CN105034251B - 牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，包括：三轴全伺服机械手、气剪治具、旋转输送机、立式注塑机、三轴全伺服桁架机器人和自动堆垛机，三轴全伺服机械手从开模模具内部抓取若干支刷柄移动到气剪治具上，气剪剪下刷柄的料头，再将剪好的刷柄放到旋转输送机上，刷柄在旋转输送机上冷却，旋转输送机在旋转的过程中将刷柄输送至立式注塑机自动上料待机位置，三轴全伺服桁架机器人抓取刷柄送入至立式注塑机的模腔内，注塑完成后三轴全伺服桁架机器人取出刷柄送至自动堆垛机的托盘内，自动堆垛机完成自动交换托盘，完成自动装箱。该系统自动化程度高，减少了人工使用率，提高了生产效率，相对降低了生产成本。

Description

牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统

技术领域

本发明属于牙刷生产领域，尤其是一种牙刷生产装置，具体涉及一种牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统。

背景技术

牙刷是人们生活中的必备品，也是一种消耗品，因此，市场对牙刷的需求量较大，提高牙刷的生产效率并且相对降低成本，是牙刷生产厂家持续发展的关键。牙刷的生产大致会分为开模、注塑、植毛、热合、检测、装箱等工序，在每一道工序中配备相应的生产机器，但是目前常用的机器大多为半自动化式，需要人员辅助完成工序。

例如，牙刷柄开模完成后进行注塑的过程包括以下工序：开模、上料、取剪、注塑、装箱等，现在技术中，用于上述工序的系统，需要在上料、剪切和装箱过程中辅助人工，因此，单独这个工序的系统上至少需要三个人工，系统的工作效率较低，并且人力成本较高，不符合牙刷生产高效、低成本的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种将牙柄从卧式机取剪放入立式机进行二次注胶然后装箱的系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，按照系统的工序依次包括：三轴全伺服机械手、气剪治具、旋转输送机、立式注塑机、三轴全伺服桁架机器人和自动堆垛机，所述三轴全伺服机械手从开模模具内部抓取若干支刷柄移动到气剪治具上，所述气剪治具上的气剪剪下刷柄的料头，再将剪好的刷柄放到所述旋转输送机上，旋转输送机配备有冷风机，刷柄在所述旋转输送机上冷却，所述三轴全伺服机械手在返回取刷柄的过程中将料头放置到规定的区域，所述旋转输送机在旋转的过程中将刷柄输送至所述立式注塑机自动上料待机位置，所述三轴全伺服桁架机器人抓取待注塑刷柄移到所述立式注塑机的内取出所述立式注塑机中的完成品并埋入待注塑刷柄，所述三轴全伺服桁架机器人取出刷柄送至所述自动堆垛机的托盘内，所述自动堆垛机完成自动取换托盘，完成自动装箱。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述自动堆垛机设置有与其配合的上料小车，所述自动堆垛机从一侧边依次包括：上料口、待装箱区、缓存区和下料口，所述上料口和下料口均为开放式，所述上料口和下料口的底端均设有小车导正机构，所述小车导正机构为滚轮导轨；从所述上料口端进入的上料小车为第一上料小车，所述第一上料小车中装载空托盘，从所述下料口中进入的上料小车为第二上料小车，所述第二上料小车中堆垛已装满产品的托盘。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述自动堆垛机的上端设有托盘移载装置，所述托盘移载装置能够在所述上料口、待装箱区、缓存区和下料口移载托盘；所述托盘移载装置将所述第一上料小车中的空托盘托举至所述待装箱区等待装箱；空托盘装载完毕后，所述托盘移载装置将满载的托盘堆垛至下料口的第二上料小车上；当第一上料小车中剩余三个托盘时，所述托盘移载装置将剩余的三个托盘移载至所述缓存区，并以此抓取缓存区中的托盘至所述待装箱区等待装箱，同时发出信号提示人工填充空托盘，装载的托盘堆垛至所述下料口，堆垛数量达到提示值后提示人工更换第二上料小车。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述托盘包括托盘本体，所述托盘本体的两侧设有与所述自动堆垛机上的机械手配合的卡件，所述托盘本体内部设有若干等间距的卡槽，所述卡槽用于放置二次注胶完成的刷柄。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述卡槽的数量为8N，N为1-8的正整数。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述旋转输送机设置在所述气剪治具的一侧，所述旋转输送机中间通过电机带动精密分割器转动，所述旋转输送机的台面上设有八个冷却靠模交换治具，所述冷却靠模交换治具的夹具内部设有液体冷却系统，所述冷却靠模交换治具的夹具还连接有冷气管，通过所述液体冷却系统和冷气管中的冷气降低放置在所述冷却靠模交换治具上的刷柄温度。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述冷气管连接冷风机，所述冷风机对所述旋转输送机进行多位置冷却。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述三轴全伺服机械手的端部设有抓取夹具，所述抓取夹具包括若干滑轨平行夹，所述滑轨平行夹夹取刷柄硬胶前端吸取辅助定位。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述三轴全伺服桁架机器人的端部设有靠模取放夹具，所述靠模取放夹具上设有若干组机械夹和吸盘，所述机械夹夹住刷柄的头部，所述吸盘吸住刷柄的尾部，所述三轴全伺服桁架机器人带动所述靠模取放夹具，将待注塑刷柄取出放入所述立式注塑机进行二次注塑，然后将注塑完成的刷柄取出并装箱。

在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述立式注塑机设有立式取料机械手，所述立式取料机械手将在所述立式注塑机中注塑完成的料头取出。

本发明的有益效果是:

其一、本发明的系统设计合理、控制性能好、自动化程度高，减少了人工使用率，一个工人可以照看5-6台该系统，提高了生产效率，相对降低了生产成本。

其二、本发明的系统采用上料小车、堆垛小车和托盘配合的方式，托盘一次性放置牙刷柄的数量多，上料小车能够满足自动化的生产过程，减少了人工辅助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的整个系统的结构示意图。

图2为本发明的上料装置的放大示意图。

图3为本发明托盘的结构示意图。

图4为本发明的旋转输送机的放大示意图。

图5为本发明的气剪治具的结构示意图。

1-开模模具，2-三轴全伺服机械手，21-抓取夹具，3-立式注塑机，4-旋转输送机，41-冷却靠模交换治具，42-精密分割器，43-液体冷却系统，44-冷气管，45-冷风机，5-气剪治具，51-气剪，52-气动装置，53-治具本体，6-三轴全伺服桁架机器人，7-自动堆垛机，701-上料口，702-待装箱区，703-缓存区，704-下料口，705-小车导正机构，706-第一上料小车，707-第二上料小车，708-托盘移载机构，71-托盘(托盘本体)，72-卡槽，73-卡件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-5所示，本实施例中公开了一种牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，按照系统的工序依次包括：三轴全伺服机械手2、气剪治具5、旋转输送机4、立式注塑机3、三轴全伺服桁架机器人6和自动堆垛机7，上述三轴全伺服机械手2通过抓取夹具21从开模模具1内部抓取若干支刷柄移动到气剪治具5上，上述气剪治具5上的气剪51剪下刷柄的料头，再将剪好的刷柄放到上述旋转输送机5上，旋转输送机5配备有冷风机，在上述旋转输送机5上浆刷柄冷却，上述三轴全伺服机械手2在返回取刷柄的过程中将料头放置到规定的区域，上述旋转输送机5在旋转的过程中将刷柄输送至上述立式注塑机3自动上料待机位置，上述三轴全伺服桁架机器人6抓取刷柄送入至上述立式注塑机3的模腔内，上述立式注塑机3设有立式取料机械手，上述立式取料机械手将在上述立式注塑机3中注塑完成的料头取出；注塑完成后上述三轴全伺服桁架机器人6取出刷柄送至上述自动堆垛机7的托盘71内，上述自动堆垛机7完成自动交换托盘71，完成自动装箱。

如图2中所示，为了方便本实施例中自动堆垛装置7自动堆垛，所述自动堆垛机7内部设置有与其配合的上料小车，所述自动堆垛机7从一侧边依次包括：上料口701、待装箱区702、缓存区703和下料口704，所述上料口701和下料口704均为开放式，并且为了方便上料小车进入，在所述上料口701和下料口704的底端均设有小车导正机构705，所述小车导正机构705为滚轮导轨；在本实施例中，从所述上料口701端进入的上料小车为第一上料小车706，所述第一上料小车706中装载空托盘，从所述下料口704中进入的上料小车为第二上料小车707，所述第二上料小车707中堆垛已装满产品的托盘。

因为，本实施例中的自动堆垛机7具有自动堆垛作用，因此，所述自动堆垛机7的上端设有托盘移载装置708，上述托盘移载装置708可以是现在自动堆垛机常用的移载装置，这里不作限制。

所述托盘移载装置708能够在所述上料口701、待装箱区702、缓存区703和下料口704移载托盘；所述托盘移载装置708将所述第一上料小车706中的空托盘托举至所述待装箱区702等待装箱；空托盘装载完毕后，所述托盘移载装置708将满载的托盘堆垛至下料口的第二上料小车707上；当第一上料小车706中剩余三个托盘时，所述托盘移载装置708将剩余的三个托盘移载至所述缓存区703，并以此抓取缓存区703中的托盘至所述待装箱区702等待装箱，同时发出信号提示人工填充空托盘，装载的托盘堆垛至所述下料口704，堆垛数量达到提示值后提示人工更换第二上料小车707。

在上述自动堆垛机7中的工作流程为：将装满空载托盘第一上料小车706由上料口701推入到自动堆垛机7中，第一上料小车706中的空托盘被托盘移载装置708托举至待装箱区702，当第一上料小车706中只剩3个托盘时会被移至上述缓存区15，同时提示人工补充托盘；然后三轴全伺服桁架机器人6将从立式注塑机3中取出的完成品放置在待装箱区702的托盘中，装满的托盘被三轴全伺服桁架机器人6堆垛至下料口704的第二上料小车707中，第二上料小车707放满后装箱机会提示人工推出载满托盘的第二上料小车707，推入空的小车，为了防止在上料过程中托盘偏移，自动堆垛机7上的三个工位区均设有快速定位组件。

在上料过程中，需要操作人员辅助将第一上料小车706推进上料口701，或者将满载的第二上料小车707退出下料口704，在本实施例中，将上述上料口和下料口704的底端均为小车导正机构705，即在上述上料口701和下料口704的底端均设有滚轮导轨；并且将上料口701和下料口704的开口端设计成V型结构，V型的进口和滚轮导轨双重配合，方便上料。

如图3所示，上述托盘71包括托盘本体，上述托盘本体的两侧设有与上述自动堆垛机上的机械手配合的卡件73，上述托盘本体内部设有若干等间距的卡槽72，上述卡槽72用于放置二次注胶完成的刷柄；上述卡槽72的数量为8N，N为1-8的正整数。在本发明的较佳实施例中，上述卡槽72的数量可以为32、48、64，托盘本体通过合理的加强设计，防止装箱码垛时挤压损坏，并且托盘71与上述步骤中的机械手的夹具配合使用，提高了效率。

在本实施例中，上述三轴全伺服机械手2的端部设有抓取夹具，上述抓取夹具包括若干滑轨平行夹，上述滑轨平行夹夹取刷柄硬胶前后两端，上述滑轨平行夹夹取时轻微夹取刷柄且不会损伤，产品仅起到定位导向作用。

上述三轴全伺服机械手2为三轴全伺服RS-800机械手，其上下行程800MM，横行行程1600MM，前后行程730MM,可搬运5KG重量，往返重复精度正负0.1MM,最大耗电量1KW，平均耗电量0.2KW。

上述三轴全伺服桁架机器人6的端部设有靠模取放夹具，上述靠模取放夹具上设有若干组机械夹和吸盘，上述机械夹夹住刷柄的头部，上述吸盘吸住刷柄的尾部，上述三轴全伺服桁架机器人6带动上述靠模取放夹具，抓取待注塑刷柄，取出立式注塑机内的完成品，埋入待注塑刷柄。

如图1和图4中所示，上述旋转输送机4设置在上述气剪治具5的一侧，上述旋转输送机4中间通过精密分割器42转动，上述旋转输送机4的台面上设有八个冷却靠模交换治具41，上述冷却靠模交换治具41的夹具内部设有液体冷却系统43，上述冷却靠模交换治具41的夹具还连接有冷气管44，上述冷气管44连接冷风机45，上述冷气管44的开口端为上述冷风机45的倒流出风口。通过上述液体冷却系统43和冷气管44中的冷气降低放置在上述冷却靠模交换治具41上的刷柄温度，方便刷柄二次注塑。

通过上述旋转输送机4不停的转动，每次转动一周的八分之一角度，上述装置起到延迟牙刷柄进入下一工序二次注胶的时间。

上述冷风机为日立压缩机工业冷风机，其风量可调，降温效果显著且长寿，比环境温度低10到20度。根据实际需要，在出气口加装导流出风口，更好的对刷柄进行降温。

如图5所示，上述气剪治具5主要包括治具本体53，在气具本体53上设有若干组气剪51，每个气剪51都连接有气动装置52，上述气动装置52为气剪51供气进行牙刷柄剪切。

本气剪治具5与起到定位输送作用的旋转输送机4的机架采取刚性连接，避免开关模及机械手引起的晃动，便于后期维护和更换产品时方便调节。在本实施例中，由于刷柄间距较小，所以先剪8支再移动剪另8支。

本实施例中，上述自动堆垛机7是自动堆垛设备，上述自动堆垛机7内部配备有堆垛小车，上述托盘71放置在上述堆垛小车上。将从立式注塑机3的模具取出的刷柄输送至自动堆垛机7的托盘71内，堆垛机完成后自动交换托盘71，实现自动装箱，如堆垛小车上的托盘71码好时警示灯声光提醒员工移走满载小车并更换空小车，如空托盘没有了警示灯声光提醒员工到安全护栏外加放空箱到输送机上。

本发明的系统设计合理、控制性能好、自动化程度高，减少了人工使用率，一个工人可以照看5-6台该系统，提高了生产效率，相对降低了生产成本。

本实施例中的系统的工作原理流程为：开模完成后,三轴全伺服机械手从模内一次抓取16支刷柄,抓取刷柄时，由设置在三轴全伺服机械手端的SMC带精密滑轨平行夹夹取刷柄硬胶端，另一软胶端轻微夹住不伤产品，仅起到定位导向作用；然后移送到模外由工业冷风机进行冷却，同时用气剪治具剪好料头,冷却风量和时间可调整；将剪好的刷柄，放入旋转输送机上的冷却靠模交互治具中,先放8支，治具整体旋转180°调整位置后再放另外8支，此处有工业冷风机喷嘴及模腔冷却水继续对牙柄冷却,同时三轴全伺服机械手在返回上料位置过程中顺便放置料头；然后旋转输送机不断旋转，将冷却后的刷柄自动移动至立式注塑机自动上料待机位置，由三轴全伺服桁架机器人上靠模取放夹具抓取待包胶的刷柄，送入立式注塑机的模腔内，取出夹具将模内完成品取出，用靠模取放夹具定位将刷柄放置入模腔内，靠模取放夹具退出立式注塑机开始注塑；然后立式注塑机开模完成后，三轴全伺服桁架机器人从模内一次抓取全部8支刷柄并埋入待注塑刷柄,同时立式机取料头机械手(立式注塑机中自带)将料头取出放入料头箱或粉碎机；然后三轴全伺服桁架机器人将从模具取出的刷柄输送至自动堆垛机的托盘内；堆垛机完成自动交换托盘，实现自动装箱，如堆垛小车上的托盘码好时警示灯声光提醒员工移走满载小车并更换空小车，如空托盘没有了提前警示灯声光提醒员工到安全护栏外加放空箱到输送机上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，按照系统的工序依次包括：三轴全伺服机械手、气剪治具、旋转输送机、立式注塑机、三轴全伺服桁架机器人和自动堆垛机，所述三轴全伺服机械手从开模模具内部抓取若干支刷柄移动到气剪治具上，所述气剪治具上的气剪剪下刷柄的料头，再将剪好的刷柄放到所述旋转输送机上，旋转输送机配备有冷风机，刷柄在所述旋转输送机上冷却，所述三轴全伺服机械手在返回取刷柄的过程中将料头放置到规定的区域，所述旋转输送机在旋转的过程中将刷柄输送至所述立式注塑机自动上料待机位置，所述三轴全伺服桁架机器人抓取待注塑刷柄移到所述立式注塑机内取出所述立式注塑机中的完成品并埋入待注塑刷柄，所述三轴全伺服桁架机器人取出刷柄送至所述自动堆垛机的托盘内，所述自动堆垛机完成自动取换托盘，完成自动装箱；

所述自动堆垛机设置有与其配合的上料小车，所述自动堆垛机从一侧边依次包括：上料口、待装箱区、缓存区和下料口，所述上料口和下料口均为开放式，所述上料口和下料口的底端均设有小车导正机构，所述小车导正机构为滚轮导轨；从所述上料口端进入的上料小车为第一上料小车，所述第一上料小车中装载空托盘，从所述下料口中进入的上料小车为第二上料小车，所述第二上料小车中堆垛已装满产品的托盘。

2.根据权利要求1所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述自动堆垛机的上端设有托盘移载装置，所述托盘移载装置能够在所述上料口、待装箱区、缓存区和下料口移载托盘；所述托盘移载装置将所述第一上料小车中的空托盘托举至所述待装箱区等待装箱；空托盘装载完毕后，所述托盘移载装置将满载的托盘堆垛至下料口的第二上料小车上；当第一上料小车中剩余三个托盘时，所述托盘移载装置将剩余的三个托盘移载至所述缓存区，并抓取缓存区中的托盘至所述待装箱区等待装箱，同时发出信号提示人工填充空托盘，装载的托盘堆垛至所述下料口，堆垛数量达到提示值后提示人工更换第二上料小车。

3.根据权利要求2所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述托盘包括托盘本体，所述托盘本体的两侧设有与所述自动堆垛机上的机械手配合的卡件，所述托盘本体内部设有若干等间距的卡槽，所述卡槽用于放置二次注胶完成的刷柄。

4.根据权利要求3所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述卡槽的数量为8N，N为1-8的正整数。

5.根据权利要求1所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述旋转输送机设置在所述气剪治具的一侧，所述旋转输送机中间通过电机带动精密分割器转动，所述旋转输送机的台面上设有八个冷却靠模交换治具，所述冷却靠模交换治具的夹具内部设有液体冷却系统，所述冷却靠模交换治具的夹具还连接有冷气管，通过所述液体冷却系统和冷气管中的冷气降低放置在所述冷却靠模交换治具上的刷柄温度。

6.根据权利要求5所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述冷气管连接冷风机，所述冷风机对所述旋转输送机进行多位置冷却。

7.根据权利要求1所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述三轴全伺服机械手的端部设有抓取夹具，所述抓取夹具包括若干滑轨平行夹，所述滑轨平行夹夹取刷柄硬胶前端吸取辅助定位。

8.根据权利要求1所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述三轴全伺服桁架机器人的端部设有靠模取放夹具，所述靠模取放夹具上设有若干组机械夹和吸盘，所述机械夹夹住刷柄的头部，所述吸盘吸住刷柄的尾部，所述三轴全伺服桁架机器人带动所述靠模取放夹具，将待注塑刷柄取出放入所述立式注塑机进行二次注塑，然后将注塑完成的刷柄取出并装箱。

9.根据权利要求1-8任意一项中所述的牙柄由卧式机取剪放入立式机二次注胶装箱系统，其特征在于，所述立式注塑机设有立式取料机械手，所述立式取料机械手将在所述立式注塑机中注塑完成的料头取出。