸塑盘顺利送\n出。\n[0041] 本发明的工作过程如下，\n[0042] 1) 集料斗内事先放置有水钻，启动振动电机布钻盘随着振动底板沿第一导轨往\n复运动，随着振动集料斗内的水钻逐渐铺向水平状态的布钻盘，直至第一工装盘的所有的\n嵌孔布满水钻，停止振动且第一气缸12驱动布钻盘11的远离集料斗的一侧上升，多余的水\n钻便回落到集料斗中；\n[0043] 2）第一电机21通过传送带驱动吸盘到达第一工装盘的上方，第二气缸26驱动吸盘\n下降到水钻上方，并使得水钻与吸盘上的嵌孔位置相吻合，吸盘吸取第一工装盘上所有水\n钻后，第二气缸26再将吸盘升起，并且第一电机21通过传送带将吸盘带到吸塑工位，第二工\n装盘的上方，第二气缸26再将吸盘下降，并将吸盘上的水钻全部转移到第二工装盘上，吸盘\n与第一工装盘，吸盘与第二工装盘，均通过导套和导柱的方式保持精准定位；\n[0044] 3）第三气缸驱动底座滑动，使得布好水钻的第二工装盘移动到压框板以及加热器\n的下方，吸模板下降到达第一高度，此时，吸塑材料由压框板和吸模板夹紧固定并密封， 吸\n塑材料的高度高于第二工装盘上水钻的顶端， 吸模板通过环形密封圈与底座的台阶面之\n间实现密封连接，加热器加热吸塑材料使之受热软化并向上拱起；加热器持续加热，压框板\n和吸模板下降至第二高度， 此时， 压框板和吸模板夹持吸塑材料边缘的平面低于工装盘\n上水钻的顶端；真空泵抽真空，吸塑成型水钻吸塑盘；同时另一个第二工装盘与另一侧的的\n振动工位及机械手配合完成将布好水钻转移到第二工装盘的工序，当之前的第二工装盘完\n成吸塑工序时，第三气缸驱动底座滑动使其重新等待机械手的布钻，而另一个第二工装盘\n则移到压框板底下进行吸塑工序；\n[0045] 4）压框板与吸模板同时上升，松开吸塑材料，第四电机驱动夹辊转动带动吸塑材\n料往后移动，将已成型的水钻吸塑盘移动到裁切工位下方，同时为避免吸塑材料滚筒41转\n动时阻力过大而导致吸塑材料断裂，在吸塑材料滚筒41下方设置第三电机，这样在第四电\n机启动时，第三电机也同时启动，大大降低了吸塑材料滚筒41的转动阻力，避免了成型吸塑\n盘在以为过程中吸塑材料的断裂。\n[0046] 5）成型的水钻吸塑盘到达裁切工位下方后，第八气缸54驱动托板，使得托板保持\n水平并托住成型的水钻吸塑盘，然后第七气缸57驱动切割盘下降，同时第六气缸56驱动切\n割盘摆动，切割盘四周的刀片52便将成型的水钻吸塑盘从整个吸塑材料传送带上裁切下\n来，然后第八气缸54复位使得托板倾斜，水钻吸塑盘便落入料框内，完成吸塑盘的出料。\n[0047] 上述步骤 3) 中，用真空泵抽取部分空气以控制吸塑材料向上拱起的变形程度；\n上述步骤 4) 中，压框板和吸模板打开之前，先用真空泵送入部分空气以使水钻吸塑盘与\n工装盘剥离以避免打开时损坏方便移位。\n在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或\n“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含\n于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指\n的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个\n或多个实施例或示例中以合适的方式结合。\n[0048] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例\n性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨\n的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。