乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置的制作方法

本实用新型涉及乒乓球拍胶皮粘贴技术领域，特别是涉及一种乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置。

背景技术：

乒乓球运动是一种普及率很高倍受人们喜爱的体育运动，也是一种国际体育竞技运动，中国的乒乓球水平在世界上首屈一指，该项运动的爱好者越来越多，与乒乓球相关的体育用品需求日趋增长，特别是乒乓球拍的销量日趋增加。

乒乓球拍是从事乒乓球运动的必备装备，技术水平越高的运动员对乒乓球拍这种装备的要求越高，在胶皮和底板一定的前提下，胶皮与底板之间的粘贴质量决定着球拍的质量。乒乓球拍主要由底板和胶皮构成，对于初学者来说，如何将胶皮高质量地粘贴到底板上是一件很难的事情，即使有多年胶皮粘贴经验的专业运动员，每次粘贴的胶皮质量也不完全一样，因为手工粘贴无法保证每次的涂胶厚度和均匀度、涂胶之后等待时间、压合时的压力大小和均匀度等关键环节的一致性，并且粘贴完成之后，还必须用剪刀剪掉多余的胶皮，无论是专业运动员，还是乒乓球爱好者，很难用剪刀剪出光顺的周边轮廓。尤其对高水平乒乓球运动员来说，随着在乒乓球国内和国际大赛中的竞争越来越激烈，除了要有高超的个人技术水平之外，对胶皮的质量、底板的质量和二者之间的粘贴质量要求也越来越高，因此，迫切需要一种自动裁剪和粘贴装置，实现胶皮的自动剪切及其与底板之间的高效、高质量自动粘贴。

综上所述，现有技术中对于乒乓球拍胶皮无法自动裁剪和粘贴的问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置，其能够有效地提高乒乓球拍胶皮的粘贴质量和效率，从而大大降低对操作人员的技术要求和工作量；

进一步的，本实用新型采用下述技术方案：

乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置，包括三维移动台，三维移动台上固定设置工位台，工位台上设置球拍底板固定装置和胶皮固定装置，球拍底板固定装置和胶皮固定装置可转动连接，胶皮固定装置可翻转至与球拍底板固定装置重叠配合；所述工位台上方对应设置激光裁切装置、涂胶装置和压合装置，三维移动台带动工位台移动依次进行涂胶、压合和激光裁切多余胶皮，完成球拍胶皮粘贴过程。

进一步的，所述球拍底板固定装置包括球拍底板放置平台，所述球拍底板放置平台上设置与球拍底板形状匹配的凸台。

进一步的，所述球拍底板放置平台上对应于凸台的两侧设置定位销，定位销与凸台具有设定间隙。

进一步的，所述球拍底板放置平台与球拍手柄配合的一侧设置压板，所述压板包括中部弧形板，中部弧形板两侧均连接直板。

进一步的，所述压板与球拍底板放置平台固定连接。

进一步的，所述胶皮固定装置包括胶皮放置平台，胶皮放置平台上设置胶皮压紧磁铁，胶皮压紧磁铁将胶皮固定在胶皮放置平台上。

进一步的，所述胶皮压紧磁铁为板式结构，板式结构中部具有与球拍底板形状匹配的开孔，板式结构与球拍手柄配合的一侧设置缺口。

进一步的，胶皮固定装置与球拍底板固定装置重叠配合时，所述胶皮压紧磁铁的开孔侧壁与凸台之间具有5-10mm间隙。

进一步的，所述胶皮放置平台对应于胶皮压紧磁铁的两侧设置定位孔。

进一步的，所述球拍底板放置平台和胶皮放置平台通过转轴连接。

进一步的，所述工位台包括孔板，球拍底板固定装置固定于孔板上。

进一步的，所述激光裁切装置包括对应设置于工位台上方的激光切割头，所述激光切割头通过光纤与激光器连接。

进一步的，所述激光切割头包括与机架固定的壳体，所述壳体内由上至下依次设置准直凸透镜和聚焦凸透镜。

进一步的，所述壳体底部带有防护罩。

进一步的，所述涂胶装置包括与机架固定的固定架，所述固定架与储胶箱固定连接，所述储胶箱顶部与上密封盖连接，储胶箱底部与下密封盖连接。

进一步的，所述上密封盖、储胶箱和下密封盖均为透明材质制成。

进一步的，所述储胶箱外侧壁上部呈圆柱形，储胶箱外侧壁下部呈圆台形，储胶箱底部带有出胶口。

进一步的，所述储胶箱外侧壁上部带有刻度线。

进一步的，所述压合装置包括与机架固定的底座，所述底座底部与弹簧连接。

进一步的，所述激光裁切装置、涂胶装置和压合装置均与控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的装置，通过三维移动台和涂胶装置的配合，可以在乒乓球拍底板和胶皮粘贴面上涂胶，保证所涂胶水均匀度高，并且所涂胶水厚度根据需要可调节；

本实用新型的装置，通过三维移动台和激光裁切装置的配合，可以实现激光自动裁切多余胶皮，保证所裁切胶皮周边轮廓形状与乒乓球拍底板高度吻合；

本实用新型的装置，通过三维移动台和压合装置的配合，将胶皮自动粘贴到底板上，根据需要保压一定时间，保证胶皮与底板之间的粘贴质量。

本实用新型的装置，能够解决现有人工裁切、粘贴胶皮存在的问题，能够有效地提高乒乓球拍胶皮的粘贴质量和效率，从而大大降低对操作人员的技术要求和工作量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型装置的结构示意图；

图2为工位台的结构示意图；

图3为激光裁切装置的结构示意图；

图4为涂胶装置的结构示意图；

图5为压合装置的结构示意图；

图6为机架的结构示意图；

图7为控制器的结构示意图；

图中，1.三维移动台，2.工位台，3.激光裁切装置，4.涂胶装置，5.压合装置，6.机架，7.控制器；

201孔板，202球拍底板放置平台，203定位销，204球拍底板，205锁紧螺栓，206压板，207转轴，208锁紧螺母，209胶皮压紧磁铁，210胶皮，211胶皮放置平台；

301激光器，302光纤，303壳体，304准直凸透镜，305聚焦凸透镜，306防护罩；

401固定架，402上密封盖，403储胶箱，404下密封盖；

501底座，502弹簧；

601横梁，602立柱；

701控制器，702控制器固定架。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在人工裁切、粘贴乒乓球拍胶皮效率低且无法保证质量的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置，解决现有技术中乒乓球拍胶皮裁切及其与底板粘贴存在的问题，提高乒乓球拍胶皮的裁切及其粘贴质量、效率和自动化程度。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-7所示，提供了一种乒乓球拍胶皮激光自动裁切和粘贴装置，包括三维移动台1，三维移动台1上固定设置工位台2，工位台2上设置球拍底板固定装置和胶皮固定装置，球拍底板固定装置和胶皮固定装置可转动连接，胶皮固定装置可翻转至与球拍底板固定装置重叠配合；工位台2上方对应设置激光裁切装置3、涂胶装置4和压合装置5，三维移动台1带动工位台2移动依次进行涂胶、压合和激光裁切多余胶皮，完成球拍胶皮粘贴过程。

三维移动台1可以实现X、Y、Z空间三维直线移动。

球拍底板固定装置包括球拍底板放置平台202，球拍底板放置平台202可由铁板制成，球拍底板放置平台202上设置与球拍底板204形状匹配的凸台，球拍底板204放置于凸台上。

球拍底板放置平台202上对应于凸台的两侧设置定位销孔，定位销孔设置在凸台两边用于穿设定位销203，定位销203与凸台具有设定间隙。

球拍底板放置平台202与球拍手柄配合的一侧设置压板206，压板206包括中部弧形板，中部弧形板两侧均连接直板，压板用于将球拍底板夹紧，压板设置中部弧形板以便跨过球拍手柄，两边为直板以便压紧球拍平面。压板206与球拍底板放置平台202固定连接，压板206两边直板通过螺栓与球拍底板放置平台202固定，球拍底板放置平台202对应于螺栓处设置螺纹孔，螺栓可以采用M6外六角螺栓，用于旋入球拍底板放置平台202的螺纹孔与压板一起锁紧固定球拍。

胶皮固定装置包括胶皮放置平台211，胶皮放置平台211上设置胶皮压紧磁铁209，胶皮压紧磁铁209将胶皮固定在胶皮放置平台211上。胶皮放置平台211可由一块矩形铁板制成，可吸附磁铁。

胶皮压紧磁铁209为板式结构，胶皮压紧磁铁209四周为与矩形胶皮边缘平行的直边，板式结构中部具有与球拍底板204形状匹配的开孔，其内圈为与乒乓球拍周边平行的弧形磁铁薄板，板式结构与球拍手柄配合的一侧设置缺口，防止与乒乓球拍手柄发生干涉。

胶皮固定装置与球拍底板固定装置重叠配合时，胶皮压紧磁铁209的开孔侧壁与凸台之间具有5-10mm间隙。

胶皮放置平台211对应于胶皮压紧磁铁209的两侧设置定位孔，定位孔与定位销203配合实现对准定位。

球拍底板放置平台202和胶皮放置平台211通过转轴207连接。球拍底板放置平台202侧部设置与胶皮放置平台211相配合联接的转轴孔。胶皮放置平台211侧部设置与球拍底板放置平台202相连接的转轴孔。球拍底板放置平台202和胶皮放置平台211相连接时，球拍底板放置平台202的转轴孔、胶皮放置平台211的转轴孔内穿设转轴207，转轴207中间为光轴，与球拍底板放置平台202和胶皮放置平台211上的转轴孔配合，两端为螺纹，用于安装锁紧螺母208。

工位台2包括孔板201，球拍底板放置平台202固定于孔板201上。

如图3所示，激光裁切装置3包括对应设置于工位台2上方的激光切割头，激光切割头通过光纤302与激光器301连接。

激光器301可以采用超快皮秒脉冲激光器，中心波长1064nm，脉宽1-20ps，功率≥5W。

光纤302将激光器301输出的激光束传输到激光切割头。

激光切割头包括与机架固定的壳体303，壳体303内由上至下依次设置准直凸透镜304和聚焦凸透镜305，准直凸透镜304将光纤传输的激光进行准直，聚焦凸透镜305将准直后的激光束聚焦，在焦点得到高能量密度用于切割胶皮。

壳体303底部带有防护罩306，防止外部污物附着在凸透镜上，保护凸透镜免受损坏和被污染。

如图4所示，涂胶装置4包括与机架固定的固定架401，固定架401与储胶箱403固定连接，储胶箱403顶部与上密封盖402连接，储胶箱403底部与下密封盖404连接。

固定架401内圈与储胶箱403配合，外圈与机架的横梁601配合，从而将储胶箱403固定在横梁601上。

上密封盖402是一个圆柱形带内螺纹的密封盖，拧开时可以添加胶水，拧紧时可以密封防止胶水溢出。

下密封盖404是一个圆柱形带内螺纹的密封盖，涂胶之前拧开，涂胶完成后拧紧防止胶水干燥和泄漏。

上密封盖402、储胶箱403和下密封盖404均为透明材质制成，可以采用透明PMMA材料制成。

储胶箱403为薄壁结构，储胶箱403外侧壁上部呈圆柱形，储胶箱403外侧壁下部呈圆台形，储胶箱403底部带有出胶口。储胶箱403外侧壁上部圆柱形部分带有刻度线用于标示胶水液位。

如图5所示，压合装置5包括与机架固定的底座501，底座501底部与弹簧502连接。

底座501采用圆柱形铝合金板，固定在机架的横梁601上。

弹簧502采用圆柱形弹簧，通过压缩距离可控制压力大小。

激光裁切装置3、涂胶装置4和压合装置5均与控制器701连接，控制器701控制自动涂胶、自动压合和激光自动裁切胶皮。控制器701支撑固定于控制器固定架702上，控制器固定架702由型钢焊接而成。

本实施例中涉及的机架由立柱602和横梁601组成，立柱602由型钢焊接而成，用于支撑固定横梁601和控制器固定架702。

横梁601由型钢与板材焊接而成，板材上设有安装激光裁切装置3、涂胶装置4和压合装置5的孔。

本实用新型装置的具体工作方法和步骤如下：

1、将乒乓球拍和胶皮安装固定好：将乒乓球拍底板204放置于球拍底板放置平台202的凸台上，将压板206通过锁紧螺栓205固定在球拍底板放置平台202，完成对乒乓球拍的固定；将胶皮210放置在胶皮放置平台211上，用胶皮压紧磁铁209吸附在胶皮放置平台211上将胶皮固定。

2、控制三维移动台1带动工位台2移动，利用涂胶装置4将胶水均匀涂在乒乓球拍底板204和胶皮210上。

3、等待胶水完全晾干后，将胶皮放置平台211沿转轴207翻转，定位销203与胶皮放置平台211的定位孔配合，将胶皮和乒乓球拍底板粘合，控制三维移动台1带动工位台2移动至球拍底板放置平台202位于压合装置5下方，通过压合装置5施加一定压力，保压一段时间。

4、控制三维移动台1带动工位台2移动至球拍底板放置平台202位于激光裁切装置3下方，利用激光裁切装置3的激光聚焦光斑沿着乒乓球拍底板边缘路径轨迹切割去除多余的胶皮。

5、取下乒乓球拍，完成乒乓球拍底板一面胶皮的粘贴。

6、重复上述步骤，可以完成乒乓球拍底板另一面胶皮的粘贴。

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