CN104544952A - 毛刷工作台以及平毛开花一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毛刷工作台，包括工作架、翻转机构、摇摆机构，所述摇摆机构包括支撑座，支撑座旋转连接在所述工作架上，所述翻转机构包括夹具安装座，夹具安装座旋转连接在所述支撑座上，所述支撑座的旋转轴线与所述夹具安装座的旋转轴线相互交叉。该方案只需要装夹一次毛刷就能完成毛刷各表面的加工，提高了生产效率。发明还公开了一种装配上述毛刷工作台的平毛开花一体机。

Description

毛刷工作台以及平毛开花一体机

技术领域

本发明涉及一种毛刷工作台以及平毛开花一体机,属于毛刷加工设备。

背景技术

平毛开花一体机是对毛刷修平、开花的加工设备。由于毛刷表面并非平整的一个平面，在加工不同平面时需要不同的夹具进行装夹，无法实现一次装夹连续加工的高效率作业。

公告号为CN 103142027 A的发明专利，公开了一种多工位平毛开花一体机，机架上部设有横梁，沿横梁长度方向设有导轨，导轨上设有行走支架，在行走支架的两侧分别连接夹持刷体两端的摇摆夹具总成和夹持刷体侧壁的翻转夹具总成，实现了在一台设备上完成刷体侧壁及端面各刷毛面的加工，提高了生产效率。

上述发明主要应用于柱体毛刷，通过翻转夹具夹持柱体毛刷侧壁来加工毛刷端面，通过摇摆夹具夹持柱体刷体两端来加工毛刷侧壁，但是这种装夹方式仍然需要进行两次装夹。

市场上有些毛刷并非柱体，例如本说明书附图8所示的非柱体刷毛，需要加工多个平面，如果用上述发明公开的多工位平毛开花一体机来加工，由于需要两次装夹，操作仍然不方便，故设计一种适用于本说明书附图8所示刷毛的平毛开花一体机十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种毛刷工作台，只需要装夹一次毛刷就能完成毛刷各表面的加工，进一步的提高了生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种毛刷工作台，包括工作架、翻转机构、摇摆机构，所述摇摆机构包括支撑座，支撑座旋转连接在所述工作架上，所述翻转机构包括夹具安装座，夹具安装座旋转连接在所述支撑座上，所述支撑座的旋转轴线与所述夹具安装座的旋转轴线相互交叉。

通过采用上述技术方案，摇摆机构的支撑座在工作架上旋转，从而带动安装支撑座上的夹具安装座一起相对工作架旋转，实现了安装座摇摆的动作。翻转机构的夹具安装座相对支撑座旋转，实现夹具安装座的翻转动作，由于支撑座的旋转轴线与夹具安装座的旋转轴线相互交叉，优选的，支撑座的旋转轴线与夹具安装座的旋转轴线相互垂直，通过夹具安装座相对支撑座旋转以及支撑座相对工作架旋转，使固定在夹具上的毛刷可以调节至任意角度，通过修毛刀具与毛刷的相互靠近，实现了对多面体毛刷一次装夹完成毛刷各表面的加工，提高了生产效率。

本发明进一步设置为：所述翻转机构还包括驱动夹具安装座翻转的翻转驱动件，翻转夹具安装座通过翻转传动轴与翻转驱动件连接，所述翻转传动轴穿设在支撑座内。

通过采用上述技术方案，支撑座空心设置，翻转传动轴设置在支撑座内，同时，翻转驱动件与支撑座固定连接，避免了翻转机构和摇摆机构独自运作时存在干涉，而且使得毛刷工作台结构更加紧凑，翻转传动轴在支撑座内部，避免了翻转传动轴受到外界的污染，优选的，翻转传动轴的中心轴线与支撑座的旋转轴线同轴，使得工作台的结构合理紧凑。

本发明进一步设置为：所述摇摆机构还包括驱动支撑座旋转的摇摆驱动件，摇摆驱动件固定在所述工作架上，所述支撑座通过摇摆传动组件与摇摆驱动件连接。

本发明进一步设置为：所述摇摆驱动件为摇摆电机，所述摇摆传动组件包括同步传动组件、蜗轮蜗杆减速箱，所述同步传动组件连接支撑座与蜗轮蜗杆减速箱的输出端，蜗轮蜗杆减速箱的输入端与摇摆电机输出轴连接。

通过采用上述技术方案，摇摆电机通过同步传动组件控制支撑座旋转，能实现精确控制，其中同步传动组件优选的采用同步带，同步带工作过程中的噪音较轻，运行稳定，当然同步传动组件也可以采用齿轮的形式，但如果采用齿轮等存在间隙的传动件，正传和反转状态相互转换时存在一定距离的空行程，无法有效控制支撑座的旋转角度，导致夹具安装座旋转无法精确控制，加工出来的刷毛表面就会不均匀对称，影响产品质量；蜗轮蜗杆减速箱具有良好的自锁性能，当摇摆电机制动时，避免了支撑座因为惯性继续转动。

本发明进一步设置为：所述夹具安装座有两个，分别位于工作架两侧。

通过采用上述技术方案，设置成两个夹具安装座，充分利用了毛刷工作台的空间，使毛刷工作台一次装夹两个毛刷，提高加工效率。

本发明还公开了一种平毛开花一体机，包括机架、安装在机架上的上述结构的毛刷工作台，机架上设有与所述夹具安装座对应的修毛组件。

通过采用上述技术方案，平毛开花一体机上应用上述结构的毛刷工作台，通过修毛组件与毛刷工作台之间的相互运动，实现了一次装夹即可完成毛刷各表面的加工，提高了生产效率。

本发明进一步设置为：还包括行走支架，所述行走支架可滑移的设置在机架上，所述毛刷工作台设置在行走支架上。

通过采用上述技术方案，通过行走支架的滑移运动，实现工作台与修毛组件之间的相互运动，行走支架在滑移运动的过程中，使待加工的毛刷经过修毛组件，实现对待加工毛刷的修毛，当然也可以通过移动修毛组件实现修毛，但是修毛组件中的电机需要高速旋转，修毛组件滑移运动的过程中会影响到电机运行的稳定性，而采用工作台运动的方式，可以实现修毛组件和工作台之间的快速运动，行走支架快速滑移的过程中，对工作台的影响较小，尤其是空走时候，行走架可以高速滑动，这样有效提高加工效率。。

本发明进一步设置为：所述行走支架上安装有竖直驱动机构，竖直驱动机构驱动毛刷工作台在行走支架上滑动。

通过工作台竖直方向上的运动，控制待加工毛刷与修毛组件之间的距离，便于控制刷毛的修剪量，当工作台与修毛组件之间调整到合适的距离之后，通过行走支架的运动，实现修毛，其中也可采用控制修毛组件来调整与待加工毛刷的距离，但考虑到修毛组件的体积较大，质量较重，所述本发明优选采用移动毛刷工作台的形式。

本发明进一步设置为：所述竖直驱动机构包括竖向电机，所述竖向电机固定在行走支架上，竖向电机连接有驱动毛刷工作台运动的丝杠，所述行走支架上固定有与毛刷工作台连接的助力机构。

通过采用上述技术方案，采用丝杠传动的方式，丝杠传动具有精度高的优点，但是工作台竖直设置，单独采用丝杠来支撑工作台，长期高负载工作容易出现变形，影响丝杠传动的精度，因此在行走支架上设置有助力机构，助力机构能分担丝杠的受力，减轻了丝杠轴向剪切力，减少丝杠的负载，从而提高丝杠的使用寿命，保证丝杠的传动精度。

本发明进一步设置为：所述修毛组件可滑移的设置在机架上，修毛组件的滑移方向与所述行走支架的滑移方向垂直。

通过采用上述技术方案，夹具安装座翻转时会出现两种工作状态，即向内翻转和向外翻转，向内翻转则需要被加工的毛刷面靠近行走支架，向外翻转则需要被加工的毛刷面远离行走支架，由于另种状态需要加工的毛刷面不处于同一位置，如果都需要加工则修毛组件的结构尺寸要做到很大，相应的刀具就要做很长，这不仅制造起来困难，刀具变长了但是与毛刷面抵触的部分只在刀具的一侧，刀具容易因为受力不平衡被崩断。让修毛组件可滑移的设置在机架上，当需要加工的毛刷面不处于同一位置时，移动修毛组件即可，无需把修毛组件尺寸做大、刀具做长来达到要求，实现修毛组件在较小体积的前提下实现本发明的目的。

附图说明

图1为本发明中毛刷工作台的结构图；

图2为本发明毛刷工作台上夹具安装座的结构图；

图3为本发明图1中A处的放大图；

图4为本发明中平毛开花一体机的结构示意图；

图5为本发明中平毛开花一体机的正视图；

图6为本发明中平毛开花一体机的侧视图；

图7为本发明中平毛开花一体机的背部视图；

图8为适用于本发明平毛开花一体机加工的毛刷。

附图说明：1、工作架；

2、摇摆机构；2a、摇摆电机；2b、支撑座；2c、同步传动组件；2d、涡轮蜗杆减速箱；

3、翻转机构；3a、翻转电机；3b、翻转传动轴；3c、锥齿轮副；3d、夹具安装座；3d1、夹紧气缸；3d2、安装板；

4、机架；4a、机架缺口；5、支架导轨；5a、出料端；6、行走支架；7、行走驱动减速机；8、纵向丝杠；9、竖向电机；9a、竖直丝杠；10、助力气缸；11、U形安装部；12、修毛组件；12a、平毛机；12a1、平毛动刀；12a2、平毛刀固定座；12a3、平毛带；12a4、平毛动刀驱动电机；12b、开花机；12b1、开花动刀；12b2；开花刀固定座；12b3、开花带；12b4、开花动刀驱动电机；13、平毛导轨；14、开花导轨；15、平毛刀固定座驱动装置；16、平毛刀横向丝杠；17、开花刀横向丝杠。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种毛刷工作台，包括工作架1、翻转机构3、摇摆机构2，摇摆机构2包括支撑座2b、摇摆电机2a、同步传动组件2c、涡轮蜗杆减速箱2d，支撑座2b通过轴承可旋转的穿设在工作架1上，支撑座2b两端穿出工作架1，摇摆电机2a固定在工作架1上，摇摆电机2a下方连接涡轮蜗杆减速箱2d，涡轮蜗杆减速箱2d与支撑座2b之间通过同步传动组件2c连接，同步传动组件2c包括主同步轮、从动同步轮、同步带，主同步轮与涡轮蜗杆减速箱2d的输出轴连接，从动同步轮固定在支撑座2b上，同步带连接主同步轮和从动同步轮，同步带与主同步轮和从动同步轮接触的一侧设置有齿条，主同步轮和从动同步轮表面设置有相应的与之啮合的齿槽。

翻转机构3包括翻转电机3a、翻转传动轴3b、夹具安装座3d，夹具安装座3d通过安装座轴转动连接在支撑座2b两端。如图2所示，夹具安装座3d上设置有夹紧气缸3d1，夹紧气缸3d1的气缸杆连接有一对安装在夹具安装座3d表面的夹具安装板3d2，这对夹具安装板3d2可相对滑移，安装板3d2上还设置若干安装夹具的安装孔，用于安装不同规格尺寸的夹具，扩大平毛开花一体机的使用范围。

两个夹具安装座3d的间距保持在55cm至65cm之间，这个距离工作人员两只手分别拿一个毛刷安装在夹具上时双臂伸展最自然，不会感觉到拘束。

本实施例优选的夹具安装座3d的旋转轴线与支撑座2b的旋转轴线垂直，垂直设置的目的是为了夹具安装座3d相对支撑座2b翻转时毛刷可以调整至任意角度，摇摆机构2的支撑座2b在工作架1上旋转，从而带动安装支撑座2b上的夹具安装座3d一起相对工作架1旋转，实现了安装座摇摆的动作。翻转机构3的夹具安装座3d相对支撑座2b旋转，实现夹具安装座3d的翻转动作，由于支撑座2b的旋转轴线与夹具安装座3d的旋转轴线相互交叉，优选的，支撑座2b的旋转轴线与夹具安装座3d的旋转轴线相互垂直，通过夹具安装座3d相对支撑座2b旋转以及支撑座2b相对工作架1旋转，使固定在夹具上的毛刷可以调节至任意角度，通过修毛刀具与毛刷的相互靠近，实现了对多面体毛刷一次装夹完成毛刷各表面的加工，提高了生产效率，方便加工。

翻转电机3a垂直固定在支撑座2b上，支撑座2b内部为空心结构，翻转传动轴3b设置在支撑座2b内部，支撑座2b的中部设置有齿轮箱，翻转电机3a与齿轮箱固定连接，为了控制好两端夹具安装座3d之间的距离，翻转电机3a相对支撑座2b垂直设置，翻转电机3a输出轴通过锥齿轮副3c连接翻转传动轴3b（如图3所示），锥齿轮副3c位于齿轮箱内，翻转传动轴3b与夹具安装座3d轴之间通过另一对锥齿轮副3c连接。如图2、3所示，翻转电机3a把动力通过锥齿轮副3c传送到翻转传动轴3b，翻转传动轴3b转动时带动翻转传动轴3b与安装座轴之间的锥齿轮副3c转动，从而实现支撑座2b两端夹具安装座3d同时作出翻转动作，摇摆电机2a通过同步带驱动支撑座2b转动，支撑座2b带动支撑座2b两端的夹具安装座3d一起转动，实现摇摆动作。

本发明还公开了一种平毛开花一体机，如图4所示，包括上述结构的毛刷工作台，还包括机架4，机架4上设有一对支架导轨5，支架导轨5上安装有沿支架导轨5移动的行走支架6，支架导轨5一端的机架4上设有行走驱动减速机7，行走驱动减速机7通过纵向丝杠8连接行走支架6，纵向丝杠8安装在靠近支架导轨5的一侧，机架4上连接支架导轨的端部设有向下凹陷的机架缺口4a。

机架4上向下凹陷的机架缺口4a和纵向丝杠8设置在支架导轨5一侧的目的都是为了防止垂直固定在支撑座2b上的翻转电机3a在随着支撑座2b转动过程中碰到纵向丝杠8或者与机架4产生干涉现象。行走支架6背面安装有竖直驱动机构，行走支架6正面安装所述毛刷工作台，行走支架6上设有连通行走支架6正反面的缺口，毛刷工作台设有U形安装部11穿过缺口进入行走支架6背面，竖直驱动机构包括竖向电机9，竖向电机9固定在行走支架6上，竖向电机9连接有竖直丝杠9a，U形安装部11上固定相应的滚珠螺母9b，竖直丝杠9a连接在该滚珠螺母9b上，竖向驱动机构与毛刷工作台设置在工作架1的前后，是为了使行走支架6的受力均衡，同时，避免了行走支架6前面部分的部件太过集中，而导致相互干扰。

行走支架6上还固定有与毛刷工作台连接的助力机构，助力机构优选的采用助力气缸10，当然也可采用液压缸等助力方式，但为了毛刷工作台可以快速的上下运动，采用助力气缸10较为合适，助力气缸10的缸体固定在行走支架6背面，助力气缸10的气缸杆的一端固定在U形安装部11上。采用助力机构是考虑到毛刷工作台在行走支架上竖直滑动，受重力作用，如果没有助力机构作为辅助，毛刷工作台的力完全由竖直丝杠9a承担，而丝杠传动虽然具有精度高的优点，但是其负载能力差，长期高负载工作容易出现变形、磨损，设置助力机构能分担竖直丝杠9a的受力，减轻了竖直丝杠9a的负担，其中助力气缸10的力等于工作台的所受的重力，控制助力气缸10的电磁阀与竖直电机通过伺服系统协同工作。

机架4上还设有与所述夹具安装座3d对应的修毛组件12，修毛组件12包括对刷毛进行修平的平毛机12a和对刷毛进行毛端开花的开花机12b，平毛机12a和开花机12b沿毛刷前进方向依次安装在支架导轨5两侧。

平毛机12a包括平毛刀固定座12a2，平毛刀固定座12a2滑动连接在平毛导轨13上，平毛导轨13固定在机架4上并与支架导轨5垂直，平毛刀固定座12a2上方安装有一对相向运动的平毛动刀12a1，平毛动刀12a1的轴端安装平毛动刀12a1皮带轮，平毛刀固定座12a2下方安装有平毛动刀驱动电机12a4，平毛动刀驱动电机12a4的输出端通过平毛带12a3连接平毛动刀12a1皮带轮，支架导轨5下方的机架4上安装有平毛刀固定座驱动装置15，平毛刀固定座驱动装置15设有两个输出端，两个输出端分别通过平毛刀横向丝杠16连接横梁两侧的平毛刀固定座12a2，并且两个输出端的转向相反。转向相反的目的是当平毛刀固定座驱动装置15工作时，横梁两侧的平毛机12a能一起远离横梁或者靠近横梁，满足加工的同步性协调性需要。如果转向相同，则一个远离横梁时，一个会靠近横梁，与翻转机构3的动作会不协调，因为翻转机构3通过锥齿轮、翻转传动轴3b带动夹具安装座3d翻转时，两侧的夹具安装座3d是互为镜像翻转的，故平毛机12a在平毛导轨13上的运动也应该互为镜像。

开花机12b包括开花刀固定座12b2，开花刀固定座12b2滑动连接在开花导轨14上，开花刀固定座12b2上方安装有一对相向运动的开花动刀12b1，开花动刀12b1的轴端安装开花动刀12b1皮带轮，开花刀固定座12b2下方安装有开花动刀驱动电机12b4，开花动刀驱动电机12b4的输出端通过开花带12b3连接开花动刀12b1皮带轮，支架导轨5下方的机架4上安装有开花刀固定座12b2驱动装置，开花刀固定座驱动装置设有两个输出端，两个输出端分别通过开花刀横向丝杠17连接横梁两侧的开花刀固定座12b2，并且两个输出端的转向相反。这个转向相反的原因与上述开花机12b平毛机12a的道理是一样的，故不赘述。平毛刀固定座12a2下方和开花刀固定座12b2下方还连接有废料收集管，废料收集管的另一端连接废料收集器，把刷毛加工出来的废料及时收集走。

上述的各种丝杠机构端部都设置有缓冲挡块，防止丝杠所驱动的部件行程过大撞击到机架4上导致部件损坏或者造成较大振动和噪声。

其中支架导轨5的前端延伸出机架4形成出料端5a，为了运输刷毛方便，还可以在支架导轨5的出料端5a设置传送机构把加工好的毛刷自动运走，优选的采用带传动，运输平稳，传送距离远。

当然出料端5a的下方也可以放置储料箱，毛刷加工好之后，可以毛刷工作台上毛刷向下，毛刷工作台的夹具将毛刷松开，使毛刷掉入到储料箱内。

工作过程：

1、装夹：行走支架6运动到支架导轨5的前端；翻转机构3运动，使得夹具安装装上的夹具朝上，方便工人将待加工的毛刷装到夹具上，夹紧气缸3d1通过脚踏板进行控制，将待加工的毛刷夹紧。

2、修毛：（1）摇摆机构2、翻转机构3相互协同，将待加工的毛刷调整至合适角度；（2）工作台相对行走支架6滑动，调整到合适的高度；（3）行走架在支架导轨5上滑动，使待加工的毛刷经过修毛组件12，根据实际情况，行走支架6可以多走几个来回，提高修毛的质量。

4、放料：行走支架6运动植导轨支架的前端，翻转机构3与摇摆机构2协同运动，使加工好的毛刷竖直向下，夹紧气缸3d1将驱动夹具将毛刷放开，使毛刷落入到下方的传送带或者储料箱内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种毛刷工作台，包括工作架、翻转机构、摇摆机构，其特征是：所述摇摆机构包括支撑座，支撑座旋转连接在所述工作架上，所述翻转机构包括夹具安装座，夹具安装座旋转连接在所述支撑座上，所述支撑座的旋转轴线与所述夹具安装座的旋转轴线相互交叉。

2.根据权利要求1所述的毛刷工作台，其特征是:所述翻转机构还包括驱动夹具安装座翻转的翻转驱动件，翻转夹具安装座通过翻转传动轴与翻转驱动件连接，所述翻转传动轴穿设在支撑座内。

3.根据权利要求1所述的毛刷工作台，其特征是：所述摇摆机构还包括驱动支撑座旋转的摇摆驱动件，摇摆驱动件固定在所述工作架上，所述支撑座通过摇摆传动组件与摇摆驱动件连接。

4.根据权利要求3所述的毛刷工作台，其特征是：所述摇摆驱动件为摇摆电机，所述摇摆传动组件包括同步传动组件、蜗轮蜗杆减速箱，所述同步传动组件连接支撑座与蜗轮蜗杆减速箱的输出端，蜗轮蜗杆减速箱的输入端与摇摆电机输出轴连接。

5.根据权利要求1所述的毛刷工作台，其特征是：所述夹具安装座有两个，分别位于工作架两侧。

6.一种平毛开花一体机，包括机架，其特征是：还包括如权利要求1至4所述的任意一种毛刷工作台，所述毛刷工作台安装在所述机架上，所述机架上还设有与所述夹具安装座对应的修毛组件。

7.根据权利要求6所述的平毛开花一体机，其特征是：还包括行走支架，所述行走支架可滑移的设置在机架上，所述毛刷工作台设置在行走支架上。

8. 根据权利要求7所述的平毛开花一体机，其特征是：所述行走支架上安装有竖直驱动机构，竖直驱动机构驱动毛刷工作台在行走支架上滑动。

9.根据权利要求8所述的平毛开花一体机，其特征是：所述竖直驱动机构包括竖向电机，所述竖向电机固定在行走支架上，竖向电机连接有驱动毛刷工作台运动的丝杠，所述行走支架上固定有与毛刷工作台连接的助力机构。

10. 根据权利要求9所述的平毛开花一体机，其特征是：所述修毛组件可滑移的设置在机架上，修毛组件的滑移方向与所述行走支架的滑移方向垂直。