CN113477484A - 一种植绒设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设备制造技术领域，具体公开了一种植绒设备，包括：封闭的植绒箱，在所述植绒箱的侧壁设有供待植绒的工件进出所述植绒箱的进料口，所述植绒箱还包括与所述侧壁成90°设置的底板；绒毛板，与所述底板平行设置并且贴近所述底板，用于承载植绒用的绒毛；网板，与所述绒毛板平行设置，用于接入高压电，以在所述植绒箱内形成静电场。本发明的优点在于通过旋转工件的方式来接受绒毛的植入，植绒的过程是连续的，不会出现现有技术中由于需要翻面而造成的接缝处绒毛过于集中或绒毛过少的情况而使得植绒效果更均匀。

Description

一种植绒设备

技术领域

本发明涉及机械设备制造技术领域，尤其涉及了一种植绒设备。

背景技术

植绒设备是利用静电场推动绒毛使其向待植绒的工件垂直撞击以达到黏附的效果的一种大型设备。通常来说，首先将绒毛置于静电场中，使其带有负电荷，然后将待植绒的工件(例如，布料)置于该静电场的零电位处(相当于使其带有正电荷)。带有负电荷的绒毛受到正电荷的吸引而垂直飞向该待植绒的工件，工件表面预先涂有粘结剂，绒毛与工件撞击后被粘结剂所固定，实现植绒的目的。

现有的箱式植绒设备一般是按照待植绒的工件的大小和形状来设定植绒箱的大小，然后将绒毛预先放置在植绒箱中，接通电源后，植绒箱中形成一个高压的静电场，待植绒的工件通过传送带从植绒箱的一端进入箱内，以接受绒毛的植入，停留3-5秒钟后，传送带将已植绒的工件从植绒箱的另一端移出，再经过晾干等后续步骤后，得到成品。

这种植绒设备一方面存在绒毛容易逸出的缺陷，另一方面对手套之类具有一定立体形状的产品不太友好。手套之类具有一定立体形状的产品在使用上述植绒设备进行植绒时，总是存在涂敷不均匀的情况。以做家务时使用的浸胶手套为例，由于手套内表面需要全部植绒，因此，一个手套需要两次植绒才能完成内表面的全部植绒。然而，由于手套是立体的，一方面存在不能直接面向绒毛飞行方向的弧形侧面，因而植绒并不均匀，另一方面，由于需要手心、手背共两次植绒过程，很有可能产生正反两次植绒的接缝处绒毛过于集中或绒毛过少的情况。

因此，需要设计一种对立体形状的待植绒工件比较友好的植绒设备。

发明内容

为了解决上述缺陷，改善植绒效果，本发明提供了一种植绒设备，包括：

封闭的植绒箱，在所述植绒箱的侧壁设有供待植绒的工件进出所述植绒箱的进料口，所述植绒箱还包括与所述侧壁成90°设置的底板；

绒毛板，与所述底板平行设置并且贴近所述底板，用于承载植绒用的绒毛；

网板，与所述绒毛板平行设置，用于接入高压电，以在所述植绒箱内形成静电场。

上述的植绒设备，其中，环绕所述进料口任一侧的所述侧壁上设置有至少两个环形轴承。

上述的植绒设备，其中，所述进料口与两个所述环形轴承同轴设置，固定套筒依次嵌设于所述进料口和两个所述环形轴承的内圈。

上述的植绒设备，还包括；

驱动装置；

机械臂，所述机械臂在所述驱动装置的带动下进行往复旋转的运动。

上述的植绒设备，其中，所述机械臂用于固定所述待植绒的工件，所述机械臂具有第一状态和第二状态；在所述第一状态下，通过所述进料口取出所述机械臂，所述待植绒的工件安装到所述机械臂上，和/或，已植绒的工件从所述机械臂上取下；

在所述第二状态下，所述机械臂与所述驱动装置固定连接，所述机械臂在所述驱动装置的带动下进行往复的旋转运动。

上述的植绒设备，其中，所述旋转运动至少为360°。

上述的植绒设备，其中，所述驱动装置包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和同步带；所述植绒设备还包括支架，所述驱动电机设置于所述支架上，所述驱动电机驱动所述主动带轮往复旋转运动。

上述的植绒设备，其中，所述固定套筒与所述机械臂固定连接，所述从动带轮套设于所述固定套筒的外圈；固定连接的所述固定套筒和所述机械臂在所述从动带轮的带动下旋转。

上述的植绒设备，其中，在所述固定套筒相对的两侧设有一对紧固销，所述紧固销放松时，所述机械臂可以从所述筋骨套筒中抽出，所述紧固销紧固时，所述机械臂与所述紧固套筒固定连接。

上述的植绒设备，其中，所述紧固销为弹性销，所述弹性销的销舌弹出时，所述机械臂与所述紧固套筒固定连接，所述弹性销在气缸的推动下缩回时，所述机械臂可以从所述紧固套筒中抽出。

现有技术中，静电植绒主要有3种制备工艺：向上植绒、向下植绒以及平行植绒。前两种方法比较类似，都适合用于平面工件的单面植绒。所述工件通过静电场的方式均为平动方式(例如通过传送带通过静电场)，而绒毛则设置于工件的下方(向上植绒)或上发(向下植绒)。这样制得的植绒产品比较单一、植绒的厚度比较单薄且植绒效率也不高，难以满足市场的需求。第三种植绒方法可以实现双面植绒，但该方法对于静电压的精度要求比较高，当静电压太低时，电场强度小，绒毛飞升效果差；当静电压比较高时，电场极板容易出现击穿放电现象，导致工艺不稳定，设备条件要求较高的薄弱点。

与现有技术相比，首先，本发明中的植绒箱采用了封闭式的结构，能够有效地防止绒毛在加工过程中逸出而造成的物料浪费以及环境污染。其次，植绒箱中设置了可360°往复旋转的机械臂，该机械臂用于安装待加工的工件，通过旋转工件的方式来接受绒毛的植入，一方面植绒的过程是连续的，不会出现现有技术中由于需要翻面而造成的接缝处绒毛过于集中或绒毛过少的情况而使得植绒效果更均匀，另一方面，如果待加工的工件上的某一部分需要加密/加厚可以重点加工该部分，即，使该部分更长时间朝向飞升的绒毛。因此，相对现有的适合对平面工件进行植绒的设备，本发明所提出的技术方案特别适合对立体的工件进行植绒，其植绒效果明显由于现有的植绒设备。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的植绒设备的外观示意图；

图2是图1所示植绒设备的植绒箱的侧视图；

图3是图1所示植绒设备的驱动装置的示意图；

图4是图3所示驱动装置的双轴承的示意图；

图5是图3所示驱动装置中的带轮的固定方式的示意图；

图6是图3所示驱动装置与机械臂固定连接的示意图；

图7a及7b是机械臂安装到植绒箱上的前后对照图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，默认为同一定义。

还需声明的是，本发明中对方法、流程进行编号是为了便于引用，而不是限定先后顺序，各步骤之间如有先后顺序，当以文字说明为准。

本发明的发明构思的重点在于，使待植绒工件旋转起来，从而可对立体的待植绒的工件进行连续的植绒，以避免工件多次进入植绒箱的操作。并且，旋转速度以及旋转角度可控，从而使得立体的工件上的植绒可以更加均匀，或者也可以对工件的某一位置进行加强植绒。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

图1所示是根据本发明一些实施例的植绒设备的外观示意图。所述植绒设备包括植绒箱1、支架2和驱动装置。

植绒箱1为封闭型箱体，以防止植绒过程中绒毛飞出，从而造成的物料浪费和环境污染。植绒箱1的一个侧壁上设有供待植绒的工件进出的该植绒箱1的进料口。用于固定/支撑待植绒工件的机械臂6可通过该进料口进出植绒箱1并固定在植绒箱1上。与所述侧壁成90°设置的绒毛板8贴近植绒箱1的底板设置，可用于放置绒毛(直接或间接)。网板7平行于所述底板设置，并且相较于绒毛板8更远离所述底板。同时，由于机械臂6与垂直固定在植绒箱1的所述侧壁上，因此，机械臂6、网板7和绒毛板8依次平行设置。网板7的材质可选用导电的材料，网板7通电，以使得其两侧产生稳定的静电场。为了得到较大的电场力，通常接入较高的电压。在选用合适的电压强度和电压极性的情况下，绒毛板8上的绒毛将飞向固定在机械臂6上的待植绒的工件，从而实现植绒的目的。

所述机械臂6的主体部分用于固定安装待植绒的工件(例如，将浸胶手套撑开的手套模具)，所述机械臂6的一端设有夹具部，所述夹具部设有紧固孔、定位孔等结构，用于与设置在进料口周边的各种匹配的结构相配合来实现对机械臂6的紧固以及保证机械臂6垂直于所述侧壁。

所述驱动装置用于最终驱动待植绒的工件旋转，以使得立体的待植绒的工件可以一次性、连续地、360°地完成植绒过程。图1所示实施例中，驱动装置是带传动装置，在其他实施例中，驱动装置还可以是齿轮传动装置等其他的传动装置。具体的，本实施例中的驱动装置包括驱动电机(未图示)、主动带轮4、从动带轮3和同步带5。其中，电机和主动带轮4安装于支架2上，从动带轮3安装于植绒箱1上的进料口处。所述电机工作时，驱动主动带轮4旋转，主动带轮4通过同步带5带动从动带轮3旋转，从动带轮3可最终带动待植绒的工件旋转(具体结构可参见后文有关图3-图7b的说明)。本实施例中，通过调控所述电机的转速和/或转动角度可调整植绒的厚(密)度和均匀度。具体调控过程则可根据实际情况来决定。

图2所示是图1所示植绒设备的植绒箱1的侧视图。在图中的右侧部分示出了进料口处的从动带轮3、固定套筒11、环形轴承12以及机械臂6之间的安装关系，具体可参见后文有关图3-图7b的说明。图中的左侧部分示出了植绒箱1内的机械臂6、网板7和绒毛板8之间的位置关系。机械臂6的一端固定在固定套筒11和至少2个环形轴承12中，可在从动带轮3的驱动下旋转，且由于固定套筒11和至少2个环形轴承12总长度较长，可较为稳定地维持机械臂6平行于网板7和绒毛板8的状态，克服了单端固定的条状物品的另一端容易下落的缺陷。绒毛板8可以就是植绒箱1的底板，在这种情况下，如果需要增大绒毛运动的初速度，可以使用刺碾、滚筒刷之类的装置来搅动静止在绒毛板8上的绒毛，以促使绒毛飞升。绒毛板8还可以是可振动的平板，驱动该可振动的平板的振动装置可以设置于植绒箱1的底板和绒毛板8之间，在绒毛沉积过多，影响其飞升效果时，可启动上述的振动装置，以促使绒毛飞升。在网板7接通高压电源的情况下，网板7两侧产生静电场，在该静电场的电场力的驱动下，绒毛最终可垂直地吸附到固定在机械臂6上的待植绒的工件上。其中，为了保证绒毛向机械臂6飞升而不是飞回绒毛板8上，可以限定绒毛板8到网板7之间的第一距离a大于机械臂6到网板7的第二距离b。由于电场力是与距离呈反比的关系，当第一距离a大于第二距离b时，吸附在网板7上的绒毛趋向于向机械臂6运动，而不是向绒毛板8运动，因此可以实现向待植绒的工件植绒的目的。

绒毛飞升的一个详细的过程如下：网板7与高压电的正极相连，因此网板7上积聚了大量正电荷，此时，优选机械臂6和绒毛板8与前述高压电的负极相连，则机械臂6和绒毛板8上积聚负电荷，从而放置在绒毛板8上的绒毛受到电场力的推动而向网板7飞升，并吸附在网板7上。进而，绒毛由于电荷交换而从网板7获得正电荷。此时，网板7上携带了正电荷的绒毛受到到负电荷的吸引而继续向机械臂6飞升，由于机械臂6和网板7之间的第二距离b小于绒毛板8到网板7之间的第一距离a，因此，机械臂6对绒毛的吸引力大于绒毛板8对网板7上的绒毛的吸引力，网板7带有正电荷的绒毛优先吸附到机械臂6而不是绒毛板8。

图3所示是图1所示植绒设备的驱动装置的示意图。驱动电机9和主动带轮4通过一个法兰盘固定于支架2上，主动带轮4和从动带轮3之间通过同步带5来传递动力。从动带轮3是环形轮，其套设在固定套筒11上，用于带动固定套筒11旋转。为了进一步相对固定从动带轮3和固定套筒11，使两者之间不发生相对的旋转运动，还可如图5所示，通过若干个(图5所示为4个)顶丝来进一步固定从动带轮3和固定套筒11。当然，本领域技术人员还可采用例如粘接、过盈配合等其他手段来进一步固定从动带轮3和固定套筒11。固定套筒11相对的两侧上设有一对紧固销15，该紧固销15用于固定套筒11和机械臂6，以防止机械臂6从进料口中脱出，或者说，防止机械臂6延其自身的中心轴方向来回移动(轴向固定)。优选的，紧固销15采用柱塞型分度销。在使用分度销的情况下，还可配合一对短行程气缸10用来拔出所述分度销。具体来说，短行程气缸10伸出时，放开对分度销的限制，分度销可插入固定套筒11上和机械臂6上相对应的一组紧固孔，从而使得固定套筒11和机械臂6之间不能产生轴向的相对移动，起到在轴向上固定机械臂6的作用。

进一步地，为了稳定地保持机械臂6平行与网板7和绒毛板8的状态，本实施例还在固定套筒11上套设了2个环形轴承12。以下结合图3和图4来说明，图4所示是图3所示驱动装置的双轴承(2个环形轴承)的示意图。本实施例中，2个环形轴承12设置在固定套筒11的远离从动带轮3的一端，固定套筒11嵌在环形轴承12的内圈，从而可相对环形轴承12而周向旋转。本实施例中，该2个环形轴承12与从动带轮3之间隔着植绒箱1的侧壁，在其它实施例中，2个环形轴承12也可以和从动带轮3一起设置在植绒箱1的侧壁的同一侧，或者，2个环形轴承12可分别设置在植绒箱1的侧壁的两侧。

图6所示是机械臂6固定在进料口并与图3所示驱动装置连接的示意图。如之前所述，机械臂6的一端的夹具部插在固定套筒11中，通过一对紧固销15(例如，柱塞型分度销)使得两者相对固定，机械臂6不能从固定套筒11中脱出。此外，为了防止机械臂6相对于固定套筒11发生周向的运动，本实施例中还设置了定位销14。具体的，在机械臂6通过紧固销15被固定后，在机械臂6和固定套筒11上分别设置的定位孔对齐，插入定位销14后，阻止来机械臂6的周向转动，从而实现定位(周向固定)的目的。

图7a及7b示出了机械臂6安装到植绒箱1上的前后对照图。图7a中，将机械臂6的主体部分(即相对于设有夹具部6.1的另一端)朝向固定套筒11插入，从而使得机械臂6的主体部分进入植绒箱1的内部。夹具部6.1上设有固定孔和定位孔，分别使用固定销15和定位销14来固定机械臂6，固定后的效果如图7b所示。

上述的实施例中，在机械臂6上固定好待植绒的工件后，由驱动电机9驱动所述工件往复选转，从而实现对工件360°的无缝植绒。其中，在驱动电机9匀速的转过360°的情况下，植绒将较为均匀；在驱动电机9转速较缓时，植绒密度较大，反之则较小；在驱动电机9在某一角度范围内往复转动的情况下，对该角度范围内的工件进行重点植绒。

此外，为了提高植绒效率，一个植绒箱1中还可设置多个进料口，以安装多个机械臂6，从而可以同时处理多个待植绒的工件。

本申请所提出的技术方案实现对立体工件的一体化植绒，并且植绒密度(厚度)，植绒范围等均可控，相对于现有技术中通常对平面工件进行植绒取得了长足的进步，可应用于多种需植绒的场景。并且，连续的一体化植绒的过程可控，不仅消除了正反两次植绒所无法避免的接缝痕迹，还可以选择性地加强某一范围的植绒，有利于生产厂家应对多种需求。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种植绒设备，其特征在于，包括：

封闭的植绒箱，在所述植绒箱的侧壁设有供待植绒的工件进出所述植绒箱的进料口，所述植绒箱还包括与所述侧壁成90°设置的底板；

绒毛板，与所述底板平行设置并且贴近所述底板，用于承载植绒用的绒毛；

网板，与所述绒毛板平行设置，用于接入高压电，以在所述植绒箱内形成静电场。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，环绕所述进料口任一侧的所述侧壁上设置有至少两个环形轴承。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述进料口与两个所述环形轴承同轴设置，固定套筒依次嵌设于所述进料口和两个所述环形轴承的内圈。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括；

驱动装置；

机械臂，所述机械臂在所述驱动装置的带动下进行往复旋转的运动。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述机械臂用于固定所述待植绒的工件，所述机械臂具有第一状态和第二状态；

在所述第一状态下，通过所述进料口取出所述机械臂，所述待植绒的工件安装到所述机械臂上，和/或，已植绒的工件从所述机械臂上取下；

在所述第二状态下，所述机械臂与所述驱动装置固定连接，所述机械臂在所述驱动装置的带动下进行往复的旋转运动。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述旋转运动至少为360°。

7.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和同步带；

所述植绒设备还包括支架，所述驱动电机设置于所述支架上，所述驱动电机驱动所述主动带轮往复旋转运动。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述固定套筒与所述机械臂固定连接，所述从动带轮套设于所述固定套筒的外圈；

固定连接的所述固定套筒和所述机械臂在所述从动带轮的带动下旋转。

9.如权利要求4-8任一项所述的设备，其特征在于，在所述固定套筒相对的两侧设有一对紧固销，所述紧固销放松时，所述机械臂可以从所述筋骨套筒中抽出，所述紧固销紧固时，所述机械臂与所述紧固套筒固定连接。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述紧固销为弹性销，所述弹性销的销舌弹出时，所述机械臂与所述紧固套筒固定连接，所述弹性销在气缸的推动下缩回时，所述机械臂可以从所述紧固套筒中抽出。

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