CN104068614A - 用于制造刷子的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制刷机，所述制刷机具有：多个加工站点（14，16，……），在所述加工站点上能够执行不同的工作步骤；至少一个引导装置（26）以及多个滑座（12），所述滑座能够沿着所述引导装置（26）移置，使得所述滑座能够运动经过加工站点（14，16，……），其中滑座（12）能够以能自由编程的方式彼此独立地相对于加工站点（14，16，……）移置。本发明也涉及一种用于在加工站点上加工刷子基本体的方法，其中通过沿着引导装置（26）移置滑座（12），刷子基本体（32）沿着预定的移置路径（V）在不同的加工站点（14，16，……）之间运动，其中滑座（12）的移置运动（V）用于：在滑座（12）的移置方向（V）上观察，相对于相应的加工站点（14，16，……）定位刷子基本体（32）。

Description

用于制造刷子的机器

技术领域

本发明涉及一种具有多个加工站点的制刷机。本发明还涉及一种用于在加工站点上加工刷子基本体的方法。

背景技术

在制造刷子例如牙刷、家用刷或也可以是漆刷时常用的是，将刷子基本体依次引导至不同的加工站点，在所述加工站点上分别执行特有的加工步骤。例如，在加工站点上能够将多个孔钻到刷子基本体中，并且在随后的工作站点上能够将刷毛簇填塞到孔中。为了移置刷子基本体通常使用滑座，所述滑座沿着预设的路径环行，使得设置在其上的刷子基本体依次被提供给不同的站点用于加工。在一个简单的实例中，制刷机具有装载站点、钻孔站点、填塞站点和提取站点。因此能够使用四个滑座，所述滑座在制刷机的每个周期中分别继续移置一个站点。滑座通常安置在驱动元件上，如共同的承载件或链，所述驱动元件共同地继续移置所有的滑座。

已知的机器的缺点为：在将滑座从一个加工站点继续移置到下一个加工站点时需要一定的时间，这对制刷机的生产率产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制刷机，所述制刷机能够实现非常短的周期时间进而实现高的生产率。

为了实现所述目的，根据本发明制刷机设置有：多个加工站点，在所述加工站点上能够实施不同的工作步骤；至少一个引导装置和多个滑座，所述滑座能够沿着引导装置移置，使得所述滑座能够运动经过加工站点，其中所述滑座能够以能自由编程的方式彼此独立地相对于加工站点移置。本发明基于下述基本思想：通过下述方式缩短对于刷子基本体在相继的加工站点之间的移置所必要的非生产性的时间，即相应于机器的时钟频率不再同时地、而是单独地并且彼此独立地移置全部滑座。这实现了将特定的滑座从其与加工站点关联的位置中移出并且已经最大程度地靠近随后的加工站点，而在那里仍正在加工前面的刷子基本体。一旦所述刷子基本体已加工好并且离开其站点，那么下一个刷子基本体就能够接替，其中对于所述接替不必再经过从前面的加工站点至当前的加工站点的全部路径，而是仅须经过非常短的剩余路径。

在制刷机的优化的设计方案中并且在待制造的刷子的适宜的几何关系中，在从一个刷子基本体转换成下一个刷子基本体时相应的加工站点不必停下来，而是能够继续运行，不需要完全地停止，或者依赖于待生产的刷子以加工站点的非常短的停顿或者以加工速度的可接受的降低继续运行，因为例如在填塞站点中，前面的刷子基本体的最后待填塞的孔与随后的刷子基本体的首先待填塞的孔之间的行进路径仅最小程度地长于同一个刷子基本体的两个相继的孔之间的行进路径。必要时，也能够在从一个刷子基本体转换成下一个刷子基本体时在加工站点中以不变的速度继续工作。但是在任何情况下，周期率与在迄今为止的制刷机中相比都显著更高。

如已经阐明的，制刷机的加工站点尤其能够是钻孔站点和填塞站点。在此，附加地或替选地，其它的加工站点也是可能的，例如装载站点、提取或抛出站点和/或修边站点，在所述提取或抛出站点中，提取或抛出装配有刷毛的刷子基本体，在所述修边站点中，将装配好的刷子基本体的刷毛剪切和/或切开和/或磨削到期望的长度和/或期望的轮廓。装载站点能够设计为，使得滑座在此手动地或全自动地装配刷子基本体。对此替选地，在装载站点中也能够将装载站点之外的装配有刷子基本体的滑座装入到制刷机中。另一个变型在于：装载站点与邻近的注塑成型站点必要时全自动地耦联，使得将在注塑成型站点中制造的刷体必要时全自动地运输至装载站点并且在那里装入到滑座中。这些附加的加工站点的集成引起集成的制造过程，其中整体上所必要的中间运输步骤的数量减少。这整体上带来高的效率。

优选滑座设置有至少一个用于刷子基本体的夹紧装置。夹紧装置实现了以小的耗费将刷子基本体固定在滑座上，使得所述滑座能够提供给相应的加工站点。

优选设置高度移置器，借助所述高度移置器，能够在垂直于滑座的相对于加工站点的移置方向的方向上移置夹紧装置。这实现了将加工站点的处理刷子基本体的工具在竖直方向上固定地设置，使得在加工期间刷子基本体必须仅在竖直方向上适当地定位。

优选设置枢转装置，借助所述枢转装置能够围绕平行于滑座的移置方向定向的轴线枢转夹紧装置。附加地或替选地，也能够预设翻转装置，借助所述翻转装置能够围绕垂直于滑座的移置方向的轴线翻转夹紧装置。枢转装置和/或翻转装置实现了刷子基本体倾斜于加工站点的相应的工具定向，使得例如能够将刷毛簇安置在不同定向的刷子基本体上。因此，在圆形刷中，全部刷毛簇能够径向地定向，并且在扫帚中，设置在轴向端部上的刷毛簇例如能够倾斜向外地从基本体伸出。

为了实现上述目的，根据本发明也提出一种用于在加工站点上加工刷子基本体的方法，其中通过沿着引导装置移置滑座，刷子基本体沿着预定的移置路径在不同的加工站点之间运动，其中滑座的移置运动用于：在滑座的移置方向上观察，相对于相应的加工站点定位刷子基本体。根据本发明的方法基于下述思想：滑座的移置运动能够不仅用于将刷子基本体从一个加工站点运输至下一个加工站点，而且也用于在同一加工站点上进行刷子基本体的最小程度的移置运动。当加工站点例如为钻孔站点时，滑座用于沿滑座的移置方向以孔间距继续移置刷子基本体。因此，不必在滑座上设置用于刷子基本体的纵向移置器。

优选在将刷子基本体从相应的滑座提供给下一个的加工站点之前预定位所述刷子基本体。“预定位”在此意味着：在刷子基本体到达下一个的加工站点之前相对于加工站点定位所述刷子基本体，使得所述刷子基本体在其预定位之后必须仅沿纵向方向移置，以便能够由下一个的加工站点的工具加工。例如当下一个加工站点是填塞站点并且第一刷毛簇应引入到刷子基本体中的已倾斜地钻出的孔中时，预定位刷子基本体，使得刷子基本体中的首先待填充的孔的纵轴线平行于填塞工具的填塞方向定向。一旦前面的刷子基本体的最后的孔已经填充，那么下一个刷子基本体仅须在滑座的移置方向上轻微地继续运输，并且填塞工具能够直接开始填塞，而不必更进一步地定向刷子基本体。

所述预定位能够通过下述方式来实现：带有一个或多个刷子基本体的相应的滑座在随后的加工站点之前停住并且预定位。但是，对此替选地，也可能的是，在从一个加工站点到随后的加工站点中的移置运动期间执行所述预定位。也就是说，对于预定位本身不存在滑座的任何停顿。一旦引导滑座从前面的加工站点离开，那么就能够开始实现预定位设置的运动，所述运动随后直至进入后面的加工站点中才结束。

在迄今为止的制刷机中，钻孔站点和随后的填塞站点始终同步地接通，这也意味着：例如同时钻孔并且同时（也可以是在相同的时间间隔内）填塞。此外，刷体的移置运动还同时地并且以与待生产或待填塞的孔相同的顺序进行。也就是说，在加工站点中，例如在刷子上钻出左侧最前部的孔，而在随后的填塞站点中同时填塞先前制造的刷体的所述最前部的孔。本发明提出：能够取消所述同步的加工，这由于独立的滑座运动是可能的。也就是说，在钻孔站点和在随后的填塞站点中的运动不必同步地进行。运动和加工能够以延迟的方式和/或以不同的时长进行，例如钻孔现在能够以最大的速度进行，与填塞运动无关。

一个变型是，滑座的运动完全彼此退耦。

在钻孔站点和随后的填塞站点中的运动的所述退耦是下述内容的基础：根据本发明的另一个实施方式同时制造具有不同的孔图案（Lochbild）和/或不同的刷体形状的不同的刷子。这意味着：在同一个制刷机中，在一个加工站点中制造刷体，例如在此钻孔，而在其它的加工站点中同时制造、例如填塞具有完全不同的孔图案和/或完全不同的刷体形状（例如，一方是鞋刷并且另一方是家用扫帚）的刷体并且交替地从机器中抛出不同的刷子。术语“不同的孔图案”与已制成的刷子的状态有关。

附图说明

下面根据在所附的附图中示出的实施方式来描述本发明。在附图中示出：

-图1示出制刷机的示意性的俯视图；

-图2示意性地示出图1的沿着线II-II的剖面；以及

-图3示出加工站点连同当前加工的刷子基本体和预定位的、随后待加工的刷子基本体的放大视图。

具体实施方式

在附图中示意性地示出制刷机，所述制刷机具有引导块10，沿着所述引导块能够环行地移置多个滑座12。

围绕引导块10设置多个加工站点14、16、18、20、22、24。当围绕引导块10移置滑座12时，所述滑座运动经过加工站点前方。

引导块10设置有引导装置26，所述引导装置的功能在于：将滑座12可行进地安置在引导块10上。引导装置26在此尤其应当确保：精确地并且尽可能无公差地引导滑座12。

引导装置26例如能够设计为导轨，在所述导轨上引导具有滚轮、滚动轴承或相似元件的滑座12。

为了移置滑座12，设置驱动装置28，借助所述驱动装置，每个滑座能够各自地并且单独地围绕引导块10行进。对滑座的单独的可行进性的唯一限制在于：任何滑座都不能超过其它滑座。此外，每个滑座关于行进路径和行进速度能够单独地并且不依赖于其它滑座运动。

驱动装置28例如能够通过每个滑座12处的驱动马达形成，所述驱动马达与驱动元件、例如驱动轮或齿轮耦联，所述驱动元件又与中央引导块10的相应的配合元件、例如轨道或齿条相互作用。驱动装置28也能够设计为线性马达，所述线性马达与滑座相关联并且相对于引导块10无接触地移置所述滑座。驱动装置28也能够通过多个皮带传动形成，借助所述皮带传动能够单独地移置滑座。在此可能的是，通过使皮带传动与加工站点适当地关联，存在比滑座少的皮带传动是适合的，因为在最小的周期时间内这足以仅在几个加工站点的区域中单独地并且彼此无关地移置滑座，例如在钻孔站点和填塞站点的区域中，同时能够同步地（进而借助于相同的皮带传动）将滑座从提取站点移置至装载站点，而这不会对周期造成不利影响。

所述驱动装置仅为实例并且不是决定性的列举。

在每个滑座12上安置至少一个用于刷子基本体32的夹紧装置30。在示出的实施例中，每个滑座使用两个夹紧装置30。如果必要，也能够设置多个夹紧装置。

每个夹紧装置30都能够围绕两个轴线枢转或翻转。一方面，设置枢转装置36，借助所述枢转装置，每个夹紧装置30能够围绕枢转轴线S枢转。枢转轴线S平行于滑座的移置方向定向。

此外设置翻转装置38，借助所述翻转装置，夹紧装置30能够围绕翻转轴线K翻转。翻转轴线K垂直于滑座12的移置方向V。

此外设置高度移置器40，借助所述高度移置器能够在竖直方向上、也就是在双向箭头H的方向上相对于滑座12移置承载件34。

关于制刷机的在图1和2中示出的定向，高度移置器40在竖直方向上、也就是向上和向下移置承载件40。翻转装置38关于图1能够沿顺时针和逆时针围绕翻转轴线K（也参见图1中的双向箭头K）翻转与其关联的夹紧装置30。枢转装置36关于图1能够沿顺时针和逆时针（也参见图2中的双向箭头S）枢转与其关联的夹紧装置30。

在此仅将“向上”等说明理解成对附图的参照。制刷机在下文中也能够以其它方式设置，因为引导装置26并非必须位于水平延伸的平面中，如在附图中示出的那样。

为了沿着引导装置26移置滑座12，在此设置示意性示出的控制装置48，所述控制装置能够被以期望的方式自由编程。控制装置48根据期望的加工步骤来控制：以何种速度并且以哪些步骤沿着引导装置26移置滑座12。

加工站点能够实施不同的加工步骤。在一个实例中，加工站点14能够是装载站点，在所述装载站点中空的夹紧装置30装配有待加工的刷子基本体32。

加工站点16能够是钻孔站点，在所述钻孔站点中钻头50用于借助沿着双向箭头B的方向的往复运动将孔钻到刷子基本体32中。刷子基本体32的在此必要的纵向移置，也就是说沿着滑座12在引导装置26上的移置方向V的纵向移置通过下述方式进行：借助于驱动装置28相对于加工站点16小步地移置滑座12，更确切地说，对于每列待钻的孔以孔间距移置所述滑座。在竖直方向上，借助于高度移置器40来移置刷子基本体32，更确切地说，对于每行待钻的孔以孔间距移置所述滑块。倘若应在彼此不平行的方向上在刷子基本体32中钻孔，那么刷子基本体32借助于枢转装置36和翻转装置38以适当的方式枢转和/或翻转。

加工站点18能够是填塞站点，在所述填塞站点中，填塞工具52以沿着双向箭头P的往复运动将在料盒54中准备好的刷毛60的簇填塞到刷子基本体32的孔中。在此，也通过适当地控制驱动装置28、高度移置器40、枢转装置36和翻转装置38相对于填塞工具52定位刷子基本体32。

加工站点20能够是提取站点，在所述提取站点中将设置有刷毛簇的刷子基本体32从夹紧装置30中提取或者也可以是仅抛出。

根据应借助于制刷机来进行的加工步骤，能够应用其它的加工站点。例如，能够设置修边站点，在所述修边站点中，对安置在刷子基本体32上的刷毛60进行切开和/或磨削，以便获得期望的长度和/或期望的轮廓。在该情况下，沿移置方向V观察，提取站点20当然设置在修边站点之后。

制刷机能够与注塑成型站点耦联，使得在邻近的注塑成型站点中首先使刷体注塑成型或者将附加部分喷射到已经事先制好的刷体上。随后，将所述刷体手动地或者优选全自动地从注塑成型站点运输至制刷机并且在装载站点中耦联到制刷机中。这能够以不同的方式进行。当承载件不离开制刷机时，将刷体在制刷机中装入到承载件中。此外，承载件也可能在装载站点中装入到已经处于装载状态的制造机器中。然而，在示出的实施方式中，承载件在制刷机中环行从而不会离开所述制刷机。

也可能的是，“双重地”装配制刷机，也就是说在一个半部中装配装载站点、不同的加工站点和提取站点，并且随后在第二半部中再次装配装载站点、多个加工站点和提取站点。以所述方式能够使每周期制造的刷子的数量加倍。

所描述的制刷机的主要特征是：在将刷子基本体提供给下一个加工站点之前预定位所述刷子基本体。这根据图3阐明。在图3中可见填塞工具52，所述填塞工具笔直地以刷毛簇填塞刷子基本体32A的最后的孔。因为刷毛60，在图3的俯视图中观察，扇形地设置，所以当引导刷子基本体32从左向右经过填塞工具52时，所述刷子基本体必须沿顺时针围绕翻转轴线K翻转。

下一步待加工的刷子基本体32B通过下述方式相应地预定位：在承载所述刷子基本体的滑座12B到达加工站点18之前，所述刷子基本体沿逆时针从中立位置翻转到所示出的位置中。在该位置中，刷子基本体32B的首先待填塞的孔的纵轴线L平行于填塞工具52的填塞方向P定向。

所述预定位一方面能够在从一个加工站点到随后的加工站点的移置运动期间进行或者通过短暂的停止直接在随后的加工站点前进行。这尤其取决于：加工站点彼此距离多远以及预定位是多耗时的，另一方面这也与待制造的刷子的几何形状相关。

当以刷毛填充刷子基本体32A的所有的孔之后，沿移置方向V继续移置滑座12A，并且同时也沿移置方向V继续移置滑座12B。因为刷子基本体32B已经“正确地”定向，所以填塞工具52能够无延时地继续工作。在实践中，与在图3中示出的情况相比，处于预定位的状态下的刷子基本体32B能够被引导至更接近当前加工的刷子基本体32A。随后，当加工从刷子基本体32A前进至刷子基本体32B时，仅须最小程度地沿纵向方向（即沿移置方向V）移置刷子基本体32B。在优化的情况下，必要的移置运动小到使得填塞工具能够无中断地继续工作并且移置不会或者在任何情况下不会明显地不同于在填塞同一个刷子基本体时从孔到孔所必需的移置。

刷子基本体在每个加工站点之前预定位是不必要的。在关于周期时间有利的地方、尤其在钻孔站点之前和填塞站点之前适合预定位。装载站点和提取站点就此而言更确切地说是不关键的，因为在那里相对多的时间可用；时钟频率通常通过如下时间来确定，所述时间在钻孔站点和填塞站点上对于加工整个刷子基本体32是必要的。

对于所描述的制刷机也重要的是，在滑座12和与其关联的夹紧装置30之间不存在纵向移置装置，因为刷子基本体32相对于相应的加工站点的纵向移置，也就是说在沿着移置方向V的方向上的纵向移置，通过滑座12相对于引导块10的单独的移置来实现。

应认识到，所有的滑座不必始终彼此不同地运动。滑座的单独的移置，例如在从装载站点至钻孔站点以及从钻孔站点至填塞站点的移置，在其带来周期时间的优化并且关于预定位带来优点的情况下是必需的。当前位于装载站点和提取站点中的滑座也能够同时同步地移置。

通过待加工的刷体的移置运动在钻孔站点和随后的填塞站点中非同步地并且此外彼此独立地以及退耦地进行，可能的是，在制刷机中同时产生具有不同的孔几何形状和/或不同的刷体形状的刷体。这能够在机器不停机的情况下、也就是说在不需要手动改装的情况下实现。

Claims (14)

1.一种制刷机，所述制刷机具有：多个加工站点（14，16，……），在所述加工站点上能够实施不同的工作步骤；至少一个引导装置（26）以及多个滑座（12），所述滑座能够沿着所述引导装置（26）移置，使得所述滑座能够运动经过所述加工站点（14，16，……），其中所述滑座（12）能够以能自由编程的方式彼此独立地相对于所述加工站点（14，16，……）移置。

2.根据权利要求1所述的制刷机，其特征在于，所述加工站点中的一个是钻孔站点（16）。

3.根据权利要求1或2所述的制刷机，其特征在于，所述加工站点中的一个是填塞站点（18）。

4.根据上述权利要求中任一项所述的制刷机，其特征在于，所述滑座（12）设置有至少一个用于刷子基本体（32）的夹紧装置（30）。

5.根据上述权利要求中任一项所述的制刷机，其特征在于，设置有高度移置器（40），借助所述高度移置器，能够在垂直于所述滑座（12）的相对于所述加工站点（14，16，……）的移置方向（V）的方向上移置所述夹紧装置（30）。

6.根据上述权利要求中任一项所述的制刷机，其特征在于，设置有枢转装置（36），借助所述枢转装置，能够围绕平行于所述滑座（12）的移置方向（V）的轴线（S）枢转所述夹紧装置（30）。

7.根据上述权利要求中任一项所述的制刷机，其特征在于，设置有翻转装置（38），借助所述翻转装置，能够围绕垂直于所述滑座（12）的移置方向（V）的轴线（K）翻转所述夹紧装置（30）。

8.根据上述权利要求中任一项所述的制刷机，其特征在于，附加地设置有装载站点和/或提取站点和/或修边站点。

9.一种用于在加工站点上加工刷子基本体的方法，在所述加工站点中，通过沿着引导装置（26）移置滑座（12），刷子基本体（32）沿着预定的移置路径（V）在不同的加工站点（14，16，……）之间运动，其中所述滑座（12）的移置运动（V）用于：在所述滑座（12）的所述移置方向（V）上观察，相对于相应的所述加工站点（14，16，……）定位所述刷子基本体（32）。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在通过相应的所述滑座（12）将所述刷子基本体（32）提供给下一个所述加工站点（14，16，……）之前预定位所述刷子基本体。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在从一个加工站点至随后的加工站点的进给运动期间预定位所述刷子基本体（32）。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，待加工的刷体在钻孔站点和在随后的填塞站点中的移置运动非同步地进行。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，待加工的刷体在钻孔站点和在随后的填塞站点中的移置运动彼此退耦地进行。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，在制刷机中，同时在一个加工站点中制造具有一种孔图案和/或一种刷体形状的刷体，并且在另一加工站点中制造具有另一种孔图案和/或另一种刷体形状的刷体。