卧式环形钻植一体机及其进行钻植加工的方法技术

本发明专利技术公开了一种卧式环形钻植一体机及其进行钻植加工的方法，沿工作台中心筒的圆周依次设有上下料工位、钻孔工位和植毛工位，上下料工位的前侧设有自动送料机构、成品输出机构和三维机械手；钻孔工位后侧安装有钻孔装置，植毛工位右侧安装有植毛装置，各工位上分别安装有由工位回转顶板、竖板和底板构成的回转支架，各工位回转底板下方分别安装有工作台支架板，各工作台支架板上分别安装有刷体工作台。刷体在上下料工位完成上料，然后回转到至钻孔工位进行钻孔，钻孔后继续回转至植毛工位进行植毛，植毛完毕后继续回转至上下料工位进行下料，接着在上下料工位上料，如此循环。各工位的操作同步进行且互不干涉，自动化程度及生产效率高。

Horizontal annular drilling and planting machine and its drilling and planting method

The invention discloses a horizontal annular drilling and planting machine and a method for drilling and planting. Along the circle circumference of the center tube of the working table, the upper and lower material work position, the drilling station and the hair planting position are arranged in turn, and the front side of the upper and lower material stations is provided with an automatic feeding mechanism, a finished output mechanism and a three-dimensional manipulator. A hair planting device is installed on the right side of the hole setting device. A rotary support consisting of a rotary roof, a vertical plate and a bottom plate is installed on each station. A worktable support plate is installed below the rotary floor of the workstations, and the brush body platform is installed on the support plates of each work table respectively. The brush body completes the material in the upper and lower material station, then turns to the drilling site for drilling, and then continues to turn to the hairy station for hair planting after the drill. The operation of each station is synchronous and non-interference, and the automation level and production efficiency are high.

【技术实现步骤摘要】
卧式环形钻植一体机及其进行钻植加工的方法
本专利技术涉及一种毛刷的制造设备，特别涉及一种卧式环形钻植一体机；本专利技术还涉及一种卧式环形钻植一体机进行钻植加工的方法，可以完成在刷板上同步完成上料、钻孔、植毛和下料，属于毛刷加工设备及加工方法

技术介绍
植毛机广泛应用于在日用刷具、工业刷具等刷体上的钻孔及植毛。对平面刷的加工而言，传统植毛机的钻植工作台位于下方，平面刷的刷板被夹持钻植工作台上，平面刷刷板的长度方向沿钻植工作台的宽度方向延伸，平面刷刷板的钻孔植毛面朝上，机头位于钻植工作台上方，机头上设有钻孔机构和植毛机构，机头的后侧连接在机座上，机座向下延伸与钻植工作台连接在共同的底座上。当平面刷比较长时，由于钻植工作台较宽，机头需要向前探出比较长的距离，悬臂结构导致整体植毛机体积及重量很大，而且钻植工作台上方的空间被钻孔机构和植毛机构占据，无法布置自动上料和下料装置，刷板的上料和下料均由人工辅助完成，劳动强度大，并且有一定的危险性。一旦操作工出现失误，例如没有及时将已完成植毛的刷板取下，将导致植毛嘴与刷板干涉，导致设备损坏。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于，提供一种卧式环形钻植一体机，各工位可以分别进行上料、钻孔、植毛和下料，各工位的操作同步进行且互不干涉，自动化程度及生产效率高。为实现以上目的，本专利技术的一种卧式环形钻植一体机，包括工作台中心筒，所述工作台中心筒的顶部安装有顶部环形导轨，沿所述顶部环形导轨的圆周依次设有上下料工位、钻孔工位和植毛工位，所述上下料工位位于所述工作台中心筒的前侧，钻孔工位位于所述工作台中心筒的后侧，植毛工位位于所述工作台中心筒的右侧；所述上下料工位的前侧设有自动送料机构、成品输出机构和用于上下料的上下料三维机械手；所述钻孔工位的后侧安装有钻孔装置，所述植毛工位的右侧安装有植毛装置；所述顶部环形导轨的各工位上分别安装有水平状的工位回转顶板，各工位回转顶板的外侧分别连接有向下延伸的工位回转竖板，各所述工位回转竖板的下端分别连接有向外侧水平伸出的工位回转底板，各工位回转底板的下方分别安装有工作台支架板，各工作台支架板上分别安装有刷体工作台。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：每个工位的工作台支架板悬吊在工位回转底板的下方，再通过工位回转竖板和工位回转顶板悬挂在顶部环形导轨上，各工位可以沿顶部环形导轨回转以实现工位之间的转换。刷体在上下料工位由上下料三维机械手完成上料，然后回转180°到至钻孔工位由钻孔装置进行钻孔，钻孔后继续回转90°至植毛工位由植毛装置进行植毛，植毛完毕后继续回转90°至上下料工位由上下料三维机械手进行下料，如此循环。当某个刷板在植毛工位由植毛装置进行植毛时，下一个刷板正在钻孔工位进行钻孔，两者同步进行，同步完成后进行切换，上下料工位利用钻孔工位和植毛工位进行钻孔、植毛的时间完成成品刷板的下料和新刷板的上料，各工位同步工作，互不干涉。由于上料下料工位的时间比较充裕，从上料下料工位到达钻孔工位行走180°，从钻孔工位到达植毛工位、从植毛工位到达下料工位只行走90°，以减少空行程占据的时间，提高生产效率。由于各工位位于不同的相位上，便于在各工位外侧分别布置钻孔装置、植毛装置、自动送料机构、成品输出机构和上下料三维机械手；而且由于刷体工作台为立式布置，刷体加工面朝外，直接面对装置和植毛装置，避免了钻孔装置及植毛装置的悬臂布置及传动的形式，提高生产效率的同时，降低了设备的总体重量。作为本专利技术的改进，所述顶部环形导轨的内外圆周面均设有尖部向外突出的顶部V形环，各工位回转顶板上分别固定连接有向下延伸的顶部滚轮轴，各顶部滚轮轴的下端分别通过轴承安装有顶部滚轮，各顶部滚轮的外周中部分别设有向内凹陷的顶部滚轮V形槽，各顶部滚轮V形槽分别嵌装在所述顶部环形导轨内外两侧的顶部V形环上；所述顶部环形导轨的下端面安装有环形齿圈，各工位回转顶板的上端面中心分别安装有工位转换伺服电机，各工位转换伺服电机的输出轴分别向下穿过工位回转顶板且下端头安装有工位转换驱动齿轮，各工位转换驱动齿轮分别与所述环形齿圈相啮合。工位转换伺服电机驱动工位转换驱动齿轮转动，工位转换驱动齿轮与环形齿圈的啮合使得工位转换驱动齿轮沿环形齿圈前进，工位回转顶板通过顶部滚轮与顶部V形环的配合，带动整个回转工作台沿顶部环形导轨回转实现工位转换。顶部V形环嵌于顶部滚轮V形槽中，既保证了回转的精度，又可以很好地承受侧向及垂直方向的负载，使顶部滚轮与顶部环形导轨的配合摩擦良好，高速运转时噪音小。作为本专利技术的进一步改进，所述环形齿圈的下方设有侧向支撑环轨，所述侧向支撑环轨固定在所述工作台中心筒的上部；各所述工位回转竖板的内端面分别连接有水平向内伸出的侧向支撑板，所述侧向支撑板上分别固定有向下延伸的支撑滚轮轴，各支撑滚轮轴的下方分别安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮分别夹在所述侧向支撑环轨的内外圆周面上。侧向支撑板下方的支撑滚轮分别夹在侧向支撑环轨的内外两侧，一方面起到扶正的作用，确保刷体工作台的竖向轴线平行于工作台中心筒的轴线；另一方面当回转工作台沿顶部环形导轨回转时，支撑滚轮可以承受回转工作台的倾覆力，以及高速回转产生的离心力，确保工位转换平稳、且速度快效率高。作为本专利技术的进一步改进，各所述工作台支架板分别呈开口向外的U形，所述刷体工作台分别安装在工作台支架板的中部凹陷处，各工作台支架板的顶部分别连接在工位旋转减速机的输出轴下端，所述工位旋转减速机分别固定在所述工位回转底板的上端面，各工位旋转减速机的输入端分别与工位旋转伺服电机的输出端相连接。工位旋转伺服电机通过工位旋转减速机驱动工作台支架板旋转，使得刷体工作台可以在各工位旋转360°，刷体工作台的旋转其一可以满足在水平方向存在弧面的刷板上钻孔、植毛的需要，刷体工作台的转动可以使刷板的弧形面始终针对钻头或植毛嘴，以便各部位的刷毛均垂直于刷板；其二可以在平面刷板上钻出倾斜的孔眼，使植毛后的刷毛与刷板呈一定角度倾斜；其三刷体工作台的旋转与钻孔、植毛机构的配合，可以改变刷板加工面与工作台中心筒轴线之间的垂直距离，起到沿Y向移动的效果；其四刷体工作台的360°旋转可以避免上一排孔眼加工完成后反向旋转回到下一排孔眼的头端进行加工，可以通过连续旋转进入下一排孔眼的加工，降低控制的难度。作为本专利技术的进一步改进，各工作台支架板的底部下方分别安装有工位回转托板，各工作台支架板的底部中心分别设有向下突出形成工作台支架板铰接轴，所述工作台支架板铰接轴通过托板轴承支撑在所述工位回转托板中；所述工作台中心筒的下部连接有底部环形导轨，所述底部环形导轨的内外圆周面均设有尖部向外突出的底部V形环；各所述工位回转托板的内侧分别向所述工作台中心筒的方向伸出，各工位回转托板上分别固定连接有向下延伸的底部滚轮轴，各底部滚轮轴的下端分别通过轴承安装有底部滚轮，各底部滚轮的外周中部分别设有向内凹陷的底部滚轮V形槽，各底部滚轮V形槽分别嵌装在所述底部环形导轨内外两侧的底部V形环上。由于刷体工作台在竖向的长度比较长，下方容易出现晃动；本专利技术将刷体工作台底部铰接在工位回转托板上，工位回转托板通过底部滚轮与底部环形导轨的底部V形环的配合，对回转工作台的下端进行支撑，使整个回转工作台在回转及工作过程中十分稳定。底部V形环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式环形钻植一体机，包括工作台中心筒，所述工作台中心筒的顶部安装有顶部环形导轨，其特征在于：沿所述顶部环形导轨的圆周依次设有上下料工位、钻孔工位和植毛工位，所述上下料工位位于所述工作台中心筒的前侧，钻孔工位位于所述工作台中心筒的后侧，植毛工位位于所述工作台中心筒的右侧；所述上下料工位的前侧设有自动送料机构、成品输出机构和用于上下料的上下料三维机械手；所述钻孔工位的后侧安装有钻孔装置，所述植毛工位的右侧安装有植毛装置；所述顶部环形导轨的各工位上分别安装有水平状的工位回转顶板，各工位回转顶板的外侧分别连接有向下延伸的工位回转竖板，各所述工位回转竖板的下端分别连接有向外侧水平伸出的工位回转底板，各工位回转底板的下方分别安装有工作台支架板，各工作台支架板上分别安装有刷体工作台。

【技术特征摘要】
1.一种卧式环形钻植一体机，包括工作台中心筒，所述工作台中心筒的顶部安装有顶部环形导轨，其特征在于：沿所述顶部环形导轨的圆周依次设有上下料工位、钻孔工位和植毛工位，所述上下料工位位于所述工作台中心筒的前侧，钻孔工位位于所述工作台中心筒的后侧，植毛工位位于所述工作台中心筒的右侧；所述上下料工位的前侧设有自动送料机构、成品输出机构和用于上下料的上下料三维机械手；所述钻孔工位的后侧安装有钻孔装置，所述植毛工位的右侧安装有植毛装置；所述顶部环形导轨的各工位上分别安装有水平状的工位回转顶板，各工位回转顶板的外侧分别连接有向下延伸的工位回转竖板，各所述工位回转竖板的下端分别连接有向外侧水平伸出的工位回转底板，各工位回转底板的下方分别安装有工作台支架板，各工作台支架板上分别安装有刷体工作台。2.根据权利要求1所述的卧式环形钻植一体机，其特征在于：所述顶部环形导轨的内外圆周面均设有尖部向外突出的顶部V形环，各工位回转顶板上分别固定连接有向下延伸的顶部滚轮轴，各顶部滚轮轴的下端分别通过轴承安装有顶部滚轮，各顶部滚轮的外周中部分别设有向内凹陷的顶部滚轮V形槽，各顶部滚轮V形槽分别嵌装在所述顶部环形导轨内外两侧的顶部V形环上；所述顶部环形导轨的下端面安装有环形齿圈，各工位回转顶板的上端面中心分别安装有工位转换伺服电机，各工位转换伺服电机的输出轴分别向下穿过工位回转顶板且下端头安装有工位转换驱动齿轮，各工位转换驱动齿轮分别与所述环形齿圈相啮合。3.根据权利要求2所述的卧式环形钻植一体机，其特征在于：所述环形齿圈的下方设有侧向支撑环轨，所述侧向支撑环轨固定在所述工作台中心筒的上部；各所述工位回转竖板的内端面分别连接有水平向内伸出的侧向支撑板，所述侧向支撑板上分别固定有向下延伸的支撑滚轮轴，各支撑滚轮轴的下方分别安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮分别夹在所述侧向支撑环轨的内外圆周面上。4.根据权利要求1所述的卧式环形钻植一体机，其特征在于：各所述工作台支架板分别呈开口向外的U形，所述刷体工作台分别安装在工作台支架板的中部凹陷处，各工作台支架板的顶部分别连接在工位旋转减速机的输出轴下端，所述工位旋转减速机分别固定在所述工位回转底板的上端面，各工位旋转减速机的输入端分别与工位旋转伺服电机的输出端相连接。5.根据权利要求4所述的卧式环形钻植一体机，其特征在于：各工作台支架板的底部下方分别安装有工位回转托板，各工作台支架板的底部中心分别设有向下突出形成工作台支架板铰接轴，所述工作台支架板铰接轴通过托板轴承支撑在所述工位回转托板中；所述工作台中心筒的下部连接有底部环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，许富恒，伍文超，
申请(专利权)人：扬州市海星数控制刷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32