本發明涉及牙刷的自動化生產設備，更具體地說，涉及一種用于電動牙刷的自動化裝配設備。

背景技術：

牙刷作為日常生活用品，消耗量巨大。隨著生活水平的提升，電動牙刷也逐漸普及，電動牙刷作為機電一體化產品，結構復雜，零部件眾多，為實現電動牙刷的自動化生產，需要相應的自動化裝備。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供了一種牙刷的自動化定位及生產成套裝備，在電動牙刷的自動化裝配生產中，將牙刷柄安裝于動態工裝上后，實現對牙刷柄的軸向定位和周向定位。本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備，實現了牙刷柄的精確定位，實現了牙刷柄連接于動態工裝上后隨轉盤機構運動至不同的工位，并將牙刷柄調整到不同的姿態角度，有利于實現電動牙刷的自動裝配和檢測，提高電動牙刷的產品質量和生產效率。

一種牙刷的自動化定位及生產成套裝備，包括：用于實現工位轉換的轉盤機構、用于安置所述轉盤機構的工作臺、均布于所述轉盤機構上的動態工裝、用于對所述轉盤機構提供輔助支撐的動態支撐機構、橫跨于所述轉盤機構上部的龍門支架，所述轉盤機構包括大轉盤、分割器，所述大轉盤固連于所述分割器的輸出法蘭上；所述動態工裝固連于所述大轉盤上，所述動態工裝成地均勻布置于所述大轉盤上；所述大轉盤上設置有：用于將牙刷柄連接到所述動態工裝上的上料工位、用于對所述牙刷柄實現周向定位的周向定位工位、用于對所述牙刷柄實現軸向定位的軸向定位工位；在所述工作臺上設置有和所述周向定位工位相匹配的周向定位機構，在所述工作臺上設置有和所述軸向定位工位相匹配的軸向定位機構；

所述動態工裝包括：夾具體、轉動式料臺、限位輪、齒輪、齒條、齒條導向塊、齒條滑臺、齒條復位彈簧、復位座、插銷塊、插銷復位彈簧，所述夾具體固連于所述大轉盤，所述轉動式料臺活動連接于所述夾具體，所述限位輪、齒輪成同軸布置，所述限位輪、齒輪都固連于所述轉動式料臺；所述插銷塊活動連接于所述夾具體，所述限位輪上設置有和所述插銷塊相匹配的一號缺口、二號缺口，所述插銷塊的下部設置有插銷復位彈簧；所述復位座固連所述大轉盤上，所述齒條滑臺活動連接于所述復位座，在所述齒條滑臺和復位座之間設置有齒條復位彈簧，所述齒條導向塊固連于所述夾具體，所述齒條活動連接于所述齒條導向塊，所述齒條的下部固連于所述齒條滑臺，所述齒輪和齒條相嚙合。

優選地，所述周向定位機構包括：龍門式壓下機構、托盤機構，所述龍門式壓下機構位于所述動態工裝的上部，所述托盤機構位于所述龍門式壓下機構的下部；所述龍門式壓下機構包括：定位銷、定位氣缸、轉臺限位銷、下壓氣缸，所述龍門支架固連于所述工作臺，所述定位氣缸和下壓氣缸的氣缸體固連于所述龍門支架，所述定位銷固連于所述定位氣缸的活塞桿的末端，所述轉臺限位銷固連于所述下壓氣缸的活塞桿的末端；所述定位銷和所述牙刷柄的按鈕孔相匹配，所述轉臺限位銷和所述轉動式料臺相匹配；所述托盤機構包括：托盤、托盤氣缸，所述托盤氣缸的氣缸體固連于所述工作臺，所述托盤固連于所述托盤氣缸的活塞桿的末端，所述托盤和所述牙刷柄的外形相匹配。

優選地，所述軸向定位機構包括：下拉板、下拉氣缸、水平推氣缸、端部頂桿氣缸、端部頂桿、托桿支架、齒條壓板、齒條壓板氣缸，所述水平推氣缸的氣缸體固連于所述工作臺，所述下拉氣缸的氣缸體固連于所述水平推氣缸的活塞桿的末端，所述下拉板固連于所述下拉氣缸的活塞桿的末端，所述下拉板和所述動態工作相匹配；所述托桿支架固連于所述工作臺，所述端部頂桿氣缸的氣缸體固連于所述托桿支架，所述端部頂桿固連于所述端部頂桿氣缸的末端；所述齒條壓板氣缸的氣缸體固連于所述龍門支架的下部，所述齒條壓板固連于所述齒條壓板氣缸的活塞桿的末端。

優選地，所述動態支撐機構包括：石墨滑板、固定板、基座板，所述石墨滑板固連于所述大轉盤的下部，所述基座板固連于所述工作臺，所述固定板固連于所述基座板，所述石墨滑板和所述固定板相匹配；所述動態支撐機構均布于所述大轉盤的下部。

優選地，所述齒條復位彈簧處于受壓縮狀態。

優選地，所述插銷復位彈簧處于受壓縮狀態。

優選地，所述分割器的類型為凸輪分割器。

優選地，所述動態工裝上設置有兩個所述轉動式料臺。

優選地，所述固定板的材料為錫青銅等耐磨材料。

優選地，在所述上料工位處，所述牙刷柄成水平角度連接到所述動態工裝上。

優選地，所述托盤的材料為塑料材料。

和傳統技術相比，本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備具有以下積極作用和有益效果：

本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備，主要包括：轉盤機構、工作臺、動態工裝、動態支撐機構、龍門支架、周向定位機構和軸向定位機構。在所述轉盤機構上設置三個工位：用于將所述牙刷柄連接到所述動態工裝上的上料工位、用于對所述牙刷柄實現周向定位的周向定位工位、用于對所述牙刷柄實現軸向定位的軸向定位工位。在所述工作臺上設置有和所述周向定位工位相匹配的周向定位機構，設置有和所述向定位工位相匹配的軸向定位機構。在所述上料工位處，所述牙刷柄成水平角度連接到所述動態工裝上；接著，所述轉盤機構將所述動態工裝轉動到所述周向定位工位處，所述周向定位機構將所述牙刷柄進行周向方向的校正，進一步提高定位精度；接著，所述轉盤機構將所述動態工裝轉動到所述軸向定位工位處，所述軸向定位機構將所述牙刷柄進行軸向方向的校正，進一步提高定位精度；接著所述動態工裝將所述牙刷柄轉動一定的角度，使所述牙刷柄處于豎直狀態。通過周向定位和軸向定位的校正，可以綜合提高所述牙刷柄在所述動態工裝上的定位精度。所述動態工裝可以精確調節所述牙刷柄的姿態角度，以便于所述牙刷柄的自動化加工工序。

接下來描述所述動態工裝的工作過程和工作原理：

所述動態工裝用于承載所述牙刷柄，將所述牙刷柄移動到各個工位，并將所述牙刷柄調整個所需要的姿態角度。所述夾具體固連于所述大轉盤，所述轉動式料臺活動連接于所述夾具體，所述限位輪、齒輪成同軸布置，所述限位輪、齒輪都固連于所述轉動式料臺，所述齒輪可以驅動所述轉動式料臺轉動。所述齒條導向塊固連于所述夾具體，所述齒條活動連接于所述齒條導向塊，所述齒條的下部固連于所述齒條滑臺，所述齒輪和齒條相嚙合。所述插銷塊活動連接于所述夾具體，所述限位輪上設置有和所述插銷塊相匹配的一號缺口、二號缺口，所述插銷塊的下部設置有插銷復位彈簧。

所述插銷塊在所述插銷復位彈簧的推動下，具有向所述限位輪運動的趨勢。如果所述插銷塊插入到所述一號缺口，則所述轉動式料臺處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄處于水平姿態；如果所述插銷塊插入到所述二號缺口中，則所述轉動式料臺處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄處于豎直姿態；如果所述插銷塊脫離所述一號缺口和所述二號缺口，則所述轉動式料臺具有自由轉動的狀態。

所述水平推氣缸的氣缸體固連于所述工作臺，所述下拉氣缸的氣缸體固連于所述水平推氣缸的活塞桿的末端，所述下拉板固連于所述下拉氣缸的活塞桿的末端。所述水平推氣缸的活塞桿伸出，所述下拉氣缸的活塞桿縮回，使所述插銷塊脫離所述一號缺口，則所述轉動式料臺具有自由轉動的機會。接著，所述齒條壓板氣缸的活塞桿伸出，所述齒條壓板驅動所述齒條下降；同時，所述水平推氣缸、下拉氣缸運動，使所述下拉板脫離所述插銷塊。接著，所述齒條驅動所述齒輪轉動，所述齒輪驅動所述限位輪、轉動式料臺轉動，直到所述插銷塊在所述插銷復位彈簧的驅動下自動地插入到所述二號缺口中。接著，所述轉動式料臺處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄處于豎直姿態。從而實現對所述牙刷柄姿態角度的變換。

同理，如果需要將所述牙刷柄從豎直的姿態角度轉變為水平的姿態角度。需要將所述插銷塊脫離所述限位輪，所述齒條在所述齒條復位彈簧的推動下自動上移，所述齒條驅動所述齒輪轉動，所述齒輪驅動所述限位輪、轉動式料臺轉動。當所述限位輪轉動一定的角度后，施加在所述插銷塊上的外力取消。接著，所述限位輪繼續轉動直到所述插銷塊在所述插銷復位彈簧的驅動下自動地插入到所述一號缺口，則所述轉動式料臺處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄處于水平姿態。

附圖說明

圖1、2是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的結構示意圖；

圖3是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的龍門式壓下機構的結構示意圖；

圖4是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的部分結構示意圖；

圖5、6是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的動態工裝的結構示意圖；

圖7是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的動態工裝在拆掉齒輪后的結構示意圖。

1工作臺、2轉盤機構、3上料工位、4周向定位工位、5軸向定位工位、6動態工裝、7動態支撐機構、8大轉盤、9分割器、10龍門式壓下機構、11夾具體、12轉動式料臺、13限位輪、14齒輪、15齒條、16齒條導向塊、17齒條滑臺、18齒條復位彈簧、19復位座、20插銷塊、21插銷復位彈簧、22一號缺口、23二號缺口、24牙刷柄、25定位銷、26定位氣缸、27按鈕孔、28托盤、29托盤氣缸、30轉臺限位氣缸、31下壓氣缸、32支架板、33石墨滑板、34固定板、35基座板、36下拉板、37下拉氣缸、38水平推氣缸、39端部頂桿氣缸、40端部頂桿、41托桿支架、42齒條壓板、43齒條壓板氣缸。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細說明，但不構成對本發明的任何限制，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，本發明提供了一種牙刷的自動化定位及生產成套裝備，在電動牙刷的自動化裝配生產中，將牙刷柄安裝于動態工裝上后，實現對牙刷柄的軸向定位和周向定位。本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備，實現了牙刷柄的精確定位，實現了牙刷柄連接于動態工裝上后隨轉盤機構運動至不同的工位，有利于實現電動牙刷的自動裝配和檢測，提高電動牙刷的產品質量和生產效率。

圖1、2是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的結構示意圖，圖3是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的龍門式壓下機構的結構示意圖，圖4是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的部分結構示意圖，圖5、6是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的動態工裝的結構示意圖，圖7是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的動態工裝在拆掉齒輪后的結構示意圖。

一種牙刷的自動化定位及生產成套裝備，包括：用于實現工位轉換的轉盤機構2、用于安置所述轉盤機構2的工作臺1、均布于所述轉盤機構2上的動態工裝6、用于對所述轉盤機構2提供輔助支撐的動態支撐機構7、橫跨于所述轉盤機構2上部的龍門支架44，所述轉盤機構2包括大轉盤8、分割器9，所述大轉盤8固連于所述分割器9的輸出法蘭上；所述動態工裝6固連于所述大轉盤8上，所述動態工裝6成地均勻布置于所述大轉盤8上；所述大轉盤8上設置有：用于將牙刷柄24連接到所述動態工裝6上的上料工位3、用于對所述牙刷柄24實現周向定位的周向定位工位4、用于對所述牙刷柄24實現軸向定位的軸向定位工位5；在所述工作臺1上設置有和所述周向定位工位4相匹配的周向定位機構，在所述工作臺1上設置有和所述軸向定位工位5相匹配的軸向定位機構；

所述動態工裝6包括：夾具體11、轉動式料臺12、限位輪13、齒輪14、齒條15、齒條導向塊16、齒條滑臺17、齒條復位彈簧18、復位座19、插銷塊20、插銷復位彈簧21，所述夾具體11固連于所述大轉盤8，所述轉動式料臺12活動連接于所述夾具體11，所述限位輪13、齒輪14成同軸布置，所述限位輪13、齒輪14都固連于所述轉動式料臺12；所述插銷塊20活動連接于所述夾具體11，所述限位輪13上設置有和所述插銷塊20相匹配的一號缺口22、二號缺口23，所述插銷塊20的下部設置有插銷復位彈簧21；所述復位座19固連所述大轉盤8上，所述齒條滑臺17活動連接于所述復位座19，在所述齒條滑臺17和復位座19之間設置有齒條復位彈簧18，所述齒條導向塊16固連于所述夾具體11，所述齒條15活動連接于所述齒條導向塊16，所述齒條15的下部固連于所述齒條滑臺17，所述齒輪14和齒條15相嚙合。

更具體地，所述周向定位機構包括：龍門式壓下機構10、托盤機構，所述龍門式壓下機構10位于所述動態工裝6的上部，所述托盤機構位于所述龍門式壓下機構10的下部；所述龍門式壓下機構10包括：定位銷25、定位氣缸26、轉臺限位銷30、下壓氣缸31，所述龍門支架44固連于所述工作臺1，所述定位氣缸26和下壓氣缸31的氣缸體固連于所述龍門支架44，所述定位銷25固連于所述定位氣缸26的活塞桿的末端，所述轉臺限位銷30固連于所述下壓氣缸31的活塞桿的末端；所述定位銷25和所述牙刷柄24的按鈕孔27相匹配，所述轉臺限位銷30和所述轉動式料臺12相匹配；所述托盤機構包括：托盤28、托盤氣缸29，所述托盤氣缸29的氣缸體固連于所述工作臺1，所述托盤28固連于所述托盤氣缸29的活塞桿的末端，所述托盤28和所述牙刷柄24的外形相匹配。

更具體地，所述軸向定位機構包括：下拉板36、下拉氣缸37、水平推氣缸38、端部頂桿氣缸39、端部頂桿40、托桿支架41、齒條壓板42、齒條壓板氣缸43，所述水平推氣缸38的氣缸體固連于所述工作臺1，所述下拉氣缸37的氣缸體固連于所述水平推氣缸38的活塞桿的末端，所述下拉板36固連于所述下拉氣缸37的活塞桿的末端，所述下拉板36和所述動態工作6相匹配；所述托桿支架41固連于所述工作臺1，所述端部頂桿氣缸39的氣缸體固連于所述托桿支架41，所述端部頂桿40固連于所述端部頂桿氣缸39的末端；所述齒條壓板氣缸43的氣缸體固連于所述龍門支架44的下部，所述齒條壓板42固連于所述齒條壓板氣缸43的活塞桿的末端。

更具體地，所述動態支撐機構7包括：石墨滑板33、固定板34、基座板35，所述石墨滑板33固連于所述大轉盤8的下部，所述基座板35固連于所述工作臺1，所述固定板34固連于所述基座板35，所述石墨滑板33和所述固定板34相匹配；所述動態支撐機構7均布于所述大轉盤8的下部。

更具體地，所述齒條復位彈簧18處于受壓縮狀態。

更具體地，所述插銷復位彈簧21處于受壓縮狀態。

更具體地，所述分割器9的類型為凸輪分割器。

更具體地，所述動態工裝6上設置有兩個所述轉動式料臺12。

更具體地，所述固定板34的材料為錫青銅等耐磨材料。

更具體地，在所述上料工位3處，所述牙刷柄24成水平角度連接到所述動態工裝6上。

以下結合圖1至7，進一步描述本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的工作原理和工作過程：

本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備，主要包括：轉盤機構2、工作臺1、動態工裝6、動態支撐機構7、龍門支架44、周向定位機構和軸向定位機構。在所述轉盤機構2上設置三個工位：用于將所述牙刷柄24連接到所述動態工裝6上的上料工位3、用于對所述牙刷柄24實現周向定位的周向定位工位4、用于對所述牙刷柄24實現軸向定位的軸向定位工位5。在所述工作臺1上設置有和所述周向定位工位4相匹配的周向定位機構，設置有和所述向定位工位5相匹配的軸向定位機構。在所述上料工位3處，所述牙刷柄24成水平角度連接到所述動態工裝6上；接著，所述轉盤機構2將所述動態工裝6轉動到所述周向定位工位4處，所述周向定位機構將所述牙刷柄24進行周向方向的校正，進一步提高定位精度；接著，所述轉盤機構2將所述動態工裝6轉動到所述軸向定位工位5處，所述軸向定位機構將所述牙刷柄24進行軸向方向的校正，進一步提高定位精度；接著所述動態工裝6將所述牙刷柄24轉動一定的角度，使所述牙刷柄24處于豎直狀態。通過周向定位和軸向定位的校正，可以綜合提高所述牙刷柄24在所述動態工裝6上的定位精度。所述動態工裝6可以精確調節所述牙刷柄24的姿態角度，以便于所述牙刷柄24的自動化加工工序。

接下來描述所述動態工裝6的工作過程和工作原理：

所述動態工裝6用于承載所述牙刷柄24，將所述牙刷柄24移動到各個工位，并將所述牙刷柄24調整個所需要的姿態角度。所述夾具體11固連于所述大轉盤8，所述轉動式料臺12活動連接于所述夾具體11，所述限位輪13、齒輪14成同軸布置，所述限位輪13、齒輪14都固連于所述轉動式料臺12，所述齒輪14可以驅動所述轉動式料臺12轉動。所述齒條導向塊16固連于所述夾具體11，所述齒條15活動連接于所述齒條導向塊16，所述齒條15的下部固連于所述齒條滑臺17，所述齒輪14和齒條15相嚙合。所述插銷塊20活動連接于所述夾具體11，所述限位輪13上設置有和所述插銷塊20相匹配的一號缺口22、二號缺口23，所述插銷塊20的下部設置有插銷復位彈簧21。

所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的推動下，具有向所述限位輪13運動的趨勢。如果所述插銷塊20插入到所述一號缺口22，則所述轉動式料臺12處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄24處于水平姿態；如果所述插銷塊20插入到所述二號缺口23中，則所述轉動式料臺12處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄24處于豎直姿態；如果所述插銷塊20脫離所述一號缺口22和所述二號缺口23，則所述轉動式料臺12具有自由轉動的狀態。

所述水平推氣缸38的氣缸體固連于所述工作臺1，所述下拉氣缸37的氣缸體固連于所述水平推氣缸38的活塞桿的末端，所述下拉板36固連于所述下拉氣缸37的活塞桿的末端。所述水平推氣缸38的活塞桿伸出，所述下拉氣缸37的活塞桿縮回，使所述插銷塊20脫離所述一號缺口22，則所述轉動式料臺12具有自由轉動的機會。接著，所述齒條壓板氣缸43的活塞桿伸出，所述齒條壓板42驅動所述齒條15下降；同時，所述水平推氣缸38、下拉氣缸37運動，使所述下拉板36脫離所述插銷塊20。接著，所述齒條15驅動所述齒輪14轉動，所述齒輪14驅動所述限位輪13、轉動式料臺12轉動，直到所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的驅動下自動地插入到所述二號缺口23中。接著，所述轉動式料臺12處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄24處于豎直姿態。從而實現對所述牙刷柄24姿態角度的變換。

同理，如果需要將所述牙刷柄24從豎直的姿態角度轉變為水平的姿態角度。需要將所述插銷塊20脫離所述限位輪13，所述齒條15在所述齒條復位彈簧18的推動下自動上移，所述齒條15驅動所述齒輪14轉動，所述齒輪14驅動所述限位輪13、轉動式料臺12轉動。當所述限位輪13轉動一定的角度后，施加在所述插銷塊20上的外力取消。接著，所述限位輪13繼續轉動直到所述插銷塊20在所述插銷復位彈簧21的驅動下自動地插入到所述一號缺口22，則所述轉動式料臺12處于鎖定的狀態，并且所述牙刷柄24處于水平姿態。

最后，應當指出，以上實施例僅是本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備較有代表性的例子。顯然，本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬于本發明牙刷的自動化定位及生產成套裝備的保護范圍。