一种键盘膜打孔设备的制作方法

本实用新型涉及一种键盘膜打孔设备。

背景技术：

薄膜键盘以成本低、工艺简单和手感好等优势占有着绝大部分市场，日常生活中所使用的键盘基本都是薄膜键盘。通过查看薄膜电路，可以发现薄膜电路是由上、中、下三层组成，其中上下两层均为控制电路层，即导电薄膜，是使用导电涂料在薄膜印刷出电路，并在按键的下方都设有相应的触点；中间一层为隔离层，即键盘膜，在键部分同样设有圆形触点(或挖空形成孔)，在按下键帽时，实现上下两层电路的联通，产生出相应的信号。

传统的键盘膜打孔工作由人工操作完成，工人依次把键盘膜通过手工放到指定的位置，通过传统的打孔机进行多个位置的打孔。传统的键盘膜打孔工艺具有高人工成本、低生产效率和对工人技艺的依赖性强等缺点。随着我国人口红利的消失，劳动力价格上涨是必然趋势，对传统制造业的自动化改造成为一个热门的趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决传统键盘膜打孔工艺高人工成本、低生产效率和对工人技艺的依赖性强等难题，提供一种键盘膜打孔设备。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种键盘膜打孔设备，包括支架、打孔机、打孔工作台以及用于将键盘膜送至打孔机的放膜装置，所述打孔机安装在打孔工作台上，所述打孔工作台的台面上设置物料暂存台，该物料暂存台与打孔机的打孔位置对应，所述支架具有顶梁，该顶梁位于打孔工作台的上方，所述放膜装置通过移动机构安装在支架上，在进行打孔工作时，将键盘膜放置在物料暂存台上，放膜装置由移动机构带动先移动至物料暂存台取膜而后移至打孔机将膜放在打孔位置进行打孔。

所述物料暂存台上相对设置两个位置调整块，位置调整块上嵌有强力磁铁，通过磁铁吸附在物料暂存台上。

进一步地，本实用新型还包括取膜装置和上料台，所述取膜装置通过移动机构安装在支架顶梁上，其起始位置位于上料台上方，工人将分页后的单张键盘膜放置在取膜装置的下方位置，取膜装置取膜后由移动机构带动移至物料暂存台上方并将膜放下，而后再回到起始位置进行取膜操作。

作为本实用新型的一个实施例，所述放膜装置和取膜装置采用相同的结构，具体地，它们分别包括与移动机构连接的气缸连接件、气缸和吸盘组件，所述气缸安装在气缸连接件上，而所述吸盘组件则安装在气缸上，在取膜时气缸启动吸盘组件向下移动吸取键盘膜，取膜后吸盘组件回复至起始位置，当取膜装置/放膜装置移动至物料暂存台/打孔机后，气缸再次启动，吸盘组件再次向下移动至最低位并放下吸取键盘膜，完成操作后吸盘组件再次回复至起始位置。

所述吸盘组件包括吸盘支撑架和吸盘组。本实用新型中，所述吸盘组包括至少3个与真空系统连接的气动吸盘，所有气动吸盘在吸盘支撑架上的分布能够使键盘膜被牢牢吸住并呈水平状态。

作为本实用新型的一个实施例，所述吸盘支撑架为水平设置的U形件。

进一步地，所述吸盘组件还包括至少一对光纤传感器，所述光纤传感器相对设置在吸盘支撑架上，用于检测键盘膜两侧是否均位于指定位置上，若键盘膜放置到位，启动气缸和吸盘组件进行吸取键盘膜的动作，反之气缸和吸盘组件不发生取膜动作。

本实用新型所述移动机构包括直线导轨结构、电机和齿条，所述直线导轨结构的导轨和齿条平行安装在支架的顶梁上，所述电机安装在直线导轨的滑块上并与放膜装置/取膜装置的气缸连接件连接，所述电机输出端的齿轮与齿条啮合，电机启动带动放膜装置/取膜装置沿直线导轨和齿条做直线运动，完成键盘膜的运送。

进一步地，本实用新型还包括导向机构，该导向机构包括导向光轴，所述导向光轴与支架顶梁平行且两端安装在支架上，所述气缸连接件上与导向光轴接触，在放膜装置和取膜装置移动时增强移动的稳定性。

本实用新型还包括成品箱和废料箱，它们位于打孔工作台的一侧，并沿放膜装置运动方向排列，打孔结束后，打孔机的视觉系统对键盘膜进行检查，若为合格品通知放膜装置取键盘膜并将其运送放入成品箱，若是不合格品则运送放入废料箱，自动完成成品和废品的分类。

本实用新型还包括基座，所述打孔工作台、上料台、成品箱和废料箱均放置在基座上，而所述支架也固定在基座上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1. 本实用新型提供的键盘膜打孔设备，其打孔工作台上设置物料暂存台，该物料暂存台与打孔机的打孔位置对应，将键盘膜放置在物料暂存台上，启动放膜装置取膜直接送至打孔机的打孔位置进行打工，无需人工进行操作，解决了传统键盘膜打孔工艺高人工成本、低生产效率和对工人技艺的依赖性强等难题。

2. 本实用新型提供的键盘膜打孔设备整体结构简单、生产制造容易、维护方便。

3. 本实用新型增设取膜装置和上料台，将需打孔的键盘膜放置于上料台上，由取膜装置取膜送至打孔机的物料暂存台上，再由放膜装置取膜送至打孔机进行打孔再在打孔完毕后将键盘膜移送至成品箱或废料箱。在放膜装置取膜打孔和将键盘膜移走的过程中，取膜装置继续进行取膜工序，即通过放膜装置和取膜装置的配合大大地提高键盘膜打孔生产效率。

4. 本实用新型的放膜装置和取膜装置均设置光纤传感器，可以实现自动检测物料的来料情况，快速进行取料和打孔。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是取膜装置的结构示意图；

图3是放膜装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的键盘膜打孔设备，包括控制装置(图中未示出)、基座1、支架2、上料台3、取膜装置、打孔机16、打孔工作台17、以及用于将键盘膜送至打孔机的放膜装置、成品箱18和废料箱19。支架2具有两个支柱以及连接两个支柱的顶梁，两个支柱的底端固定在基座1上。取膜装置和放膜装置分别通过移动机构按照键盘膜输送方向从右至左设置在支架2顶梁上。上料台3、打孔工作台17、成品箱18和废料箱19按照键盘膜输送方向从右至左放置在基座1上并位于支架2顶梁下方。打孔机16安装在打孔工作台17上。打孔工作台17的台面上设置物料暂存台12，该物料暂存台12与打孔机16的打孔位置对应。物料暂存台12上相对设置两个位置调整块11，两个位置调整块11位于物料暂存台12两侧边上。位置调整块11上嵌有强力磁铁，通过磁铁吸附在物料暂存台12上。进行键盘膜打孔工作时，取膜装置的起始位置位于上料台3上方，工人将分页后的单张键盘膜放置在取膜装置的下方位置，取膜装置取膜后由移动机构带动移至物料暂存台12上方并将膜放下，然后控制装置通知放膜装置进行取膜，放膜装置取膜后将膜送至打孔机16的打孔位置上，打孔机16进行打孔工序并在打孔结束后，打孔机16的视觉系统对键盘膜进行检查，若为合格品通知放膜装置取键盘膜并将其运送放入成品箱18，若是不合格品则运送放入废料箱19，自动完成成品和废品的分类。

本实施例中，取膜装置和放膜装置分别通过移动机构与支架2连接，为区别二者，取膜装置的移动机构称为取膜移动机构，放膜装置的移动机构称为放膜移动机构。取膜移动机构和放膜移动机构均由直线导轨结构、电机和齿条构成，在本实施例中，二者共同使用齿条和直线导轨结构的导轨。导轨上设置两个滑块，分别为取膜滑块9和放膜滑块9'。取膜移动机构和放膜移动机构中的电机分别称为取膜电机10和放膜电机14。取膜电机10与取膜滑块9连接，其输出端的齿轮与齿条啮合。放膜电机14与放膜滑块9'连接，其输出端的齿轮与齿轮啮合。

如图2和3所示，取膜装置和放膜装置采用相同的结构，构成部件分别包括与移动机构连接的气缸连接件、气缸和吸盘组件。以下分别对它们的具体结构进行阐述，为区别二者，对上述部件分别进行限定，如取膜装置的气缸连接件称为取膜气缸连接件，放膜装置的气缸连接件称为放膜气缸连接件，以次类推。

如图2所示，取膜装置包括与取膜电机10连接的取膜气缸连接件8、取膜气缸23和取膜吸盘组件。其中取膜气缸23竖直向下安装在取膜气缸连接件8底端，其输出端朝下，而取膜吸盘组件则安装在取膜气缸23输出端上，在取膜时取膜气缸23启动，取膜吸盘组件向下移动吸取键盘膜，取膜后取膜吸盘组件回复至起始位置，当取膜装置移动至物料暂存台12后，取膜气缸23再次启动，取膜吸盘组件再次向下移动至最低位并放下键盘膜，完成操作后吸盘组件再次回复至起始位置。取膜吸盘组件由取膜吸盘支撑架7、取膜吸盘组和一对取膜光纤传感器。取膜吸盘支撑架7为水平设置的U形件。取膜吸盘组由6个与真空系统连接的取膜气动吸盘22，所有取膜气动吸盘22对称地分布在取膜吸盘支撑架7上，能够使键盘膜被牢牢吸住并呈水平状态。两个光纤传感器20、21分别安装在取膜吸盘支撑架7的两直板上，以取膜吸盘支撑架7的中轴线为对称轴对称分布，如图2所示，前面的为第二取膜光纤传感器21，后方的为第一取膜光纤传感器20，两个取膜光纤传感器检测键盘膜两侧是否均位于指定位置上，若键盘膜放置到位，启动取膜气缸23和取膜吸盘组件进行吸取键盘膜和放膜的动作，反之取膜气缸和取膜吸盘组件不产生取膜动作。

如图3所示，放膜装置包括与放膜电机14连接的放膜气缸连接件15、放膜气缸27和放膜吸盘组件。其中放膜气缸安27竖直向下安装在放膜气缸连接件15底端，其输出端朝下，而放膜吸盘组件则安装在放膜气缸27输出端上，在放膜工序时放膜气缸27启动，当放膜装置移动至物料暂存台12后，放膜气缸27启动，放膜吸盘组件向下移动至最低位取膜，完成操作后吸盘组件再次回复至起始位置。然后放膜装置带动键盘膜运动至打孔机16，放膜气缸27再次启动，放膜吸盘组件再次向下移动至最低位放下键盘膜。放膜吸盘组件由放膜吸盘支撑架13、放膜吸盘组和一对取膜光纤传感器。放膜吸盘支撑架13为水平设置的U形件。放膜吸盘组由6个与真空系统连接的放膜气动吸盘26，所有放膜气动吸盘对称地分布在放膜吸盘支撑架13上，能够使键盘膜被牢牢吸住并呈水平状态。两个光纤传感器分别安装在放膜吸盘支撑架13的两直板上，以放膜吸盘支撑架13的中轴线为对称轴对称分布，如图3所示，前面的为第二放膜光纤传感器25，后方的为第一放膜光纤传感器24，两个放膜光纤传感器检测键盘膜两侧是否均位于指定位置上，若键盘膜放置到位，启动放膜气缸27和放膜吸盘组件进行吸取键盘膜和放膜的动作，反之放膜气缸和放膜吸盘组件不产生取膜动作。

本实施例还包括导向机构，该导向机构由导向光轴5构成，导向光轴5与支架2顶梁平行且两端安装在支架2的支柱上，各气缸连接件与导向光轴5接触，在放膜装置和取膜装置移动时增强移动的稳定性。

使用本实施例键盘膜打孔设备进行实际生产时，操作者首先先对系统进行复位，然后启动自动模式，进行生产，工人只需将单张键盘膜4在人工上料台3上，设备便会自动执行各种动作完成键盘膜4的打孔工艺。

自动生产过程中，取膜吸盘支撑架7上的第一取膜光纤传感器20和第二取膜光纤传感器21，检测人工上料台3上的物料来料情况，当第一取膜光纤传感器20和第二取膜光纤传感器21检测到人工上料台3上键盘膜4已经安放到位，取膜吸盘气缸23动作，执行吸取键盘膜4的动作，当取膜气动吸盘22与键盘膜4接触时，取膜气动吸盘22执行抽真空动作，可将键盘膜4牢牢吸住，完成取料；当取料电机10通过齿条6带动取膜吸盘支撑架7运动到指定位置，取膜气动吸盘22停止抽真空动作，键盘膜4落下，完成将键盘膜4放到物料暂存台12的动作，接着取膜电机10动作，再次返回取膜，与此同时，放膜电机14动作，驱动放膜吸盘支撑架13运动到物料暂存台12上方，接着放膜吸盘气缸27动作，放膜气动吸盘26触碰到键盘膜4后触发抽真空动作将键盘膜4吸住，紧接着放膜吸盘气缸27复位，放膜电机14驱动放膜吸盘支撑架13移至打孔机16处执行打孔操作，打孔操作结束后，视觉系统将对打孔的效果进行评判，当打孔无效时，放膜电机14带动放膜吸盘支撑架13，将键盘膜4放到废料箱19中，否则，放膜电机14带动放膜吸盘支撑架13，将键盘膜4放到成品箱18中，依次进行循环工作。

实施例2

与实施例1不同的是：本实施例不设置取膜装置和上料台3。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。