一种基于真空系统的透气膜裁切上料机的制作方法

本实用新型涉及透气膜自动上料领域，具体的说，是一种基于真空系统的透气膜裁切上料机。

背景技术：

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器一般由内部的电路板组件和外部的壳体构成。传感器外壳主要的作用是防止灰尘、污垢和水分进入内部电路，为了有效抵御温度变化导致的传感器壳体内外的压差，通常在传感器的外壳上设置透气膜。

现有技术中，通常采用超声波焊接技术将透气膜装配到传感器外壳上，在使用超声波焊接技术时，通常是将卷装的透气膜料带裁切成单片透气膜，通过振动盘振动上料，然后用机械手将透气膜从振动盘的出料口取出放入传感器外壳，最后用超声波将透气膜焊接到传感器外壳上。使用振动盘振动上料有如下不足：

1.透气膜在装配前裁切，数量不能匹配后段工序；

2.裁切后的透气膜储存时间短，如果后段工序不能及时使用，会造成透气膜浪费；

3.由于振动盘是靠振动使后面物料推动前面物料，因此不可能将料斗里的物料全部清料，造成物料浪费；

4.由于透气膜通常的厚度为0.4～0.5mm，振动盘盘上料容易造成多片透气膜重叠，造成透气膜透气性差，甚至报废真个传感器产品；

5.振动盘容易受环境中的灰尘、污垢和水分污染，从而引起透气膜污染，造成传感器报废。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于真空系统的透气膜裁切上料机，用于解决现有技术中振动盘上料浪费透气膜，多片透气膜重叠并且容易污染透气膜的问题。本实用新型通过在线设置裁切机构和真空系统，实现了透气膜裁切数量与后段工序数量量匹配，减少透气膜的浪费和污染，同时不会发生多片透气膜重叠的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于真空系统的透气膜裁切上料机，包括机架、真空系统、依次设于机架上的驱动装置、裁切机构和输送装置；所述裁切机构包括与驱动装置连接的第一切刀、与第一切刀匹配的第二切刀，所述第一切刀内设有与真空系统连通的真空通道；所述输送装置包括输送机构、设于输送机构上且与第二切刀对应的透气膜托板，透气膜托板上设有定位透气膜的盲孔。在此值得说明的是，本实用新型所称的驱动装置是指现有技术中能够提供动力给第一切刀，使第一切刀与第二切刀配合完成透气膜裁切动作的装置；例如气缸，油缸，曲柄滑块机构等装置。本实用新型所称的真空系统既可以是由真空泵、PLC程序控制系统、真空管道、真空阀门、过滤总成组成的真空系统；也可以是由压缩空气源、真空发生器、PLC程序控制系统、真空管道、真空阀门、过滤总成组成的系统；这两种真空系统对本领域技术人员来说均是现有技术，因此不做详细说明。本实用新型所称的输送机构是指现有技术中能够将本实用新型中的透气膜托板输送到指定位置的装置，例如，皮带输送机构，链条输送机构，齿轮齿条输送机构，连杆输送机构等输送机构。本实用新型所称的第一切刀与第二切刀匹配，是指第一切刀与第二切刀配合将透气膜料带裁切成能够焊接在传感器外壳上的所需要的形状，第一切刀对应冲裁模具中的凸模，第二切刀对应冲裁模具中的凹模。本实用新型所称第一切刀内设有与真空系统连通的真空通道，是指第一切刀内设置的真空通道既可以直接与真空系统连通，也可以通过在第一切刀与真空系统之间设置其他构件与真空系统连通，例如与第一切刀密闭连一块与驱动装置连接的连接板，连接板上设有一端与第一切刀真空通道连通，另一端与真空系统连通的真空通道。

优选地，所述透气膜托板上设有第二真空通道，第二真空通道一端与真空系统连通，另一端与盲孔连通。由于透气膜裁切后容易产生静电，从而粘附在第一切刀上，使透气膜无法被放到透气膜托板上；在透气膜托板上设置与真空系统连通的第二真空通道，从而将透气膜牢牢的吸附到透气膜托板。设置盲孔的目的在于，将透气膜在透气膜托板上定位，使透气膜在透气膜托板上具有确定的位置，并且在输送过程中透气膜位置不会移动。

优选地，所述的驱动装置为气缸，气缸与裁切机构之间设有浮动接头。由于裁切透气膜所需要的冲裁力不大，本实用一片0.4mm的透气膜只需要150N，并且使用液压缸噪音大，容易造成污染，使用曲柄滑块机构结构复杂，维护成本高，因此采用气缸作为驱动装置。气缸安装在裁切机构上，可能会偏心或平衡度精度不良等原因，发生活塞杆弯曲、杆支轴承和杆密封件磨损等情况，降低气缸性能，缩短气缸使用寿命，浮动接头相当于联轴器，可以消除误差，解决偏心问题，保护相关部件，使设备运行平稳，延长设备使用寿命。

优选地，所述的裁切机构还包括依次设置的与驱动装置连接的切刀背板、与切刀背板可拆卸连接的切刀固定板、设于切刀固定板与第二切刀之间的压料板；切刀背板内设有与真空系统连通的第三真空通道；第一切刀一端设有防脱落凸缘且与切刀背板密闭连接，第一切刀的真空通道与切刀背板的第三真空通道相连通，另一端贯穿切刀固定板延伸入压料板，切刀固定板与压料板均与第一切刀间隙配合；压料板与切刀固定板之间设有弹簧。切刀固定板用于将第一切刀定位，切刀背板压在第一切刀的防脱落凸缘上，防止第一切刀脱离切刀固定板。压料板与切刀固定板之间设置弹簧给压料板提供压力，压料板压住透气膜料带后，然后第一切刀开始裁切，从而保证透气膜裁切尺寸的精度。

优选地，所述压料板与第一切刀的配合间隙小于切刀固定板与第一切刀的配合间隙。压料板和切刀固定板均与第一切刀配合，并且为了保证透气膜的裁切尺寸精度，配合的单边间隙为0.005～0.01mm；如此小的间隙，要保证第一切刀不会过定位，加工要求高，难度大。因此为了降低加工难度，压料板与第一切刀的配合间隙和切刀固定板与第一切刀的配合间隙大小不能相同，由于压料板与透气膜料带的距离比切刀固定板透气膜料带的距离近，如果切刀固定板与第一切刀的配合间隙小于压料板与第一切刀的配合间隙，则第一切刀相对第二切刀的偏摆更大，造成透气膜裁切尺寸精度差，甚至损坏第一切刀和第二切刀；所以，压料板与第一切刀的配合间隙小于切刀固定板与第一切刀的配合间隙。

优选地，所述第一切刀与切刀固定板之间设有第一保护镶件；第一切刀与压料板之间设有第二保护镶件。裁切过程中，第一切刀往复运动，与切刀固定板和压料板之间往复滑动摩擦，导致磨损，如果直接更换切刀固定板或压料板则维护成本高；并且为了弥补加工精度引起的装配误差，需要调整第一切刀的位置，这时切刀固定板和压料板只能重新加工，甚至直接报废，采用保护镶件就可以有效的解决上述问题。

优选地，所述的机架包括依次连接的驱动安装板、导向轴、底板；驱动装置设置在驱动安装板上且驱动装置的输出端穿过驱动装置安装板与切刀背板连接；导向轴依次贯穿切刀背板、切刀固定板、压料板、第二切刀，并且切刀背板、切刀固定板、压料板、第二切刀均与导向轴间隙配合；底板设置在第二切刀与透气膜托板之间且与第二切刀可拆卸连接，底板上还设有避让第一切刀的通孔。切刀固定板上用于定位第一切刀的型腔位置相对于切刀固定板上导向轴安装孔位置、压料板切刀上用于定位第一切刀的型腔位置相对于压料板上导向轴安装孔位置、第二切刀匹配第一切刀的位置相对于第二切刀上导向轴安装孔位置靠机械加工能很好的保证，因此设置导向轴，可以减少第一切刀、切刀背板、切刀固定板、压料板、第二切刀的位置调整时间，直接组装即可。

优选地，将压料板与切刀固定板之间设置的弹簧替换为机架上设有与压料板连接的第二驱动装置。为了提高透气膜的裁切尺寸精度和稳定性，需要在第一切刀裁切过程中，压料力要恒定，显然压料板与切刀固定板之间设置的弹簧不能达到这样的目的，因此需要单独驱动压料板，从而提供恒定的压料力。

优选地，所述的第二驱动装置为气缸，气缸与压料板之间设有第二浮动接头。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)通过在线设置真空系统和裁切机构，实现了透气膜裁切数量与后段工序数量量匹配，减少透气膜的浪费和污染，同时不会发生多片透气膜重叠的效果。

(2)通过在透气膜托板上设置定位透气膜的盲孔和第二真空通道，避免透气膜因裁切产生静电而吸附在第一切刀上。

(3)通过采用气缸作为驱动装置，系统构成结构简单，易于安装维护，对使用者要求低；通过设置浮动接头，消除气缸与裁切机构之间的误差，解决气缸与裁切机构之间的偏心问题，保护裁切机构和气缸，使设备运行平稳，延长设备使用寿命。

(4)通过设置压料板压紧透气膜料带，实现了提高透气膜裁切尺寸精度的效果。

(5)通过设置保护镶件，从而实现方便调整第一切刀的位置，并且降低制造和维护成本的效果，

(6)通过设置导向轴，实现保证裁切机构构件之间的相对位置的效果。

(7)通过单独驱动压料板，实现压料力恒定，提高透气膜裁切尺寸的精度和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为切刀背板A-A剖视图；

图3为裁切机构示意图；

图4为输送装置示意图；

1-驱动装置；2-驱动安装板；3-切刀背板；4-切刀固定板；5-真空通道；6-压料板；7-第二切刀；8-透气膜；9-透气膜托板；10-第二真空通道；11-导向轴；12-第二浮动接头；13-第一切刀；14-第二驱动装置；15-第三真空通道；16-底板；17-第一保护镶件；18-第二保护镶件；19-透气膜料带；20-浮动接头；21-输送装置；22-弹簧。

具体实施方式

下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1-4所示，一种基于真空系统的透气膜裁切上料机，包括机架、真空系统、依次设于机架上的驱动装置1、裁切机构和输送装置21；所述裁切机构包括与驱动装置1连接的第一切刀13、与第一切刀13匹配的第二切刀7，所述第一切刀13内设有与真空系统连通的真空通道5；所述输送装置21包括输送机构、设于输送机构上且与第二切刀7对应的透气膜托板9，透气膜托板9上设有定位透气膜的盲孔。

工作原理：

首先将透气膜料带19放入第一切刀13与第二切刀7之间，启动真空系统，启动驱动装置1，第一切刀13向透气膜托板9运动，第一切刀13经过第二切刀7时将透气膜带裁切，并通过真空系统产生的真空将透气膜8吸附在第一切刀13上，第一切刀13运动至透气膜托板9盲孔底面距离一个透气膜8厚度距离时，关闭驱动装置1和真空系统，透气膜8脱离第一切刀13，启动驱动装置1，使第一切刀13运动至初始位置。启动输送装置21，将透气膜8输送到指定位置。

实施例2：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，避免透气膜因裁切产生静电而吸附在第一切刀13上，所述透气膜托板9上设有第二真空通道10，第二真空通道10一端与真空系统连通，另一端与盲孔连通。在此需要说明的是，本实施例中所称的真空系统包括产生第一真空通道5所需真空的第一真空发生装置和产生第二真空通道10所需的第二真空发生装置；第一真空发生装置和第二真空发生装置相互独立。

工作原理：

首先将透气膜料带19放入第一切刀13与第二切刀7之间，启动第一真空发生装置，启动驱动装置1，第一切刀13向透气膜托板9运动，第一切刀13经过第二切刀7时将透气膜带裁切，并通过第一真空发生装置产生的真空将透气膜8吸附在第一切刀13上，第一切刀13运动至透气膜托板9盲孔底面距离一个透气膜8厚度距离时，关闭驱动装置1和第一真空发生装置，启动第二真空发生装置，透气膜8脱离第一切刀13并且被吸附在透气膜托板9盲孔内；启动驱动装置1，使第一切刀13运动至初始位置。启动输送装置21，将透气膜8输送到指定位置。

实施例3：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，降低驱动装置1对使用者要求，延长驱动装置1使用寿命，所述的驱动装置1为气缸，气缸与裁切机构之间设有浮动接头20。

工作原理：

浮动接头20与气缸输出端连接的部分相对浮动接头20与裁切机构连接的部分可以相对转动，因此可以消除误差，解决气缸与裁切机构之间偏心的问题。

实施例4：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，提高透气膜裁切尺寸精度，所述的裁切机构还包括依次设置的与驱动装置1连接的切刀背板3、与切刀背板3可拆卸连接的切刀固定板4、设于切刀固定板4与第二切刀7之间的压料板6；切刀背板3内设有与真空系统连通的第三真空通道15；第一切刀13一端设有防脱落凸缘且与切刀背板3密闭连接，第一切刀13的真空通道5与切刀背板3的第三真空通道15相连通，另一端贯穿切刀固定板4延伸入压料板6，切刀固定板4与压料板6均与第一切刀13间隙配合；压料板6与切刀固定板4之间设有弹簧22。

工作原理：

首先将透气膜料带19放入第一切刀13与第二切刀7之间，启动第一真空发生装置，启动驱动装置1，第一切刀13和压料板6向透气膜料带19运动，并且压料板6先接触透气膜带，第一切刀13继续运动，压料板6在弹簧22的作用下将透气膜料带19压紧，第一切刀13经过第二切刀7时将透气膜带裁切，并通过真空系统产生的真空将透气膜8吸附在第一切刀13上，第一切刀13运动至透气膜托板9盲孔底面距离一个透气膜8厚度距离时，关闭驱动装置1和真空系统，透气膜8脱离第一切刀13，启动驱动装置1，使第一切刀13往回运动至初始位置。启动输送装置21，将透气膜8输送到指定位置。

实施例5:

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，提高透气膜裁切尺寸精度,所述压料板6与第一切刀13的配合间隙小于切刀固定板4与第一切刀13的配合间隙。

工作原理：

压料板6与透气膜料带19的距离比切刀固定板4透气膜料带19的距离近，如果切刀固定板4与第一切刀13的配合间隙小于压料板6与第一切刀13的配合间隙，则第一切刀13相对第二切刀7的偏摆更大，造成透气膜裁切尺寸精度差，甚至损坏第一切刀13和第二切刀7；所以，压料板6与第一切刀13的配合间隙小于切刀固定板4与第一切刀13的配合间隙。

实施例6：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，方便调整第一切刀13的位置，降低制造和维护成本，所述第一切刀13与切刀固定板4之间设有第一保护镶件17；第一切刀13与压料板6之间设有第二保护镶件18。

工作原理：

当需要调整第一切刀13的位置时，分别调整第一保护镶件17在切刀固定板4和第二保护镶件18在压料板6的位置，即可实现调整第一切刀13的位置；调整方法可以是重新加工保护镶件；也可以将保护镶件需要移动的面加工至需要的尺寸，再在移动面的正对面补焊垫片。从而降低调整第一切刀13位置的加工成本。保护镶件的设置，使第一切刀13与切刀固定板4之间，第一切刀13与压料板6之间的摩擦转换为第一切刀13与保护镶件之间的摩擦，特别地，保护镶件的材料的耐磨性低于第一切刀13，从而使切刀固定板4和压料板6的更换转变为保护镶件的更换，降低维护成本。

实施例7：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，保证裁切机构构件之间的相对位置，所述的机架包括依次连接的驱动安装板2、导向轴11、底板16；驱动装置1设置在驱动安装板2上且驱动装置1的输出端穿过驱动装置1安装板与切刀背板3连接；导向轴11依次贯穿切刀背板3、切刀固定板4、压料板6、第二切刀7，并且切刀背板3、切刀固定板4、压料板6、第二切刀7均与导向轴11间隙配合；底板16设置在第二切刀7与透气膜托板9之间且与第二切刀7可拆卸连接，底板16上还设有避让第一切刀13的通孔。

工作原理：

在机械加工时，固定板、压料板6、第二切刀7均与各自的导向轴11安装孔为加工基准，保证与第一切刀13匹配的位置，在裁切机构装配时，以导向轴11为基准装配，保证了裁切机构各构件的相对位置，无须调整。

实施例8：

结合附图1-4所示，为更好的实施本实用新型，实现压料板6的压料力恒定，从而提高透气膜裁切尺寸的精度和稳定性，将压料板6与切刀固定板4之间设置的弹簧22替换为机架上设有与压料板6连接的第二驱动装置14。

工作原理：

首先将透气膜料带19放入第一切刀13与第二切刀7之间，启动第二驱动装置14，带动压料板6移动至透气膜料带19处，并将透气膜料带19压紧，启动真空系统，启动驱动装置1，第一切刀13向透气膜托板9运动，第一切刀13经过第二切刀7时将透气膜带裁切，并通过真空系统产生的真空将透气膜8吸附在第一切刀13上，第一切刀13运动至透气膜托板9盲孔底面距离一个透气膜8厚度距离时，关闭驱动装置1和真空系统，透气膜8脱离第一切刀13，启动驱动装置1，使第一切刀13运动至初始位置，启动第二驱动装置14，使压料板6运动至初始位置；启动输送装置21，将透气膜输送到指定位置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。