CN110507074B - 压力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力控制装置，包括机架、机器人、仿型夹具、触摸屏、压力测试机构、牙模开合机构、压力显示器及牙刷清洗机构，机器人将仿型夹具移动至压力测试机构，使牙刷刷毛与压力测试机构垂直压紧进行压力检测，机器人将仿型夹具连同牙刷移动至牙模开合机构并进行刷牙测试，完成刷牙后，机器人将仿型夹具连同牙刷移动至牙刷清洗机构进行牙刷及牙模的清洗，仿型夹具在机器人的带动下回到上料位置，仿型夹具松开牙刷并进入下一周期。可以刷到牙齿的各个部位，实现了真正意义的仿生刷牙，能够做到跟人一样刷牙并且保持刷牙的压力基本一致，压力智能控制和模仿人体刷牙、自动喷射牙膏浆以及自动清洗牙刷和牙齿模型的功能，工作效率较高。

Description

压力控制装置

技术领域

本发明涉及生活领域，尤其涉及一种压力控制装置。

背景技术

目前，牙刷作为个人生活的必需品，传统的牙刷极限寿命检测一般为一个机械手臂带动牙刷在一个平板上刷或者人工刷牙，这两者方法均有很大的缺陷。第一种方法，只在平板上做往复刷牙动作，跟人体牙齿模型完全不符合，一是无法做沿牙齿运动的刷牙动作，二是做刷牙动作时，无法做上下刷牙动作，三是压力无法控制；四是无法自动上牙膏挤喷水，这样会缩短牙刷寿命，五是刷完牙无法自动清洗牙刷及牙齿模型；第二种人工刷牙测试，主要的缺点是压力无法控制，而且测试极限寿命时间长，需要耗费太大人力。需要大量重复的劳动力，在高效生产的自动化车间，传统检测方式已无法满足时代的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种压力控制装置，其能解决传统检测方式已无法满足时代需求的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种压力控制装置，包括机架、机器人、仿型夹具、触摸屏、压力测试机构、牙模开合机构、压力显示器及牙刷清洗机构，所述机器人及所述触摸屏固定于所述机架上，所述仿型夹具安装于所述机器人上，所述压力测试机构、所述牙模开合机构及所述压力显示器安装于所述机架中部，牙刷安置于所述仿型夹具上，所述机器人将所述仿型夹具移动至所述压力测试机构，使牙刷刷毛与所述压力测试机构垂直压紧进行压力检测，所述机器人将所述仿型夹具连同牙刷移动至所述牙模开合机构并进行刷牙测试，完成刷牙后，所述机器人将所述仿型夹具连同牙刷移动至所述牙刷清洗机构进行牙刷及牙模的清洗，清洗完成后，所述仿型夹具在所述机器人的带动下回到上料位置，所述仿型夹具松开牙刷并进入下一周期。

进一步地，所述压力控制装置还包括牙膏浆水箱、清水水泵、牙膏浆水泵、清水水箱及管路系统，所述清水水泵、所述牙膏浆水泵及所述清水水箱安装于所述机架的底部平台上，所述牙膏浆水箱提供牙膏浆并回收喷冲牙膏浆，所述清水水泵为喷淋管及喷嘴提供清水，所述牙膏浆水泵为喷淋管及喷嘴提供牙膏浆，所述清水水泵和所述牙膏浆水泵分别与所述喷淋管及喷嘴连通，所述牙膏浆水泵与所述牙膏浆水箱连通，所述清水水泵与所述清水水箱连通。

进一步地，所述压力控制装置还包括压力显示器，所述压力显示器用于显示所述压力测试机构压力检测的数值。

进一步地，所述压力测试机构和所述牙模开合机构处于同一直线上，所述压力测试机构和所述牙模开合机构平行设置。

进一步地，所述仿型夹具包括电机、电机座板、直线导轨、抖动板、偏心轴、弹簧预压顶杆、第一夹具本体、第二夹具本体、牙刷定位板、第一气缸、感应片及光电开关，所述直线导轨包括滑轨与滑块，所述滑轨固定于所述电机座板，所述滑块与所述抖动板固定连接，所述第一夹具本体与所述抖动板固定连接，所述第二夹具本体与所述第一气缸固定连接，所述牙刷定位板与所述第二夹具本体固定连接，所述第一气缸和及所述感应片安装于所述抖动板上，所述光电开关与所述电机座板固定连接。

进一步地，所述仿型夹具还包括手调机构，所述手调机构与所述机器人固定连接，所述手调机构与所述电机座板固定连接。

进一步地，所述手调机构包括固定本体、标尺、指针、滑块、丝杆及调节把手，所述标尺固定于所述固定本体，所述指针与所述滑块固定连接并指向所述标尺，所述丝杆与所述调节把手固定连接，所述丝杆螺接于所述滑块。

进一步地，所述手调机构还包括锁紧把手、导向轴及直线轴承，所述直线轴承固定于所述滑块，所述直线轴承套设于所述导向轴，所述锁紧把手螺接于所述固定本体，所述锁紧把手抵触于所述滑块使所述滑块相对于所述固定本体固定。

进一步地，所述压力测试机构包括安装底板、传感器安装板、传感器防护罩、牙刷压板及压力传感器，所述传感器安装板与所述安装底板固定连接；所述传感器防护罩和所述压力传感器安装于所述传感器安装板上，所述牙刷压板与所述传感器安装板固定连接，所述压力传感器用于测试出牙刷压紧后的压力。

进一步地，所述牙模开合机构包括下牙模、喷淋管、上牙模、第二气缸及气缸座，所述下牙模及所述气缸座安装于一底板上，所述喷淋管与所述上牙模固定连接，所述上牙模与所述第二气缸固定连接，所述第二气缸与所述气缸座固定连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述机器人将所述仿型夹具连同牙刷移动至所述牙刷清洗机构进行牙刷及牙模的清洗，清洗完成后，所述仿型夹具在所述机器人的带动下回到上料位置，所述仿型夹具松开牙刷并进入下一周期。可以刷到牙齿的各个部位，实现了真正意义的仿生刷牙，能够做到跟人一样刷牙并且保持刷牙的压力基本一致，且每个人能看守多台设备，正常运行时，可以无人操作，自动运行，操作人员只需配合设备供料和取料，工作效率高，自动化程度高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明压力控制装置中一较佳实施例的立体图；

图2为图1所示压力控制装置的第一立体图；

图3为图1所示压力控制装置的第二立体图；

图4为图1所示压力控制装置的第三立体图；

图5为图1所示压力控制装置的第四立体图；

图6为图1所示压力控制装置的第五立体图；

图7为图1所示压力控制装置的第六立体图；

图8为图1所示压力控制装置的第七立体图；

图9为图1所示压力控制装置的第八立体图。

图中：1、机架；2、机器人；3、仿型夹具；301、手调机构；30101、固定本体；30102、标尺；30103、指针；30104、锁紧把手；30105、滑块；30106、导向轴；30107、直线轴承；30108、丝杆；30109、调节把手；302、电机；303、电机座板；304、直线导轨；305、抖动板；306、偏心轴；307、弹簧预压顶杆；308、第一夹具本体；309、第二夹具本体；310、牙刷定位板；311、第一气缸；312、感应片；313、光电开关；4、触摸屏；5、压力测试机构；501、安装底板；502、传感器安装板；503、传感器防护罩；504、牙刷压板；505、压力传感器；6、牙模开合机构；601、下牙模；602、喷淋管；603、上牙模；604、第二气缸；605、气缸座；7、压力显示器；701、安装柱；702、显示器；703、显示器外罩；8、牙膏浆水箱；9、清水水泵；10、牙膏浆水泵；11、清水水箱；12、牙刷清洗机构；13、管路系统。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-9，一种压力控制装置，包括机架1、机器人2、仿型夹具3、触摸屏4、压力测试机构5、牙模开合机构6、压力显示器7及牙刷清洗机构12，所述机器人2及所述触摸屏4固定于所述机架1上，所述仿型夹具3安装于所述机器人2上，所述压力测试机构5、所述牙模开合机构6及所述压力显示器7安装于所述机架1中部，牙刷安置于所述仿型夹具3上，所述机器人2将所述仿型夹具3移动至所述压力测试机构5，使牙刷刷毛与所述压力测试机构5垂直压紧进行压力检测，所述机器人2将所述仿型夹具3连同牙刷移动至所述牙模开合机构6并进行刷牙测试，完成刷牙后，所述机器人2将所述仿型夹具3连同牙刷移动至所述牙刷清洗机构12进行牙刷及牙模的清洗，清洗完成后，所述仿型夹具3在所述机器人2的带动下回到上料位置，所述仿型夹具3松开牙刷并进入下一周期。可以刷到牙齿的各个部位，实现了真正意义的仿生刷牙，能够做到跟人一样刷牙并且保持刷牙的压力基本一致，且每个人能看守多台设备，正常运行时，可以无人操作，自动运行，操作人员只需配合设备供料和取料，工作效率高，自动化程度高。

具体的，设备可以根据需要调用已经设置好的刷牙轨迹、设置刷牙的压力0～1kg可调以及刷牙循环时间，所述机器人2用于带动牙刷完成沿牙齿各部位刷牙的轨迹；利用所述机器人2，通过坐标偏移，改变仿型夹具上的牙刷与牙齿的压紧程度，从而自动改变刷牙时压力；所述仿型夹具3用于夹紧牙刷，并由该机构的电机及偏心轴带动牙刷上下抖动，扭动该机构的旋转把手即可改变牙刷压紧牙齿的程度，从而改变压力；所述触摸屏4用于根据不同的选择作业、设计压力及循环时间、启动停止等作用；所述压力测试机构5用于测试牙刷与牙齿贴合程度的对应压力；所述牙模开合机构6中的牙模是根据人体牙齿模型1：1比例3D打印出来的，这样更能准确测试牙刷寿命，当刷牙齿的外侧时上下牙模咬合，当刷牙齿顶面及内测时，上下牙模打开，其中的喷淋管为刷牙时喷牙膏浆，而清洗时喷清水；所述压力显示器7用于显示调整时的压力；牙膏浆水箱8用于提供牙膏浆或回收喷冲牙膏浆；清水水泵9用于将清水送至喷淋管及喷嘴，提供一定的水压，以及做CIP循环冲洗作用；牙膏浆水泵10用于清洗时将牙膏浆送至喷淋管及喷嘴，以及提供一定的水压；清水水箱11用于提供清水或回收清洗的清水；所述牙刷清洗机构12用于对测试完成压水进行清洗，以便观察牙刷磨损状态；管路系统13用于牙膏浆及清水循环通道。

优选的，所述压力控制装置还包括牙膏浆水箱8、清水水泵9、牙膏浆水泵10、清水水箱11及管路系统13，所述清水水泵9、所述牙膏浆水泵10及所述清水水箱11安装于所述机架1的底部平台上，所述牙膏浆水箱8提供牙膏浆并回收喷冲牙膏浆，所述清水水泵9为喷淋管及喷嘴提供清水，所述牙膏浆水泵10为喷淋管及喷嘴提供牙膏浆，所述清水水泵9和所述牙膏浆水泵10分别与所述喷淋管及喷嘴连通，所述牙膏浆水泵10与所述牙膏浆水箱8连通，所述清水水泵9与所述清水水箱11连通。

优选的，所述仿型夹具3包括电机302、电机座板303、直线导轨304、抖动板305、偏心轴306、弹簧预压顶杆307、第一夹具本体308、第二夹具本体309、牙刷定位板310、第一气缸311、感应片312及光电开关313，所述直线导轨304包括滑轨与滑块，所述滑轨固定于所述电机座板303，所述滑块与所述抖动板305固定连接，所述第一夹具本体308与所述抖动板305固定连接，所述第二夹具本体309与所述第一气缸311固定连接，所述牙刷定位板310与所述第二夹具本体309固定连接，所述第一气缸311和及所述感应片312安装于所述抖动板305上，所述光电开关313与所述电机座板303固定连接。其中第一夹具本体308、第二夹具本体309的内孔形状为四方形。3所述偏心轴306用于带动牙刷做上下抖动，所述弹簧预压顶杆307弹簧预压顶杆307用于起到与压紧牙刷已经初定位，所述第一夹具本体308、所述第二夹具本体309以及牙刷定位板310用于给牙刷做定位防止跑偏，所述第一气缸311用于夹紧牙刷，所述感应片312以及所述光电开关313用于确定牙刷的初始位置。

优选的，所述仿型夹具3还包括手调机构301，所述手调机构301与所述机器人2固定连接，所述手调机构301与所述电机座板303固定连接。具体的，所述手调机构301包括固定本体30101、标尺30102、指针30103、滑块30105、丝杆30108及调节把手30109，所述标尺30102固定于所述固定本体30101，所述指针30103与所述滑块30105固定连接并指向所述标尺30102，所述丝杆30108与所述调节把手30109固定连接，所述丝杆30108螺接于所述滑块30105。所述手调机构301用于调节牙刷刷毛与牙齿的压紧程度，从而调节牙刷刷牙时的压力。本机构为手动模式调节牙刷与牙模贴紧程度，从而改变刷牙压力。

优选的，所述手调机构301还包括锁紧把手30104、导向轴30106及直线轴承30107，所述直线轴承30107固定于所述滑块30105，所述直线轴承30107套设于所述导向轴30106，所述锁紧把手30104螺接于所述固定本体30101，所述锁紧把手30104抵触于所述滑块30105使所述滑块30105相对于所述固定本体30101固定。

优选的，优选的，所述压力测试机构5和所述牙模开合机构6处于同一直线上，所述压力测试机构5和所述牙模开合机构6平行设置。所述压力测试机构5包括安装底板501、传感器安装板502、传感器防护罩503、牙刷压板504及压力传感器505，所述传感器安装板502与所述安装底板501固定连接；所述传感器防护罩503和所述压力传感器505安装于所述传感器安装板502上，所述牙刷压板504与所述传感器安装板502固定连接，所述压力传感器505用于测试出牙刷压紧后的压力。所述压力传感器505用于测试出牙刷与牙齿压紧后的压力。

优选的，所述牙模开合机构6包括下牙模601、喷淋管602、上牙模603、第二气缸604及气缸座605，所述下牙模601及所述气缸座605安装于一底板上，所述喷淋管602与所述上牙模603固定连接，所述上牙模603与所述第二气缸604固定连接，所述第二气缸604与所述气缸座605固定连接。所述喷淋管602上分布沿牙模分布有喷淋销孔，下牙模601及上牙模603为1:1比例仿真人体牙齿、牙龈及上下颚。其中喷淋管602用于刷牙是喷射牙膏浆而清洗时喷射清水，所述第二气缸604用于控制603上牙模的打开及闭合状态。

优选的，优选的，所述压力控制装置还包括压力显示器7，所述压力显示器7用于显示所述压力测试机构5压力检测的数值。所述压力显示器7包括安装柱701、显示器702及显示器外罩703，所述显示器702用于实时输出并显示压力测试时的压力数值，所述显示器外罩703用于防尘防水。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种压力控制装置，包括机架、机器人、仿型夹具、触摸屏、压力测试机构、牙模开合机构、压力显示器及牙刷清洗机构，其特征在于：所述机器人及所述触摸屏固定于所述机架上，所述仿型夹具安装于所述机器人上，所述压力测试机构、所述牙模开合机构及所述压力显示器安装于所述机架中部，牙刷安置于所述仿型夹具上，所述机器人将所述仿型夹具移动至所述压力测试机构，所述压力测试机构和所述牙模开合机构处于同一直线上，所述压力测试机构和所述牙模开合机构平行设置，使牙刷刷毛与所述压力测试机构垂直压紧，根据设置好的刷牙轨迹进行压力检测，所述机器人将所述仿型夹具连同牙刷移动至所述牙模开合机构并进行刷牙测试，完成刷牙后，所述机器人将所述仿型夹具连同牙刷移动至所述牙刷清洗机构进行牙刷及牙模的清洗，清洗完成后，所述仿型夹具在所述机器人的带动下回到上料位置，所述仿型夹具松开牙刷并进入下一周期。

2.如权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于：所述压力控制装置还包括牙膏浆水箱、清水水泵、牙膏浆水泵、清水水箱及管路系统，所述清水水泵、所述牙膏浆水泵及所述清水水箱安装于所述机架的底部平台上，所述牙膏浆水箱提供牙膏浆并回收喷冲牙膏浆，所述清水水泵为喷淋管及喷嘴提供清水，所述牙膏浆水泵为喷淋管及喷嘴提供牙膏浆，所述清水水泵和所述牙膏浆水泵分别与所述喷淋管及喷嘴连通，所述牙膏浆水泵与所述牙膏浆水箱连通，所述清水水泵与所述清水水箱连通。

3.如权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于：所述压力控制装置还包括压力显示器，所述压力显示器用于显示所述压力测试机构压力检测的数值。

4.如权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于：所述仿型夹具包括电机、电机座板、直线导轨、抖动板、偏心轴、弹簧预压顶杆、第一夹具本体、第二夹具本体、牙刷定位板、第一气缸、感应片及光电开关，所述直线导轨包括滑轨与滑块，所述滑轨固定于所述电机座板，所述滑块与所述抖动板固定连接，所述第一夹具本体与所述抖动板固定连接，所述第二夹具本体与所述第一气缸固定连接，所述牙刷定位板与所述第二夹具本体固定连接，所述第一气缸和及所述感应片安装于所述抖动板上，所述光电开关与所述电机座板固定连接。

5.如权利要求4所述的压力控制装置，其特征在于：所述仿型夹具还包括手调机构，所述手调机构与所述机器人固定连接，所述手调机构与所述电机座板固定连接。

6.如权利要求5所述的压力控制装置，其特征在于：所述手调机构包括固定本体、标尺、指针、滑块、丝杆及调节把手，所述标尺固定于所述固定本体，所述指针与所述滑块固定连接并指向所述标尺，所述丝杆与所述调节把手固定连接，所述丝杆螺接于所述滑块。

7.如权利要求6所述的压力控制装置，其特征在于：所述手调机构还包括锁紧把手、导向轴及直线轴承，所述直线轴承固定于所述滑块，所述直线轴承套设于所述导向轴，所述锁紧把手螺接于所述固定本体，所述锁紧把手抵触于所述滑块使所述滑块相对于所述固定本体固定。

8.如权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于：所述压力测试机构包括安装底板、传感器安装板、传感器防护罩、牙刷压板及压力传感器，所述传感器安装板与所述安装底板固定连接；所述传感器防护罩和所述压力传感器安装于所述传感器安装板上，所述牙刷压板与所述传感器安装板固定连接，所述压力传感器用于测试出牙刷压紧后的压力。

9.如权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于：所述牙模开合机构包括下牙模、喷淋管、上牙模、第二气缸及气缸座，所述下牙模及所述气缸座安装于一底板上，所述喷淋管与所述上牙模固定连接，所述上牙模与所述第二气缸固定连接，所述第二气缸与所述气缸座固定连接。