牙刷定位组装装置的制作方法

1.本发明涉及产品装配技术领域，尤其涉及一种用牙刷定位组装装置。


背景技术：

2.为提高电动牙刷的组装效果和效率，现有技术中提供一种牙刷定位组装装置，该装置包括单次可转动预设角度的转盘、周向布置于转盘上的多个工装机构以及用于为电动牙刷进行定位或组装的功能机构(如机械手等)，电动牙刷的刷柄装设于工作的转轴上，转盘通过转动将刷柄转动至某一工位，对应的功能机构对刷柄进行定位或组装。由于不同工位对刷柄的空间姿态要求不同(存在竖直状态和水平状态两个空间姿态的要求)，因而，在每工装机构上还装设有伺服电机以用于驱动转轴转动而使得刷柄相应在竖直状态和水平状态中切换。
3.然而，伺服电机并不能使得刷柄准确的切换至水平状态或竖直状态，并且伺服电机不具备定位功能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种牙刷定位组装装置。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：
6.一种牙刷定位组装装置，包括：
7.转盘；
8.工装机构，其包括安装架、跨置于所述安装架上的水平设置的转轴、设置于转轴上的安装块、装设于所述转轴上的齿轮、与所述齿轮啮合且竖直设置在所述安装架一侧的齿条、设置于所述齿条与所述转盘之间以用于为所述齿条提供向上的复位力的第一弹簧、安装于所述转轴上且与所述齿轮同步转动的定位轮、设置所述定位轮下方的限位条、设置于所述限位条与所述转盘之间以用于为所述限位条提供向上的复位力的第二弹簧；牙刷的刷柄的尾部插接于所述安装块；
9.第一施力机构，其用于向下推抵所述齿条；
10.第二施力机构，其用于向下推抵所述限位条；
11.功能机构，其用于对所述刷柄进行操作；其中：
12.所述定位轮上开设有第一定位凹槽和第二定位凹槽，所述齿条通过与所述齿轮啮合而带动所述定位轮转动以使得第一定位凹槽和第二定位凹槽交替与所述限位条相对，所述限位条的上端通过伸入至第一定位凹槽和第二定位凹槽而使得所述刷柄保持在竖直状态和水平状态。
13.优选地，所述齿条竖直的装设于滑条上；所述安装架上设置有第一滑轨，所述滑条上设置有第一滑块，所述滑条借由所述第一滑块与所述第一滑轨配合而竖直滑动；其中：
14.所述滑条的底部形成有第一导向板，所述转盘上装设有第一导向柱，所述第一导
向柱穿设所述第一导向板，所述第一弹簧套设于所述第一导向柱。
15.优选地，所述安装架上设置有第二滑轨，所述限位条上设置有第二滑块，所述限位条借由所述第二滑块与所述第二滑轨配合而竖直滑动；其中：
16.所述限位条外形成有第二导向板，所述转盘上装设有第二导向柱，所述第二导向柱穿设所述第二导向板，所述第二弹簧套设于所述第二导向柱上。
17.优选地，所述第一施力机构设置于所述工装机构的上方，所述第一施力机构包括第一横向气缸、装设于所述第一横向气缸上的第一竖向气缸、装设于所述第一竖向气缸的第一压块，所述第一横向气缸驱动所述第一压块横向移动至所述滑条的上方，所述第一竖向气缸驱动所述第一压块向下推抵所述滑条。
18.优选地，所述第二施力机构设置于所述转盘的外侧；所述第二施力机构包括第二横向气缸、装设于所述第二横向气缸的第二竖向气缸、装设于所述第二竖向气缸的第二压块，所述第二横向气缸驱动所述第二压块径向移动至所述第二导向板的上方，所述第二竖向气缸驱动所述第二压块向下推抵所述第二导向板。
19.优选地，所述功能机构包括按钮垫安装机构；
20.所述按钮安装机构包括第三横向气缸、装设所述第三横向气缸上的第三竖向气缸、装设于所述第三竖向气缸上的负压杆，所述负压杆的头部吸附有按钮垫；借由所述第三横向气缸而将所述负压杆移动至处于水平状态的刷柄的按钮槽的上方，借由所述第三竖向气缸驱动所述负压杆的头部伸入至所述按钮槽中，负压杆解除对所述按钮垫的吸附而使所述按钮垫安装于所述按钮槽中。
21.优选地，所述功能机构包括充气机构；
22.所述充气机构包括第四横向气缸以及装设于所述第四横向气缸上的充气头；借由第四横向气缸驱动所述充气头对接于处于水平状态的刷柄的头部，借由充气头向所述刷柄中充气以检测所述刷柄的气密性。
23.与现有技术相比，本发明公开的牙刷定位组装装置的有益效果是：
24.本发明利用齿条、齿轮、定位轮、限位条之间的配合而将刷柄准确在水平状态与竖直状态之间切换，且能够稳定的保持在所切换到的状态。
25.本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
26.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
27.图1为本发明的实施例所提供的牙刷定位组装装置中工装机构的结构示意图(刷柄处于竖直状态)。
28.图2为本发明的实施例所提供的牙刷定位组装装置中工装机构的结构示意图(刷
柄处于水平状态)。
29.图3为本发明的实施例所提供的牙刷定位组装装置的一个视角的立体结构示意图。
30.图4为图3的局部a的放大视图。
31.图5为本发明的实施例所提供的牙刷定位组装装置的另一个视角的立体结构示意图。
32.图6为图5的局部b的放大视图。
33.附图标记：
34.10-工装机构；11-安装架；12-转轴；121-安装块；13-齿轮；14-齿条；141-滑条；142-第一导向板；143-第一弹簧；144-第一导向柱；145-第一滑轨；146-第一滑块；15-定位轮；151-第一定位凹槽；152-第二定位凹槽；16-限位条；161-第二导向板；162-第二弹簧；163-第二导向柱；164-第二滑轨；165-第二滑块；20-转盘；30-第一施力机构；31-第一横向气缸；32-第一竖向气缸；33-第一压块；40-第二施力机构；41-第二横向气缸；42-第二竖向气缸；43-第二压块；50-按钮垫安装机构；51-第三横向气缸；52-第三竖向气缸；53-负压杆；60-充气机构；61-第四横向气缸；62-充气头；100-刷柄；101-按钮槽。
具体实施方式
35.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
36.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
37.如图1至图6所示，本发明公开的实施例公开了一种牙刷定位组装装置，该装置包括：转盘20、工装机构10、第一施力机构30、第二施力机构40以及功能机构。
38.转盘20安装在工作平台上，工作平台的下方装设有电机，该电机用于驱动转盘20转动，使得转盘20每次转动60
°
角。
39.该工装机构10用于装夹电动牙刷的刷柄100，6个工装机构10周向均布在转盘20上，如此，容易理解地，转盘20周围的工作平台上具有六个工位，转盘20转动带动工装机构10相应运动至对应的六个工位。
40.如图1和图2所示，每个工装机构10均包括：安装架11、转轴12、安装块121、齿轮13、齿条14、定位轮15、限位条16、第一弹簧143以及第二弹簧162。
41.转轴12跨置于安装架11上，安装块121固定在转轴12的中部，刷柄100的尾部插接于安装块121上；齿轮13装设于转轴12的端部以用于带动转轴12转动，定位轮15装设于转轴12上并位于齿轮13的一侧，定位轮15的轮面上开设有第一定位凹槽151和第二定位凹槽
152，两个定位凹槽间隔排布，并使得当转轴12转动至使第一定位凹槽151朝向下方时，转轴12带动刷柄100转动至竖直状态，而当转轴12转动至使第二定位凹槽152朝向下方时，转轴12带动刷柄100转动至水平状态。
42.齿条14竖直的安装于滑条141上，并且使齿条14与齿轮13配合成啮合状态，在齿条14的底部设置第一导向板142，在第一导向板142下方的转盘20上直接或者间隙的设置有第一导向柱144，该第一导向柱144穿设第一导向板142，第一弹簧143套设于第一导向柱144上用于为齿条14提供向上的复位力。在安装架11上设置有第一滑轨145，在滑条141上设置有第一滑块146，第一滑块146沿第一滑轨145滑动以保证齿条14严格进行竖直滑动。
43.限位条16设置于定位轮15的下方，在限位条16的下端的外侧形成有第二导向板161，在第二导向板161的下方的转盘20上直接或者间接的设置有第二导向柱163，第二导向柱163穿设第二导向板161，第二弹簧162套设于第二导向柱163上用于为限位条16提供向上的复位力；在安装架11上设置有第二滑轨164，在限位条16上设置有第一滑块146，第二滑块165沿第二滑轨164滑动以保证限位条16严格进行竖直滑动。当定位轮15转动至使第一定位凹槽151朝向下方时，第二弹簧162使得限位条16的上端伸入至第一定位凹槽151中以限制定位轮15转动，此时，转轴12上的刷柄100保持在竖直状态，而当定位轮15转动至使第二定位凹槽152朝向下方时，第二弹簧162使得限位条16的上端伸入至第二定位凹槽152中以限制定位轮15转动，此时，转轴12上的刷柄100保持在水平状态。
44.当齿条14竖直运动时，齿条14通过与齿轮13啮合而能够带动转轴12以及定位轮15同步转动，进而使得定位轮15上的两个定位凹陷交替的朝下而被限位条16限位。
45.如图5和图6所示，第一施力机构30用于向下推抵齿条14以使得齿条14带动齿轮13转动，进而使得转轴12带动刷柄100从水平状态朝竖直状态转动，而当第一施力机构30解除对齿条14的推抵时，在第一弹簧143的复位力的作用下，齿条14向上运动以使得转轴12带动刷柄100从竖直状态朝水平状态转动。具体地，第一施力机构30设置于工装机构10的上方，第一施力机构30包括第一横向气缸31、装设于第一横向气缸31上的第一竖向气缸32、装设于第一竖向气缸32的第一压块33，第一横向气缸31驱动第一压块33横向移动至滑条141的上方，第一竖向气缸32驱动第一压块33向下推抵滑条141，进而带动齿条14向下运动。
46.如图3和图4所示，第二施力机构40用于向下推抵限位条16，以使得限位条16的上端从定位凹槽中退出，进而解除对定位轮15的转动的限制，此时，定位轮15被解除转动限制，进而使得齿条14能够带动齿条14转动，使得刷柄100能够在水平状态与竖直状态之间切换；而当第二施力机构40解除对限位条16的推抵时，在第二弹簧162的复位力的作用下，限位条16重新伸入至定位凹槽中以重新限制定位轮15转动，进而使刷柄100重新保持在水平状态或竖直状态。具体地，第二施力机构40设置于转盘20的外侧；第二施力机构40包括第二横向气缸41、装设于第二横向气缸41的第二竖向气缸42、装设于第二竖向气缸42的第二压块43，第二横向气缸41驱动第二压块43径向移动至第二导向板161的上方，第二竖向气缸42驱动第二压块43向下推抵第二导向板161，进而向下推抵限位条16。
47.根据刷柄100需要切换至水平状态或者竖直状态的时机，在第一工位所处的角度位置设置第二施力机构40，以用于将运动至该工位的刷柄100从竖直状态切换至水平状态，在第四工位所处的角度位置设置第一施力机构30和第二施力机构40，以用于将运动至该工位的刷柄100从水平状态切换至竖直状态。
48.下面介绍一下第一施力机构30和第二施力机构40切换刷柄100的空间姿态的具体过程。
49.如图3和图4所示，运动至第一工位的刷柄100处于竖直状态，此时，限位条16的上端位于第一定位凹槽151中，第一弹簧143压缩而处于向上推抵齿条14的状态。在工装机构10带动处于竖直状态的刷柄100运动至第一工位后，第二施力机构40驱动第二压块43向下推抵限位条16，限位条16从第一定位凹槽151中退出，在第一弹簧143的作用，齿条14竖直向上运动，经由齿轮13带动刷柄100朝水平状态方向转动，第二施力机构40解除对限位条16的推抵，当定位轮15转动时第二凹槽朝下时，刷柄100转动至水平状态，同时，在第二弹簧162的复位力的作用下，限位条16的上端伸入至第二定位凹槽152中以使得刷柄100保持在水平状态。
50.在刷柄100运动至第二、三工位时，相应的功能机构对处于水平状态的刷柄100进行操作。
51.运动至第四工位的刷柄100处于水平状态，此时，限位条16的上端位于第二定位凹槽152中，第二弹簧162处于压缩状态。在工装机构10带动处于水平状态的刷柄100运动至第四工位后，第二施力机构40向下推抵限位条16以使得限位条16从第二定位凹槽152中退出，而后，第一施力机构30向下推抵齿条14，经与齿轮13啮合而使得刷柄100朝竖直状态方向转动，在转动过程中，第二施力机构40解除对限位条16的推抵，而当定位轮15上的第一定位凹槽151朝下时，在第二弹簧162的作用下，限位条16的上端伸入至第一定位凹槽151中，进而使得刷柄100保持在竖直状态，此后，第一施力机构30解除对齿条14的推抵。将刷柄100切换至竖直状态方便后续工位的设备对竖直状态的刷柄100进行操作。
52.本发明的一个优选实施例中提供两种类型的功能机构，即，按钮垫安装机构50和充气机构60，按钮垫安装机构50用于将按钮垫装设于刷柄100的按钮槽101中，充气机构60用于向刷柄100的内孔中充气以用于检查刷柄100安装的气密性。
53.按钮垫安装机构50装设于第三工位，具体地，按钮安装机构包括第三横向气缸51、装设第三横向气缸51上的第三竖向气缸52、装设于第三竖向气缸52上的负压杆53，负压杆53的头部吸附有按钮垫；借由第三横向气缸51而将负压杆53移动至处于水平状态的刷柄100的按钮槽101的上方，借由第三竖向气缸52驱动负压杆53的头部伸入至按钮槽101中，负压杆53解除对按钮垫的吸附而使按钮垫安装于按钮槽101中。
54.充气机构60安装在第四工位，包括第四横向气缸61以及装设于第四横向气缸61上的充气头62；借由第四横向气缸61驱动充气头62对接于处于水平状态的刷柄100的头部，借由充气头62向刷柄100中充气，在为充气头62提供气体的充气管上装设气压表以观察气压表的压力变化进而判断刷柄100的气密性是否符合要求。
55.本发明所提供的牙刷定位组装装置的优势在于：
56.本发明利用齿条14、齿轮13、定位轮15、限位条16之间的配合而将刷柄100准确在水平状态与竖直状态之间切换，且能够稳定的保持在所切换到的状态。
57.此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本技术的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和
示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
58.以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
59.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。