CN1156015A - 制刷机 - Google Patents

Abstract

一种制刷机，它具有一个用于具有多个棕毛安置架(4，4a)的棕毛盒转位的转位装置，转位装置亦可用于周围具有多个工件夹并配置有工作台的、可旋转的转筒的转位。该转位装置(12)设有至少一个作业行程缸(13)，它配置有一个至少在运动启动阶段起辅助支持的蓄力器(15)用于加速启动。

Description

制刷机

本发明涉及一种制刷机，它带有一个特别用于具有多个棕毛安置架的棕毛盒转位的转位装置和/或用于一周围带有工件夹和为其配有工作台可转动的转筒的转位装置。

在这种制刷机中，在插毛过程中和在各个工作行程之间用于带不同类型的、例如是不同颜色的插入材料的刷子的棕毛盒要转位。对此就要转动棕毛盒，使得可从中取出棕毛的棕毛安置架其出口端紧贴棕毛束分离器的取出位置。

只要要求的调节速度比较小，就可合用一个行程缸，特别是一个压缩空气缸来进行转位运动。这种压缩空气缸可使用在插入速度为每秒五束时。其中，可提供用于一个转位过程的时间约为半个周期，在上述情况下约为十分之一秒。

插毛速度较高时，例如每秒十个或更多的插毛过程时，这种转位速度就不再够用了。

因而可使用电子控制的伺服电机，它能在二十分之一秒或更短时间内进行转位运动，但是这种伺服电机需要相当高的控制费用，并且电机本身的费用也要比压缩空气气缸昂贵得多。

带转筒的用于制刷机的转位装置也有类似的情况。这种可旋转的转筒中在其外圆周上一般设有4个用于刷体的工件夹，它们通过转筒的顺序旋转配置给一个插毛台。在这里，从一个工件夹到下一个工件夹的转位也应尽可能在一个插毛周期内完成，即在两个顺序的插毛过程之间完成，换句话说要在已完成插毛刷子的最后一个插毛过程和下一个刷子的第一个插毛过程之间完成工件夹的转动。在转筒转动过程中即使是小的时间延迟也会显著降低制刷效率，因为这种时间延迟加起来在总的插毛时间中(例如一把牙刷三秒)占很大一部分。为了能避免这种情况人们只好使用昂贵的、电子控制的伺服驱动装置或者不得不忍受较长的加工时间。

本发明目的在于：在开始所述形式的制刷机中，提供一个转位装置，它可实现很短的转位时间，并且结构非常简单和经济。

为了实现该目的建议，转位装置至少设有一个任用缸，它至少配置有在运动开始阶段使启动加速的蓄力器。

因而有可能做到，使用经济的和运行安全的用于转位驱动压力空气气缸。由于在蓄力器中存储至少在转位阶段可提供用于辅助驱动的能量，使得在压缩气体缸作业往复运动的一开始，由于压缩空气从缸体的这一侧转换到缸体另一侧引起的结构性延迟可得以补偿，因此可缩短转位时间，例如缩为原来的一半。

在一个实施例中规定，至少设一个弹簧作为蓄力器，它与作业运动中的往复运动构件在工作上连系起来，特别是用于承受和存储在进入作业行程极限位置时的制动能量。

在此可利用转位运动中产生的被驱动装置的动能对弹簧进行压紧。在转到极限位置的，行程缸处于压力之下并使被驱动的装置克服弹簧力而保持在该极限位置，若转换到另一个行程方向时，被压紧的弹簧的弹力就立即可以提供使用。

这样做是合乎目的的，即在往复运动部件的运动极限位置设置有蓄力器作为缓冲止档和在蓄力器已预紧的情况下设置锁止运动部件在一极限位置的装置。因而无论是前进还是后退在运动的一开始都能得到一个“启动辅助”，使在沿两个方向的运动都能很快速地进行。这样一种往复运动尤其规定用在棕毛盒的定位运动中，所以这是一种最佳的使用情形。

本发明另外一个实施例中，至少有一个辅助行程缸作为蓄力器，它与执行作业运动的往复构件或执行往复运动的部件相连，并且辅助缸在当时的极限位置沿回程方向抵抗作业行程缸的力而被预紧。

对此在作业缸的转向阶段可直接利用辅助缸的力，从而可降低总的转位时间。辅助缸的压力比作业缸的压力要小并这样来确定，即使得作业缸能保持运动部件可靠地保持在一定位极限位置。

按本发明的另一结构，串联多个作业行程缸用于使待运动部件进行多级运动，并且这种行程缸的至少一部分和弹簧和/或辅助缸相连，用于承受和存储在进入一个作业行程极限位置时的制动能量。

这样就可使例如带有不止两个棕毛安置架的棕毛盒快速定位。用带有两个串联设置的行程缸可实现具有三个棕毛安置架的棕毛盒的定位。对此，当两个行程缸都在同一方向作用时，可得到一极限位置；当两行程缸在其不同的终端位置时，可得到用于中间安置架的中间位置。用这种结构通过设有的、并总是在定位启动阶段起作用的蓄力器可得到一个很快的转移定位。

 本发明要求单独保护的结构中，一个属于转位装置的压缩空气-作业缸可机械锁止在至少一个其极限位置并且其锁止(装置)在作业运动开始时可被释开。通过在一个或两个极限位置，必要时也在一个中间位置作用的机械的锁止，可使得通常用于保将行程缸或其活塞保持在端部位置所必须加的压力荷载，在两个换位过程之间的时间内就已经可以断开最好是被换向。因此，在定位运动一开始，至少不会再有通常由作业缸气压换向操纵或切换所产生的时间延迟。

在这种情况下最好应规定使用于往复运动的作业缸的压力腔在锁止装置释放前或释放时加以压缩空气，并且最好其中带有抵抗锁止而建立的压力的此作业缸-压力空气腔形成蓄力器。通过释放锁止便可立即得到一个沿要定位方向作用的压力载荷。为了有特别高的启动加速度，则可使作业缸-压力腔在释放锁止装置之前就加以压力，所以，此被预压缩的压缩空气作为驱动介质直接提供用于定位运动。

必要时可除设有机械锁止装置和最好对作业缸-压力腔进行预加压外，还可设有弹簧和/或辅助缸，此时在作业缸内部或外部设螺旋弹簧特别有利，因为它在定位运动的极限阶段可作为运动缓冲并且在随后的定位过程中又可用作附加的蓄力器。

本发明另外的结构在其它从属权利要求中给出，以下借助附图对本发明进行进一步阐述。附图中：

图1是一个带转位装置的可转位的棕毛盒及相配的插毛机，

图2和图3为带转筒和转动转筒的转位装置的制刷机，和

图4到图6第三个棕毛安置架的棕毛盒，它具有用于其换位的转位装置及一个相配的插毛机。

图1为制刷机1的局部，示出了配属于插毛装置2的棕毛盒3，它带有用于不同棕毛材料5的、并列设置的棕毛安置架4，4a。

安置架4，4a的各给料端6配有一个棕毛束分离器7，其可通过接纳槽8从安置架4或4a中取下棕毛5，然后将其成束地导进插毛机9，使用该插毛机即可将棕毛束插进夹持在工件夹11上的刷10中。

为了调节棕毛盒3的运动，可设有一个带作用缸13的转位装置12，该作用缸为双向作用的压缩气缸。在该气缸13的带动下棕毛盒3可绕旋转点14在两极限位置间摆动，使得其间安置架4a或4分别处于给料位置。在极限位置该棕毛盒3分别通过加压的作用缸13来保持。

插毛时例如要求两种颜色棕毛区时，则应在两种插毛过程之间转换棕毛盒3。当插毛周期为例如十分之一秒时，棕毛盒3的转换周期应约为二十分之一秒。为了用一个经济的压缩气缸来实现高的转位速度，可设有一个蓄力器15来在开始每个定位运动时用作加速启动。

图1所示实施例中有两种不同的蓄力器，即一个为压簧16，另一种为气动辅助缸17。

两压簧16设在来回移动的棕毛盒3的极限位置并同时形成缓冲止档。因而可转换棕毛盒3的动能并将其变为弹力用于该盒的反向运动。若转换作用缸中压缩空气以开始一转位过程，则贮存在压紧弹簧中的能量同时辅助用作该过程的启动。在相对侧该棕毛盒又碰上该处设置的压簧16，并其运动受到该压簧缓冲，此时弹簧被压紧并且此被压紧的极限位置由另外置于压力下的作用缸13得以保持。

弹簧行程和弹力与棕毛盒3当时的质量比相一致，压簧16的设计参数还与其位置亦即其相对于旋转点14的距离有关。

压簧16设在缓冲壳体18内，而该壳体对着棕毛3-侧又形成了定位止档19。

另外，必要时也可使用附加的、与棕毛盒3相连并且另一端固定支承的辅助缸17，或用它来代替所述的压簧16。该辅助缸17在当时的运动极限位置沿回程方向抵抗被加压的作用缸13的力而被预紧。若在预压力作用下的辅助缸17的作用力(若有压簧则加上作用的弹力)比作用缸13的作用力小时，就可使棕毛盒保持在极限位置。

利用该辅助缸17，可在气动作用缸13的气体转位期间便已经提供了用于棕毛盒3定位运动的驱动力。总之，使用这些不同的蓄力器15可使棕毛盒3从一个极限位置转换到另一个极限位置的时间要快得多，并且尽管转换速度较高，仍可使用运行安全并经济的压缩空气缸进行驱动。

按图1设置的蓄力器15的优点在于：即使在具有可气动转向的棕毛盒的制刷机中，仍可随后对其进行改装，以达到一个较高的工作速度。

也存在这种可能，将压簧16a设在作用缸中，最好与活塞20同轴设置，如图4到6所示的那样。

图4到6为一与图1相似的结构，但它具有一个有三个棕毛安置架4b，4c，4d的棕毛盒3a。因而要求三个位置，即除了两极限位置外还要求一个中间位置。另外还设有两个串联的作用缸13，13a，它们可分开进行单独控制。如图4所示，若两缸都伸出，则安置架4d在给料位置，并棕毛盒3在一个极限位置；若其中一个作用缸例如缸13动作，则棕毛盒3a在图5所示之中间位置，此时安置架4c在给料位置。

若如图6所示，两作用缸13，13a都在回缩位置，则棕毛盒3a处于另外一极限位置并且安置架4b在给料位置。

在作用缸13，13a中亦有压簧16a用作蓄力器，用于启动时的加速。压簧16a分别设在活塞20两侧的缸体端部并同时形成了在各定位运动的末端用于缓冲和制动的缓冲器。这种带有整体式蓄力器的作用缸的设计使结构很紧凑。

图2和图3示出了一个按本发明带加速启动用蓄力器15的转位装置12的另外一个实施例，它为一具有一个周围设有用于刷体22的工件夹11a的可旋转转筒21的制刷机1a。

为转筒21配设工作台，对此图中可见到的有刷体传送装置23和一个插毛机2a。转筒须在工作台之间旋转90°，该旋转运动须在插毛周期中完成，即同样在举例的十分之一秒之内完成。为了能快速地实现这种旋转定位运动，在这里也设有一个气动作用缸13c，其推杆24与一齿条25相连，而齿条又和在转筒轴上设有的齿轮26啮合。因为只规定有一个沿箭头pf₁方向的转筒21的转动，因而回程运动时在转筒和驱动装置之间不应有啮合。这可例如通过在齿轮和转筒之间设置超越离合器来实现，或者也可以在回程运动时使齿条25从设在转筒轴上的齿轮26上抬起(图3)。对此另外设置一个用于升降的缸27。

在活塞20一侧设有一个压簧16a作为蓄力器，它当活塞20回程处于其在图2所示的起始位置时被压紧。从图2所示位置出发作旋转定位运动的一开始，在弹簧中存储的能量可附加地提供使用，从而得到一个高得多的启动加速度并且因而使转筒21可以在短时间内得以转位，从而可在两个须序的插毛过程之间的时间内实现转位，亦即可保证插刀9在恒定的插毛周期中进行连续动作。

按本发明转向装置的一个实施例变型中(图中未示出)，最好为压缩空气缸(13，13a到13c)设置一个锁止装置，它可在一个或两个极限位置或中间位置起作用并固定活塞或由其驱动的部件。因而就有可能：一个定位极限位置不是由处于压力下的作用缸来保持，而是通过锁止装置的啮合来加以固定。要使该作用缸可为回程运动作好准备，只要压缩空气已经进行转向和对于回程运动起作用的压力腔在实际上的行程或定位运动开始前已置于一个预压力下。定位运动启动时松开锁止装置并且开始行程运动，最好在作用缸内部预压缩空气的作用下直接地并且没有时间延迟地开始运动。

即使在作用缸的压力腔中没有加预压力，和只是在锁止装置释放的时刻才引入压缩空气，也可以实现较短的定位时间，因为省去了作用缸的换向。但当作用缸的压力腔在释放锁止装置时已处于预压力之下时，则可达到一个特别高的定位速度。必要时预压力可选择这么高，使得在定位过程中不需要从外部输入另外的压缩空气。

若除了上述措施之外还设有弹簧(16，16a)作为蓄力器和作为止挡缓冲器，则可实现一个特别快的定位。再加上与在作用缸内部成一体的压簧(16a)，则可得到一个紧凑的并且是经济的作用缸的形式。总的来说，可用比较简单且运行安全的装置来实现动态性能高的调节和定位运动。

Claims (13)

1一种制刷机，它带有一个特别用于具有多个棕毛安置架的棕毛盒转位的转位装置和/或用于一周围带有工件夹和为其配有工作台可转动的转筒的转位装置，其特征在于：转位装置(12)至少具有一个作业-行程缸(13，13a)，它配置有一至少在运动启动阶段用于加速启动的辅助蓄力器(15)。

2按权利要求1所述之制刷机，其特征在于，至少有一个弹簧(16，16a)作为蓄力器(15)，它与执行作业运动的行程件作用相连，特别是用于承受和储存运动到一个作业行程极限时和制动能量。

3按权利要求1或2所述的制刷机，其特征在于：所述的弹簧为螺旋弹簧(16，16a)，并在作业缸(13，13a)中最好同轴设置，特别是可由作业活塞(20)加载。

4按权利要求1到3中任一项所述的制刷机，其特征在于：作业缸(13，13a)内在作业活塞(20)两侧分别设有至少一个优先为同轴的弹簧(16a)。

5按权利要求1到4中任一项所述的机器，其特征在于：在往复运动部件的运动极限区设有蓄力器(15)作为缓冲止档，以及设有在蓄力器预紧时将移动部件锁止在一个极限位置的装置。

6按权利要求1到5中任一项所述的机器，其特征在于：弹簧(16)设在缓冲壳体(18)之内，在这些缓冲壳体上有运动限制的止挡，另外还设置了一个或多个作业行程缸作为将往复运动部件锁止在一个极限位置的装置。

7按权利要求1到6之一所述的机器，其特征在于：缓冲止档一弹簧(16)在运动极限位置分别直接与棕毛盒(3，3a)外侧接触。

8按权利要求1到7之一所述的机器，其特征在于：至少-辅助行程缸(17)作为蓄力器(15)，它与执行作业运动的往复运动构件相连或与执行往复运动的部件相连，并且该辅助行程缸(17)在各运动极限位置沿回程方向特别抵抗作业-行程缸(13)的力而被预紧。

9按权利要求1到8中任一项所述的机器，其特征在于：一转筒(21)的转位装置(12)具有一个与一设置于转筒轴上的齿轮(2b)啮合的齿条(25)，该齿条和一作为驱动装置的作业缸(13c)相连。

10按权利要求9所述的机器，其特征在于：为了在一旋转方向重新启动和转动转筒(21)，齿条(25)在回程运动时可从设置在转筒轴上的齿轮(26)上抬起，最好利用一个提升-缸体来实现该动作。

11按权利要求1到10中任一项所述的机器，其特征在于：为了实现运动部件的多级运动可串联设有多个作业-行程缸(13，13a)，其中至少部分行程缸与弹簧(16，16a)和/或辅助缸(17)相连，而所述的弹簧或/和辅助缸体用于在进入一作业行程极限位置时承受和存储制动能量

12按权利要求1到11中任一项所述的机器，其特征在于：一个属于转位装置的压缩空气-作业缸(13，13a，13c)可在其至少一个极限位置机械锁止，并且在开始作业运动时该锁止可被松开。

13按权利要求12所述的机器，其特征在于：作业缸(13)的用于一个行程运动的压力腔在解锁前或解锁时加以压缩空气，并且该其中具有抵抗锁止而形成的压力的作业缸——压力腔最好构成蓄力器。

Images