一种牙刷刷柄烫金装置的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种牙刷刷柄烫金装置。

背景技术：

牙刷作为清洁牙齿的专用工具，是日常生活的必备品。牙刷的生产过程中，工位多，使用的设备也较多，且设备大多独立工作，需要将牙刷进行多次周转，运输的距离较长，牙刷在植毛后，需要进行刷毛切割、刷毛打磨、除尘、印字、烫金等工序。牙刷一般要进行烫金印字工序，烫金工序对牙刷外观有很重要的影响。目前，牙刷烫金工序普遍由人工操作进行烫金工序，但是烫金工序会产生异味，人工操作依赖操作者的经验；另外，烫金时需要对牙刷刷柄进行可靠夹持，防止烫金时印偏。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种对牙刷夹持效果可靠、可自动完成烫金工序、烫金重复精度高、自动化程度高的牙刷刷柄烫金装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种牙刷刷柄烫金装置，包括机架(1)、基座(2)、立板(3)和烫金机构(4)，机架(1)的侧面与基座(2)的侧面连接，基座(2)与立板(3)连接，立板(3)的侧面固设有烫金机构(4)，所述烫金机构(4)底部还设置有夹持牙刷的刷柄夹持机构(5)和支撑刷柄的刷柄承托架(6)，刷柄夹持机构(5)的水平中心轴、刷柄承托架(6)的水平中心轴与烫金机构(4)的水平中心轴位于同一竖直平面内。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述烫金机构(4)包括烫金机构底座(41)、烫金气缸(42)、烫金压板(43)、电加热棒(44)和烫金压块(45)，烫金机构底座(41)的侧面与立板(3)的侧面固定连接，烫金机构底座(41)顶部设置有烫金气缸(42)，烫金气缸(42)的底部设置有烫金压板(43)，烫金压板(43)顶部与烫金气缸(42)的自由端连接，烫金压板(43)底部穿置有电加热棒(44)，电加热棒(44)底部设置有烫金压块(45)。

进一步优选的，所述电加热棒(44)内还设置有限位凹槽(441)，烫金压块(45)顶部设置有限位凸块(451)，限位凹槽(441)的形状与限位凸块(451)的形状相吻合。

更进一步优选的，所述烫金机构(4)还包括烫金收卷机构(46)，烫金收卷机构(46)包括烫金纸安装盘(461)、第一张紧轮(462)、第一导向辊(463)、第二导向辊(464)、第二张紧轮(465)、压轮(466)、收卷驱动轮(467)和收卷轮(468)，烫金机构底座(41)一侧的立板(3)上设置有第一张紧轮(462)和第一导向辊(463)，烫金机构底座(41)另一侧的立板(3)设置有上第二张紧轮(465)和第二导向辊(464)，第一张紧轮(462)侧面的立板(3)上设置有烫金纸安装盘(461)，第二张紧轮(465)侧面的立板(3)上设置有压轮(466)，压轮(466)底部设置有收卷驱动轮(467)，收卷驱动轮(467)的表面与压轮(466)的表面相切，收卷驱动轮(467)下方设置有收卷轮(468)，所述收卷驱动轮(467)的轮轴与收卷驱动电机(469)连接，收卷驱动轮(467)与收卷轮(468)通过皮带连接；烫金纸安装盘(461)、第一张紧轮(462)、第一导向辊(463)、第二导向辊(464)、第二张紧轮(465)、压轮(466)和收卷轮(468)均与立板(3)铰连接，收卷驱动电机(469)固设在立板(3)上。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述刷柄夹持机构(5)，包括底板(51)、刷柄支撑组件(52)、两刷柄夹持组件(53)和刷头限位块(54)，底板(51)顶面设置有刷柄支撑组件(52)，两刷柄夹持组件(53)设置在刷柄支撑组件(52)的一端，且两刷柄夹持组件(53)相对于刷柄支撑组件(52)的水平中心轴线对称设置；刷头限位块(54)设置在刷柄支撑组件(52)的另一端；所述刷柄支撑组件(52)与两刷柄夹持组件(53)是可活动的。

进一步优选的，所述刷柄支撑组件(52)包括刷柄支撑块(521)、伸缩连杆(522)和支撑块驱动板(523)，所述刷柄支撑块(521)底部与伸缩连杆(522)一端连接，伸缩连杆(522)另一端与支撑块驱动板(523)连接，伸缩连杆(522)沿铅垂方向竖直向下延伸；底板(51)上设置有刷柄支撑块放置孔(524)和连杆放置孔(525)，刷柄支撑块放置孔(524)的形状与刷柄支撑块(521)的形状相吻合，连杆放置孔(525)的形状与伸缩连杆(522)的形状相吻合，刷柄支撑块(521)与刷柄支撑块放置孔(524)之间的伸缩连杆(522)上套设有复位弹簧(526)。

更进一步优选的，所述刷柄夹持组件(53)包括夹持块(531)、夹持块滑块(532)和夹持块驱动杆(534)，夹持块(531)底部与底板(51)顶部连接，夹持块(531)底部设置有夹持块滑块(532)，底板(51)上还设置有与夹持块滑块(532)相配合的滑槽(533)，夹持块滑块(532)与滑槽(533)滑动连接，夹持块(531)侧面的上缘还设置有一弧形凸台(535)，弧形凸台(535)沿着水平方向向外延伸。

再进一步优选的，所述夹持块驱动杆(534)的一端与夹持块滑块(532)铰接，夹持块驱动杆(532)另一端沿水平方向向外延伸并贯穿底板(51)，夹持块(531)与底板(51)铰接。

再进一步优选的，所述夹持块驱动杆(534)的一端与夹持块(531)侧面连接，夹持块驱动杆(532)另一端沿水平方向向外延伸。

再进一步优选的，所述刷头限位块(54)包括限位块底座(541)、两竖直挡板(542)和两水平挡板(543)，限位块底座(541)设置在底板(51)顶部，限位块底座(541)顶部设置有两竖直挡板(542)，两竖直挡板(542)沿铅垂方向竖直向上延伸，且两竖直挡板(542)相对于限位块底座(541)的竖直中心面对称设置，竖直挡板(542)顶部设置有水平挡板(543)，水平挡板(543)与竖直挡板(542)垂直且沿着限位块底座(541)的水平中心轴方向横向延伸。

本发明提供的一种刷柄烫金装置，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)烫金收卷机构能够张紧烫金纸并夹持烫金纸进行定量输送，烫金机构降下后将烫金纸贴紧刷柄表面，烫金压块压紧刷柄完成烫金工序，烫金工序自动完成，无需人工参与；

(2)刷柄夹持机构的竖直挡板和水平挡板合围成的空间能够容置牙刷头部，牙刷头部的侧面与顶面分别与竖直挡板和水平挡板紧密贴合；刷柄支撑组件能够对牙刷刷柄的底面进行支撑，两刷柄夹持组件能对牙刷刷柄的两侧面进行夹持，形成多点夹持和压紧，上述部件与刷柄多个表面形成面接触或者线接触，夹持效果好，刷柄不易晃动和移位，有利于稳定烫金的部位；

(3)可活动的刷柄支撑组件和刷柄夹持组件在移动后，可形成刷柄的进料通道，刷柄可以顺利放置进夹持装置内并与刷头限位块接触，刷柄支撑组件和刷柄夹持组件复位后，自动对刷柄进行夹持，该刷柄夹持机构可适用于各种不同形状的牙刷；

(4)夹持块的边缘设置有弧形的凸台，可与刷柄支撑组件进行配合，对刷柄上表面进行限位，防止刷柄上下晃动；

(5)基座与立板之间设置的立板升降机构，将烫金机构的行程分段，减少长行程带来的偏差，提高烫金工序的重复定位精度；

(6)电加热棒的限位凹槽与烫金压块上限位凸块形状相吻合，便于更换和定位各种烫金压块，适应多样的烫金需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明牙刷刷柄烫金装置的立体图；

图2为本发明牙刷刷柄烫金装置的机架、基座、立板和烫金机构的组合立体图；

图3为本发明牙刷刷柄烫金装置的烫金收卷装置的立体图；

图4为本发明牙刷刷柄烫金装置的刷柄夹持机构的使用状态立体图；

图5为本发明牙刷刷柄烫金装置的刷柄夹持机构的立体图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6中a-a向正剖视图；

图8为图6中b-b向正剖视图；

图9为本发明牙刷刷柄烫金装置的刷柄夹持机构与外部驱动装置的连接的立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，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，所描述的实施方式仅仅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做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。

如图1和图2所示，本发明提供的一种牙刷刷柄烫金装置，包括机架1、基座2、立板3、烫金机构4、刷柄夹持机构5和刷柄承托架6。

机架1的侧面与基座2的侧面连接，基座2与立板3连接，立板3的侧面固设有烫金机构4，烫金机构4底部还设置有夹持牙刷的刷柄夹持机构5和支撑刷柄的刷柄承托架6。机加1作为牙刷刷柄烫金装置的基础，为基座2、立板3、烫金机构4、刷柄夹持机构5和刷柄承托架6提供安装和固定的基础。

如图1所示，在基座2与立板3之间设置有立板升降气缸安装板31，立板升降气缸安装板31上固设有立板升降气缸32，立板升降气缸32的自由端设置有一连接板33，连接板33与立板3侧面连接。连接板33与立板升降气缸安装板31之间还设置有若干导向柱34，连接板33与导向柱34滑动连接。立板升降气缸32可将烫金机构4的行程分段，避免长行程带来的误差，提高烫金工序的重复精度。

烫金机构4包括烫金机构底座41、烫金气缸42、烫金压板43、电加热棒44、烫金压块45和烫金收卷机构46。烫金机构底座41的侧面与立板3的侧面固定连接，烫金机构底座41顶部设置有烫金气缸42，烫金气缸42的底部设置有烫金压板43，烫金压板43顶部与烫金气缸42的自由端连接，烫金压板43底部穿置有电加热棒44，电加热棒44底部设置有烫金压块45。烫金机构4通过加热电加热棒44预热，并将热量传递给烫金压块45，在牙刷刷柄定位后，烫金气缸42将烫金压块45降下，将烫金纸压紧在刷柄上进行烫金工序。

作为本发明的一种优选，在电加热棒44内还设置有限位凹槽441，烫金压块45顶部设置有限位凸块451，限位凹槽441的形状与限位凸块451的形状相吻合。这样的结构可以方便烫金压块45的定位与更换，适应多种烫金加工需求。进一步的，限位凹槽441与限位凸块451的横截面的形状均为矩形。

由图3可知，烫金收卷机构46包括烫金纸安装盘461、第一张紧轮462、第一导向辊463、第二导向辊464、第二张紧轮465、压轮466、收卷驱动轮467、收卷轮468和收卷驱动电机469。烫金机构底座41一侧的立板3上设置有第一张紧轮462和第一导向辊463，烫金机构底座41另一侧的立板3设置有上第二张紧轮465和第二导向辊464。本发明中第一张紧轮462与第二张紧轮465相对于烫金机构底座41的竖直中心轴线对称设置，第一导向辊463和第二导向辊464相对于烫金机构底座41的竖直中心轴线对称设置。

第一张紧轮462侧面的立板3上设置有烫金纸安装盘461，第二张紧轮465侧面的立板3上设置有压轮466，压轮466底部设置有收卷驱动轮467，收卷驱动轮467的表面与压轮466的表面相切，收卷驱动轮467下方设置有收卷轮468。收卷驱动轮467的轮轴与收卷驱动电机469连接，收卷驱动电机469固设在立板3上。收卷驱动轮467与收卷轮468通过皮带连接；烫金纸安装盘461、第一张紧轮462、第一导向辊463、第二导向辊464、第二张紧轮465、压轮466和收卷轮468均与立板3铰连接。本发明中，收卷驱动电机469为步进电机，通过收卷驱动电机469的带动，可将烫金纸输送至烫金压块45处，烫金后的废纸被输送至收卷轮处收卷处理。

如图4—图9所示，刷柄夹持机构5包括底板51、刷柄支撑组件52、两刷柄夹持组件53和刷头限位块54，底板51顶面设置有刷柄支撑组件52，两刷柄夹持组件53设置在刷柄支撑组件52的一端，且两刷柄夹持组件53相对于刷柄支撑组件52的水平中心轴线对称设置；刷头限位块54设置在刷柄支撑组件52的另一端；刷柄支撑组件52与两刷柄夹持组件53是可活动的。刷柄夹持机构5的底板51作为刷柄夹持机构的基础，可为刷柄支撑组件52、两刷柄夹持组件53和刷头限位块54提供支撑功能。

刷柄支撑组件52包括刷柄支撑块521、伸缩连杆522和支撑块驱动板523，刷柄支撑块521底部与伸缩连杆522一端连接，伸缩连杆522另一端与支撑块驱动板523连接，伸缩连杆522沿铅垂方向竖直向下延伸；底板51上设置有刷柄支撑块放置孔524和连杆放置孔525，刷柄支撑块放置孔524的形状与刷柄支撑块521的形状相吻合，连杆放置孔525的形状与伸缩连杆522的形状相吻合，刷柄支撑块521与刷柄支撑块放置孔524之间的伸缩连杆522上套设有复位弹簧526。本发明的刷柄支撑组件52可以竖直的运动，当支撑块驱动板523向外运动时，会通过伸缩连杆522带动刷柄支撑块521下降进入刷柄支撑块放置孔524内，便于刷柄放入刷柄夹持机构内。支撑块驱动板523可以与外部的竖直驱动装置55连接，如与伸缩气缸的自由端连接。当竖直驱动装置55复位后，伸缩连杆522上套设的复位弹簧526能将刷柄支撑块521顶起，从而起到对牙刷刷柄底面的支撑作用。

刷柄夹持组件53包括夹持块531、夹持块滑块532和夹持块驱动杆534，夹持块531底部与底板51顶部连接，夹持块531底部设置有夹持块滑块532，底板51上还设置有与夹持块滑块532相配合的滑槽533，夹持块滑块532与滑槽533滑动连接，夹持块531侧面的上缘还设置有一弧形凸台535，弧形凸台535沿着水平方向向外延伸。当刷柄夹持组件53向外开启时，两刷柄夹持组件53形成牙刷刷柄的进入通道，便于放置不同尺寸的牙刷，刷柄夹持组件53复位时，夹持块531的侧面及弧形凸台535可起到对刷柄的侧面及顶部的夹持、限位功能，防止牙刷刷柄晃动。

由图6结合图8、图9所示，夹持块驱动杆534的一端与夹持块滑块532铰接，夹持块驱动杆532另一端沿水平方向向外延伸并贯穿底板51，夹持块531与底板51铰接。夹持块驱动杆532的末端与一外部水平驱动装置56，如伸缩气缸的自由端连接，水平驱动装置56伸出时可带动夹持块驱动杆532运动，进而带动夹持块滑块532沿滑槽533滑动，即夹持块531绕着夹持块531与底板51的铰接处的轴线转动，从而实现牙刷刷柄的进入通道的开启功能。当水平驱动装置56复位后，夹持块531转回初始位置，实现对刷柄的夹持。

作为本发明的另一种改进，夹持块驱动杆534的一端与夹持块531侧面连接，夹持块驱动杆532另一端沿水平方向向外延伸。夹持块驱动杆532的末端可与一外部水平驱动装置56连接，如水平气缸的自由端；即在水平驱动装置56的驱动下，夹持块驱动杆534驱动夹持块531，使夹持块531底部的夹持块滑块532沿着滑槽533进行滑动，从而实现牙刷刷柄的进入通道的开启功能或关闭功能。

刷头限位块54包括限位块底座541、两竖直挡板542和两水平挡板543，限位块底座541设置在底板51顶部，限位块底座541顶部设置有两竖直挡板542，两竖直挡板542沿铅垂方向竖直向上延伸，且两竖直挡板542相对于限位块底座541的竖直中心面对称设置，竖直挡板542顶部设置有水平挡板543，水平挡板543与竖直挡板542垂直且沿着限位块底座541的水平中心轴方向横向延伸。本发明中，竖直挡板542的水平横截面形状为l形，水平挡板543的竖直截面形状为l形。刷头限位块54上的水平挡板543与竖直挡板542的内侧面能够对牙刷头部的顶面及侧面进行限位，当刷柄支撑块521顶起刷柄底部时，牙刷头部顶面会与水平挡板543的内侧面形成面接触，牙刷头部侧面会与竖直挡板542的内侧面形成面接触或者多个线接触，固定效果好。

刷柄夹持机构5的水平中心轴、刷柄承托架6的水平中心轴与烫金机构4的水平中心轴位于同一竖直平面内刷柄承托架6顶部还设置有刷柄放置槽61。刷柄放置槽61可对牙刷刷柄底部进行下限位，防止牙刷刷柄跑偏。刷柄夹持机构5的水平中心轴、刷柄承托架6的水平中心轴共面，可保证牙刷在这两者上夹持位置与烫金机构4的底面烫金压块45的位置相吻合。

另外，本发明的立板升降气缸32、烫金气缸42、电加热棒44、收卷驱动电机469、竖直驱动装置55和水平驱动装置56均可与控制器电性连接，实现自动控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。