CN112976148B - 用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，主要由夹持机构和钻孔机构组成，夹持机构包括底座，底座设凹槽及斜细管，斜细管连接水平管，水平管内设锥形变径管，水平管两端分设第一气泵及第二气泵，第二气泵连接三通阀及反馈管；气动杆顶端连通反馈管，底端磁吸钻杆，气动杆外壁通过T形支撑板固接驱动电机和齿轮箱，驱动电机底设主动轴，主动轴套接主动锥齿轮，主动锥齿轮啮合从动齿轮、从动齿轮套接钻杆及滑条。本发明将钻杆旋转转入和气动加压结合，构造一种新型的钻孔机构，使原本需要进行十几次钻孔过程仅需要一次性钻孔处理，并形成夹持球头‑钻杆到位‑钻孔‑退刀‑植毛孔成型的新型植毛孔加工方法。

Description

用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备

技术领域

本发明涉及羽毛球生产技术领域，尤其涉及用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备。

背景技术

原始的羽毛球植毛技术是先将羽毛球头钻孔；再人工将羽毛粘胶后插入羽毛球头上的钻孔中固定。这种方法得到的羽毛球结合性较好，但效率低。

随着自动化机械的推广使用，人们将数控机床技术延伸到羽毛球植毛机中，采用分割器搭载一个羽毛球头夹具，同时采用一个定向往复推进及收缩的钻孔头，从而完成羽毛球头的逐个钻孔。

然而羽毛球一般采用14或16根羽毛植入，即一个羽毛球头需要钻孔14或16次，从而严重影响羽毛球钻孔效率，进而影响整个羽毛球生产效率，亟待改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，主要由夹持机构和钻孔机构组成，夹持机构包括底座，底座顶面设有与羽毛球头卡接配合的凹槽，底座内部为空腔结构，凹槽内壁开设有与底座内部空腔相连通的通孔，用于真空吸附羽毛球头，底座通过管道连通有斜细管，斜细管连接在水平管外壁中段的顶部位置，水平管内壁中段嵌入有锥形变径管，锥形变径管的较大口径出口处密封连接在水平管内壁，锥形变径管的较小口径出口处位于斜细管底端开口的正下方位置；当水平管左侧端进气量较大时，经过锥形变径管大幅减小截面并大幅加压后，自动从斜细管吸附，此时水平管、锥形变径管及斜细管构成文氏管；

水平管左侧端连通有第一气泵，水平管右侧端连通有第二气泵，第二气泵连接有三通阀，三通阀一端出口与大气连通，三通阀另一端出口连通有反馈管；

钻孔机构包括钻杆和气动杆，气动杆由上部的活动筒部及套接在活动筒部底端的活塞杆段组成，活动筒部顶端通过气管与反馈管相连通，活动筒部外壁通过T形支撑板固接有驱动电机和齿轮箱，驱动电机外壳的顶面固接有升降液压杆，用于将钻杆输送到位，从而为羽毛球头的安装和卸载提供足够空间，驱动电机底端面设有主动轴，主动轴下部固定套接有主动锥齿轮，主动锥齿轮顶面直径大于底面直径，主动锥齿轮啮合有多组从动齿轮，主动锥齿轮和从动齿轮均设置在齿轮箱内，且多组从动齿轮均匀分布在主动锥齿轮四周；

钻杆中上部固设有与钻杆长度方向相平行的滑条，从动齿轮滑动套接在钻杆及滑条外，齿轮箱的顶面和底面仅设有供钻杆及滑条升降的光滑通孔，活塞杆段底端设有强磁铁片，钻杆顶端设有与强磁铁片磁性相贴合的生铁块，钻杆底端设有攻丝部，攻丝部具体是六角螺丝状；

主动轴与羽毛球头顶面圆心位置为同心设置，多组钻杆沿羽毛球头顶面圆心成均匀分布。

优选地，钻杆共有14或16根。

优选地，斜细管设有电磁开关阀。

前述的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，其使用过程构成一种新型的一次性钻孔方法，具体步骤如下：

S1、夹持球头：将升降液压杆固定安装在底座上方的桁架上，将羽毛球头放置在底座的凹槽中并使植毛加工面朝正上方，主动轴轴线与羽毛球头顶面圆心位于竖直线，调整第一气泵和第二气泵为同向流量，并使第二气泵流量大于第一气泵流量，使三通阀仅从第二气泵和大气相连通，打开电磁开关阀，此时由于压差以及文氏管效应，斜细管底端开口产生巨大吸附力，将羽毛球头迅速吸附在凹槽中，迅速关闭电磁开关阀；

S2、钻杆到位：改变第二气泵方向，调整使三通阀仅从第二气泵和反馈管相连通，使气动杆缩至最短，此时钻杆顶端由于磁性相吸位于最高位置，调整升降液压杆，使钻杆底端尖头触及羽毛球头顶面；

S3、钻孔：再次改变第二气泵方向，使气动杆的活动筒部充满气压为0.5-0.8MPa，开启驱动电机，并使钻杆旋转克服磁性吸力，在螺纹旋转和气动杆活塞杆段的推进，使各钻杆同时向下钻进，实现所有植毛孔的同时钻进；

S4、退刀：所有植毛孔完成后，调整使三通阀仅从大气和反馈管相连通，改变驱动电机方向，使钻杆从植毛孔中退刀；

S5、植毛孔成型：通过升降液压杆提升，使钻杆底端远离植毛孔，打开电磁开关阀，调整三通阀仅从第二气泵和反馈管相连通，再次改变第二气泵方向，受锥形变径管的阻挡，水平管右端气体经斜细管大量填充到底座内部空腔，使羽毛球头弹出凹槽，取出羽毛球头，即得一次性钻取所有植毛孔的羽毛球头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明根据羽毛球植毛的特点，摒弃现有采用分割器驱动的逐个钻孔的低效率方法，构造一种新型的钻孔机构，其采用各钻杆对准羽毛球头、并使钻杆旋转转入、且在钻杆顶端加上气动杆施压，从而使原本需要进行十几次钻孔过程仅需要一次性钻孔处理；

本发明还采用与钻孔机构所对应的夹持机构，利用气动驱动钻孔机构的收缩或伸长，且水平管、锥形变径管及斜细管构成文氏管，构成气动吸附羽毛球头的底座结构；

本发明除了钻杆旋转驱动外，其余全部采用气泵、电磁开关阀及三通阀控制，为自动化钻孔的程序设计提供便利，从而形成夹持球头-钻杆到位-钻孔-退刀-植毛孔成型的新型植毛孔加工方法。

附图说明

图1为本发明提出的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备的结构示意图一（钻孔状态）；

图2为本发明提出的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备的结构示意图二（退刀状态）；

图中：底座1、羽毛球头2、凹槽3、斜细管4、水平管5、锥形变径管6、第一气泵7、第二气泵8、三通阀9、反馈管10、钻杆11、气动杆12、T形支撑板13、驱动电机14、齿轮箱15、升降液压杆16、主动轴17、主动锥齿轮18、从动齿轮19、滑条20、电磁开关阀21。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，主要由夹持机构和钻孔机构组成，夹持机构包括底座1，底座1顶面设有与羽毛球头2卡接配合的凹槽3，底座1内部为空腔结构，凹槽3内壁开设有与底座1内部空腔相连通的通孔，用于真空吸附羽毛球头2，底座1通过管道连通有斜细管4，斜细管4连接在水平管5外壁中段的顶部位置，水平管5内壁中段嵌入有锥形变径管6，锥形变径管6的较大口径出口处密封连接在水平管5内壁，锥形变径管6的较小口径出口处位于斜细管4底端开口的正下方位置；当水平管5左侧端进气量较大时，经过锥形变径管6大幅减小截面并大幅加压后，自动从斜细管4吸附，此时水平管5、锥形变径管6及斜细管4构成文氏管；水平管5左侧端连通有第一气泵7，水平管5右侧端连通有第二气泵8，第二气泵8连接有三通阀9，三通阀9一端出口与大气连通，三通阀9另一端出口连通有反馈管10；钻孔机构包括钻杆11和气动杆12，气动杆12由上部的活动筒部及套接在活动筒部底端的活塞杆段组成，活动筒部顶端通过气管与反馈管10相连通，活动筒部外壁通过T形支撑板13固接有驱动电机14和齿轮箱15，驱动电机14外壳的顶面固接有升降液压杆16，用于将钻杆11输送到位，从而为羽毛球头2的安装和卸载提供足够空间，驱动电机14底端面设有主动轴17，主动轴17下部固定套接有主动锥齿轮18，主动锥齿轮18顶面直径大于底面直径，主动锥齿轮18啮合有多组从动齿轮19，主动锥齿轮18和从动齿轮19均设置在齿轮箱15内，且多组从动齿轮19均匀分布在主动锥齿轮18四周；钻杆11中上部固设有与钻杆11长度方向相平行的滑条20，从动齿轮19滑动套接在钻杆11及滑条20外，齿轮箱15的顶面和底面仅设有供钻杆11及滑条20升降的光滑通孔，活塞杆段底端设有强磁铁片，钻杆11顶端设有与强磁铁片磁性相贴合的生铁块，钻杆11底端设有攻丝部，攻丝部具体是六角螺丝状；主动轴17与羽毛球头2顶面圆心位置为同心设置，多组钻杆11沿羽毛球头2顶面圆心成均匀分布。

参照图1-2，钻杆11共有14或16根，符合一般羽毛球的植毛数量。

参照图1-2，斜细管4设有电磁开关阀21，控制球头的吸附或弹出。

前述的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，其使用过程构成一种新型的一次性钻孔方法，具体步骤如下：

S1、夹持球头：将升降液压杆16固定安装在底座1上方的桁架上，将羽毛球头2放置在底座1的凹槽3中并使植毛加工面朝正上方，主动轴17轴线与羽毛球头2顶面圆心位于竖直线，调整第一气泵7和第二气泵8为同向流量，并使第二气泵8流量大于第一气泵7流量，使三通阀9仅从第二气泵8和大气相连通，打开电磁开关阀21，此时由于压差以及文氏管效应，斜细管4底端开口产生巨大吸附力，将羽毛球头2迅速吸附在凹槽3中，迅速关闭电磁开关阀21；

S2、钻杆到位：改变第二气泵8方向，调整使三通阀9仅从第二气泵8和反馈管10相连通，使气动杆12缩至最短，此时钻杆11顶端由于磁性相吸位于最高位置，调整升降液压杆16，使钻杆11底端尖头触及羽毛球头2顶面；

S3、钻孔：再次改变第二气泵8方向，使气动杆12的活动筒部充满气压为0.5-0.8MPa，开启驱动电机14，并使钻杆11旋转克服磁性吸力，在螺纹旋转和气动杆活塞杆段的推进，使各钻杆11同时向下钻进，实现所有植毛孔的同时钻进；

S4、退刀：所有植毛孔完成后，调整使三通阀9仅从大气和反馈管10相连通，改变驱动电机14方向，使钻杆11从植毛孔中退刀；

S5、植毛孔成型：通过升降液压杆16提升，使钻杆11底端远离植毛孔，打开电磁开关阀21，调整三通阀9仅从第二气泵8和反馈管10相连通，再次改变第二气泵8方向，受锥形变径管6的阻挡，水平管5右端气体经斜细管4大量填充到底座1内部空腔，使羽毛球头2弹出凹槽3，取出羽毛球头2，即得一次性钻取所有植毛孔的羽毛球头2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，主要由夹持机构和钻孔机构组成，其特征在于，所述夹持机构包括底座（1），所述底座（1）顶面设有与羽毛球头（2）卡接配合的凹槽（3），所述底座（1）内部为空腔结构，所述凹槽（3）内壁开设有与底座（1）内部空腔相连通的通孔，用于真空吸附羽毛球头（2），所述底座（1）通过管道连通有斜细管（4），所述斜细管（4）连接在水平管（5）外壁中段的顶部位置，所述水平管（5）内壁中段嵌入有锥形变径管（6），所述锥形变径管（6）的较大口径出口处密封连接在水平管（5）内壁，所述锥形变径管（6）的较小口径出口处位于斜细管（4）底端开口的正下方位置；当水平管（5）左侧端进气量较大时，经过锥形变径管（6）大幅减小截面并大幅加压后，自动从斜细管（4）吸附，此时水平管（5）、锥形变径管（6）及斜细管（4）构成文氏管；

所述水平管（5）左侧端连通有第一气泵（7），所述水平管（5）右侧端连通有第二气泵（8），所述第二气泵（8）连接有三通阀（9），所述三通阀（9）一端出口与大气连通，所述三通阀（9）另一端出口连通有反馈管（10）；

所述钻孔机构包括钻杆（11）和气动杆（12），所述气动杆（12）由上部的活动筒部及套接在活动筒部底端的活塞杆段组成，所述活动筒部顶端通过气管与反馈管（10）相连通，所述活动筒部外壁通过T形支撑板（13）固接有驱动电机（14）和齿轮箱（15），所述驱动电机（14）外壳的顶面固接有升降液压杆（16），用于将钻杆（11）输送到位，从而为羽毛球头（2）的安装和卸载提供足够空间，所述驱动电机（14）底端面设有主动轴（17），所述主动轴（17）下部固定套接有主动锥齿轮（18），所述主动锥齿轮（18）顶面直径大于底面直径，所述主动锥齿轮（18）啮合有多组从动齿轮（19），所述主动锥齿轮（18）和从动齿轮（19）均设置在齿轮箱（15）内，且多组所述从动齿轮（19）均匀分布在主动锥齿轮（18）四周；

所述钻杆（11）中上部固设有与钻杆（11）长度方向相平行的滑条（20），所述从动齿轮（19）滑动套接在钻杆（11）及滑条（20）外，所述齿轮箱（15）的顶面和底面仅设有供钻杆（11）及滑条（20）升降的光滑通孔，所述活塞杆段底端设有强磁铁片，所述钻杆（11）顶端设有与强磁铁片磁性相贴合的生铁块，所述钻杆（11）底端设有攻丝部，所述攻丝部具体是六角螺丝状；

所述主动轴（17）与羽毛球头（2）顶面圆心位置为同心设置，多组所述钻杆（11）沿羽毛球头（2）顶面圆心成均匀分布。

2.根据权利要求1所述的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，其特征在于，所述钻杆（11）共有14或16根。

3.根据权利要求1所述的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，其特征在于，所述斜细管（4）设有电磁开关阀（21）。

4.根据权利要求1所述的用于羽毛球植毛的一次性钻孔设备，其特征在于，其使用过程如下：

S1、夹持球头：将升降液压杆（16）固定安装在底座（1）上方的桁架上，将羽毛球头（2）放置在底座（1）的凹槽（3）中并使植毛加工面朝正上方，所述主动轴（17）轴线与羽毛球头（2）顶面圆心位于竖直线，调整第一气泵（7）和第二气泵（8）为同向流量，并使第二气泵（8）流量大于第一气泵（7）流量，使三通阀（9）仅从第二气泵（8）和大气相连通，打开电磁开关阀（21），此时由于压差以及文氏管效应，斜细管（4）底端开口产生巨大吸附力，将羽毛球头（2）迅速吸附在凹槽（3）中，迅速关闭电磁开关阀（21）；

S2、钻杆到位：改变第二气泵（8）方向，调整使三通阀（9）仅从第二气泵（8）和反馈管（10）相连通，使气动杆（12）缩至最短，此时钻杆（11）顶端由于磁性相吸位于最高位置，调整升降液压杆（16），使钻杆（11）底端尖头触及羽毛球头（2）顶面；

S3、钻孔：再次改变第二气泵（8）方向，使气动杆（12）的活动筒部充满气压为0.5-0.8MPa，开启驱动电机（14），并使钻杆（11）旋转克服磁性吸力，在螺纹旋转和气动杆活塞杆段的推进，使各钻杆（11）同时向下钻进，实现所有植毛孔的同时钻进；

S4、退刀：所有植毛孔完成后，调整使三通阀（9）仅从大气和反馈管（10）相连通，改变驱动电机（14）方向，使钻杆（11）从植毛孔中退刀；

S5、植毛孔成型：通过升降液压杆（16）提升，使钻杆（11）底端远离植毛孔，打开电磁开关阀（21），调整三通阀（9）仅从第二气泵（8）和反馈管（10）相连通，再次改变第二气泵（8）方向，受锥形变径管（6）的阻挡，水平管（5）右端气体经斜细管（4）大量填充到底座（1）内部空腔，使羽毛球头（2）弹出凹槽（3），取出羽毛球头（2），即得一次性钻取所有植毛孔的羽毛球头（2）。

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