CN105000373B - 一种牙刷注胶机的取料系统 - Google Patents

Abstract

一种牙刷注胶机的取料系统及其工作方法。提供了一种自动化程度高，能同时取出刷柄及浇口，提高产品质量的同时，降低劳动强度，提高生产效率的牙刷注胶机的取料系统及其工作方法。包括机架、取料装置和驱动装置，所述驱动装置设于所述机架上、且连接在所述取料装置上，所述机架上设有一对平行于Y轴的滑动导轨，所述取料装置包括抓取卸料装置、夹取浇口装置和底座，所述底座滑动连接在所述滑动导轨上，所述抓取卸料装置通过升降装置连接在所述底座上，用于抓取注胶后的牙刷刷柄，所述夹取浇口装置活动连接在所述抓取卸料装置上，用于夹取注胶后的浇口。本发明提高操作安全性及牙刷洁净度，提高工作效率，避免出现断裂致使流道中仍残留废胶料。

Description

一种牙刷注胶机的取料系统

技术领域

本发明涉及牙刷领域，尤其涉及一种牙刷注胶机的取料系统及其工作方法的改进。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对口腔卫生的要求也越来越高，这使得牙刷在人们日常生活中的地位也显得越来越高。我国是目前牙刷产量最大的国家，同样也是牙刷需求量最大的国家，在如此巨大的需求下，传统的牙刷生产工艺的生产效率已无法满足目前对牙刷的高需求量。因此越来越多用于加工牙刷的自动化设备开始大量投入使用，但是在实际操作过程中，在刷柄坯料包胶成型结束后，主要由两种取料方式：

一、人工取料：操作人员徒手或使用工具伸入注胶机中取料，（1）存在极大的安全隐患；（2）注胶机开模时，牙刷刷柄上的包胶未完全冷却、定型，人工取料，随意性强，致使刷柄从模具型腔中分离时，受力不均，易碰触模具或设备尖锐处，影响产品外观；（3）易沾染细菌，影响产品洁净度。

二、设备取料：目前通常采用吸盘取料，由于牙刷刷柄表面多为不规则的曲面，致使吸盘吸取牙刷刷柄时易掉落，可靠性低，且易留有吸盘痕迹；此外，仍需人工夹取浇口废料，一人一机，费时费力，人员利用率低，工作效率低。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种自动化程度高，能同时取出刷柄及浇口，提高产品质量的同时，降低劳动强度，提高生产效率的牙刷注胶机的取料系统及其工作方法。

本发明的技术方案是：包括机架、取料装置和驱动装置，所述驱动装置设于所述机架上、且连接在所述取料装置上，所述机架上设有一对平行于Y轴的滑动导轨；

所述取料装置包括抓取卸料装置、夹取浇口装置和底座，所述底座滑动连接在所述滑动导轨上；

所述抓取卸料装置通过升降装置连接在所述底座上，用于抓取注胶后的牙刷刷柄，

所述夹取浇口装置活动连接在所述抓取卸料装置上，用于夹取注胶后的浇口。

所述底座的底面设有一对与所述滑动导轨相适配的滑动滑块，所述底座通过所述滑动滑块滑动连接在所述滑动导轨上；

所述升降装置包括抓料升降气缸、一对移动升降导轨和一对移动升降滑块，所述抓料升降气缸设于所述底座上，所述一对移动升降导轨沿Z向设于所述底座朝向-Y的侧面上，所述一对移动升降滑块分别设于所述一对移动升降导轨上；

所述抓取卸料装置包括支座、一对连接臂、固定板、抓料机构、前压料机构和后支撑机构；

所述支座连接在所述一对移动升降滑块上、且所述支座连接所述抓料升降气缸，所述一对连接臂对称设于所述支座的两侧，所述固定板设于所述一对连接臂上；

所述固定板上设有通孔；

所述抓料机构包括抓料气缸、固定横板、移动横板、若干固定夹爪和若干移动夹爪，所述抓料气缸设于所述固定板的顶面，所述固定横板设于所述固定板的底面，所述移动横板连接在所述抓料气缸上、且位于所述通孔的下方，若干所述固定夹爪依次顺向设于所述固定横板上，若干所述移动夹爪依次顺向设于所述移动横板上，所述固定夹爪与移动夹爪一一对应、且间隔布置，所述固定夹爪的夹头与移动夹爪的夹头相对布置；

所述前压料机构包括前压料板和一对前压料气缸，所述一对前压料气缸设于所述固定板的前端，所述前压料板连接在所述一对前压料气缸的活塞杆上，所述前压料板的底面设有若干前压料槽；

所述后支撑机构包括后支撑板和一对后支撑气缸，所述一对后支撑气缸设于所述固定板的尾端，所述后支撑板连接在所述一对后支撑气缸的活塞杆上，所述后支撑板的底面设有若干后支撑槽；

所述夹取浇口装置包括旋转机构、夹取升降机构和夹取机构；

所述旋转机构包括旋转气缸和旋转底板，所述旋转气缸连接在所述一对连接臂之间，所述旋转底板设于所述旋转气缸的旋转轴上；

所述夹取升降机构包括夹取支座、夹取升降气缸、一对夹取升降导轨、一对夹取升降滑块和滑块连接板，所述夹取支座设于所述旋转底板上，所述夹取升降气缸设于所述夹取支座上，所述一对夹取升降导轨沿Z向设于所述夹取支座上、且所述一对夹取升降导轨位于所述夹取升降气缸的两侧，所述夹取升降滑块与夹取升降导轨相适配、且所述一对夹取升降滑块设于所述一对夹取升降导轨上，所述滑块连接板设于所述一对夹取升降滑块上；

所述夹取机构包括连接杆、手指气缸和夹取连接板，所述夹取连接板设于所述滑块连接板上，所述连接杆的底面设于所述夹取连接板上、且所述连接杆的一端连接在所述夹取升降气缸的活塞杆上，所述手指气缸设于所述连接杆的另一端，所述手指气缸具有一对夹板。

所述驱动装置包括驱动电机、丝杠、滚珠和一对丝杠支撑架，所述驱动电机设于所述机架上、且位于所述机架的尾端，所述一对丝杠支撑架沿Y向设于所述机架上，所述丝杠的两端分别设于所述一对丝杠支撑架上，所述滚珠与丝杠相适配，所述滚珠套设于所述丝杠上、且设于所述底座的底面。

所述旋转底板的转动范围为0~90°。

所述底座两侧均设有一对滑动传感器，所述一对滑动传感器位于所述底座侧面底缘的两端。

所述后支撑气缸上套设有卸料弹簧。

所述机架上还设有集料盒。

所述固定横板靠近所述移动横板的一侧设有夹取导向槽，所述移动横板设于所述夹取导向槽内。

按照以下步骤操作：

1）送料：驱动装置驱动取料装置沿着滑动导轨向注胶机靠拢，至抓料机构位于刷柄的上方；

2）夹取：

2-1）夹取刷柄：抓料升降气缸驱动所述取料装置向下运动至固定夹爪和移动夹爪插入排列在注胶下模的相邻刷柄的缝隙间，抓料气缸带动所述移动夹爪向所述固定夹爪移动，夹取刷柄；前压料板向下运动，压住刷柄柄头或刷柄柄尾，使得刷柄柄尾或刷柄柄头向上翘起，抵在后支撑板的后支撑槽内；

2-2）夹取浇口：在所述抓料机构运动的同时，手指气缸夹住浇口，夹取升降气缸的向下运动，使得浇口脱离注胶机；

3）卸料：所述驱动装置驱动所述取料装置后退，所述抓料气缸驱动所述移动夹爪与固定夹爪分离，刷柄掉落至指定位置；在刷柄卸料的同时，夹取机构在旋转气缸驱动下，做转动，所述手指气缸松开，浇口落至指定区域，所述夹取机构复位。

本发明通过在注胶机上连接取料系统，替代繁重的人工作业，有如下益处：

（1）、实现刷柄及浇口的自动取料，使得一次作业能取出多支刷柄（刷柄数量根据注胶模具上注胶型腔的数量决定）的周期在5秒左右，大大提高了工作效率。

（2）、由设备代替人工作业，避免操作人员以手取出刷柄，提高操作安全性及牙刷洁净度。

（3）、虽由夹爪（固定夹爪和移动夹爪）夹住刷柄，实质是通过夹爪由下部托住或兜住刷柄，从而避免夹爪对刷柄表面产生压痕或划痕等问题，再通过前压料板将刷柄柄头或柄尾下压，使得刷柄刷尾或刷头上翘抵在后支撑板上，实现三点平衡，提高刷柄转运过程中的稳定性和可靠性；且在后支撑气缸上的卸料弹簧，在刷柄抵在后支撑板上处于预压的状态，当夹爪打开时，卸料弹簧复位，有助于刷柄卸料。

（4）、取出刷柄的同时，也利用夹取浇口装置取出浇口废料，确保下次注胶时流道的通畅，实现操作的同步性、连续性，缩短操作周期，提高工作效率。另，在夹取浇口装置中设有夹取升降气缸，使得手指气缸的夹板夹住浇口废料时，通过夹取升降气缸活塞杆的下移，带动手指气缸下移，从而将浇口废料从流道的下方垂直拽出，确保浇口废料的完整性，避免斜向拉扯浇口废料时，出现断裂致使流道中仍残留废胶料。

本发明与注胶机及牙刷上料系统（附图标记中的8）组合使用，即整体的工作流程为：上料-注胶-取料，实现自动化生产，操作人员只需将刷柄整框倒入上料系统，由上料系统自动整理、排列、上料，直至进入注胶机，然后再由本发明的取料系统取料，自动化程度高，且一人可操作多台产线，在降低劳动强度的同时，大大提高生产效率和产品正品率。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图一，

图2是本发明的立体结构示意图二，

图3是本发明的结构示意图，

图4是图3的左视图，

图5是图1中抓取卸料装置的立体结构示意图一，

图6是图1中抓取卸料装置的立体结构示意图二，

图7是图5中抓料机构、前压料机构和后支撑机构的立体结构示意图一（即抓料机构、前压料机构和后支撑机构绘制一张图上，表达各自结构及相互位置关系），

图8是图5中抓料机构、前压料机构和后支撑机构的立体结构示意图二（即抓料机构、前压料机构和后支撑机构绘制一张图上，表达各自结构及相互位置关系），

图9是图5中夹取浇口装置的立体结构示意图一，

图10是图5中夹取浇口装置的立体结构示意图二，

图11是图5中夹取浇口装置的结构示意图，

图12是图11的俯视图，

图13是本发明的使用状态参考图；

图中1是机架，2是取料装置，

21是抓取卸料装置，212是支座，213是连接臂，214是固定板，2141是通孔，215是抓料机构，2151是抓料气缸，2152是固定横板，21521是夹取导向槽，2153是移动横板，2154是固定夹爪，2155是移动夹爪，216是前压料机构，2161是前压料板，21611是前压料槽，2162是前压料气缸，217是后支撑机构，2171是后支撑板，21711是后支撑槽，2172是后支撑气缸，

22是夹取浇口装置，221是旋转机构，2211是旋转气缸，2212是旋转底板，222是夹取升降机构，2221是夹取支座，2222是夹取升降气缸，2223是夹取升降导轨，2224是夹取升降滑块，2225是滑块连接板，223是夹取机构，2231是连接杆，2232是手指气缸，22321是夹板，2233是夹取连接板，

23是底座，

24是升降装置，241是抓料升降气缸，242是移动升降导轨，243是移动升降滑块，

3是驱动装置，31是驱动电机，32是丝杠，33是丝杠支撑架，

4是滑动导轨，5是滑动滑块，6是集料盒，7是注胶机，8是牙刷上料系统。

具体实施方式

本发明如图1-13所示，包括机架1、取料装置2和驱动装置3，所述驱动装置3设于所述机架1上、且连接在所述取料装置2上，所述机架1上设有一对平行于Y轴的滑动导轨4（本发明中所述驱动装置3驱动所述取料装置2靠近或远离注胶机7的方向为Y向，所述取料装置2上下运动的方向为Z向）；

所述取料装置2包括抓取卸料装置21、夹取浇口装置22和底座23，所述底座23滑动连接在所述滑动导轨4上；

所述抓取卸料装置21通过升降装置24连接在所述底座23上，用于抓取注胶后的牙刷刷柄；

所述夹取浇口装置22活动连接在所述抓取卸料装置21上，用于夹取注胶后的浇口（浇口为注胶机流道口的废胶料）。

所述底座23的底面设有一对与所述滑动导轨4相适配的滑动滑块5，所述底座23通过所述滑动滑块5滑动连接在所述滑动导轨4上；

所述升降装置24包括抓料升降气缸241、一对移动升降导轨242和一对移动升降滑块243，所述抓料升降气缸241设于所述底座23上，所述一对移动升降导轨242沿Z向设于所述底座23朝向-Y的侧面上，所述一对移动升降滑块243分别设于所述一对移动升降导轨242上；

所述抓取卸料装置21包括支座212、一对连接臂213、固定板214、抓料机构215、前压料机构216和后支撑机构217；

所述支座212连接在所述一对移动升降滑块243上、且所述支座212连接所述抓料升降气缸241，所述一对连接臂213对称设于所述支座212的两侧，所述固定板214设于所述一对连接臂213上；

所述固定板214上设有通孔2141；

所述抓料机构215包括抓料气缸2151、固定横板2152、移动横板2153、若干固定夹爪2154和若干移动夹爪2155，所述抓料气缸2151设于所述固定板214的顶面，所述固定横板2152设于所述固定板214的底面，所述移动横板2153连接在所述抓料气缸2151上、且位于所述通孔2141的下方，若干所述固定夹爪2154依次顺向设于所述固定横板2152上，若干所述移动夹爪2155依次顺向设于所述移动横板2153上，所述固定夹爪2154与移动夹爪2155一一对应、且间隔布置（即一个固定夹爪、一个移动夹爪、再一个固定夹爪），所述固定夹爪2154的夹头与移动夹爪2155的夹头相对布置，通过所述抓料气缸2151带动所述移动横板2153，然后带动所述移动夹爪2155向所述固定夹爪2154靠拢或分离，实现刷柄的抓取或卸料；

所述前压料机构216包括前压料板2161和一对前压料气缸2162，所述一对前压料气缸2162设于所述固定板214的前端，所述前压料板2161连接在所述一对前压料气缸2162的活塞杆上，所述前压料板2161的底面设有若干前压料槽21611；

所述后支撑机构217包括后支撑板2171和一对后支撑气缸2172，所述一对后支撑气缸2172设于所述固定板214的尾端（所述固定板214的尾端为远离注胶机7的一端，前端为靠近注胶机7的一端），所述后支撑板2171连接在所述一对后支撑气缸2172的活塞杆上，所述后支撑板2171的底面设有若干后支撑槽21711，所述后支撑气缸2172上套设有卸料弹簧，起到推料作用；

所述夹取浇口装置22包括旋转机构221、夹取升降机构222和夹取机构223；

所述旋转机构221包括旋转气缸2211和旋转底板2212，所述旋转气缸2211连接在所述一对连接臂213之间，所述旋转底板2212设于所述旋转气缸2211的旋转轴上，在所述旋转气缸2211的作用下，所述旋转底板2212的转动范围为0~90°；

所述夹取升降机构222包括夹取支座2221、夹取升降气缸2222、一对夹取升降导轨2223、一对夹取升降滑块2224和滑块连接板2225，所述夹取支座2221设于所述旋转底板2212上，所述夹取升降气缸2222设于所述夹取支座2221上，所述一对夹取升降导轨2223沿Z向设于所述夹取支座2221上、且所述一对夹取升降导轨2223位于所述夹取升降气缸2222的两侧，所述夹取升降滑块2224与夹取升降导轨2223相适配、且所述一对夹取升降滑块2224设于所述一对夹取升降导轨2223上，所述滑块连接板2225设于所述一对夹取升降滑块2224上；

所述夹取机构223包括连接杆2231、手指气缸2232和夹取连接板2233，所述夹取连接板2233设于所述滑块连接板2225上，所述连接杆2231的底面设于所述夹取连接板2233上、且所述连接杆2231的一端连接在所述夹取升降气缸2222的活塞杆上，所述手指气缸2232设于所述连接杆2231的另一端，所述手指气缸2232具有一对用于夹取浇口废料的夹板22321。

所述驱动装置3包括驱动电机31、丝杠32、滚珠和一对丝杠支撑架33，所述驱动电机31设于所述机架1上、且位于所述机架1的尾端（机架1远离注胶机7的的一端为尾端），所述一对丝杠支撑架33沿Y向设于所述机架1上，所述丝杠32的两端分别设于所述一对丝杠支撑架上33，所述滚珠与丝杠32相适配，所述滚珠套设于所述丝杠32上、且设于所述底座23的底面，通过驱动电机31带动丝杠32转动，最终带动所述取料装置2沿着所述滑动导轨4前进或后退，实现取料-卸料往复运动。

所述底座23两侧均设有一对滑动传感器，所述一对滑动传感器位于所述底座23侧面底缘的两端，用于进一步限制所述取料装置2在Y轴方向的移动位置，提高所述抓料机构215伸入注胶机时的位置精度，从而提高夹取刷柄的准确性和可靠性。

所述机架1上还设有集料盒6，用于收集浇口废料。

所述固定横板2152靠近所述移动横板2153的一侧设有夹取导向槽21521，所述移动横板2153设于所述夹取导向槽21521内，起导向作用的同时，辅助稳固所述移动横板，提高夹取刷柄的准确度。

本发明按夹取浇口装置照以下步骤加工：

1）送料：驱动装置3驱动取料装置2沿着滑动导轨4向注胶机7靠拢，至抓料机构215位于刷柄的上方（此时，刷柄已摆放在注胶模具内）；

2）夹取：

2-1）夹取刷柄：抓料升降气缸241驱动所述取料装置2向下运动至固定夹爪2154和移动夹爪2155插入排列在注胶下模的相邻刷柄的缝隙间，抓料气缸2151带动所述移动夹爪2155向所述固定夹爪2154移动，夹取刷柄；前压料板2161向下运动，压住刷柄柄头或刷柄柄尾，使得刷柄柄尾或刷柄柄头向上翘起，抵在后支撑板2171的后支撑槽21711内，实现三点平衡；

2-2）夹取浇口：在所述抓料机构215运动的同时，手指气缸2232夹住浇口，夹取升降气缸2222的向下运动，使得浇口脱离注胶机；

3）卸料：所述驱动装置3驱动所述取料装置2后退，所述抓料气缸2151驱动所述移动夹爪2155与固定夹爪2154分离，刷柄掉落至指定位置；在刷柄卸料的同时，夹取机构223在旋转气缸2211驱动下，做转动，所述手指气缸2232松开，浇口落至指定区域，所述夹取机构223复位。

Claims (7)

1.一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，包括机架、取料装置和驱动装置，所述驱动装置设于所述机架上、且连接在所述取料装置上，所述机架上设有一对平行于Y轴的滑动导轨；

所述取料装置包括抓取卸料装置、夹取浇口装置和底座；

所述抓取卸料装置通过升降装置连接在所述底座上，用于抓取注胶后的牙刷刷柄，

所述夹取浇口装置活动连接在所述抓取卸料装置上，用于夹取注胶后的浇口；

所述底座的底面设有一对与所述滑动导轨相适配的滑动滑块，所述底座通过所述滑动滑块滑动连接在所述滑动导轨上；

所述升降装置包括抓料升降气缸、一对移动升降导轨和一对移动升降滑块，所述抓料升降气缸设于所述底座上，所述一对移动升降导轨沿Z向设于所述底座朝向-Y的侧面上，所述一对移动升降滑块分别设于所述一对移动升降导轨上；

所述抓取卸料装置包括支座、一对连接臂、固定板、抓料机构、前压料机构和后支撑机构；

所述支座连接在所述一对移动升降滑块上、且所述支座连接所述抓料升降气缸，所述一对连接臂对称设于所述支座的两侧，所述固定板设于所述一对连接臂上；

所述固定板上设有通孔；

所述抓料机构包括抓料气缸、固定横板、移动横板、若干固定夹爪和若干移动夹爪，所述抓料气缸设于所述固定板的顶面，所述固定横板设于所述固定板的底面，所述移动横板连接在所述抓料气缸上、且位于所述通孔的下方，若干所述固定夹爪依次顺向设于所述固定横板上，若干所述移动夹爪依次顺向设于所述移动横板上，所述固定夹爪与移动夹爪一一对应、且间隔布置，所述固定夹爪的夹头与移动夹爪的夹头相对布置；

所述前压料机构包括前压料板和一对前压料气缸，所述一对前压料气缸设于所述固定板的前端，所述前压料板连接在所述一对前压料气缸的活塞杆上，所述前压料板的底面设有若干前压料槽；

所述后支撑机构包括后支撑板和一对后支撑气缸，所述一对后支撑气缸设于所述固定板的尾端，所述后支撑板连接在所述一对后支撑气缸的活塞杆上，所述后支撑板的底面设有若干后支撑槽；

所述夹取浇口装置包括旋转机构、夹取升降机构和夹取机构；

所述旋转机构包括旋转气缸和旋转底板，所述旋转气缸连接在所述一对连接臂之间，所述旋转底板设于所述旋转气缸的旋转轴上；

所述夹取升降机构包括夹取支座、夹取升降气缸、一对夹取升降导轨、一对夹取升降滑块和滑块连接板，所述夹取支座设于所述旋转底板上，所述夹取升降气缸设于所述夹取支座上，所述一对夹取升降导轨沿Z向设于所述夹取支座上、且所述一对夹取升降导轨位于所述夹取升降气缸的两侧，所述夹取升降滑块与夹取升降导轨相适配、且所述一对夹取升降滑块设于所述一对夹取升降导轨上，所述滑块连接板设于所述一对夹取升降滑块上；

所述夹取机构包括连接杆、手指气缸和夹取连接板，所述夹取连接板设于所述滑块连接板上，所述连接杆的底面设于所述夹取连接板上、且所述连接杆的一端连接在所述夹取升降气缸的活塞杆上，所述手指气缸设于所述连接杆的另一端，所述手指气缸具有一对夹板。

2.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机、丝杠、滚珠和一对丝杠支撑架，所述驱动电机设于所述机架上、且位于所述机架的尾端，所述一对丝杠支撑架沿Y向设于所述机架上，所述丝杠的两端分别设于所述一对丝杠支撑架上，所述滚珠与丝杠相适配，所述滚珠套设于所述丝杠上、且设于所述底座的底面。

3.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述旋转底板的转动范围为0~90°。

4.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述底座两侧均设有一对滑动传感器，所述一对滑动传感器位于所述底座侧面底缘的两端。

5.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述后支撑气缸上套设有卸料弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述机架上还设有集料盒。

7.根据权利要求1所述的一种牙刷注胶机的取料系统，其特征在于，所述固定横板靠近所述移动横板的一侧设有夹取导向槽，所述移动横板设于所述夹取导向槽内。