申请/专利权人：程逸豪

申请日：2019-05-22

公开（公告）日：2023-11-10

公开（公告）号：CN110181731B

主分类号：B29C37/02

分类号：B29C37/02;B26F1/40;B26F1/44;B26D7/18;B26D7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.10#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：本发明公开一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置及切割方法，装置包括用于对橡胶塞子和硫化胶片进行定位的定位板，所述定位板上方设有用于将橡胶塞子的疵品剔除的筒形齿刀和用于将硫化胶片切割的方形齿刀；另外本发明还提供装置的切割方法；本发明能够快速自动剔除硫化胶片上的疵品橡胶塞子，并能够快速将整版硫化胶片切割成小版的同时，切除其流失胶边，大大提高了工作效率，减小了工人劳动强度。

主权项：1.一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：它包括用于对橡胶塞子（1）和硫化胶片（2）进行定位的定位板（3），所述定位板（3）上方设有用于将橡胶塞子（1）的疵品剔除的筒形齿刀（4）和用于将硫化胶片（2）切割的方形齿刀（5）；所述筒形齿刀（4）包括圆筒形结构的套筒（4.1）和位于套筒（4.1）底部的环形齿刀片（4.2）；所述方形齿刀（5）包括多块纵横交叉连接的直齿刀片（5.1）；多块直齿刀片（5.1）形成多个矩形区域，直齿刀片（5.1）位于边侧的区域均露出部分刀片。

全文数据：一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置及切割方法技术领域本发明涉及橡胶塞子生产技术领域，具体地指一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置及切割方法。背景技术药用橡胶塞子是药物封装的封口件和导出件，我国每年使用的注射橡胶塞子、口服液橡胶塞、预灌封塞子等总量近1000亿只。药用橡胶生产的工艺国内外基本相同，其工艺流程如下：材料配合、橡胶混炼、胶料预成型、硫化成型、除边、清洗、包装。其中，橡胶塞子的硫化就是在一定温度和压力条件下、通过一定时间将橡胶混炼胶“转变”成橡胶塞子的过程，期间发生二个过程：一是发生化学反应，即橡胶混炼胶由线形结构通过交联反应生成立体网状结构；二是通过硫化模具赋于橡胶塞子以形状。如上所述，橡胶塞子如果采用逐只硫化成型的制造方式显然是难以满足如此巨量需求的，为此，为提高生产效率，数十年来，国内外制造企业均采用“群模硫化”方法。“群模硫化”法指在一套橡胶塞子硫化模具上开出成百乃至上千个橡胶塞子模腔，然后采用大吨位、大热板面积的硫化机进行硫化的方法；又为方便这成百上千橡胶塞子从硫化模具中取出，在硫化模具设计时专门设计了用于连接单一塞子的、厚度在0.7mm左右的“工艺胶边”，同时，为方便下一工序即硫化胶片的除边，将橡胶塞子按一定数量划分为若干个区，因此，硫化胶片是由含有一定数量橡胶塞子的若干个硫化胶片小区和流失胶边构成。目前，硫化操作程序是：操作工将硫化胶片从硫化机上取出（胶片温度在170～190℃），并置于工作台，然后手工用剪刀剪去硫化胶片四周的流失胶边，然后对整片橡胶塞子进行外观检查，发现外观不符合要求的橡胶塞子并用剪刀“剜去”疵品橡胶塞子后，将硫化胶片按区剪切为小片后整齐码放于存放箱以供除边使用。目前，无论国内、国外这些工作都是硫化操作工通过剪刀来实现地，其费时费力，效率低下。我们知道，材料的剪切是通过剪刀双刃来实现，而双刃的间隙是根据被裁剪物的厚度来决定的，即被裁剪物厚度越大，双刃的间隙也应该越大，由于橡胶制品独具的弹性和硫化胶片的薄且柔软的特点，在受到剪刀剪切时，具有弹性的硫化胶片极易被拉伸变形，这样导致被裁剪物的厚度不断变化，这种变形也相当于“能量吸收”，等同于“卸”掉了不定量的剪切力，因此，通过剪刀来完成这些工作要比剪纸、剪布等困难的多，而且橡胶硫化胶片含胶率高、弹性大、硬度低、厚度薄，导致剪切困难；这无疑增加了硫化操作工的劳动强度，而且其工作环境差且密集，另外在橡胶塞子生产企业，剪刀是第一易耗品，各生产单位都配备专门的剪刀磨修人员。发明内容本发明的目的在于克服上述不足，提供一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置及切割方法，能够快速剔除疵品橡胶塞子，并能够快速将整版硫化胶片切割成小版且同时裁去四周的流失胶边，提高工作效率，减小工人劳动强度。本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，它包括用于对橡胶塞子和硫化胶片进行定位的定位板，所述定位板上方设有用于将橡胶塞子的疵品剔除的筒形齿刀和用于将硫化胶片切割的方形齿刀。优选地，所述定位板上表面开设有与橡胶塞子配合的定位槽，定位槽的边侧还开设有与筒形齿刀和方形齿刀配合的切片槽。优选地，所述筒形齿刀包括圆筒形结构的套筒和位于套筒底部的环形齿刀片。优选地，所述套筒顶部还通过第一抽气管道与疵品收集箱一端连通，疵品收集箱另一端通过第二抽气管道与抽真空泵连接，第一抽气管道上设有电磁阀。优选地，所述方形齿刀包括多块纵横交叉连接的直齿刀片。优选地，多块直齿刀片形成多个矩形区域，直齿刀片位于边侧的区域均露出部分刀片。优选地，所述定位板上方还设有用于对橡胶塞子进行拍摄的相机，相机信号输出端与微处理器连接，微处理器控制信号输出端与筒形齿刀驱动机构控制端和方形齿刀驱动机构控制端连接。优选地，所述筒形齿刀的驱动机构包括竖向升降机构和平面移动机构；所述方形齿刀的驱动机构包括竖向升降机构。优选地，所述定位板上方还设有用于将硫化胶片边缘压紧的压框，所述压框为矩形框体结构，压框与方形齿刀外缘接触的位置设有避让槽，所述定位板底部固定于机座上。另外本发明还提供上述切割装置的切割方法，它包括以下步骤：步骤1）：机械手从硫化模具上取出一整版硫化胶片，并将其放入到定位板上，使得其中的橡胶塞子底部落入到定位槽内，然后将压框压紧在硫化胶片边缘；步骤2）：相机对整版的橡胶塞子进行拍摄，并将图像信息传输给微处理器，微处理器分析图像，判断整版的橡胶塞子中是否存在疵品；如果存在疵品，微处理器控制筒形齿刀驱动机构产生动作，使得筒形齿刀移动到橡胶塞子疵品的正上方，筒形齿刀下移并将该橡胶塞子疵品周围的工艺胶边切断；步骤3）：抽真空泵启动一段时间后，疵品收集箱内为负压状态，打开第一抽气管道上的电磁阀，使得裁断的橡胶塞子疵品被吸入到筒形齿刀内，然后经由第一抽气管道进入到疵品收集箱内得以收集；步骤4）：将所有橡胶塞子疵品剔除后，微处理器控制方形齿刀的驱动机构产生动作，方形齿刀下移并将整版硫化胶片切割成多个小版；步骤5）：机械手将裁切为小版的硫化胶片取出并存放，方形齿刀外缘切割硫化胶片外缘而产生多块流失胶边，流失胶边掉落到下方收集器内得以收集。本发明的有益效果：1、本发明能够快速自动剔除硫化胶片上的疵品橡胶塞子，并能够快速将整版硫化胶片切割成小版的同时，切除其流失胶边，改变沿用数十年的人工手工修剪硫化胶片的方式，大大提高了工作效率，减小了工人劳动强度，使用实现硫化自动化成为可能。2、本发明中利用筒形齿刀及方形齿刀来进行切割过程，区别于传统的刀片切割过程，通过齿刀快速穿刺橡胶，然后利用橡胶的反弹力能够快速将橡胶自身崩断，这种切割方式大大提高了切割效率且省时省力。3、通过筒形齿刀及其驱动机构和相机的配合，能够自动快速识别并剔除有缺陷的橡胶塞子，为该产品实现自动化、智能化生产提供了一个可行方法。4、通过抽真空装置能够及时将切除的橡胶塞子疵品快速吸走并得以收集，省去了人工去除的步骤，提高了生产效率。5、通过方形齿刀能够一次将整版硫化胶片切割成多个小版，提高了切割速度。附图说明图1为一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置的结构示意图；图2为图1中圈出区域的放大结构示意图；图3为橡胶塞子在硫化胶片上的分布示意图；图4为筒形齿刀切割橡胶塞子的示意图；图5为图1中方形齿刀的立体结构示意图；图6筒形齿刀与抽真空系统的连接结构示意图；图7为图1中压框的俯视结构示意图；图中，橡胶塞子1、硫化胶片2、工艺胶边2.1、流失胶边2.2、定位板3、定位槽3.1、切片槽3.2、筒形齿刀4、套筒4.1、环形齿刀片4.2、第一抽气管道4.3、疵品收集箱4.4、第二抽气管道4.5、抽真空泵4.6、电磁阀4.7、方形齿刀5、方形齿刀5、直齿刀片5.1、相机6、压框7、避让槽7.1、机座8。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。如图1至7所示，一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，它包括用于对橡胶塞子1和硫化胶片2进行定位的定位板3，所述定位板3上方设有用于将橡胶塞子1的疵品剔除的筒形齿刀4和用于将硫化胶片2切割的方形齿刀5。优选地，所述定位板3上表面开设有与橡胶塞子1配合的定位槽3.1，定位槽3.1的边侧还开设有与筒形齿刀4和方形齿刀5配合的切片槽3.2。定位槽3.1形状与橡胶塞子1吻合，例如和橡胶塞子1的颈部或冠部吻合，可以防止在切割过程中发生移动，而切片槽3.2提供了筒形齿刀4和方形齿刀5下移进行切割操作的空间。优选地，所述筒形齿刀4包括圆筒形结构的套筒4.1和位于套筒4.1底部的环形齿刀片4.2。本实施例中环形齿刀片4.2为锯齿状结构，套筒4.1和环形齿刀片4.2内环半径略大于单个橡胶塞子1的半径，方便剜除单个橡胶塞子1，也方便橡胶塞子1可以在筒形齿刀4内部穿过。优选地，所述套筒4.1顶部还通过第一抽气管道4.3与疵品收集箱4.4一端连通，疵品收集箱4.4另一端通过第二抽气管道4.5与抽真空泵4.6连接，第一抽气管道4.3上设有电磁阀4.7。本实施例中的疵品收集箱4.4合上箱门后为密闭箱体结构，抽真空泵4.6开启后，第二抽气管道4.5和疵品收集箱4.4均处于负压，当环形齿刀4将橡胶塞子切断后，电磁阀4.7开启时，橡胶塞子1疵品通过第一抽气管道4.3进入到疵品收集箱4.4内得以收集，本实施例中，疵品收集箱4.4内还设有收集袋，方便收集并取出橡胶塞子1疵品。优选地，所述方形齿刀5包括多块纵横交叉连接的直齿刀片5.1。本实施例中，各个直齿刀片5.1垂直交错连接组成，可以根据整版橡胶塞子1及其硫化胶片2所需要切割成小版的数量，来确定安装的直齿刀片5.1的数量，本实施例是将一整版硫化胶片2切割成九块，所以方形齿刀5的直齿刀片5.1排列形成类似九宫格形状。优选地，多块直齿刀片5.1形成多个矩形区域，直齿刀片5.1位于边侧的区域均露出部分刀片。这样设计后才能将硫化胶片2外缘的流失胶边2.2切断，因为如果流失胶边2.2切割出来是一整个环形的形状的话，则会挂住定位板3，流失胶边2.2不容易掉落并堆积，因此如果直齿刀片5.1位于边侧的区域均露出部分刀片后，则可以将流失胶边2.2切断成多个部分，这样就使得流失胶边2.2能够掉落到下方得以收集。优选地，所述定位板3上方还设有用于对橡胶塞子1进行拍摄的相机6，相机6信号输出端与微处理器连接，微处理器控制信号输出端与筒形齿刀4驱动机构控制端和方形齿刀5驱动机构控制端连接。在本实施例中，微处理器可以采用型号为TMS320C32的DSP。优选地，所述筒形齿刀4的驱动机构包括竖向升降机构和平面移动机构；所述方形齿刀5的驱动机构包括竖向升降机构。在本实施例中，由于筒形齿刀4需要定位到具体的平面位置，所以需要通过平面移动机构使其能够在平面发生移动，也需要通过竖向升降机构使其能够竖向移动实现切割过程，更为优选地，筒形齿刀4的驱动机构也可以直接采用机械手结构，这样更加灵活；另外方形齿刀5只需要其在竖直方向发生位移，所以其竖向升降结构可以采用液压缸来实现。优选地，所述定位板3上方还设有用于将硫化胶片2边缘压紧的压框7，所述压框7为矩形框体结构，压框7与方形齿刀5外缘接触的位置设有避让槽7.1，所述定位板3底部固定于机座8上。由于在切割过程中，硫化胶片2本身会产生反弹力，所以需要压框7将整个硫化胶片2固定在定位板3上，以方便切割操作，另外由于方形齿刀5外缘朝下方切割时，会碰触到压框7的多个位置，所以需要设置避让槽7.1，以保证方形齿刀5能够顺利下移进行切割过程。另外本发明还提供上述切割装置的切割方法，它包括以下步骤：步骤1：机械手从硫化模具上取出一整版硫化胶片2，并将其放入到定位板3上，使得其中的橡胶塞子1底部落入到定位槽3.1内，然后将压框7压紧在硫化胶片2边缘；步骤2：相机6对整版的橡胶塞子1进行拍摄，并将图像信息传输给微处理器，微处理器分析图像，判断整版的橡胶塞子1中是否存在疵品；如果存在疵品，微处理器控制筒形齿刀4驱动机构产生动作，使得筒形齿刀4移动到橡胶塞子1疵品的正上方，筒形齿刀4下移并将该橡胶塞子1疵品周围的工艺胶边2.1切断；在本实施例中，判断橡胶塞子1中是否存在疵品，主要是检测其形状、外观是否完整，是否存在破损现象；另外本实施例中相机6可以采用CCD相机；步骤3：抽真空泵4.6启动一段时间后，疵品收集箱4.4内为负压状态，打开第一抽气管道4.3上的电磁阀4.7，使得裁断的橡胶塞子1疵品被吸入到筒形齿刀4内，然后经由第一抽气管道4.3进入到疵品收集箱4.4内得以收集；步骤4：将所有橡胶塞子1疵品剔除后，微处理器控制方形齿刀5的驱动机构产生动作，方形齿刀5下移并将整版硫化胶片2切割成多个小版；步骤5：机械手将裁切为小版的硫化胶片2取出并存放，方形齿刀5外缘切割硫化胶片2外缘而产生多块流失胶边2.2，流失胶边2.2掉落到下方收集器内得以收集。更为优选地，方形齿刀5的空白区域也可以设置真空吸盘，即设置吸盘通过管路与真空泵连接，这样在切割完成的情况下，通过真空吸附的方式将小版的硫化胶片2吸取，然后随着方形齿刀5的上移而离开，这种方式将切割过程和真空吸附过程结合起来，精简了操作步骤。在本实施例中，无论是筒形齿刀4还是方形齿刀5，均是利用了锋利刃尖容易穿刺橡胶的特性来进行快速切割的，我们都有这样的认知：与常规材料相较橡胶制品属于较软的且具有弹性记忆功能的材料，因为软其容易被锋利锐器，如针头、刀尖等将其刺穿，同时弹性记忆功能表现为在受到外力变形后要恢复原有形状而产生的弹力，这种弹力的作用使得尖刀并不需要完全刺穿工艺胶边即可实现切断过程，本实施例中的齿刀很容易穿刺橡胶，穿刺后只需继续有限的深入，就会使橡胶产生变形，橡胶的变形就会产生弹力，这样在齿刀刃口处产生应力集中点，余下橡胶会沿着应力集中点方向轻松被截断。上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：它包括用于对橡胶塞子（1）和硫化胶片（2）进行定位的定位板（3），所述定位板（3）上方设有用于将橡胶塞子（1）的疵品剔除的筒形齿刀（4）和用于将硫化胶片（2）切割的方形齿刀（5）。2.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述定位板（3）上表面开设有与橡胶塞子（1）配合的定位槽（3.1），定位槽（3.1）的边侧还开设有与筒形齿刀（4）和方形齿刀（5）配合的切片槽（3.2）。3.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述筒形齿刀（4）包括圆筒形结构的套筒（4.1）和位于套筒（4.1）底部的环形齿刀片（4.2）。4.根据权利要求3所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述套筒（4.1）顶部还通过第一抽气管道（4.3）与疵品收集箱（4.4）一端连通，疵品收集箱（4.4）另一端通过第二抽气管道（4.5）与抽真空泵（4.6）连接，第一抽气管道（4.3）上设有电磁阀（4.7）。5.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述方形齿刀（5）包括多块纵横交叉连接的直齿刀片（5.1）。6.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：多块直齿刀片（5.1）形成多个矩形区域，直齿刀片（5.1）位于边侧的区域均露出部分刀片。7.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述定位板（3）上方还设有用于对橡胶塞子（1）进行拍摄的相机（6），相机（6）信号输出端与微处理器连接，微处理器控制信号输出端与筒形齿刀（4）驱动机构控制端和方形齿刀（5）驱动机构控制端连接。8.根据权利要求7所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述筒形齿刀（4）的驱动机构包括竖向升降机构和平面移动机构；所述方形齿刀（5）的驱动机构包括竖向升降机构。9.根据权利要求1所述的一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置，其特征在于：所述定位板（3）上方还设有用于将硫化胶片（2）边缘压紧的压框（7），所述压框（7）为矩形框体结构，压框（7）与方形齿刀（5）外缘接触的位置设有避让槽（7.1），所述定位板（3）底部固定于机座（8）上。10.一种权利要求1至9任一项所述切割装置的切割方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1）：机械手从硫化模具上取出一整版硫化胶片（2），并将其放入到定位板（3）上，使得其中的橡胶塞子（1）底部落入到定位槽（3.1）内，然后将压框（7）压紧在硫化胶片（2）边缘；步骤2）：相机（6）对整版的橡胶塞子（1）进行拍摄，并将图像信息传输给微处理器，微处理器分析图像，判断整版的橡胶塞子（1）中是否存在疵品；如果存在疵品，微处理器控制筒形齿刀（4）驱动机构产生动作，使得筒形齿刀（4）移动到橡胶塞子（1）疵品的正上方，筒形齿刀（4）下移并将该橡胶塞子（1）疵品周围的工艺胶边（2.1）切断；步骤3）：抽真空泵（4.6）启动一段时间后，疵品收集箱（4.4）内为负压状态，打开第一抽气管道（4.3）上的电磁阀（4.7），使得裁断的橡胶塞子（1）疵品被吸入到筒形齿刀（4）内，然后经由第一抽气管道（4.3）进入到疵品收集箱（4.4）内得以收集；步骤4）：将所有橡胶塞子（1）疵品剔除后，微处理器控制方形齿刀（5）的驱动机构产生动作，方形齿刀（5）下移并将整版硫化胶片（2）切割成多个小版；步骤5）：机械手将裁切为小版的硫化胶片（2）取出并存放，方形齿刀（5）外缘切割硫化胶片（2）外缘而产生多块流失胶边（2.2），流失胶边（2.2）掉落到下方收集器内得以收集。

百度查询： 程逸豪 一种橡胶塞子硫化胶片的切割装置及切割方法

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