CN114523617A - 一种三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法，包括双色注塑机，用于注塑成型电动牙刷手柄的嵌件；旋转治具，用于调整自双色注塑机中取出的嵌件的排布方式；单色注塑机，用于嵌件定位固定并注塑电动牙刷手柄的外壳以完成产品注塑；IPX7防水自动检测设备，用于气密性检测；自动摆盘装箱机，将产品摆盘堆叠推出到收料传输带；以及连接各道工序之间的第一机器人、第二机器人和第三机器人。本发明三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法通过双色注塑机和单色注塑机联机完成三色注塑、IPX7防水自动检测设备完成测试和自动摆盘装箱机完成摆盘堆叠，使得注塑生产工艺的流程无人化，消除现场制品的周转，节约生产场地及物流人力，提高生产效率。

Description

一种三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法

技术领域

本发明涉及多色电动牙刷手柄成型设备领域，具体而言，涉及一种三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法。

背景技术

如图1所示，三色电动牙刷手柄包括外壳及嵌设在外壳内部的嵌件组成，其中嵌件为视窗与按键的组合件，其包含两种颜色，外壳包含一种颜色，即为第三种颜色。以往传统生产上述三色电动牙刷手柄需通过一台双色注塑机和一台单色注塑机制造手柄，再通过IPX7防水自动检测设备检测手柄气密性，将合格的手柄摆放到吸塑盒上再装箱，包括以下流程：首先由一台双色注塑机生产两个嵌件，之后通过人工将两个嵌件自双色注塑机中取出并放入单色注塑机模内定位并最终完成手柄外壳的注塑成型，再将完成注塑的手柄取出放到IPX7防水自动检测设备，再由人工将不合格的产品挑选出来，合格的产品再由人工装到吸塑盒上，最后叠加吸塑盒装箱。此生产过程需要多个生产人员现场操作，这种生产方式比较浪费生产人力，效率低，效益也低，因此，该如何对三色电动牙刷手柄的工艺及相应的生产设备进行改进，使得三色电动牙刷手柄能实现全自动生产，提高生产效率的同时实现效益最大化呢？

针对以上问题，提出以下改进方案以提高生产效率及效益：人工操作部分尽量用机械自动化生产代替；同时生产产品个数由原来的两个改成四个甚至多个。具体的，将双色注塑机中的多个嵌件成型腔设置成两排，且两排嵌件成型腔中心对称设置，之后再通过机械手将双色注塑机中成型的嵌件取出并放入单色注塑机中，为了与从双色注塑机中取出的嵌件匹配，单色注塑机中产品型腔的个数及排布方式必然与双色注塑机一致，然后因外壳的外形尺寸远远大于嵌件的尺寸，甚至是其好几倍，若三色注塑机中产品型腔布置采用上述设计，则整个单色注塑机的尺寸将成倍增长，其成本也会大幅提高，这就与提高效益的初衷相悖，且得不偿失。那么，该如何对三色电动牙刷手柄的工艺及相应的生产设备进行改进，使得三色电动牙刷手柄能实现全自动生产，提高生产效率的同时实现效益最大化呢？这成了目前生产三色电动牙刷手柄亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产效率高、可有效节约生产人力的三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种三色电动牙刷手柄的生产设备，三色电动牙刷手柄包括外壳和嵌件，嵌件包括嵌设在外壳内部的视窗与按键，包括

双色注塑机，用于注塑成型电动牙刷手柄的嵌件，所述双色注塑机包括两两并排成两排的四个用于成型嵌件的第一型腔，且两排所述第一型腔中心对称设置，

旋转治具，用于调整自双色注塑机中取出的嵌件的排布方式，调整排布方式后的四个嵌件呈一字型排列，且四个嵌件的放置方向均一致，

单色注塑机，用于定位固定嵌件并进行电动牙刷手柄的外壳注塑以完成产品注塑，所述单色注塑机包括四个呈一字型排列的四个成型外壳的第二型腔，及

自动摆盘装箱机，用于将合格的电动牙刷手柄摆盘堆叠，包括供放入电动牙刷手柄的吸塑盒、上下移动所述吸塑盒的升降模块和切换所述吸塑盒的模组换盘机构，所述升降模块和所述模组换盘机构实现将空的所述吸塑盒移动到指定位置进行电动牙刷手柄装盘，装满电动牙刷手柄的所述吸塑盒通过所述升降模块进行叠加并移动到收料传输带，

以及用于从所述双色注塑机中取出嵌件并放入所述旋转治具的第一机器人，用于将所述旋转治具上已调整排布方式的嵌件取出并放入所述单色注塑机固定的第二机器人，用于搬运电动牙刷手柄到所述吸塑盒上的第三机器人。

进一步的，所述旋转治具包括旋转板、驱动旋转板转动的回转气缸、多个设于旋转板上用于匹配固定嵌件的定位工装，所述定位工装依次设置呈一字型排列且每个定位工装的设置方向均一致。

进一步的，所述旋转板的一端延伸设有一限位部，所述旋转治具还包括两个与所述限位部匹配设计，用于缓冲限定旋转板旋转位置的缓冲结构，两个所述缓冲结构位于所述旋转板的同一侧，所述旋转板上还设有便于所述第一机器人、所述第二机器人匹配定位的定位针。

进一步的，所述定位工装包括与电动牙刷手柄视窗对应设计的第一吸盘、多个用于在前后左右方向限位固定嵌件的限位块。

进一步的，所述第二机器人包括有嵌件夹具，所述嵌件夹具包括多个具有与所述嵌件结构匹配的仿形结构，所述仿形结构的数量及排布与所述定位工装匹配设计，所述仿形结构具有用于吸附固定嵌件的第三吸盘。

进一步的，所述嵌件夹具包括滑动工装，所述滑动工装包括固定板、与所述固定板滑动配合的滑板、驱动滑板相对于固定板滑动的驱动气缸，所述仿形结构位于所述滑板上。

进一步的，所述第二机器人和所述第三机器人进一步包括产品夹具，所述产品夹具包括多组用于吸取产品的吸盘组件，所述吸盘组件的数量及排布与所述仿形结构匹配设计。

进一步的，所述生产设备进一步包括有IPX7防水自动检测设备，用于对电动牙刷手柄进行气密性测试，所述IPX7防水自动检测设备包括用于定位电动手柄的软胶钢板与压合气缸，所述软胶钢板开设有进气口，通过所述进气口对注塑完成的产品进行充气，并反馈信号输出到所述第三机器人。

进一步的，所述自动摆盘装箱机进一步包括矩形框架，所述升降模块包括竖直设置在所述矩形框架同一侧的左右两根丝杠，两所述丝杠上分别设置滑块，所述滑块上固定可水平抽拉的托盘，所述模组换盘机构包括设置在所述矩形框架上可水平移动的搬运架，空的所述吸塑盒放到左侧所述托盘上，通过所述丝杠旋转带动所述滑块上升，使得所述吸塑盒移动到所述搬运架，经所述搬运架将空吸塑盒逐个水平移动到所述矩形框架右侧的所述托盘上，所述第三机器人将合格的电动牙刷手柄放入所述吸塑盒，装满手柄的所述吸塑盒随右侧所述托盘下降而层层叠加，叠加若干层后推出所述托盘到收料传输带上方。

本发明还提供了一种三色电动牙刷手柄的生产方法，采用上述生产设备，包括以下步骤：

S1：所述双色注塑机同时注塑成型四个电动牙刷手柄的嵌件；

S2：所述第一机器人将步骤S1中成型的四个嵌件同时取出，并将其中两个嵌件对应放入旋转治具；

S3：所述旋转治具旋转180度，所述第一机器人再将另外两个嵌件对应放入旋转治具；

S4：所述第二机器人将旋转治具上的四个嵌件取出；

S5：待所述单色注塑机注塑完成后，所述第二机器人进入单色注塑机，将已注塑完成的三色电动牙刷手柄取出；

S6：所述第二机器人退出所述单色注塑机并旋转；

S7：所述第二机器人再次进入单色注塑机并将四个嵌件放入单色注塑机内并固定放置；

S8：所述单色注塑机合模并进行电动牙刷手柄的外壳注塑，注塑完成得到所需产品，同时所述第二机器人将已注塑完成的三色电动牙刷手柄移动到气密性检测设备；

S9：检测合格的产品由所述第三机器人移动到所述自动摆盘装箱机的所述吸塑盒上并将叠加若干层的所述吸塑盒推出到收料传输带，检测不合格的产品通过所述第三机器人放到流水线上收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法通过双色注塑机、单色注塑机的联机实现了三色电动牙刷手柄的全自动生产，通过第二机器人将产品放置于IPX7防水自动检测设备进行检测，最后再通过第三机器人将产品放置到自动摆盘装箱机摆盘叠加，将不合格的产品放入不合格的流水线收集，通过对双色注塑机和单色注塑机的成型型腔的个数及排布方式的特殊设计，使得注塑生产工艺的流程得到优化，利用第二机器人将产品放置到IPX7防水自动检测设备检测，最后再利用第三机器人将合格的电动牙刷手柄放置在自动摆盘装箱机的吸塑盒上，完成叠加并推出到收料传输带，消除了现场制品周转所需的人力，从而节约生产场地及物流人力，其生产效率得到有效提升，有效降低了成本、提升了效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明三色电动牙刷手柄的分解图；

图2是本发明实施例三色电动牙刷手柄的生产设备的示意图；

图3是本发明实施例嵌件在双色注塑机中的排布示意图；

图4是本发明实施例嵌件在单色注塑机中的排布示意图；

图5是本发明实施例旋转治具示意图；

图6是本发明实施例旋转治具局部示意图；

图7是本发明实施例第二机器人嵌件夹具示意图；

图8是本发明实施例第二机器人、第三机器人产品夹具示意图；

图9是本发明实施例嵌件在单色注塑机中与芯子的配合示意图；

图10是本发明实施例IPX7防水自动检测设备结构的示意图；

图11是本发明实施例自动摆盘装箱机结构的示意图；

图12是本发明实施例自动摆盘装箱机升降模块结构示意图；

图13是本发明实施例自动摆盘装箱机升降模块另一角度结构示意图；

图14是本发明实施例自动摆盘装箱机模组换盘机构结构示意图；

图15是本发明实施例自动摆盘装箱机和收料传输带结构示意图；

图16是本发明实施例收料传输带结构示意图。

主要元件符号说明

10-牙刷手柄；

11-嵌件；12-外壳；

20-双色注塑机；

21-第一型腔；

30-旋转治具；

31-旋转板；311-限位部；312-定位针；

32-定位工装；321-第一吸盘；322-限位块；

33-缓冲结构；331-缓冲器；332-限位杆；

40-单色注塑机；

41-第二型腔；42-芯子；43-固定卡条；

50-IPX7防水自动检测设备；51-软胶钢板；511-进气孔；52-压合气缸；53-机架；

60-自动摆盘装箱机；61-矩形框架；62-升降模块；621-丝杠；622-滑块；623、导轨；624-支撑板；63-模组换盘机构；631-搬运架；632-第二吸盘；633-滑轨；634-驱动电机；64-托盘；641-固定块；65-推拉气缸；66-定位气缸；661-定位柱；67-吸塑盒；

70-第一机器人；

80-第二机器人；81-嵌件夹具；811-仿形结构；812-第三吸盘；813-滑动工装；814-固定板；815-滑板；816-驱动气缸；82-产品夹具；821-吸盘组件；

90-第三机器人；

100-三轴机械手；

110-收料传输带，111-顶升气缸，112-顶针。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

参照图1至图5所示，本发明公开了一种三色电动牙刷手柄的生产设备及其生产方法，用于注塑成型电动牙刷手柄10的嵌件11的双色注塑机20，所述双色注塑机20包括两两并排成两排的四个用于成型嵌件11的第一型腔21，且两排所述第一型腔21中心对称设置；用于调整从双色注塑机20中取出的嵌件11的排布方式的旋转治具30，四个两两排列成两排的嵌件11，经过旋转治具30调整排布方式后的呈一字型排列，且四个嵌件11的放置方向均一致；用于定位固定嵌件11并进行电动牙刷手柄10的外壳12注塑以完成产品注塑的单色注塑机40，所述单色注塑机40包括四个呈一字型排列的四个成型外壳12的第二型腔41，即第一型腔21的排布方式与由旋转治具30调整后的四个嵌件11的排布放置匹配；用于电动牙刷手柄10气密性检测的IPX7防水自动检测设备50；用于将检验合格的电动牙刷手柄10进行摆盘堆叠的自动摆盘装箱机60；用于自双色注塑机20中取出嵌件11并放入旋转治具30的第一机器人70，用于将旋转治具30上已调整排布方式的嵌件11取出并放入单色注塑机40固定的第二机器人80以及用于搬运电动牙刷手柄10到所述吸塑盒上的第三机器人90。

参考图1至图4所示，其中双色注塑机20、单色注塑机40的数量均为一台且并排布置，旋转治具30及第二机器人80均位于双色注塑机20与单色注塑机40之间。具体的，一台双色注塑机20同时成型四个嵌件11，在双色注塑机20成型的四个嵌件11呈两排布置，且两排嵌件11的放置方向相反，而在单色注塑成型模具中，其同样可同时对四个嵌件11进行第三色注塑，然而四个嵌件11需呈一字排开且每个嵌件11的放置方向均需相同，故在嵌件11放入单色注塑机40之前，需预先放置在旋转治具30上改变其排布方式，以便于第二机器人80取出嵌件11后即可直接放入单色注塑机40(自旋转治具30上取出的嵌件11的排布方式与单色注塑机40需求匹配)。如此通过对双色注塑机20和单色注塑机40的成型型腔的个数及排布方式的特殊设计，使得整个生产设备可同时生产成型四个产品，大大提高了生产效率，且注塑机只需内部型腔做调整，整体外形无需做太大改变，改进成本低，而旋转治具30的设计，使得机器人将四个嵌件11自双色注塑机20中取出或放入单色注塑机40中时，均可一步到位，如此可简化机器人的设计，同时实现这个过程的全自动化，如此可有效提升生产效率、同时有效提高生产效益。

参考图2所示，本发明实施例中，所述第一机器人70为五轴机械手，所述第二机器人80和所述第三机器人90为六轴机器人，此外，所述双色注塑机20、所述单色注塑机40均包括一用于取料头的三轴机械手100，用于取出双色注塑机20、单色注塑机40注塑后产生的料头。此为机器人较优选择，但并不局限于此，机器人可根据自身实际需求而选择。

参照图1、图2、图5、图6所示，所述旋转治具30包括一旋转板31、驱动旋转板31转动的回转气缸(图中未示出，回转气缸设置于治具内部、旋转板31底部)、多个设于旋转板31上用于匹配固定嵌件11的定位工装32，所述定位工装32依次设置呈一字型排列且每个定位工装32的设置方向均一致，具体的，定位工装32的数量也为四个。

参照图2、图3、图4、图9所示，所述单色注塑机40包括四个用于注塑成型牙刷手柄10外壳12的第二型腔41，所述第二型腔41内设有芯子42，所述芯子42的两侧均设有便于所述嵌件11卡合固定的固定卡条43，固定卡条43的设计，使得第二机器人80放置嵌件11能更加精准高效。

参照图1、图2和图6，其中，所述定位工装32包括与视窗对应设计的第一吸盘321、多个用于在前后左右方向限位固定嵌件11的限位块322，第一机器人70自双色注塑机20中取出嵌件11并放入定位工装32内，第一吸盘321的吸附作用使得嵌件11牢牢固定在定位工装32上，而限位块322的设置，一方面便于嵌件11的精准放置，另一方面也有辅助固定嵌件11的作用。

参照图1、图2、图5、图6所示，所述旋转板31的一端延伸设有一限位部311，所述旋转治具30还包括两个与所述限位部311匹配设计，用于缓冲限定旋转板31旋转位置的缓冲结构33，两个所述缓冲结构33位于所述旋转板31的同一侧，且旋转板31自其中一个缓冲结构33位置旋转至另一个缓冲结构33位置其旋转角度为180度，具体的，缓冲结构33包括缓冲器331及与之平行设置的限位杆332，缓冲器331的受冲头位于靠近旋转板31的一侧，且缓冲器331受冲头的端部与旋转板31之间的距离小于限位杆332的端部与旋转板31之间的距离，旋转板31旋转至被缓冲结构33限定住时即为其预定位置，此时，限位部311的侧面先碰触到缓冲器331的受冲头，缓冲器331对其旋转运动缓冲，直至限位部311的侧面顶靠到限位杆332的端部而停止，限位杆332起到限位固定的作用。此外，所述旋转板31上还设有便于所述第一机器人70、第二机器人80匹配定位的定位针312，定位针312的设置，使得第一机器人70放置嵌件11、第二机器人80取出嵌件11能更加精准高效。

继续参照图1、图2、图5、图6所示，旋转板31处于初始位置(旋转板31顶靠在其中一个缓冲结构33上)，第一机器人70自双色注塑机20中取出其中一排的两个嵌件11并匹配放入其中两个定位工装32上，随后旋转板31旋转至下一个预定位置(旋转板31顶靠在另一个缓冲结构33上)，第一机器人70自双色注塑机20中取出另一排的两个嵌件11并匹配放入另两个定位工装32上，如此，四个定位工装32内的嵌件11其放置方向均一致。放置好后，旋转板31再次旋转回到初始位置，此时，第二机器人80即可从定位工装32内将四个嵌件11同时取出，且四个嵌件11的数量及方向与单色注塑机40均匹配。

参照图1、图2、图7所示，所述第二机器人80包括分别用于夹取电动牙刷手柄10的嵌件夹具81和产品夹具82，所述嵌件夹具81包括多个具有与所述嵌件11结构匹配的仿形结构811，所述仿形结构811的数量及排布与所述定位工装32匹配设计，所述仿形结构811具有用于吸附固定嵌件11的第三吸盘812，具体的，仿形结构811的数量为四个。

继续参照图1、图2、图7所示，其中，嵌件夹具81包括一滑动工装813，滑动工装813包括固定板814、与固定板814滑动配合的滑板815、驱动滑板815相对于固定板814滑动的驱动气缸816，仿形结构811位于滑板815上。滑动工装813的设计，使得第二机器人80在夹取嵌件11的时候能根据产品的具体位置来调整仿形结构811的位置，以便于更好的夹取嵌件11，从而使得第二机器人80更加灵活，夹取嵌件11时，仿形结构811与定位工装32上的嵌件11一一对应匹配，通过仿形结构811的第三吸盘812将定位工装32上的嵌件11夹取固定并将其取出。

参照图1、图2、图7、图8所示，产品夹具82包括多组用于吸取产品的吸盘组件821，一组吸盘组件821对应吸取一个产品，吸盘组件821的数量及排布与仿形结构811匹配设计，第二机器人80通过嵌件夹具81将定位工装32上的四个嵌件11同时取出，等待单色注塑机40注塑成型后，第二机器人80进入单色注塑机40内并通过产品夹具82将注塑完成的三色手柄自单色注塑机40内取出，取出的手柄放置在IPX7防水自动检测设备50上检测，第二机器人80旋转并再次进入单色注塑机40，将嵌件11放入单色注塑机40手柄模内定位，待第二机器人80退出模外后，单色注塑机40内监视器图片识别安全确认，合模进行注塑。

参照图1、图2、图10所示，IPX7防水自动检测设备50包括机架53、用于定位电动手柄的软胶钢板51与压合气缸52、用于检测的自动检测控制系统(图中未示出)，具体的，机架53上表面靠近边缘的一侧固定设置有软胶钢板51，与软胶钢板51对立的另一侧设置气缸，在软胶钢板51与气缸之间设置有定位块，通过第三机器人90将牙刷手柄从单色注塑机40中取出并放置在定位块上，再通过气缸推着电动牙刷手柄10压紧在软胶钢板51上，软胶钢板51开设有进气口，通过进气口对注塑完成的产品进行充气，气体从软胶钢板51的进气孔511进入牙刷手柄，通过测试值与标准值比较，自动检测控制系统对测试结构进行判断并反馈信号输出到第三机器人90，如此能够完成产品的检测，同时，无需人工将产品放入IPX7防水自动检测设备50，且不需要人为判断产品是否合格来选择下一道工序。

参照图1、图2、图11、图12、图13、图14所示，自动摆盘装箱机60包括矩形框架61、升降模块62、模组换盘机构63以及吸塑盒67，升降模块62包括竖直设置在矩形框架61同一侧的左右两根丝杠621，两丝杠621上分别设置滑块622，滑块622上固定可水平抽拉的托盘64，模组换盘机构63包括设置在矩形框架61上可水平移动的搬运架631，空的吸塑盒67放到左侧托盘64上，通过丝杠621旋转带动滑块622上升，使得吸塑盒67移动到搬运架631，经搬运架631将空吸塑盒67水平移动到矩形框架61右侧托盘64上，第三机器人90将合格的电动牙刷手柄10放入吸塑盒67，装满手柄的吸塑盒67随右侧托盘64下降而层层叠加，叠加若干层后推出托盘64到收料传输带110上。

继续参照图2、图11、图12、图13、图14所示，具体的，在丝杠621竖直方向的两侧分别设置两根平行于丝杠621的导轨623，滑块622可滑动的设置在丝杠621和两导轨623上，以便于支撑若干个叠加的托盘64，滑块622上固定一支撑板624，在支撑板624上固定推拉气缸65，推拉气缸65设置在托盘64底部，推拉气缸65的活塞杆与托盘64固定，通过推拉气缸65实现托盘64在矩形框架61内部和矩形框架61外部之间的移动，支撑板624在推拉气缸65的下方设置定位气缸66，定位气缸66的活塞杆上设置定位柱661，托盘64下端面设置两个固定块641，固定块641开有圆槽，当托盘64移动到框架内部时，定位气缸66的活塞杆上的定位柱661向上伸进圆孔，定位气缸66的活塞杆与圆孔配合固定托盘64。

在矩形框架61上沿长度方向的两侧设置滑轨633，搬运架631设置在两滑轨633上，在驱动电机634的带动下搬运架631能够在滑轨633上左右滑动，搬运架631上设置有若干个第二吸盘632，第二吸盘632吸住托盘64上的吸塑盒67，实现空的吸塑盒67从左到右的移动；吸塑盒67放到矩形框架61左侧的托盘64上，推拉气缸65将托盘64拉进矩形框架61内部，通过电机带动丝杠621转动带动左侧托盘64上移，从而带动空的吸塑盒67上升，当空的吸塑盒67上升到第二吸盘632的位置时停止，第二吸盘632吸住吸塑盒67，搬运架631带着吸塑盒67向矩形框架61右侧水平移动，待空吸塑盒67移动到右侧时，矩形框架61右侧的托盘64承接住吸塑盒67，即空的吸塑盒67移动到待放置手柄区，第三机器人90将合格的手柄放入吸塑盒67，当第三机器人90计数吸塑盒67装满手柄时，控制系统通过控制右侧丝杠621带动右侧的托盘64下沉，装满手柄的吸塑盒67逐一下沉叠加，待叠加若干层后再由推拉气缸65推出，与传统的人工搬运叠加吸塑盒67相比，通过自动摆盘装箱机60能够实现快速自动切换吸塑盒67并自动进行堆叠，再通过推拉气缸65将堆叠完的吸塑盒67推出到收料传输带110上，实现过程全自动化，提高工作效率，节约人工成本。

参照图15、图16所示，在收料传输带110的下方设置顶升气缸111，顶升气缸111的活塞杆上设置有若干根顶针112，顶升气缸控制顶针112穿过收料传输带110托住吸塑盒67四周，托盘64退回到矩形框架61内，顶升气缸111控制顶针112下降，顶针的设置实现吸塑盒67从托盘64移动到收料传输带110上，实现堆叠后的吸塑盒67整体移动收料传输带上，同时，输出到位信号给同步距流水线带着吸塑盒67沿收料传输带110传动。在本发明实施例中，只要人为的将空的吸塑盒67装进放入机构，后续的空盘切换、牙刷手柄的放入和吸塑盒67的叠加推出到收料传输带110都实现自动化的操作，代替大量的人工操作，降低人工费，节约各道工序之间的切换时间，提高整体的生产效率。

参考图2、图7、图8所示，第三机器人90包括成品夹具，成品夹具结构与产品夹具82结构一致，第三机器人90用于搬运完成IPX7防水气密检测的手柄，IPX7防水气密检测设备将手柄测得的测试值与标准值对比，将对比的结果信号反馈到第三机器人90，当结果不合格的产品信号输出到第三机器人90，第三机器人90将不合格的产品取走放置在回收传送带；当结果合格的产品信号输出到第三机器人90时，第三机器人90将产品装到吸塑盒67上，此外，通过第三机器人90计数实现自动摆盘装箱机60进行自动切换吸塑盒67和装满手柄吸塑盒67的下沉堆叠，实现自动化识别、搬运和装盘的工序。

本实施例中，生产设备的生产流程如下：

S1:双色注塑机20同时注塑成型四个由视窗+按键组成的嵌件11，其中，嵌件11包含两种颜色；

S2:双色注塑机20的三轴机械手100取出料头，之后第一机器人70将四个嵌件11自双色注塑机20中取出，并将其中两个对应放入旋转治具30；

S3:旋转治具30旋转180度，第一机器人70再将另外两个嵌件11对应放入旋转治具30，使得四个嵌件11呈一字排开，且放置方向均一致，与单色注塑机40的型腔设置相匹配；

S4:第二机器人80自旋转治具30取出四个已调整好排布方式的嵌件11；

S5:待单色注塑机40注塑完成后，单色注塑机40的三轴机械手100取出料头，第二机器人80进入单色注塑机40将已注塑完成的三色电动牙刷手柄10取出；

S6：第二机器人80退出单色注塑机并旋转；

S7：第二机器人80再次进入单色注塑机并将四个嵌件放入单色注塑机内并固定放置；

S8:单色注塑机40内监视器图片识别安全确认，合模进行手柄的外壳12注塑，同时第二机器人80将取出的产品放到IPX7防水自动检测设备50上检测产品气密性，单色注塑机40注塑完成即得到所需产品。

S9：检测合格的产品由第三机器人90从IPX7防水自动检测设备50移动到自动摆盘装箱机60的吸塑盒67上并将叠加若干层的吸塑盒67推出到收料传输带110，检测不合格的产品通过第三机器人90放到流水线上收集。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三色电动牙刷手柄的生产设备，三色电动牙刷手柄包括外壳和嵌件，嵌件包括嵌设在外壳内部的视窗与按键，其特征在于，包括

双色注塑机，用于注塑成型电动牙刷手柄的嵌件，所述双色注塑机包括两两并排成两排的四个用于成型嵌件的第一型腔，且两排所述第一型腔中心对称设置，

旋转治具，用于调整自双色注塑机中取出的嵌件的排布方式，调整排布方式后的四个嵌件呈一字型排列，且四个嵌件的放置方向均一致，

单色注塑机，用于定位固定嵌件并进行电动牙刷手柄的外壳注塑以完成产品注塑，所述单色注塑机包括四个呈一字型排列的四个成型外壳的第二型腔，

自动摆盘装箱机，用于将合格的电动牙刷手柄堆叠，包括供放入电动牙刷手柄的吸塑盒、上下移动所述吸塑盒的升降模块和切换所述吸塑盒的模组换盘机构，所述升降模块和所述模组换盘机构实现将空的所述吸塑盒移动到指定位置进行电动牙刷手柄装盘，装满电动牙刷手柄的所述吸塑盒通过所述升降模块进行叠加并移动到收料传输带，

以及用于从所述双色注塑机中取出嵌件并放入所述旋转治具的第一机器人，用于将所述旋转治具上已调整排布方式的嵌件取出并放入所述单色注塑机固定的第二机器人，用于搬运电动牙刷手柄到所述吸塑盒上的第三机器人。

2.根据权利要求1所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述旋转治具包括旋转板、驱动旋转板转动的回转气缸、多个设于旋转板上用于匹配固定嵌件的定位工装，所述定位工装依次设置呈一字型排列且每个定位工装的设置方向均一致。

3.根据权利要求2所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述旋转板的一端延伸设有一限位部，所述旋转治具还包括两个与所述限位部匹配设计，用于缓冲限定旋转板旋转位置的缓冲结构，两个所述缓冲结构位于所述旋转板的同一侧，所述旋转板上还设有便于所述第一机器人、所述第二机器人匹配定位的定位针。

4.根据权利要求2所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述定位工装包括与电动牙刷手柄视窗对应设计的第一吸盘、多个用于在前后左右方向限位固定嵌件的限位块。

5.根据权利要求1所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述第二机器人包括有嵌件夹具，所述嵌件夹具包括多个具有与所述嵌件结构匹配的仿形结构，所述仿形结构的数量及排布与所述定位工装匹配设计，所述仿形结构具有用于吸附固定嵌件的第三吸盘。

6.根据权利要求5所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述嵌件夹具包括滑动工装，所述滑动工装包括固定板、与所述固定板滑动配合的滑板、驱动滑板相对于固定板滑动的驱动气缸，所述仿形结构位于所述滑板上。

7.根据权利要求5所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述第二机器人和所述第三机器人还包括产品夹具，所述产品夹具包括多组用于吸取产品的吸盘组件，所述吸盘组件的数量及排布与所述仿形结构匹配设计。

8.根据权利要求1所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述生产设备进一步包括有I PX7防水自动检测设备，用于对电动牙刷手柄进行气密性测试，所述IPX7防水自动检测设备包括用于定位电动手柄的软胶钢板与压合气缸，所述软胶钢板开设有进气口，通过所述进气口对注塑完成的产品进行充气，并反馈信号输出到所述第三机器人。

9.根据权利要求1所述的三色电动牙刷手柄的生产设备，其特征在于：所述自动摆盘装箱机进一步包括矩形框架，所述升降模块包括竖直设置在所述矩形框架同一侧的左右两根丝杠，两所述丝杠上分别设置滑块，所述滑块上固定可水平抽拉的托盘，所述模组换盘机构包括设置在所述矩形框架上可水平移动的搬运架，空的所述吸塑盒放到左侧所述托盘上，通过所述丝杠旋转带动所述滑块上升，使得所述吸塑盒移动到所述搬运架，经所述搬运架将空吸塑盒逐个水平移动到所述矩形框架右侧的所述托盘上，所述第三机器人将合格的电动牙刷手柄放入所述吸塑盒，装满手柄的所述吸塑盒随右侧所述托盘下降而层层叠加，叠加若干层后推出所述托盘到收料传输带上。

10.一种三色电动牙刷手柄的生产方法，采用如权利要求1至9中任一所述生产设备，包括以下步骤：

S1：所述双色注塑机同时注塑成型四个电动牙刷手柄的嵌件；

S2：所述第一机器人将步骤S1中成型的四个嵌件同时取出，并将其中两个嵌件对应放入旋转治具；

S3：所述旋转治具旋转180度，所述第一机器人再将另外两个嵌件对应放入旋转治具；

S4：所述第二机器人将旋转治具上的四个嵌件取出；

S5：待所述单色注塑机注塑完成后，所述第二机器人进入单色注塑机，将已注塑完成的三色电动牙刷手柄取出；

S6：所述第二机器人退出所述单色注塑机并旋转；

S7：所述第二机器人再次进入单色注塑机并将四个嵌件放入单色注塑机内并固定放置；

S8：所述单色注塑机合模并进行三色电动牙刷手柄的外壳注塑，注塑完成得到所需产品，同时所述第二机器人将已注塑完成的三色电动牙刷手柄移动到气密性检测设备上；

S9：检测合格的电动牙刷手柄由所述第三机器人移动到所述自动摆盘装箱机的所述吸塑盒上并将叠加若干层的所述吸塑盒推出到收料传输带上，检测不合格的产品通过所述第三机器人放到流水线上收集。

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