CN109605666A - 密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺，该自动化成型设备包括水平工作台、嵌件定位治具、治具驱动机构、嵌件排列机、嵌件取料装置、嵌件抓取机构、龙门架、嵌件入模装置、注射成型模具、产品取出装置和PLC控制器，通过嵌件定位治具、治具驱动机构、嵌件排列机、嵌件取料装置、嵌件抓取机构、嵌件入模装置、注射成型模具、产品取出装置的相互配合，实现了嵌件的自动排列整理、自动抓取并排布呈阵列状、自动搬运多个嵌件同时入模及自动取出多个嵌件注射成型的密胺齿产品的功能，进而实现了密胺齿嵌件的自动上料、安装、成型等全自动化生产，且嵌件安装无需胶水，缩短了生产周期、提高了产品质量及降低了人力成本。

Description

密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺

技术领域

本发明涉口腔教学模型技术领域，尤其是涉及一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺。

背景技术

口腔模型是指在口腔医学教学的手术培训中用于模拟人口腔的上颌、下颌结构的实训模型，口腔模型由模拟牙齿、模拟牙槽骨、模拟牙龈、模拟粘膜、模拟牙髓、模拟骨膜等的解剖组织组成，其中，模拟牙齿的模型通常由密胺材料注射成型，称为密胺齿，密胺齿在装入口腔中时需要借助底部设置螺纹孔嵌件实现连接，目前，密胺齿底部安装螺纹孔嵌件为手工胶水粘结嵌件的方式进行制作，工艺繁琐、质量不稳定、人力成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺，实现了密胺齿嵌件的自动上料、安装、成型等全自动化生产，且嵌件安装无需胶水，缩短了生产周期、提高了产品质量及降低了人力成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，包括水平工作台、嵌件定位治具、治具驱动机构、嵌件排列机、嵌件取料装置、嵌件抓取机构、龙门架、嵌件入模装置、注射成型模具、产品取出装置和PLC控制器，所述嵌件定位治具上设有阵列排布的若干定位孔，所述治具驱动机构沿x向设置并安装于所述水平工作台上，所述嵌件定位治具安装于所述治具驱动机构上，所述龙门架安装于所述水平工作台上并跨设于所述治具驱动机构上方，所述嵌件取料装置安装于所述水平工作台上，且位于所述嵌件排列机的振动整理导轨的输出口处，所述嵌件抓取机构安装于所述龙门架上，在所述PLC控制器的控制下，所述治具驱动机构能够沿x向驱动所述嵌件定位治具，并能够将所述嵌件定位治具定位在第一位置和第二位置，所述嵌件排列机通过振动整理导轨将排列整理后的嵌件输出至所述嵌件取料装置上，所述嵌件抓取机构能够抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上的定位孔内，所述嵌件入模装置能够抓取定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干嵌件，并将其放入所述注射成型模具中，所述注射成型模具能够注射成型带有嵌件的密胺齿产品，在注射成型后，所述密胺齿产品通过注射成型模具的顶出结构顶出至所述产品取出装置上，所述产品取出装置将所述密胺齿产品取出至指定位置。

进一步的，所述治具驱动机构包括x向滑动座、x向丝杠传动机构和x向驱动电机，所述x向驱动电机驱动所述x向丝杠传动机构进而带动所述x向滑动座沿x向移动，所述嵌件定位治具安装于所述x向滑动座上，使所述嵌件定位治具上的定位孔开口向上。

进一步的，所述嵌件取料装置包括支撑座、第一顶出气缸和嵌件载块，所述嵌件载块顶面靠近一侧的位置上形成有嵌件槽孔，所述嵌件载块安装于所述支撑座上，所述第一顶出气缸安装于所述嵌件载块底部，所述第一顶出气缸的伸缩轴伸入所述嵌件槽孔内，所述嵌件载块设于所述振动整理导轨的输出口处，所述嵌件槽孔与所述振动整理导轨的输出口对接连通，使经所述振动整理导轨输出的嵌件能够进入到所述嵌件槽孔中；所述嵌件抓取机构包括用于吸取嵌件的真空吸嘴、沿z向驱动所述真空吸嘴的第一伸缩气缸和沿y向驱动所述第一伸缩气缸的y向驱动机构，所述y向驱动机构安装于所述龙门架的横梁上，所述真空吸嘴在所述第一伸缩气缸驱动下，移动至所述嵌件槽孔的开口处，所述第一顶出气缸将进入到所述嵌件槽孔中的嵌件顶出至所述真空吸嘴中，在所述真空吸嘴的吸附下，在所述y向驱动机构和沿z向的第一伸缩气缸的驱动下，若干嵌件被逐一移动并放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内。

进一步的，所述y向驱动机构包括y向滑动座、y向丝杠传动机构和y向驱动电机，所述y向驱动电机驱动所述y向丝杠传动机构进而带动所述y向滑动座沿y向移动；所述第一伸缩气缸安装于所述y向滑动座上，所述真空吸嘴安装于所述第一伸缩气缸的的伸缩轴上。

进一步的，所述嵌件入模装置包括嵌件入模治具、支撑立架、三轴机械手臂、第二伸缩气缸和若干第二顶出气缸，若干所述第二顶出气缸与阵列排布的若干所述定位孔一一对应，所述第二顶出气缸安装于所述嵌件定位治具的底部，所述第二顶出气缸的伸缩轴伸入其对应的定位孔内，所述嵌件入模治具包括嵌件入模板、安装于所述嵌件入模板正面上的与若干所述定位孔一一对应的若干抓取块、安装于所述嵌件入模板背面上的与若干所述抓取块一一对应的若干第三顶出气缸和安装于所述嵌件入模板背面上并靠近所述嵌件入模板一端设置的第一翻转座及第二翻转座，所述抓取块中部形成有容置所述嵌件的抓取孔，所述抓取孔内设有用于吸附所述嵌件的吸附磁环，所述第三顶出气缸的伸缩轴穿过所述嵌件入模板及所述吸附磁环后伸入其对应的抓取块的抓取孔内；所述三轴机械手臂安装于所述支撑立架上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸安装于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第二翻转座上，在所述三轴机械手臂的驱动下，所述嵌件入模治具从所述第二位置移动至所述注射成型模具的上料位置，在所述第二位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从竖直状态翻转成水平状态，所述第二顶出气缸将其对应的定位孔内的嵌件顶出至抓取孔内，并被吸附磁环吸取住；在所述上料位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从水平状态翻转成竖直状态，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内。

进一步的，所述三轴机械手臂包括x轴滑座、x轴丝杠传动机构、x轴驱动电机、y轴滑座、y轴丝杠传动机构、y轴驱动电机、z轴滑座、z轴丝杠传动机构和z轴驱动电机，所述x轴丝杠传动机构及x轴驱动电机安装于所述支撑立架上，所述y轴丝杠传动机构及y轴驱动电机安装于所述x轴滑座上，所述z轴丝杠传动机构及z轴驱动电机安装于所述y轴滑座上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述z轴滑座上，所述第二伸缩气缸安装于所述z轴滑座上，所述x轴驱动电机驱动所述x轴丝杠传动机构进而带动所述x轴滑座沿x向移动；所述y轴驱动电机驱动所述y轴丝杠传动机构进而带动所述y轴滑座沿y向移动；所述z轴驱动电机驱动所述z轴丝杠传动机构进而带动所述z轴滑座沿z向移动。

进一步的，所述注射成型模具包括用于围成密胺齿的型腔的公模和母模，还包括嵌设于所述公模内的用于顶出注射成型后的带有嵌件的密胺齿的若干顶出组件和顶出驱动机构，若干所述顶出组件与若干所述抓取孔一一对应，所述顶出组件包括定位销、定位磁环和顶针，所述顶针沿顶出方向活动设于所述公模内，所述定位磁环埋入所述顶针的顶端，所述定位销一部分嵌设于所述顶针的顶端并套设于所述定位磁环内，所述定位销另外的部分穿出所述顶针的顶端并伸入到所述型腔内，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内对应的定位销上，并被所述磁环吸附住，所述顶出驱动机构用于驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至所述产品取出装置。

进一步的，所述产品取出装置包括产品取出治具、第三伸缩气缸和z轴取出驱动机构，所述产品取出治具包括产品取出板、安装于所述产品取出板正面上的与若干所述注射成型后的密胺齿一一对应的若干气动夹爪和安装于所述产品取出板背面上并靠近所述产品取出板一端设置的第三翻转座及第四翻转座；所述z轴取出驱动机构通过滑座安装于所述y轴丝杠传动机构上，所述第三翻转座通过销轴枢接于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸安装于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第四翻转座上，在所述三轴机械手臂及所述z轴取出驱动机构的驱动下，所述产品取出治具从所述注射成型模具的取出位置移动至下料位置，在所述取出位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从水平状态翻转成竖直状态，所述顶出驱动机构驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至其对应的气动夹爪上，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿夹持住；在所述下料位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从竖直状态翻转成水平状态，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿放置于指定位置。

进一步的，还包括检测装置，所述检测装置包括检测相机和与若干所述抓取块一一对应的若干探测传感器，所述检测相机和所述探测传感器均与所述PCL控制器电连接，所述检测相机安装于所述水平工作台上，用于检测从所述嵌件排列机输出至所述嵌件取料装置的嵌件的放置方向是否正确，所述探测传感器安装于所述嵌件入模治具上，用于检测所述抓取孔内是否装有嵌件。

一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型工艺，包括如下步骤：

a)嵌件排布，通过嵌件排列机的振动整理导轨将散乱的嵌件呈竖直状依次进行排布并输出至嵌件取料装置上；

b)嵌件抓取，通过嵌件抓取机构依次抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其逐一移动并放置于通过治具驱动机构移动并定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内；

c)嵌件入模，通过嵌件入模装置抓取通过治具驱动机构移动并定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内的若干嵌件，并将其放入注射成型模具中；

d)嵌件检测，在嵌件入模装置抓取嵌件后，通过探测传感器检测是否漏装嵌件；

e)产品成型，通过注射成型模具注射成型带有嵌件的密胺齿产品；

f)产品取出，在注射成型后，通过注射成型模具的顶出结构将注射成型后的密胺齿顶出至产品取出装置上，再通过所述产品取出装置将密胺齿产品取出至指定位置。

本发明的有益效果是：本发明提出一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备及成型工艺，通过嵌件定位治具、治具驱动机构、嵌件排列机、嵌件取料装置、嵌件抓取机构、嵌件入模装置、注射成型模具、产品取出装置的相互配合，在PLC控制器的控制下，实现了嵌件的自动排列整理、自动抓取并排布呈阵列状、自动搬运多个嵌件同时入模及自动取出多个嵌件注射成型的密胺齿产品的功能，与现有技术手工胶水粘结嵌件的方式进行制作相比，本发明实现了密胺齿嵌件的自动上料、安装、成型等全自动化生产，且嵌件安装无需胶水，缩短了生产周期、提高了产品质量及降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件自动排布及抓取的立体图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件自动排布及抓取的俯视图；

图4为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模装置及产品取出装置的立体图；

图5为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模装置及产品取出装置的正视图；

图6为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模治具的立体图；

图7为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中产品取出治具的立体图；

图8为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中注射成型模具(母模未示出)的结构示意图；

图9为图8中B处放大结构示意图；

图10为本发明顶出组件与嵌件配合结构示意图；

图11为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型工艺的流程图。

图12为本发明注射成型的带嵌件的密胺齿的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。

图1为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件自动排布及抓取的立体图；图2为图1中A处放大结构示意图；图3为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件自动排布及抓取的俯视图；图4为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模装置及产品取出装置的立体图；图5为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模装置及产品取出装置的正视图；图6为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中嵌件入模治具的立体图；图7为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中产品取出治具的立体图；图8为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备中注射成型模具(母模未示出)的结构示意图；图9为图8中B处放大结构示意图；图10为本发明顶出组件与嵌件配合结构示意图；图11为本发明密胺齿嵌件埋入式自动化成型工艺的流程图。图12为本发明注射成型的带嵌件的密胺齿的结构示意图。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，包括水平工作台1、嵌件定位治具2、治具驱动机构3、嵌件排列机4、嵌件取料装置5、嵌件抓取机构6、龙门架7、嵌件入模装置8、注射成型模具9、产品取出装置10和PLC控制器，所述嵌件定位治具上设有阵列排布的若干定位孔201，所述治具驱动机构沿x向设置并安装于所述水平工作台上，所述嵌件定位治具安装于所述治具驱动机构上，所述龙门架安装于所述水平工作台上并跨设于所述治具驱动机构上方，所述嵌件取料装置安装于所述水平工作台上，且位于所述嵌件排列机的振动整理导轨401的输出口处，所述嵌件抓取机构安装于所述龙门架上，在所述PLC控制器的控制下，所述治具驱动机构能够沿x向驱动所述嵌件定位治具，并能够将所述嵌件定位治具定位在第一位置和第二位置，所述嵌件排列机通过振动整理导轨将排列整理后的嵌件100输出至所述嵌件取料装置上，所述嵌件抓取机构能够抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上的定位孔内，所述嵌件入模装置能够抓取定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干嵌件，并将其放入所述注射成型模具中，所述注射成型模具能够注射成型带有嵌件的密胺齿产品，在注射成型后，所述密胺齿产品通过注射成型模具的顶出结构顶出至所述产品取出装置上，所述产品取出装置将所述密胺齿产品取出至指定位置。

上述结构中，通过嵌件定位治具、治具驱动机构、嵌件排列机、嵌件取料装置、嵌件抓取机构、嵌件入模装置、注射成型模具、产品取出装置的相互配合，在PLC控制器的控制下，实现了嵌件的自动排列整理、自动抓取并排布呈阵列状、自动搬运多个嵌件同时入模及自动取出多个嵌件注射成型的密胺齿产品的功能，即实现了嵌件注射成型为密胺齿产品的智能化及自动化作业，与现有技术手工胶水粘结嵌件的方式进行制作相比，实现了密胺齿嵌件的自动上料、安装、成型等全自动化生产，且嵌件安装无需胶水，缩短了生产周期、提高了产品质量及降低了人力成本。

嵌件排列机可采用现有技术中的带有振动整理导轨的振动盘，它能把嵌件有序地排列出来，此为现有技术，在此不再赘述。

优选的，参见图1和图3，所述治具驱动机构包括x向滑动座(未示出)、x向丝杠传动机构301和x向驱动电机，所述x向驱动电机驱动所述x向丝杠传动机构进而带动所述x向滑动座沿x向移动，所述嵌件定位治具安装于所述x向滑动座上，使所述嵌件定位治具上的定位孔开口向上。这样，将嵌件定位治具安装于x向滑动座上，x向滑动座由x向丝杆传动机构结合x驱动电机(比如步进电机)进行运动控制，可实现沿x向驱动嵌件定位治具，并将嵌件定位治具定位在第一位置和第二位置的功能，丝杠传动机构与步进电机的结合为现有技术，在此不再赘述，PLC控制器可以根据相应的程序结合传感器检测对步进电机进行精确控制，从而实现对嵌件定位治具上的定位孔进行精确定位，使嵌件抓取装置能够沿z向将嵌件放入到定位孔内。

优选的，参见图1和图2，所述嵌件取料装置包括支撑座501、第一顶出气缸502和嵌件载块503，所述嵌件载块顶面靠近一侧的位置上形成有嵌件槽孔504，所述嵌件载块安装于所述支撑座上，所述第一顶出气缸安装于所述嵌件载块底部，所述第一顶出气缸的伸缩轴伸入所述嵌件槽孔内，所述嵌件载块设于所述振动整理导轨的输出口处，所述嵌件槽孔与所述振动整理导轨的输出口对接连通，使经所述振动整理导轨输出的嵌件能够进入到所述嵌件槽孔中；所述嵌件抓取机构包括用于吸取嵌件的真空吸嘴601、沿z向驱动所述真空吸嘴的第一伸缩气缸602和沿y向驱动所述第一伸缩气缸的y向驱动机构603，所述y向驱动机构安装于所述龙门架的横梁上，所述真空吸嘴在所述第一伸缩气缸驱动下，移动至所述嵌件槽孔的开口处，所述第一顶出气缸将进入到所述嵌件槽孔中的嵌件顶出至所述真空吸嘴中，在所述真空吸嘴的吸附下，在所述y向驱动机构和沿z向的第一伸缩气缸的驱动下，若干嵌件被逐一移动并放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内。这样，通过嵌件载块与嵌件排列机的振动整理导轨的配合，嵌件载块上的嵌件槽孔与振动整理导轨的输出口对接连通，可使经振动整理导轨输出的嵌件能够进入到嵌件槽孔中，实现嵌件的自动取料功能。y向驱动机构在PLC控制器控制下，可在嵌件的抓取位置(嵌件取料装置上嵌件槽孔位置)和嵌件放置位置(嵌件定位治具的第一位置)之间移动，真空吸嘴安装于z向驱动的第一伸缩气缸上，再将第一伸缩气缸安装于y向驱动机构上，在z向设置的第一伸缩气缸的驱动下，可以实现真空吸嘴在z向的移动及定位功能，从而使真空吸嘴移动至嵌件槽孔的开口处，再由第一顶出气缸将进入到嵌件槽孔中的嵌件顶出至真空吸嘴中，即可实现嵌件的自动抓取及放置功能。

优选的，参见图2，所述y向驱动机构包括y向滑动座6031、y向丝杠传动机构6032和y向驱动电机，所述y向驱动电机驱动所述y向丝杠传动机构进而带动所述y向滑动座沿y向移动；所述第一伸缩气缸安装于所述y向滑动座上，所述真空吸嘴安装于所述第一伸缩气缸的的伸缩轴上。y向滑动座由y向丝杆传动机构结合y向驱动电机进行运动控制，滑动座、丝杠传动机构与步进电机的结合为现有技术，在此不再赘述，PLC控制器可以根据相应的程序结合传感器检测对步进电机进行精确控制，从而实现嵌件抓取装置与嵌件定位治具上的定位孔的相对位置的精确定位。

优选的，参见图4、图5和图6，所述嵌件入模装置包括嵌件入模治具801、支撑立架802、三轴机械手臂803、第二伸缩气缸804和若干第二顶出气缸805，若干所述第二顶出气缸与阵列排布的若干所述定位孔一一对应，所述第二顶出气缸安装于所述嵌件定位治具的底部，所述第二顶出气缸的伸缩轴伸入其对应的定位孔内，所述嵌件入模治具包括嵌件入模板8011、安装于所述嵌件入模板正面上的与若干所述定位孔一一对应的若干抓取块8012、安装于所述嵌件入模板背面上的与若干所述抓取块一一对应的若干第三顶出气缸8013和安装于所述嵌件入模板背面上并靠近所述嵌件入模板一端设置的第一翻转座8014及第二翻转座8015，所述抓取块中部形成有容置所述嵌件的抓取孔8016，所述抓取孔内设有用于吸附所述嵌件的吸附磁环，所述第三顶出气缸的伸缩轴穿过所述嵌件入模板及所述吸附磁环后伸入其对应的抓取块的抓取孔内；所述三轴机械手臂安装于所述支撑立架上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸安装于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第二翻转座上，在所述三轴机械手臂的驱动下，所述嵌件入模治具从所述第二位置移动至所述注射成型模具的上料位置，在所述第二位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从竖直状态翻转成水平状态，所述第二顶出气缸将其对应的定位孔内的嵌件顶出至抓取孔内，并被吸附磁环吸取住；在所述上料位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从水平状态翻转成竖直状态，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内。这样，在由三轴机械手臂的空间移动下，嵌件入模治具可以在嵌件定位治具的第二位置和注射成型模具的上料位置之间移动，再通过第一翻转座与三轴机械手臂的枢接，第二翻转座与第二伸缩气缸的枢接，实现了嵌件入模治具的翻转功能，在嵌件入模治具翻转至水平状态时，可与嵌件定位治具对接，即扣在嵌件定位治具上，因此，嵌件定位治具上安装的第二顶出气缸可驱动定位孔内的嵌件伸出，并进入到嵌件入模治具上的抓取孔内，完成若干嵌件的同时抓取搬运功能，然后，嵌件入模治具翻转至竖直状态，并移动至上料位置，进行自动上料。自动上料由设置于嵌件入模治具上的第三顶出气缸自动将其抓取孔内的嵌件顶出至注射成型模具的型腔内，实现完成若干嵌件的同时安装进注射成型模具中的功能。

优选的，参见图4，所述三轴机械手臂包括x轴滑座8031、x轴丝杠传动机构8032、x轴驱动电机、y轴滑座8033、y轴丝杠传动机构8034、y轴驱动电机、z轴滑座8035、z轴丝杠传动机构8036和z轴驱动电机，所述x轴丝杠传动机构及x轴驱动电机安装于所述支撑立架上，所述y轴丝杠传动机构及y轴驱动电机安装于所述x轴滑座上，所述z轴丝杠传动机构及z轴驱动电机安装于所述y轴滑座上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述z轴滑座上，所述第二伸缩气缸安装于所述z轴滑座上，所述x轴驱动电机驱动所述x轴丝杠传动机构进而带动所述x轴滑座沿x向移动；所述y轴驱动电机驱动所述y轴丝杠传动机构进而带动所述y轴滑座沿y向移动；所述z轴驱动电机驱动所述z轴丝杠传动机构进而带动所述z轴滑座沿z向移动。三轴机械手臂为现有技术，可以实现x、y、z轴的空间移动功能，在此不再赘述。

优选的，参见图8、图9和图10，所述注射成型模具9包括用于围成密胺齿的型腔的公模901和母模，还包括嵌设于所述公模内的用于顶出注射成型后的带有嵌件的密胺齿的若干顶出组件902和顶出驱动机构903，若干所述顶出组件与若干所述抓取孔一一对应，所述顶出组件包括定位销9021、定位磁环9022和顶针9023，所述顶针沿顶出方向活动设于所述公模内，所述定位磁环埋入所述顶针的顶端，所述定位销一部分嵌设于所述顶针的顶端并套设于所述定位磁环内，所述定位销另外的部分穿出所述顶针的顶端并伸入到所述型腔内，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内对应的定位销上，并被所述磁环吸附住，所述顶出驱动机构用于驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至所述产品取出装置。这样，通过将定位销、定位磁环安装于顶针的顶端，可使定位销伸入到注射成型模具的型腔内，以定位嵌件，且在嵌件与密胺齿成型在一起使，便于嵌件与定位销的分离，且在顶出过程中，顶出驱动机构通过顶针带动可以将注射成型后的密胺齿产品顶出至产品取出装置上。具体实施时，定位磁环可以通过垫片9024封装于顶针的顶端的槽孔内。垫片外侧设置恰可容置嵌件的端部的凹槽，以对嵌件进行更换的定位。

优选的，参见图4、图5和图7，所述产品取出装置包括产品取出治具1001、第三伸缩气缸1002和z轴取出驱动机构1003，所述产品取出治具包括产品取出板10011、安装于所述产品取出板正面上的与若干所述注射成型后的密胺齿一一对应的若干气动夹爪10012和安装于所述产品取出板背面上并靠近所述产品取出板一端设置的第三翻转座10013及第四翻转座10014；所述z轴取出驱动机构通过滑座安装于所述y轴丝杠传动机构上，所述第三翻转座通过销轴枢接于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸安装于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第四翻转座上，在所述三轴机械手臂及所述z轴取出驱动机构的驱动下，所述产品取出治具从所述注射成型模具的取出位置移动至下料位置，在所述取出位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从水平状态翻转成竖直状态，所述顶出驱动机构驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至其对应的气动夹爪上，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿夹持住；在所述下料位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从竖直状态翻转成水平状态，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿放置于指定位置。这样，产品取出装置与嵌件入模装置的三轴机械手臂的y轴集成在一起，结构简化很多，产品取出治具再通过第三翻转座与z轴取出驱动机构的枢接，第四翻转座与第三伸缩气缸的枢接，实现了产品取出治具的翻转功能，在产品取出治具翻转至竖直状态时，可与注射成型模具对接，即扣在注射成型模具的公模上，因此，注射成型模具的顶出结构可以驱动注射成型后的密胺齿产品伸出，并进入到产品取出治具上的气动夹爪上，完成若干密胺齿产品的同时取出功能，然后，产品取出治具翻转至竖直状态，并由z轴取出驱动机构及三轴机械手臂驱动至下料位置，进行自动下料。

优选的，参见图1，还包括检测装置，所述检测装置包括检测相机11和与若干所述抓取块一一对应的若干探测传感器，所述检测相机和所述探测传感器均与所述PCL控制器电连接，所述检测相机安装于所述水平工作台上，用于检测从所述嵌件排列机输出至所述嵌件取料装置的嵌件的放置方向是否正确，所述探测传感器安装于所述嵌件入模治具上，用于检测所述抓取孔内是否装有嵌件。检测相机通过拍摄嵌件排列机输出至嵌件取料装置的嵌件的图像，并经计算机处理数据，可以判断出嵌件的排列的方向是否正确，探测传感器安装于抓取块的一侧，比如在抓取块上设置通光孔，探测传感器的光路穿过嵌件，可检测出抓取孔内是否装有嵌件。

如图11和图12所示，一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型工艺，包括如下步骤：

a)嵌件排布，通过嵌件排列机的振动整理导轨将散乱的嵌件呈竖直状依次进行排布并输出至嵌件取料装置上；

b)嵌件抓取，通过嵌件抓取机构依次抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其逐一移动并放置于通过治具驱动机构移动并定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内；

c)嵌件入模，通过嵌件入模装置抓取通过治具驱动机构移动并定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内的若干嵌件，并将其放入注射成型模具中；

d)嵌件检测，在嵌件入模装置抓取嵌件后，通过探测传感器检测是否漏装嵌件；

e)产品成型，通过注射成型模具注射成型带有嵌件的密胺齿产品；

f)产品取出，在注射成型后，通过注射成型模具的顶出结构将注射成型后的密胺齿顶出至产品取出装置上，再通过所述产品取出装置将密胺齿产品取出至指定位置。

上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，包括水平工作台(1)、嵌件定位治具(2)、治具驱动机构(3)、嵌件排列机(4)、嵌件取料装置(5)、嵌件抓取机构(6)、龙门架(7)、嵌件入模装置(8)、注射成型模具(9)、产品取出装置(10)和PLC控制器，所述嵌件定位治具上设有阵列排布的若干定位孔(201)，所述治具驱动机构沿x向设置并安装于所述水平工作台上，所述嵌件定位治具安装于所述治具驱动机构上，所述龙门架安装于所述水平工作台上并跨设于所述治具驱动机构上方，所述嵌件取料装置安装于所述水平工作台上，且位于所述嵌件排列机的振动整理导轨(401)的输出口处，所述嵌件抓取机构安装于所述龙门架上，在所述PLC控制器的控制下，所述治具驱动机构能够沿x向驱动所述嵌件定位治具，并能够将所述嵌件定位治具定位在第一位置和第二位置，所述嵌件排列机通过振动整理导轨将排列整理后的嵌件(100)输出至所述嵌件取料装置上，所述嵌件抓取机构能够抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上的定位孔内，所述嵌件入模装置能够抓取定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干嵌件，并将其放入所述注射成型模具中，所述注射成型模具能够注射成型带有嵌件的密胺齿产品，在注射成型后，所述密胺齿产品通过注射成型模具的顶出结构顶出至所述产品取出装置上，所述产品取出装置将所述密胺齿产品取出至指定位置。

2.根据权利要求1所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述治具驱动机构包括x向滑动座、x向丝杠传动机构(301)和x向驱动电机，所述x向驱动电机驱动所述x向丝杠传动机构进而带动所述x向滑动座沿x向移动，所述嵌件定位治具安装于所述x向滑动座上，使所述嵌件定位治具上的定位孔开口向上。

3.根据权利要求2所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述嵌件取料装置包括支撑座(501)、第一顶出气缸(502)和嵌件载块(503)，所述嵌件载块顶面靠近一侧的位置上形成有嵌件槽孔(504)，所述嵌件载块安装于所述支撑座上，所述第一顶出气缸安装于所述嵌件载块底部，所述第一顶出气缸的伸缩轴伸入所述嵌件槽孔内，所述嵌件载块设于所述振动整理导轨的输出口处，所述嵌件槽孔与所述振动整理导轨的输出口对接连通，使经所述振动整理导轨输出的嵌件能够进入到所述嵌件槽孔中；所述嵌件抓取机构包括用于吸取嵌件的真空吸嘴(601)、沿z向驱动所述真空吸嘴的第一伸缩气缸(602)和沿y向驱动所述第一伸缩气缸的y向驱动机构(603)，所述y向驱动机构安装于所述龙门架的横梁上，所述真空吸嘴在所述第一伸缩气缸驱动下，移动至所述嵌件槽孔的开口处，所述第一顶出气缸将进入到所述嵌件槽孔中的嵌件顶出至所述真空吸嘴中，在所述真空吸嘴的吸附下，在所述y向驱动机构和沿z向的第一伸缩气缸的驱动下，若干嵌件被逐一移动并放置于定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内。

4.根据权利要求3所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述y向驱动机构包括y向滑动座(6031)、y向丝杠传动机构(6032)和y向驱动电机，所述y向驱动电机驱动所述y向丝杠传动机构进而带动所述y向滑动座沿y向移动；所述第一伸缩气缸安装于所述y向滑动座上，所述真空吸嘴安装于所述第一伸缩气缸的的伸缩轴上。

5.根据权利要求3所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述嵌件入模装置包括嵌件入模治具(801)、支撑立架(802)、三轴机械手臂(803)、第二伸缩气缸(804)和若干第二顶出气缸(805)，若干所述第二顶出气缸与阵列排布的若干所述定位孔一一对应，所述第二顶出气缸安装于所述嵌件定位治具的底部，所述第二顶出气缸的伸缩轴伸入其对应的定位孔内，所述嵌件入模治具包括嵌件入模板(8011)、安装于所述嵌件入模板正面上的与若干所述定位孔一一对应的若干抓取块(8012)、安装于所述嵌件入模板背面上的与若干所述抓取块一一对应的若干第三顶出气缸(8013)和安装于所述嵌件入模板背面上并靠近所述嵌件入模板一端设置的第一翻转座(8014)及第二翻转座(8015)，所述抓取块中部形成有容置所述嵌件的抓取孔(8016)，所述抓取孔内设有用于吸附所述嵌件的吸附磁环，所述第三顶出气缸的伸缩轴穿过所述嵌件入模板及所述吸附磁环后伸入其对应的抓取块的抓取孔内；所述三轴机械手臂安装于所述支撑立架上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸安装于所述三轴机械手臂上，所述第二伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第二翻转座上，在所述三轴机械手臂的驱动下，所述嵌件入模治具从所述第二位置移动至所述注射成型模具的上料位置，在所述第二位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从竖直状态翻转成水平状态，所述第二顶出气缸将其对应的定位孔内的嵌件顶出至抓取孔内，并被吸附磁环吸取住；在所述上料位置，所述第二伸缩气缸驱动所述嵌件入模治具从水平状态翻转成竖直状态，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内。

6.根据权利要求5所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述三轴机械手臂包括x轴滑座(8031)、x轴丝杠传动机构(8032)、x轴驱动电机、y轴滑座(8033)、y轴丝杠传动机构(8034)、y轴驱动电机、z轴滑座(8031)、z轴丝杠传动机构(8032)和z轴驱动电机，所述x轴丝杠传动机构及x轴驱动电机安装于所述支撑立架上，所述y轴丝杠传动机构及y轴驱动电机安装于所述x轴滑座上，所述z轴丝杠传动机构及z轴驱动电机安装于所述y轴滑座上，所述第一翻转座通过销轴枢接于所述z轴滑座上，所述第二伸缩气缸安装于所述z轴滑座上，所述x轴驱动电机驱动所述x轴丝杠传动机构进而带动所述x轴滑座沿x向移动；所述y轴驱动电机驱动所述y轴丝杠传动机构进而带动所述y轴滑座沿y向移动；所述z轴驱动电机驱动所述z轴丝杠传动机构进而带动所述z轴滑座沿z向移动。

7.根据权利要求6所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述注射成型模具(9)包括用于围成密胺齿的型腔的公模(901)和母模，还包括嵌设于所述公模内的用于顶出注射成型后的带有嵌件的密胺齿的若干顶出组件(902)和顶出驱动机构(903)，若干所述顶出组件与若干所述抓取孔一一对应，所述顶出组件包括定位销(9021)、定位磁环(9022)和顶针(9023)，所述顶针沿顶出方向活动设于所述公模内，所述定位磁环埋入所述顶针的顶端，所述定位销一部分嵌设于所述顶针的顶端并套设于所述定位磁环内，所述定位销另外的部分穿出所述顶针的顶端并伸入到所述型腔内，所述第三顶出气缸将其对应的抓取孔内的嵌件顶出至所述注射成型模具的型腔内对应的定位销上，并被所述磁环吸附住，所述顶出驱动机构用于驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至所述产品取出装置。

8.根据权利要求7所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，所述产品取出装置包括产品取出治具(1001)、第三伸缩气缸(1002)和z轴取出驱动机构(1003)，所述产品取出治具包括产品取出板(10011)、安装于所述产品取出板正面上的与若干所述注射成型后的密胺齿一一对应的若干气动夹爪(10012)和安装于所述产品取出板背面上并靠近所述产品取出板一端设置的第三翻转座(10013)及第四翻转座(10014)；所述z轴取出驱动机构通过滑座安装于所述y轴丝杠传动机构上，所述第三翻转座通过销轴枢接于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸安装于所述z轴取出驱动机构上，所述第三伸缩气缸的伸缩轴通过销轴枢接于所述第四翻转座上，在所述三轴机械手臂及所述z轴取出驱动机构的驱动下，所述产品取出治具从所述注射成型模具的取出位置移动至下料位置，在所述取出位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从水平状态翻转成竖直状态，所述顶出驱动机构驱动所述顶针组件将注射成型后的密胺齿顶出至其对应的气动夹爪上，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿夹持住；在所述下料位置，所述第三伸缩气缸驱动所述产品取出治具从竖直状态翻转成水平状态，所述气动夹爪将其对应的注射成型后的密胺齿放置于指定位置。

9.根据权利要求8所述的密胺齿嵌件埋入式自动化成型设备，其特征在于，还包括检测装置，所述检测装置包括检测相机(11)和与若干所述抓取块一一对应的若干探测传感器，所述检测相机和所述探测传感器均与所述PCL控制器电连接，所述检测相机安装于所述水平工作台上，用于检测从所述嵌件排列机输出至所述嵌件取料装置的嵌件的放置方向是否正确，所述探测传感器安装于所述嵌件入模治具上，用于检测所述抓取孔内是否装有嵌件。

10.一种密胺齿嵌件埋入式自动化成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a)嵌件排布，通过嵌件排列机的振动整理导轨将散乱的嵌件呈竖直状依次进行排布并输出至嵌件取料装置上；

b)嵌件抓取，通过嵌件抓取机构依次抓取所述嵌件取料装置上的嵌件并将其逐一移动并放置于通过治具驱动机构移动并定位在第一位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内；

c)嵌件入模，通过嵌件入模装置抓取通过治具驱动机构移动并定位在第二位置处的嵌件定位治具上阵列排布的若干定位孔内的若干嵌件，并将其放入注射成型模具中；

d)嵌件检测，在嵌件入模装置抓取嵌件后，通过探测传感器检测是否漏装嵌件；

e)产品成型，通过注射成型模具注射成型带有嵌件的密胺齿产品；

f)产品取出，在注射成型后，通过注射成型模具的顶出结构将注射成型后的密胺齿顶出至产品取出装置上，再通过所述产品取出装置将密胺齿产品取出至指定位置。