自动插卡机的制作方法

本发明涉及牙刷的生产领域，尤其涉及将包装后的牙刷插至底座、装上上盖并固定的生产线。

背景技术：

牙刷为日常生活的个人卫生消耗性用品，牙刷在制造完成后，通常需进行包装作业，使牙刷具有卫生质感及便利进行销售。主要是用牙刷包装机来处理，以pvc膜于包装程序中受热拉膜而形成包装泡壳，并将牙刷至于该包装泡壳内及配合一封盖纸板而予以封结包装，再将多支带包装牙刷通过卡座进行打包固定。卡座有底座和上盖，底座和上盖结构相同，人工将一支一支带包装牙刷插至底座内，形成多排多列，装上上盖后，用胶带捆绑上盖和底座，形成一组牙刷。由于包装后的每支牙刷卡纸和泡壳的两边比较锋利，操作人员在将带包装牙刷插至底座时，易划手，并且效率低，劳动强度高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种生产效率高的自动插卡机。

本发明的目的是这样实现的：自动插卡机，包括机架，在机架上连接带包装牙刷输送装置、整合装置、取底座翻转装置、管制装置、取上盖翻转装置、机械手、打包输送装置和打包装置；所述带包装牙刷输送装置包括横向布置的两根同步带，在每根同步带上分别连接若干个输送挡片，两根同步带上的输送挡片对称布置；所述整合装置设置在带包装牙刷输送装置的两根同步带之间；所述取底座翻转装置和取上盖翻转装置结构相同，取底座翻转装置和取上盖翻转装置对称布置在所述带包装牙刷输送装置宽度方向的两侧，并位于整合装置的两侧；所述管制装置设置在整合装置与取上盖翻转装置之间；所述机械手通过机械手导轨和机械手滑块设置在机架上，机械手导轨横向连接在机架上，机械手导轨的一端设置在整合装置的上方，另一端设置在打包输送装置的上方，机械手滑块滑动设置在机械手导轨上，机械手与机械手滑块连接；所述打包装置设置在打包输送装置的上方。

工作时，将一支支带包装的牙刷放在同步带上，并位于相邻两个输送挡片之间。当输送至整合装置处时，整合装置进行抬升，一排带包装牙刷移至整合装置上，并进行调整一排带包装牙刷之间的距离。取底座翻转装置上固定底座，向同步带纵向移动并翻转，将平放的底座旋转呈竖立状态，将一排带包装牙刷推送并插至底座的最上排，一排带包装牙刷的另一端由管制装置进行固定。整合装置下降，重复操作下一排带包装牙刷，将多排带包装牙刷由上往下依次插至底座内并进行管制。取上盖翻转装置上固定上盖，向同步带纵向移动并翻转，将上盖扣在多排多列的带包装牙刷上，并由机械手夹持移动至打包输送装置上，胶带通过打包装置缠绕在底座和上盖，缠绕后并剪断胶带，打包完成。

本发明工作效率高，自动将带包装牙刷插至底座内，然后盖上上盖，最后进行胶带打包，减轻了工人的劳动强度，避免了牙刷包装纸卡划手的现象。

优选地，所述整合装置包括固定架和活动架，固定架与所述机架连接，活动架在固定架内升降；在所述活动架的上方连接整合框架，在整合框架的上表面连接盖板，在盖板上设置挡片活动槽；在整合框架内连接整合支撑轴，整合支撑轴横向布置，在整合支撑轴上沿轴向套置多块整合活动块，每块整合活动块的上表面分别设置整合挡片，每个整合挡片均向上伸出挡片活动槽；在每块整合活动块上分别铰接整合铰接块，相邻两个整合铰接块的一端相铰接，其中一块整合活动块连接整合动力组件；在所述活动架上连接固定板，固定板上连接升降气缸，升降气缸竖向布置，升降气缸的伸缩端连接升降活动板，升降活动板的上端连接推送气缸，推送气缸纵向布置，推送气缸的伸缩端连接推板，推板设置在整合框架上方的一侧。整合框架通过活动架在固定内升降进行抬升或下降。其中一块整合活动块移动，通过相互铰接的整合铰接块带动每个整合活动块一起移动，从而改变各整合挡片之间的距离。升降气缸和推送气缸工作，推板可将一排带包装的牙刷插至底座内。

优选地，在所述整合装置的固定架上连接升降电机，升降电机的输出轴连接丝杆，丝杆竖向布置，在丝杆上螺纹连接螺母，螺母与所述活动架连接。升降电机工作带动丝杆转动，使螺母上下移动，从而带动活动架上下移动。

优选地，所述整合装置的整合动力组件包括整合电机、整合主动轮、整合从动轮、传动带，在所述整合框架上连接电机座，整合电机安装在电机座上，整合电机的输出轴与整合主动轮连接，整合从动轮支撑在所述整合框架上，整合从动轮与整合主动轮通过传动带连接，传动带与其中一块整合活动块通过连接件连接。

优选地，所述取底座翻转装置和取上盖翻转装置均包括卡座安装座、卡座滑动板、卡座导轨、卡座滑块、第一气缸、旋转轴、一对轴承座、一对卡座旋转臂和卡座翻转板；所述卡座安装座与机架连接，卡座导轨纵向连接在卡座安装座上，卡座滑动板通过与卡座滑块连接实现在卡座导轨上移动；一对轴承座连接在卡座滑动板上，旋转轴的两端分别支撑在轴承座内，一对卡座旋转臂的一端分别连接在旋转轴上，一对卡座旋转臂的另一端均与卡座翻转板连接；所述第一气缸的缸筒与卡座滑动板铰接，第一气缸的活塞杆与其中一个卡座旋转臂相铰接。第一气缸伸出时带动卡座旋转臂旋转，从而实现卡座翻转板翻转。

优选地，在所述卡座翻转板上支撑卡座支撑轴，所述第二气缸的缸筒与旋转轴相铰接，第二气缸的活塞杆与卡座支撑轴相铰接，在卡座支撑轴上沿轴向连接多个卡钩；卡钩用于钩住底座或上盖。

优选地，在所述卡座安装座上连接卡座电机，卡座电机的输出轴连接卡座主动轮，在卡座安装座支撑卡座从动轮，卡座主动轮与卡座从动轮通过卡座皮带连接，所述取底座翻转装置的卡座滑块通过连接件与卡座皮带连接。

优选地，在所述卡座翻转板的上方设置储存仓，储存仓通过储存仓支架连接在机架上，在储存仓内设置调节板，调节板通过宽度调节组件与储存仓连接，宽度调节组件包括螺纹连接的宽度调节螺杆和宽度调节螺母，宽度调节螺杆的一端与调节板连接，宽度调节螺母与储存仓连接，在储存仓上连接储存气缸，储存气缸的伸缩端顶着储存仓内的底座或上盖；在所述储存仓上连接导套，导套内穿置导杆，导杆的一端与调节板连接。储存气缸动作，将底座或上盖一个一个地落在卡座翻转板上。调节板可在储存仓内移动，以适合不同尺寸的底座或上盖。

优选地，所述管制装置包括两组对称布置的管制组件，每组管制组件均包括管制支架、多块气缸安装板、多台管制气缸、多块管制滑动板和多根管制条；所述管制支架与机架连接，多块气缸安装板、多台管制气缸、多块管制滑动板和多根管制条均横向布置，多块气缸安装板沿管制支架的高度方向依次连接在管制支架上，每台管制气缸分别连接在相应的气缸安装板上，每块管制滑动板分别与相应的管制气缸的伸缩端连接，每根管制条的一端分别与相应的管制滑动板连接，在每根管制条的另一端分别设置开口，其中一组管制组件的管制条的开口方向与另一组管制组件的管制条的开口方向相向布置；一排带包装牙刷的一端推送并插至底座的最上排，管制装置的管制气缸伸出带动管制条伸出，一排带包装牙刷的另一端被固定在管制条的开口内。

优选地，每组管制组件还包括竖向布置的间隔调节螺杆，间隔调节螺杆与管制支架螺纹连接，在间隔调节螺杆上通过间隔连接块与最上端的气缸安装板固定连接，在每块气缸安装板上分别铰接间隔铰接块，相邻两个间隔铰接块的一端相铰接；旋转调节螺杆，间隔连接块在调节螺杆上进行上下移动，带动各铰接块上下移动，使各气缸安装板之间的间隔发生变化，从而使各管制条的间隔发生变化，以适合不同尺寸的底座或上盖；所述机械手包括机械手连接座、机械手固定臂和机械手旋转臂；所述机械手连接座通过与机械手滑块连接在机械手导轨上滑动，机械手固定臂固定连接在机械手连接座的一端，机械手旋转臂设置在机械手连接座的另一端，在机械手连接座上连接旋转气缸，旋转气缸与机械手旋转臂连接；机械手移动至整合装置的上方，并旋转机械手旋转臂，将一组带有底座和上盖的多排多列牙刷夹持住，输送至打包输送装置上；在所述机架上连接机械手电机，机械手电机的输出轴连接机械手主动轮，在机架上还支撑机械手从动轮，机械手主动轮与机械手从动轮通过机械手皮带连接，所述机械手连接座与机械手皮带通过连接件连接；所述打包装置包括打包支架、打包电机、打包旋转臂、夹爪气缸和胶带剪切刀，所述打包支架与机架连接，并位于打包输送装置的上方，打包电机竖向连接在打包支架上，打包旋转臂与打包电机的输出轴垂直布置，打包旋转臂的一端与打包电机的输出轴连接，打包旋转臂的另一端连接胶带固定件，胶带固定件竖向布置，夹爪气缸连接在机架上，胶带剪切刀与夹爪气缸连接；所述打包装置还包括导向杆，导向杆竖向布置在胶带固定件的一侧，导向杆的上端通过打包连接件与打包旋转臂连接；导向杆对胶带进行导向，方便胶带进行打包。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中去除机壳的结构示意图。

图3为整合装置的结构示意图。

图4为图3的局部示意图。

图5为图4的俯视图。

图6为图4的仰视图。

图7为取底座翻转装置和取上盖翻转装置的结构示意图。

图8为图7的左侧立体图。

图9为图7中的卡座翻转板翻转后的右侧立体图。

图10为储料装置的结构示意图。

图11为管制装置的结构示意图。

图12为图11的后视图。

图13为机械手的结构示意图。

图14为打包装置和打包输送装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1－14所示，自动插卡机，包括机架1和机壳2，在机架1上连接带包装牙刷输送装置3、整合装置4、取底座翻转装置5、管制装置6、取上盖翻转装置7、机械手8、打包输送装置9和打包装置10。带包装牙刷输送装置3的进料端在机壳2的外侧，带包装牙刷输送装置3的出料端、整合装置4、取底座翻转装置5、管制装置6、取上盖翻转装置7、机械手8、打包输送装置9和打包装置10均布置在机壳2的内部，在机壳2上设置多个窗口11。

带包装牙刷输送装置3包括横向布置的两根同步带3-1，在每根同步带3-1上分别连接若干个输送挡片3-2，两根同步带3-1上的输送挡片3-2对称布置。

整合装置4设置在带包装牙刷输送装置3的两根同步带3-1之间，整合装置4包括固定架4-2和活动架4-4，固定架4-2与机架1连接，在固定架4-2上连接升降电机4-1，升降电机4-1的输出轴连接丝杆4-3，丝杆4-3竖向布置，在丝杆4-3上螺纹连接螺母4-5，螺母4-5与活动架4-4连接，在活动架4-4的上方连接整合框架4-6。在整合框架4-6的上表面连接盖板4-13，在盖板4-13上设置挡片活动槽4-14。在整合框架4-6内连接整合支撑轴4-20，整合支撑轴4-20横向布置，在整合支撑轴4-20上沿轴向套置五块整合活动块4-15，每块整合活动块4-15的上表面分别设置整合挡片4-7，每个整合挡片4-7均向上伸出挡片活动槽4-14。在每块整合活动块4-15上分别铰接整合铰接块4-21，相邻两个整合铰接块4-21的一端相铰接，其中一块整合活动块4-21连接整合动力组件。

整合动力组件包括整合电机4-19、整合主动轮4-17、整合从动轮4-23、传动带4-16，在整合框架4-6上连接电机座4-18，整合电机4-19安装在电机座4-18上，整合电机4-19的输出轴与整合主动轮4-17连接，整合从动轮4-23支撑在整合框架4-6上，整合从动轮4-23与整合主动轮4-17通过传动带4-16连接，传动带4-16与其中一块整合活动块4-15通过整合连接件4-22连接。整合电机4-19工作带动传动带4-16转动，带动其中一块整合活动块4-15移动，通过相互铰接的整合铰接块4-21带动五块整合活动块4-15一起移动，从而改变各整合挡片4-7之间的距离。

在活动架4-4上连接固定板4-8，固定板4-8上连接升降气缸4-9，升降气缸4-9竖向布置，升降气缸4-9的伸缩端连接升降活动板4-10，升降活动板4-10的上端连接推送气缸4-11，推送气缸4-11纵向布置，推送气缸4-11的伸缩端连接推板4-12，推板4-12设置在整合框架4-6上方的一侧。

取底座翻转装置5和取上盖翻转装置7结构相同，取底座翻转装置5和取上盖翻转装置7对称布置在带包装牙刷输送装置3宽度方向的两侧，并位于整合装置4的两侧。取底座翻转装置5和取上盖翻转装置7均包括卡座安装座5-1、卡座滑动板5-6、卡座导轨5-2、卡座滑块5-3、第一气缸5-4、第二气缸5-9、旋转轴5-11、一对轴承座5-10、一对卡座旋转臂5-8和卡座翻转板5-7。卡座安装座5-1与机架1连接，卡座导轨5-2纵向连接在卡座安装座5-1上，卡座滑块5-3滑动连接在卡座导轨5-2上，卡座滑动板5-6与卡座滑块5-3连接。在卡座安装座5-1上连接卡座电机5-5，卡座电机5-5的输出轴连接卡座主动轮，在卡座安装座5-1支撑卡座从动轮5-15，卡座主动轮与卡座从动轮5-15通过卡座皮带5-14连接，卡座滑块5-3通过连接件与卡座皮带5-14连接。卡座电机5-5工作，带动卡座皮带5-14移动，带动卡座滑块5-3移动，卡座滑动板5-6通过与卡座滑块5-3连接实现在卡座导轨5-2上移动。

一对轴承座5-10连接在卡座滑动板5-6上，旋转轴5-11的两端分别支撑在轴承座5-10内，一对卡座旋转臂5-8的一端分别连接在旋转轴5-10上，一对卡座旋转臂5-8的另一端均与卡座翻转板5-7连接。第一气缸5-4的缸筒与卡座滑动板5-6铰接，第一气缸5-4的活塞杆与其中一个卡座旋转臂5-8相铰接。第一气缸5-4伸出时带动卡座旋转臂5-8旋转，从而实现卡座翻转板5-7翻转。在卡座翻转板5-7上支撑卡座支撑轴5-13，第二气缸5-9的缸筒与旋转轴5-11相铰接，第二气缸5-9的活塞杆与卡座支撑轴5-13相铰接，在卡座支撑轴5-13上沿轴向连接多个卡钩5-12。第二气缸5-9工作带动卡座支撑轴5-13转动，从而使卡钩5-12旋转钩住底座或上盖。

在卡座翻转板5-7的上方设置储料装置12，储料装置12包括储存仓12-1，储存仓12-1通过储存仓支架12-8连接在机架1上，在储存仓12-1内设置调节板12-2，调节板12-2通过宽度调节组件与储存仓12-1连接，宽度调节组件包括螺纹连接的宽度调节螺杆12-6和宽度调节螺母12-5，宽度调节螺杆12-6的一端与调节板12-2连接，宽度调节螺母12-5与储存仓12-1连接。在储存仓12-1上连接四个导套12-3，其中两个导套12-3设置在宽度调节螺杆12-6的上方，另外两个导套12-3设置在宽度调节螺杆12-6的下方。每个导套12-3内分别穿置导杆12-4，每根导杆12-4的一端均与调节板12-2连接。在储存仓12-1上连接储存气缸12-7，储存气缸12-7的伸缩端顶着储存仓12-1内的底座或上盖。旋转宽度调节螺杆12-6带动调节板12-2移动，以适合不同尺寸的底座或上盖，四根导杆12-4保证调节板12-2不会偏移。

管制装置6设置在整合装置4与取上盖翻转装置7之间，管制装置6包括两组对称布置的管制组件6-1，每组管制组件6-1均包括管制支架6-2、多块气缸安装板6-5、多台管制气缸6-6、多块管制滑动板6-7和多根管制条6-8。管制支架6-2与机架1连接，多块气缸安装板6-5、多台管制气缸6-6、多块管制滑动板6-7和多根管制条6-8均横向布置，多块气缸安装板6-5沿管制支架6-2的高度方向依次连接在管制支架6-2上，每台管制气缸6-6分别连接在相应的气缸安装板6-5上，每块管制滑动板6-7分别与相应的管制气缸6-6的伸缩端连接，每根管制条6-8的一端分别与相应的管制滑动板6-7连接，在每根管制条6-8的另一端分别设置开口6-9，其中一组管制组件6-1的管制条6-8的开口6-9方向与另一组管制组件6-1的管制条6-8的开口6-9方向相向布置。一排带包装牙刷的一端推送并插至底座的最上排，管制装置6的管制气缸6-6伸出带动管制条6-8伸出，一排带包装牙刷的另一端被固定在管制条6-8的开口6-9内。

每组管制组件6-1还包括竖向布置的间隔调节螺杆6-3，间隔调节螺杆6-3与管制支架6-2螺纹连接，在间隔调节螺杆6-3上通过间隔连接块6-4与最上端的气缸安装板6-5固定连接，在每块气缸安装板6-5上分别铰接间隔铰接块6-10，相邻两个间隔铰接块6-10的一端相铰接。转动间隔调节螺杆6-3带动间隔连接块6-4上下移动，带动最上端的气缸安装板6-5上下移动，由间隔铰接块6-10带动每个气缸安装板6-5一起上下移动，从而调节相邻两个气缸安装板6-5之间的距离，最终调节各管制条6-8之间的距离。

机械手8包括机械手导轨8-1、机械手滑块8-2、机械手连接座8-3、机械手固定臂8-7和机械手旋转臂8-10。机械手导轨8-1横向连接在机架1上，机械手导轨8-1的一端设置在整合装置4的上方，另一端设置在打包输送装置9的上方。机械手滑块8-2滑动连接在机械手导轨8-1上，机械手连接座8-3通过与机械手滑块8-2连接在机械手导轨8-1上滑动，在机架1上连接机械手电机8-6，机械手电机8-6的输出轴连接机械手主动轮，在机架1上还支撑机械手从动轮8-5，机械手主动轮与机械手从动轮8-5通过机械手皮带8-4连接，机械手连接座8-3与机械手皮带8-4通过连接件连接。机械手固定臂8-7固定连接在机械手连接座8-3的一端，机械手固定臂8-7的下端连接固定臂小气缸8-8。机械手旋转臂8-10设置在机械手连接座8-3的另一端，在机械手连接座8-3上连接旋转气缸8-9，旋转气缸8-9与机械手旋转臂8-10连接，在机械手旋转臂8-10的下端连接旋转臂小气缸8-11。机械手电机8-6工作，带动机械手皮带8-4移动，带动机械手滑块8-2和机械手连接座8-3在机械手导轨8-1上滑动，固定臂小气缸8-8伸出夹住底座，机械手旋转臂8-10旋转，并且旋转臂小气缸8-11伸出夹住上盖，将插好的底座、带包装牙刷和上盖夹持并输送至打包输送装置9上。

打包装置10包括打包支架10-1、打包电机10-2、打包旋转臂10-3、导向杆10-6、夹爪气缸10-8和胶带剪切刀10-7。打包支架10-1与机架1连接，并位于打包输送装置9的上方，在打包支架10-1上沿高度方向设置调节长孔10-9，打包支架10-1通过螺栓穿过调节长孔10-9与机架1连接。打包电机10-2竖向连接在打包支架10-1上，打包旋转臂10-3与打包电机10-2的输出轴垂直布置，打包旋转臂10-3的一端与打包电机10-2的输出轴连接，打包旋转臂10-3的另一端连接胶带固定件10-4，胶带固定件10-4竖向布置，导向杆10-6竖向布置在胶带固定件10-4的一侧，导向杆10-6的上端通过打包连接件10-5与打包旋转臂10-3连接。夹爪气缸10-8连接在机架1上，胶带剪切刀10-7与夹爪气缸10-8连接。打包电机10-2工作，带动打包旋转臂10-3和胶带固定件10-4旋转，从而将胶带缠绕在底座和上盖上，缠绕后通过夹爪气缸10-8带动胶带剪切刀10-7动作剪断胶带，打包完成。

工作时，将一支支带包装的牙刷放在同步带上，并位于相邻两个输送挡片之间。当输送至整合装置处时，整合框架通过活动架进行抬升，一排带包装牙刷移至整合框架上，整合动力组件带动其中一块整合活动块移动，并由整合铰接块带动所有的整合活动块一起移动，从而调整多个整合挡片之间的距离，使一支支带包装牙刷的间距与底座或上盖的尺寸吻合。取底座翻转装置的卡座安装座上固定底座，向同步带纵向移动并翻转，将平放的底座旋转呈竖立状态，推板上升并纵向移动，将一排带包装牙刷推送并插至底座的最上排，一排带包装牙刷的另一端由管制装置的管制条进行固定。整合装置下降，重复操作下一排带包装牙刷，将多排带包装牙刷由上往下依次插至底座内并进行管制。取上盖翻转装置的卡座安装座上固定上盖，向同步带纵向移动并翻转，将上盖扣在多排多列的带包装牙刷上，并由机械手的机械手固定臂和机械手旋转臂夹持移动至打包输送装置上。打包电机工作，带动打包旋转臂和胶带固定件旋转，从而将胶带缠绕在底座和上盖上，缠绕后通过夹爪气缸带动胶带剪切刀动作剪断胶带，打包完成。