一种新型一体化钻孔植毛剪毛装置的制作方法

本发明涉及毛刷生产设备领域，特别涉及一种新型一体化钻孔植毛剪毛装置。

背景技术：

毛刷是人们生活、生产中的常用品，毛刷生产是需要分步骤进行，例如前期的塑形、钻孔，钻孔后利用植毛机给毛刷进行植毛、植毛后通过剪毛机对刷毛进行修整等。因此现有技术中，毛刷生产过程通常需要使用到由钻孔机、植毛机、剪毛机等多种设备构成的生产线进行生产。这不但导致刷毛的生产工序复杂以及设备种类多之外，还需要配置多个输送机构用于输送半成品，因此导致现有技术的毛刷生产设备更加复杂，维护和使用较高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的毛刷生产设备结构复杂、维护成本的问题，本发明的目的在于提供一种新型一体化钻孔植毛剪毛装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种新型一体化钻孔植毛剪毛装置，包括机架以及从上到下依次安装在所述机架上的多功能工作台、上料机构和定位机构；

所述多功能工作台与所述机架固定连接，所述多功能工作台的底面安装有三个周向分布的竖直滑轨，所述竖直滑轨上均安装有滑动基座，所述多功能工作台上还安装有三个竖直驱动机构，所述竖直驱动机构的输出端分别与所述滑动基座连接；所述滑动基座上分别安装有钻孔机构、植毛机构和剪毛机构；所述钻孔机构包括钻孔电机和安装在所述钻孔电机上的钻头，所述植毛机构包括压杆和设置在所述压杆自由端的磁性压头，所述剪毛机构包括剪毛电机以及安装在所述剪毛电机上的剪切刀轮；

所述上料机构包括与所述机架固定连接的上料驱动机构以及与所述机架滑动连接的上料板，所述上料板沿水平方向滑动，所述上料驱动机构的输出端与所述上料板连接；所述上料板倾斜设置，所述上料板上依次排列有若干个刷毛束，所述刷毛束包括集中成丝束的若干个刷丝以及包裹在所述丝束中部外的金属包圈，所述金属包圈与所述磁性压头的下端面相适配，所述金属包圈的外壁设置有凸刺，所述上料板中部设置有与所述金属包圈相适配的通槽，所述通槽沿着所述刷毛束的排列方向设置；

所述定位机构包括安装在所述机架上的平面二维运动机构、安装在所述平面二维运动机构上的承载板以及安装在所述承载板上的若干个夹紧驱动机构，所述若干个夹紧驱动机构周向均匀分布在所述承载板表面的同一圆周上，所述若干个夹紧驱动机构的输出端均指向所述圆周的圆心。

优选的，所述金属包圈呈球体，所述金属包圈外壁设置有若干个凸刺；所述磁性压头的下端面呈与所述球体相适配的球面型，所述磁性压头的下端面设置有若干个与所述凸刺相适配的凹槽。

优选的，所述凸刺呈锥形。

优选的，所述的平面二维运动机构包括沿第一方向与所述机架滑动连接的第一底座、沿第二方向与所述第一底座滑动连接的第二底座、固定在所述机架上的第一驱动机构和固定在所述第一底座上的第二驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述第一底座连接，所述第二驱动机构的输出端与所述第二底座连接，所述第一方向与所述第二方向构成平面直角坐标系。

优选的，所述夹紧驱动机构、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述竖直驱动机构均为直线驱动机构，所述直线驱动机构为气缸、液压缸或者电动丝杆。

采用上述技术方案，由于通过滑动基座沿竖直方向滑动连接在多功能工作台上的钻孔机构、植毛机构和剪毛机构的设置，使得通过不同的竖直驱动机构即可带动上述的钻孔机构、植毛机构和剪毛机构进入工作位置，并通过定位机构将待加工的毛刷定位到钻孔机构、植毛机构和剪毛机构的下方，两者相互配合即可实现在一个平台上进行三步加工操作；

由于滑动连接在机架上的上料板的设置，使得在进行植毛加工时其能够运动到工作点，不进行植毛加工时可以移动出工作点；上料板上刷毛束通过金属包圈包裹，一方面可以有效防止刷毛束散开，节省约束机构的配置，另一方面金属包圈通过磁性被吸附在植毛机构的磁性压头上并随之运动，一方面省略了复杂的固定、导向结构的设置，另一方面也保证了植毛过程中，刷毛束始终保持稳定，保证了植毛的质量；同时上料板上通槽的设置，一方面能够使金属包圈无阻碍的在其间通过，又能够使得压杆以及磁性压头穿过，从而将刷毛束拖动并压入位于下方的被固定的刷体的安装孔内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为为本发明上料板的俯视图。

图中:1-机架、1-座体、12-竖梁、13-横梁、2-多功能工作台、21-竖直滑轨、22-滑动基座、23-竖直驱动机构、24-钻孔电机、25-钻头、26-压杆、27-磁性压头、28-剪毛电机、29-剪切刀轮、3-上料机构、31-上料驱动机构、32-上料板、33-刷毛束、34-金属包圈、35-凸刺、36-通槽、4-定位机构、41-第一底座、42-第二底座、43-第一驱动机构、44-第二驱动机构、45-承载板、46-夹紧驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，一种新型一体化钻孔植毛剪毛装置，包括机架1以及从上到下依次安装在机架1上的多功能工作台2、上料机构3和定位机构4；其中机架1由钢结构制造，通常包括用于固定在地面上的座体11、安装在座体上的竖梁12和安装在竖梁12上的横梁13。

其中多功能工作台2与机架1的横梁13通过螺钉固定连接，多功能工作台2为平板状圆盘结构，其侧面或者底面安装有三个周向分布的竖直滑轨21，竖直滑轨21上均安装有滑动基座22，为了防止滑动基座22从竖直滑轨21上脱落，本实施例配置竖直滑轨21为防脱滑轨，例如t型滑轨。同时，多功能工作台2侧面或者底面上还固定安装有三个竖直驱动机构23，三个竖直驱动机构23的输出端分别与上述的三个滑动基座22相连接。

上述的三个滑动基座22上分别安装有钻孔机构、植毛机构和剪毛机构；具体的，钻孔机构包括固定安装(固定安装在三个滑座基座22中的第一个)的钻孔电机24和安装在钻孔电机24电机轴上的钻头25；植毛机构包括固定安装(固定安装在三个滑座基座22中的第二个)的压杆26和设置在压杆26自由端的磁性压头27；而剪毛机构则包括固定安装(固定安装在三个滑座基座22中的第三个)的剪毛电机28以及安装在剪毛电机28的电机轴上的剪切刀轮29。本实施例中，上述的钻头25、压杆26以及剪切刀轮29的轴线均呈竖直状。

上述的定位机构4总体上位于多功能工作台2的下方，定位机构4包括安装在机架1的座体11上的平面二维运动机构、安装在平面二维运动机构上的承载板45以及安装在承载板45表面上的若干个夹紧驱动机构46，若干个夹紧驱动机构46周向均匀分布在承载板45表面的同一圆周上，若干个夹紧驱动机构46的输出端均指向该圆周的圆心，至于本实施例中，夹紧驱动机构46有三个。

本实施例中，该平面二维运动机构包括沿第一方向与机架1的座体11滑动连接的第一底座41、沿第二方向与第一底座41的顶面滑动连接的第二底座42、固定在机架1的座体11上的第一驱动机构43和固定在第一底座41上的第二驱动机构44，其中，第一驱动机构43的输出端与第一底座41连接，而第二驱动机构44的输出端与第二底座42连接，同时第一方向与第二方向构成平面直角坐标系，上述的平面直角坐标系在本实施例中指的是水平面所在的平面，且第一方向指的是左右方向、第二方向指的是前后方向。第一底座41与机架1、第二底座42与第一底座41之间的滑动连接均是通过滑轨和滑槽结构实现。

上述的上料机构3包括与机架1的竖梁12固定连接的上料驱动机构31以及与机架1的竖梁12滑动连接的上料板32，其中上料板32沿左右方向水平滑动，上料板32与竖梁12通过滑轨和滑槽结构实现滑动连接，而上料驱动机构31的输出端与上料板32连接。

本实施例中，上料板32倾斜设置，上料板32上依次排列有若干个刷毛束33，刷毛束33包括集中成丝束的若干个刷丝以及包裹在丝束中部外的金属包圈34，金属包圈34与磁性压头27的下端面相适配，同时设置金属包圈34的外壁具有若干个凸刺35，相应的在磁性压头27的下端面上设置相同数量的且与凸刺35相适配的凹槽。由于刷毛束33上包裹有金属包圈34，因此为了防止刷毛束33在上料板32上滑动或者滚动时发生偏转，本实施例中，在上料板32的中部设置有容纳金属包圈8的通槽36，通槽36沿着刷毛束33的排列方向设置，即通槽36呈长条状开设，其长条状的长度方向与刷毛束33在上料板32上的运动方向一致。

本实施例中，金属包圈34的形状配置为卷成一圈后呈具有通孔的球体状，该通孔的轴线经过球体的球心，凸刺35则配置呈锥形，例如圆锥或者棱锥均可。同时在上料板32的下端设置限位挡板，限位挡板用于阻挡刷毛束33无止境的向下滑动或者滚动；

由于上述的金属包圈34呈球体状，因此为了使磁性压头27能够与金属包圈34更好的配合，本实施例设置磁性压头27的下端面呈与金属包圈34的球体相适配的球面型，并配置该球面型的表面积小于二分之一球面，该二分之一球面的球心位于压杆26的轴线延长线上。如此设置，使得压送机构2下压时，其自由端上的磁性压头27刚好能够稳定的将金属包圈34包裹吸附并定位，从而使植毛机构能够更好的将上料板32上放置的刷丝束33压入由定位机构4固定的刷体的安装孔内。

上述的竖直驱动机构23、夹紧驱动机构46、第一驱动机构43、第二驱动机构44以及上料驱动机构31均为直线驱动机构，直线驱动机构为气缸、液压缸或者电动丝杆均可，但在本实施例中，优选上述的驱动机构均为气缸。

使用时，将刷丝束33依次摆放在上料板32上，由于重力的作用，刷丝束33具有向下滑动或者滚动的趋势，该活动或者滚动的趋势由限位挡板阻挡；将需要进行加工的刷体放置在承载板45上，并由三个夹紧驱动机构46分别从三个方向将其夹紧；

首先进行钻孔操作，在控制系统的控制下，钻孔电机24启动并在竖直驱动机构23的带动下向下运动，与此同时在第一驱动机构43以及第二驱动机构44的带动下，被固定住的刷体被带动到多功能工作台2的下方，使其待加工安装孔的坐标处于钻头25的正下方，钻孔时，只需要通过二维平面运动机构不断的调整刷体的位置、通过竖直驱动机构23带动钻孔电机24上下往复运动即可；

完成钻孔操作后，钻孔电机24停止工作并在竖直驱动机构23的带动下上升复位；此时进行植毛操作。首先由上料驱动机构31将上料板32带动到磁性压头27整下方的位置；待二维平面运动机构带动刷体运动，使其用于安装刷毛的安装孔正对着上方刷丝束33上的金属包圈34；在竖直驱动机构23的带动下，压杆26向下运动，其自由端上的磁性压头27向下运动并触碰到刷丝束33上包裹的金属包圈34，在磁性刷头27的形状以及磁性的共同作用下，金属包圈34被稳定的限制在磁性刷头27的下端面上，压杆26继续向下运动，刷丝束33的两端朝上收缩并在压杆26的带动下通过上料板32上的通槽36，并被压入位于下方的刷体的安装孔中完成刷毛束33的一次植毛；压杆26在竖直驱动机构23的带动下上升复位，由于金属包圈34上的凸刺35的设置，金属包圈34为稳固的卡嵌在刷体的安装孔内，此时磁性压头27与金属包圈34之间的磁性吸力不足以带动金属包圈34上升，从而使磁性压头27与金属包圈34顺利脱离；压杆26及其下端设置的磁性压头27复位后，其对上料板32上摆放的刷丝束33形成的阻挡作用消失，在重力的作用下，新的刷丝束33运动到待植毛的位置，以便于进行下一个循环的植毛操作；与钻孔过程相同，通过二维平面运动机构不断的调整刷体的位置再通过竖直驱动机构23带动压杆26上下往复运动即可进行连续植毛操作；

植毛完成后，上料驱动机构31将上料板32带出移走，竖直驱动机构23带动剪毛电机28向下运动，其上的剪切刀轮29旋转后即可对已经完成植毛的毛刷进行表面刷毛的剪切和修整操作。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。