一种用于牙刷柄的自动注塑生产系统及生产方法与流程

本发明属于治具技术领域，具体涉及一种用于牙刷柄的自动注塑生产系统及生产方法。

背景技术：

注塑是一种工业产品生产造型的方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机(简称注射机或注塑设备)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。

现有牙刷刷柄的注塑生产系统包含以下工序：在烘箱内将注塑原材料进行干燥，然后将原材料加入注塑设备料桶内，使原材料连续加入注塑设备内，通过注塑设备对塑料进行加热，对熔融塑料施加高压，使其射出并充满模具型腔,之后人工或机械手将成型产品从产品流道中夹取出，为了提高生产效率，一般注塑成型出来的产品是4-10根牙刷刷柄连接在一起，该注塑产品放置到周转箱，或防止传送带上在转移至周转箱中，然后通过人工对成型出来的牙刷进行人工剪料，剪切好后再进行装箱转移至指定位置，整个过程对作业人员的要求高、且安全性不足、不够方便快捷、效率较低、人工成本较高、同时容易出现人为失误、导致整个生产成本过高的问题。

专利申请号201010624181.7，名称为“牙刷柄二次注塑成型方法及实施方法的系统”，其包括如下步骤：1)设置一成型注塑设备，用来注塑成型牙刷柄；2)设置一包胶注塑设备，用来对牙刷柄进行二次包胶注塑，制得成品；3)设置一控制系统，该控制系统分别与所述成型注塑设备、包胶注塑设备相连，并控制其工作状态，其还包括以下步骤，设置一与所述控制系统相连，并受其控制的输送轨道，以及设置有一与所述控制系统相连，并受其控制的斜臂式机械手，该发明将成型注塑设备和包胶注塑设备结合，实现了二次注塑成型，效率高、速度快，大大提高了生产效率与产品合格率，而且自动化程度，大大降低了劳动强度，但是该牙刷柄二次注塑成型方法中，对于牙刷柄在注塑过程中的上料装置，注塑产品取出后的剪料及装箱转移则并没有提及，整个工序过程的人工参与度有所降低，但是自动化程度还是有待提高。

技术实现要素：

针对现有技术的自动化程度不高的缺陷，提供了一种自动化程度高，生产效率高、减少资源浪费，用工成本低的用于牙刷柄自动成型生产系统，同时还提供了一种用于牙刷柄的自动注塑生产方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于牙刷柄的自动注塑生产系统，所述自动注塑生产系统包括多个自动注塑生产装置，所述自动注塑生产装置包括自动上料系统、注塑设备、控制系统、第一输送轨道以及机械手，所述第一输送轨道用于将成型的牙刷柄输送至周转箱，所述机械手用于将注塑设备上的牙刷柄取出并转移至指定位置，所述控制系统与所述注塑设备、第一输送轨道和机械手分别电连接并控制其工作状态，所述自动注塑生产装置还包括用于对机械手送来的牙刷柄进行剪料的剪刀手，所述剪刀手设于所述第一输送轨道的的机架上。

优选地，其中所述自动注塑生产系统还包括设于多个所述第一输送轨道的出料端的下方、且成直线排列的第二输送轨道，所述第二输送轨道上均匀设有多个周转箱。

优选地，其中所述自动上料系统的进料口设有用于检测原料数量的感应装置。

优选地，其中所述注塑设备的模腔设有用于检测模腔内材料的质量、压力和均匀度的电容传感器。

优选地，所述注塑设备的料斗上设有用于检测料斗内原料容量的感应装置。

优选地，其中所述机械手包括三轴移动基架、安装于所述三轴移动基架上的机械手夹具、所述机械手夹具包括安装于三轴移动基架上的安装板、安装于安装板上的呈矩阵排列的多组夹具，多组所述夹具通过所述控制系统控制开闭以对工件进行夹持。

优选地，其中所述剪刀手包括对应于所述夹具亦呈矩阵排列的多组剪钳，多组所述剪钳为气动剪钳。

一种用于牙刷柄的自动注塑生产方法，包括以下步骤：

a.接通电源，初始化控制系统，根据预先设置的自动上料系统、注塑设备、第一输送轨道、机械手及剪刀手，第二输送轨道的坐标位置以及所需的动作状态，输入相应的控制指令；

b.自动上料系统自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备进行注塑；

c.注塑设备启动，开始注塑成型牙刷柄动作；

d.注塑设备的注塑成型动作完毕，开模；

e.机械手启动，将注塑设备上的牙刷柄取出，并转移、放置于剪刀手进行剪料；

f.剪好的牙刷柄直接掉至第一输送轨道，转移至位于第二输送轨道上的周转箱中，待周转箱中装满后自动转移至指定位置。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

(1)本发明所提供的用于牙刷柄的自动注塑生产系统，包括自动上料系统、注塑设备、控制系统、第一输送轨道以及机械手，所述第一输送轨道用于将成型的牙刷柄输送至周转箱，所述机械手用于将注塑设备上的牙刷柄取出，并转移至指定位置，所述控制系统与所述注塑设备、第一输送轨道和机械手电连接，并控制其工作状态，所述自动注塑生产系统还包括用于对机械手送来的牙刷柄进行剪料的剪刀手，所述剪刀手设于所述第一输送轨道的的机架上。该自动注塑生产系统从进料到出料，整个生产过程实现了自动化，大大减少了人工的参与，提高了生产效率；同时采用设于多个所述第一输送轨道的出料端的下方、且成直线排列的第二输送轨道，所述第二输送轨道上均匀设有多个周转箱，该设置使得传统的需要一人在第一输送轨道的出料端搬运装满成型牙刷柄的周转箱，变成现在只要一人在第二输送轨道的输出端直接进行搬运尽可，进一步减少了人工成本及提高了生产效率。

(2)本发明所提供的用于牙刷柄的自动注塑生产方法，包括a.接通电源，初始化控制系统，根据预先设置的自动上料系统、注塑设备、第一输送轨道、机械手及剪刀手，第二输送轨道的坐标位置以及所需其的动作状态，输入相应的控制指令；b.自动上料系统自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备进行注塑；c.注塑设备启动，开始注塑成型牙刷柄动作；d.注塑设备的注塑成型动作完毕，开模；e.机械手启动，将注塑设备上的牙刷柄取出，并转移、放置于剪刀手进行剪料；f.剪好的牙刷柄直接掉至第一输送轨道，转移至位于第二输送轨道上的周转箱中，待周转箱中装满后自动转移至指定位置。本生产方法利用控制系统自动控制自动上料系统、注塑设备、第一输送轨道、机械手及第二机械轨道的工作状态，实现了了智能化注塑生产，大大减少了人工的参与，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明所提供的用于牙刷柄的自动注塑生产系统的结构示意图；

图2为本发明所提供的用于牙刷柄的自动注塑生产系统的工作原理图。

其中，1、自动上料系统；11、进料口；12、感应装置；2、注塑设备；21、电容传感器；22、料斗；23、感应装置；3、控制系统；4、第一输送轨道；41、机架；5、机械手；6、剪刀手；7、周转箱；8、第二输送轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种用于牙刷柄的自动注塑生产系统，所述自动注塑生产系统包括多个自动注塑生产装置，所述自动注塑生产装置包括自动上料系统1、注塑设备2、控制系统3、第一输送轨道4以及机械手5，所述第一输送轨道4用于将成型的牙刷柄输送至周转箱7，所述机械手5用于将注塑设备2上的牙刷柄取出并转移至指定位置，所述控制系统3与所述注塑设备2、第一输送轨道4和机械手5分别电连接并控制其工作状态，所述自动注塑生产装置还包括用于对机械手5送来的牙刷柄进行剪料的剪刀手6，所述剪刀手6设于所述第一输送轨道4的机架上。

优选地，其中所述自动注塑生产系统还包括设于多个所述第一输送轨道4的出料端的下方、且成直线排列的第二输送轨道8，所述第二输送轨道8上均匀设有多个周转箱6。

优选地，其中所述自动上料系统1的进料口11设有用于检测原料数量的感应装置12，该感应装置12与控制系统3电连接。

优选地，其中所述注塑设备2的模腔设有用于检测模腔内材料的质量、压力和均匀度的电容传感器21，该电容传感器21与控制系统3电连接。

优选地，所述注塑设备2的料斗22上设有用于检测料斗内原料容量的感应装置23，该感应装置23与控制系统3电连接。

优选地，其中所述机械手5包括三轴移动基架、安装于所述三轴移动基架上的机械手夹具、所述机械手夹具包括安装于三轴移动基架上的安装板、安装于安装板上的呈矩阵排列的多组夹具，多组所述夹具通过所述控制系统控制开闭以对工件进行夹持。

优选地，其中所述剪刀手6包括对应于所述夹具亦呈矩阵排列的多组剪钳，多组所述剪钳为气动剪钳。

一种用于牙刷柄的自动注塑生产方法，包括以下步骤：

a.接通电源，初始化控制系统，根据预先设置的自动上料系统1、注塑设备2、第一输送轨道4、机械手5及剪刀手6，第二输送轨道8的坐标位置以及所需的动作状态，输入相应的控制指令；

b.自动上料系统1自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备2进行注塑；

c.注塑设备2启动，开始注塑成型牙刷柄动作；

d.注塑设备2的注塑成型动作完毕，开模；

e.机械手5启动，将注塑设备2上的牙刷柄取出，并转移、放置于剪刀手6进行剪料；

f.剪好的牙刷柄直接掉至第一输送轨道4，转移至位于第二输送轨道8上的周转箱7中，待周转箱7中装满后自动转移至指定位置。

以下结合具体实施例对本发明做进一步优选的实施方式说明。

实施例1

一种用于牙刷柄的自动注塑生产系统，所述自动注塑生产系统包括多个自动注塑生产装置，所述自动注塑生产装置包括自动上料系统1、注塑设备2、控制系统3、第一输送轨道4以及机械手5，所述第一输送轨道4用于将成型的牙刷柄输送至周转箱7，所述机械手5用于将注塑设备2上的牙刷柄取出，并转移至指定位置，所述控制系统3与所述注塑设备2、第一输送轨道4和机械手5电连接，并控制其工作状态，所述自动注塑生产系统还包括用于对机械手5送来的牙刷柄进行剪料的剪刀手6，所述剪刀手6设于所述第一输送轨道4的的机架41上。

本实施例中，控制系统3用于对自动上料系统1、注塑设备2、第一输送轨道4以及机械手5的工作状态进行控制，是整个自动生产线的指挥中心，管理和协调生产线的正常运行。

自动上料系统1主要由烘干机、气压系统和一些传感器组成。用于进行注塑生产的聚丙烯(PP)塑料放到一个容器中，容器里装有感应装置，当聚丙烯塑料的容量低于设定值，感应装置发出报警信号，提醒加料；容器里的聚丙烯塑料先经过塑料管连接到气压系统，通过控制气压系统可以把容器中的聚丙烯塑料吸送到烘干机，聚丙烯塑料烘干后通过送料系统送到注塑设备的进料口；自动上料系统1的进料口11设有用于检测原料数量的感应装置12，当进料少于设定值时，感应装置11发送要求进料信号到气压系统，填充聚丙烯塑料；高于设定值时，感应装置11发送准备加工指令到注塑设备2的控制系统3。

注塑设备2用于把聚丙烯塑料加热到一定温度，然后通过外力把熔融状态的聚丙烯塑料挤入到模腔并保持一段时间，最后冷切开模，等待机械手5取出工件；注塑设备2的模腔设有用于检测模腔内材料的质量、压力和均匀度的电容传感器21，该电容传感器21能检测模腔内材料的质量、压力和均匀度等物理参数，并传至控制系统3，从而可以实时监测注塑设备2的运行状态；

机械手5用于在注塑完成后，将注塑设备2上的牙刷柄取出，并转移至指定位置，机械手5包括三轴移动基架、安装于所述三轴移动基架上的机械手夹具；其中，机械手夹具包括安装于三轴移动基架上的安装板、安装于安装板上的呈矩阵排列的多组夹具，夹具通过控制系统控制开闭以对工件进行夹持，该机械手5可以一次安装多个夹具，可以用于多个注塑产品的取出，进一步提高了生产效率。

其中，剪刀手6包括对应于夹具亦呈矩阵排列的多组剪钳，剪钳为气动剪钳，剪刀手6用于把机械手5送过来的牙刷柄进行剪料(注塑设备2完成注塑的牙刷4-10根连在一起)，从而减去了后期人工剪料的工序。

第一输送轨道4用于输送通过剪刀手6剪好的牙刷柄，同时把牙刷柄输送至周转箱7，然后进入下一工序。

实施例2：

在实施例1的基础上，增加设有多个位于第一输送轨道4的出料端的下方且成直线排列的第二输送轨道8，所述第二输送轨道8上均匀设有多个周转箱7，第二输送轨道8主要用于输送输送周转箱7，且与控制系统3电连接，当周转箱7内的牙刷柄装满时，用一空的周转箱7替换下即可，无需把装满的周装箱7搬离第二输送轨道8，开启第二输送轨道8时会自动把装满牙刷柄的周装箱7输送至指定位置，具体操作过程中，只需一人就负责6-8台注塑设备2生产，相对于以前一台至少需要一人的员工定员，大大减少了工人数。

实施3：

一种用于牙刷柄的自动注塑生产方法，包括以下步骤：

(1)接通电源，初始化控制系统，根据预先设置的自动上料系统1、注塑设备2、第一输送轨道4、机械手5、剪刀手6，第二输送轨道8的坐标位置以及所需的动作状态，输入相应的控制指令；

(2)自动上料系统1自动填充高分子材料并自动将高分子材料传送到注塑设备2进行注塑；

(3)注塑设备2启动，开始注塑成型牙刷柄动作；

(4)注塑设备2的注塑成型动作完毕，开模；

(5)机械手5启动，将注塑设备2上的牙刷柄取出，并转移、放置于剪刀手6进行剪料；

(6)剪好的牙刷柄直接掉至第一输送轨道4，转移至位于第二输送轨道8上的周转箱7中，待周转箱7中装满后自动转移至指定位置。

本发明所述的生产方法利用控制系统自动控制自动上料系统1、注塑设备2、第一输送轨道4、机械手5及第二机械轨道8的工作状态，实现了智能化注塑生产，大大减少了人工的参与，提高了生产效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。