专利名称：烘压式牙刷包装机械自动整列装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械装置，特别涉及一种烘压式牙刷包装机械自动整列装置。
背景技术：
在本实用新型发明之前，目前国内的牙刷包装多数采用人工作业。现有的技术是在牙刷包装机械的冲切刀模中加入一个接料机械手，将冲切下来的牙刷接住，然后移到刀模之外由另一个机械手取走，由于每个动作均需要停顿，如冲切刀模冲切之后要等待一段时间，等机械手完成转移动作重新回到冲切刀模中，才能再次冲切。这样做的缺点是效率低，另外刀模结构复杂，造价昂贵。在一台机器每天生产18万只牙刷这样大批量的生产中，繁多、复杂的机械动作，极易发生故障，导致整条流水线停止运行。在流水线上要求每道工序的时间节拍必须同步。由于转接机械手往返一次所需要的时间较长，致使整条流水线的速度减缓。而普通冲切刀模虽然造价低，通用性好，由于其工作是连续冲切，不需要等待，所以工作效率高，结构简单，故障率很低。但关键是冲切下来的牙刷是无序掉落的，后续工作需要大量的人力去完成，很久以来有不少人尝试将无序下落的牙刷实现自动有序的下落，以便实现后续工作的自动化，降低用人成本，提高效率，但均以失败而告终。究其原因主要有两个，一是效率达不到要求，只能达到现有设备的一半；显然差距太大。二是故障率太高，复杂的运动机构24小时高频次的运动，对机构的设计、加工是巨大的挑战，十几万次的设计寿命在这里只有几天的时间就超过了，造成不断的维修、更换零件，占用了生产时间，同时增加了维护成本，导致用普通冲切刀模的生产线无法实现自动化。
发明内容本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制烘压式牙刷包装机械自动整列装置。本实用新型的技术方案是烘压式牙刷包装机械自动整列装置，动模在定模的下方，针对着定模，其主要技术特征在于定模上方连接顶推气缸，顶推气缸连接顶杆，动模下方连接小型气缸，小型气缸连接挡杆，分成上下两层，挡杆与导柱滑动连接，在动模及挡杆下方设置导向槽，其内装有传输皮带，位置传感器固定在动模的侧面，与控制器连接。本实用新型的效果在于在不改变原有生产线的原有冲切模具基础上，充分利用现有空间，增加少量机构，就实现牙刷有序、受控下落的目的，且结构简洁。本实用新型其他具体优点和效果将在下面继续描述。
图1——本实用新型总体结构原理示意图。[0010]图2——图1中上层挡杆平面分布结构示意图。图3——图1中下层挡杆平面分布结构示意图。图4-图1中挡杆9、10定位面局部平面示意图。图5——本实用新型中运动机构初始状态示意图。图6-本实用新型冲切牙刷原理示意图。图7——本实用新型中顶推牙刷示意图。图8——本实用新型中牙刷被顶推到挡杆上的状态示意图。图9——本实用新型中顶杆在牙刷上的位置分布示意。图10——本实用新型中顶杆复位示意图。图11——本实用新型中一次释放牙刷示意图。图12——本实用新型中上层挡杆推开时的俯视示意图。图13——本实用新型中二次释放牙刷示意图。图14——本实用新型中下层的挡杆被推开时的俯视示意图。图15——本实用新型中挡杆关闭出料口示意图。图16——本实用新型中传输牙刷示意图。图中各标号表示对应的部件名称如下顶推气缸1、顶杆2、小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6、挡杆7、挡杆
8、挡杆9、挡杆10、定模11、动模12、位置传感器13、电动机14、控制器15、导向槽16、传送皮带17、牙刷18、牙刷19、导柱20、导柱21、导柱22、导柱23、定位面24、定位面25。
具体实施方式
本实用新型的技术思路是当生产量达到一定成度时人力将难以适应，例如一台机器一个班次生产5万7千多只牙刷，平均每秒产出两只牙刷。这样的速度和数量靠人力完成后续包装需要大量的人力及场地，而大量的人力会增加管理难度和成本。所以企业迫切需要成熟可靠的自动化设备。本实用新型目的是在普通冲切刀模的基础上不改变刀模结构，实现冲切牙刷的有序下落。这是实现牙刷插装自动化的基础。下面具体说明本实用新型。如图1所示定模11上方连接一个垂直顶推气缸I,顶推气缸I连接一组顶杆2,顶杆2穿过定模11，同时动模12在定模11的下方，动模12针对着定模11，动模12的下方连接四个小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6，四个小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6分别连接四根挡杆7、挡杆8、挡杆9、挡杆10 ;四个小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6及四根挡杆7、挡杆8、挡杆9、挡杆10分成上下两层，其中小型气缸3、小型气缸4和挡杆7、挡杆8装在上层，挡杆7、挡杆8两端的孔中各穿过一根导柱20、导柱21，挡杆7、挡杆8与导柱20、导柱21滑动连接，小型气缸3、小型气缸4与挡杆7、挡杆8用螺栓连接(详见图2)。小型气缸5、小型气缸6和挡杆9、挡杆10装在下层，挡杆9、挡杆10两端的孔中各穿过一根导柱22、导柱23，挡杆9、挡杆10与导柱22、导柱23滑动连接，小型气缸5、小型气缸6与挡杆9、挡杆10用螺栓连接(详见图3)。挡杆9、挡杆10根据牙刷18包装的外形设计有定位面24、定位面25，使牙刷18落下时可以准确定位(详见图4)。从图2、图3可以看到小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6分布在牙刷18的两侧，不会妨碍牙刷18的掉落。在动模12下方装有一个不锈钢导向槽16，其内装有一根传输皮带17，传送皮带17与电动机14由同步轮(省略，未画出)连接；位置传感器13固定在动模12侧面的机架上(图中未画出机架)。控制器15控制顶推气缸1、小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6及电动机14的运动。本实用新型应用过程说明如下第一步关闭动模12的出料口定|旲11是固定不动的，动|旲12做连续往复的上下运动，动|旲12运动的最闻点称为上止点，动模12运动的最低点称为下止点(定模11、动模12及其运动机构是原设备已有的)。在一整条PVC带上压出一列泡壳，然后将牙刷18封在泡壳内，拉动PVC带使牙刷18 —个一个进入冲切模，冲切下来的牙刷从动模下方的出口落下。如图5所示，当动模12到达下止点时，动模12与定模11之间产生一个空间，此时将牙刷18推入动模12与定模11之间，等待剪切。动模12通过下止点后开始向上运动，位置传感器13在动模下止点处产生感应信号，并发送至控制器15。在动模12从下止点向上运动到上止点之前这段时间内，控制器15完成驱动四个小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6同时向内收缩的动作。小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6带动挡杆7、挡杆8、挡杆9、挡杆10同时向中心移动。此时挡杆7、挡杆8、挡杆9、挡杆10将动模12下端原有的出口遮挡。其目的是当牙刷落下时不是任意、自由的掉落到传输皮带17上，而是要受控、有序的落下。第二步剪切牙刷18如图6所示，当动模12到达上止点时,牙刷18被剪切下来；由于牙刷18的重量分布不均，剪切下来的牙刷18在下落时是不平衡的，所以牙刷18会倾斜且不规则地落在定模11与动模12之间的模腔内；随后动模12开始由向上运动转为向下运动。第三步顶推牙刷18如图7所示，此时控制器15驱动顶推汽缸I向下移动，顶推气缸I连接顶杆2，顶杆2穿过定模11将停留在模腔内的牙刷18顶推到第一层挡杆7、挡杆8上(详见局部放大图8指示牙刷18落到挡杆7上的状态，局部俯视图9指示顶杆2顶推牙刷18的位置分布)。第四步顶杆复位如图10所示，顶推汽缸I快速恢复到原位，同时带动顶杆2恢复到原位。此时动模12继续向下运动，动模12与定模11之间的模腔空间逐渐增大。当动模12到达下止点时，及时将下一把牙刷19推入模具内，等待下一次冲切。第五步一次释放牙刷18如图11所示，动模12到达下止点后转为向上运动，位置传感器13产生感应信号，并发送到控制器15，控制器15驱动小型气缸3、小型气缸4推出，小型气缸3、小型气缸4推动挡杆7、挡杆8向两侧移动(详见图12，是俯视小型汽缸3、小型气缸4推开挡杆7、挡杆8的示意图)；牙刷18失去了挡杆7、挡杆8的支撑，靠重力掉落到第二层挡杆9、挡杆10上，在此掉落过程中由于间隔只有7毫米，挡杆9、挡杆10设有定位面24，所以牙刷18会准确、平稳的定位在挡杆9、挡杆10上。至此已实现纠正牙刷的倾斜姿态。第六步二次释放牙刷18如图13所示，动模12继续向上运动，控制器15驱动小型气缸5、小型气缸6，小型气缸5、小型气缸6推动挡杆9、挡杆10向两侧移动(详见图14，是俯视小型气缸5、小型气缸6推开挡杆9、挡杆10的示意图)，牙刷18靠重力落入不锈钢导向槽16中传输皮带17的表面上。第六步关闭动模12的出料口如图15所示，动模12继续向上运动，控制器15及时驱动小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6，小型气缸3、小型气缸4、小型气缸5、小型气缸6分别拉动挡杆7、挡杆8、挡杆9、挡杆10向中心移动，直至恢复原始位置，在动模12到达上止点之前关闭动模12下方的出口。第七步输送牙刷18如图16所示,动模12继续向上运动,控制器15驱动电动机14旋转，电动机14带动传输皮带17，传输皮带17将牙刷18送出动模12的下方，并在下一次牙刷掉落之前停止电动机14的旋转。重复上面的工作，周而复始，可将牙刷有序排列。
权利要求1.烘压式牙刷包装机械自动整列装置，动模在定模的下方，针对着定模，其特征在于定模上方连接顶推气缸，顶推气缸连接顶杆，动模下方连接小型气缸，小型气缸连接挡杆，分成上下两层，挡杆与导柱滑动连接，在动模及挡杆下方设置导向槽，其内装有传输皮带，位置传感器固定在动模的侧面，与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的烘压式牙刷包装机械自动整列装置，其特征在于传输皮带与电机连接，电机与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的烘压式牙刷包装机械自动整列装置，其特征在于在下层挡杆内侧有一凹面，为定位面。
4.根据权利要求1所述的烘压式牙刷包装机械自动整列装置，其特征在于顶杆一端穿过定模。
专利摘要本实用新型涉及一种烘压式牙刷包装机械自动整列装置。本实用新型结构为动模在定模的下方，针对着定模，定模上方连接顶推气缸，顶推气缸连接顶杆，动模下方连接小型气缸，小型气缸连接挡杆，分成上下两层，挡杆与导柱滑动连接，在动模及挡杆下方设置导向槽，其内装有传输皮带，位置传感器固定在动模的侧面，与控制器连接。本实用新型克服了现有设备效率低、故障率太高、维修、更换零件量大、维护成本高等缺陷。本实用新型在不改变原有生产线的原有冲切模具基础上，充分利用现有空间，增加少量机构，就实现牙刷有序、受控下落的目的，且结构简洁。
文档编号B65B61/00GK202879867SQ201220590368
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者吴李宗, 张德祥, 吴强, 孟琪 申请人:吴李宗