CN104015050B - 口红包装管自动组装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口红包装管自动组装机，包括主体机架，该主体机架顶部的工作台上设有环形的导轨槽，所述导轨槽内滑动配合有放置口红包装管的治具板；在工作台上，绕所述的导轨槽依次分为侧片压装工作区、垫铁安装工作区、摸胶工作区、中束芯压装工作区和下料工作区，每个工作区内设有相应的功能机构，用于口红包装管部件的组装。本发明的装置占地面积小，定位精度高，成本较低，可实现四工位同时操作，且各工作区具有较大的空间，便于设备的后续整改、调试。

Description

口红包装管自动组装机

技术领域

本发明涉及一种口红包装管组装设备，尤其涉及一种口红包装管自动组装机。

背景技术

口红是涂抹在嘴唇上赋予美感色彩和光泽的化妆品。其形式有棒状、铅笔状和软膏状等，但最普通的是棒状。铅笔状口红主要作为描画嘴唇轮廓线用，一般是红笔。

中束芯是口红包装管的主要部件，它主要由中束、中节、珠子和螺旋组成，一般的中束与中节固定连接，螺旋与中节轴向固定，珠子与中节径向固定，螺旋相对中节转动过程中，螺旋依靠内壁上的螺旋槽驱动珠子在中束内往复运动。

公开号为201509802U的中国发明专利公开了一种口红管的中束芯，包括中束、珠子和螺旋，所述螺旋套在中束外周并与所述中束轴向固定，所述珠子底部设有凸起，所述中束中设有与所述珠子的凸起相配合的轴向槽，所述螺旋的内壁上设有螺旋形导向槽，所述珠子的凸起穿过所述中束上的轴向槽落入所述螺旋的导向槽内。

在生产企业中，为提高口红包装管的组装效率，实现生产的自动化升级，逐步研制出一系列的自动化设备，如公开号为CN102873536A的发明专利提供的一种口红包装管组装机，包括：机架；安装在所述机架上的定位转盘，绕所述定位转盘依次为外套安装工作区、衬套安装工作区、抹胶工作区、中束芯安装工作区、压紧工作区和下料工作区，并在每个工作区内安装有对应的功能装置，实现口红包装管的自动化组装，降低人工成本，避免人为的质量事故。

针对一种新型的口红包装管，其包括底套、中套、垫铁和中束芯，中套压入底套内，中套的一侧边带有侧片，底套设有与侧片配合的限位槽，垫铁和中束芯放置在中套内，且垫铁位于中束芯的底部。在现有的生产线上，上述结构的口红包装管是通过手工压装完成的，存在劳动强度大、生产效率低和人工成本高等缺陷。

发明内容

为克服现有手工压装存在的问题，本发明提供了一种口红包装管自动组装机，用于口红包装管的自动化组装，生产效率高，能有效避免人为的质量事故。

一种口红包装管自动组装机，包括主体机架，该主体机架顶部的工作台上设有环形的导轨槽，所述导轨槽内滑动配合有放置口红包装管的治具板；

在工作台上，绕所述的导轨槽依次分为中套压装工作区、垫铁安装工作区、摸胶工作区、中束芯压装工作区和下料工作区；

所述的中套压装工作区内，设有压实侧片于底套限位槽内的中套压装机构；

所述的垫铁安装工作区内，设有向中套内放置垫铁的垫铁安装机构；

所述的摸胶工作区内，设有往装有垫铁的中套内摸胶的摸胶机构；

所述的中束芯压装工作区，设有将放置在中套内的中束芯压紧的中束芯压装机构；

所述的下料工作区内，设有使完成组装的口红包装管脱离治具板的下料机构。

本发明根据口红管的压装工序，在主体机架上依次设立中套压装工作区、垫铁安装工作区、摸胶工作区、中束芯压装工作区和下料工作区，使口红管组件依次通过上述工作区后完成组装。具体组装过程如下：首先由人工将装有中套的底套(中套和底套在涂装环节已组装在一起)放置于治具板内，治具板沿导轨槽开始流转，在中套压装工作区内压实侧片于底套限位槽内，在垫铁安装工作区内使中套内放入垫铁，在摸胶工作区内对装有垫铁的中套进行均匀摸胶，再通过人工将完成摸胶的中套内放入中束芯，继续流转进入中束芯压装工作区内将中束芯压紧于中套内，最后在下料工作区内对组装完成的口红包装管进行下料。

优选的，所述的治具板为矩形，顶部设有若干放置口红包装管的安装孔；所述的导轨槽呈矩形，矩形长边部位的宽度等于治具板的宽度，矩形短边部位的宽度等于治具板的长度；所述导轨槽内仅有一个空位，其余部分填满相互紧贴的治具板，所述空位的大小与单个治具板尺寸相适应，每个治具板在导轨槽内每次移动一个空位。

治具板相当于压装用的夹具，口红包装放置在治具板上的安装孔内，安装孔的数量可根据具体设备进行布置，同时，为防止治具板在口红管表面产生划痕和刮擦，可在安装孔内放置相应的保护套。

在本发明中，治具板的运动轨迹呈矩形，在矩形长边部位，治具板沿自身的长度方向运动，在导轨槽的宽度方向上，治具板沿自身的宽度方向运动，实现治具板的环形运动，同时，口红管组件行走一周的路程较长，可安装较多的工位，也为各工位提供了较大的工作区，便于设备组件的整改调试。

作为优选的，所述的主体机架上安装有驱动治具板移位的驱动机构，该驱动机构为分布在导轨槽四角的四个气缸；所述四个气缸分为两两相对的两组，一组用于驱动治具板在导轨槽的长度方向上移动，另一组用于驱动治具板在导轨槽的宽度方向上移动，且同一组的两个气缸驱动治具板的移动方向相反。

导轨槽内分布大量的治具板，使得导轨槽内仅有一个空位，该空位的大小与治具板尺寸相适应，空位也是相邻治具板的待移入位置。治具板在导轨槽内的流转由四个气缸驱动，每个气缸驱动治具板在矩形导轨槽的一条边上移动，从而实现治具板的环形流转。

作为优选的，所述的中套压装机构用于将中套压入底套内，包括：

气缸固定架，固定在工作台上并横跨导轨槽的两侧，所述治具板由气缸固定架底部穿过；

压紧气缸，竖直布置在气缸固定架的顶部，压紧气缸的活塞杆端部设有下压中套的压头；

夹紧装置，安装在气缸固定架上，包括第一侧压夹紧部件和第二侧压夹紧部件，用于从两侧夹紧治具板上的中套，两个侧压夹紧部件分别位于导轨槽的两侧。

同时，侧压夹紧部件包括：滑动配合在气缸固定架上的夹紧块，该夹紧块上安装有抵住中套侧面的滚轮；固定在气缸固定架上的夹紧块驱动气缸。

中套和底套在涂装环节已组装在一起，但并没有压装到位，中套压装机构用于将中套压入底套内并使侧片进入底套的限位槽内。当治具板进入中套压装工作区内时，压紧气缸驱动压头下降，将中套压装到位，同时，第一侧压夹紧部件和第二侧压夹紧部件从两侧夹紧中套，防止中套在压紧过程中倾斜，另外由于中套在下压过程中相对夹紧块运动，坚硬的夹紧块会在中套侧面产生划痕，为防止划痕的产生，在夹紧块上安装了滚轮，该滚轮在夹紧时紧贴口红管表面，中套下压时带动滚轮转动，抑制了划痕的产生。

作为优选的，所述的垫铁安装机构包括：垫铁震动盘；一端与垫铁震动盘的输出槽衔接的单排垫铁通道，该单排垫铁通道的底部为垫铁输送带，单排垫铁通道的另一端设有垫铁挡块；垫铁定位块，位于所述单排垫铁通道一侧，该垫铁定位块上设有多个垫铁容置槽；垫铁推动气缸，安装在单排垫铁通道另一侧，用于将单排垫铁通道内的垫铁推入所述的垫铁容置槽内；垫铁夹持组件，用于将垫铁容置槽内的垫铁放置在中套内。

同时，所述的单排垫铁通道和垫铁定位块之间设有固定块，该固定块上设有与垫铁容置槽连通的垫铁通道，垫铁定位块与固定块滑动配合；所述固定块与单排垫铁通道之间设有垫铁挡板，该垫铁挡板由相应的挡板气缸驱动。

垫铁震动盘用于排列并输出垫铁于单排垫铁通道内，单排垫铁通道一侧的气缸将垫铁推入其另一侧的垫铁定位块的垫铁容置槽内，再由垫铁夹持组件将垫铁容置槽内的垫铁转移至中套内，完成垫铁的放置。

在单排垫铁通道内的垫铁被推出后，为使产生的空位及时被垫铁填满，通过单排垫铁通道底部的垫铁输送带，带动垫铁移动，使垫铁紧密排列。同时，单排垫铁通道一端的垫铁挡块安装有感应器，在与垫铁挡块紧挨的垫铁被推出后，传感器发出信号驱动垫铁输送带，带动垫铁及时填满出现的空位。

固定块位于单排垫铁通道和垫铁定位块之间，内部设有供垫铁通过的垫铁通道，垫铁经垫铁通道后进入垫铁容置槽内，在垫铁进入垫铁容置槽内后，气缸驱动垫铁定位块移动，使得垫铁通道与垫铁容置槽错位，限制垫铁的移位，便于垫铁夹持组件的夹持固定。

垫铁挡板用于保持垫铁的排列队形，当垫铁挡板被挡板气缸掀起后，垫铁推动气缸才能将垫铁推出。

作为优选的，所述的垫铁安装工作区和摸胶工作区之间设有垫铁压紧检测机构，包括：支架；竖直安装在支架上的下压气缸，下压气缸的活塞杆端部带有垫铁压头和磁性传感器，该磁性传感器用于检测垫铁是否放置到位。

在治具板流转到位后，下压气缸驱动垫铁压头伸入中套内，将垫铁压装到位，同时，气缸上安装的磁性传感器通过反馈信号来检测中套内是否具有垫铁，避免次品的产生。

作为优选的，所述的摸胶机构包括：摸胶支架；沿摸胶支架升降的电机，该电机输出轴上连接有摸胶头；升降驱动气缸，安装在摸胶支架上，用于驱动摸胶头伸入中套内。

治具板进入摸胶工作区后，升降驱动气缸带动摸胶头伸入中套内，同时电机带动摸胶头旋转，由外向内均匀地把胶涂抹在中束芯底部安装位。

作为优选的，所述的下料机构包括：下料支架；安装在下料支架上的移动座，该移动座上安装有下料夹爪；送料气缸，安装在下料支架上，用于将移动座送至主体机架内；升降气缸，用于驱动移动座升降运动；夹爪气缸，安装在移动座上，用于驱动下料夹爪夹紧组装完成的口红包装管。

当治具板依次通过前面的工作区后，完成口红包装管的组装，在下料工作区内，下料夹爪将产品从治具板内取出，并放置于主体机架外的输送带上，最后工作人员把产品整齐地摆放到产品收纳器具中，完成下料工序。

本发明占地面积小，定位精度高，成本较低，可实现四工位同时操作，且各工作区具有较大的空间，便于设备的后续整改、调试。

附图说明

图1为主体机架的机构示意图；

图2为主体机架的另一面视图；

图3为中套压装机构的结构示意图；

图4为垫铁安装机构的结构示意图；

图5为图4中A部分的局部放大图；

图6为垫铁夹持组件的结构示意图；

图7为垫铁压紧检测机构的结构示意图；

图8为摸胶机构的结构示意图；

图9为中束芯压装机构的结构示意图；

图10为下料机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明口红包装管自动组装机作进一步详细描述。

一种口红包装管自动组装机，包括主体机架1，该主体机架1顶部的工作台11上设有环形的导轨槽12，导轨槽12内滑动配合有放置口红包装管的治具板13；在工作台上，绕导轨槽12依次分为中套压装工作区、垫铁安装工作区、摸胶工作区、中束芯压装工作区和下料工作区。

主体机架1的结构如图1和图2所示，环形的导轨槽12位于主体机架1的顶面工作台11上，导轨槽12内部流转有放置口红管组件的治具板13，各工作区内的功能机构均安装在工作台11上。在本发明中，治具板13相当于压装用夹具，形状为矩形，顶部设有四个放置口红包装管的安装孔，孔内均装有防护套，防止产品表面被铁质的治具板13刮花。导轨槽12为矩形结构，其长度方向上的宽度等于治具板13的宽度，宽度方向上的宽度等于治具板13的长度，整个导轨槽12内仅有一个空位，其余部分填满相互紧贴的治具板13，空位的大小与单个治具板尺寸相适应，各治具板13在导轨槽12内每次移动一个空位，实现工序流转。治具板13在导轨槽12内的运动轨迹呈矩形，在导轨槽12在长度方向上，治具板13沿自身的长度方向运动，在导轨槽12的宽度方向上，治具板13沿自身的宽度方向运动。

治具板13流转的驱动机构为安装在导轨槽12四角的四个气缸14，这四个气缸14分为两两相对的两组，一组用于驱动治具板13在导轨槽12的长度方向上移动，另一组用于驱动治具板13在导轨槽12的宽度方向上移动，且同一组的两个气缸14驱动方向相反。同时，在导轨槽12四角还安装有传感器，用于感应该位置是否存在治具板，当该位置处于空位时，相应的气缸14根据传感器的反馈信号推动治具板13移动一个空位。

在起始工作位内，由人工将底套插入治具板13的安装孔内，中套和底套在涂装环节已组装在一起，但并没有压装到位，即中套的侧片未完全压入底套上的限位槽内，装有产品的治具板13在气缸14的驱动下沿导轨槽12开始流转。

当治具板13流转到中套压装工作区时，中套压装机构根据信号将中套完全压入底套内，使侧片完全压入底套的限位槽内。如图3所示，中套压装机构包括气缸固定架21，该气缸固定架21横跨处于中套压装工作区的导轨槽12的两侧，治具板13由气缸固定架21的底部穿过；四个压紧气缸22竖直安装在气缸固定架21上，作用于中套的压头23位于压紧气缸22的底端，可同时对治具板13上的四个中套进行压装。为防止压装时产品倾斜，气缸固定架21上装有夹紧装置，包括第一侧压夹紧部件和第二侧压夹紧部件，用于从导轨槽12的两侧同时夹紧治具板13上的产品，每个侧压夹紧部件由夹紧块25和夹紧块驱动气缸24组成，夹紧块25滑动配合在气缸固定架21上，夹紧块25朝向导轨槽12的一侧延伸有四个抵接块26，分别对应治具板上的四个产品，各抵接块26的端部设有滚轮27，中套下压时滚轮27转动，避免压装时在产品表面产生划痕。

中套压实后，治具板13流转进入垫铁安装工作区内，由垫铁安装机构向中套内放入垫铁。垫铁安装机构包括垫铁震动盘(图中省略)、垫铁定位块34和垫铁夹持组件31。如图4和图5所示，垫铁震动盘的输出槽与单排垫铁通道32一端衔接，单排垫铁通道32的底部为垫铁输送带，另一端由垫铁挡块封闭。单排垫铁通道32的一侧有垫铁定位块34，其上设有四个垫铁容置槽35，间距与治具板13上的安装孔间距相等，单排垫铁通道32的另一侧设有推垫铁入垫铁容置槽35的垫铁推动气缸37。同时，在单排垫铁通道32和垫铁定位块34之间设有固定块33，固定块33上具有垫铁通道，垫铁通道的两端分别连通垫铁容置槽35和单排垫铁通道32，垫铁推出后经垫铁通道进入对应的垫铁容置槽35内，当垫铁进入垫铁容置槽35后，气缸36推动垫铁定位块34，使垫铁通道与垫铁容置槽35错位，以限制垫铁在垫铁容置槽35内的位置。单排垫铁通道32朝向固定块33的侧壁为铰接的垫铁挡板，在推出垫铁时，首先需要通过相应的气缸掀起垫铁挡板，垫铁挡板可保持垫铁在单排垫铁通道32的排列。

垫铁推动气缸37为四个，且同步启动，其中一个作用于紧挨垫铁挡块的垫铁，垫铁挡块上安装有感应器，该感应器用于感应是否有紧挨垫铁挡块的垫铁，在垫铁被推出后，感应器发出信号驱动垫铁输送带运动，带动垫铁填满垫铁被推出后形成的空位，促使垫铁在单排垫铁通道32内紧密排列。

如图6所示，垫铁夹持组件31包括安装在主体机架1上的底座311，安装在底座311上的气缸312，固定在气缸312活塞杆端部的移动座313，安装在移动座313上的升降气缸314，受升降气缸314驱动的升降座315，以及安装在升降座315上的锁紧芯316和锁紧芯驱动气缸。具体工作过程如下：气缸312驱动移动座313移动至垫铁定位块34的正上方，升降气缸314再驱动升降座315下降，使锁紧芯316伸入垫铁内，并在由锁紧芯驱动气缸的作用下夹紧垫铁，升降气缸314回收，气缸312向内收回，使移动座313返回至指定位置，此时夹持垫铁的锁紧芯316位于产品的正上方，然后升降气缸314下降将垫铁送入中套内，锁紧芯316松开垫铁后并复位，完成该工作区的垫铁安装工序。在本实施例中，由于每块治具板13上具有四件产品，垫铁夹持组件上具有四组锁紧芯316和锁紧芯驱动气缸，能够一次性完成四件产品的垫铁放置。

装有垫铁的产品随治具板13流转出垫铁安装工作区，然后进入垫铁压紧检测机构所处的工位做，垫铁压紧检测机构用于检测中套内是否有垫铁并将垫铁压装到位。如图7所示，垫铁压紧检测机构包括通过支架71支撑在主体机架1上的下压气缸72，下压气缸72的活塞杆端部带有垫铁压头73和磁性传感器74，下压气缸72用于驱动垫铁压头73伸入产品内部将垫铁压装到位，磁性传感器74的反馈信号用于检测产品中是否有垫铁，避免出现未放垫铁的次品。在本实施例中，下压气缸72的数量与每块治具板13上产品的数量对应，可同时检测和压装四件产品内的垫铁。

检测和压装完成后的产品，沿导轨槽12流转进入摸胶工作区，由摸胶机构向装有垫铁的中套内进行均匀摸胶。如图8所示，摸胶机构包括摸胶支架81和摸胶头84，摸胶头84通过管路连接胶泵。当产品进入摸胶头84的正下方时，安装在摸胶支架81上的升降驱动气缸82驱动摸胶头84伸入中套内，同时电机83驱动摸胶头84转动，由外向内均匀地把3M胶涂抹在中束芯底部安装位置，完成后摸胶头84复位，等待下一次工作信号。

产品完成摸胶后，由人工将中束芯放入中套内，治具板13继续带动装有中束芯的产品流转进入中束芯压装工作区，由中束芯压装机构将中套内的中束芯压紧。如图9所示，中束芯压装机构包括安装在主体机架1上的支架81，和固定在支架81上且带有压头83的气缸82。装有中束芯的产品流转到位后，气缸82接受信号驱动压头83下压中束芯，将中束芯压装到位。

当产品内的中枢芯压装到位后，完成整个组装工序，组装完成的产品随治具板13流转至下料工作区内，由下料机构将组装完成的产品从治具板转移至主体机架1外的输送带上，最后工作人员把产品整齐地摆放到产品收纳器具中。如图10所示，下料机构包括支撑在工作台11上的下料支架91和下料夹爪97，下料支架91上设有送料气缸92和安装板93，安装板93上固定有升降气缸94和移动座95，下料夹爪96和夹爪气缸安装在移动座95上。下料夹爪96由两对想对运动的夹持杆组成，每个夹持杆与产品相接处的位置带有防护套97，谨防夹伤产品。

当组装好的产品移动至下料机构正下方时，升降气缸94驱动移动座95下降，然后夹爪气缸驱动下料夹爪96夹紧产品，移动座95上升复位，再由送料气缸92将移动座95送至输送带的正上方，下料夹爪96松开使产品落入输送带上，然后复位，空的治具板即可进行下一批产品的组装工序，实现循环操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种口红包装管自动组装机，其特征在于，包括主体机架，该主体机架顶部的工作台上设有环形的导轨槽，所述导轨槽内滑动配合有放置口红包装管的治具板；

在工作台上，绕所述的导轨槽依次分为中套压装工作区、垫铁安装工作区、摸胶工作区、中束芯压装工作区和下料工作区；

所述的中套压装工作区内，设有压实中套上的侧片于底套限位槽内的中套压装机构；

所述的中套压装机构用于将中套压入底套内，包括：气缸固定架，固定在工作台上并横跨导轨槽的两侧，所述治具板由气缸固定架底部穿过；压紧气缸，竖直布置在气缸固定架的顶部，压紧气缸的活塞杆端部设有下压中套的压头；夹紧装置，安装在气缸固定架上，包括第一侧压夹紧部件和第二侧压夹紧部件，用于从两侧夹紧治具板上的中套，两个侧压夹紧部件分别位于导轨槽的两侧；

所述的垫铁安装工作区内，设有向中套内放置垫铁的垫铁安装机构；

所述的摸胶工作区内，设有往装有垫铁的中套内摸胶的摸胶机构；

所述的中束芯压装工作区，设有将放置在中套内的中束芯压紧的中束芯压装机构；

所述的下料工作区内，设有使完成组装的口红包装管脱离治具板的下料机构。

2.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的治具板为矩形，顶部设有若干放置口红包装管的安装孔；

所述的导轨槽围成矩形，矩形长边部位的槽宽等于治具板的宽度，矩形短边部位的槽宽等于治具板的长度；

所述导轨槽内仅有一个空位，其余部分填满相互紧贴的治具板，所述空位的大小与单个治具板尺寸相适应，每个治具板在导轨槽内每次移动一个空位。

3.如权利要求2所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的主体机架上安装有驱动治具板移位的驱动机构，该驱动机构为分布在导轨槽四角的四个气缸；

所述四个气缸分为两两相对的两组，一组用于驱动治具板在导轨槽的长度方向上移动，另一组用于驱动治具板在导轨槽的宽度方向上移动，且同一组的两个气缸驱动治具板的移动方向相反。

4.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，侧压夹紧部件包括：

滑动配合在气缸固定架上的夹紧块，该夹紧块上安装有抵住中套侧面的滚轮；

固定在气缸固定架上的夹紧块驱动气缸。

5.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的垫铁安装机构包括：

垫铁震动盘；用于筛分且成排的输出垫铁；一端与垫铁震动盘的输出槽衔接的单排垫铁通道，该单排垫铁通道的底部为垫铁输送带，单排垫铁通道的另一端设有垫铁挡块；

垫铁定位块，位于所述单排垫铁通道一侧，该垫铁定位块上设有多个垫铁容置槽；

垫铁推动气缸，安装在单排垫铁通道另一侧，用于将单排垫铁通道内的垫铁推入所述的垫铁容置槽内；

垫铁夹持组件，用于将垫铁容置槽内的垫铁放置在中套内。

6.如权利要求5所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的单排垫铁通道和垫铁定位块之间设有固定块，该固定块上设有与垫铁容置槽连通的垫铁通道，垫铁定位块与固定块滑动配合；

所述固定块与单排垫铁通道之间设有垫铁挡板，该垫铁挡板由相应的挡板气缸驱动。

7.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的垫铁安装工作区和摸胶工作区之间设有垫铁压紧检测机构，包括：

支架；

竖直安装在支架上的下压气缸，下压气缸的活塞杆端部带有垫铁压头和磁性传感器，该磁性传感器用于检测垫铁是否放置到位。

8.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的摸胶机构包括：

摸胶支架；

沿摸胶支架升降的电机，该电机输出轴上连接有摸胶头；

升降驱动气缸，安装在摸胶支架上，用于驱动摸胶头伸入中套内。

9.如权利要求1所述的口红包装管自动组装机，其特征在于，所述的下料机构包括：

下料支架；

移动座，安装在下料支架上，该移动座上安装有下料夹爪；

送料气缸，安装在下料支架上，用于将移动座送至主体机架内；

升降气缸，用于驱动移动座升降运动；

夹爪气缸，安装在移动座上，用于驱动下料夹爪夹紧组装完成的口红包装管。