CN111655073B - 用于制造表面处理器具中使用的制品的方法和机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造在表面处理器具中使用的制品的机器，以能够将糊状毡条粘贴到真空吸尘器的刷条上。该机器包括：基座支架(401)；制品进给系统，该制品进给系统具有附接到基座支架(101、401)的芯轴引导件(404)；毡进给系统(300)，该毡进给系统具有连接到基座支架(401)的一个或多个拐角的毡滚筒引导件(103)；组装系统(400)，该组装系统用于将毡条粘贴到制品(406)；以及制品主引导件，该制品主引导件附接到芯轴引导件(404)，其中毡条由芯轴引导件的线性向下力引导，并且来自制品的主引导件的旋转力产生动量，该动量使得毡条以螺旋取向粘附到制品；脱离系统(500a)用于将毡条从其辊上脱离；以及传感器网络(503)。

Description

用于制造表面处理器具中使用的制品的方法和机器
技术领域
本发明涉及一种用于沿表面处理器具中使用的制品的外部的长度粘贴织物的方法和设备。更具体地，本发明涉及一种制造将毡条粘贴到真空吸尘器的刷杆上的机器的方法。
背景技术
表面处理器具诸如真空吸尘器具有滚筒/圆柱形刷杆形式的马达驱动搅拌器。一种类型的刷杆具有圆柱形芯，该圆柱形芯由具有多排刷毛的柔软衬垫材料(尼龙毡)包裹。
刷杆的旋转导致刷毛沿地板表面扫掠，从而松动污垢和灰尘并拾取碎屑。柔软的衬垫又将地板表面直接密封到吸尘器头部，从而改善了固体碎屑和细小颗粒的拾取。
多年来，滚筒刷杆的制造带来了各种挑战。将柔软衬垫包裹在刷杆周围需要精度，因为必须在不覆盖刷毛条狭缝的情况下，将四个单独的毡条粘贴到刷杆的指定区域。狭缝必须保持敞开以便在随后的过程中放置刷毛条。此外，对于该制造过程，要么要生产定制的机器，要么要用人工来完成制造。利用手工劳动导致操作缓慢、容易出错、成本昂贵且低效。
一些现有的制造利用粘贴有毡的刷杆的自动化生产，但是它们不能提供毡在刷杆上的均匀粘贴。
鉴于前述内容，需要一种自动刷杆粘贴机器。此外，需要一种刷杆粘贴机器，该刷杆粘贴机器被配置为将毡均匀地粘贴在刷杆上。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种使制造表面处理器具中使用的制品所需的人工最小化的机器和方法。
本发明的另一个目的是提供一种以一致和连续的方式执行制造过程的方法和机器，而停工或所需的返工最少，从而在商业上取得成功。
本发明的又一个目的是提供一种通用设备，该通用设备可被升级以用于未来的附加处理步骤。
因此，本发明提供了一种制造在表面处理器具中使用的制品的方法。该方法包括通过利用毡条进给系统启动装载操作的步骤，其中毡滚筒引导系统实现毡条进给系统，同时制品进给系统的芯轴引导件以螺旋旋转移动的方式装载制品。该方法还包括启动组装操作以将毡条粘贴到制品，其中芯轴引导件的线性向下力和来自制品的主引导件的旋转力产生动量，该动量使毡条以螺旋或盘旋取向粘附到制品；以及启动卸载操作，其中至少一个传感器检测粘贴过程的结束，以触发切割器将毡条从其辊脱离，其中提示抓持器将制品排出。
在一个实施方案中，本发明提供一种用于制造在表面处理器具中使用的制品的机器。该机器包括：基座支架；制品进给系统，该制品进给系统具有附接到基座支架的垂直顶部部分处的芯轴引导件；毡进给系统，该毡进给系统具有连接到基座支架的一个或多个拐角的毡滚筒引导件。该机器包括：组装系统，该组装系统具有用于将毡条粘贴到制品的毡插入工位，其中毡条以倾斜角度被引导，以使得毡条能够均匀地螺旋粘贴到制品上；及制品主引导件，该制品主引导件垂直地附接到芯轴引导件下方的基座支架的中心处。该机器还包括脱离系统，该脱离系统具有容纳切割器的圆筒，该切割器用于将毡条从其辊上脱离。该系统还包括传感器网络，该传感器网络具有：第一传感器，当粘贴过程完成时该第一传感器被激活，从而导致切割器延伸；第二传感器，一旦毡被切割，该第二传感器导致切割器回缩；以及第三传感器，该第三传感器被配置为检测切割的完成和制品从抓持器的释放。
在本发明的有利方面，在单个机器中结合了多个处理步骤。此外，作为制品的滚筒刷杆以有效、高效且商业上可行的方式制造。而且，使用单个操作员在较短的循环时间内制造制品。
在另一个有利方面，简化了机器的制造复杂性。本发明使用毡辊/线轴代替预切割条带，因为预切割条带会由于额外的供应商处理而导致更高的材料成本，由于半成品形式而需要更多的储存空间，并且由于更高的边料而造成浪费。
在又一个有利方面，使用单个处理工位将具有不同颜色、纹理或其他物理特征的多个毡条同时粘贴在制品上。与使用多个工位一次粘贴一个条带的替代方法相比，这是一种更有效的方法。
附图说明
当参考附图阅读下面的描述时，本发明的其他目的、特征和优点将变得显而易见。在附图中，其中相同的附图标记在若干个视图中表示对应的部件：
图1A示出了根据本发明的实施方案的用于制造在表面处理器具中使用的制品的方法和系统的框图。
图1B示出了根据本发明的实施方案的具有毡的刷杆粘贴机器的透视图。
图1C示出了根据本发明的实施方案的软滚筒刷杆的正视图。
图2A-2B示出了根据本发明的实施方案的刷杆进给系统。
图3示出了根据本发明的实施方案的毡条进给系统的侧视图。
图4A和图4B示出了根据本发明的实施方案的机器的组装系统。
图5A示出了根据本发明的实施方案的作为脱离系统的切割器的顶视图。
图5B示出了根据本发明的实施方案的切割器和抓持器的顶视图。
具体实施方式
本发明的各种实施方案提供了一种制造在表面处理器具中使用的制品的方法及其机器。
在一个相关的实施方案中，该制品是用于表面处理器具如真空吸尘器的自动滚筒刷杆，并且本发明涉及一种机器和用于制造该机器的方法。
然而，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，经过修改的制造方法和机器也可应用于其他表面处理器具中的等同部件。术语“表面处理器具”包括在本发明范围内的真空吸尘器和其他相关器具。其扩展到能够从表面吸取材料的广泛的器具和将材料施加到表面的机器，诸如抛光机、洗发机、包装机等。
参考图1A中的框图100a，本发明可以被分成组装滚筒刷杆所需的三个独立操作。第一操作是装载输入，即形成芯的刷杆和构成覆盖物的毡。第二操作是组装滚筒刷杆，由此将毡条粘贴或粘结到刷杆表面。第三操作是通过使用切割机构从辊上切断毡条以卸载制成品，从而生产出单个滚筒刷杆。
上述三个操作是通过以下各种内部系统完成的。进给系统，该进给系统由用于毡条和刷杆的两个单独的模块组成；组装系统，该组装系统使用粘贴过程将两个输入即刷杆和毡条结合起来；以及检测、脱离和脱离系统，该检测、脱离和脱离系统利用检测传感器将条带从毡辊脱离，从而产生单个滚筒刷杆。
在一个实施方案中，装载操作具有两个单独的进给系统。毡条进给通过毡滚筒引导系统实现，而芯轴引导件以螺旋旋转移动引导刷杆。
在另一个实施方案中，组装操作包括将毡条粘贴到刷杆上以形成制品。这是通过由芯轴引导件的线性向下力和来自主引导工位的旋转力产生的动量实现的，该动量使得毡条以螺旋或盘旋取向粘附到刷杆上。
在又一个实施方案中，卸载操作具有三个部分。一旦传感器检测到粘贴过程的结束，则触发切割器，以将毡条从其辊上脱离。切割以高速多冲程运动的方式实现。切割的完成提示抓持器将已完成的滚筒刷杆排出。
图1B示出了根据本发明的一个实施方案的具有毡的刷杆粘贴机器的透视图和侧视图。参考图1B，机器(100b)包括基座支架(101)、芯轴引导件(102)、毡滚筒引导工位(103)、毡插入工位(104)、刷杆主引导件(105)、切割工位(106)和至少一个毡滚筒(107)。芯轴引导件(102)垂直地附接到基座支架(101)的顶部部分。毡滚筒引导工位(103)位于基座支架(101)的四个拐角处。刷杆主引导件(105)垂直地位于芯轴引导件(102)下方的基座支架(101)的中心处。切割工位(106)水平地位于刷杆主引导件(105)的组装工位的下方。如图1C所示，刷杆包括用于容纳刷条的至少一个狭缝108(108a、108b)。毡粘贴在刷杆/芯(109)的表面上。
图2A和图2B示出了用于刷杆的进给系统(200a、200b)。该进给系统由芯轴引导件(201)和至少一个传感器(202)组成。芯轴引导件(201)是垂直地附接到由气缸驱动的基座支架的顶部的轴。刷杆(204)以螺旋运动的方式通过引导筒(205)向下推动，其中芯轴(203)在顶部，并且来自先前的刷杆的芯轴(208)在底部。为了实现连续粘贴，组装工位中单个进入刷杆和离开刷杆的对准很重要。如果刷杆未相对于彼此正确地旋转，毡条将不正确地粘贴在随后的制品中。该进给机构设计成能够平滑地进给连续的刷杆并且能够无中断地激活连续的毡条粘贴。刷杆(204)包括狭缝(206)。该机器具有构造在内壁(207a、207b)中的引导销。
根据本发明的一个实施方案，刷杆通过刷杆芯轴引导件自动装载。另外，可以旋转刷杆以使包裹材料粘附到其上。由机动系统驱动的螺旋或盘旋运动可以用于实现所需的自动控制。
图3示出了毡条的进给系统(300)。该进给系统由毡滚筒引导件组成。在本实施方案中，在机器中有四个毡滚筒。毡滚筒引导件位于基座支架的每个拐角处。滚筒引导件由一对退绕引导滚筒(301)、剥除滚筒(302)、进给滚筒(303)和毡滚筒(304)组成。该对退绕滚筒(301)保持退绕的毡条的张力，并且防止毡条起皱或卷曲。本实施方案中的毡条使用双面胶带作为粘合剂。粘合剂面(305)由衬里(306)保护。剥除滚筒(302)移除衬里以暴露粘合剂膜。进给滚筒(303)根据刷杆的螺旋旋转控制进给的倾斜角度。滚筒引导系统对于确保在刷杆上的均匀毡覆盖是关键的。
根据本发明的一个实施方案，刷杆主引导件容纳包装机构。包装机构感测预先确定长度的刷杆并激活通过毡滚筒引导件的毡插入。
根据本发明的一个实施方案，可以将附加工位诸如直接粘合剂分配或热处理添加到毡工位中。
图4A和图4B示出了组装系统(400a、400b)。该组装系统包括基座(401)、刷杆主引导件(402)和毡插入工位(403)。刷杆主引导件垂直地附接到芯轴引导件(404)下方。毡插入工位(403)是四个拐角；每个滚筒引导系统一个。毡插入工位(403)支撑毡条并且以倾斜角度将毡条从进给滚筒引导到组装区域。
主引导件(402)使得能够将毡条粘贴到刷杆(406)上。连续刷杆的连续螺旋或盘旋的粘贴基于使用从主引导件(402)的内壁突出的一系列引导销。顶部引导销和中间引导销位于芯轴引导筒内部。底部引导销在位于基座支架(401)的平台上的刷杆主引导件内。
粘贴由施加在刷杆上的向下力和旋转力产生的动量驱动。一旦毡条的一部分粘附到刷杆上，向下运动将毡条的其余部分朝向刷杆拉动，并且触发毡从辊上退绕。毡条(407)以螺旋或盘旋的形式沿进料系统(408)中的刷杆主体粘贴，如图4B所示。
图5A示出了根据本发明的实施方案的脱离系统(500a)的顶视图。系统(500a)由气缸(501)、具有至少两个边缘(502a、502b)的切割器刀片(502)、尖端边缘(502c)和链接到可编程逻辑控制器的传感器503(503a、503b)的网络组成。
图5B提供了根据本发明的实施方案的切割器和抓持器的透视图(500b)。
本发明具有四个脱离工位。组装阶段处的出口传感器检测粘贴过程的结束。刷杆被定位在切割工位处，其中用抓持器(504)保持该刷杆。这触发了切割器刀片(502)。切割器刀片(502)将每个毡条从其辊上切断。尖端边缘(502c)在中心产生撕裂，而边缘(502a、502b)将毡切开。当切割冲程完成时，传感器(503)触发切割器刀片(502)的回缩。在切割工位下方的传感器(503b)检测切割阶段的完成，并且触发抓持器(504)排出完成的滚筒刷杆(407)。
对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可以容易地以其他特定形式来制造本发明。因此，本实施方案仅被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由权利要求而不是前述说明来指示，并且因此落入该范围内的所有改变都旨在被包含在其中。
尽管本文描述的实施方案是用各种特定实施方案来描述的，但是对于本领域技术人员来说，显然可以对本发明进行修改。然而，所有此类修改被认为在所附权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于制造在表面处理器具中使用的刷杆(406)的机器(100a)，所述机器包括：
基座支架(101、401)；
制品进给系统，所述制品进给系统具有附接到所述基座支架(101、401)的垂直顶部部分处的芯轴引导件(102、404)；
毡进给系统(300)，所述毡进给系统具有连接到所述基座支架(101、401)的一个或多个拐角的毡滚筒引导件(103)；
制品主引导件，所述制品主引导件垂直地附接到所述芯轴引导件(102、404)下方的所述基座支架(101、401)的中心处；
组装系统(400)，所述组装系统具有以螺旋或盘旋操作将毡条粘贴到刷杆(406)的毡插入工位(104)，其中由芯轴引导件(102、404)的线性向下力和来自主引导工位的旋转力产生的动量使得毡条以螺旋或盘旋取向粘附到刷杆(406)上；
脱离系统(500a)，所述脱离系统具有容纳切割器刀片(502)的圆筒，所述切割器用于将所述毡条从其辊上脱离；以及
传感器网络(202、503(503a、503b))，所述传感器网络具有：第一传感器，当粘贴过程完成时所述第一传感器被激活，从而导致所述切割器延伸；第二传感器，一旦所述毡条被切割，所述第二传感器导致所述切割器刀片(502)回缩；以及第三传感器，所述第三传感器被配置为检测切割的完成和所述制品从抓持器(504)的释放；其中所述刷杆(406)被推动通过所述芯轴引导件(102、404)，其中所述刷杆芯轴使用所述芯轴引导件(102、404)的内壁中的引导销来定向所述刷杆(406)。
2.根据权利要求1所述的机器，其中使用机动系统引导所述刷杆(406)通过所述芯轴引导件(102、404)，以使所述刷杆(406)能够向下运动和旋转。
3.根据权利要求1所述的机器，其中所述毡条被引导通过一组滚筒(301、302、303)，所述一组滚筒被构造成退绕所述毡条、保持辊张力以防止所述毡条起皱、从所述毡条移除衬里以暴露粘合剂面并朝向所述组装系统以倾斜角度进给所述毡条。
4.根据权利要求1所述的机器，还包括一组滚筒(301，302，303)，以将需要以垂直、平行或倾斜角度粘附到曲线或平坦芯表面的织物、带和薄膜送入。
5.根据权利要求1所述的机器，其中所述滚筒(301、302、303)中的每一个用于将颜色、纹理或物理尺寸不同的多个织物、带或薄膜同时进给到所述组装系统中来制造所述刷杆(406)。
6.根据权利要求1所述的机器，其中所述组装系统使用机动系统将所述刷杆(406)驱动到组装块中，并且同时将粘附在所述刷杆(406)上的所述毡条退绕。
7.根据权利要求1所述的机器，其中所述组装系统使得能够均匀地粘贴所述毡条。
8.根据权利要求1所述的机器，其中所述刷杆主引导件容纳包装机构，其中所述包装机构感测预先确定长度的刷杆(406)并激活通过所述毡滚筒引导件的毡条插入。
9.根据权利要求1所述的机器，还包括脱离系统(500a)，所述脱离系统具有链接至PLC的所述传感器网络(202、503(503a、503b))。
10.根据权利要求9所述的机器，其中所述脱离系统(500a)是硬接线的，或被各种编程语言或定制的计算机软件编码。
11.根据权利要求1所述的机器，还包括附加工位，所述附加工位包括直接粘合剂分配或热处理。
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