多面刷平毛开花一体机
技术领域
本实用新型涉及一种毛刷的制造设备，特别涉及一种多面刷平毛开花一体机，一次装夹即可完成多面刷各个工作面的开花和平毛，属于毛刷加工设备技术领域。
背景技术
毛刷制作过程中，先要在刷体底板上钻孔，再向孔眼中植毛，植毛完成后，要对刷毛进行后续修毛加工。修毛的最重要工序是平毛，即用平毛刀对刷毛进行整体修平。很多刷毛还需要使用开花刀对毛峰进行起绒，即采用高速旋转的开花刀将每根刷丝的尖部划开成多股细丝，这样刷丝的根部强度很好，尖部又比较柔软；开花后的毛刷还需要进行平毛将刷毛修剪平整。某些毛刷在开花前先进行平毛，以提高开花质量，开花后再次平毛。
传统的制刷工艺中，开花刀组件及平毛刀组件都是安装在独立的机座上，作为单体设备使用。刷体植毛完成后，首先要在开花刀组件上装夹固定、开花，开花后从开花刀组件上卸下，再到平毛刀组件上装夹固定、平毛。由于传统设备进行单次平毛，很难修剪干净；因此在开花后往往还需要先剪毛，然后再进行平毛。如此，毛刷从植毛后到成品需要经过多次装夹、拆卸、转运等，工人的操作强度大，生产效率低。
此外，传统的修毛角度较小，只能修剪单面刷毛的毛刷，即刷毛基本朝向一个方向，对于刷体正面、左右两侧及前后两侧均植毛的毛刷，则不能一次装夹就修剪完毕。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种多面刷平毛开花一体机，一次装夹即可对多面刷的各个刷面连续进行开花及平毛，且结构紧凑，自动化程度及生产效率高。
为实现以上目的，本实用新型的一种多面刷平毛开花一体机，包括水平底座，所述水平底座上安装有工作台底座，所述工作台底座上安装有工作面朝上的开花机构和平毛机构，所述开花机构和平毛机构的轴线沿Y向延伸且在X方向并排设置；所述水平底座的后侧连接有竖向底座，所述竖向底座的前端面上部固定有Z轴导轨，所述Z轴导轨上通过Z轴滑块支撑有Z轴滑板，所述Z轴滑板的前端面固定有X轴导轨，所述X轴导轨上通过X轴滑块支撑有X轴滑板，所述X轴滑板上铰接有向前伸出的A轴，所述A轴的前端固定有A轴转臂，A轴转臂上固定有沿Y向伸至工作台底座上方的夹具部装，所述夹具部装上夹持有多面刷。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：夹具部装所夹持多面刷的毛面朝下，开花机构和平毛机构的刀锋朝上，当多面刷的毛面在开花机构和平毛机构的上方沿X向平移时，高速旋转的开花刀和平毛刀对刷毛依次进行开花和平毛，也可以先平毛、后开花、再平毛等。Z轴滑板沿Z轴导轨向下滑动时，夹具部装的高度下降，使多面刷进入修毛工位，并精确控制调节开花和平毛的高度。Z轴滑板沿Z轴导轨向上滑动时，夹具部装升高，使多面刷脱离修毛工位，便于A轴转臂带动夹具部装转动，避免与开花机构和平毛机构发生干涉。X轴滑板沿X轴导轨平移时，刷毛下端依次经过开花机构和平毛机构，得以获得开花与平毛。当A轴转臂转动使正面刷毛朝下时，刷体正面的刷毛靠下得以修剪。当A轴发生偏转时，A轴转臂带动夹具部装绕A轴轴线摆动；当A轴转臂转动使多面刷右侧的刷毛靠下时，多面刷的右侧刷毛得以修剪；当A轴转臂转动使多面刷左侧的刷毛靠下时，多面刷的左侧刷毛得以修剪，如此可以修剪左中右三个工作面的刷毛，或者修剪出从左到右的弧形刷面。
作为本实用新型的改进，所述竖向底座的后端面安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠的一端由Z轴伺服电机驱动，Z轴丝杠的中部旋接有Z轴螺母，所述Z轴螺母上固定有Z轴连接块，Z轴连接块的前端穿过竖向底座上的避让槽与所述Z轴滑板的后端面相连；所述Z轴连接块的后端铰接有配重气缸，所述配重气缸的底部固定在水平底座上。Z轴伺服电机驱动Z轴丝杠转动，Z轴螺母通过Z轴连接块带动Z轴滑板升降，Z轴滑板带动X轴平移机构、A轴旋转机构及夹具部装同步升降，Z轴滑板、X轴平移机构、A轴旋转机构及夹具部装的重量由配重气缸平衡。
作为本实用新型的进一步改进，所述Z轴滑板的下方安装有X轴丝杠，X轴丝杠的一端由X轴伺服电机驱动，X轴丝杠的中部旋接有X轴螺母，X轴螺母通过X轴连接块与X轴滑板的后端面相连。X轴伺服电机驱动X轴丝杠转动，X轴螺母带动X轴滑板沿X轴导轨平移，使刷毛依次掠过开花刀和平毛刀的刀锋，从而获得修剪。
作为本实用新型的进一步改进，所述X轴滑板的后端面固定有A轴减速机，所述A轴减速机的输入端由A轴伺服电机驱动，所述A轴的后端与所述A轴减速机的输出端相连。A轴伺服电机驱动A轴减速机运转，使A轴发生转动，A轴带动A轴转臂及夹具部装绕A轴轴线转动，使得刷体左右两侧的刷毛得以修剪。
作为本实用新型的进一步改进，所述夹具部装上安装有至少两套夹具，各夹具的中部分别通过X向固定轴铰接在夹具部装上，各夹具的下部分别安装有X向拨销，两X向拨销上分别安装有拨销轴承；所述夹具部装的下部安装有沿Y向延伸的B轴丝杠，所述B轴丝杠的一端由B轴伺服电机驱动，所述B轴丝杠的中部旋接有B轴螺母，所述B轴螺母连接在U形连杆的中部，U形连杆的两端向上延伸且分别设有上端开口的连杆腰形槽，两拨销轴承分别嵌于相应的连杆腰形槽中。各夹具上均夹持一个毛刷，如此可以同时加工两把以上多面刷。B轴伺服电机驱动B轴丝杠转动，B轴螺母驱动U形连杆前后摆动，U形连杆通过两X向拨销带动夹具的下部绕X向固定轴的轴线摆动，X向拨销通过拨销轴承在连杆腰形槽中滑动，形成移动副，以适应U形连杆位置的变化。夹具在前后方向的摆动，可以使多面刷在前后方向可修剪出弧形刷面。
作为本实用新型的进一步改进，所述开花机构在Y轴底板上设有旋向相反的两组，每组开花机构设有由同一个开花电机驱动的两个开花刀组件；所述平毛机构在Y轴底板上设有旋向相反的两组，每组平毛机构设有由同一个平毛电机驱动的两个平毛刀组件。刷毛沿X向平移时，可以先后经过两个旋向相反的开花刀开花，以及两个旋向相反的平毛刀平毛，如此沿X向的一次移动即可获得两次旋向相反的开花和平毛，且每个开花电机分别驱动两个开花刀组件，每个平毛电机分别驱动两个平毛刀组件，前后两把多面刷同步进行加工，将生产效率提高四倍。
附图说明
图1为本实用新型多面刷平毛开花一体机的主视图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的右视图。
图4为图1的立体图。
图5为图1的后视图。
图6为本实用新型中夹具部装的放大图。
图中：1.X轴伺服电机；1a.X轴丝杠；1b.X轴连接块；1c.X轴滑板；1d.X轴导轨；1e.X轴滑块；2.Y轴伺服电机；2a.Y轴丝杠；2b.Y轴螺母；2c.Y轴底板；2d.Y轴导轨；2e.Y轴滑块；3.Z轴伺服电机；3a.Z轴丝杠；3b.Z轴螺母；3c.Z轴滑板；3d.Z轴导轨；3e.Z轴滑块；3f.Z轴连接块；3g.配重气缸；4.A轴伺服电机；4a.A轴减速机；4b.A轴；4c.A轴转臂；5.B轴伺服电机；5a.B轴丝杠；5b.B轴螺母；5c.U形连杆；5c1.连杆腰形槽；6.夹具部装；6a.夹具；6b.X向固定轴；6c.X向拨销；6d.拨销轴承；7.开花机构；7a.开花刀组件；7b.开花电机；8.平毛机构；8a.平毛刀组件；8b.平毛电机；9.水平底座；10.竖向底座；11.工作台底座；12.多面刷。
具体实施方式
在本实用新型的以下描述中，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
如图1至图6所示，本实用新型的多面刷平毛开花一体机包括水平底座9，水平底座9上安装有工作台底座11，水平底座9的后侧连接有竖向底座10，竖向底座10的上部安装有沿Y向伸至工作台底座11上方的夹具部装6，夹具部装6上夹持有多面刷12；工作台底座11上安装有工作面朝上的开花机构7和平毛机构8，开花机构7和平毛机构8的轴线沿Y向延伸且在X方向并排设置。
夹具部装6所夹持多面刷12的毛面朝下，开花机构7和平毛机构8的刀锋朝上，当多面刷12的毛面在开花机构7和平毛机构8的上方沿X向平移时，高速旋转的开花刀和平毛刀对刷毛依次进行开花和平毛，也可以先平毛、后开花、再平毛等。
竖向底座10的前端面上部固定有Z轴导轨3d，Z轴导轨3d上通过Z轴滑块3e支撑有Z轴滑板3c，Z轴滑板3c的前端面固定有X轴导轨1d，X轴导轨1d上通过X轴滑块1e支撑有X轴滑板1c，X轴滑板1c上铰接有向前伸出的A轴4b，A轴4b的前端固定有A轴转臂4c，夹具部装6的后端固定在A轴转臂4c上。
Z轴滑板3c沿Z轴导轨3d向下滑动时，夹具部装6的高度下降，使多面刷12进入修毛工位，并精确控制调节开花和平毛的高度。Z轴滑板3c沿Z轴导轨3d向上滑动时，夹具部装6升高，使多面刷12脱离修毛工位，便于A轴转臂4c带动夹具部装6转动，避免与开花机构7和平毛机构8发生干涉。X轴滑板1c沿X轴导轨1d平移时，刷毛下端依次经过开花机构7和平毛机构8，得以获得开花与平毛。当A轴转臂4c转动使正面刷毛朝下时，刷体正面的刷毛靠下得以修剪。当A轴发生偏转时，A轴转臂4c带动夹具部装6绕A轴轴线摆动；当A轴转臂4c转动使多面刷12右侧的刷毛靠下时，多面刷12的右侧刷毛得以修剪；当A轴转臂4c转动使多面刷12左侧的刷毛靠下时，多面刷12的左侧刷毛得以修剪，如此可以修剪左中右三个工作面的刷毛，或者修剪出从左到右的弧形刷面。
开花机构7和平毛机构8安装在Y轴底板2c上，Y轴底板2c下端面的左右两侧分别通过Y轴滑块2e支撑在Y轴导轨2d上，两Y轴导轨2d固定在工作台底座11的顶部；工作台底座11的上部一侧安装有Y轴丝杠2a，Y轴丝杠2a的一端由Y轴伺服电机2驱动，Y轴丝杠2a的中部旋接有Y轴螺母2b，Y轴螺母2b通过Y轴连接块与Y轴底板2c的底部固定连接。Y轴伺服电机2驱动Y轴丝杠2a转动，Y轴螺母2b带动Y轴底板2c沿Y轴导轨2d平移，使得开花机构7和平毛机构8在Y向的位置得以调整，以便夹具带动多面刷12在前后方向摇摆时，开花刀和平毛刀的位置与刷毛的加工工位相适应。
竖向底座10的后端面安装有Z轴丝杠3a，Z轴丝杠3a的一端由Z轴伺服电机3驱动，Z轴丝杠3a的中部旋接有Z轴螺母3b，Z轴螺母3b上固定有Z轴连接块3f，Z轴连接块3f的前端穿过竖向底座10上的避让槽与Z轴滑板3c的后端面相连；Z轴连接块3f的后端铰接有配重气缸3g，配重气缸3g的底部固定在水平底座9上。Z轴伺服电机3驱动Z轴丝杠3a转动，Z轴螺母3b通过Z轴连接块3f带动Z轴滑板3c升降，Z轴滑板3c带动X轴平移机构、A轴旋转机构及夹具部装6同步升降，Z轴滑板3c、X轴平移机构、A轴旋转机构及夹具部装6的重量由配重气缸3g平衡。
Z轴滑板3c的下方安装有X轴丝杠1a，X轴丝杠1a的一端由X轴伺服电机1驱动，X轴丝杠1a的中部旋接有X轴螺母，X轴螺母通过X轴连接块1b与X轴滑板1c的后端面相连。X轴伺服电机1驱动X轴丝杠1a转动，X轴螺母带动X轴滑板1c沿X轴导轨1d平移，使刷毛依次掠过开花刀和平毛刀的刀锋，从而获得修剪。
X轴滑板1c的后端面固定有A轴减速机4a，A轴减速机4a的输入端由A轴伺服电机4驱动，A轴的后端与A轴减速机4a的输出端相连。A轴伺服电机4驱动A轴减速机4a运转，使A轴发生转动，A轴带动A轴转臂4c及夹具部装6绕A轴轴线转动，使得刷体左右两侧的刷毛得以修剪。
夹具部装6上安装有至少两套夹具6a，各夹具6a的中部分别通过X向固定轴6b铰接在夹具部装6上，各夹具6a的下部分别安装有X向拨销6c，两X向拨销6c上分别安装有拨销轴承6d；夹具部装6的下部安装有沿Y向延伸的B轴丝杠5a，B轴丝杠5a的一端由B轴伺服电机5驱动，B轴丝杠5a的中部旋接有B轴螺母5b，B轴螺母5b连接在U形连杆5c的中部，U形连杆5c的两端向上延伸且分别设有上端开口的连杆腰形槽5c1，两拨销轴承6d分别嵌于相应的连杆腰形槽5c1中。
各夹具6a上均夹持一个毛刷，如此可以同时加工两把以上多面刷12。B轴伺服电机5驱动B轴丝杠5a转动，B轴螺母5b驱动U形连杆5c前后摆动，U形连杆5c通过两X向拨销6c带动夹具6a的下部绕X向固定轴6b的轴线摆动，X向拨销6c通过拨销轴承6d在连杆腰形槽5c1中滑动，形成移动副，以适应U形连杆5c位置的变化。夹具6a在前后方向的摆动，可以使多面刷12在前后方向可修剪出弧形刷面。
开花机构7在Y轴底板2c上设有旋向相反的两组，每组开花机构7设有由同一个开花电机7b驱动的两个开花刀组件7a；平毛机构8在Y轴底板2c上设有旋向相反的两组，每组平毛机构8设有由同一个平毛电机8b驱动的两个平毛刀组件8a。刷毛沿X向平移时，可以先后经过两个旋向相反的开花刀开花，以及两个旋向相反的平毛刀平毛，如此沿X向的一次移动即可获得两次旋向相反的开花和平毛，且每个开花电机7b分别驱动两个开花刀组件7a，每个平毛电机8b分别驱动两个平毛刀组件8a，前后两把多面刷12同步进行加工，将生产效率提高四倍。
以上仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
