基于牙刷的上下料及分离加工装置技术领域
本发明涉及自动化设备领域，特别是涉及一种基于牙刷的上下料及分离加工装置。
背景技术
目前，牙刷手柄生产过程中很多工序是由人工上下料的，生产过程中产品和废料的分离也是由人工来完成。
现有的生产工艺完全是由人工上料和下料，由于人工直接上料和，注塑机往下运动时，容易压到工人的手，易对人产生伤害，生产效率低下，生产成本比较高，成品不良率比较高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于牙刷的上下料及分离加工装置，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、操作方便、效率高等优点，同时在自动化设备的应用及普及上有着广泛的市场前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种基于牙刷的上下料及分离加工装置，其包括：PLC、机体、将牙刷手柄夹取并放置到指定工位的进料机构、夹取牙刷手柄并进行废料分离的取料机构和整体移动机构，
所述整体移动机构包括第一直线运动机构、第二直线运动机构和缓冲机构，所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构的两端均设置有到位传感器和原位置传感器，
所述进料机构包括手柄夹取机构、垂直升降机构和将手柄夹取机构上的牙刷手柄顶入指定工位的顶料机构，所述手柄夹取机构分别与所述垂直升降机构和所述第一直线运动机构相连接，所述手柄夹取机构与所述顶料机构相连接，
所述取料机构包括产品夹取机构、废料夹取机构、顶升机构和旋转气缸，所述产品夹取机构上连接有所述第二直线运动机构、驱动产品夹取机构在导轨上平行移动的水平气缸和驱动产品夹取机构上升的上升气缸，所述废料夹取机构上连接有驱动其上下移动的所述顶升机构、所述第二直线运动机构和使得所述废料夹取机构进行旋转的所述旋转分离机构，所述废料夹取机构设置于所述产品夹取机构的上方，
所述机体上设置有导轨，所述进料机构、所述取料机构分别与所述导轨滑动连接，所述缓冲机构设置于所述机体上，且所述缓冲机构位于所述导轨之间，所述缓冲机构与所述进料机构相连接，所述PLC分别与所述进料机构、所述取料机构和所述整体移动机构相连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述手柄夹取机构包括手柄夹取气缸、线性导向轴、夹取安装板和与夹取安装板配合固定牙刷手柄的夹头，所述线性导向轴设置于所述夹取安装板上，所述手柄夹取气缸分别与所述夹头和所述线性导向轴相连接，所述夹取安装板上设置有顶料通孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一直线运动机构包括第一伺服电机、第一丝杆、第一导轨和第一支撑块，所述第一支撑块设置于所述机体上，所述第一导轨设置于所述第一支撑块上，所述第一丝杆分别与所述手柄夹取机构、所述第一伺服电机和所述第一导轨相连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述垂直升降机构包括垂直气缸、垂直线性导向轴和气缸安装板，所述气缸安装板设置于所述机体上，所述垂直线性导向轴设置于所述气缸安装板上，所述垂直气缸沿着所述垂直线性导向轴带动所述手柄夹取机构上下移动。
在本发明一个较佳实施例中，所述顶料机构包括顶料气缸、顶料针、钢球、拉杆和斜切板，所述斜切板设置于所述夹取安装板的上方，所述顶料气缸通过所述拉杆与所述斜切板相连接，并带动斜切板前后移动，所述斜切板的底面设置有斜切槽，所述钢球设置于所述斜切槽中，所述钢球与所述顶料针相连接，所述顶料针的底部穿过所述顶料通孔推动牙刷手柄。
在本发明一个较佳实施例中，所述产品夹取机构包括夹爪气缸、用于夹取在指定工位上的牙刷手柄的夹爪和夹取导轨，所述夹爪气缸与所述夹爪相连接，且所述夹爪气缸带动所述夹爪在所述夹取导轨上前后移动。
在本发明一个较佳实施例中，所述废料夹取机构、所述旋转气缸和挡料板组成旋转分离机构，所述废料夹取机构包括废料夹爪气缸和用于夹住牙刷手柄上的废料的废料夹头，所述废料夹头与所述废料夹爪气缸相连接，所述废料夹取机构与所述旋转气缸相连接，所述挡料板设置于所述废料夹取机构的周围。
在本发明一个较佳实施例中，所述挡料板包括第一板体和第二板体，所述第一板体设置于所述废料夹取机构的两侧，所述第二板体设置于所述第一板体的一端。
在本发明一个较佳实施例中，所述第二直线运动机构包括第二伺服电机、第二丝杆、第二导轨和第二支撑块，所述第二支撑块设置于所述机体上，所述第二导轨设置于所述第二支撑块上，所述第二丝杆分别与所述产品夹取机构、所述第二伺服电机和所述第二导轨相连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述顶升机构包括气缸、线性导轨和安装板，所述线性导轨设置于所述安装板上，且所述气缸带动所述产品夹取机构在所述线性导轨上下移动。
本发明的有益效果是：可实现牙刷手柄的自动上料，定位，旋转，移位，分离及下料，产品生产效率大大提高，产品不良率明显降低，生产成本大大减少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
图1是本发明的基于牙刷的上下料及分离加工装置的总装结构示意图；
图2是本发明的基于牙刷的上下料及分离加工装置的俯视结构示意图；
图3是本发明的基于牙刷的上下料及分离加工装置的左侧结构示意图；
图4是本发明的基于牙刷的上下料及分离加工装置的后视结构示意图；
图5是本发明所述顶料机构的侧视图；
图6是本发明所述顶料机构的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例包括：
一种基于牙刷的上下料及分离加工装置，其包括：PLC、机体10、将牙刷手柄夹取并放置到指定工位的进料机构3、夹取牙刷手柄并进行废料分离的取料机构7和整体移动机构，所述PLC分别与所述进料机构3、所述取料机构7和所述整体移动机构相连接。
所述整体移动机构包括第一直线运动机构5、第二直线运动机构6和缓冲机构22，所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构的两端均设置有到位传感器和原位置传感器。
所述进料机构3包括手柄夹取机构1、垂直升降机构4和将手柄夹取机构上的牙刷手柄顶入指定工位的顶料机构2，所述手柄夹取机构1分别与所述垂直升降机构4和所述第一直线运动机构5相连接，所述手柄夹取机构与所述顶料机构相连接。
所述手柄夹取机构1包括手柄夹取气缸25、线性导向轴14、夹取安装板35和与夹取安装板配合固定牙刷手柄的夹头36，所述线性导向轴14设置于所述夹取安装板上，所述手柄夹取气缸分别与所述夹头和所述线性导向轴相连接，所述夹取安装板上设置有顶料通孔。
所述顶料机构2包括顶料气缸11、顶料针32、钢球33、拉杆31和斜切板34，所述斜切板设置于所述夹取安装板的上方，所述顶料气缸通过所述拉杆与所述斜切板相连接，并带动斜切板前后移动，所述斜切板的底面设置有斜切槽，所述钢球设置于所述斜切槽中，所述钢球与所述顶料针相连接，所述顶料针的底部穿过所述顶料通孔推动牙刷手柄，即当顶料气缸推动斜切板向前移动的时候，位于斜切槽中的钢球收到压迫下压，并带动顶料针下降推动牙刷手柄，使得牙刷手柄脱落。
所述第一直线运动机构5包括第一伺服电机26、第一丝杆、第一导轨和第一支撑块，所述第一支撑块设置于所述机体上，所述第一导轨设置于所述第一支撑块上，所述第一丝杆分别与所述手柄夹取机构、所述第一伺服电机和所述第一导轨相连接。
所述垂直升降机构4包括垂直气缸12、垂直线性导向轴13和气缸安装板，所述气缸安装板设置于所述机体上，所述垂直线性导向轴设置于所述气缸安装板上，所述垂直气缸沿着所述垂直线性导向轴带动所述手柄夹取机构上下移动。
所述取料机构7包括产品夹取机构9、废料夹取机构8、顶升机构16和旋转气缸18，所述产品夹取机构9上连接有所述第二直线运动机构6、驱动产品夹取机构在导轨上平行移动的水平气缸29和驱动产品夹取机构上升的上升气缸20，所述废料夹取机构8上连接有驱动其上下移动的所述顶升机构16、所述第二直线运动机构6和使得所述废料夹取机构进行旋转的所述旋转分离机构17，所述废料夹取机构设置于所述产品夹取机构的上方。
所述机体上设置有导轨23，所述进料机构3、所述取料机构7分别与所述导轨滑动连接，所述缓冲机构22设置于所述机体上，且所述缓冲机构22位于所述导轨之间，所述缓冲机构与所述进料机构相连接。
所述产品夹取机构9包括夹爪气缸15、用于夹取在指定工位上的牙刷手柄的夹爪30和夹取导轨，所述夹爪气缸与所述夹爪相连接，且所述夹爪气缸带动所述夹爪在所述夹取导轨上前后移动。
所述废料夹取机构8、所述旋转气缸18和挡料板组成旋转分离机构17，所述废料夹取机构8包括废料夹爪气缸28和用于夹住牙刷手柄上的废料的废料夹头24，所述废料夹头与所述废料夹爪气缸相连接，所述废料夹取机构与所述旋转气缸相连接，所述挡料板设置于所述废料夹取机构的周围。
所述挡料板包括第一板体37和第二板体38，所述第一板体设置于所述废料夹取机构的两侧，所述第二板体设置于所述第一板体的一端。
所述第二直线运动机构6包括第二伺服电机27、第二丝杆、第二导轨和第二支撑块，所述第二支撑块设置于所述机体上，所述第二导轨设置于所述第二支撑块上，所述第二丝杆分别与所述产品夹取机构、所述第二伺服电机和所述第二导轨相连接。
所述顶升机构16包括气缸21、线性导轨19和安装板，所述线性导轨设置于所述安装板上，且所述气缸带动所述产品夹取机构在所述线性导轨上下移动。
所述基于牙刷的上下料及分离加工装置的工作过程如下：
将牙刷手柄放在另外的治具上，夹取机构1由直线移动机构5带动，将夹取机构1移动到治具上，垂直升降机构4下降到位，使得夹取机构1夹取到牙刷手柄，垂直升降机构4上升到位，整个进料机构3由气缸29驱动沿着导轨23平行移动，通过缓冲装置22移动到位后，由直线移动机构5将牙刷手柄移动到指定工位，夹取机构1松开塑料手柄，顶料机构2向前移动顶下塑料手柄放入到加工位置。
在加工位置对牙刷手柄进行加工，加工完后，取料机构7由平移气缸29驱动沿着导轨23平行移动，移动到位后，产品夹取机构9由直线移动机构6驱动到指定工位夹住牙刷手柄，由上升气缸20驱动夹取机构上升到位，废料夹取机构8夹住废料，顶升机构16驱动废料夹取机构下降到位，产品夹取机构9和废料夹取机构8由直线移动机构6驱动到指定位置，旋转气缸18驱动废料夹取机构8旋转一定角度，使产品和废料分离，分别把产品和废料放置在不同位置，完成一周期连续动作，当下一批牙刷手柄放好后，重复以上动作，如此循环下去。
本发明基于牙刷的上下料及分离加工装置的有益效果是：可实现牙刷手柄的自动上料，定位，旋转，移位，分离及下料，产品生产效率大大提高，产品不良率明显降低，生产成本大大减少。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。