一种牙刷植毛机的送料系统的制作方法
【专利摘要】一种牙刷植毛机的送料系统。涉及牙刷制造领域。送料系统包括沿X向依次连接的输送带系统、分离上料系统、转向翻转系统和抓取转运系统；输送带系统包括沿X向运动的输送带、输送带驱动装置、输送带机架和沿Z向设置的进料仓；分离上料系统包括上料系统、分离系统和一对侧挡板，一对所述侧挡板固定连接、且均平行于ZX平面；转向翻转系统包括机架、行走系统、转向系统和翻转系统；抓取转运系统包括沿Z向设置的支架、沿Y向设置的横梁、转运系统和抓取系统；送料系统还包括控制系统。从整体上看，可实现单支送入植毛机，同时有效的保证了牙刷的刷柄的位置、刷柄的正反以及刷头的朝向的统一，进而有效的保证了植毛机的植毛效果及植毛速率的目的。
【专利说明】一种牙刷植毛机的送料系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及牙刷制造领域，尤其涉及对牙刷的植毛机的送料系统提出的改进。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，对口腔卫生的要求也越来越高，这使得牙刷在人们日常生活中的地位也显得越来越高。我国是目前牙刷产量最大的国家，同样也是牙刷需求量最大的国家，在如此巨大的需求下，传统的牙刷生产工艺的生产效率已无法满足目前对牙刷的高需求量。因此，越来越多的全自动和半自动牙刷加工机械(如植毛机、成型机以及注胶机等)开始大量的投入使用。其中，在牙刷的刷柄成型后送入植毛机的过程中还需人工进行转运和放置，其放置效率低、转运速度慢，极大的影响了牙刷的植毛效率。
[0003]对此，国家局于2013年5月8日公布了一份名为“牙刷植毛送料设备”、申请号为“201310038050.4”的文献，该案主要由牙刷分离机、抖刷机、机械手和电气控制系统构成。其在使用时，通过牙刷分离机将多个牙刷单一分离排出，再通过抖刷机将牙刷定位于标准位置，最后通过机械手进行抓取转运。
[0004]然而，由于植毛机的植毛位置通常固定不变，因此，在刷柄送入时，刷柄的位置、刷柄的正反以及刷头的朝向均需完全一致。该案中仅提出对刷柄的位置进行控制，并未提及上述的其他两个问题，也未给出解决上述其他两个问题的技术方案。因此，该案在使用时极易出现刷毛无法植入的现象，带来了极大的原料浪费，并大幅地降低了成品率和加工效果。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上问题，`提供了一种结构精巧、使用方便，对牙刷的刷柄的位置、刷柄的正反以及刷头的朝向进行有效地、精准地调控的牙刷植毛机的送料系统。
[0006]本发明的技术方案是:所述牙刷包括刷头、刷颈和刷柄；所述送料系统包括沿X向依次连接的输送带系统、分离上料系统、转向翻转系统和抓取转运系统；
所述输送带系统包括沿X向运动的输送带、输送带驱动装置、输送带机架和沿Z向设置的进料仓；所述输送带连接在所述输送带机架顶部、且与所述输送带驱动装置连接，所述输送带驱动装置连接在所述输送带机架内、且位于所述输送带下方，所述进料仓固定连接在所述输送带机架的顶部、且位于所述输送带上方；
所述分离上料系统包括上料系统、分离系统和一对侧挡板，一对所述侧挡板固定连接、且均平行于ZX平面；
所述上料系统包括上料定板、上料动板和上料驱动装置，所述上料定板固定连接在一对所述侧挡板之间、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，所述上料动板与所述上料定板平行、且与所述上料定板的一侧表面贴合，所述上料驱动装置连接在所述上料动板的下方，通过所述上料驱动装置驱动所述上料动板作上下往复直线运动；
所述分离系统包括若干分离定板、若干分离动板和分离驱动装置；若干所述分离定板固定连接在一对所述侧挡板之间，若干所述分离定板位于所述上料定板远离所述上料动板的一侧、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，若干所述分离定板的顶缘的高度自上料定板所在位置的一侧依次等量上升、且相邻分离定板之间的间距等于分离动板的厚度，所述分离动板的厚度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；若干所述分离动板容置在若干所述分离定板之间，所述分离驱动装置连接在若干所述分离动板的下方，通过所述分离驱动装置驱动若干所述分离动板在相邻分离定板之间作上下往复直线运动；
所述转向翻转系统包括机架、彳丁走系统、转向系统和翻转系统；
所述行走系统包括一对沿X向设置的固定板、一对沿X向设置的活动板和至少一个行走驱动装置，一对所述固定板连接在所述机架内、且固定板上开设有若干用于容置牙刷的容置槽一，所述容置槽一的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；所述行走驱动装置连接在机架上、且位于所述固定板下方，一对所述活动板连接在所述行走驱动装置顶部、且位于一对所述固定板之间，所述活动板上开设有若干用于容置牙刷的容置槽二，所述容置槽二的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；通过行走驱动装置驱动一对活动板在各自所在的ZX平面上作回转送进运动；
所述转向系统沿X向依次包括刷头朝向检测装置和转向装置；
所述刷头朝向检测装置包括检测钳、压簧、钳座、接近开关和钳座驱动装置，所述钳座驱动装置连接在一对所述固定板的上方，所述钳座连接在所述钳座驱动装置上、且在钳座驱动装置的驱动下作Z向的往复运动；所述钳座上开设有滑孔，所述检测钳的钳口朝下、且穿设在所述滑孔中，所述检测钳的顶端伸出所述滑孔、且其顶端设有限位环，所述压簧套接所述检测钳、且位于所述钳口的顶面和所述滑孔的底面之间；所述接近开关固定连接在所述钳座上，所述接近开关与所述检测钳位于同一 ZY平面上、且位于限位环的斜上方；
所述转向装置包括转向台、旋转驱动装置和升降驱动装置，所述转向台的顶面上开设有刷柄容置槽，所述升降驱动装置连接在机架底部，所述旋转驱动装置连接在升降驱动装置顶部，所述转向台连接在所述旋转驱动装置的顶部、且位于一对所述活动板之间；使得转向台在升降驱动装置的驱动下作Z向往复运动、且在旋转驱动装置的驱动下在XY平面上作旋转运动；
所述翻转系统沿X向依次包括刷柄正反检测装置和翻转装置；
所述刷柄正反检测装置包括位于所述一对活动板上方的光电开关，所述光电开关连接在机架上；
所述翻转装置包括翻转台和翻转驱动装置，一所述固定板上开设有与所述翻转台适配的弧形的容置槽三，所述翻转台容置在所述容置槽三中、且翻转台上开设有与XY平面平行的卡槽，所述卡槽的底面的Z向高度<所述固定板的顶面的Z向高度；所述翻转驱动装置连接在机架和翻转台之间，使得所述翻转台在翻转驱动装置的驱动下在ZX平面上作旋转运动；
所述抓取转运系统包括沿Z向设置的支架、沿Y向设置的横梁、转运系统和抓取系统，所述横梁固定连接在所述支架顶端，所述横梁上设有沿Y向设置的导轨；
所述转运系统包括Y向驱动装置、Z向驱动装置和活动座，所述活动座上开设有与导轨适配的导槽，所述Y向驱动装置连接在所述横梁上、且用于驱动所述活动座作Y向往复运动；所述Z向驱动装置连接在所述活动座上、且用于驱动所述抓取系统作Z向往复运动； 所述抓取系统包括至少一对夹钳和至少一个X向驱动装置，所述X向驱动装置连接在所述Z向驱动装置底部，一对所述夹钳连接在所述X向驱动装置底部、且在X向驱动装置的驱动下作X向往复运动；
所述送料系统还包括控制系统，所述控制系统连通所述输送带驱动装置、上料驱动装置、分离驱动装置、行走驱动装置、钳座驱动装置、接近开关、旋转驱动装置、升降驱动装置、光电开关、翻转驱动装置、Y向驱动装置、Z向驱动装置和X向驱动装置。
[0007]所述行走系统中的行走驱动装置包括沿Z向设置的竖直驱动装置和沿X向设置的水平驱动装置，所述竖直驱动装置连接在所述机架底部，所述水平驱动装置连接在所述竖直驱动装置的顶部和一对所述活动板的底部之间，通过所述竖直驱动装置驱动一对所述活动板作Z向运动、且通过所述水平驱动装置驱动一对所述活动板作X向运动，使得一对活动板在所述竖直驱动装置和水平驱动装置的驱动下作上升、前进、下降、后退的回转送进运动；
所述竖直驱动装置和水平驱动装置均连通所述控制系统。
[0008]所述行走系统中的行走驱动装置包括驱动轮、转轴、撑架和轮驱动装置，所述撑架沿Z向设置、且固定连接在机架内，所述转轴沿Y向设置、且转轴的两端均固定连接在撑架上，所述驱动轮套接所述转轴、且与所述转轴同轴心，所述驱动轮位于一对所述活动板之间，一对所述活动板分别铰接在驱动轮的两端面的边缘；所述轮驱动装置连接在机架上、且与所述驱动轮连接，通过轮驱动装置驱动所述驱动轮绕转轴旋转，并带动一对所述活动板沿圆周作回转送进运动；
所述轮驱动装置连通所述控制系统。
[0009]所述转向系统还包括压紧装置；
所述压紧装置包括压块、压杆、顶座和弹簧，所述顶座连接在所述机架上、且位于所述转向台上方的对应位置，所述压杆沿Z向设置、且穿设在所述顶座内，所述压块固定连接在所述压杆底端，所述压杆的顶端伸出所述顶座的顶面、且压杆的顶端设有凸环，所述弹簧空套所述压杆、且位于压块的顶面和顶座的底面之间；
所述转向装置的转向台的顶面上开设有与所述刷柄容置槽连通的压块容置槽，所述压块容置槽与所述压块适配。
[0010]所述翻转系统还包括夹紧装置；
所述夹紧装置包括夹紧板和夹紧驱动装置，所述夹紧驱动装置连接在所述机架上，所述夹紧板连接在所述夹紧驱动装置上、且在所述夹紧驱动装置的驱动下作Y向往复运动；所述夹紧板位于一对所述固定板之外、且与所述卡槽的高度一致，靠近所述夹紧板一侧的固定板上开设有与夹紧板适配的容置槽四；
所述夹紧驱动装置连通所述控制系统。
[0011]所述分离上料系统还包括对齐系统，所述对齐系统包括挡板、挡板驱动装置、对齐角板、角板驱动装置和固定座，所述固定座位于顶层所述分离定板的上方、且固定座固定连接在一对所述挡板之间；
所述对齐角板沿ZX平面设置、且对齐角板的底面与顶层所述分离定板的顶面贴合，所述角板驱动装置连接在所述固定座上、且与所述对齐角板连接，通过所述角板驱动装置驱动所述对齐角板作Y向的往复运动； 所述挡板位于顶层所述分离定板远离所述上料系统的一侧、且通过挡板驱动装置连接在所述固定座上，使得所述挡板在挡板驱动装置的驱动下作上下直线往复运动；
所述挡板驱动装置和角板驱动装置均连通所述控制系统。
[0012]所述转向翻转系统靠近所述分离上料系统的一端设有进料控制系统，所述进料控制系统包括至少一档杆和至少一档杆驱动装置，所述档杆驱动装置沿Z向设置，且连接在机架中部，所述档杆驱动装置的Y向位置位于一对所述活动板之间、且其X向位置位于所述固定板上紧邻所述分离上料系统的两容置槽一之间，所述档杆连接在档杆驱动装置的顶端，通过所述档杆驱动装置驱动所述档杆沿Z向上下运动；
所述档杆驱动装置连通所述控制系统。
[0013]所述转向翻转系统靠近所述抓取转运系统的一端设有出料检测系统，所述出料检测系统包括位于一对活动板之间的感应检测器和光电检测器，所述感应检测器和所述光电检测器均固定连接在机架上；
所述感应检测器和光电检测器均连通所述控制系统。
[0014]本发明沿物料行走方向依次由“实现大批量、快速、稳定的运输物料的输送带系统”、“使得大批量的物料相互分离、仅单支出料、出料时保证各牙刷均相互平行的分离上料系统”、“在运输的同时先统一刷头的朝向再统一刷柄的正反的转向翻转系统”、“实现高效、稳定的对物料抓取并转运至植毛机中的抓取转运系统”构成。其整体结构稳定，加工效率闻。
[0015]本发明中的行走系统通过“回转送进运动”可沿物料前进方向将上一个容置槽一中容置的物料转运至下一个容置槽一中，对单个物料实现稳定的“逐级传输”。其运输方式稳定，同时在运输时可确保一个容置槽一种仅容置一个物料、且所有容置槽一种的物料均沿Y向设置。本发明中的转向系统可有效确保物料长度方向的朝向均保持一致，而翻转系统则可有效确保物料顶面的正反均保持一致。从而，使得本发明以全自动的机械设备代替了传统的人工操作，在有效保证位置精度(物料长度方向的朝向、物料顶面的正反均与二次加工设备中的固定位置对应)的同时，大幅的提升了整体的加工效率。
[0016]从整体上看，使得大批量牙刷在经本案的送料之后，可实现单支送入植毛机，同时有效的保证了牙刷的刷柄的位置、刷柄的正反以及刷头的朝向的统一，进而有效的保证了植毛机的植毛效果及植毛速率的目的；再结合前一道工序中的成型机或注胶机的出料系统，可有效实现全自动的系统加工，大幅提高了加工效率和加工效果，此类全自动的加工系统由于可全程免人工操作，也实现了无菌无污染的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图，
图2是图1的俯视图；
图3是本发明中输送带系统的结构示意图，
图4是本发明中输送带系统的立体图；
图5是本发明中分离上料系统的结构示意图，
图6是图5的左视图，
图7是图5的俯视图， 图8是图6的A-A向剖视图，
图9是本发明中分离上料系统的立体图一，
图10是本发明中分离上料系统的立体图二 ；
图11是本发明中转向翻转系统的结构示意图，
图12是图11的俯视图，
图13是本发明中转向翻转系统的立体图一，
图14是本发明中转向翻转系统的立体图二 ；
图15是本发明中行走驱动装置的第一种实施例的结构示意图，
图16是图15的俯视图，
图17是本发明中行走驱动装置的第一种实施例的立体图，
图18是本发明中行走驱动装置的第二种实施例的结构示意图，
图19是图18的俯视图；
图20是本发明中转向装置的立体图；
图21是本发明中压紧装置的结构示意图，
图22是本发明中压紧装置的立体图；
图23是本发明中刷头朝向检测装置的结构示意图，
图24是本发明中刷头朝向检测装置的立体图；
图25是本发明中翻转装置的结构示意图，
图26是本发明中翻转装置的立体图；
图27是本发明中夹紧装置的结构示意图，
图28是本发明中夹紧装置的结构示意图；
图29是本发明中抓取转运系统的结构示意图，
图30是图29的左视图，
图31是本发明中抓取转运系统的立体图；
图32是本发明中抓取系统的结构示意图，
图33是本发明中抓取系统的立体图；
图中I是输送带系统，11是输送带，12是输送带驱动装置，13是输送带机架，14是进料
仓；
2是分离上料系统，21是上料系统，211是上料定板，212是上料动板，213是上料驱动装置，22是分离系统，221分离定板，222是分离动板，223是分离驱动装置，23是侧挡板，24是对齐系统，241是挡板，242是挡板驱动装置，243是对齐角板，244是角板驱动装置，245是固定座；
3是转向翻转系统，31是机架；
32是行走系统，321是固定板，3210是容置槽一，322是活动板，3220是容置槽二，323是行走驱动装置，3231是竖直驱动装置，3232是水平驱动装置，3233是驱动轮，3234是转轴；
33是转向系统，331是刷头朝向检测装置，3311是检测钳，33110是限位环，3312是压簧，3313是钳座，3314是接近开关，3315是钳座驱动装置，332是转向装置，3321是转向台，33211是刷柄容置槽，33212是压块容置槽，3322是旋转驱动装置，3323是升降驱动装置，333是压紧装置，3331是压块，3332是压杆，33320是凸环，3333是顶座，3334是弹簧；
34是翻转系统，341是刷柄正反检测装置，3411是光电开关，342是翻转装置，3421是翻转台，34210是卡槽，3422是翻转驱动装置，343是夹紧装置，3431是夹紧板，3432是夹紧驱动装置；
35是进料控制系统，351是档杆，352是档杆驱动装置；
36是出料检测系统，361是感应检测器，362是光电检测器；
4是抓取转运系统，41是支架，42是横梁，420是导轨，43是转运系统，431是Y向驱动装置，432是Z向驱动装置，433是活动座，44是抓取系统；441是夹钳，442是X向驱动装置。
【具体实施方式】
[0018]本发明如图1-33所示，所述牙刷包括刷头、刷颈和刷柄；所述送料系统包括沿X向依次连接的输送带系统1、分离上料系统2、转向翻转系统3和抓取转运系统4。
[0019]所述输送带系统I包括平行于XY平面沿X向运动的的输送带11、输送带驱动装置12、输送带机架13和沿Z向设置的进料仓14 ;所述输送带11连接在所述输送带机架13顶部、且与所述输送带驱动装置12连接，所述输送带驱动装置12连接在所述输送带机架13内、且位于所述输送带11下方，所述进料仓14固定连接在所述输送带机架13的顶部、且位于所述输送带11上方；当有大批量物料进入进料仓14时，水平(即平行于XY平面)送料的输送带11可有效实现大批量、快速、稳定的运输物料的目的。
[0020]所述分离上料系统2包括上料系统21、分离系统22和一对侧挡板23，一对所述侧挡板23固定连接、且均平行于ZX平面；
所述上料系统21包括上料定板211、上料动板212和上料驱动装置213，所述上料定板211固定连接在一对所述侧挡板23之间、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，所述上料动板212与所述上料定板211平行、且与所述上料定板211的一侧表面贴合，所述上料驱动装置213连接在所述上料动板212的下方,通过所述上料驱动装置213驱动所述上料动板212作上下往复直线运动；通过上料动板212可将有输送带11送入的大批量牙刷以推送的方式转换为小批量的送料；同时，由于上料动板212和上料定板211均与ZY平面呈1° ^80°的夹角，使得牙刷在上料定板211的顶面上转运时始终具有向下位移的趋势，并可使该小批量牙刷均相互平行(均沿Y向)；
所述分离系统22包括若干分离定板221、若干分离动板222和分离驱动装置223 ;若干所述分离定板221固定连接在一对所述侧挡板23之间，若干所述分离定板221位于所述上料定板211远离所述上料动板212的一侧、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，若干所述分离定板221的顶缘的高度自上料定板211所在位置的一侧依次等量上升、且相邻分离定板之间的间距等于分离动板的厚度，所述分离动板222的厚度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；若干所述分离动板222容置在若干所述分离定板221之间，所述分离驱动装置223连接在若干所述分离动板222的下方，通过所述分离驱动装置223驱动若干所述分离动板222在相邻分离定板221之间作上下往复直线运动；若干分离动板222的同步的上下运动可有效的将下一层分离定板221的顶面上容置的牙刷提升到上一层分离定板221的顶面上来，在这样的“逐级提升”的过程中，由于分离动板222的顶面上仅能容置单支牙刷(分离动板222的厚度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度)，因此，可在进一步确保各刷柄保持平行的同时，实现对上料定板211顶面上的小批量牙刷的单支分离，有效的确保了分离系统22出料时仅为单支出料。
[0021]所述转向翻转系统3包括机架31、行走系统32、转向系统33和翻转系统34。
[0022]所述行走系统32包括一对沿X向设置的固定板321、一对沿X向设置的活动板322和至少一个行走驱动装置323，一对所述固定板321连接在所述机架31内、且固定板321上开设有若干用于容置牙刷的容置槽一 3210，所述容置槽一 3210的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；所述行走驱动装置323连接在机架31上、且位于所述固定板321下方，一对所述活动板322连接在所述行走驱动装置323顶部、且位于一对所述固定板321之间，所述活动板322上开设有若干用于容置牙刷的容置槽二 3220，所述容置槽二 3220的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；通过行走驱动装置323驱动一对活动板322在各自所在的ZX平面上作回转送进运动；通过此类“回转送进运动”可沿物料前进方向将上一个容置槽一 3210中容置的牙刷转运至下一个容置槽一 3210中，对单支牙刷实现稳定的“逐级传输”。同时，回转送进运动可在一方面有效地确保刷柄“平躺”在容置槽一或二中；在另一方面，给后续的“转向”、“翻转”工序留出了足够的加工空间。
[0023]所述转向系统33沿X向依次包括刷头朝向检测装置331和转向装置332 ；
所述刷头朝向检测装置331包括检测钳3311、压簧3312、钳座3313、接近开关3314和钳座驱动装置3315，所述钳座驱动装置3315连接在位于一对所述固定板321的上方的机架31的顶梁上，所述钳座3313连接在所述钳座驱动装置3315上、且在钳座驱动装置3315的驱动下作Z向的往复运动；所述钳座3313上开设有滑孔，所述检测钳3311的钳口朝下、且穿设在所述滑孔中，所述检测钳3311的顶端伸出所述滑孔、且其顶端设有限位环33110，所述压簧3312套接所述检测钳3311、且位于所述钳口的顶面和所述滑孔的底面之间；所述接近开关3314固定连接在所述钳座3313上，所述接近开关3314与所述检测钳3311位于同一ZY平面上、且位于限位环33110的斜上方；使用时，可根据植毛机的设置方位先确定刷头朝向，再对钳座驱动装置3315的Y向位置进行调整，使其位于刷颈的上方，并根据当前加工批次的牙刷的加工规格选择一钳口与刷颈尺寸适配的检测钳3311 ;这样，当有牙刷经行走系统32送至检测钳3311下方时，通过钳座驱动装置3315驱动检测钳3311下行对刷头的朝向进行判断；若刷头朝向正确，则刷颈可容置与钳口之中；若刷头朝向错误，则刷柄将挡住检测钳3311，并压迫压簧3312，使得检测钳3311上行，从而使得限位环33110触发接近开关3314，并将信号传递至控制系统；
所述转向装置332包括转向台3321、旋转驱动装置3322和升降驱动装置3323，所述转向台3321的顶面上开设有刷柄容置槽33211，所述升降驱动装置3323连接在机架31底部，所述旋转驱动装置3322连接在升降驱动装置3323顶部，所述转向台3321连接在所述旋转驱动装置3322的顶部、且位于一对所述活动板322之间；使得转向台3321在升降驱动装置3323的驱动下作Z向往复运动、且在旋转驱动装置3322的驱动下在XY平面上作旋转运动；当控制系统收到接近开关3314的信号后，记忆刷头朝向错误的牙刷，并当其运动至转向台3321上方时，先开启升降驱动装置3323驱动转向台3321沿Z向上升，使得牙刷提升至容置槽一 3210上方，再开启旋转驱动装置3322，使得牙刷在XY平面上旋转180°，最后通过升降驱动装置3323驱动转向台3321沿Z向下行，使得牙刷回到容置槽一 3210中。这样，通过转向系统33即可有效的确保牙刷的刷头朝向均保持一致，且与植毛机的设置方位对应。[0024]所述翻转系统34沿X向依次包括刷柄正反检测装置341和翻转装置342 ；
所述刷柄正反检测装置341包括位于所述一对活动板322上方的光电开关3411，所述光电开关3411通过连接臂可拆卸的连接在机架上；由于刷柄的正、反面的形状通常不一致，从而同一检测点的正、反面高度通常也不一致；因此，使用时，可先根据植毛机的位置信息确定牙刷的哪一面朝上，再根据当前加工批次的牙刷的表面形状及尺寸，设定光电开关3411的规定距离；开启后，若刷柄正反面朝向正确，则光电开关不触发；若刷柄正反面朝向错误，则光电开关触发，并将信号发送至控制系统； 所述翻转装置342包括翻转台3421和翻转驱动装置3422，一所述固定板321上开设有与所述翻转台3421适配的弧形的容置槽三，所述翻转台3421容置在所述容置槽三中、且翻转台3421上开设有与XY平面平行的卡槽34210，所述卡槽34210的底面的Z向高度≤所述固定板321的顶面的Z向高度；所述翻转驱动装置3422连接在机架31和翻转台3421之间，使得所述翻转台3421在翻转驱动装置3422的驱动下在ZX平面上作旋转运动；当控制系统收到光电开关3411的信号后，对反面朝上的牙刷进行记忆，并当其运动至卡槽中时，开启翻转驱动装置3422，使得翻转台3421在ZX平面上旋转180°，这样，即可有效的确保牙刷的正反均保持一致。
[0025]所述抓取转运系统4包括沿Z向设置的支架41、沿Y向设置的横梁42、转运系统43和抓取系统44，所述横梁42固定连接在所述支架41顶端，所述横梁42上设有沿Y向设置的导轨420 ；
所述转运系统43包括Y向驱动装置431、Z向驱动装置432和活动座433，所述活动座433上开设有与导轨420适配的导槽，所述Y向驱动装置431连接在所述横梁42上、且用于驱动所述活动座433作Y向往复运动；所述Z向驱动装置432连接在所述活动座433上、且用于驱动所述抓取系统44作Z向往复运动；
所述抓取系统44包括至少一对夹钳441和至少一个X向驱动装置442，所述X向驱动装置442连接在所述Z向驱动装置432底部，一对所述夹钳441连接在所述X向驱动装置442底部、且在X向驱动装置442的驱动下作X向往复运动；在抓取转运系统4中，先通过X向驱动装置442驱动其对应的一对夹钳441完成抓取，再通过Y向驱动装置431和Z向驱动装置432完成转运，从而在不改变刷头朝向和刷柄正反的前提下，将牙刷放入植毛机中进行植毛。其结构稳定，工作效率高。
[0026]所述送料系统还包括控制系统，所述控制系统连通所述输送带驱动装置12、上料驱动装置213、分离驱动装置223、行走驱动装置323、钳座驱动装置3315、接近开关3314、旋转驱动装置3322、升降驱动装置3323、光电开关3411、翻转驱动装置3422、Y向驱动装置431、Z向驱动装置432和X向驱动装置442。通过控制系统对整套送料系统的工作动作进行调控，以实现全自动加工的效果。其中输送带驱动装置、上料驱动装置、分离驱动装置、钳座驱动装置、升降驱动装置、Y向驱动装置、Z向驱动装置、X向驱动装置均可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置，其中的旋转驱动装置和翻转驱动装置可为伺服电机、定时电机等形式的旋转驱动装置。
[0027]下面针对行走驱动装置，以两种实施例作为代表性说明:
实施例一:
所述行走系统32中的行走驱动装置323包括沿Z向设置的竖直驱动装置3231 (可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)和沿X向设置的水平驱动装置3232 (可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)，所述竖直驱动装置3231连接在所述机架31底部，所述水平驱动装置3232连接在所述竖直驱动装置3231的顶部和一对所述活动板322的底部之间，通过所述竖直驱动装置3231驱动一对所述活动板322作Z向运动、且通过所述水平驱动装置3232驱动一对所述活动板322作X向运动，使得一对活动板322在所述竖直驱动装置3231和水平驱动装置3232的驱动下作上升、前进、下降、后退的回转送进运动；这样，即可有效的沿物料前进方向将上一个容置槽一中容置的牙刷转运至下一个容置槽一中，其转运方式稳定、闻效；具体的说:
I)、上升:通过竖直驱动装置驱动一对活动板上行，使得牙刷从容置槽一中离开，并进入容置槽二 ；2)、前进:通过水平驱动装置驱动一对活动板在X向上沿物料前进方向前进，前进距离为相邻容置槽一的间距；3)、下降:通过竖直驱动装置驱动一对活动板下行，使得牙刷落入容置槽一种，并与容置槽二分离；4)、后退:通过水平驱动装置驱动一对活动板后退复位。
[0028]所述竖直驱动装置3231和水平驱动装置3232均连通所述控制系统。
[0029]实施例二:
所述行走系统32中的行走驱动装置323包括驱动轮3233、转轴3234、撑架和轮驱动装置(可为伺服电机、定时电机等形式的旋转驱动装置)，所述撑架沿Z向设置、且固定连接在机架内，所述转轴沿Y向设置、且转轴3234的两端均固定连接在撑架上，所述驱动轮3233套接所述转轴3234、且与所述转轴3234同轴心，所述驱动轮3233位于一对所述活动板322之间，一对所述活动板322分别铰接在驱动轮3233的两端面的边缘；所述轮驱动装置连接在机架31上、且与所述驱动轮3233连接，通过轮驱动装置驱动所述驱动轮3233绕转轴3234旋转，并带动一对所述活动板322沿圆周作回转送进运动；这样，即可有效的沿物料前进方向将上一个容置槽一中容置的牙刷转运至下一个容置槽一中，其转运方式稳定、高效；具体的说:在该实施例中可通过轮驱动装置控制一对活动板以圆周运动的形式进行回转送进运动。
[0030]所述轮驱动装置连通所述控制系统。
[0031]所述转向系统33还包括压紧装置333 ；
所述压紧装置333包括压块3331、压杆3332、顶座3333和弹簧3334，所述顶座3333连接在所述机架31上、且位于所述转向台3321上方的对应位置，所述压杆3332沿Z向设置、且穿设在所述顶座3333内，所述压块3331固定连接在所述压杆3332底端，所述压杆3332的顶端伸出所述顶座3333的顶面、且压杆3332的顶端设有凸环33320，所述弹簧3334空套所述压杆3332、且位于压块3332的顶面和顶座的底面之间；
所述转向装置332的转向台3321的顶面上开设有与所述刷柄容置槽33211连通的压块容置槽33212，所述压块容置槽33212与所述压块3331适配。可在刷头朝向错误，需进行转向时，在转向台上升后，由压块压住牙刷，以防止其发生窜动；同时，由于在压块的顶面和顶座的底面之间增设了弹簧，从而以“柔性压紧”的方式，避免了牙刷的损坏。
[0032]所述翻转系统34还包括夹紧装置343 ；
所述夹紧装置343包括夹紧板3431和夹紧驱动装置3432(可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)，所述夹紧驱动装置3432连接在所述机架31上，所述夹紧板3431连接在所述夹紧驱动装置3432上、且在所述夹紧驱动装置3432的驱动下作Y向往复运动；所述夹紧板3431位于一对所述固定板321之外、且与所述卡槽34210的高度一致，靠近所述夹紧板3431 一侧的固定板321上开设有与夹紧板3421适配的容置槽四；可在刷柄正反朝向错误时，牙刷进入卡槽中后，通过夹紧驱动装置驱动夹紧板于翻转台的另一侧推动牙刷，使得牙刷在翻转时容置在卡槽与夹紧板之间，避免其在翻转时产生窜动。同时，也是对牙刷的Y向位置进行进一步的统一。
[0033]所述夹紧驱动装置3432连通所述控制系统。
[0034]所述分离上料系统2还包括对齐系统24，所述对齐系统24包括挡板241、挡板驱动装置242 (可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)、对齐角板243、角板驱动装置244(可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)和固定座245，所述固定座245位于顶层所述分离定板221的上方、且固定座245固定连接在一对所述挡板24之间；
所述对齐角板243沿ZX平面设置、且对齐角板243的底面与顶层所述分离定板221的顶面贴合，所述角板驱动装置244连接在所述固定座245上、且与所述对齐角板243连接，通过所述角板驱动装置244驱动所述对齐角板243作Y向的往复运动；
所述24挡板位于顶层所述分离定板221远离所述上料系统21的一侧、且通过挡板驱动装置242连接在所述固定座245上，使得所述挡板241在挡板驱动装置242的驱动下作上下直线往复运动；
使用时，可先驱动挡板下行，以挡住即将下落的牙刷，在通过角板驱动装置驱动对齐角板沿Y向运动，使得牙刷远离对齐角板的一端抵在侧挡板上，从而完成对“待出料”的牙刷的位置的统一。
[0035]所述挡板驱动装置242和角板驱动装置244均连通所述控制系统。
[0036]所述转向翻转系统3靠近所述分离上料系统2的一端设有进料控制系统35，所述进料控制系统35包括至少一档杆351和至少一档杆驱动装置352 (可为气缸、液压缸等形式的直线驱动装置)，所述档杆驱动装置352沿Z向设置，且连接在机架31中部，所述档杆驱动装置352的Y向位置位于一对所述活动板322之间、且其X向位置位于所述固定板321上紧邻所述分离上料系统2的两容置槽一 3210之间，所述档杆351连接在档杆驱动装置352的顶端，通过所述档杆驱动装置352驱动所述档杆351沿Z向上下运动；这样，可在进料时开启档杆驱动装置，使得档杆沿Z向上升，从而避免牙刷落入“非第一个”容置槽中。
[0037]所述档杆驱动装置352连通所述控制系统。通过控制系统可完成有效的统筹调控，以行走驱动装置的实施例一为例，可在活动板上升的同时落下档杆，并于活动板下降的同时升起档杆；具有准确度高、稳定性好的特点。
[0038]所述转向翻转系统3靠近所述抓取转运系统4的一端设有出料检测系统36，所述出料检测系统36包括位于一对活动板322之间的感应检测器361和光电检测器362，所述感应检测器361和所述光电检测器362均固定连接在机架31上；通过感应检测器确定是否有牙刷需要出料，通过光电检测器判断刷柄正反的朝向是否正确。
[0039]所述感应检测器361和光电检测器362均连通所述控制系统。
【权利要求】
1.一种牙刷植毛机的送料系统，所述牙刷包括刷头、刷颈和刷柄；其特征在于，所述送料系统包括沿X向依次连接的输送带系统、分离上料系统、转向翻转系统和抓取转运系统；所述输送带系统包括沿X向运动的输送带、输送带驱动装置、输送带机架和沿Z向设置的进料仓；所述输送带连接在所述输送带机架顶部、且与所述输送带驱动装置连接，所述输送带驱动装置连接在所述输送带机架内、且位于所述输送带下方，所述进料仓固定连接在所述输送带机架的顶部、且位于所述输送带上方； 所述分离上料系统包括上料系统、分离系统和一对侧挡板，一对所述侧挡板固定连接、且均平行于ZX平面； 所述上料系统包括上料定板、上料动板和上料驱动装置，所述上料定板固定连接在一对所述侧挡板之间、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，所述上料动板与所述上料定板平行、且与所述上料定板的一侧表面贴合，所述上料驱动装置连接在所述上料动板的下方，通过所述上料驱动装置驱动所述上料动板作上下往复直线运动； 所述分离系统包括若干分离定板、若干分离动板和分离驱动装置；若干所述分离定板固定连接在一对所述侧挡板之间，若干所述分离定板位于所述上料定板远离所述上料动板的一侧、且与ZY平面呈1° ^80°夹角，若干所述分离定板的顶缘的高度自上料定板所在位置的一侧依次等量上升、且相邻分离定板之间的间距等于分离动板的厚度，所述分离动板的厚度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；若干所述分离动板容置在若干所述分离定板之间，所述分离驱动装置连接在若干所述分离动板的下方，通过所述分离驱动装置驱动若干所述分离动板在相邻分离定板之间作上下往复直线运动； 所述转向翻转系统包括机架、彳丁走系统、转向系统和翻转系统； 所述行走系统包括一对沿X向设置的固定板、一对沿X向设置的活动板和至少一个行走驱动装置，一对所述固定板连接在所述机架内、且固定板上开设有若干用于容置牙刷的容置槽一，所述容置槽一的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；所述行走驱动装置连接在机架上、且位于所述固定板下方，一对所述活动板连接在所述行走驱动装置顶部、且位于一对所述固定板之间，所述活动板上开设有若干用于容置牙刷的容置槽二，所述容置槽二的宽度大于一根刷柄的宽度且小于两根刷柄的宽度；通过行走驱动装置驱动一对活动板在各自所在的ZX平面上作回转送进运动； 所述转向系统沿X向依次包括刷头朝向检测装置和转向装置； 所述刷头朝向检测装置包括检测钳、压簧、钳座、接近开关和钳座驱动装置，所述钳座驱动装置连接在一对所述固定板的上方，所述钳座连接在所述钳座驱动装置上、且在钳座驱动装置的驱动下作Z向的往复运动；所述钳座上开设有滑孔，所述检测钳的钳口朝下、且穿设在所述滑孔中，所述检测钳的顶端伸出所述滑孔、且其顶端设有限位环，所述压簧套接所述检测钳、且位于所述钳口的顶面和所述滑孔的底面之间；所述接近开关固定连接在所述钳座上，所述接近开关与所述检测钳位于同一 ZY平面上、且位于限位环的斜上方； 所述转向装置包括转向台、旋转驱动装置和升降驱动装置，所述转向台的顶面上开设有刷柄容置槽，所述升降驱动装置连接在机架底部，所述旋转驱动装置连接在升降驱动装置顶部，所述转向台连接在所述旋转驱动装置的顶部、且位于一对所述活动板之间；使得转向台在升降驱动装置的驱动下作Z向往复运动、且在旋转驱动装置的驱动下在XY平面上作旋转运动；所述翻转系统沿X向依次包括刷柄正反检测装置和翻转装置； 所述刷柄正反检测装置包括位于所述一对活动板上方的光电开关，所述光电开关连接在机架上； 所述翻转装置包括翻转台和翻转驱动装置，一所述固定板上开设有与所述翻转台适配的弧形的容置槽三，所述翻转台容置在所述容置槽三中、且翻转台上开设有与XY平面平行的卡槽，所述卡槽的底面的Z向高度<所述固定板的顶面的Z向高度；所述翻转驱动装置连接在机架和翻转台之间，使得所述翻转台在翻转驱动装置的驱动下在ZX平面上作旋转运动； 所述抓取转运系统包括沿Z向设置的支架、沿Y向设置的横梁、转运系统和抓取系统，所述横梁固定连接在所述支架顶端，所述横梁上设有沿Y向设置的导轨； 所述转运系统包括Y向驱动装置、Z向驱动装置和活动座，所述活动座上开设有与导轨适配的导槽，所述Y向驱动装置连接在所述横梁上、且用于驱动所述活动座作Y向往复运动；所述Z向驱动装置连接在所述活动座上、且用于驱动所述抓取系统作Z向往复运动； 所述抓取系统包括至少一对夹钳和至少一个X向驱动装置，所述X向驱动装置连接在所述Z向驱动装置底部，一对所述夹钳连接在所述X向驱动装置底部、且在X向驱动装置的驱动下作X向往复运动； 所述送料系统还包括控制系统，所述控制系统连通所述输送带驱动装置、上料驱动装置、分离驱动装置、行走驱动装置、钳座驱动装置、接近开关、旋转驱动装置、升降驱动装置、光电开关、翻转驱动装置、Y向驱 动装置、Z向驱动装置和X向驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述行走系统中的行走驱动装置包括沿Z向设置的竖直驱动装置和沿X向设置的水平驱动装置，所述竖直驱动装置连接在所述机架底部，所述水平驱动装置连接在所述竖直驱动装置的顶部和一对所述活动板的底部之间，通过所述竖直驱动装置驱动一对所述活动板作Z向运动、且通过所述水平驱动装置驱动一对所述活动板作X向运动，使得一对活动板在所述竖直驱动装置和水平驱动装置的驱动下作上升、前进、下降、后退的回转送进运动； 所述竖直驱动装置和水平驱动装置均连通所述控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述行走系统中的行走驱动装置包括驱动轮、转轴、撑架和轮驱动装置，所述撑架沿Z向设置、且固定连接在机架内，所述转轴沿Y向设置、且转轴的两端均固定连接在撑架上，所述驱动轮套接所述转轴、且与所述转轴同轴心，所述驱动轮位于一对所述活动板之间，一对所述活动板分别铰接在驱动轮的两端面的边缘；所述轮驱动装置连接在机架上、且与所述驱动轮连接，通过轮驱动装置驱动所述驱动轮绕转轴旋转，并带动一对所述活动板沿圆周作回转送进运动； 所述轮驱动装置连通所述控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述转向系统还包括压紧装置； 所述压紧装置包括压块、压杆、顶座和弹簧，所述顶座连接在所述机架上、且位于所述转向台上方的对应位置，所述压杆沿Z向设置、且穿设在所述顶座内，所述压块固定连接在所述压杆底端，所述压杆的顶端伸出所述顶座的顶面、且压杆的顶端设有凸环，所述弹簧空套所述压杆、且位于压块的顶面和顶座的底面之间；所述转向装置的转向台的顶面上开设有与所述刷柄容置槽连通的压块容置槽，所述压块容置槽与所述压块适配。
5.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述翻转系统还包括夹紧装置； 所述夹紧装置包括夹紧板和夹紧驱动装置，所述夹紧驱动装置连接在所述机架上，所述夹紧板连接在所述夹紧驱动装置上、且在所述夹紧驱动装置的驱动下作Y向往复运动；所述夹紧板位于一对所述固定板之外、且与所述卡槽的高度一致，靠近所述夹紧板一侧的固定板上开设有与夹紧板适配的容置槽四； 所述夹紧驱动装置连通所述控制系统。
6.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述分离上料系统还包括对齐系统，所述对齐系统包括挡板、挡板驱动装置、对齐角板、角板驱动装置和固定座，所述固定座位于顶层所述分离定板的上方、且固定座固定连接在一对所述挡板之间； 所述对齐角板沿ZX平面设置、且对齐角板的底面与顶层所述分离定板的顶面贴合，所述角板驱动装置连接在所述固定座上、且与所述对齐角板连接，通过所述角板驱动装置驱动所述对齐角板作Y向的往复运动； 所述挡板位于顶层所述分离定板远离所述上料系统的一侧、且通过挡板驱动装置连接在所述固定座上，使得所述挡板在挡板驱动装置的驱动下作上下直线往复运动； 所述挡板驱动装置和角板驱动装置均连通所述控制系统。
7.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述转向翻转系统靠近所述分离上料系统的一端设有进料控制系统，所述进料控制系统包括至少一档杆和至少一档杆驱动装置，所述档杆驱动装置沿Z向设置，且连接在机架中部，所述档杆驱动装置的Y向位置位于一对所述活动板之间、且其X向位置位于所述固定板上紧邻所述分离上料系统的两容置槽一之间，所述档杆连接在档杆驱动装置的顶端，通过所述档杆驱动装置驱动所述档杆沿Z向上下运动； 所述档杆驱动装置连通所述控制系统。
8.根据权利要求1所述的一种牙刷植毛机的送料系统，其特征在于，所述转向翻转系统靠近所述抓取转运系统的一端设有出料检测系统，所述出料检测系统包括位于一对活动板之间的感应检测器和光电检测器，所述感应检测器和所述光电检测器均固定连接在机架上； 所述感应检测器和光电检测器均连通所述控制系统。
【文档编号】A46D3/04GK103637544SQ201310645722
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王斌, 竺志大, 朱明
申请人:江苏艾萨克科技有限公司