CN108903229A - 一种油漆刷自动化植毛系统 - Google Patents

Abstract

一种油漆刷自动化植毛系统，包含刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件、刷毛修整组件和气动控制装置，刷毛分取组件又包含着毛料筛选装置和毛料分取植入装置，硬纸板植入组件又包含着硬纸板送料装置和硬纸板切割装置，气动控制装置包括气动机构和控制系统；其中，铁壳输送组件、毛料分取植入装置、硬纸板切割装置和刷毛修整组件集中安装在一个固定平台上，毛料筛选装置位于该固定平台的前侧，硬纸板送料装置位于固定平台的一侧，与硬纸板切割装置相配合，刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件和刷毛修整组件均和气动控制装置相连接。本发明可适应不同型号规格油漆刷的植毛，自动化程度高，操作简单方便，节省人力，降低生产成本。

Description

一种油漆刷自动化植毛系统

技术领域

本发明涉及一种油漆刷自动化植毛系统，属于制刷设备技术领域。

背景技术

在油漆刷的生产工艺流程中，油漆刷的刷毛植入是一项重要的工序。目前我国制刷行业多依赖手工操作，机械设备自动化程度低，工人劳动强度大，工作环境差，处于有待发展和提高的阶段。就刷毛植入工序而言，目前还很少有科研部门和企业对其研究，采用的是人工抓取刷毛再植入准备好的铁壳中的方式。铁壳是用来固定刷毛的马口铁或塑料制品。这种人工植毛方式不仅效率低、植毛质量差，而且人工抓取的刷毛量不同造成同一型号的刷头刷毛量不同，从而造成资源浪费和高废品率的出现。

因此，迫切需要设计出一种能够自动完成上料、分取刷毛、植毛、硬纸板植入和刷毛修整并能够适用于多种型号油漆刷的刷毛植入系统，这对于提高制刷行业机械的自动化程度、降低工人劳动强度和改善工作环境具有一定现实意义。

已知的公开号CN201711060187的全自动环保型无植毛孔式油漆刷加工装置，是直接依靠机构完成，刷毛始终处于压紧状态，未对刷毛整理，不可以实现不同尺寸加工要求，也不能够针对不同尺寸刷头进行定量抓取刷毛。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种油漆刷自动化植毛系统，可适应不同型号规格油漆刷的植毛，自动化程度高，操作简单方便，节省人力，降低生产成本。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包含刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件、刷毛修整组件和气动控制装置，刷毛分取组件又包含着毛料筛选装置和毛料分取植入装置，硬纸板植入组件又包含着硬纸板送料装置和硬纸板切割装置，气动控制装置包括气动机构和控制系统；其中，铁壳输送组件、毛料分取植入装置、硬纸板切割装置和刷毛修整组件集中安装在一个固定平台上，毛料筛选装置位于该固定平台的前侧，硬纸板送料装置位于固定平台的一侧，与硬纸板切割装置相配合，刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件和刷毛修整组件均和气动控制装置相连接。

相比现有技术，本发明的一种油漆刷自动化植毛系统，1)本发明操作简单，生产高效，安全可靠，取代了完全依靠手工植入刷毛的生产模式，降低了工人的劳动强度；2)通过调节相关零部件来适应多种型号油漆刷刷头的植毛，降低生产成本；3)其自动化程度高，提高刷头植毛质量，使得同一型号的刷头植入的刷毛量基本一致，可与其他油漆刷自动化系统进行组合实现油漆刷多个工序的自动化加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为图1中毛料筛选装置的结构示意图；

图3为图1中的终端滑台的结构示意图；

图4为图1中分取植入装置的正视图；

图5为图1中分取植入装置的后视图；

图6为图1中抓取植入机构的结构示意图；

图7为为图1中硬纸板送料装置的结构示意图；

图8为图1中硬纸板切割装置的结构示意图；

图9为图1中铁壳输送组件的结构示意图；

图10为图1中铁壳存储机构的结构示意图；

图11为图1中压紧机构的结构示意图；

图12为图1中四杆输送机构的结构示意图；

图13为图1中刷毛推平机构的结构示意图；

图14为图1中刷毛推塞机构的结构示意图；

图15为图1中刷毛夹持机构的结构示意图；

图16为本发明实施例的气动系统原理图。

图中包括：1、毛料筛选装置，1-1、毛料输送带，1-2、输送带撑架，1-3、输送机构支架，1-4、电机机箱，1-5、输送电机A，1-6、Y型导引板，1-7、压辊，1-8、压辊支架，1-9、理毛片，1-10、理毛气缸，1-11、理毛气缸支架，1-12、终端滑台，1-13、毛料筛选工作台，1-121、安装板，1-122、承接板，1-123、毛料挡板，1-124、出料槽口。

2、毛料分取植入装置，2-1、分取盘，2-2、勾手，2-3、抓取植入机构，2-4、挡销，2-5、步进电机，2-6、电机支架Ⅰ，2-7、垫块A，2-8、第一轴承座，2-9、限位销，2-10、限位销支架，2-11、调节片，2-12、连接轴，2-13、分取植入工作台，2-14、勾手臂，2-31、夹抓，2-32、取毛手指气缸，2-33、无杆气缸Ⅰ，2-34、滑座，2-35、支架C。

3、硬纸板送料装置，3-1、滚筒盘，3-2、滚筒轴承，3-3、滚筒轴，3-4、滚筒支架，3-5、硬纸板，3-6、胶轮支架，3-7、胶轮，3-8、轴承，3-9、联轴器一，3-10、电机支架Ⅱ，3-11、输送电机B。

4、硬纸板切割装置，4-1、冲切气缸，4-2、气缸撑板，4-3、导轨撑板，4-4、刀架，4-5、刀片，4-6、弹簧，4-7、滑块导轨Ⅰ，4-8、挡板，4-9、垫块B，4-10、拨毛片，4-11、支架D，4-12、底座。

5、铁壳输送组件，5-1、铁壳存储机构，5-2、压紧机构，5-3、四杆输送机构，5-4、上固定平台，5-5、下固定平台，5-11、调整环，5-12、型号调整块，5-13、储料槽，5-14、储料槽支架，5-21、上压板，5-22、下压板，5-23、滑台支座，5-24、滑台，5-25、压板气缸，5-26、气缸支架Ⅰ，5-27、限位箍一，5-28、限位箍二，5-29、直线轴承，5-210、光轴，5-21、连接螺栓，5-31、电机，5-32、电机支架Ⅲ，5-33、同步带，5-34、带轮，5-35、联轴器二，5-36、驱动轴，5-37、第二轴承座，5-38、连架杆一，5-39、连架杆二，5-310、左连杆一，5-311、左连杆二，5-312、右连杆一，5-313、右连杆二，5-314、连杆支架，5-315、推杆一，5-316、推杆二，5-317、L型推抓。

6、刷毛推平机构，6-1、推板，6-2、气缸连接头，6-3、推平气缸，6-4、气缸支架Ⅱ。

7、刷毛推塞机构，7-1、推塞，7-2、L型推塞支架，7-3、推塞电机，7-4、滑块导轨Ⅱ，7-5、支撑轴承，7-6、导轨垫块，7-7、滚珠丝杠，7-8、联轴器三，7-9、底板。

8、刷毛夹持机构，8-1、刷毛夹持器，8-2、拉毛手指气缸，8-3、气缸滑台，8-4、无杆气缸Ⅱ，8-5、气缸支架Ⅲ。

9-1、气泵，9-2、气罐，9-3、过滤器，9-4、减压阀，9-5、油雾器，9-6、二位五通电磁阀，9-7、调速阀，9-8、单向阀，9-9、理毛气缸，9-10、取毛手指气缸，9-11、压板气缸，9-12、冲切气缸，9-13、拉毛手指气缸，9-14、消音器。

10、上下固定平台。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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他实施例，都属于本发明的保护范围。

在图1所示的实施例中，一种油漆刷自动化植毛系统，包含刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件5、刷毛修整组件和气动控制装置，刷毛分取组件又包含着毛料筛选装置1和毛料分取植入装置2，硬纸板植入组件又包含着硬纸板送料装置3和硬纸板切割装置4，气动控制装置包括气动机构和控制系统；其中，铁壳输送组件5、毛料分取植入装置2、硬纸板切割装置4和刷毛修整组件集中安装在一个固定平台上，该固定平台可以设置成图中所示的具有上固定工作台5-4和下固定工作台5-5的上下固定平台10的结构形式，毛料筛选装置1位于该固定平台的前侧，硬纸板送料装置3位于固定平台的一侧，与硬纸板切割装置4相配合，刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件5和刷毛修整组件均和气动控制装置相连接。

参见图2，其中，所述的毛料筛选装置1作为生产线的开始端包括毛料输送带1-1、输送带撑架1-2、输送机构支架1-3、输送电机A1-5、Y型导引板1-6、压辊1-7、压辊支架1-8、理毛片1-9、理毛气缸1-10、终端滑台1-12和毛料筛选工作台1-13；其中，所述的毛料输送带1-1设置在输送带撑架1-2上，输送带撑架1-2通过输送机构支架1-3固定在毛料筛选工作台1-13上；Y型导引板1-6通过小螺钉等方式安装在输送带撑架1-2上且位于其前端；输送电机A1-5安装在电机机箱1-4中，电机机箱1-4安装在输送带撑架1-2上，输送电机A1-5与输送带连接；在Y型导引板1-6后侧等间距布置多对(例如四对)压辊支架1-8于输送带撑架1-2上，为解决刷毛柔软特性和回弹性影响，压辊通过设置于输送带两侧的压辊支架1-8固定在输送带上方，调节压辊1-7与输送带表面距离实现毛料的均匀厚度向前输送；在压辊1-7后方的输送带左右两侧各设置一块理毛片1-9，且理毛片1-9距离输送带表面留有一定距离，理毛片1-9和理毛气缸1-10相连接，通过理毛气缸1-10活塞杆的伸缩实现对毛料的对齐整理；理毛气缸1-10通过理毛气缸支架1-11固定在毛料筛选工作台1-13上；终端滑台1-12安装在输送带撑架1-2的尾端。

参见图3，所述的终端滑台1-12包含安装板1-121、承接板1-122和毛料挡板1-123，承接板1-122连接于两个安装板1-121之间，两块毛料挡板1-123紧接着承接板1-122外侧分别固定连接在两块安装板1-121上，在两块毛料挡板1-123中间形成一个出料槽口1-124，终端滑台1-12通过安装板1-121固定连接在输送带撑架1-2上。

参见图4，所述的毛料分取植入装置2包括分取盘2-1、勾手2-2、抓取植入机构2-3、挡销2-4、步进电机2-5、限位销2-9、限位销支架2-10、调节片2-11、连接轴2-12、分取植入工作台2-13和勾手臂2-14；所述分取盘2-1由开有槽口的1/4圆盘形成，在圆盘上设置两个用来控制勾手臂2-14行程的挡销2-4(例如可以是采用两个带有螺纹的挡销2-4)，用来控制勾手2-2的行程，在圆盘另一侧盘面上开有用来控制限位销2-9行程的圆弧槽，用来控制限位销2-9的行程，限位销2-9一端可以是带有螺纹，通过螺纹的方式安装在圆弧槽内，另一端通过限位支架采用螺栓等方式固定在分取植入工作台2-13上；在分取盘2-1槽口两侧对称安装两块调节片2-11，调节片2-11通过条形孔安装在分取盘2-1上，通过调节每侧调节片2-11之间的距离实现不同型号尺寸刷头对刷毛量的需求；步进电机2-5安装在电机支架Ⅰ2-6上，并通过联轴器和连接轴2-12的一端相连接，连接轴2-12上安装有轴承座2-8，第一轴承座2-8设置在垫块A2-7上共同安装在分取植入工作台2-13上，连接轴2-12另一端安装有分取盘2-1和勾手臂2-14；勾手2-2为宽度和分取盘2-1厚度一样的半圆弧圆片且安装勾手臂2-14的另一端；在分取盘2-1一侧设置有抓取植入机构2-3。

参见图5和图6，所述的抓取植入机构2-3包括夹抓2-31、取毛手指气缸2-32、无杆气缸Ⅰ、滑座和支架C2-35，夹抓2-31安装在取毛手指气缸2-32上，通过取毛手指气缸2-32的开闭实现对刷毛的抓取；取毛手指气缸2-32则安装在无杆气缸Ⅰ的滑座2-34上，通过滑座2-34的往复运动实现抓取后的毛料植入；无杆气缸Ⅰ安装于支架C2-35上，中通过螺栓等方式将支架C2-35固定连接在分取植入工作台2-13上，夹爪上下开闭的中心位置与分取盘2-1槽口中心位置同轴，布置于分取盘2-1正前方。

参见图7，所述硬纸板植入组件的硬纸板送料装置3包括位于固定平台外侧的滚筒盘3-1、滚筒轴承3-2、滚筒轴3-3和滚筒支架3-4以及安装在固定平台上的胶轮支架3-6、胶轮3-7、轴承3-8、联轴器一3-9和输送电机B3-11；其中，硬纸板3-5卷绕在滚筒盘3-1上，滚筒盘3-1的两侧安装有轴承3-8，滚筒轴3-3穿过轴承3-8和滚桶盘3-1；在滚筒支架3-4上安装相互平行的两排胶辊且相距为5mm，每排相邻两胶辊距离50mm，胶轮3-7安装在胶轮支架3-6上，并通过滚筒支架3-4固定在地面上；优选地，所述的胶轮的表面材料为聚氨酯，这样与硬纸板3-5之间的摩擦系数较大；为适应各个尺寸的硬纸板3-5输送要求，选用直径大小为50mm，其工作表面长度为130mm的胶轮3-7；硬纸板3-5在胶轮3-7之间输送，输送电机B3-11通过电机支架Ⅱ3-10安装在上下固定平台10上并通过联轴器一3-9与下排第一个胶轮连接形成驱动轮，在驱动轮外侧安装有一对对射式光电传感器，控制硬纸板3-5植入的长度。

参见图8，所述硬纸板植入组件的硬纸板切割装置4包括冲切气缸4-1、气缸撑板4-2、导轨撑板4-3、刀架4-4、刀片4-5、弹簧4-6、滑块导轨Ⅰ4-7、挡板、垫块B4-9、拨毛片4-10、支架D4-11和底座4-12；其中，冲切气缸4-1安装在气缸撑板4-2上，气缸撑板4-2固定连接在支架D4-11的上部；在冲切气缸4-1的活塞杆上装有刀架4-4，在刀架4-4和冲切气缸4-1的活塞杆之间安装一对弹簧4-6；弹簧4-6在刀片4-5快速下落切割硬纸板时起到缓冲作用，避免刀片4-5长时间切割刀刃损伤；冲切气缸4-1到刀片4-5切割的距离较大，切割时为保护冲切气缸4-1和其它零件，刀架4-4安装于滑块导轨Ⅰ4-7，滑块导轨Ⅰ4-7固定安装在导轨撑板4-3上，滑块在导轨上上下滑动；导轨撑板4-3固定连接在支架D4-11的中部；限制刀片4-5其它方向的自由度，保证活塞杆、刀架4-4和刀片4-5三者的中心在垂直于硬纸板表面的同一轴线上；挡板固定连接在支架D4-11下部并与刀片4-5之间留有1mm-2mm距离；垫块B4-9呈阶梯状并安装在挡板下方的支架D4-11上，一方面可以承接输送到工位的刷头，另一方面是成为下刀片4-5，给刀片4-5留有下切空间，刀片4-5下降切削过程中，随着刀片4-5厚度的增加硬纸板前段部分先被切割压入刷毛中，防止刷毛中的硬纸板掉落；挡板安装有整体形状呈U字型的拨毛片4-10，拨毛片4-10整体形状呈U字型，是由一长度80mm，宽度8mm，厚12mm铁条加工得到，加工过程为在一端开有螺纹孔在距螺纹孔端面10mm后挖通和挖空使得留有上下各2mm的铁片，再借用带有安装孔的连接铁片通过螺钉安装在切割装置的支架D4-11上，使得由硬纸板输送装置输送的硬纸板刚好穿过，根据生产刷头的尺寸厚度调节拨毛片4-10到垫块B4-9距离，在刷头输送时能够将刷毛分层使得不会因硬纸板而将刷毛打乱和掉落；最终支架D4-11的下端固定连接在底座4-12上。

参见图9，所述的铁壳输送组件5包括铁壳存储机构5-1、压紧机构5-2和四杆输送机构5-3，铁壳存储机构5-1和压紧机构5-2安装在上固定平台5-4上，四杆输送机构5-3安装在下固定平台5-5上，铁壳存储机构5-1位于四杆输送机构5-3的起始处，四杆输送机构5-3位于压紧机构5-2的正下方。

参见图10，所述的铁壳存储机构5-1包括调整环5-11、型号调整块5-12、储料槽5-13和储料槽支架5-14，储料槽5-13由两个口形类似“U”字状铁皮组成，两个口形类似“U”字状铁皮的开口相对并通过调整环5-11和型号调整块5-12组合连接，通过调整两“U”字口的相对距离，实现不同尺寸铁壳存储；储料槽5-13通过储料槽支架5-14安装在上固定平台5-4上。

参见图11，所述的压紧机构5-2包括上压板5-21、下压板5-22、滑台支座5-23、滑台5-24、压板气缸5-25、气缸支架Ⅰ5-26、限位箍一5-27、限位箍二5-28、直线轴承5-29和光轴5-210和连接螺栓5-21，滑台5-24两端的滑台支座5-23通过螺栓等方式固定连接在上固定平台5-4上；压板气缸5-25安装在气缸支架Ⅰ5-26上为上压板5-21和下压板5-22提供压力，避免铁壳在输送和加工时脱离滑台5-24或错位不能准确工位输送；压板气缸5-25的气缸活塞杆与上压板5-21和下压板5-22连接处安装通过直线轴承5-29的光轴5-210，减小气缸活塞杆在铁壳输送方向上受力，而降低气缸使用寿命；一个上压板5-21和一个下压板5-22通过连接螺栓5-21固定连接在一起组成一个上下压板组，一共两个上下压板组，每个上下压板组连接到一个压板气缸5-25上；每个上下压板组的相近端部不连接，且左侧上下压板组的下压板比右侧上下压板组的下压板离滑台5-24之间距离大；在左侧上下压板组的下压板上间隔安装有限位箍一5-27和限位箍二5-28，限位箍的作用是卡住铁壳防止铁壳中刷毛在推平过程中使得铁壳错位，不能准确输送到一下工位加工。

参见图12，所述的四杆输送机构5-3包括驱动部分、同步带5-33和左右两个四杆机构；电机5-31安装下固定平台5-5上，具体地，电机支架Ⅲ5-32通过螺钉安装在下固定平台5-5上，电机5-31安装在电机支架Ⅲ5-32，利用联轴器二5-35将电机5-31和安装有第二轴承座5-37和带轮5-34的驱动轴5-36相连接，成为四杆输送机构5-3的驱动部分；驱动轴5-36另一端通过键将其中一个四杆机构的连架杆一5-38连接；为了能够达到设计的运动轨迹，左右布置的两个相同的四杆机构，即连架杆二5-39，利用同步带5-33实现同时运动；左侧的四杆机构均由连架杆一5-38、左连杆一5-310、左连杆二5-311和连杆支架通过轴套和阶梯轴连接成为一个曲柄摇杆机构，同样，右侧的四杆机构均由连架杆二5-39、右连杆一5-312、右连杆二5-313和连杆支架5-314通过轴套和阶梯轴连接成为一个曲柄摇杆机构；推杆一5-315和推杆二5-316通过螺栓固定一起，推杆一5-315通过套筒和阶梯轴与左连杆二和右连杆二连接；为了能够将滑台5-24上工位上的铁壳向前输送，在推杆一5-315和推杆二5-316上对称设置七组L型推抓5-317；推杆一5-315和推杆二5-316位于压紧机构5-2的滑台5-24两侧，二者之间的距离为铁壳的宽度。L型推抓5-317和推杆共同运动，运动轨迹为椭圆形，L型推抓5-317在最高出的高度高于压紧机构5-2的左侧上下压板组的下压板2mm即可。

在本实施例中，所述的刷毛修整组件包括安装在上固定平台5-4上的刷毛推平机构6、刷毛推塞机构7和刷毛夹持机构8，刷毛推平机构6设置在压紧机构5-2的限位箍一5-27的后侧，刷毛推塞机构7设置在压紧机构5-2的限位箍二5-28后侧，刷毛夹持机构8位于压紧机构5-2的另一侧。

参见图13，所述的刷毛推平机构6包括推板6-1、气缸连接头6-2、推平气缸6-3和气缸支架Ⅱ6-4，竖向的推板6-1通过气缸连接头6-2连接推平气缸6-3，推平气缸6-3通过气缸支架Ⅱ6-4安装在上固定平台5-4上。

参见图14，所述的刷毛推塞机构7由推塞7-1、L型推塞支架7-2、推塞电机7-3、滑块导轨Ⅱ7-4、支撑轴承7-5、导轨垫块7-6、滚珠丝杠7-7、联轴器三7-8以及底板7-9构成，呈水平状的推塞7-1通过螺纹杆安装在L型推塞支架7-2上，推塞7-1可更换以适应不同加工刷头的型号尺寸要求，L型推塞支架7-2和两个平行布置于其下方两侧的滑块导轨Ⅱ7-4连接，两个滑块导轨Ⅱ7-4以滚珠丝杠7-7为中心对称安装在导轨垫块7-6上，并留有滚珠丝杠7-7的运动空间；滚珠丝杠7-7与推塞电机7-3通过联轴器三7-8连接并通过支撑轴承7-5安装在底板7-9上，导轨垫块7-6和推塞电机7-3也固定在底板7-9上，底板7-9安装在上固定平台5-4上。刷毛被植入与铁壳口平齐后，推塞7-1将刷毛推动到铁壳内部形成空腔，推动的位移一般为铁壳宽度的2/3；位移距离是控制器给予推塞电机7-3确定的脉冲数驱动滚珠丝杠7-7移动确定的行程。

为解决使用推塞7-1在推动刷毛过程中带来残存问题，结合手工加工特点，在另一端刷毛处增加刷毛夹持机构8。参见图15，所述的刷毛夹持机构8包括刷毛夹持器8-1、拉毛手指气缸8-2、气缸滑台8-3、无杆气缸Ⅱ8-4和气缸支架Ⅲ8-5，刷毛夹持器8-1安装在拉毛手指气缸8-2上，拉毛手指气缸8-2固定连接在无杆气缸Ⅱ8-4的气缸滑台8-3上，无杆气缸Ⅱ8-4通过气缸支架Ⅲ8-5装在上固定平台5-4上，刷毛夹持器8-1由无杆气缸Ⅱ8-4完成拖拽运动；刷毛夹持机构8的夹持器8-1与限位箍二5-28和刷毛推塞机构7的推塞7-1设置在同一轴线上，无杆气缸Ⅱ8-4的拖拽运动与推塞7-1的推动同时发生，不仅能减小无杆气缸Ⅱ8-4拖拽力，而且能够拉动刷毛同时向内部移动，减小刷毛残存发生几率，产生高质量刷头。

参见图16，所述的气动机构包括气泵9-1、气罐9-2、过滤器9-3、减压阀9-4、油雾器9-5、二位五通电磁阀9-6、调速阀9-7、单向阀9-8、理毛气缸9-9、取毛手指气缸9-10、压板气缸9-11、冲切气缸9-12、拉毛手指气缸9-13和消音器9-14；其中，气泵9-1、气罐9-2、过滤器9-3、减压阀9-4和油雾器9-5依次连接主气路，从主气路分出七条支路分别与两个理毛气缸9-9、一个取毛手指气缸9-10、两个压板气缸9-11、一个冲切气缸9-12以及一个拉毛手指气缸9-13连接，两个理毛气缸9-9、一个取毛手指气缸9-10、两个压板气缸9-11、一个冲切气缸9-12和一个拉毛手指气缸9-13的各自气路与主气路之间连接有单向阀9-8、二位五通电磁阀9-6、调速阀9-7和消音器9-14。其中，气罐9-2作为存储气泵9-1提供的压缩气体，消除气体脉动，稳定气压，能够分离气体中水分与油渍；过滤器9-3的作用是进一步净化输送回路中的气体；精密调压阀为整个系统调节合适气压，使每个气缸在合适的气压下动作；单向阀9-8控制回路中的气体压力和气体流向，从而控制相应气缸活塞杆单向运动速度。

本实施例中所述的控制系统包括PLC和PC机，PLC和PC机相连接，PLC与输送电机A1-5、理毛气缸1-10、步进电机2-5、取毛手指气缸2-32、无杆气缸Ⅰ2-33、输送电机B3-11、冲切气缸4-1、压板气缸5-25、电机5-31、推平气缸6-3、推塞电机7-3、拉毛手指气缸8-2、无杆气缸Ⅱ8-4以及气动机构控制连接；每个气缸上配有的磁性开关检测各个执行元件装置中的电机和气缸的运动状态，将信号通过I/O口输送给PLC，实现物料的自动化、准确输送和定位。

工作过程如下：

A、调节气路压力，为整个气动系统提供合适的压力，并通过PC机设置自动化植毛系统的运行参数；

B、系统开启时，检测到毛料筛选装置1有输送毛料时，输送电机A1-5工作将毛料向前输送，经过Y型导引板1-6时毛料两端被初步整理；经过压辊1-7时，毛料被均匀摊平，并通过理毛气缸1-10作用将毛料两端部分整理对齐；毛料输送到终端滑台1-12等待下一道工序的完成；输送过程采用间歇运动；

C、毛料在终端滑台1-12等时，刷毛分取植入装置工作，步进电机2-5根据设定的精确角位移，驱动勾手2-2和勾手臂2-14共同运动，勾手臂2-14触碰到挡销2-4时位于正位的分取盘2-1被带动向下转动80o；接着步进电机2-5带动勾手2-2反方向转动，勾手2-2拨取终端滑台1-12上的部分毛料到分取盘2-1的槽口，并压紧避免刷毛脱落，勾手臂2-14触碰到上端挡销2-4，携同分取盘2-1反方向运动到达正位；最后勾手2-2重复第一步动作的同时取毛手指气缸2-32抓取这部分毛料，在无杆气缸Ⅰ2-33上滑动将这部分毛料刷毛植入已经在滑台上等待加工的铁壳内部(默认压紧机构5-2的滑台5-24上已经有铁壳，进入铁壳后的毛料下文称为刷毛，将含有刷毛的铁壳称为刷头)；

D、硬纸板初始状态卷在滚筒盘上3-1；输送电机B3-11驱动胶轮转动3-7，硬纸板在上下胶轮的挤压作用下得到一个向前移动摩擦力；硬纸板到达对射光电传感器装置时，输送电机B3-11将暂停工作一定时间，等待下一道工序进行，从而完成硬纸板送料过程；

E、硬纸板在送料装置的作用下被送到指定切割位置，到达指定位置后，对射光电传感器工作，将采集的信号传送到控制系统中，给予反馈动作；这时植入刷毛后的铁壳被推送到硬纸板切割位置，含有刷头经过拨毛片4-10装置时，刷毛被均匀分层，从而硬纸板被置于刷毛中间；冲切气缸4-1在得到动作信号后，带着刀架4-4和刀片4-5快速向下运动，完成硬纸板的切割动作；

F、初始状态时在储料槽5-13中存满待加工铁壳，系统开启后铁壳在储料槽5-13缓慢落入滑台5-24上；电机5-31驱动连架杆一5-38运动，使得推杆一5-315、推杆二5-316和L型推抓5-317共同运动，将滑台5-24上的铁壳有节奏的推送到工位，完成每部分工序相应的加工要求；压板气缸5-25给上下压板合适预紧压力；为避免铁壳在运动中单侧受力滑落，在滑台5-24两侧各设置推杆一5-315和推杆二5-316，使得铁壳两侧受力；

G、刷头输送到刷毛推平机构6时，利用推平气缸6-3的伸缩将铁壳中刷毛推送到和铁壳端部平齐；

H、刷毛被植入与铁壳口平齐后，接着推塞7-1再将刷毛推动到铁壳内部空腔，推动的位移一般为铁壳宽度的2/3；推塞7-1工作的同时刷毛夹持器8-1的无感气缸8-4带动拉毛手指气缸8-2运动，避免产生铁壳的边沿留有刷毛；

I、当所有的加工完成后，刷头被铁壳输送机构继续向前推送，完成下料过程。

本发明植毛开始于对刷毛整理，在抓取刷毛时能够实现针对不同型号刷头定量植毛相比于全自动环保型无植毛孔式油漆刷加工装置，本发明更能充分利用刷毛减少毛料浪费，减少生产成本；

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：包含刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件(5)、刷毛修整组件和气动控制装置，刷毛分取组件又包含着毛料筛选装置(1)和毛料分取植入装置(2)，硬纸板植入组件又包含着硬纸板送料装置(3)和硬纸板切割装置(4)，气动控制装置包括气动机构和控制系统；其中，铁壳输送组件(5)、毛料分取植入装置(2)、硬纸板切割装置(4)和刷毛修整组件集中安装在一个固定平台上，毛料筛选装置(1)位于该固定平台的前侧，硬纸板送料装置(3)位于固定平台的一侧，与硬纸板切割装置(4)相配合，刷毛分取组件、硬纸板植入组件、铁壳输送组件(5)和刷毛修整组件均和气动控制装置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的毛料筛选装置(1)包括毛料输送带(1-1)、输送带撑架(1-2)、输送机构支架(1-3)、输送电机A(1-5)、Y型导引板(1-6)、压辊(1-7)、压辊支架(1-8)、理毛片(1-9)、理毛气缸(1-10)、终端滑台(1-12)和毛料筛选工作台(1-13)；其中，所述的毛料输送带(1-1)设置在输送带撑架(1-2)上，输送带撑架(1-2)通过输送机构支架(1-3)固定在毛料筛选工作台(1-13)上；Y型导引板(1-6)安装在输送带撑架(1-2)上且位于其前端；输送电机A(1-5)安装在输送带撑架(1-2)上并与输送带连接；在Y型导引板(1-6)后侧等间距布置多对压辊支架(1-8)于输送带撑架(1-2)上，压辊(1-7)通过设置于输送带两侧的压辊支架(1-8)固定在输送带上方；在压辊(1-7)后方的输送带左右两侧各设置一块理毛片(1-9)，且理毛片(1-9)距离输送带表面留有一定距离，理毛片(1-9)和理毛气缸(1-10)相连接；理毛气缸(1-10)固定在毛料筛选工作台(1-13)上；终端滑台(1-12)安装在输送带撑架(1-2)的尾端。

3.根据权利要求2所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的终端滑台(1-12)包含安装板(1-121)、承接板(1-122)和毛料挡板(1-123)，承接板(1-122)连接于两个安装板(1-121)之间，两块毛料挡板(1-123)紧接着承接板(1-122)外侧分别固定连接在两块安装板(1-121)上，在两块毛料挡板(1-123)中间形成一个出料槽口(1-124)，终端滑台(1-12)通过安装板(1-121)固定连接在输送带撑架(1-2)上。

4.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的毛料分取植入装置(2)包括分取盘(2-1)、勾手(2-2)、抓取植入机构、挡销(2-4)、步进电机(2-5)、限位销(2-9)、限位销支架(2-10)、调节片(2-11)、连接轴(2-12)、分取植入工作台(2-13)和勾手臂(2-14)；

所述分取盘(2-1)由开有槽口的1/4圆盘形成，在圆盘上设置两个用来控制勾手臂(2-14)行程的挡销(2-4)，在圆盘另一侧盘面上开有用来控制限位销(2-9)行程的圆弧槽，限位销(2-9)一端安装在圆弧槽内，另一端通过限位支架固定在分取植入工作台(2-13)上；在分取盘(2-1)的槽口两侧对称安装两块调节片(2-11)，调节片(2-11)通过条形孔安装在分取盘(2-1)上；步进电机(2-5)通过联轴器和连接轴(2-12)的一端相连接，连接轴(2-12)另一端安装有分取盘(2-1)和勾手臂(2-14)；勾手(2-2)为宽度和分取盘(2-1)厚度一样的半圆弧圆片且安装在勾手臂(2-14)的另一端；在分取盘(2-1)一侧设置有抓取植入机构(2-3)。

5.根据权利要求4所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的抓取植入机构(2-3)包括夹抓(2-31)、取毛手指气缸(2-32)、无杆气缸Ⅰ(2-33)、滑座(2-34)和支架C(2-35)，夹抓(2-31)安装在取毛手指气缸(2-32)上，取毛手指气缸(2-32)则安装在无杆气缸Ⅰ(2-33)的滑座(2-34)上，无杆气缸Ⅰ(2-33)通过支架C(2-35)固定连接在分取植入工作台(2-13)上，夹爪上下开闭的中心位置与分取盘(2-1)槽口中心位置同轴，布置于分取盘(2-1)正前方。

6.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述硬纸板植入组件的硬纸板送料装置(3)包括位于固定平台外侧的滚筒盘(3-1)、滚筒轴承(3-2)、滚筒轴(3-3)和滚筒支架(3-4)以及安装在固定平台上的胶轮支架(3-6)、胶轮(3-7)、联轴器一(3-9)和输送电机B(3-11)；其中，硬纸板(3-5)卷绕在滚筒盘(3-1)上，滚筒盘(3-1)通过滚筒轴承(3-2)安装在滚筒轴(3-3)上，并通过滚筒支架(3-4)固定在地面上；在滚筒支架(3-4)上安装相互平行的两排胶辊，硬纸板(3-5)在上下两排胶轮(3-7)之间输送，输送电机B(3-11)通过联轴器一(3-9)与下排第一个胶轮连接形成驱动轮，在驱动轮外侧安装有一对对射式光电传感器。

7.根据权利要求1或6所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述硬纸板植入组件的硬纸板切割装置(4)包括冲切气缸(4-1)、气缸撑板(4-2)、导轨撑板(4-3)、刀架(4-4)、刀片(4-5)、弹簧(4-6)、滑块导轨Ⅰ(4-7)、挡板(4-8)、垫块B(4-9)、拨毛片(4-10)、支架D(4-11)和底座(4-12)；其中，冲切气缸(4-1)安装在气缸撑板(4-2)上，气缸撑板(4-2)固定连接在支架D(4-11)的上部；在冲切气缸(4-1)的活塞杆上装有刀架(4-4)，在刀架(4-4)和冲切气缸(4-1)的活塞杆之间安装一对弹簧(4-6)；刀架安装于滑块导轨Ⅰ(4-7)，滑块导轨Ⅰ(4-7)固定安装在导轨撑板(4-3)上，导轨撑板(4-3)固定连接在支架D(4-11)的中部，活塞杆、刀架(4-4)和刀片(4-5)三者的中心在垂直于硬纸板表面的同一轴线上；挡板(4-8)固定连接在支架D(4-11)下部并与刀片(4-5)之间留有距离，挡板(4-8)安装有整体形状呈U字型的拨毛片(4-10)；垫块B(4-9)呈阶梯状并安装在挡板(4-8)下方的支架D(4-11)上；最终支架D(4-11)的下端固定连接在底座(4-12)上。

8.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的铁壳输送组件(5)包括铁壳存储机构(5-1)、压紧机构(5-2)和四杆输送机构(5-3)，铁壳存储机构(5-1)和压紧机构(5-2)安装在上固定平台(5-4)上，四杆输送机构(5-3)安装在下固定平台(5-5)上，铁壳存储机构(5-1)位于四杆输送机构(5-3)的起始处，四杆输送机构(5-3)位于压紧机构(5-2)的正下方。

9.根据权利要求8所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的铁壳存储机构(5-1)包括调整环(5-11)、型号调整块(5-12)、储料槽(5-13)和储料槽支架(5-14)，储料槽(5-13)由两个口形类似“U”字状铁皮组成，两个口形类似“U”字状铁皮的开口相对并通过调整环(5-11)和型号调整块(5-12)组合连接，储料槽(5-13)通过储料槽支架(5-14)安装在上固定平台(5-4)上。

10.根据权利要求9所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的压紧机构(5-2)包括上压板(5-21)、下压板(5-22)、滑台支座(5-23)、滑台(5-24)、压板气缸(5-25)、气缸支架Ⅰ(5-26)、限位箍一(5-27)、限位箍二(5-28)、直线轴承(5-29)和光轴(5-210)和连接螺栓(5-21)，滑台(5-24)两端固定连接在上固定平台(5-4)上；压板气缸(5-25)安装在气缸支架Ⅰ(5-26)上为上压板(5-21)和下压板(5-22)提供压力；压板气缸(5-25)的气缸活塞杆与上压板(5-21)和下压板(5-22)连接处安装通过直线轴承(5-29)的光轴(5-210)；一个上压板(5-21)和一个下压板(5-22)通过连接螺栓(5-21)固定连接在一起组成一个上下压板组，一共两个上下压板组，每个上下压板组连接到一个压板气缸(5-25)上；每个上下压板组的相近端部不连接，且左侧上下压板组的下压板比右侧上下压板组的下压板离滑台(5-24)之间距离大；在左侧上下压板组的下压板上间隔安装有限位箍一(5-27)和限位箍二(5-28)。

11.根据权利要求10所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的四杆输送机构(5-3)包括驱动部分、同步带(5-33)和左右两个四杆机构；电机(5-31)安装下固定平台(5-5)上，利用联轴器二(5-35)将电机(5-31)和安装有第二轴承座(5-37)和带轮(5-34)的驱动轴(5-36)相连接，成为四杆输送机构(5-3)的驱动部分；驱动轴(5-36)另一端通过键将其中一个四杆机构的连架杆一(5-38)连接；左右布置的两个四杆机构，利用同步带(5-33)实现同时运动；左侧的四杆机构均由连架杆一(5-38)、左连杆一(5-310)、左连杆二(5-311)和连杆支架通过轴套和阶梯轴连接成为一个曲柄摇杆机构；同样，右侧的四杆机构均由连架杆二(5-39)、右连杆一(5-312)、右连杆二(5-313)和连杆支架(5-314)通过轴套和阶梯轴连接成为一个曲柄摇杆机构；推杆一(5-315)和推杆二(5-316)通过螺栓固定一起，推杆一(5-315)通过套筒和阶梯轴与左连杆二(5-311)和右连杆二(5-313)连接；在推杆一(5-315)和推杆二(5-316)上对称设置七组L型推抓(5-317)；推杆一(5-315)和推杆二(5-316)位于压紧机构的滑台(5-24)两侧，二者之间的距离为铁壳的宽度。

12.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的刷毛修整组件包括安装在上固定平台(5-4)上的刷毛推平机构(6)、刷毛推塞机构(7)和刷毛夹持机构(8)，刷毛推平机构(6)设置在压紧机构(5-2)的限位箍一(5-27)的后侧，刷毛推塞机构7设置在压紧机构(5-2)的限位箍二(5-28)后侧，刷毛夹持机构(8)位于压紧机构(5-2)的另一侧。

13.根据权利要求12所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的刷毛推平机构(6)包括推板(6-1)、气缸连接头(6-2)、推平气缸(6-3)和气缸支架Ⅱ(6-4)，竖向的推板(6-1)通过气缸连接头(6-2)连接推平气缸(6-3)，推平气缸(6-3)通过气缸支架Ⅱ(6-4)安装在上固定平台(5-4)上。

14.根据权利要求13所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的刷毛推塞机构(7)由推塞(7-1)、L型推塞支架(7-2)、推塞电机(7-3)、滑块导轨Ⅱ(7-4)、支撑轴承(7-5)、导轨垫块(7-6)、滚珠丝杠(7-7)、联轴器三(7-8)以及底板(7-9)构成，呈水平状的推塞(7-1)通过螺纹杆安装在L型推塞支架(7-2)上，L型推塞支架(7-2)和两个平行布置于其下方两侧的滑块导轨Ⅱ(7-4)连接，两个滑块导轨Ⅱ(7-4)以滚珠丝杠(7-7)为中心对称安装在导轨垫块(7-6)上，并留有滚珠丝杠(7-7)的运动空间；滚珠丝杠(7-7)与推塞电机(7-3)通过联轴器三(7-8)连接并通过支撑轴承(7-5)安装在底板(7-9)上，导轨垫块(7-6)和推塞电机(7-3)也固定在底板(7-9)上，底板(7-9)安装在上固定平台(5-4)上。

15.根据权利要求14所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的刷毛夹持机构(8)包括刷毛夹持器(8-1)、拉毛手指气缸(8-2)、气缸滑台(8-3)、无杆气缸Ⅱ(8-4)和气缸支架Ⅲ(8-5)，刷毛夹持器(8-1)安装在拉毛手指气缸(8-2)上，拉毛手指气缸(8-2)固定连接在无杆气缸Ⅱ(8-4)的气缸滑台(8-3)上，无杆气缸Ⅱ(8-4)通过气缸支架Ⅲ(8-5)装在上固定平台(5-4)上；刷毛夹持机构(8)的夹持器8-1与限位箍二(5-28)和刷毛推塞机构(7)的推塞(7-1)设置在同一轴线上，无杆气缸Ⅱ(8-4)的拖拽运动与推塞(7-1)的推动同时发生。

16.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化植毛系统，其特征是：所述的气动机构包括气泵(9-1)气罐(9-2)、过滤器(9-3)、减压阀(9-4)、油雾器(9-5)、二位五通电磁阀(9-6)、调速阀(9-7)、单向阀(9-8)、理毛气缸(9-9)、取毛手指气缸(9-10)、压板气缸(9-11)、冲切气缸(9-12)、拉毛手指气缸(9-13)和消音器(9-14)；其中，气泵(9-1)、气罐(9-2)、过滤器(9-3)、减压阀(9-4)、油雾器(9-5)依次连接主气路，从主气路分出七条支路分别与两个理毛气缸(9-9)、一个取毛手指气缸(9-10)、两个压板气缸(9-11)、一个冲切气缸(9-12)以及一个拉毛手指气缸(9-13)连接，两个理毛气缸(9-9)、一个取毛手指气缸(9-10)、两个压板气缸(9-11)、一个冲切气缸(9-12)和一个拉毛手指气缸(9-13)的各自气路和主气路之间连接有单向阀(9-8)、二位五通电磁阀(9-6)、调速阀(9-7)和消音器(9-14)；所述的控制系统包括PLC和PC机，PLC和PC机相连接，PLC与气动机构控制连接。