CN116900707B - 一种电动牙刷装配用设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动牙刷技术领域，具体是指一种电动牙刷装配用设备，包括支撑台、出料平台、转台、柔性夹持机构和电源线束定型机构，所述转台转动设于支撑台中心，所述出料平台设于支撑台侧壁，所述柔性夹持机构圆周阵列设于转台上，所述电源线束定型机构设于出料平台上。本发明通过柔性夹持机构对不同规格尺寸的三电支架进行固定安装，且能够保持其外观不变形，再通过电源线束定型机构对电源线进行弯折、定型，然后焊接，实现了自动化定位焊接电源线的效果，解决了人工弯折电源线的问题。

Description

一种电动牙刷装配用设备

技术领域

本发明属于电动牙刷技术领域，具体是指一种电动牙刷装配用设备。

背景技术

电动牙刷包括刷头、传振杆、手柄、机芯和充电插座等，电动牙刷的核心部件是机芯，机芯主要由三电支架（即电池、马达和电路板的固定架）、电池、马达和PCBA组成，电池嵌入三电支架末端的空腔内，马达嵌入三电支架前端的空腔内，电池和马达有的是从三电支架的同一侧（即上壁）嵌入其内部，有的是从三电支架的不同侧（即上壁和底壁）嵌入其内部，PCBA板一般安装在三电支架的上壁一侧。

机芯的装配是实现自动化装配的最大障碍，主要难点如下：

1、电动牙刷外观迭代升级速度快，三电支架结构变化频繁，定制专用夹持模具时，产品迭代，需要频繁更换治具，增加了管理成本和制造成本；

2、三电支架为外壁镂空的格栅状塑料支架，支架强度不大，在固定三电支架时，既要保证压装电池和马达时的支架外形不会产生变形，又不能使固定夹爪插进镂空处，干涉电池或马达的装配，因此，在机芯的实际装配作业中，多采用人工手持三电支架，然后压装电池和马达，能够较好地控制力度，但是，人工成本大，效率低；

2、马达与PCBA通过电源线连通，工人在将PCBA和马达嵌入三电支架后，需要人工弯折电源线，使电源线的终端触点弯折到PCBA的焊点上，再由人工焊接，线束的弯折及焊接，均需由人工操作操作完成。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种电动牙刷装配用设备，本发明旨在解决三电支架与电池、马达之间的压装问题，以及电动牙刷装配过程中的马达走线及其与PCBA的焊接问题，解决人工装配的痛点和难点，实现自动化生产。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种电动牙刷装配用设备，包括支撑台、转台、三电支架料臂、电池料臂、马达料臂、自动锁螺丝机、PCBA料臂、自动焊锡机、弯线臂架、柔性夹持机构、电源线束定型机构、下料臂架和出料平台，所述转台转动设于支撑台中心，所述出料平台设于支撑台侧壁，所述柔性夹持机构圆周阵列设于转台上，柔性夹持机构用于固定夹持电动牙刷机芯中的三电支架，转台使柔性夹持机构可以循环作业，所述三电支架料臂设于支撑台的边缘，三电支架料臂用于抓取三电支架到柔性夹持机构中，所述电池料臂靠近三电支架料臂设于支撑台边缘，电池料臂用于抓取电池并将其压装进三电支架内，所述马达料臂靠近电池料臂设于支撑台边缘，马达料臂用于抓取马达并将其压装进三电支架内，所述自动锁螺丝机靠近马达料臂设于支撑台边缘，自动锁螺丝机用于安装马达的固定螺丝，所述PCBA料臂靠近自动锁螺丝机设于支撑台边缘，PCBA料臂用于将PCBA板压装在三电支架上，所述下料臂架靠近三电支架料臂且远离电池料臂的一侧设于支撑台边缘上，下料臂架用于将装配后的三电支架转移至出料平台上，所述自动焊锡机靠近下料臂架设于出料平台上，自动焊锡机用于将马达上的电源线和PCBA焊点焊接，所述弯线臂架设于自动焊锡机对侧，弯线臂架用于弯折定型马达电源线，所述电源线束定型机构设于出料平台上，电源线束定型机构用于定型马达电源线将要弯折成的最终尺寸。

进一步地，为了应对马达与电池在三电支架不同侧安装的问题，所述柔性夹持机构包括放料载台、L型气缸定位板、升降柱、L型升降板、翻转电机、水平收缩电机、升降气缸和柔性分型虎钳组件，所述放料载台设于转台上，所述放料载台两侧内壁设有锥度坡，便于放置不同长度的三电支架，所述L型气缸定位板对称设于放料载台两侧，所述L型气缸定位板的底部滑动设于转台上壁，所述升降柱多组对称设于L型气缸定位板上壁边缘，所述L型升降板滑动设于升降柱上，所述升降气缸的底部设于L型气缸定位板上壁中心，所述升降气缸的伸缩端设于L型升降板的下壁，所述翻转电机设于L型升降板上，所述柔性分型虎钳组件设于翻转电机的输出端，所述柔性分型虎钳组件对称设于放料载台两侧上方，所述水平收缩电机的输出端设于L型气缸定位板的侧壁上，通过水平收缩电机的伸缩，两侧对称设置的柔性分型虎钳组件之间的间距对应产生变化，从而实现夹紧或放开三电支架，当三电支架需要翻转到另一侧压装马达时，升降气缸推动L型升降板升高，从而使翻转电机和柔性分型虎钳组件升高，翻转电机转动后，柔性分型虎钳组件旋转180度，从而使原三电支架的下侧翻转到上侧，避免与下方的放料载台干涉。

进一步地，为了能够夹持不同规格型号的三电支架，降低模具制造成本和管理成本，所述柔性分型虎钳组件包括推动块、一级弧型夹钳、二级弧型夹钳和三级弧型夹钳，所述推动块设于翻转电机的输出端，所述推动块的侧壁上设有圆弧沟槽，所述一级弧型夹钳转动设于圆弧沟槽内，所述二级弧型夹钳多组转动设于一级弧型夹钳的侧壁，所述三级弧型夹钳多组转动设于二级弧型夹钳的侧壁，三级弧型夹钳和二级弧型夹钳、二级弧型夹钳和一级弧型夹钳之间的转动连接方式与一级弧型夹钳和推动块之间的转动连接方式相同，每一级夹钳可以自由转动至贴合三电支架外形的不同角度，再通过水平收缩电机的推动、挤压，使贴合点将三电支架固定，传统分型虎钳多应用于夹持硬质物体，一般是夹持硬质金属加工件，为了解决传统分型虎钳的局限性，使其可以夹持具有一定柔软性的三电支架，避免三电支架产生挤压变形，所述三级弧型夹钳的非圆弧侧壁上下对称设有转柄，上下对称的所述转柄上均阵列设有防插支撑压条，所述防插支撑压条的中部设有铰接孔，所述防插支撑压条通过铰接孔与转柄铰接，所述防插支撑压条的直头一端设有拉簧，所述拉簧远离防插支撑压条的一端固定在三级弧型夹钳的非圆弧侧壁上，防插支撑压条的直头端始终被拉簧拉向三级弧型夹钳一侧，为了防止夹持时，夹紧工装插入三电支架的镂空格栅内，影响后续装配电机和电池，所述防插支撑压条的非直头端设有弧型钩柄，弧型钩柄的开口侧背离三电支架，在拉簧的作用下，上下对称的弧型钩柄的外侧壁始终将三电支架向中心挤压，使其固定，当压装电池或马达时，弧型钩柄的外侧壁能够起到支撑作用，同时拉簧又能够起到缓冲作用，防止三电支架受压变形。

进一步地，所述电源线束定型机构包括底板支架、前挡板、后挡板、间距调整转轴、间距调整电机、翻转绕线夹紧组件和弯折定位组件，所述底板支架设于出料平台上，所述前挡板滑动设于底板支架的一端，所述后挡板滑动设于底板支架远离前挡板的一端，所述间距调整转轴螺纹连接贯穿设于前挡板和后挡板的底部，所述间距调整电机设于间距调整转轴上，间距调整电机驱动间距调整转轴转动时，前挡板和后挡板之间的距离发生改变，所述翻转绕线夹紧组件的后端贯穿设于后挡板中部，所述翻转绕线夹紧组件的前端贯穿设于前挡板中部，翻转绕线夹紧组件将三电支架前后夹固后，带动三电支架转动，使马达上的电源线绕三电支架的外壁弯折，所述弯折定位组件设于翻转绕线夹紧组件上，弯折定位组件可以水平移动，以调整绕线的最佳位置。

进一步地，所述翻转绕线夹紧组件包括前回转电机、前夹盘、后回转电机、回转轴、后夹盘、第一板条、第二板条和支撑筋，所述前夹盘转动设于前挡板中部，所述前回转电机通过法兰设于前挡板的侧壁，所述前夹盘设于前回转电机的输出端，在前回转电机的作用下，前夹盘可相对前挡板转动，所述后回转电机设于后挡板中部侧壁，所述回转轴设于后回转电机的输出端，所述后夹盘设于回转轴上，后夹盘可相对后挡板转动，前夹盘和后夹盘的圆心等高，三电支架两端被前夹盘和后夹盘夹紧，并且三电支架可以跟随前夹盘和后夹盘转动，所述第一板条设于后夹盘和后挡板之间的回转轴上，所述第二板条设于第一板条和后夹盘之间的回转轴上，所述支撑筋对称设于回转轴两侧，所述支撑筋贯穿第一板条设于第二板条上，支撑筋起到稳固第一板条和第二板条的作用。

进一步地，所述弯折定位组件包括位移电机、位移转轴、滑块和线束弯型单元，所述位移电机对称设于第一板条侧壁上，所述位移转轴设于位移电机的输出端，所述滑块螺纹连接设于位移转轴上，滑块可沿着位移转轴水平移动位置，所述线束弯型单元滑动设于滑块上，线束弯型单元可沿着滑块上下移动，便于调整线束弯型单元到达三电支架上合适的高度和水平位置。

进一步地，为了可以弯折各种不同规格的马达的电源线，所述线束弯型单元包括第一挡杆、拦杆、第二挡杆、第三挡杆、重力杆、铰接块和连接杆，所述连接杆滑动设于滑块的侧壁上，所述第一挡杆垂直设于连接杆的顶端侧壁上，所述拦杆垂直于第一挡杆和连接杆设于第一挡杆远离连接杆的一端，所述第二挡杆平行于拦杆的方向滑动设于第一挡杆上，所述第三挡杆成对滑动设于第二挡杆的下壁，所述铰接块滑动设于第三挡杆远离拦杆一侧的侧壁内的凹槽里，所述铰接块上设有带孔法兰，所述重力杆铰接设于带孔法兰上，所述带孔法兰的下侧设有限位挡板，限位挡板使重力杆只能向着靠近第二挡杆的方向转动，当线束弯型单元转动180度后，重力杆在重力的作用下，向铰接块所在的凹槽内转动，从而方便电源线与线束弯型单元脱离，避免干涉；当电源线的末端被弯线臂架夹紧后， 弯线臂架向上移动，电源线受第一挡杆的阻拦，先向上弯折90度，然后前回转电机和后回转电机同时转动90度，在前夹盘和后夹盘的夹持作用下，三电支架跟随转动，电源线受到拦杆的作用，垂直于三电支架宽度方向弯折90度，此时弯线臂架会相应地下降一定距离以适应电源线转动和弯折带来的距离变化，前回转电机和后回转电机再次转动90度，电源线会再次垂直于三电支架宽度方向弯折90度，弯线臂架再次相应地下降一定距离，此时重力杆处于竖直状态，弯线臂架带着电源线水平方向右移一端距离，电源线受重力杆的阻拦作用会沿着三电支架长度方向弯折90度，然后前回转电机和后回转电机逆向转动90度，弯线臂架同步跟随着下降一定距离，电源线再次垂直于三电支架宽度方向弯折90度，此时电源线的弯型动作已全部完成，然后前回转电机和后回转电机再次逆向转动180度，使重力杆在重力作用下自然转动到第三挡杆侧壁内的凹槽中，此时，可以通过转动位移电机，通过滑块带动线束弯型单元从三电支架上脱离，电源线的末端触点已与PCBA上的焊点相重合，然后，采用相同的方法，对另一极的马达电源线进行弯折，使另一极的电源线的末端触点与PCBA上的对应触点重合即可

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、柔性分型虎钳组件可以适应不同外观形状的三电支架，实现自适应贴合三电支架夹持，无需根据不同型号的三电支架定制多种模具，同时，防插支撑压条通过拉簧与三级弧型夹钳连接，拉簧既可以对三电支架起到夹持作用，又起到缓冲保护作用，防止外力直接挤压三电支架，导致三电支架变形，影响后续压装电池和马达；

2、防插支撑压条上的弧型钩柄可以避免插入三电支架内的镂空格栅中，防止干涉装配电池和马达，同时，上下对称的弧型钩柄还可以将三电支架的底侧边角和上侧边角固定，防止压装时，三电支架脱落挤出；

3、当电池和马达在三电支架的不同侧时，通过翻转电机和升降气缸，可以使柔性分型虎钳组件升高后翻转，便于安装，同时又能够避免与放料载台干涉；

4、电源线束定型机构可以带动线束弯型单元和三电支架一起旋转，配合弯线臂架的移动，使马达的电源线在线束弯型单元弯折成特定的路线形状，使电源线的末端正好位于PCBA的焊点位置，然后配合自动焊锡机，实现自动弯折定位并焊接电源线的效果；

5、线束弯型单元的拦杆、第二挡杆、第三挡杆和重力杆均为滑动设置，可以调整其位置，便于针对不同规格PCBA板上的焊点位置进行相应调整，同时，重力杆与铰接块为铰接，限位挡板使重力杆只能向着靠近第二挡杆的方向转动，当电源线弯折到最后一段时，重力杆在重力的作用下，转动进入第三挡杆内的滑槽中，便于下一步，线束弯型单元从已经弯折成功的电源线内脱离，防止与电源线干涉。

附图说明

图1为本发明提出的一种电动牙刷装配用设备的结构示意图；

图2为柔性夹持机构的结构示意图；

图3为柔性夹持机构的状态图；

图4为放料载台的结构示意图；

图5为柔性分型虎钳组件的爆炸图；

图6为推动块的剖视图；

图7为三级弧型夹钳、拉簧和防插支撑压条的装配结构的爆炸图；

图8为三级弧型夹钳的结构示意图；

图9为防插支撑压条的结构示意图；

图10为电源线束定型机构的结构示意图；

图11为电源线束定型机构的状态图；

图12为线束弯型单元的非等比例结构图的局部爆炸图；

图13为图10中I部分的放大图；

图14为图12中II部分的放大图。

1、支撑台，2、转台，3、三电支架料臂，4、电池料臂，5、马达料臂，6、自动锁螺丝机，7、PCBA料臂，8、自动焊锡机，9、弯线臂架，10、柔性夹持机构，11、电源线束定型机构，12、放料载台，13、L型气缸定位板，14、升降柱，15、L型升降板，16、翻转电机，17、水平收缩电机，18、升降气缸，19、柔性分型虎钳组件，20、锥度坡，21、推动块，22、一级弧型夹钳，23、二级弧型夹钳，24、三级弧型夹钳，25、圆弧沟槽，26、拉簧，27、防插支撑压条，28、转柄，29、铰接孔，30、弧型钩柄，31、底板支架，32、前挡板，33、后挡板，34、间距调整转轴，35、间距调整电机，36、前回转电机，37、前夹盘，38、后回转电机，39、回转轴，40、后夹盘，41、第一板条，42、第二板条，43、支撑筋，44、位移电机，45、位移转轴，46、滑块，47、线束弯型单元，48、第一挡杆，49、拦杆，50、第二挡杆，51、第三挡杆，52、重力杆，53、铰接块，54、连接杆，55、带孔法兰，56、限位挡板，57、下料臂架，58、出料平台，59、翻转绕线夹紧组件，60、弯折定位组件。

在图12和图14中，a表示与电机正负电极连接的电源线，a的前端为b接触点，b与马达的电极端连接，a的末端为c接触点，c需要与PCBA上的焊点焊接在一起，a经线束弯型单元弯折成固定的形状和尺寸。

附图用来提供对本发明的进一步理解，且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提出的一种电动牙刷装配用设备，包括支撑台1、转台2、三电支架料臂3、电池料臂4、马达料臂5、自动锁螺丝机6、PCBA料臂7、自动焊锡机8、弯线臂架9、柔性夹持机构10、电源线束定型机构11、下料臂架57和出料平台58，转台2转动设于支撑台1中心，出料平台58设于支撑台1侧壁，柔性夹持机构10圆周阵列设于转台2上，柔性夹持机构10用于固定夹持电动牙刷机芯中的三电支架，转台2使柔性夹持机构10可以循环作业，三电支架料臂3设于支撑台1的边缘，三电支架料臂3用于抓取三电支架到柔性夹持机构10中，电池料臂4靠近三电支架料臂3设于支撑台1边缘，电池料臂4用于抓取电池并将其压装进三电支架内，马达料臂5靠近电池料臂4设于支撑台1边缘，马达料臂5用于抓取马达并将其压装进三电支架内，自动锁螺丝机6靠近马达料臂5设于支撑台1边缘，自动锁螺丝机6用于安装马达的固定螺丝，PCBA料臂7靠近自动锁螺丝机6设于支撑台1边缘，PCBA料臂7用于将PCBA板压装在三电支架上，下料臂架57靠近三电支架料臂3且远离电池料臂4的一侧设于支撑台1边缘上，下料臂架57用于将装配后的三电支架转移至出料平台58上，自动焊锡机8靠近下料臂架57设于出料平台58上，自动焊锡机8用于将马达上的电源线和PCBA焊点焊接，弯线臂架9设于自动焊锡机8对侧，弯线臂架9用于弯折定型马达电源线，电源线束定型机构11设于出料平台58上，电源线束定型机构11用于定型马达电源线将要弯折成的最终尺寸。

如图2-图4所示，为了应对马达与电池在三电支架不同侧安装的问题，柔性夹持机构10包括放料载台12、L型气缸定位板13、升降柱14、L型升降板15、翻转电机16、水平收缩电机17、升降气缸18和柔性分型虎钳组件19，放料载台12设于转台2上，放料载台12两侧内壁设有锥度坡20，便于放置不同长度的三电支架，L型气缸定位板13对称设于放料载台12两侧，L型气缸定位板13的底部滑动设于转台2上壁，升降柱14多组对称设于L型气缸定位板13上壁边缘，L型升降板15滑动设于升降柱14上，升降气缸18的底部设于L型气缸定位板13上壁中心，升降气缸18的伸缩端设于L型升降板15的下壁，翻转电机16设于L型升降板15上，柔性分型虎钳组件19设于翻转电机16的输出端，柔性分型虎钳组件19对称设于放料载台12两侧上方，水平收缩电机17的输出端设于L型气缸定位板13的侧壁上，通过水平收缩电机17的伸缩，两侧对称设置的柔性分型虎钳组件19之间的间距对应产生变化，从而实现夹紧或放开三电支架，当三电支架需要翻转到另一侧压装马达时，升降气缸18推动L型升降板15升高，从而使翻转电机16和柔性分型虎钳组件19升高，翻转电机16转动后，柔性分型虎钳组件19旋转180度，从而使原三电支架的下侧翻转到上侧，避免与下方的放料载台12干涉。

如图5-图9所示，为了能够夹持不同规格型号的三电支架，降低模具制造成本和管理成本，柔性分型虎钳组件19包括推动块21、一级弧型夹钳22、二级弧型夹钳23和三级弧型夹钳24，推动块21设于翻转电机16的输出端，推动块21的侧壁上设有圆弧沟槽25，一级弧型夹钳22转动设于圆弧沟槽25内，二级弧型夹钳23多组转动设于一级弧型夹钳22的侧壁，三级弧型夹钳24多组转动设于二级弧型夹钳23的侧壁，三级弧型夹钳24和二级弧型夹钳23、二级弧型夹钳23和一级弧型夹钳22之间的转动连接方式与一级弧型夹钳22和推动块21之间的转动连接方式相同，每一级夹钳可以自由转动至贴合三电支架外形的不同角度，再通过水平收缩电机17的推动、挤压，使贴合点将三电支架固定，传统分型虎钳多应用于夹持硬质物体，一般是夹持硬质金属加工件，为了解决传统分型虎钳的局限性，使其可以夹持具有一定柔软性的三电支架，避免三电支架产生挤压变形，三级弧型夹钳24的非圆弧侧壁上下对称设有转柄28，上下对称的转柄28上均阵列设有防插支撑压条27，防插支撑压条27的中部设有铰接孔29，防插支撑压条27通过铰接孔29与转柄28铰接，防插支撑压条27的直头一端设有拉簧26，拉簧26远离防插支撑压条27的一端固定在三级弧型夹钳24的非圆弧侧壁上，防插支撑压条27的直头端始终被拉簧26拉向三级弧型夹钳24一侧，为了防止夹持时，夹紧工装插入三电支架的镂空格栅内，影响后续装配电机和电池，防插支撑压条27的非直头端设有弧型钩柄30，弧型钩柄30的开口侧背离三电支架，在拉簧26的作用下，上下对称的弧型钩柄30的外侧壁始终将三电支架向中心挤压，使其固定，当压装电池或马达时，弧型钩柄30的外侧壁能够起到支撑作用，同时拉簧26又能够起到缓冲作用，防止三电支架受压变形。

如图10和图11所示，电源线束定型机构11包括底板支架31、前挡板32、后挡板33、间距调整转轴34、间距调整电机35、翻转绕线夹紧组件59和弯折定位组件60，底板支架31设于出料平台58上，前挡板32滑动设于底板支架31的一端，后挡板33滑动设于底板支架31远离前挡板32的一端，间距调整转轴34螺纹连接贯穿设于前挡板32和后挡板33的底部，间距调整电机35设于间距调整转轴34上，间距调整电机35驱动间距调整转轴34转动时，前挡板32和后挡板33之间的距离发生改变，翻转绕线夹紧组件59的后端贯穿设于后挡板33中部，翻转绕线夹紧组件59的前端贯穿设于前挡板32中部，翻转绕线夹紧组件59将三电支架前后夹固后，带动三电支架转动，使马达上的电源线绕三电支架的外壁弯折，弯折定位组件60设于翻转绕线夹紧组件59上，弯折定位组件60可以水平移动，以调整绕线的最佳位置。

如图10和图11所示，翻转绕线夹紧组件59包括前回转电机36、前夹盘37、后回转电机38、回转轴39、后夹盘40、第一板条41、第二板条42和支撑筋43，前夹盘37转动设于前挡板32中部，前回转电机36通过法兰设于前挡板32的侧壁，前夹盘37设于前回转电机36的输出端，在前回转电机36的作用下，前夹盘37可相对前挡板32转动，后回转电机38设于后挡板33中部侧壁，回转轴39设于后回转电机38的输出端，后夹盘40设于回转轴39上，后夹盘40可相对后挡板33转动，前夹盘37和后夹盘40的圆心等高，第一板条41设于后夹盘40和后挡板33之间的回转轴39上，三电支架两端被前夹盘37和后夹盘40夹紧，并且三电支架可以跟随前夹盘37和后夹盘40转动，第二板条42设于第一板条41和后夹盘40之间的回转轴39上，支撑筋43对称设于回转轴39两侧，支撑筋43贯穿第一板条41设于第二板条42上，支撑筋43起到稳固第一板条41和第二板条42的作用。

如图10和图13所示，弯折定位组件60包括位移电机44、位移转轴45、滑块46和线束弯型单元47，位移电机44对称设于第一板条41侧壁上，位移转轴45设于位移电机44的输出端，滑块46螺纹连接设于位移转轴45上，滑块46可沿着位移转轴45水平移动位置，线束弯型单元47滑动设于滑块46上，线束弯型单元47可沿着滑块46上下移动，便于调整线束弯型单元47到达三电支架上合适的高度和水平位置。

如图12和图14所示，为了可以弯折各种不同规格的马达的电源线，线束弯型单元47包括第一挡杆48、拦杆49、第二挡杆50、第三挡杆51、重力杆52、铰接块53和连接杆54，连接杆54滑动设于滑块46的侧壁上，第一挡杆48垂直设于连接杆54的顶端侧壁上，拦杆49垂直于第一挡杆48和连接杆54设于第一挡杆48远离连接杆54的一端，第二挡杆50平行于拦杆49的方向滑动设于第一挡杆48上，第三挡杆51成对滑动设于第二挡杆50的下壁，铰接块53滑动设于第三挡杆51远离拦杆49一侧的侧壁内的凹槽里，铰接块53上设有带孔法兰55，重力杆52铰接设于带孔法兰55上，带孔法兰55的下侧设有限位挡板56，限位挡板56使重力杆52只能向着靠近第二挡杆50的方向转动，当线束弯型单元47转动180度后，重力杆52在重力的作用下，向铰接块53所在的凹槽内转动，从而方便电源线与线束弯型单元47脱离，避免干涉。

具体工作时，三电支架料臂3抓取三电支架，然后将三电支架放置在放料载台12上，三电支架会根据自身长度，自适应地固定在锥度坡20的合适位置，然后，两侧的水平收缩电机17伸出，推动两侧的L型气缸定位板13在转台2上相对滑动，从而使两侧的柔性分型虎钳组件19相向移动，一级弧型夹钳22、二级弧型夹钳23和三级弧型夹钳24会根据三电支架的外形，自适应地转动至不同的角度，使各个三级弧型夹钳24从多个不同的点贴合在三电支架的外壁上，使其初步固定。

为了保持三电支架外观不变形，三级弧型夹钳24贴合在三电支架外壁后，防插支撑压条27底部凸出的弧型钩柄30优先与三电支架外壁底角处接触，在拉簧26的作用下，弧型钩柄30始终向三电支架的中心施加的压力，对三电支架提供支撑力和夹持力，当夹持力过大超出拉簧26的安全值时，弧型钩柄30会向远离三电支架的方向移动，从而使夹持间距缩小，降低夹持力，对三电支架的夹持起到缓冲保护作用，不会使三电支架产生变形。

三电支架完成夹持固定后，转台2转动到电池料臂4工作区域，电池料臂4抓取电池，并将电池压入三电支架对应区域，电池两端焊有镍片，通过镍片可以与PCBA板上的对应区域直接插接，然后再焊接镍片即可通电；电池压装完成后，转台2继续转动至马达料臂5区域，若马达安装在与电池的同一侧，则马达料臂5直接抓取马达压入三电支架内即可，若马达需要安装在与电池相反的一侧，则需要先启动升降气缸18，使柔性分型虎钳组件19升高，避免后续产生干涉，然后启动翻转电机16，使柔性分型虎钳组件19转动180度，此时，三电支架的下侧转动到上侧，然后再将马达压入三电支架内，马达的正负电极两端焊有电源线a，电源线a的前端触点b由线外自动焊接机焊接完成，无需在装配工序中单独对马达焊接前端触点b，当马达压装完成后，转台2转动至自动锁螺丝机6处，通过自动锁螺丝机6将马达固定。

然后，转台2继续转动，将三电支架转至PCBA料臂7处，安装PCBA时，可根据产品结构自行转动柔性分型虎钳组件19的方向，然后通过PCBA料臂7将PCBA压入三电支架的卡扣内，若是PCBA通过螺栓连接，可加装自动锁螺丝机6进行固定，PCBA卡入后，电池的镍片与PCBA对应区域插接重合。

当PCBA安装完成后，需要将马达的电源线a弯折并焊接，同时将电池镍片与PCBA焊接，三电支架压装完电池、马达和PCBA后，具有一定的强度，无需再通过柔性夹持机构10进行夹持作业，可直接通过下料臂架57将三电支架转移到电源线束定型机构11上，通过间距调整电机35调整前挡板32和后挡板33的间距，从而调整前夹盘37和后夹盘40之间的间距，使前夹盘37和后夹盘40将三电支架的首尾两端固定。

然后根据产品规格，启动位移电机44，将滑块46移动到相对三电支架水平方向上的合适位置上，根据产品规格和电源线a的尺寸，调整第二挡杆50、第三挡杆51和重力杆52的相应位置，使电源线a弯折后，电源线a的末端触点c正好位于PCBA的焊接触点位置。

然后，启动弯线臂架9，使弯线臂架9夹紧电源线a的末端触点c，当末端触点c被弯线臂架9夹紧后，弯线臂架9向上移动，电源线a受第一挡杆48的阻拦，先向上弯折90度，然后前回转电机36和后回转电机38同时转动90度，在前夹盘37和后夹盘40的夹持作用下，三电支架跟随转动，电源线a受到拦杆49的作用，垂直于三电支架宽度方向弯折90度，此时弯线臂架9会相应地下降一定距离以适应电源线a转动和弯折带来的距离变化，前回转电机36和后回转电机38再次转动90度，电源线a会再次垂直于三电支架宽度方向弯折90度，弯线臂架9再次相应地下降一定距离，此时重力杆52处于竖直状态，弯线臂架9带着电源线a水平方向右移一端距离，电源线a受重力杆52的阻拦作用会沿着三电支架长度方向弯折90度，然后前回转电机36和后回转电机38逆向转动90度，弯线臂架9同步跟随着下降一定距离，电源线a再次垂直于三电支架宽度方向弯折90度，此时电源线a的弯型动作已全部完成，然后前回转电机36和后回转电机38再次逆向转动180度，使重力杆52在重力作用下自然转动到第三挡杆51侧壁内的凹槽中，此时，可以通过转动位移电机44，通过滑块46带动线束弯型单元47从三电支架上脱离，电源线a的末端触点c已与PCBA上的焊点相重合，然后，采用相同的方法，对另一极的马达电源线a进行弯折，使另一极的电源线a的末端触点与PCBA上的对应触点重合即可。

此时，电池的镍片也与PCBA上的对应触点插接重合，可通过自动焊锡机8对马达和电池的焊接部进行焊接，整个电动牙刷机芯的装配和焊接工作全部完成。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动牙刷装配用设备，包括支撑台（1）和出料平台（58），其特征在于：还包括转台（2）、柔性夹持机构（10）和电源线束定型机构（11），所述转台（2）转动设于支撑台（1）中心，所述出料平台（58）设于支撑台（1）侧壁，所述柔性夹持机构（10）圆周阵列设于转台（2）上，所述电源线束定型机构（11）设于出料平台（58）上；

所述柔性夹持机构（10）包括放料载台（12）、L型气缸定位板（13）、升降柱（14）、L型升降板（15）、翻转电机（16）、水平收缩电机（17）升降气缸（18）和柔性分型虎钳组件（19），所述放料载台（12）设于转台（2）上，所述柔性分型虎钳组件（19）对称设于放料载台（12）的两侧上方，所述L型气缸定位板（13）对称设于放料载台（12）两侧，所述L型气缸定位板（13）的底部滑动设于转台（2）上壁，所述升降柱（14）多组对称设于L型气缸定位板（13）上壁边缘，所述L型升降板（15）滑动设于升降柱（14）上，所述升降气缸（18）的底部设于L型气缸定位板（13）上壁中心，所述升降气缸（18）的伸缩端设于L型升降板（15）的下壁，所述翻转电机（16）设于L型升降板（15）上，所述柔性分型虎钳组件（19）设于翻转电机（16）的输出端，所述水平收缩电机（17）的输出端设于L型气缸定位板（13）的侧壁上；

所述电源线束定型机构（11）包括底板支架（31）、前挡板（32）、后挡板（33）、翻转绕线夹紧组件（59）和弯折定位组件（60），所述底板支架（31）设于出料平台（58）上，所述前挡板（32）滑动设于底板支架（31）的一端，所述后挡板（33）滑动设于底板支架（31）远离前挡板（32）的一端，所述翻转绕线夹紧组件（59）的后端贯穿设于后挡板（33）中部，所述翻转绕线夹紧组件（59）的前端贯穿设于前挡板（32）中部，所述弯折定位组件（60）设于翻转绕线夹紧组件（59）上；

所述柔性分型虎钳组件（19）包括推动块（21）、一级弧型夹钳（22）、二级弧型夹钳（23）和三级弧型夹钳（24），所述推动块（21）设于翻转电机（16）的输出端，所述推动块（21）的侧壁上设有圆弧沟槽（25），所述一级弧型夹钳（22）转动设于圆弧沟槽（25）内，所述二级弧型夹钳（23）多组转动设于一级弧型夹钳（22）的侧壁，所述三级弧型夹钳（24）多组转动设于二级弧型夹钳（23）的侧壁，三级弧型夹钳（24）和二级弧型夹钳（23）、二级弧型夹钳（23）和一级弧型夹钳（22）之间的转动连接方式与一级弧型夹钳（22）和推动块（21）之间的转动连接方式相同；

所述三级弧型夹钳（24）的非圆弧侧壁上下对称设有转柄（28），上下对称的所述转柄（28）上均阵列设有防插支撑压条（27），所述防插支撑压条（27）的中部设有铰接孔（29），所述防插支撑压条（27）通过铰接孔（29）与转柄（28）铰接，所述防插支撑压条（27）的直头一端设有拉簧（26），所述拉簧（26）远离防插支撑压条（27）的一端固定在三级弧型夹钳（24）的非圆弧侧壁上，防插支撑压条（27）的直头端始终被拉簧（26）拉向三级弧型夹钳（24）一侧，所述防插支撑压条（27）的非直头端设有弧型钩柄（30），弧型钩柄（30）的开口侧背离三电支架；

所述翻转绕线夹紧组件（59）包括前回转电机（36）、前夹盘（37）、后回转电机（38）、回转轴（39）、后夹盘（40）、第一板条（41）、第二板条（42）和支撑筋（43），所述前夹盘（37）转动设于前挡板（32）中部，所述前回转电机（36）通过法兰设于前挡板（32）的侧壁，所述前夹盘（37）设于前回转电机（36）的输出端，所述后回转电机（38）设于后挡板（33）中部侧壁，所述回转轴（39）设于后回转电机（38）的输出端，所述后夹盘（40）设于回转轴（39）上，前夹盘（37）和后夹盘（40）的圆心等高，所述第一板条（41）设于后夹盘（40）和后挡板（33）之间的回转轴（39）上，所述第二板条（42）设于第一板条（41）和后夹盘（40）之间的回转轴（39）上，所述支撑筋（43）对称设于回转轴（39）两侧，所述支撑筋（43）贯穿第一板条（41）设于第二板条（42）上；

所述弯折定位组件（60）包括位移电机（44）、位移转轴（45）、滑块（46）和线束弯型单元（47），所述位移电机（44）对称设于第一板条（41）侧壁上，所述位移转轴（45）设于位移电机（44）的输出端，所述滑块（46）螺纹连接设于位移转轴（45）上，所述线束弯型单元（47）滑动设于滑块（46）上；

所述线束弯型单元（47）包括第一挡杆（48）、拦杆（49）、第二挡杆（50）、第三挡杆（51）、重力杆（52）、铰接块（53）和连接杆（54），所述连接杆（54）滑动设于滑块（46）的侧壁上，所述第一挡杆（48）垂直设于连接杆（54）的顶端侧壁上，所述拦杆（49）垂直于第一挡杆（48）和连接杆（54）设于第一挡杆（48）远离连接杆（54）的一端，所述第二挡杆（50）平行于拦杆（49）的方向滑动设于第一挡杆（48）上，所述第三挡杆（51）成对滑动设于第二挡杆（50）的下壁，所述铰接块（53）滑动设于第三挡杆（51）远离拦杆（49）一侧的侧壁内的凹槽里，所述铰接块（53）上设有带孔法兰（55），所述重力杆（52）铰接设于带孔法兰（55）上，所述带孔法兰（55）的下侧设有限位挡板（56）。

2.根据权利要求1所述的一种电动牙刷装配用设备，其特征在于：所述放料载台（12）两侧内壁设有锥度坡（20）。

3.根据权利要求2所述的一种电动牙刷装配用设备，其特征在于：所述电源线束定型机构（11）还包括间距调整转轴（34）和间距调整电机（35），所述间距调整转轴（34）螺纹连接贯穿设于前挡板（32）和后挡板（33）的底部，所述间距调整电机（35）设于间距调整转轴（34）上。

4.根据权利要求3所述的一种电动牙刷装配用设备，其特征在于：所述支撑台（1）上壁边缘设有三电支架料臂（3），所述支撑台（1）上壁边缘靠近三电支架料臂（3）一侧设有电池料臂（4），所述支撑台（1）上壁边缘靠近电池料臂（4）一侧设有马达料臂（5），所述支撑台（1）边缘靠近马达料臂（5）一侧设有自动锁螺丝机（6），所述支撑台（1）边缘靠近自动锁螺丝机（6）一侧设有PCBA料臂（7），所述支撑台（1）边缘上靠近三电支架料臂（3）且远离电池料臂（4）的一侧设有下料臂架（57），所述出料平台（58）上靠近下料臂架（57）一侧设有自动焊锡机（8），所述自动焊锡机（8）对侧设有弯线臂架（9）。