專利名稱：五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線。它特別適合于生產(chǎn)有 角度要求的毛刷(非平面毛刷)的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在中國現(xiàn)有的毛刷生產(chǎn)設(shè)備要生產(chǎn)毛刷，生產(chǎn)的工序比較復(fù)雜， 需要在各種單一的設(shè)備上逐一進(jìn)行。例如生產(chǎn)圓棍刷，首先需要把刷 柄放在鉆孔纟幾上鉆孔，然后在植毛機(jī)上植毛，接著在剪毛機(jī)上剪毛和 打花，或磨毛(包括粗磨和精磨)等。用這種方式生產(chǎn)毛刷工效低.工 人的勞動強(qiáng)度大，因此影響毛刷質(zhì)量的因素較多，毛刷的質(zhì)量及生產(chǎn) 效率還有4艮大的改善空間。我公司在此基礎(chǔ)上開發(fā)了 一種平面毛刷的
自動順序循環(huán)生產(chǎn)線(ZL200420111060. 2 ),它可自動生產(chǎn)牙刷等平 面刷。但是隨著利 忮的發(fā)展，人們開始要求開發(fā)一種可生產(chǎn)有角度的 毛刷的生產(chǎn)^/L。目前，世界上還沒有可生產(chǎn)變角度毛刷的生產(chǎn)線，如 圓棍毛刷、吸塵刷、掃把刷等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線。采用本生 產(chǎn)線能夠?qū)⒂薪嵌纫蟮拿⑸a(chǎn)的相關(guān)工序一次完成。
本發(fā)明的目的是通過如下措施來達(dá)到的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，它包括機(jī)身，用于順序循環(huán)生產(chǎn)線的輸送裝置，位于輸送裝置上 端的鉆孔機(jī)和植毛機(jī)，位于輸送裝置下端的剪毛機(jī)和磨毛機(jī)，其特征 在于它還包括與每一個剪毛機(jī)、磨毛機(jī)、鉆孔機(jī)及植毛機(jī)相匹配可自 鎖、并可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺， 一個含四條工作軸的鉆孔工作臺， 所述的四條軸為水平左右運(yùn)動的X軸，水平前后運(yùn)動的Y軸，垂直上
下運(yùn)動的H軸和繞X軸擺動的S軸，鉆孔機(jī)位于S軸上。 在上述技術(shù)方案中，所述一個鉆孔機(jī)匹配兩個才直毛機(jī)。 在上述技術(shù)方案中，所述可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺包括夾持刷 柄的部件和與夾持刷柄的部件可分離的旋轉(zhuǎn)傳動部件。
在上述技術(shù)方案中，所述夾持刷柄的部件包括平臺、位于平臺兩 端的軸承座、安裝在軸承座上的伸縮桿和旋轉(zhuǎn)軸，滑動環(huán)通過套裝有 彈簧的導(dǎo)柱安裝在軸承座上、滑動環(huán)上有準(zhǔn)位銷、準(zhǔn)位環(huán)穿過滑動環(huán) 固定在旋轉(zhuǎn)軸上、準(zhǔn)位環(huán)上的準(zhǔn)位槽與準(zhǔn)位銷匹配，所述可分離的旋 轉(zhuǎn)傳動部件包括電機(jī)、連接環(huán)安裝在電機(jī)上、電機(jī)通過法蘭盤安裝在 可前后移動的滑板上，連接環(huán)上有定位銷，定位銷與準(zhǔn)位環(huán)上的定位 孑L匹配。
在上述技術(shù)方案中，所述水平前后運(yùn)動的Y軸位于水平左右運(yùn)動 的X軸和垂直上下運(yùn)動的H軸之間，垂直上下運(yùn)動的H軸在水平前后 運(yùn)動的Y軸的上方，繞X軸擺動的S軸位于垂直上下運(yùn)動的H軸上方。
在上述技術(shù)方案中，所述繞X軸擺動的S軸包括可帶動鉆孔軸上 下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)、可帶動鉆孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)、可帶動鉆孔軸作旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動的電^/L。在上述技術(shù)方案中，所述可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)4 A包括 電機(jī)、連接電機(jī)的連桿、連桿與聯(lián)軸器滑動連接、固定在支座上的偏 心輪、限制偏心4侖運(yùn)動范圍的限位塊、限位塊與固定滑軌的固定板連 接，滑槽與滑軌活動連接、鉆孔軸固定在固定板上。
在上述技術(shù)方案中，所述可帶動鉆孔軸繞x軸擺動的機(jī)構(gòu)包括電
機(jī)、與電機(jī)連接的絲桿、連接絲桿的絲桿座、絲桿座與導(dǎo)軌活動連接、 連接臂的一端安裝在絲桿座的軸上、連接臂的別一端安裝在擺臂的連 接軸上、擺臂的支撐軸安裝在支板上、擺臂與滑槽固定連接。
本發(fā)明五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線具有如下優(yōu)點(diǎn)①.整條生產(chǎn)線 可完成有角度的毛刷從鉆孔.植毛.磨毛.剪毛等工藝的全部循環(huán)操 作，工作效率大大提高。②.整條生產(chǎn)線全部實(shí)現(xiàn)自動控制(可由軟 件來完成)，產(chǎn)品的質(zhì)量受人的因素的影響減少，產(chǎn)品的質(zhì)量和精度 有了較大的提高。③.在植毛機(jī)達(dá)到極限速度的情況下，通過提高鉆 孔機(jī)的速度，并多配制植毛機(jī)來提高工作效率(如一臺鉆孔機(jī)配二臺 植毛機(jī))。④.每一個剪毛機(jī)、磨毛機(jī)、鉆孔機(jī)及植毛機(jī)(以下簡稱 工作機(jī)構(gòu))都匹配有可自鎖、也可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺，使工作 機(jī)構(gòu)在工作時夾具工作臺自鎖夾具，也可旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工作完成需到下一 個工作位時，夾具工作臺分離，使夾具在輸送裝置上移動，從而實(shí)現(xiàn) 順序循環(huán)。 .鉆孔工作臺配有四個軸，可提供前后、左右、上下及 擺動運(yùn)動，從而滿足鉆孔工作臺的多角度的鉆孔需要。
需要說明的是本發(fā)明五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線可根據(jù)需要做成 包括鉆孔、植毛的生產(chǎn)線；也可做成鉆孔、植毛、磨毛、剪毛等的生產(chǎn)線，或者再根據(jù)實(shí)際的需要(如精度的要求較高時)增加其它的現(xiàn)
有生產(chǎn)設(shè)備。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)總裝圖(圖中箭頭方向?yàn)檩斔脱b置運(yùn)動的方向)。
圖2為鉆孔工作臺上的X軸Y軸的結(jié)構(gòu)分解圖(現(xiàn)有技術(shù))。 圖3為鉆孔工作臺上的H軸的結(jié)構(gòu)分解圖(現(xiàn)有技術(shù))。 圖4. 1為可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分解圖。 圖4. 2為可帶動鉆孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分解圖。 圖4. 3為可帶動鉆孔軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的結(jié)構(gòu)分解圖。 圖5為夾具工作臺的結(jié)構(gòu)分解圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施情況，^旦它們并不構(gòu)成對本 發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加 清楚和容易理解。
參閱附圖可知本發(fā)明五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，它包括機(jī)身1, 用于順序循環(huán)生產(chǎn)線的輸送裝置6，位于輸送裝置6上端的鉆孔機(jī)4 和植毛機(jī)10，位于輸送裝置6下端的剪毛機(jī)7和磨毛機(jī)8，它還包括 與每一個剪毛機(jī)7、磨毛機(jī)8、鉆孔機(jī)4及植毛機(jī)10相匹配可自鎖、 并可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺5 , —個含四條工作軸的鉆孔工作臺 9,所述的四條軸為水平左右運(yùn)動的X軸，水平前后運(yùn)動的Y軸，垂直上下運(yùn)動的H軸和繞X軸擺動的S軸，鉆孔機(jī)4位于S軸上(如圖
1、圖2、圖3所示)。
一個鉆孔才幾4匹配兩個植毛機(jī)10 (植毛才幾有三條軸，水平左右運(yùn) 動的X軸，水平前后運(yùn)動的Y軸，垂直上下運(yùn)動的H軸)，因植毛過 程相對于鉆孔過程復(fù)雜，在植毛機(jī)達(dá)到極限速度的情況下，通過提高 鉆孔機(jī)的速度，并多配制植毛機(jī)可提高工作效率(如一 臺鉆孔^幾配二 臺植毛機(jī)，如圖1所示)。
可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺5包括夾持刷柄的部件51和與夾持 刷柄的部件51可分離的旋轉(zhuǎn)傳動部件52。夾持刷柄的部件51包括 平臺510、位于平臺510兩端的軸承座511、安裝在軸承座511上的 伸縮桿512和旋轉(zhuǎn)軸513,滑動環(huán)514通過套裝有彈簧的導(dǎo)柱515安 裝在軸岸〈座511上、滑動環(huán)514上有準(zhǔn)位銷516、準(zhǔn)位環(huán)517穿過滑 動環(huán)514固定在旋轉(zhuǎn)軸513上、準(zhǔn)位環(huán)517上的準(zhǔn)位槽518與準(zhǔn)位銷 516匹配，所述可分離的旋轉(zhuǎn)傳動部件52包括電機(jī)520、連接環(huán)521 安裝在電機(jī)520上、電機(jī)520通過法蘭盤522安裝在可前后移動的滑 板523上，連接環(huán)521上有定位銷524,定位銷524與準(zhǔn)位環(huán)517上 的定位孔519匹配(如圖5所示)。
水平前后運(yùn)動的Y軸位于水平左右運(yùn)動的X軸和垂直上下運(yùn)動的 H軸之間，垂直上下運(yùn)動的H軸在水平前后運(yùn)動的Y軸的上方，繞X 軸擺動的S軸位于垂直上下運(yùn)動的H軸上方(如圖2、圖3所示)，
在圖2、圖3中分別是通過一個電機(jī)帶動電機(jī)絲桿形成上下運(yùn)動 (H軸)、左右運(yùn)動(X軸)和前后運(yùn)動(Y軸)，這部分為現(xiàn)有技術(shù)，在些不再描述。
繞X軸擺動的S軸包括可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)4 A、可帶 動鉆孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)4 B 、可帶動鉆孔軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電機(jī)4 C。可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)4 A包括電機(jī)4 A0 、連接電機(jī)4A 0的連桿4 A 1 、連桿4 A 1與聯(lián)軸器滑動連接、固定在支座上的偏心 專侖4 A 2 、卩艮制偏心壽侖4 A 2運(yùn)動范圍的限^J夾4 A 3 、限4立塊4 A 3與 固定滑軌的固定板4 A6連接，滑槽4 A5與滑軌4 A4活動連接、鉆 孔軸固定在固定板4 A 6上?？蓭鱼@孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)4 B包 括電機(jī)4B0、與電4幾連接的絲桿4B1、連接絲桿4B1的絲桿座4B2、 絲桿座4 B2與導(dǎo)^L活動連接、連接臂4 B7的一端安裝在絲桿座4 B2 的軸上、連接臂4B7的別一端安裝在擺臂4B3的連接軸4B4上、擺 臂4 B3的支撐軸4 B5安裝在支板4B6上、擺臂4 B3與滑槽4 A 5固 定連接(如圖4. 1、圖4. 2、圖4. 3所示)。
本發(fā)明的控制部分均由自動編程控制器控制。
下面結(jié)合

各部分的工作情況
在圖2、圖3中分別是通過一個電機(jī)帶動電機(jī)絲桿形成上下運(yùn)動 (H軸)、左右運(yùn)動(X軸)和前后運(yùn)動(Y軸)，從而帶動鉆孔工作 臺9作上下運(yùn)動、左右運(yùn)動和前后運(yùn)動。
工作時，可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu)4 A中的電機(jī)4A0旋轉(zhuǎn)帶 動連桿4A1及偏心4侖4A2轉(zhuǎn)動，從而帶動限位塊4A3和固定板"6， 使滑軌4A5沿滑槽4A5上下運(yùn)動，并使鉆孔軸上下運(yùn)動?？蓭鱼@孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)4 B中電機(jī)4 B 0旋轉(zhuǎn)帶動絲桿4B1 旋轉(zhuǎn)，絲桿座4B2即沿導(dǎo)軌作橫向運(yùn)動，通過連接臂4B7，帶動擺臂 4B3繞支撐軸4B5旋轉(zhuǎn)，完成S軸擺角。
可帶動鉆孔軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電機(jī)4C中電機(jī)4C0帶動皮帶輪4 Cl轉(zhuǎn)動，并帶動皮帶4 C2轉(zhuǎn)動，通過皮帶4 C2帶動鉆孔軸4 C7旋轉(zhuǎn)。
可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺5包括夾持刷柄的部件51和與夾持 刷柄的部件51可分離的旋轉(zhuǎn)傳動部件52。
工作時，氣缸(附圖中未標(biāo)出)帶動滑板523向前運(yùn)動，連接環(huán) 521上的定位銷524通過準(zhǔn)位環(huán)517上的定位孔519推動滑動環(huán)514 沿導(dǎo)柱515 (導(dǎo)柱是固定不動的)向前運(yùn)動，滑動環(huán)514上的準(zhǔn)位銷 516脫離準(zhǔn)位環(huán)517上的準(zhǔn)位槽518，從而完成自鎖機(jī)構(gòu)的脫離，使 電機(jī)520能帶動夾持刷柄的部件5 1旋轉(zhuǎn)。電機(jī)520旋轉(zhuǎn)帶動連接環(huán) 521、準(zhǔn)位環(huán)517、旋轉(zhuǎn)軸513轉(zhuǎn)動，完成Z軸(繞Y旋轉(zhuǎn)的軸)擺 角。Z軸擺角完成后，電機(jī)52Q停轉(zhuǎn)，滑板523、連接環(huán)521向后運(yùn) 動，連接環(huán)521上的定位銷524從準(zhǔn)位環(huán)517上的定位孔退出，滑動 環(huán)514在彈簧的作用下向后運(yùn)動，滑動環(huán)上的514上的準(zhǔn)位銷516落 在準(zhǔn)位環(huán)517上的準(zhǔn)位槽518內(nèi)，則準(zhǔn)位環(huán)517.旋轉(zhuǎn)軸513被P艮制 運(yùn)動，完成自鎖定4立。
下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的工作情況
工作時，輸送裝置6作自動順序循環(huán)運(yùn)動，含四個軸的鉆孔工作臺9和匹配的夾具工作臺5配合工作，電機(jī)520旋轉(zhuǎn)帶動連接環(huán)521、 準(zhǔn)位環(huán)517、旋轉(zhuǎn)軸513轉(zhuǎn)動，即可與鉆孔工作臺9上的X軸、Y軸、 H軸、S軸組成單軸.多軸或五軸聯(lián)動配合鉆孔頭完成鉆孔。
鉆孔完畢后，電機(jī)520停轉(zhuǎn)，滑板523,連接環(huán)521向后運(yùn)動， 連接環(huán)521上的定位銷524從準(zhǔn)位環(huán)517上的定位孔退出，滑動環(huán)在 514彈簧的作用下向后運(yùn)動.滑動環(huán)上的514上的準(zhǔn)位銷516落在準(zhǔn) 位環(huán)517上的準(zhǔn)位槽518內(nèi)，則準(zhǔn)位環(huán)517.旋轉(zhuǎn)軸513 ;陂限制運(yùn)動， 完成定位。
與此同時，沖直毛才幾IO、磨毛才幾8、剪毛4幾7與匹配的夾具工作臺 5配合，根據(jù)同樣的原理完成植毛、磨毛和剪毛等工作，成品自動脫 落，刷柄自動上夾，如此自動順序循環(huán)工作。
需要說明的是對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不違背本發(fā)明 原理的情況下，對于本發(fā)明所作出的簡單的改進(jìn)和變形，或采用公知 的等同的技術(shù)方案，這同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，它包括機(jī)身(1)，用于順序循環(huán)生產(chǎn)線的輸送裝置(6)，位于輸送裝置(6)上端的鉆孔機(jī)(4)和植毛機(jī)(10)，位于輸送裝置(6)下端的剪毛機(jī)(7)和磨毛機(jī)(8)，其特征在于它還包括與每一個剪毛機(jī)(7)、磨毛機(jī)(8)、鉆孔機(jī)(4)及植毛機(jī)(10)相匹配可自鎖、并可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺(5)，一個含四條工作軸的鉆孔工作臺(9)，所述的四條軸為水平左右運(yùn)動的X軸，水平前后運(yùn)動的Y軸，垂直上下運(yùn)動的H軸和繞X軸擺動的S軸，鉆孔機(jī)(4)位于S軸上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在 于所述一個鉆孔才幾(4)匹配兩個植毛機(jī)(IO)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在 于在所述可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺(5)包括夾持刷柄的部件(51)和 與夾持刷柄的部件(51)可分離的旋轉(zhuǎn)傳動部件(52)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在 于在所述夾持刷柄的部件(5 1)包括平臺(5 10)、位于平臺(5 1 0)兩端的軸承座(5 1 1)、安裝在軸承座(5 1 1)上的伸縮桿(5 1 2)和旋轉(zhuǎn)軸(5 1 3),滑動環(huán)(5 1 4)通過套裝有彈簧的導(dǎo)柱(5 1 5)安裝在軸承座(5 1 1)上、滑動環(huán)(5 1 4)上有準(zhǔn)位銷(5 16)、準(zhǔn)位環(huán)(5 1 7)穿過滑動環(huán)(5 1 4)固定在旋轉(zhuǎn)軸(5 1 3)上、準(zhǔn)位 環(huán)(5 1 7)上的準(zhǔn)位槽(5 1 8)與準(zhǔn)位銷(5 1 6)匹配，所述可分離 的旋轉(zhuǎn)傳動部件(5 2)包括電機(jī)(5 2 0 )、連接環(huán)(5 2 l)安裝在電機(jī)(5 2 O)上、電才/L( 5 2 0 )通過法蘭盤(5 2 2 )安裝在可前后移動 的滑板(5 2 3 )上，連接環(huán)(521)上有定位銷(5 2 4 ),定位銷(5 2 4)與準(zhǔn)位環(huán)(5 1 7)上的定位孔(5 1 9)匹配。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在 于在所述水平前后運(yùn)動的Y軸位于水平左右運(yùn)動的X軸和垂直上下運(yùn) 動的H軸之間，垂直上下運(yùn)動的H軸在水平前后運(yùn)動的Y軸的上方， 繞X軸擺動的S軸位于垂直上下運(yùn)動的H軸上方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特 征在于在所述繞X軸擺動的S軸包括可帶動鉆孔軸上下運(yùn)動的機(jī)構(gòu) (4 A)、可帶動鉆孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)(4 B)、可帶動鉆孔軸作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動的電機(jī)(4 C)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在電機(jī)(4 A 0 )的連桿(4 A 1 )、連桿(4 A 1 )與聯(lián)軸器(4 A7)滑動連接、 固定在支座上的偏心輪(4 A 2 )、限制偏心輪(4 A 2 )運(yùn)動范圍的限位 塊(4A3)、限位塊(4 A3)與固定滑軌的固定板(4 A6)連接，滑槽 (4 A5)與滑軌(4 A4)活動連接、鉆孔軸(4A8)固定在固定板(4 A6)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，其特征在 于所述可帶動鉆孔軸繞X軸擺動的機(jī)構(gòu)(4 B)包括電機(jī)(4 BO)、與電 機(jī)連接的絲桿(4B1)、連接絲桿(4B1)的絲桿座(4B2)、絲桿座(4 B2)與導(dǎo)軌活動連接、連接臂(4 B7)的一端安裝在絲桿座(4 B2)的軸上、連接臂(4 B7)的別一端安裝在擺臂(4 B3)的連接軸(4 B4)上、擺 臂(4 B3)的支撐軸(4 B5)安裝在支板(4B6)上、擺臂(4 B"與滑槽(4A 5)固定連接。
全文摘要
五軸自動順序循環(huán)生產(chǎn)線，它包括機(jī)身(1)，用于順序循環(huán)生產(chǎn)線的輸送裝置(6)，位于輸送裝置(6)上端的鉆孔機(jī)(4)和植毛機(jī)(10)，位于輸送裝置(6)下端的剪毛機(jī)(7)和磨毛機(jī)(8)，它還包括與每一個剪毛機(jī)(7)、磨毛機(jī)(8)、鉆孔機(jī)(4)及植毛機(jī)(10)相匹配可自鎖、并可作圓周運(yùn)動的夾具工作臺(5)，一個含四條工作軸的鉆孔工作臺(9)。本發(fā)明克服了目前還沒有可生產(chǎn)變角度毛刷的生產(chǎn)線等缺點(diǎn)。本發(fā)明可自動生產(chǎn)，效率大大提高，降低了工人勞動強(qiáng)度，產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。
文檔編號A46D3/06GK101416822SQ20081023665
公開日2009年4月29日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者陳永治 申請人:湖北智豐數(shù)控機(jī)械有限公司