本發(fā)明涉及一種毛刷的制造設(shè)備，尤其涉及一種深腔容器刷鉆植平一體機(jī)，屬于刷體植毛設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、植毛機(jī)廣泛應(yīng)用于在日用刷具、工業(yè)刷具等刷體上的鉆孔及植毛。對平面刷的加工而言，傳統(tǒng)植毛機(jī)的鉆植工作臺位于下方，機(jī)頭位于鉆植工作臺的上方。平面刷的刷板被夾持在鉆植工作臺上，平面刷刷板的長度方向沿鉆植工作臺的寬度方向延伸，平面刷刷板的鉆孔植毛面朝上，機(jī)頭上設(shè)有鉆孔機(jī)構(gòu)27和植毛機(jī)構(gòu)28，機(jī)頭的后側(cè)連接在機(jī)座上，機(jī)座向下延伸與鉆植工作臺連接在共同的底座上。

2、當(dāng)平面刷比較長時，由于鉆植工作臺較寬，機(jī)頭需要向前探出比較長的距離，懸臂結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整體植毛機(jī)體積及重量很大，而且鉆植工作臺上方的空間被鉆孔機(jī)構(gòu)和植毛機(jī)構(gòu)占據(jù)，無法布置自動上料和下料裝置，因此進(jìn)一步開發(fā)出了沿中心圓周分布的多工位鉆植平一體機(jī)。

3、公告號為cn?219720042u的中國發(fā)明專利，公開了一種臥式多功能植毛工作臺，組合機(jī)架上安裝有：r軸中心轉(zhuǎn)柱，上下兩端支撐在組合機(jī)架中；r軸減速機(jī)，安裝于r軸中心轉(zhuǎn)柱的下方且驅(qū)動r軸中心轉(zhuǎn)柱轉(zhuǎn)動；圓形上座，固定在r軸中心轉(zhuǎn)柱的上部且外圓周對稱設(shè)有多個工位；a軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，分別固定在圓形上座的各工位上且分別設(shè)有向下延伸的a軸上旋轉(zhuǎn)軸；圓形下座，固定在r軸中心轉(zhuǎn)柱的下部且外圓周對稱設(shè)有多個a軸下旋轉(zhuǎn)軸，各a軸下旋轉(zhuǎn)軸與對應(yīng)的a軸上旋轉(zhuǎn)軸共軸線；c形座，上端分別與a軸上旋轉(zhuǎn)軸相連且跟隨a軸上旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，下端分別支撐在對應(yīng)的a軸下旋轉(zhuǎn)軸上；刷體工作臺，安裝在c形座中且能夠升降。

4、該技術(shù)方案沿圓周依次分布有上下料工位、鉆孔工位、植毛工位、平毛工位等四個工位，動作順序依次為上料、鉆孔、植毛、平毛、下料，上下料工位通過機(jī)械手抓取刷體，實(shí)現(xiàn)自動上料和下料。存在的不足之處在于：

5、1、機(jī)架外周的四個工位始終保持同步工作，無法實(shí)現(xiàn)各工位的單獨(dú)工作；對于馬桶刷、球頭刷或其它沿刷體圓周植毛角度較大的刷體，在進(jìn)行鉆孔和植毛時，工位部裝上的夾具夾持刷體轉(zhuǎn)動的同時，整個工位部裝還需要繞r軸轉(zhuǎn)動一定角度進(jìn)行補(bǔ)償或配合?，F(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)在加工馬桶刷時，鉆孔或植毛工位需要r軸隨動，而上下料工位和平毛工位需要r軸不動，相互產(chǎn)生干涉。上下料工位進(jìn)行上下料時，或者平毛工位進(jìn)行平毛時，需要停止r軸的轉(zhuǎn)動，鉆孔或植毛工位只能等待上下料或者平毛工位的動作完成后，才能繼續(xù)工作，大大影響了設(shè)備的生產(chǎn)效率；

6、2、四個工位部裝及其上安裝的刷體工作臺的所有重量均落在r軸圓盤上，造成中心旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)承載的載荷較大；

7、3、當(dāng)鉆孔與植毛工位處于工作狀態(tài)時，鉆頭的鉆進(jìn)及毛嘴的沖針都會對工位部裝形成一定的沖擊載荷，導(dǎo)致機(jī)架頂部的旋轉(zhuǎn)電箱產(chǎn)生一定的晃動，影響控制系統(tǒng)的精度，還影響電氣元器件的壽命及可靠性；

8、由于深腔容器刷的工作要求，刷體設(shè)置在長刷柄的前端，刷體后部呈圓柱狀，刷體前端為半球頭。圓柱體及半球體上均需要植毛，各束植毛的毛根及孔眼沿所在區(qū)域的法線方向延伸，圓柱狀不同母線上的各孔眼的軸線均不相互平行，半球頭上所有孔眼的軸線均不相互平行。植毛工位的植毛頭及鉆孔工位的鉆頭通常只能沿自身軸線進(jìn)退，只能通過刷體工作臺不斷改變刷體的方向，配合鉆頭進(jìn)行鉆孔或配合植毛頭進(jìn)行植毛，傳統(tǒng)的鉆植工作臺難以滿足以上要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種深腔容器刷鉆植平一體機(jī)，各工位的工作臺可以獨(dú)立動作并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立支撐，避免各工位發(fā)生相互等待，大大提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的深腔容器刷鉆植平一體機(jī)，包括上機(jī)架和下機(jī)架，所述上機(jī)架的下方固定有r軸上環(huán)軌，所述下機(jī)架的上方固定有r軸下環(huán)軌，沿r軸上環(huán)軌及r軸下環(huán)軌的圓周設(shè)有四個工位部裝對應(yīng)上下料工位、鉆孔工位、植毛工位及平毛工位；

3、各工位部裝分別包括a軸擺動機(jī)構(gòu)，各a軸擺動機(jī)構(gòu)上分別安裝有z軸升降機(jī)構(gòu)，各z軸升降機(jī)構(gòu)上分別安裝有夾持刷體的刷體工作臺，a軸、r軸及z軸的軸線相互平行，各工位部裝可與r軸相結(jié)合或分離。

4、進(jìn)一步的，各所述a軸擺動機(jī)構(gòu)分別包括a軸上座和a軸下座，所述a軸上座通過滾輪組件支撐在所述r軸上環(huán)軌的下方，所述a軸下座通過滾輪組件支撐在所述r軸下環(huán)軌的上方；

5、所述下機(jī)架的上方還通過軸承支撐有r軸驅(qū)動盤，所述r軸驅(qū)動盤與r軸下環(huán)軌共軸線且位于各工位部裝的下方；

6、各a軸上座上分別固定有工位下固定缸，各工位下固定缸分別設(shè)有由其驅(qū)動的工位固定下插銷，所述r軸驅(qū)動盤上固定有供各工位固定下插銷插接的工位下定位套；

7、各a軸下座上分別固定有工位上固定缸，各工位上固定缸分別設(shè)有由其驅(qū)動的工位固定上插銷，所述上機(jī)架的下方固定有供各工位固定上插銷插接的工位上定位套。

8、進(jìn)一步的，各a軸上座上分別安裝有a軸減速機(jī)，各a軸減速機(jī)的輸入端分別由a軸伺服電機(jī)驅(qū)動，各a軸減速機(jī)的輸出端分別連接有向下延伸的a軸上旋轉(zhuǎn)軸，各a軸上旋轉(zhuǎn)軸的下端分別固連在a軸搖擺座的頂板中心，各a軸搖擺座的底板中心分別通過a軸下旋轉(zhuǎn)軸鉸接在相應(yīng)a軸下座上，所述a軸上旋轉(zhuǎn)軸與a軸下旋轉(zhuǎn)軸共軸線。

9、進(jìn)一步的，所述r軸驅(qū)動盤的下方固定有r軸大齒輪，所述r軸大齒輪與r軸小齒輪相嚙合，所述r軸小齒輪安裝在r軸減速機(jī)的輸出端，所述r軸減速機(jī)的輸入端由r軸電機(jī)驅(qū)動；

10、所述上機(jī)架與下機(jī)架之間設(shè)有能夠轉(zhuǎn)動的中心立柱，所述中心立柱與所述r軸上環(huán)軌及r軸下環(huán)軌共軸線，所述中心立柱的上端固定有旋轉(zhuǎn)電箱。

11、進(jìn)一步的，所述中心立柱的下端設(shè)有立柱下法蘭，所述立柱下法蘭的底部通過軸承支撐在r軸中心盤上，所述r軸中心盤疊置且固定在所述r軸驅(qū)動盤的上端面中心。

12、進(jìn)一步的，所述立柱下法蘭上設(shè)有立柱下固定缸，所述立柱下固定缸設(shè)有由其驅(qū)動的立柱下插銷，所述r軸中心盤上設(shè)有供各立柱下插銷插接的立柱下定位套。

13、進(jìn)一步的，所述中心立柱的上部設(shè)有立柱上法蘭，所述立柱上法蘭上設(shè)有立柱上固定缸，所述立柱上固定缸設(shè)有由其驅(qū)動的立柱上插銷，所述上機(jī)架的下方固定有供各立柱上插銷插接的立柱上定位套。

14、進(jìn)一步的，所述z軸升降機(jī)構(gòu)包括z軸導(dǎo)軌及z軸滑板，所述z軸導(dǎo)軌固定在所述a軸搖擺座的中間豎板正面，所述z軸滑板的背面通過滑塊支撐在z軸導(dǎo)軌上且可沿z軸導(dǎo)軌滑動；

15、所述刷體工作臺包括工作臺底板，所述工作臺底板的前端面中部通過鈍角筋板與工作臺連接板的中部固定連接，所述工作臺連接板固定在所述z軸滑板上；

16、所述工作臺底板的上下兩端對稱設(shè)有底板圓孔，兩底板圓孔中分別通過軸承支撐有b軸轉(zhuǎn)筒，所述b軸轉(zhuǎn)筒中固定有夾持機(jī)構(gòu)安裝座，所述夾持機(jī)構(gòu)安裝座的前端鉸接有一對開口相向的夾持臂，兩夾持臂的中部分別通過夾持臂銷軸鉸接在所述夾持機(jī)構(gòu)安裝座的前端兩側(cè)；

17、所述夾持機(jī)構(gòu)安裝座的后端固定有夾持氣缸，所述夾持氣缸的活塞桿前端與t形頂塊的中部相連，所述t形頂塊的兩端分別與連桿的內(nèi)端頭相鉸接，兩連桿的外端頭分別與所述夾持臂的后端相鉸接。

18、進(jìn)一步的，所述工作臺底板的前端面中部固定有b軸伺服電機(jī)，所述b軸伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸延伸至工作臺底板的背面且安裝有小同步帶輪，兩所述b軸轉(zhuǎn)筒的后端面分別同軸固定有大同步帶輪，所述小同步帶輪通過b軸同步帶與兩大同步帶輪傳動連接。

19、進(jìn)一步的，各工位部裝在各工位之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時：工位下固定缸驅(qū)動工位固定下插銷向下插入工位下定位套中，使該a軸下座與r軸驅(qū)動盤固定連接；且工位固定上插銷處于縮回狀態(tài)；

20、各工位部裝在鉆孔、植毛工位進(jìn)行作業(yè)時：工位固定下插銷保持插入于工位下定位套中，使該a軸下座與r軸驅(qū)動盤保持結(jié)合；當(dāng)在刷體球面上進(jìn)行鉆孔或植毛時，a軸伺服電機(jī)驅(qū)動a軸搖擺座繞a軸軸線轉(zhuǎn)動的同時，a軸擺動機(jī)構(gòu)整體隨r軸驅(qū)動盤跟隨轉(zhuǎn)動；

21、各工位部裝在上下料、平毛工位進(jìn)行作業(yè)時：工位固定下插銷向上縮回，使a軸下座與r軸驅(qū)動盤脫離，a軸搖擺座獨(dú)立繞a軸擺動；同時工位固定上插銷向上插入立柱上定位套中，使a軸上座與上機(jī)架固定。

22、進(jìn)一步的，各工位部裝跟隨r軸轉(zhuǎn)換工位時：立柱上插銷處于縮回狀態(tài)，立柱下插銷向下插入立柱下定位套中，使中心立柱及旋轉(zhuǎn)電箱跟隨r軸中心盤轉(zhuǎn)動，避免電纜線發(fā)生扭曲；

23、工位轉(zhuǎn)換的回轉(zhuǎn)完成后：立柱下插銷縮回使中心立柱脫離r軸，立柱上插銷向上插入立柱上定位套中使中心立柱與上機(jī)架固連。

24、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了以下有益效果：1、能夠?qū)崿F(xiàn)各工位的單獨(dú)工作，即鉆孔、植毛的同時能夠使平毛、上下料工位的工位部裝不隨r軸轉(zhuǎn)動，上下料工位及平毛工位可以利用鉆孔工位和植毛工位進(jìn)行鉆孔、植毛的時間完成刷體的上下料和平毛，省去等待時間，設(shè)備的工作效率提升一倍以上；

25、2、各工位部裝及其上安裝的刷體工作臺的重量均落在r軸下環(huán)軌上，大大減輕了中心旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所承載的載荷；

26、3、完善了旋轉(zhuǎn)電箱裝置的保護(hù)，即各工位工作時固定住旋轉(zhuǎn)電箱，使旋轉(zhuǎn)電箱不會抖動，當(dāng)需要回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換工位時再通過下插銷使工位部裝與工作臺r軸實(shí)現(xiàn)連接，完成回轉(zhuǎn)動作；

27、4、兩夾持臂及刷體夾具的鉗口處于張開狀態(tài)時，將深腔容器刷的刷體放入兩刷體夾具之間，然后夾持氣缸的活塞桿驅(qū)動t形頂塊向前頂出，t形頂塊的兩端通過連桿同步驅(qū)動夾持臂的后端向外張開，兩夾持臂的前端相向靠攏將深腔容器刷的刷體夾緊；

28、5、b軸伺服電機(jī)驅(qū)動小同步帶輪轉(zhuǎn)動，小同步帶輪通過b軸同步帶驅(qū)動大同步帶輪轉(zhuǎn)動，大同步帶輪帶動b軸轉(zhuǎn)筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，從而使刷體跟隨b軸轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，便于將全圓周面朝向鉆頭或植毛頭。此外，工作臺底板的整體擺動，可以使刷體球頭沿刷體軸線方向的不同孔為朝向鉆頭或植毛頭，如此本工作臺一次裝夾后，不需要二次裝夾，同時在不需要鉆頭及植毛頭變換軸線的情況下，可以完成刷體圓柱面及球面所有孔眼的鉆孔及植毛。