牙刷自动化生产一体机的制作方法

本实用新型涉及注塑设备技术领域，特别涉及一种牙刷自动化生产一体机。

背景技术：

随着社会的发展，牙刷已经成为我们日常生产中必不可少的清洁用品，全世界每年全球需要消耗数十亿支牙刷，由于我国是世界第一人口大国，我国自然成为了牙刷消耗量最大的国家，同时，我国也是牙刷产量最大的国家。

牙刷生产要经历注塑、冷却、热转印、植毛等工艺过程，目前部分工艺过程已出现了一些具有一定自动化程度的生产装备，如注塑机、热转印机、植毛机等。但是这些设备之间通常独立工作，导致生产效率低下，难以满足牙刷的生产质量、效率和成本要求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种高度集成化，自动化程度高，生产效率高的牙刷自动化生产一体机，其采用如下技术方案：

一种牙刷自动化生产一体机，其包括注塑机、直坐标机械手、剪切冷却工作台、桁架式穿梭机械手、热转印机、植毛机；所述剪切冷却工作台用于对产品进行剪切和冷却，所述直坐标机械手用于从所述注塑机中取出产品并放置至剪切冷却工作台上；所述桁架式穿梭机械手用于将所述工作台上冷却好的产品夹取并转运至所述热转印机进行热转印；所述植毛机用于对转印好的产品进行植毛。

作为本实用新型的进一步改进，所述热转印机包括机架，所述机架上设有热转印工作台、热转印机构、薄膜传输机构，所述热转印机构包括第一驱动组件、转印轮和加热组件，所述第一驱动组件与转印轮连接，所述加热组件用于加热所述转印轮，所述薄膜传输机构包括薄膜放卷组件和薄膜牵引组件，所述热转印工作台上设有产品治具，所述薄膜放卷组件用于放置薄膜卷，所述薄膜牵引组件用于牵引薄膜，所述转印轮用于将薄膜上的图案转印到产品上。

作为本实用新型的进一步改进，所述机架上还设有防粘机构，所述防粘机构包括下压防粘辊，所述下压防粘辊设于所述转印轮与薄膜牵引组件之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述下压防粘辊与所述第一驱动组件连接，并可与所述第一驱动组件同步运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述剪切冷却工作台上设有冷却风机，所述冷却风机吊装于所述剪切冷却工作台上。

作为本实用新型的进一步改进，所述剪切冷却工作台的一侧设有料口收集箱。

作为本实用新型的进一步改进，所述桁架式穿梭机械手包括安装架，所述安装架上设有横梁，所述横梁上设有X轴直线模组，所述X轴直线模组上设有Z轴直线模组，所述Z轴直线模组的底部设有Y轴直线模组，所述Y轴直线模组包括固定座、滑轨、电机、主动轮、从动轮、第一皮带，所述电机与固定座固定连接，所述滑轨与所述固定座滑动连接，所述电机与主动轮连接，所述从动轮与主动轮之间通过所述第一皮带连接，所述滑轨与第一皮带连接，所述电机驱动所述第一皮带，所述第一皮带驱动所述滑轨运动，所述滑轨上设有活动座，所述活动座与所述电机之间设有倍速组件，所述活动座上吊装有夹取单元，所述夹取单元包括水平气缸和夹爪组件，所述水平气缸和所述夹爪组件连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述倍速组件包括转接轮和第二皮带，所述转接轮与第一皮带连接，所述第二皮带与所述转接轮连接，所述活动座与第二皮带固定连接，所述第一皮带通过所述转接轮驱动所述第二皮带，所述第二皮带驱动所述活动座运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹取单元与所述活动座之间还设有旋转气缸。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹爪组件包括若干排列设置的夹爪。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的牙刷自动化生产一体机组成了完整的牙刷生产线，通过直坐标机械手和桁架式穿梭机械手在将产品在各个工位之间运输，可完成注塑、冷却、热转印和植毛等工艺步骤，提高了牙刷的生产效率，具有高度集成化的优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例中牙刷自动化生产一体机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中桁架式穿梭机械手的结构示意图一；

图3是本实用新型实施例中桁架式穿梭机械手的结构示意图二；

图4是本实用新型实施例中Y轴直线模组的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中Y轴直线模组的局部结构示意图；

图6是本实用新型实施例中热转印机的结构示意图一；

图7是本实用新型实施例中热转印机的结构示意图二；

图8是本实用新型实施例中热转印机的俯视图。

标记说明：1000、注塑机；2000、直坐标机械手；3000、剪切冷却工作台；3100、冷却风机；4000、料口收集箱；5000、桁架式穿梭机械手；5100、安装板；5200、横梁；5300、X轴直线模组；5400、Z轴直线模组；5500、Y轴直线模组；5510、固定座；5520、滑轨；5530、电机；5540、从动轮；5550、第一皮带；5560、活动座；5570、第二皮带；5581、水平气缸；5582、夹爪；5583、产品夹持腔；6000、热转印机；6100、机架；6200、热转印工作台；6210、产品治具；6300、第一安装架；6310、第一安装座；6320、平移支架；6330、升降气缸；6340、转印轮；6350、转印电机；6360、转印皮带；6370、加热罩；6380、防粘辊支撑杆；6410、第二安装架；6411、牵引电机；6412、牵引轮；6413、第一调节辊；6420、第三安装架；6421、放卷辊；6422、第二调节辊；6423、X轴调节手轮；6424、Y轴调节手轮；6500、下料机构；6600、离子风机；7000、植毛机；7100、输送带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1-8所示，为本实施例中牙刷自动化生产一体机，该设备包括注塑机1000、直坐标机械手2000、剪切冷却工作台3000、桁架式穿梭机械手5000、热转印机6000、植毛机7000。

直坐标机械手2000用于从注塑机1000中取出产品并放置至剪切冷却工作台3000上，剪切冷却工作台3000用于对产品进行剪切和冷却。

具体的，剪切冷却工作台3000上设有冷却风机3100，冷却风机3100吊装于剪切冷却工作台3000上。进一步的，剪切冷却工作台3000的一侧设有料口收集箱4000，用于对剪切后的料口进行收集。

桁架式穿梭机械手5000用于从工作台3000中将冷却好的产品抓取并转运至热转印机6000中进行热转印。

如图2-5所示，桁架式穿梭机械手5000包括安装架5100，安装架5100上设有横梁5200，横梁5200上设有X轴直线模组5300，X轴直线模组5300上设有Z轴直线模组5400，Z轴直线模组5400的底部设有Y轴直线模组5500。在本实施例中，安装架5100底部设有高度调节螺栓，用于调节安装架5100的高度和水平度。

Y轴直线模组5500包括固定座5510、滑轨5520、电机5530、主动轮、从动轮5540、第一皮带5550，电机5530与固定座5510固定连接，滑轨5520与固定座5510滑动连接，电机5530与主动轮连接，从动轮5540与主动轮之间通过第一皮带5550连接，滑轨5520与第一皮带5550连接，电机5530驱动第一皮带5550，第一皮带5550驱动滑轨5520运动，滑轨5520上设有活动座5560，活动座5560与电机5530之间设有倍速组件。在本实施例中，从动轮的数量为二。

具体的，倍速组件包括转接轮和第二皮带5570，转接轮设于第一皮带5550与第二皮带5570之间，活动座5560与第二皮带5570固定连接，第一皮带5550驱动第二皮带5570，第二皮带5570驱动活动座5560运动。

活动座5560上吊装有夹取单元，夹取单元包括水平气缸5581和夹爪组件，水平气缸5581和夹爪组件连接。具体的，夹爪组件包括若干排列设置的夹爪5582。优选的，夹取单元还包括产品夹持腔5583，用于与夹爪5582配合将产品抓取。

在本实施例中，夹取单元与活动座5560之间还设有旋转机构，优选的，该旋转机构为旋转气缸。便于将产品夹取并放置至预定位置。

Y轴直线模组5500工作时，由电机5530驱动主动轮转动，主动轮带动从动轮5540，从动轮5540驱动第一皮带5550，第一皮带5550驱动滑轨5520运动，同时，第一皮带5550通过第二皮带5570运动，第二皮带5570驱动活动座5560运动，带动夹取单元运动，实现活动座5560的倍速运动。具体的，当滑轨5520从固定座5510的一端运动至另一端时，活动座5560也从滑轨5520的一端运动至另一端。具体的，将产品从剪切冷却工作台3000上抓取并放至热转印机6000上。提高了夹取单元的搬运效率，减少空间占用，桁架式结构使得运行更加平稳。

在本实施例中，X轴直线模组5300和Z轴直线模组5400均包括电机、皮带和滑动座，由电机驱动皮带，皮带带动滑动座实现运动。

如图6-8所示，热转印机6000包括机架6100，机架6100上设有热转印工作台6200、热转印机构、薄膜传输机构。

机架6100上设有第一安装架6300，热转印机构设于第一安装架6300上，热转印机构包括第一驱动组件、转印轮6340和加热组件，第一驱动组件与转印轮连接，加热组件用于加热转印轮6340。

第一安装架6300上设有第一安装座6310，第一安装座6310上设有平移支架6320，平移支架6320与第一安装座6310滑动连接，第一驱动组件包括第一平移组件和第一升降组件，第一平移组件包括第一电机和丝杆，第一电机与平移支架6320连接，第一电机驱动平移支架6320在第一安装座6310上水平运动，第一升降组件包括升降气缸6330，升降气缸6330设于平移支架6320上。热转印机构还包括转印电机6350和转印皮带6360，转印轮6340通过转印皮带6360与转印电机6350连接，转印电机6350通过转印皮带6360驱动转印轮6340转动。

薄膜传输机构包括薄膜放卷组件和薄膜牵引组件，机架6100上设有第二安装架6410和第三安装架6420，薄膜牵引组件设于第二安装架6410上，薄膜牵引组件包括牵引轮6412和牵引电机6411，牵引轮6412与牵引电机6411通过牵引皮带连接，进一步的，薄膜牵引组件还包括第一调节辊6413，第一调节辊6413设于牵引轮6412下方。薄膜放卷组件设于第三安装架420上，薄膜放卷组件包括放卷辊6421，放卷辊6421设于第三安装架6420上。进一步的，薄膜放卷组件还包括第二调节辊6422，第二调节辊6422设于放卷辊6421下方。第一调节辊6413和第二调节辊6422相互配合，调节薄膜的松紧度。

进一步的，第二安装架6410和第三安装架6420的底部均设有X轴调节手轮6423和Y轴调节手轮6424，X轴调节手轮6423用于在X轴方向调节第二安装架6410和第三安装架6420，保证放卷辊6421和牵引轮6412在X轴上没有偏移，Y轴调节手轮6424用于调节第二安装架6410和第三安装架6420之间的距离。

进一步的，机架6100上还设有防粘机构，防粘机构包括下压防粘辊，下压防粘辊设于转印轮与薄膜牵引组件之间，下压防粘辊通过防粘辊支撑杆6380与平移支架6320连接。

加热组件包括加热罩6370，加热罩6370与电源连接，用于给转印轮6340加热。

进一步的，机架6100上还设有下料机构6500，下料机构6500包括第二驱动组件和夹持组件，夹持组件包括夹持气缸和夹爪。用于将产品抓取完成下料。

进一步的，热转印工作台6200为多工位旋转台，多工位旋转台上设有多个产品治具6210，具体的，在本实施例中，热转印工作台6200为四工位旋转台。

进一步的，机架6100上还设有离子风机6600，用于去除静电。

热转印机6000工作时，将薄膜卷置于放卷辊6421上，将薄膜一端拉出，依次经过第二调节辊6422和第一调节辊6413后卷绕于牵引轮6412上，将产品置于产品治具6210上，并转动热转印工作台6200，使产品置于转印轮6340下方，由转印电机6350驱动转印轮6340转动，由升降气缸6330带动转印轮6340向下，将薄膜上的图案转印至产品上。在转印过程中，下压防粘辊可以对薄膜起到下压作用，防止薄膜粘在转印轮6340上。转印好的产品由下料机构6500进行下料。具体的，下料机构6500将产品夹取并放置至输送带7100上，由输送带7100输送至植毛机7000上进行植毛。

本实用新型的牙刷自动化生产一体机组成了完整的牙刷生产线，通过直坐标机械手和桁架式穿梭机械手在将产品在各个工位之间运输，可完成注塑、冷却、热转印和植毛等工艺步骤，提高了牙刷的生产效率，具有高度集成化的优点。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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