本發(fā)明涉及牙刷的自動化生產(chǎn)設備,更具體地說,涉及一種用于電動牙刷的自動化裝配設備。
背景技術:
牙刷作為日常生活用品,消耗量巨大。隨著生活水平的提升,電動牙刷也逐漸普及,電動牙刷作為機電一體化產(chǎn)品,結(jié)構復雜,零部件眾多,為實現(xiàn)電動牙刷的自動化生產(chǎn),需要相應的自動化裝備。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,在電動牙刷的自動化裝配生產(chǎn)中,將牙刷柄安裝于動態(tài)工裝上后,實現(xiàn)對牙刷柄的軸向定位和周向定位。本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,實現(xiàn)了牙刷柄的精確定位,實現(xiàn)了牙刷柄連接于動態(tài)工裝上后隨轉(zhuǎn)盤機構運動至不同的工位,并將牙刷柄調(diào)整到不同的姿態(tài)角度,有利于實現(xiàn)電動牙刷的自動裝配和檢測,提高電動牙刷的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
一種電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,包括:用于實現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)盤機構、用于安置所述轉(zhuǎn)盤機構的工作臺、均布于所述轉(zhuǎn)盤機構上的動態(tài)工裝、用于對所述轉(zhuǎn)盤機構提供輔助支撐的動態(tài)支撐機構、橫跨于所述轉(zhuǎn)盤機構上部的龍門支架、用于提供密封圈的半轉(zhuǎn)備料機構、用于裝配所述密封圈的密封圈安裝機構、用于將所述密封圈從所述半轉(zhuǎn)備料機構上抓取到所述密封圈安裝機構上的吸料機械手;所述轉(zhuǎn)盤機構包括大轉(zhuǎn)盤、分割器,所述大轉(zhuǎn)盤固連于所述分割器的輸出法蘭上;所述動態(tài)工裝固連于所述轉(zhuǎn)盤機構,所述密封圈安裝機構固連于所述工作臺,所述密封圈安裝機構和所述動態(tài)工裝相匹配;所述半轉(zhuǎn)備料機構位于所述密封圈安裝機構的下部,所述吸料機械手位于所述密封圈安裝機構和半轉(zhuǎn)備料機構之間;所述大轉(zhuǎn)盤上設置有:用于將牙刷柄連接到所述動態(tài)工裝上的上料工位、用于對所述牙刷柄實現(xiàn)周向定位的周向定位工位、用于對所述牙刷柄實現(xiàn)軸向定位的軸向定位工位、用于裝配所述密封圈的密封圈裝配工位;在所述工作臺上設置有和所述周向定位工位相匹配的周向定位機構,在所述工作臺上設置有和所述軸向定位工位相匹配的軸向定位機構,所述密封圈安裝機構位于所述密封圈裝配工位處。
優(yōu)選地,所述半轉(zhuǎn)備料機構包括:彈簧托盤、半轉(zhuǎn)盤、半轉(zhuǎn)軸、底座板、半轉(zhuǎn)氣缸、半轉(zhuǎn)齒輪、半轉(zhuǎn)齒條、導向軌道、脫料氣缸、脫料板、脫料軸、銷軸、小氣缸、擺臂桿,所述半轉(zhuǎn)盤上設置有備料孔,在所述備料孔內(nèi)部設置有用于安裝所述密封圈的所述彈簧托盤,所述半轉(zhuǎn)盤固連于所述半轉(zhuǎn)軸,所述半轉(zhuǎn)軸活動連接于所述底座板;在所述半轉(zhuǎn)軸的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪,所述半轉(zhuǎn)齒條通過所述導向?qū)к壔顒舆B接于所述底座板的下部,所述半轉(zhuǎn)齒條的一端活動連接于所述半轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿的末端,所述半轉(zhuǎn)氣缸的氣缸體固連于所述底座板的下部;所述脫料氣缸的氣缸體固連于所述底座板,所述脫料氣缸的活塞桿的末端固連有所述脫料板,在所述脫料板的末端通過所述銷軸活動連接有所述脫料軸;所述脫料軸的通過所述擺臂桿固連于所述小氣缸的活塞桿的末端,所述小氣缸的氣缸體固連于所述底座板的下部。
優(yōu)選地,所述密封圈安裝機構包括:用于移動所述密封圈的搬運機器人、用于支撐所述密封圈的回轉(zhuǎn)供料機構、用于對所述密封圈的裝配狀態(tài)進行檢測的移動式視覺檢測機構,所述回轉(zhuǎn)供料機構固連于所述工作臺,所述搬運機器人位于所述回轉(zhuǎn)供料機構的上部,所述移動式視覺檢測機構位于所述動態(tài)工裝的上部;所述搬運機器人包括:機器人支架、x軸手臂、y軸手臂、z軸手臂、真空式手腕,所述機器人支架固連于所述工作臺,所述x軸手臂固連于所述機器人支架,所述y軸手臂固連于所述x軸手臂,所述z軸手臂固連于所述y軸手臂,所述真空式手腕固連于所述z軸手臂的z軸滑臺上;所述真空式手腕包括:腕部電機、聯(lián)軸器、腕部支架、腕部吸盤、上軸承、回轉(zhuǎn)軸、真空通道、真空口,所述腕部支架固連于所述z軸滑臺,所述回轉(zhuǎn)軸通過所述上軸承活動連接于所述腕部支架,所述腕部電機的輸出軸通過所述聯(lián)軸器固連于所述回轉(zhuǎn)軸,所述腕部吸盤固連于所述回轉(zhuǎn)軸的下部,所述腕部吸盤和所述密封圈相匹配,所述回轉(zhuǎn)軸上設置有所述真空通道,所述腕部吸盤上設置有和所述真空通道相連通的所述真空口,所述真空通道連接至真空泵。
優(yōu)選地,所述回轉(zhuǎn)供料機構包括:底座板、下軸承、隨動托盤、隨動芯軸、光纖傳感器,所述底座板固連于是工作臺,所述隨動托盤通過所述下軸承活動連接于所述底座板,隨動芯軸固連于所述隨動托盤,所述光纖傳感器固連于所述底座板,所述隨動芯軸上設置有和所述光纖傳感器相匹配的缺口。
優(yōu)選地,所述動態(tài)工裝包括:夾具體、轉(zhuǎn)動式料臺、限位輪、齒輪、齒條、齒條導向塊、齒條滑臺、齒條復位彈簧、復位座、插銷塊、插銷復位彈簧,所述夾具體固連于所述大轉(zhuǎn)盤,所述轉(zhuǎn)動式料臺活動連接于所述夾具體,所述限位輪、齒輪成同軸布置,所述限位輪、齒輪都固連于所述轉(zhuǎn)動式料臺;所述插銷塊活動連接于所述夾具體,所述限位輪上設置有和所述插銷塊相匹配的一號缺口、二號缺口,所述插銷塊的下部設置有插銷復位彈簧;所述復位座固連所述大轉(zhuǎn)盤上,所述齒條滑臺活動連接于所述復位座,在所述齒條滑臺和復位座之間設置有齒條復位彈簧,所述齒條導向塊固連于所述夾具體,所述齒條活動連接于所述齒條導向塊,所述齒條的下部固連于所述齒條滑臺,所述齒輪和齒條相嚙合。
優(yōu)選地,所述周向定位機構包括:龍門式壓下機構、托盤機構,所述龍門式壓下機構位于所述動態(tài)工裝的上部,所述托盤機構位于所述龍門式壓下機構的下部;所述龍門式壓下機構包括:定位銷、定位氣缸、轉(zhuǎn)臺限位銷、下壓氣缸,所述龍門支架固連于所述工作臺,所述定位氣缸和下壓氣缸的氣缸體固連于所述龍門支架,所述定位銷固連于所述定位氣缸的活塞桿的末端,所述轉(zhuǎn)臺限位銷固連于所述下壓氣缸的活塞桿的末端;所述定位銷和所述牙刷柄的按鈕孔相匹配,所述轉(zhuǎn)臺限位銷和所述轉(zhuǎn)動式料臺相匹配;所述托盤機構包括:托盤、托盤氣缸,所述托盤氣缸的氣缸體固連于所述工作臺,所述托盤固連于所述托盤氣缸的活塞桿的末端,所述托盤和所述牙刷柄的外形相匹配。
優(yōu)選地,所述軸向定位機構包括:下拉板、下拉氣缸、水平推氣缸、端部頂桿氣缸、端部頂桿、托桿支架、齒條壓板、齒條壓板氣缸,所述水平推氣缸的氣缸體固連于所述工作臺,所述下拉氣缸的氣缸體固連于所述水平推氣缸的活塞桿的末端,所述下拉板固連于所述下拉氣缸的活塞桿的末端,所述下拉板和所述動態(tài)工作相匹配;所述托桿支架固連于所述工作臺,所述端部頂桿氣缸的氣缸體固連于所述托桿支架,所述端部頂桿固連于所述端部頂桿氣缸的末端;所述齒條壓板氣缸的氣缸體固連于所述龍門支架的下部,所述齒條壓板固連于所述齒條壓板氣缸的活塞桿的末端。
優(yōu)選地,所述吸料機械手包括:機械手底座、機械手水平滑臺、機械手豎直滑臺、機械手滑板、微調(diào)電機、同步帶機構、上下運動氣缸、花鍵套、花鍵軸、下吸盤、真空道口、吸附容腔,所述機械手水平滑臺固連于所述機械手底座,所述機械手豎直滑臺固連于所述機械手水平滑臺的滑臺上,所述機械手滑板活動連接于所述機械手豎直滑臺;所述機械手滑板固連有所述微調(diào)電機和上下運動氣缸的氣缸體,所述花鍵套通過軸承活動連接于所述機械手滑板,所述花鍵軸活動連接于所述花鍵套,所述花鍵軸的上端固連于所述上下運動氣缸的活塞桿的末端,所述下吸盤固連于所述花鍵軸的下端;所述微調(diào)電機的輸出軸和所述花鍵套通過所述同步帶機構實現(xiàn)活動連接。
優(yōu)選地,所述花鍵軸和所述花鍵套成同軸布置,所述花鍵軸位于所述花鍵套的軸心位置,所述花鍵軸可以沿所述花鍵套的軸向運動。
優(yōu)選地,所述動態(tài)支撐機構包括:石墨滑板、固定板、基座板,所述石墨滑板固連于所述大轉(zhuǎn)盤的下部,所述基座板固連于所述工作臺,所述固定板固連于所述基座板,所述石墨滑板和所述固定板相匹配;所述動態(tài)支撐機構均布于所述大轉(zhuǎn)盤的下部。
優(yōu)選地,所述移動式視覺檢測機構包括:視覺滑臺、工業(yè)相機,所述視覺滑臺固連于所述機器人支架,所述工業(yè)相機位于所述動態(tài)工裝的上部。
優(yōu)選地,所述視覺滑臺和所述y軸手臂相互平行。
優(yōu)選地,所述工業(yè)相機的分辨率是一千萬像素。
優(yōu)選地,所述齒輪的類型為斜齒輪,所述齒條的類型為斜齒條。
優(yōu)選地,所述腕部電機的類型為步進電機。
優(yōu)選地,所述上軸承的類型為角接觸球軸承,所述上軸承處于背靠背預緊安裝。
優(yōu)選地,所述x軸手臂和y軸手臂相互垂直;所述y軸手臂和z軸手臂相互垂直;所述x軸手臂和z軸手臂相互垂直。
優(yōu)選地,所述齒條復位彈簧處于受壓縮狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述插銷復位彈簧處于受壓縮狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述分割器的類型為凸輪分割器。
優(yōu)選地,所述動態(tài)工裝上設置有兩個所述轉(zhuǎn)動式料臺。
優(yōu)選地,所述固定板的材料為錫青銅等耐磨材料。
優(yōu)選地,在所述上料工位處,所述牙刷柄成水平角度連接到所述動態(tài)工裝上。
附圖說明
圖1、2是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的結(jié)構示意圖;
圖3是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的龍門式壓下機構的結(jié)構示意圖;
圖4是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的部分結(jié)構示意圖;
圖5、6、7、8、9是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的密封圈安裝機構和半轉(zhuǎn)備料機構的結(jié)構示意圖;
圖10、11是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的吸料機械手的結(jié)構示意圖;
圖12是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的搬運機器人的結(jié)構示意圖;
圖13、14、16是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的動態(tài)工裝的結(jié)構示意圖;
圖15是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的動態(tài)工裝在拆掉齒輪后的結(jié)構示意圖。
1工作臺、2轉(zhuǎn)盤機構、3上料工位、4周向定位工位、5軸向定位工位、6動態(tài)工裝、7動態(tài)支撐機構、8大轉(zhuǎn)盤、9分割器、10龍門式壓下機構、11夾具體、12轉(zhuǎn)動式料臺、13限位輪、14齒輪、15齒條、16齒條導向塊、17齒條滑臺、18齒條復位彈簧、19復位座、20插銷塊、21插銷復位彈簧、22一號缺口、23二號缺口、24牙刷柄、25定位銷、26定位氣缸、27按鈕孔、28托盤、29托盤氣缸、30轉(zhuǎn)臺限位氣缸、31下壓氣缸、32支架板、33石墨滑板、34固定板、35基座板、36下拉板、37下拉氣缸、38水平推氣缸、39端部頂桿氣缸、40端部頂桿、41托桿支架、42齒條壓板、43齒條壓板氣缸。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但不構成對本發(fā)明的任何限制,附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述,本發(fā)明提供了一種電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,在電動牙刷的自動化裝配生產(chǎn)中,將牙刷柄安裝于動態(tài)工裝上后,實現(xiàn)對牙刷柄的軸向定位和周向定位并實現(xiàn)密封圈的精密裝配。本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,實現(xiàn)了牙刷柄的精確定位,實現(xiàn)了牙刷柄連接于動態(tài)工裝上后隨轉(zhuǎn)盤機構運動至不同的工位,有利于實現(xiàn)電動牙刷的自動裝配和檢測,提高電動牙刷的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
圖1、2是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的結(jié)構示意圖,圖3是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的龍門式壓下機構的結(jié)構示意圖,圖4是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的部分結(jié)構示意圖,圖5、6、7、8、9是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的密封圈安裝機構和半轉(zhuǎn)備料機構的結(jié)構示意圖,圖10、11是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的吸料機械手的結(jié)構示意圖,圖12是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的搬運機器人的結(jié)構示意圖,圖13、14是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的動態(tài)工裝的結(jié)構示意圖,圖15是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線裝備的動態(tài)工裝在拆掉齒輪后的結(jié)構示意圖。
一種電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,包括:用于實現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)盤機構2、用于安置所述轉(zhuǎn)盤機構2的工作臺1、均布于所述轉(zhuǎn)盤機構2上的動態(tài)工裝6、用于對所述轉(zhuǎn)盤機構2提供輔助支撐的動態(tài)支撐機構7、橫跨于所述轉(zhuǎn)盤機構2上部的龍門支架44、用于提供密封圈72的半轉(zhuǎn)備料機構75、用于裝配所述密封圈72的密封圈安裝機構45、用于將所述密封圈72從所述半轉(zhuǎn)備料機構75上抓取到所述密封圈安裝機構45上的吸料機械手76;所述轉(zhuǎn)盤機構2包括大轉(zhuǎn)盤8、分割器9,所述大轉(zhuǎn)盤8固連于所述分割器9的輸出法蘭上;所述動態(tài)工裝6固連于所述轉(zhuǎn)盤機構2,所述密封圈安裝機構45固連于所述工作臺1,所述密封圈安裝機構45和所述動態(tài)工裝6相匹配;所述半轉(zhuǎn)備料機構75位于所述密封圈安裝機構45的下部,所述吸料機械手76位于所述密封圈安裝機構45和半轉(zhuǎn)備料機構75之間;所述大轉(zhuǎn)盤8上設置有:用于將牙刷柄24連接到所述動態(tài)工裝6上的上料工位3、用于對所述牙刷柄24實現(xiàn)周向定位的周向定位工位4、用于對所述牙刷柄24實現(xiàn)軸向定位的軸向定位工位5、用于裝配所述密封圈72的密封圈裝配工位;在所述工作臺1上設置有和所述周向定位工位4相匹配的周向定位機構,在所述工作臺1上設置有和所述軸向定位工位5相匹配的軸向定位機構,所述密封圈安裝機構45位于所述密封圈裝配工位處。
更具體地,所述半轉(zhuǎn)備料機構75包括:彈簧托盤77、半轉(zhuǎn)盤79、半轉(zhuǎn)軸80、底座板81、半轉(zhuǎn)氣缸82、半轉(zhuǎn)齒輪83、半轉(zhuǎn)齒條84、導向軌道85、脫料氣缸86、脫料板87、脫料軸88、銷軸89、小氣缸90、擺臂桿91,所述半轉(zhuǎn)盤79上設置有備料孔78,在所述備料孔78內(nèi)部設置有用于安裝所述密封圈72的所述彈簧托盤77,所述半轉(zhuǎn)盤79固連于所述半轉(zhuǎn)軸80,所述半轉(zhuǎn)軸80活動連接于所述底座板81;在所述半轉(zhuǎn)軸80的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪83,所述半轉(zhuǎn)齒條84通過所述導向?qū)к?5活動連接于所述底座板81的下部,所述半轉(zhuǎn)齒條84的一端活動連接于所述半轉(zhuǎn)氣缸82的活塞桿的末端,所述半轉(zhuǎn)氣缸82的氣缸體固連于所述底座板81的下部;所述脫料氣缸86的氣缸體固連于所述底座板81,所述脫料氣缸86的活塞桿的末端固連有所述脫料板87,在所述脫料板87的末端通過所述銷軸89活動連接有所述脫料軸88;所述脫料軸88的通過所述擺臂桿91固連于所述小氣缸90的活塞桿的末端,所述小氣缸90的氣缸體固連于所述底座板81的下部。
更具體地,所述密封圈安裝機構45包括:用于移動所述密封圈72的搬運機器人46、用于支撐所述密封圈72的回轉(zhuǎn)供料機構47、用于對所述密封圈72的裝配狀態(tài)進行檢測的移動式視覺檢測機構48,所述回轉(zhuǎn)供料機構47固連于所述工作臺1,所述搬運機器人46位于所述回轉(zhuǎn)供料機構47的上部,所述移動式視覺檢測機構48位于所述動態(tài)工裝6的上部;所述搬運機器人46包括:機器人支架49、x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52、真空式手腕53,所述機器人支架49固連于所述工作臺1,所述x軸手臂50固連于所述機器人支架49,所述y軸手臂51固連于所述x軸手臂50,所述z軸手臂52固連于所述y軸手臂51,所述真空式手腕53固連于所述z軸手臂52的z軸滑臺54上;所述真空式手腕53包括:腕部電機55、聯(lián)軸器56、腕部支架57、腕部吸盤58、上軸承59、回轉(zhuǎn)軸60、真空通道61、真空口62,所述腕部支架57固連于所述z軸滑臺54,所述回轉(zhuǎn)軸60通過所述上軸承59活動連接于所述腕部支架57,所述腕部電機55的輸出軸通過所述聯(lián)軸器56固連于所述回轉(zhuǎn)軸60,所述腕部吸盤58固連于所述回轉(zhuǎn)軸60的下部,所述腕部吸盤58和所述密封圈72相匹配,所述回轉(zhuǎn)軸60上設置有所述真空通道61,所述腕部吸盤58上設置有和所述真空通道61相連通的所述真空口62,所述真空通道61連接至真空泵。
更具體地,所述回轉(zhuǎn)供料機構47包括:底座板63、下軸承64、隨動托盤65、隨動芯軸66、光纖傳感器67,所述底座板63固連于是工作臺1,所述隨動托盤65通過所述下軸承64活動連接于所述底座板63,隨動芯軸66固連于所述隨動托盤65,所述光纖傳感器67固連于所述底座板63,所述隨動芯軸66上設置有和所述光纖傳感器67相匹配的缺口74。
更具體地,所述動態(tài)工裝6包括:夾具體11、轉(zhuǎn)動式料臺12、限位輪13、齒輪14、齒條15、齒條導向塊16、齒條滑臺17、齒條復位彈簧18、復位座19、插銷塊20、插銷復位彈簧21,所述夾具體11固連于所述大轉(zhuǎn)盤8,所述轉(zhuǎn)動式料臺12活動連接于所述夾具體11,所述限位輪13、齒輪14成同軸布置,所述限位輪13、齒輪14都固連于所述轉(zhuǎn)動式料臺12;所述插銷塊20活動連接于所述夾具體11,所述限位輪13上設置有和所述插銷塊20相匹配的一號缺口22、二號缺口23,所述插銷塊20的下部設置有插銷復位彈簧21;所述復位座19固連所述大轉(zhuǎn)盤8上,所述齒條滑臺17活動連接于所述復位座19,在所述齒條滑臺17和復位座19之間設置有齒條復位彈簧18,所述齒條導向塊16固連于所述夾具體11,所述齒條15活動連接于所述齒條導向塊16,所述齒條15的下部固連于所述齒條滑臺17,所述齒輪14和齒條15相嚙合。
更具體地,所述周向定位機構包括:龍門式壓下機構10、托盤機構,所述龍門式壓下機構10位于所述動態(tài)工裝6的上部,所述托盤機構位于所述龍門式壓下機構10的下部;所述龍門式壓下機構10包括:定位銷25、定位氣缸26、轉(zhuǎn)臺限位銷30、下壓氣缸31,所述龍門支架44固連于所述工作臺1,所述定位氣缸26和下壓氣缸31的氣缸體固連于所述龍門支架44,所述定位銷25固連于所述定位氣缸26的活塞桿的末端,所述轉(zhuǎn)臺限位銷30固連于所述下壓氣缸31的活塞桿的末端;所述定位銷25和所述牙刷柄24的按鈕孔27相匹配,所述轉(zhuǎn)臺限位銷30和所述轉(zhuǎn)動式料臺12相匹配;所述托盤機構包括:托盤28、托盤氣缸29,所述托盤氣缸29的氣缸體固連于所述工作臺1,所述托盤28固連于所述托盤氣缸29的活塞桿的末端,所述托盤28和所述牙刷柄24的外形相匹配。
更具體地,所述軸向定位機構包括:下拉板36、下拉氣缸37、水平推氣缸38、端部頂桿氣缸39、端部頂桿40、托桿支架41、齒條壓板42、齒條壓板氣缸43,所述水平推氣缸38的氣缸體固連于所述工作臺1,所述下拉氣缸37的氣缸體固連于所述水平推氣缸38的活塞桿的末端,所述下拉板36固連于所述下拉氣缸37的活塞桿的末端,所述下拉板36和所述動態(tài)工作6相匹配;所述托桿支架41固連于所述工作臺1,所述端部頂桿氣缸39的氣缸體固連于所述托桿支架41,所述端部頂桿40固連于所述端部頂桿氣缸39的末端;所述齒條壓板氣缸43的氣缸體固連于所述龍門支架44的下部,所述齒條壓板42固連于所述齒條壓板氣缸43的活塞桿的末端。
更具體地,所述吸料機械手76包括:機械手底座92、機械手水平滑臺93、機械手豎直滑臺94、機械手滑板95、微調(diào)電機96、同步帶機構97、上下運動氣缸98、花鍵套99、花鍵軸100、下吸盤101、真空道口102、吸附容腔103,所述機械手水平滑臺93固連于所述機械手底座92,所述機械手豎直滑臺94固連于所述機械手水平滑臺93的滑臺上,所述機械手滑板95活動連接于所述機械手豎直滑臺94;所述機械手滑板95固連有所述微調(diào)電機96和上下運動氣缸98的氣缸體,所述花鍵套99通過軸承活動連接于所述機械手滑板95,所述花鍵軸100活動連接于所述花鍵套99,所述花鍵軸100的上端固連于所述上下運動氣缸98的活塞桿的末端,所述下吸盤101固連于所述花鍵軸100的下端;所述微調(diào)電機96的輸出軸和所述花鍵套99通過所述同步帶機構97實現(xiàn)活動連接。
更具體地,所述花鍵軸100和所述花鍵套99成同軸布置,所述花鍵軸100位于所述花鍵套99的軸心位置,所述花鍵軸100可以沿所述花鍵套99的軸向運動。
更具體地,所述動態(tài)支撐機構7包括:石墨滑板33、固定板34、基座板35,所述石墨滑板33固連于所述大轉(zhuǎn)盤8的下部,所述基座板35固連于所述工作臺1,所述固定板34固連于所述基座板35,所述石墨滑板33和所述固定板34相匹配;所述動態(tài)支撐機構7均布于所述大轉(zhuǎn)盤8的下部。
更具體地,所述移動式視覺檢測機構48包括:視覺滑臺68、工業(yè)相機69,所述視覺滑臺68固連于所述機器人支架49,所述工業(yè)相機69位于所述動態(tài)工裝6的上部。
更具體地,所述視覺滑臺68和所述y軸手臂51相互平行。
更具體地,所述工業(yè)相機69的分辨率是一千萬像素。
更具體地,所述齒輪14的類型為斜齒輪,所述齒條15的類型為斜齒條。
更具體地,所述腕部電機55的類型為步進電機。
更具體地,所述上軸承59的類型為角接觸球軸承,所述上軸承59處于背靠背預緊安裝。
更具體地,所述x軸手臂50和y軸手臂51相互垂直;所述y軸手臂51和z軸手臂52相互垂直;所述x軸手臂50和z軸手臂52相互垂直。
更具體地,所述齒條復位彈簧18處于受壓縮狀態(tài)。
更具體地,所述插銷復位彈簧21處于受壓縮狀態(tài)。
更具體地,所述分割器9的類型為凸輪分割器。
更具體地,所述動態(tài)工裝6上設置有兩個所述轉(zhuǎn)動式料臺12。
更具體地,所述固定板34的材料為錫青銅等耐磨材料。
更具體地,在所述上料工位3處,所述牙刷柄24成水平角度連接到所述動態(tài)工裝6上。
以下結(jié)合圖1至15,進一步描述本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的工作原理和工作過程:
本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線,主要包括:轉(zhuǎn)盤機構2、工作臺1、動態(tài)工裝6、動態(tài)支撐機構7、龍門支架44、周向定位機構、軸向定位機構、半轉(zhuǎn)備料機構75、密封圈安裝機構45、吸料機械手76。在所述轉(zhuǎn)盤機構2上設置三個工位:用于將所述牙刷柄24連接到所述動態(tài)工裝6上的上料工位3、用于對所述牙刷柄24實現(xiàn)周向定位的周向定位工位4、用于對所述牙刷柄24實現(xiàn)軸向定位的軸向定位工位5。在所述工作臺1上設置有和所述周向定位工位4相匹配的周向定位機構,設置有和所述向定位工位5相匹配的軸向定位機構。在所述上料工位3處,所述牙刷柄24成水平角度連接到所述動態(tài)工裝6上;接著,所述轉(zhuǎn)盤機構2將所述動態(tài)工裝6轉(zhuǎn)動到所述周向定位工位4處,所述周向定位機構將所述牙刷柄24進行周向方向的校正,進一步提高定位精度;接著,所述轉(zhuǎn)盤機構2將所述動態(tài)工裝6轉(zhuǎn)動到所述軸向定位工位5處,所述軸向定位機構將所述牙刷柄24進行軸向方向的校正,進一步提高定位精度;接著所述動態(tài)工裝6將所述牙刷柄24轉(zhuǎn)動一定的角度,使所述牙刷柄24處于豎直狀態(tài)。通過周向定位和軸向定位的校正,可以綜合提高所述牙刷柄24在所述動態(tài)工裝6上的定位精度。所述動態(tài)工裝6可以精確調(diào)節(jié)所述牙刷柄24的姿態(tài)角度,以便于所述牙刷柄24的自動化加工工序。所述動態(tài)工裝6搭載于所述轉(zhuǎn)盤機構2上并運轉(zhuǎn)至所述密封圈安裝機構45的下部。所述半轉(zhuǎn)備料機構75用于將所述密封圈72傳遞至所述吸料機械手76的下部,所述吸料機械手76將所述密封圈72從所述半轉(zhuǎn)備料機構75上輸送至所述密封圈安裝機構45,所述搬運機器人46在所述回轉(zhuǎn)供料機構47的配合下實現(xiàn)對所述密封圈72的姿態(tài)的調(diào)節(jié),所述搬運機器人46將所述密封圈72裝配到牙刷柄24上。所述密封圈安裝機構45包括:搬運機器人46、回轉(zhuǎn)供料機構47、移動式視覺檢測機構48。所述密封圈72先放置于所述回轉(zhuǎn)供料機構47上等待所述搬運機器人46的吸取,所述搬運機器人46將所述密封圈72的角度調(diào)整到位后,從所述回轉(zhuǎn)供料機構47上將所述密封圈72抓取到所述密封圈安裝面70,以使所述密封圈安裝面70的凸緣71和所述密封圈72的凹緣73相匹配,所述移動式視覺檢測機構48用于對所述密封圈72的裝配質(zhì)量進行檢測,以確保達到可靠的裝配。
接下來描述所述密封圈安裝機構45和回轉(zhuǎn)供料機構47的工作過程和工作原理:
所述回轉(zhuǎn)供料機構47固連于所述工作臺1,所述密封圈72套于所述回轉(zhuǎn)供料機構47上,所述搬運機器人46位于所述回轉(zhuǎn)供料機構47的上部,所述搬運機器人46的所述真空式手腕53接觸到位于所述回轉(zhuǎn)供料機構47上的密封圈72,所述真空式手腕53驅(qū)動所述密封圈72轉(zhuǎn)動,直到所述密封圈72調(diào)整到預定的角度,接著所述真空式手腕53吸附住所述密封圈72,將所述密封圈72安裝于所述密封圈安裝面70,所述移動式視覺檢測機構48位于所述動態(tài)工裝6的上部。
所述x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52都可以做直線運動,所述x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52成兩兩垂直的姿態(tài)布置,所述真空式手腕53固連于所述z軸手臂52,因此所述搬運機器人46具備四個自由度。
所述腕部支架57固連于所述z軸滑臺54,所述回轉(zhuǎn)軸60通過所述上軸承59活動連接于所述腕部支架57,所述腕部電機55的輸出軸通過所述聯(lián)軸器56固連于所述回轉(zhuǎn)軸60,所述腕部電機55可以驅(qū)動所述回轉(zhuǎn)軸60做轉(zhuǎn)動。所述腕部吸盤58固連于所述回轉(zhuǎn)軸60的下部,所述腕部吸盤58和所述密封圈72相匹配。所述回轉(zhuǎn)軸60上設置有所述真空通道61,所述腕部吸盤58上設置有和所述真空通道61相連通的所述真空口62,所述真空通道61連接至真空泵。所述腕部吸盤58的下部設置有和所述密封圈72相匹配的外形輪廓。所述腕部吸盤58壓于所述密封圈72后,所述真空口62通過負壓作用于所述密封圈72,使所述密封圈72吸附于所述腕部吸盤58上,所述腕部電機55可以驅(qū)動所述密封圈72進行轉(zhuǎn)動。
所述底座板63固連于是工作臺1,所述光纖傳感器67固連于所述底座板63,所述隨動芯軸66固連于所述隨動托盤65,所述隨動芯軸66上設置有和所述光纖傳感器67相匹配的缺口74。所述光纖傳感器67對著所述缺口74進行照射,并對采集的光電信號進行分析。所述搬運機器人46驅(qū)動所述密封圈72轉(zhuǎn)動,當所述缺口74和凹緣73匹配后構成一個完整的圓形缺口,所述光纖傳感器67照射到該圓形缺口,所述光纖傳感器67通過對光電信號的采集可以感知到所述缺口74和凹緣73已經(jīng)處于匹配狀態(tài)。接著所述搬運機器人46吸附住所述密封圈72,再將所述密封圈72裝配于所述密封圈安裝面70上。由于所述密封圈72已經(jīng)經(jīng)過校正,使得所述凸緣71和凹緣73處于匹配的姿態(tài),從而達到精密裝配。
最后由所述移動式視覺檢測機構48對所述密封圈72的裝配質(zhì)量進行檢測,以保證裝配質(zhì)量。
接下來描述所述半轉(zhuǎn)備料機構的工作過程和工作原理:
所述半轉(zhuǎn)備料機構75位于所述搬運機器人46的下部。所述半轉(zhuǎn)盤79上設置有備料孔78,可以通過人工的方式將所述密封圈72放置于所述備料孔78中,接著所述半轉(zhuǎn)盤79轉(zhuǎn)動一百八十度將所述密封圈72運動至所述腕部吸盤58的下部。所述彈簧托盤77用于托住所述密封圈72,防止所述密封圈72從所述備料孔78中掉落。當所述吸附機械手76在抓取所述密封圈72的時候,所述彈簧托盤77還可以對所述密封圈72提供柔性支撐,防止所述吸附機械手76壓壞所述密封圈72。
所述半轉(zhuǎn)盤79固連于所述半轉(zhuǎn)軸80,在所述半轉(zhuǎn)軸80的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪83,所述半轉(zhuǎn)齒條84和半轉(zhuǎn)齒輪83相匹配。所述半轉(zhuǎn)氣缸82用于驅(qū)動所述半轉(zhuǎn)齒條84發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動,所述半轉(zhuǎn)盤79在所述半轉(zhuǎn)氣缸82的控制下發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動。
所述脫料氣缸86的氣缸體固連于所述底座板81,所述脫料氣缸86的活塞桿的末端固連有所述脫料板87,在所述脫料板87的末端通過所述銷軸89活動連接有所述脫料軸88。所述脫料氣缸86的活塞桿伸出,使所述脫料軸88可以將所述密封圈72從所述備料孔78中脫離。接著所述吸附機械手76將所述密封圈72吸走到所述回轉(zhuǎn)供料機構47上。所述脫料軸88的通過所述擺臂桿91固連于所述小氣缸90的活塞桿的末端,所述小氣缸90的氣缸體固連于所述底座板81的下部。所述小氣缸90可以驅(qū)動所述脫料軸88發(fā)生一定角度的擺動,從而使所述脫料軸88將所述密封圈72更容易地從所述備料孔78中發(fā)生脫離。
接下來描述所述吸料機械手的工作過程和工作原理:
所述機械手豎直滑臺94固連于所述機械手水平滑臺93的滑臺上,所述機械手滑板95活動連接于所述機械手豎直滑臺94。所述機械手水平滑臺93用于驅(qū)動所述機械手滑板95發(fā)生水平方向的運動,所述機械手豎直滑臺94用于驅(qū)動所述機械手滑板95發(fā)生豎直方向的運動。所述花鍵套99通過軸承活動連接于所述機械手滑板95,所述微調(diào)電機96的輸出軸和所述花鍵套99通過所述同步帶機構97實現(xiàn)活動連接,所述微調(diào)電機96通過所述同步帶機構97驅(qū)動所述花鍵套99、花鍵軸100和下吸盤101發(fā)生轉(zhuǎn)動,從而對調(diào)整所述密封圈72的角度。所述花鍵軸100活動連接于所述花鍵套99,所述花鍵軸100的上端固連于所述上下運動氣缸98的活塞桿的末端,所述下吸盤101固連于所述花鍵軸100的下端。所述花鍵軸100和所述花鍵套99成同軸布置,所述花鍵軸100位于所述花鍵套99的軸心位置,所述花鍵軸100可以沿所述花鍵套99的軸向運動。所述上下運動氣缸98的活塞桿伸出,驅(qū)動所述下吸盤101下降,使所述下吸盤接觸到所述密封圈72。
接下來描述所述動態(tài)工裝6的工作過程和工作原理:
所述動態(tài)工裝6用于承載所述牙刷柄24,將所述牙刷柄24移動到各個工位,并將所述牙刷柄24調(diào)整個所需要的姿態(tài)角度。所述夾具體11固連于所述大轉(zhuǎn)盤8,所述轉(zhuǎn)動式料臺12活動連接于所述夾具體11,所述限位輪13、齒輪14成同軸布置,所述限位輪13、齒輪14都固連于所述轉(zhuǎn)動式料臺12,所述齒輪14可以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動式料臺12轉(zhuǎn)動。所述齒條導向塊16固連于所述夾具體11,所述齒條15活動連接于所述齒條導向塊16,所述齒條15的下部固連于所述齒條滑臺17,所述齒輪14和齒條15相嚙合。所述插銷塊20活動連接于所述夾具體11,所述限位輪13上設置有和所述插銷塊20相匹配的一號缺口22、二號缺口23,所述插銷塊20的下部設置有插銷復位彈簧21。
所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的推動下,具有向所述限位輪13運動的趨勢。如果所述插銷塊20插入到所述一號缺口22,則所述轉(zhuǎn)動式料臺12處于鎖定的狀態(tài),并且所述牙刷柄24處于水平姿態(tài);如果所述插銷塊20插入到所述二號缺口23中,則所述轉(zhuǎn)動式料臺12處于鎖定的狀態(tài),并且所述牙刷柄24處于豎直姿態(tài);如果所述插銷塊20脫離所述一號缺口22和所述二號缺口23,則所述轉(zhuǎn)動式料臺12具有自由轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。
所述水平推氣缸38的氣缸體固連于所述工作臺1,所述下拉氣缸37的氣缸體固連于所述水平推氣缸38的活塞桿的末端,所述下拉板36固連于所述下拉氣缸37的活塞桿的末端。所述水平推氣缸38的活塞桿伸出,所述下拉氣缸37的活塞桿縮回,使所述插銷塊20脫離所述一號缺口22,則所述轉(zhuǎn)動式料臺12具有自由轉(zhuǎn)動的機會。接著,所述齒條壓板氣缸43的活塞桿伸出,所述齒條壓板42驅(qū)動所述齒條15下降;同時,所述水平推氣缸38、下拉氣缸37運動,使所述下拉板36脫離所述插銷塊20。接著,所述齒條15驅(qū)動所述齒輪14轉(zhuǎn)動,所述齒輪14驅(qū)動所述限位輪13、轉(zhuǎn)動式料臺12轉(zhuǎn)動,直到所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的驅(qū)動下自動地插入到所述二號缺口23中。接著,所述轉(zhuǎn)動式料臺12處于鎖定的狀態(tài),并且所述牙刷柄24處于豎直姿態(tài)。從而實現(xiàn)對所述牙刷柄24姿態(tài)角度的變換。
同理,如果需要將所述牙刷柄24從豎直的姿態(tài)角度轉(zhuǎn)變?yōu)樗降淖藨B(tài)角度。需要將所述插銷塊20脫離所述限位輪13,所述齒條15在所述齒條復位彈簧18的推動下自動上移,所述齒條15驅(qū)動所述齒輪14轉(zhuǎn)動,所述齒輪14驅(qū)動所述限位輪13、轉(zhuǎn)動式料臺12轉(zhuǎn)動。當所述限位輪13轉(zhuǎn)動一定的角度后,施加在所述插銷塊20上的外力取消。接著,所述限位輪13繼續(xù)轉(zhuǎn)動直到所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的驅(qū)動下自動地插入到所述一號缺口22,則所述轉(zhuǎn)動式料臺12處于鎖定的狀態(tài),并且所述牙刷柄24處于水平姿態(tài)。
最后,應當指出,以上實施例僅是本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線較有代表性的例子。顯然,本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線不限于上述實施例,還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均應認為屬于本發(fā)明電動牙刷的智能化生產(chǎn)線的保護范圍。