五轴自动顺序循环生产线.pdf

五轴自动顺序循环生产线，它包括机身(1)，用于顺序循环生产线的输送装置(6)，位于输送装置(6)上端的钻孔机(4)和植毛机(10)，位于输送装置(6)下端的剪毛机(7)和磨毛机(8)，它还包括与每一个剪毛机(7)、磨毛机(8)、钻孔机(4)及植毛机(10)相匹配可自锁、并可作圆周运动的夹具工作台(5)，一个含四条工作轴的钻孔工作台(9)。本发明克服了目前还没有可生产变角度毛刷的生产线等缺点。本发明可自动生产，效率大大提高，降低了工人劳动强度，产品质量大大提高。

1.  五轴自动顺序循环生产线，它包括机身(1)，用于顺序循环生产线的输送装置(6)，位于输送装置(6)上端的钻孔机(4)和植毛机(10)，位于输送装置(6)下端的剪毛机(7)和磨毛机(8)，其特征在于它还包括与每一个剪毛机(7)、磨毛机(8)、钻孔机(4)及植毛机(10)相匹配可自锁、并可作圆周运动的夹具工作台(5)，一个含四条工作轴的钻孔工作台(9)，所述的四条轴为水平左右运动的X轴，水平前后运动的Y轴，垂直上下运动的H轴和绕X轴摆动的S轴，钻孔机(4)位于S轴上。

2.  根据权利要求1所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于所述一个钻孔机(4)匹配两个植毛机(10)。

3.  根据权利要求1所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于在所述可作圆周运动的夹具工作台(5)包括夹持刷柄的部件(51)和与夹持刷柄的部件(51)可分离的旋转传动部件(52)。

4.  根据权利要求3所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于在所述夹持刷柄的部件(51)包括平台(510)、位于平台(510)两端的轴承座(511)、安装在轴承座(511)上的伸缩杆(512)和旋转轴(513)，滑动环(514)通过套装有弹簧的导柱(515)安装在轴承座(511)上、滑动环(514)上有准位销(516)、准位环(517)穿过滑动环(514)固定在旋转轴(513)上、准位环(517)上的准位槽(518)与准位销(516)匹配，所述可分离的旋转传动部件(52)包括电机(520)、连接环(521)安装在电机(520)上、电机(520)通过法兰盘(522)安装在可前后移动的滑板(523)上，连接环(521)上有定位销(524)，定位销(524)与准位环(517)上的定位孔(519)匹配。

5.  根据权利要求1所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于在所述水平前后运动的Y轴位于水平左右运动的X轴和垂直上下运动的H轴之间，垂直上下运动的H轴在水平前后运动的Y轴的上方，绕X轴摆动的S轴位于垂直上下运动的H轴上方。

6.  根据权利要求1或5所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于在所述绕X轴摆动的S轴包括可带动钻孔轴上下运动的机构(4A)、可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构(4B)、可带动钻孔轴作旋转运动的电机(4C)。

7.  根据权利要求6所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于在所述可带动钻孔轴上下运动的机构(4A)包括电机(4A0)、连接电机(4A0)的连杆(4A1)、连杆(4A1)与联轴器(4A7)滑动连接、固定在支座上的偏心轮(4A2)、限制偏心轮(4A2)运动范围的限位块(4A3)、限位块(4A3)与固定滑轨的固定板(4A6)连接，滑槽(4A5)与滑轨(4A4)活动连接、钻孔轴(4A8)固定在固定板(4A6)上。

8.  根据权利要求6所述的五轴自动顺序循环生产线，其特征在于所述可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构(4B)包括电机(4B0)、与电机连接的丝杆(4B1)、连接丝杆(4B1)的丝杆座(4B2)、丝杆座(4B2)与导轨活动连接、连接臂(4B7)的一端安装在丝杆座(4B2)的轴上、连接臂(4B7)的别一端安装在摆臂(4B3)的连接轴(4B4)上、摆臂(4B3)的支撑轴(4B5)安装在支板(4B6)上、摆臂(4B3)与滑槽(4A5)固定连接。

五轴自动顺序循环生产线
技术领域
本发明涉及一种五轴自动顺序循环生产线。它特别适合于生产有角度要求的毛刷(非平面毛刷)的生产。
背景技术
在中国现有的毛刷生产设备要生产毛刷，生产的工序比较复杂，需要在各种单一的设备上逐一进行。例如生产圆棍刷，首先需要把刷柄放在钻孔机上钻孔，然后在植毛机上植毛，接着在剪毛机上剪毛和打花，或磨毛(包括粗磨和精磨)等。用这种方式生产毛刷工效低.工人的劳动强度大，因此影响毛刷质量的因素较多，毛刷的质量及生产效率还有很大的改善空间。我公司在此基础上开发了一种平面毛刷的自动顺序循环生产线(ZL200420111060.2)，它可自动生产牙刷等平面刷。但是随着科技的发展，人们开始要求开发一种可生产有角度的毛刷的生产机。目前，世界上还没有可生产变角度毛刷的生产线，如圆棍毛刷、吸尘刷、扫把刷等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种五轴自动顺序循环生产线。采用本生产线能够将有角度要求的毛刷生产的相关工序一次完成。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：五轴自动顺序循环生产线，它包括机身，用于顺序循环生产线的输送装置，位于输送装置上端的钻孔机和植毛机，位于输送装置下端的剪毛机和磨毛机，其特征在于它还包括与每一个剪毛机、磨毛机、钻孔机及植毛机相匹配可自锁、并可作圆周运动的夹具工作台，一个含四条工作轴的钻孔工作台，所述的四条轴为水平左右运动的X轴，水平前后运动的Y轴，垂直上下运动的H轴和绕X轴摆动的S轴，钻孔机位于S轴上。
在上述技术方案中，所述一个钻孔机匹配两个植毛机。
在上述技术方案中，所述可作圆周运动的夹具工作台包括夹持刷柄的部件和与夹持刷柄的部件可分离的旋转传动部件。
在上述技术方案中，所述夹持刷柄的部件包括平台、位于平台两端的轴承座、安装在轴承座上的伸缩杆和旋转轴，滑动环通过套装有弹簧的导柱安装在轴承座上、滑动环上有准位销、准位环穿过滑动环固定在旋转轴上、准位环上的准位槽与准位销匹配，所述可分离的旋转传动部件包括电机、连接环安装在电机上、电机通过法兰盘安装在可前后移动的滑板上，连接环上有定位销，定位销与准位环上的定位孔匹配。
在上述技术方案中，所述水平前后运动的Y轴位于水平左右运动的X轴和垂直上下运动的H轴之间，垂直上下运动的H轴在水平前后运动的Y轴的上方，绕X轴摆动的S轴位于垂直上下运动的H轴上方。
在上述技术方案中，所述绕X轴摆动的S轴包括可带动钻孔轴上下运动的机构、可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构、可带动钻孔轴作旋转运动的电机。
在上述技术方案中，所述可带动钻孔轴上下运动的机构4A包括电机、连接电机的连杆、连杆与联轴器滑动连接、固定在支座上的偏心轮、限制偏心轮运动范围的限位块、限位块与固定滑轨的固定板连接，滑槽与滑轨活动连接、钻孔轴固定在固定板上。
在上述技术方案中，所述可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构包括电机、与电机连接的丝杆、连接丝杆的丝杆座、丝杆座与导轨活动连接、连接臂的一端安装在丝杆座的轴上、连接臂的别一端安装在摆臂的连接轴上、摆臂的支撑轴安装在支板上、摆臂与滑槽固定连接。
本发明五轴自动顺序循环生产线具有如下优点：①.整条生产线可完成有角度的毛刷从钻孔.植毛.磨毛.剪毛等工艺的全部循环操作，工作效率大大提高。②.整条生产线全部实现自动控制(可由软件来完成)，产品的质量受人的因素的影响减少，产品的质量和精度有了较大的提高。③.在植毛机达到极限速度的情况下，通过提高钻孔机的速度，并多配制植毛机来提高工作效率(如一台钻孔机配二台植毛机)。④.每一个剪毛机、磨毛机、钻孔机及植毛机(以下简称工作机构)都匹配有可自锁、也可作圆周运动的夹具工作台，使工作机构在工作时夹具工作台自锁夹具，也可旋转。当工作完成需到下一个工作位时，夹具工作台分离，使夹具在输送装置上移动，从而实现顺序循环。⑤.钻孔工作台配有四个轴，可提供前后、左右、上下及摆动运动，从而满足钻孔工作台的多角度的钻孔需要。
需要说明的是：本发明五轴自动顺序循环生产线可根据需要做成包括钻孔、植毛的生产线；也可做成钻孔、植毛、磨毛、剪毛等的生产线，或者再根据实际的需要(如精度的要求较高时)增加其它的现有生产设备。
附图说明
图1为本发明的结构总装图(图中箭头方向为输送装置运动的方向)。
图2为钻孔工作台上的X轴Y轴的结构分解图(现有技术)。
图3为钻孔工作台上的H轴的结构分解图(现有技术)。
图4.1为可带动钻孔轴上下运动的机构结构分解图。
图4.2为可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构结构分解图。
图4.3为可带动钻孔轴作旋转运动的结构分解图。
图5为夹具工作台的结构分解图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：本发明五轴自动顺序循环生产线，它包括机身1，用于顺序循环生产线的输送装置6，位于输送装置6上端的钻孔机4和植毛机10，位于输送装置6下端的剪毛机7和磨毛机8，它还包括与每一个剪毛机7、磨毛机8、钻孔机4及植毛机10相匹配可自锁、并可作圆周运动的夹具工作台5，一个含四条工作轴的钻孔工作台9，所述的四条轴为水平左右运动的X轴，水平前后运动的Y轴，垂直上下运动的H轴和绕X轴摆动的S轴，钻孔机4位于S轴上(如图1、图2、图3所示)。
一个钻孔机4匹配两个植毛机10(植毛机有三条轴，水平左右运动的X轴，水平前后运动的Y轴，垂直上下运动的H轴)，因植毛过程相对于钻孔过程复杂，在植毛机达到极限速度的情况下，通过提高钻孔机的速度，并多配制植毛机可提高工作效率(如一台钻孔机配二台植毛机，如图1所示)。
可作圆周运动的夹具工作台5包括夹持刷柄的部件51和与夹持刷柄的部件51可分离的旋转传动部件52。夹持刷柄的部件51包括平台510、位于平台510两端的轴承座511、安装在轴承座511上的伸缩杆512和旋转轴513，滑动环514通过套装有弹簧的导柱515安装在轴承座511上、滑动环514上有准位销516、准位环517穿过滑动环514固定在旋转轴513上、准位环517上的准位槽518与准位销516匹配，所述可分离的旋转传动部件52包括电机520、连接环521安装在电机520上、电机520通过法兰盘522安装在可前后移动的滑板523上，连接环521上有定位销524，定位销524与准位环517上的定位孔519匹配(如图5所示)。
水平前后运动的Y轴位于水平左右运动的X轴和垂直上下运动的H轴之间，垂直上下运动的H轴在水平前后运动的Y轴的上方，绕X轴摆动的S轴位于垂直上下运动的H轴上方(如图2、图3所示)，
在图2、图3中分别是通过一个电机带动电机丝杆形成上下运动(H轴)、左右运动(X轴)和前后运动(Y轴)，这部分为现有技术，在些不再描述。
绕X轴摆动的S轴包括可带动钻孔轴上下运动的机构4A、可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构4B、可带动钻孔轴作旋转运动的电机4C。可带动钻孔轴上下运动的机构4A包括电机4AO、连接电机4A0的连杆4A1、连杆4A1与联轴器滑动连接、固定在支座上的偏心轮4A2、限制偏心轮4A2运动范围的限位块4A3、限位块4A3与固定滑轨的固定板4A6连接，滑槽4A5与滑轨4A4活动连接、钻孔轴固定在固定板4A6上。可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构4B包括电机4B0、与电机连接的丝杆4B1、连接丝杆4B1的丝杆座4B2、丝杆座4B2与导轨活动连接、连接臂4B7的一端安装在丝杆座4B2的轴上、连接臂4B7的别一端安装在摆臂4B3的连接轴4B4上、摆臂4B3的支撑轴4B5安装在支板4B6上、摆臂4B3与滑槽4A5固定连接(如图4.1、图4.2、图4.3所示)。
本发明的控制部分均由自动编程控制器控制。
下面结合附图说明各部分的工作情况：
在图2、图3中分别是通过一个电机带动电机丝杆形成上下运动(H轴)、左右运动(X轴)和前后运动(Y轴)，从而带动钻孔工作台9作上下运动、左右运动和前后运动。
工作时，可带动钻孔轴上下运动的机构4A中的电机4A0旋转带动连杆4A1及偏心轮4A2转动，从而带动限位块4A3和固定板4A6，使滑轨4A5沿滑槽4A5上下运动，并使钻孔轴上下运动。
可带动钻孔轴绕X轴摆动的机构4B中电机4B0旋转带动丝杆4B1旋转，丝杆座4B2即沿导轨作横向运动，通过连接臂4B7，带动摆臂4B3绕支撑轴4B5旋转，完成S轴摆角。
可带动钻孔轴作旋转运动的电机4C中电机4C0带动皮带轮4C1转动，并带动皮带4C2转动，通过皮带4C2带动钻孔轴4C7旋转。
可作圆周运动的夹具工作台5包括夹持刷柄的部件51和与夹持刷柄的部件51可分离的旋转传动部件52。
工作时，气缸(附图中未标出)带动滑板523向前运动，连接环521上的定位销524通过准位环517上的定位孔519推动滑动环514沿导柱515(导柱是固定不动的)向前运动，滑动环514上的准位销516脱离准位环517上的准位槽518，从而完成自锁机构的脱离，使电机520能带动夹持刷柄的部件51旋转。电机520旋转带动连接环521、准位环517、旋转轴513转动，完成Z轴(绕Y旋转的轴)摆角。Z轴摆角完成后，电机520停转，滑板523、连接环521向后运动，连接环521上的定位销524从准位环517上的定位孔退出，滑动环514在弹簧的作用下向后运动，滑动环上的514上的准位销516落在准位环517上的准位槽518内，则准位环517.旋转轴513被限制运动，完成自锁定位。
下面结合附图来说明本发明的工作情况：
工作时，输送装置6作自动顺序循环运动，含四个轴的钻孔工作台9和匹配的夹具工作台5配合工作，电机520旋转带动连接环521、准位环517、旋转轴513转动，即可与钻孔工作台9上的X轴、Y轴、H轴、S轴组成单轴.多轴或五轴联动配合钻孔头完成钻孔。
钻孔完毕后，电机520停转，滑板523，连接环521向后运动，连接环521上的定位销524从准位环517上的定位孔退出，滑动环在514弹簧的作用下向后运动.滑动环上的514上的准位销516落在准位环517上的准位槽518内，则准位环517.旋转轴513被限制运动，完成定位。
与此同时，植毛机10、磨毛机8、剪毛机7与匹配的夹具工作台5配合，根据同样的原理完成植毛、磨毛和剪毛等工作，成品自动脱落，刷柄自动上夹，如此自动顺序循环工作。
需要说明的是：对于所属领域的技术人员来说，在不违背本发明原理的情况下，对于本发明所作出的简单的改进和变形，或采用公知的等同的技术方案，这同样属于本发明的保护范围。