CN114274101B - 电动牙刷自动装配生产线 - Google Patents

Abstract

一种电动牙刷自动装配生产线，用于将电动牙刷的后盖装配于手柄上，包括对所述手柄进行传送的手柄传送线、对所述手柄进行抱紧的抱紧机构，以及对所述后盖进行传送，并将所述后盖旋拧至所述手柄上的装配设备，所述抱紧机构及所述装配设备设置于所述手柄传送线的上方，所述抱紧机构设置于所述手柄传送线与所述装配设备之间，所述装配设备包括装配组件及第一传动机构，所述装配组件包括上下运动机构及旋拧机构，所述旋拧机构与所述上下运动机构相连，并随着所述上下运动机构进行上下运动，所述上下运动机构与所述第一传动机构相连，并在所述第一传动机构的带动下进行移动。该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄与后盖的装配。

Description

电动牙刷自动装配生产线

技术领域

本发明涉及机械自动化设备技术领域，尤其是一种电动牙刷自动装配生产线。

背景技术

在电动牙刷的生产过程中，需要将牙刷后盖装配到手柄上，以完成电动牙刷的装配，现有的后盖与手柄的装配工作均为人工操作，操作方式为：人工先后盖吸在装配后盖的治具上，再将装好电池的手柄压到后盖上(需要压平)，再顺时针旋转到位，需要一直按全并旋转(电池的正极与手柄内的开关弹片连接；电池的负极与后盖的弹片连接，具有一定的弹性)，如果没有一直按压住，后盖将不能装配到位。该操作效率偏低，操作人工需求多；需要用力按压放转，人工易疲劳；旋转装配时需要确保按压平，否则易出现按装配后一边翘一边凹的情况，此属于不良品，需要拆开重新装配，造成返工浪费，有时会造成手柄报废。

发明内容

本发明提供了一种电动牙刷自动装配生产线，该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄与后盖的装配。

本发明提供了一种电动牙刷自动装配生产线，用于将电动牙刷的后盖装配于手柄上，包括对所述手柄进行传送的手柄传送线、对所述手柄进行抱紧的抱紧机构，以及对所述后盖进行传送，并将所述后盖旋拧至所述手柄上的装配设备，所述抱紧机构及所述装配设备设置于所述手柄传送线的上方，所述抱紧机构设置于所述手柄传送线与所述装配设备之间，所述装配设备包括装配组件及第一传动机构，所述装配组件包括上下运动机构及旋拧机构，所述旋拧机构与所述上下运动机构相连，并随着所述上下运动机构进行上下运动，所述上下运动机构与所述第一传动机构相连，并在所述第一传动机构的带动下进行移动。

进一步的，在所述手柄传送线的上料侧设置有使所述手柄竖直设置于手柄载具上的预压机构。

进一步的，所述装配设备包括支撑柱及基板，所述基板通过所述支撑柱支撑于所述手柄传送线的上方，所述基板上设置有透过孔，所述装配组件及所述第一传动机构均设置于所述基板上，并使所述旋拧机构穿过所述透过孔伸入到所述基板下方，所述抱紧机构设置于所述基板朝向所述手柄传送线的一侧上，并位于所述旋拧机构与所述手柄传送线之间。

进一步的，所述第一传动机构包括第一电机及第一传动带，所述装配组件通过连接板设置于所述第一传动带上，所述第一电机通过所述第一传动带带动所述装配组件运动。

进一步的，所述上下运动机构为进行上下运动的第一气缸，所述第一气缸设置于所述连接板上，所述旋拧机构与所述第一气缸相连。

进一步的，所述旋拧机构包括进行旋转运动的第二电机及锁头，所述锁头与所述第二电机相连，并在所述第二电机的带动下进行旋转运动，所述第二电机与所述上下运动机构相连，所述锁头与真空发生器连通。

进一步的，每一所述装配设备上至少设置有两个所述装配组件，两个所述装配组件设置于同一个所述连接板上，两个所述装配组件沿垂直于所述手柄传送线的传送方向并列设置，所述装配设备还包括变距组件，所述变距组件包括对同一个所述装配设备上的两个所述装配组件之间的距离进行改变的第二气缸，以及设置于所述基板上的第一滑轨，所述装配组件与所述第二气缸相连，并在所述第二气缸的带动下可沿垂直于所述传送手柄的传送方向滑动地设置于所述滑轨上。

进一步的，所述抱紧机构的数量与同一个所述装配设备上的所述装配组件的数量一致，所述抱紧机构包括两个夹爪，以及对所述夹爪的开闭进行控制的第三气缸，所述第三气缸的开闭运动方向与所述手柄传送线的行进方向相互垂直。

进一步的，所述电动牙刷自动装配生产线还包括后盖缓存机构，所述后盖缓存机构设置于所述手柄传送线的侧面，所述后盖缓存机构包括承载台、缓存盘及第三电机，所述缓存盘通过第二滑轨设置于所述承载台上，所述第三电机与所述缓存盘相连，并带动所述缓存盘在所述第二滑轨上移动，所述缓存盘上设置有多个用于存放所述后盖的槽位；当检测到装配工位上的手柄载具内没有所述手柄时，所述装配设备将拿取的所述后盖放置于所述缓存盘内，在将所述后盖放置于所述缓存盘后，所述第三电机带动所述缓存盘运动，使未放置有所述后盖的槽位对准所述装配设备的对应位置。

进一步地，所述电动牙刷自动装配生产线还包括对所述后盖进行回收的回收斗，当所述手柄传送线上负责上料的第一机械臂停止工作，而手柄传送线正常运行时，或缓存盘上没有空余的所述槽位时，所述装配设备将拿取的所述后盖放入所述回收斗内。

综上所述，在本发明中，通过手柄传送线、抱紧机构及装配设备的设置，在将后盖旋拧至手柄上时，可以先通过第一机械臂将手柄放置于手柄的固定上，然后通过手柄传送线将手柄传送至抱紧机构所在位置，抱紧机构对手柄进行固定；与此同时，第一传动机构带动装配组件运动，使装配组件运动至后盖上料位置，上下运动机构带动旋拧机构下移，以在后盖上料位置抓取后盖；在旋拧机构抓取后盖后，上下运动机构带动旋拧机构向上运动，第一传动机构将装配组件移动至被抱紧机构固定的手柄的位置，上下运动机构带动旋拧机构下降，以使后盖与手柄接触，旋拧机构旋拧后盖，使后盖固定于手柄上，通过上述各设备的协同作用，使得该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄与后盖的装配。

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所示为本发明实施例提供的电动牙刷自动装配生产线的结构示意图。

图2所示为本发明实施例提供的电动牙刷自动装配生产线的俯视结构示意图。

图3所示为图1中A处的放大结构示意图。

图4所示为图1中手柄传送线与装配设备的结构示意图。

图5所示为图4中手柄传送线的结构示意图。

图6所示为图4中装配设备第一视角的轴侧结构示意图。

图7所示为图5中装配设备第二视角的轴侧结构示意图。

图8所示为图6中装配组件与第一传动机构的结构示意图。

图9所示为图6中装配组件第一视角的轴侧结构示意图。

图10所示为图6中装配组件第二视角的轴侧结构示意图。

图11所示为图4中抱紧机构的结构示意图。

图12所示为后盖上料位置的结构示意图。

图13所示为后盖缓存机构的结构示意图。

图档标记：10.手柄传送线、11.手柄固定载具、12.预压机构、13.第一机械臂、14.第二机械臂、20.抱紧机构、21、夹爪、22.第三气缸、23.花纹槽、30.装配设备、31.装配组件、311.上下运动机构、312.旋拧机构、3121.第二电机、3122.锁头、3123.真空仪表、32.第一传动机构、321.第一电机、322.第一传动带、323.连接板、324.第一传感器、331.支撑柱、332.基板、333.透过孔、34.变距组件、341.第二气缸、342.第一滑轨、40.后盖上料工位、41.上料治具、42.第二传动带、50.后盖缓存机构、51.承载台、52.缓存盘、53.第三电机、54.第二滑轨、55.槽位、60.回收斗、91.手柄、92.后盖。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。

本发明提供了一种电动牙刷自动装配生产线，该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄与后盖的装配。

如图1至图8所示，本发明实施例提供的电动牙刷自动装配生产线包括对手柄91进行传送的手柄传送线10，对手柄91进行抱紧的抱紧机构20，以及对后盖92进行传送，并将后盖92旋拧至手柄91上的装配设备30，该抱紧机构20及装配设备30设置于手柄传送线10的上方，抱紧机构20设置于手柄传送线10与装配设备30之间，装配设备30包括装配组件31及第一传动机构32，装配组件31包括上下运动机构311及旋拧机构312，旋拧机构312与上下运动机构311相连，并随着上下运动机构311进行上下运动，上下运动机构311与第一传动机构32相连，并在第一传动机构32的带动下进行移动。

在本实施例中，通过手柄传送线10、抱紧机构20及装配设备30的设置，在将后盖92旋拧至手柄91上时，可以先通过上料位置的第一机械臂13将手柄91放置于手柄固定载具11上，然后通过手柄传送线10将手柄91传送至抱紧机构20所在位置，也即装配工位，抱紧机构20对手柄91进行固定；与此同时，第一传动机构32带动装配组件31运动，使装配组件31运动至后盖上料工位40，上下运动机构311带动旋拧机构312下移，以在后盖92上料位置抓取后盖92；在旋拧机构312抓取后盖92后，上下运动机构311带动旋拧机构312向上运动，第一传动机构32将装配组件31移动至被抱紧机构20固定的手柄91的位置，上下运动机构311带动旋拧机构312下降，以使后盖92与手柄91接触，旋拧机构312旋拧后盖92，使后盖92固定于手柄91上，通过上述各设备的协同作用，使得该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄91与后盖92的装配。

请继续参照图1至图5，在本实施例中，在手柄传送线10的上料侧，还设置有预压机构12，当手柄91通过第一机械臂13放置于手柄91载具上后，预压机构12可以将手柄91竖直地设置于手柄载具上，以防止后续运动中，手柄91倾斜而造成后盖92的装配出现误差。

如图1所示，后盖上料工位40可以设置于手柄传送线10的两侧，并与装配设备30的位置相对应。为了便于对手柄传送线10的展示，图1中省略了手柄传送线10另一侧的后盖上料工位40，仅对手柄传送线10一侧的后盖上料工位40进行了展示。在装配过程中，可以通过机械或人工，将后盖92按照设定的方式安放于后盖上料工位40上，以备装配机构取用。

如图1至图10所示，在本实施例中，该装配设备30包括支撑柱331及基板332，该基板332通过支撑柱331支撑于手柄传送线10的上方，在基板332上设置有透过孔333，上述的装配组件31及第一传动机构32均设置于该基板332上，并使旋拧机构312穿过透过孔333伸入到基板332下方。上述的抱紧机构20固定于基板332朝向手柄传送线10的一侧上，并位于旋拧机构312与手柄传送线10之间。第一传动机构32包括第一电机321及第一传动带322，装配组件31通过连接板323设置于第一传动带322上，第一电机321通过第一传动带322带动装配组件31进行运动。

更为具体地，在第一传动带322上设置有检测装配组件31是否达到转配位置，也即手柄91的正上方位置的第一传感器324。

如图6至图10所示，上下运动机构311可以为进行上下运动的第一气缸，该第一气缸设置于连接板323上，旋拧机构312与第一气缸相连。

旋拧机构312包括进行旋转运动的第二电机3121及锁头3122，锁头3122通过联轴器(图未标出)及减速箱(图未标出)与第二电机3121相连，并在第二电机3121的带动下进行旋转运动。第二电机3121与第一气缸相连。锁头3122与真空发生器(图未标出)连通，以通过负压对后盖92进行吸附，在装配组件31上还设置有真空仪表3123，以对负压值进行显示。

在本实施例中，每一个装配设备30上均至少设置有两个装配组件31，两个装配组件31设置于同一个连接板323上。也即有两个第一气缸、两个第一电机321及两个锁头3122，两个装配组件31沿垂直于手柄传送线10的传送方向并列设置。也即，在实际生产中，在手柄91生产线上，同一排的手柄91载具的个数与每一个装配设备30上的装配组件31的个数相适应。在手柄传送线10上，每一排可以设置两个手柄91载具，每一个手柄91载具内设置一个手柄91。每一个装配设备30一次可以同时可以进行两个手柄91与后盖92的装配。

进一步地，在同一个手柄传送线10的上方，可以设置两个装配设备30，两个装配设备30沿手柄传送线10的行进方向间隔设置，与两个装配设备30对应的后盖上料工位40分别设置于手柄传送线10的两侧。两个装配设备30可以设置于同一个基板33上，也可以设置于不同的基板33上。

进一步地，在本实施例中，装配设备30还包括变距组件34，变距组件34包括对同一个装配设备30上的两个装配组件31之间的距离进行改变的第二气缸341，以及第一滑轨342，第一滑轨342设置于基板33上，上述装配组件31可沿垂直于手柄传送线10的传送方向滑动地设置于第一滑轨342上，第二气缸341与至少一个装配组件31相连，并带动该装配组件31在第一滑轨342上移动，以改变两个装配组件31之间的距离。

通过变距组件34的设置，可以改变同一个装配设备30上两个装配组件31之间的距离。这能够使得在后盖92上料位置，两个后盖92之间的安放距离较小。而在手柄传送线10上，同一排的两个手柄91载具之间的距离较大。这能够在保证装配设备30有足够的距离进行后盖92与手柄91装配的同时，减小后盖上料工位40处，两个后盖92之间的安放距离。减小在后盖上料工位40处人工操作的工作量，或者机械臂移动的幅度。进一步地，其还能够更加准确地在装配时对后盖92及手柄91进行对位，克服因第一传动机构32的运动造成的误差。

如图11所示，在本实施例中，抱紧机构20的数量与同一个装配设备30上装配组件31的数量相一致，在本实施例中，每一个基板332上设置的抱紧机构20可以为两个。抱紧机构20包括两个夹爪21，以及对夹爪21的开闭进行控制的第三气缸22。两个夹爪21的开闭运动的方向与手柄传送线10的行进方向相互垂直。也即，当某一个手柄91载具行进至装配工位时，两个夹爪21张开，同时，手柄91载具上的手柄91会位于两个夹爪21之间。第三气缸22运动控制两个夹爪21闭合，以使两个夹爪21对手柄91进行夹紧。

在夹爪21上还形成有与手柄91的形状相适应的花纹槽23。

进一步地，在手柄传送线10上还设置有第二传感器(图未标出)，第二传感器设置于装配工位，以对装配工位上是否有手柄91载具的进入进行检测。

如图12所述，后盖上料工位40上设置有上料治具41及第二传动带42，操作人员或者机械臂将后盖92放置于上料治具41上，第二传动带42带动上料治具41运动，以将放置有后盖92的上料治具41带动至与装配设备30相对应的位置上。

该生产线还包括后盖缓存机构50，后盖缓存机构50设置于手柄传送线10的侧面，优选为设置于手柄传送线10相对于后盖92上料位置的另一侧上。后盖缓存机构50包括承载台51、缓存盘52及第三电机53，缓存盘52通过第二滑轨54设置于承载台51上，第三电机53与缓存盘52相连，并带动缓存盘52在第二滑轨54上移动，缓存盘52上设置有多个用于存放后盖92的槽位55。

当第二传感器检测到装配工位上的手柄载具内没有手柄91时，装配设备30将从后盖上料工位拿取的后盖92放置于缓存盘52内。在将后盖92放置于缓存盘52内后，第三电机53带动缓存盘52运动，使缓存盘52上未放置有后盖92的槽位55重新对准装配设备30的对应位置。

进一步地，在后盖92上料位置上设置有检测上料治具41上是否有后盖92的第三传感器(图未示出)，当第三传感器检测到后盖92上料位置的上料治具41上没有后盖92时，第三电机53将缓存盘52上放置有后盖92的槽位55移动至与装配设备30对应的位置。装配设备30从缓存盘52上拿取后盖92，并在装配位置进行与手柄91的装配。

进一步地，该生产线还包括对后盖92进行回收的回收斗60，回收斗60设置于手柄传送线10的侧面上。当手柄传送线10上进行上料的第一机械臂13停止工作，而手柄传送线10正常运行时，或缓存盘52上没有空余的槽位时，装配设备30将拿取的后盖92放入回收斗60内，以备回收。

依据本实施例提供的自动装配进行手柄91与后盖92的组装时，在手柄91生产线的上料位置，第一机械臂13将手柄91放置于手柄固定载具11上，手柄传送线10带动手柄固定载具11前进，预压机构12对手柄91进行预压，以保证手柄91能够竖直设置在手柄固定载具11上；与此同时，第一传动机构32带动装配组件31运动至后盖上料工位40，并从后盖上料工位40拿取后盖92，第一传动机构32在装配组件31拿取后盖92后，带动装配组件31运动至装配工位；抱紧机构20抱紧手柄91，装配组件31将后盖92旋拧至手柄91上，在旋拧过程中，可以先沿拧紧方向转动一定角度，如45°，然后再沿拧松方向退回一定角度，如15°，最后再进行拧紧，以保证能够使得后盖92与手柄91连接的稳定；在装配完成后，抱紧机构20松开手柄91，手柄传送线10继续向前运动，下料工位处的第二机械臂14将装配有后盖92的手柄91取下。当检测到装配工位上没有手柄91存在时，第一传动机构32带动装配组件31运动至后盖缓存机构50，装配组件31将后盖92放置于后盖缓存机构50上。当手柄传送线10上进行上料的第一机械臂13停止工作，而手柄传送线10正常运行时，或缓存盘52上没有空余的槽位55时，装配设备30将拿取的后盖92放入回收斗内，以备回收。

综上所述，在本发明中，通过手柄传送线10、抱紧机构20及装配设备30的设置，在将后盖92旋拧至手柄91上时，可以先通过第一机械臂13将手柄91放置于手柄91的固定上，然后通过手柄传送线10将手柄91传送至抱紧机构20所在位置，抱紧机构20对手柄91进行固定；与此同时，第一传动机构32带动装配组件31运动，使装配组件31运动至后盖92上料位置，上下运动机构311带动旋拧机构312下移，以在后盖92上料位置抓取后盖92；在旋拧机构312抓取后盖92后，上下运动机构311带动旋拧机构312向上运动，第一传动机构32将装配组件31移动至被抱紧机构20固定的手柄91的位置，上下运动机构311带动旋拧机构312下降，以使后盖92与手柄91接触，旋拧机构312旋拧后盖92，使后盖92固定于手柄91上，通过上述各设备的协同作用，使得该电动牙刷自动装配生产线能够自动完成电动牙刷的手柄91与后盖92的装配。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种电动牙刷自动装配生产线，用于将电动牙刷的后盖装配于手柄上，其特征在于：包括对所述手柄进行传送的手柄传送线、对所述手柄进行抱紧的抱紧机构，以及对所述后盖进行传送，并将所述后盖旋拧至所述手柄上的装配设备，所述抱紧机构及所述装配设备设置于所述手柄传送线的上方，所述抱紧机构设置于所述手柄传送线与所述装配设备之间，所述装配设备包括装配组件及第一传动机构，所述装配组件包括上下运动机构及旋拧机构，所述旋拧机构与所述上下运动机构相连，并随着所述上下运动机构进行上下运动，所述上下运动机构与所述第一传动机构相连，并在所述第一传动机构的带动下进行移动；所述电动牙刷自动装配生产线还包括后盖缓存机构，所述后盖缓存机构设置于所述手柄传送线的侧面，所述后盖缓存机构包括承载台、缓存盘及第三电机，所述缓存盘通过第二滑轨设置于所述承载台上，所述第三电机与所述缓存盘相连，并带动所述缓存盘在所述第二滑轨上移动，所述缓存盘上设置有多个用于存放所述后盖的槽位；当检测到装配工位上的手柄载具内没有所述手柄时，所述装配设备将拿取的所述后盖放置于所述缓存盘内，在将所述后盖放置于所述缓存盘后，所述第三电机带动所述缓存盘运动，使未放置有所述后盖的槽位对准所述装配设备的对应位置。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：在所述手柄传送线的上料侧设置有使所述手柄竖直设置于手柄载具上的预压机构。

3.根据权利要求1所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述装配设备包括支撑柱及基板，所述基板通过所述支撑柱支撑于所述手柄传送线的上方，所述基板上设置有透过孔，所述装配组件及所述第一传动机构均设置于所述基板上，并使所述旋拧机构穿过所述透过孔伸入到所述基板下方，所述抱紧机构设置于所述基板朝向所述手柄传送线的一侧上，并位于所述旋拧机构与所述手柄传送线之间。

4.根据权利要求3所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述第一传动机构包括第一电机及第一传动带，所述装配组件通过连接板设置于所述第一传动带上，所述第一电机通过所述第一传动带带动所述装配组件运动。

5.根据权利要求4所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述上下运动机构为进行上下运动的第一气缸，所述第一气缸设置于所述连接板上，所述旋拧机构与所述第一气缸相连。

6.根据权利要求4所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述旋拧机构包括进行旋转运动的第二电机及锁头，所述锁头与所述第二电机相连，并在所述第二电机的带动下进行旋转运动，所述第二电机与所述上下运动机构相连，所述锁头与真空发生器连通。

7.根据权利要求6所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：每一所述装配设备上至少设置有两个所述装配组件，两个所述装配组件设置于同一个所述连接板上，两个所述装配组件沿垂直于所述手柄传送线的传送方向并列设置，所述装配设备还包括变距组件，所述变距组件包括对同一个所述装配设备上的两个所述装配组件之间的距离进行改变的第二气缸，以及设置于所述基板上的第一滑轨，所述装配组件与所述第二气缸相连，并在所述第二气缸的带动下可沿垂直于所述传送手柄的传送方向滑动地设置于所述滑轨上。

8.根据权利要求1所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述抱紧机构的数量与同一个所述装配设备上的所述装配组件的数量一致，所述抱紧机构包括两个夹爪，以及对所述夹爪的开闭进行控制的第三气缸，所述第三气缸的开闭运动方向与所述手柄传送线的行进方向相互垂直。

9.根据权利要求1所述的电动牙刷自动装配生产线，其特征在于：所述电动牙刷自动装配生产线还包括对所述后盖进行回收的回收斗，当所述手柄传送线上负责上料的第一机械臂停止工作，而手柄传送线正常运行时，或缓存盘上没有空余的所述槽位时，所述装配设备将拿取的所述后盖放入所述回收斗内。