五轴龙门植毛机的制作方法

1.本实用新型涉及一种毛刷的制造设备，特别涉及一种五轴龙门植毛机，属于毛刷制造设备技术领域。

背景技术：

2.目前，植毛机广泛应用于在日用刷具、工业刷具等刷体上的植毛，传统的五轴钻植一体机多设有多工位的刷体夹具总成，刷体夹具总成上设有多个刷体夹具，刷板被刷体夹具夹持后，将各刷毛面转换至钻头或植毛嘴正下方进行钻孔、植毛作业。刷体夹具总成除能自身摆动外，整体还能够进行摇摆、左右、前后、升降动作。
3.传统五轴植毛机的机头安装于机架顶部且位置固定不变，机架连接在底座后侧并向上延伸，五轴运动均由工作台实现。其中x轴平移机构通过导轨支撑在底座上，x轴平移座上设置z轴升降机构，在z轴升降滑板上设置y向平移机构，在y向平移机构上设置a轴摇摆机构和b轴回转或摇摆机构。
4.传统的五轴植毛机存在如下不足之处：1.刷体沿y向延伸，加工长刷体时，后方的机架容易与刷体形成干涉。
5.2.加工长刷体的中段时，植毛嘴作业的部位位于a轴传动轴的正上方，植毛时受力状况比较好，设备比较稳定；但是加工长刷体的两端时，y轴滑板需要带着a轴摇摆机构整体向前或向后平移，使刷体两端的孔眼来到植毛嘴下方，如此植毛嘴在前后方向偏离a轴传动轴比较远，在植毛时偏置受力，容易造成设备比较大的抖动，加工1米以上长刷体时，抖动会更加严重。
6.3.长刷体都在工作台上实现五轴运动，造成工作台重量重，体型大，更加不利于大型长刷体的加工。

技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种五轴龙门植毛机，结构合理紧凑轻巧，植毛作业时的受力状况好，设备稳定，利于加工大型刷体。
8.为解决以上技术问题，本实用新型的一种五轴龙门植毛机，包括底座，所述底座的后部两侧分别固定有立柱，两立柱的顶部通过横梁相互连接，所述横梁上安装有x轴驱动机构，所述x轴驱动机构包括位于前侧的x轴滑板，所述x轴滑板上安装有植毛机头；所述底座的前部两侧分别固定有相互平行的竖向支架板，两竖向支架板的内侧分别设有可升降的z轴滑板，两z轴滑板的内壁分别铰接有a轴摇板，两a轴摇板的内壁上部设有可前后平移的y轴滑板，两y轴滑板之间连接有b轴工作台，所述b轴工作台上设有刷体夹具。
9.相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：b轴工作台上可夹持长滚刷、长板刷、盘刷等大型工业刷体，将y轴平移机构设置在a轴驱动机构上，y轴滑板前后滑动将长刷体的孔眼依次移动至植毛嘴下方，在加工长刷体两端时，植毛嘴与a轴驱动机构在前后方向的相对位置保持不变，即植毛嘴始终在a轴驱动机构的轴线正上方进行植毛作业，受力
状况良好，大大提高了设备工作的稳定性，延长a轴驱动机构的使用寿命。采用龙门结构便于y轴滑板载着b轴工作台后移；将x轴驱动机构设置在横梁上，机头通过x轴滑板的平移切换工位，有效利用了机身在x轴方向空间，便于机身尺寸做小。
10.作为本实用新型的改进，z轴驱动机构包括z轴伺服电机，所述z轴伺服电机的输出轴上安装有z轴主动齿轮，所述z轴主动齿轮与z轴大齿轮相啮合，所述z轴大齿轮安装在z轴传动轴上，所述z轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述z轴滑板上，且z轴传动轴的外端头分别安装有z轴小齿轮，两z轴小齿轮分别与z轴齿条相啮合，两z轴齿条分别固定在相应的竖向支架板上；所述z轴滑板的外端面通过z轴滑块支撑在z轴导轨上，所述z轴导轨固定在所述竖向支架板上，两z轴滑板的外端面分别连接在配重气缸的活塞杆顶部。两z轴滑板之间通过z轴横向支架实现刚性连接，z轴伺服电机固定在z轴横向支架上，z轴伺服电机通过z轴主动齿轮驱动z轴大齿轮转动，z轴大齿轮带动z轴传动轴转动，z轴传动轴带动两端的z轴小齿轮转动，z轴小齿轮沿z轴齿条升降，带动两z轴滑板沿z轴导轨同步升降，带动a轴驱动机构、y轴平移机构和b轴工作台跟随升降，使b轴工作台上夹持的刷体与植毛嘴保持合适的高度；升降过程中，配重气缸支撑z轴浮动机构的重量。
11.作为本实用新型的进一步改进，a轴驱动机构包括a轴伺服电机，所述a轴伺服电机的输出轴上安装有a轴主动齿轮，所述a轴主动齿轮与a轴大齿轮相啮合，所述a轴大齿轮安装在a轴传动轴上，所述a轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述a轴摇板的下部，且a轴传动轴的两端分别安装有a轴小齿轮，两a轴小齿轮分别与a轴大扇形齿轮相啮合，两a轴大扇形齿轮分别固定在a轴摇板的内壁下部。a轴伺服电机通过a轴主动齿轮驱动a轴大齿轮转动，a轴大齿轮带动a轴传动轴转动，a轴传动轴带动两端的a轴小齿轮转动，a轴小齿轮沿a轴大扇形齿轮行走，使得a轴摇板绕其上部的铰接轴摆动，a轴摇板带着y轴平移机构和b轴工作台跟随摆动，使b轴工作台出现在前后方向的倾斜，使刷毛与刷体的轴线呈现一定的夹角。
12.作为本实用新型的进一步改进，y轴驱动机构包括y轴伺服电机，所述y轴伺服电机的输出轴上安装有y轴主动齿轮，所述y轴主动齿轮与y轴大齿轮相啮合，所述y轴大齿轮安装在y轴传动轴上，所述y轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述z轴滑板上，且y轴传动轴的两端分别安装有y轴小齿轮，两y轴小齿轮分别与y轴齿条相啮合，两y轴齿条分别固定在相应y轴滑板的底部；所述y轴滑板的外端面分别固定有y轴导轨，所述y轴导轨分别支撑于y轴滑块中，所述y轴滑块固定在两a轴摇板的内壁上。两y轴滑块通过y轴横向支架板实现刚性连接，y轴伺服电机固定在y轴横向支架板上，y轴伺服电机通过y轴主动齿轮驱动y轴大齿轮转动，y轴大齿轮带动y轴传动轴转动，y轴传动轴带动两端的y轴小齿轮转动，使y轴齿条前进或后退，两y轴滑板通过y轴导轨在y轴滑块中前进或后退，两y轴滑板带动b轴工作台在前后方向平移，b轴工作台上夹持有沿y向延伸的刷体，y轴的平移使得刷体的全长度方向依次来到植毛嘴下方进行植毛。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述b轴工作台的后侧安装有b轴伺服电机，所述b轴伺服电机的输出轴上安装有b轴主动轮，所述b轴主动轮通过b轴同步带与各b轴从动轮传动连接，各b轴从动轮分别安装在b轴减速机的输入端，各b轴减速机的输出轴上分别安装有滚刷主动夹头；所述b轴工作台的前侧安装有与各滚刷主动夹头共轴线的滚刷从动夹头。滚刷的两端分别被夹持在滚刷主动夹头与滚刷从动夹头中，b轴伺服电机通过b轴主动轮及b轴同步带驱动各b轴从动轮转动，各b轴从动轮分别驱动b轴减速机的输入轴转动，经b轴减
速机减速后，各b轴减速机的输出轴分别通过滚刷主动夹头带动滚刷转动，如此可以实现滚刷全圆周方向的植毛。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述x轴驱动机构包括x轴伺服电机，所述x轴伺服电机的输出轴上安装有x轴主动轮，所述x轴主动轮通过x轴同步带与x轴从动轮传动连接，x轴从动轮安装在x轴丝杆的驱动端，所述x轴丝杆上旋接有x轴丝杆螺母，所述x轴丝杆螺母固定连接在所述x轴滑板的后端面中部，所述x轴滑板的后端面通过x轴滑块支撑在x轴导轨上，所述x轴导轨固定在所述横梁上。x轴伺服电机通过x轴主动轮及x轴同步带驱动x轴从动轮转动，x轴从动轮带动x轴丝杆旋转，x轴丝杆通过x轴丝杆螺母牵引x轴滑板沿x轴导轨左右平移，实现植毛头及其两侧的钻头在左右方向切换工位。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述植毛机头包括机头支架，所述机头支架的下部安装有植毛头，所述植毛头的植毛嘴向下指向被所述刷体夹具所夹持的刷体；所述机头支架的上部安装有相互平行的主驱动轴和定轴，所述主驱动轴上安装有毛嘴共轭凸轮，所述定轴上安装有毛嘴共轭摇臂，所述毛嘴共轭摇臂与所述毛嘴共轭凸轮相配合，所述毛嘴共轭摇臂的前端铰接有驱动所述植毛嘴升降的毛嘴拉杆。主驱动轴带动毛嘴共轭凸轮转动，毛嘴共轭凸轮驱动毛嘴共轭摇臂绕定轴上下摆动，毛嘴共轭摇臂的前端带动毛嘴拉杆做上下往复运动，毛嘴拉杆的下端牵着植毛头的毛嘴导杆做升降往复运动，毛嘴导杆下端的植毛嘴同步做升降往复运动，每次升降完成一个孔眼的植毛。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述主驱动轴上安装有冲针偏心轮一和冲针偏心轮二，所述冲针偏心轮一的外周通过轴承套装有冲针摆动轮一，所述冲针偏心轮二的外周通过轴承套装有冲针摆动轮二，所述冲针摆动轮一的圆周上铰接有冲针驱动板，所述冲针摆动轮二的圆周上铰接有支点轴，所述支点轴的一端铰接在所述冲针驱动板的中部，所述支点轴的另一端与偏心限位板的自由端相铰接，所述偏心限位板的后端铰接在所述定轴上，所述冲针驱动板的自由端铰接有驱动所述植毛头的冲针升降的冲针拉杆。主驱动轴带动冲针偏心轮一和冲针偏心轮二转动，冲针偏心轮一带动冲针摆动轮一摆动，冲针偏心轮二带动冲针摆动轮二摆动，冲针摆动轮一驱动冲针驱动板的后端头摆动，冲针摆动轮二驱动中部的支点轴摆动，通过冲针偏心轮一和冲针偏心轮二的错位运动，冲针驱动板可以实现在小范围空间内实现较大的摆幅，冲针驱动板带动冲针拉杆上下运动，冲针拉杆驱动冲针作升降往复运动，每次动作将一束刷毛冲压入一个孔眼中。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述主驱动轴上安装有梭毛共轭凸轮和拨毛共轭凸轮，所述定轴上安装有梭毛共轭摇臂和拨毛共轭摇臂，所述梭毛共轭摇臂与所述梭毛共轭凸轮相配合，所述梭毛共轭摇臂的前端铰接有驱动梭毛机构动作的梭毛拉杆；所述拨毛共轭摇臂与所述拨毛共轭凸轮相配合，所述拨毛共轭摇臂的前端铰接有驱动拨毛机构动作的拨毛拉杆。主驱动轴带动拨毛共轭凸轮旋转，拨毛共轭凸轮驱动拨毛共轭摇臂绕定轴上下摆动，拨毛共轭摇臂的前端带动拨毛拉杆作上下往复运动，驱动拨毛机构将植好的刷毛束向旁边拨开，以免蓬松的刷毛头遮挡未植毛的孔眼或侵入植毛嘴的下行通道中，避免影响相邻孔眼的植毛。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述主驱动轴上安装有切丝驱动主动轮，所述z轴支架上安装有凸轮分割器，所述凸轮分割器的输入轴上安装有凸轮分割器小同步轮，所述凸轮分割器的输出轴上安装有凸轮分割器大同步轮，所述切丝驱动主动轮通过同步带与所
述凸轮分割器小同步轮传动连接，所述凸轮分割器大同步轮通过同步带与切丝小同步轮传动连接，所述切丝小同步轮安装在过桥轴的一端，所述过桥轴的另一端通过万向连接轴与所述植毛头的切丝机构连接。主驱动轴转动一周，切丝驱动主动轮通过同步带驱动凸轮分割器小同步轮及凸轮分割器的输入轴旋转一周，凸轮分割器的输出轴通过凸轮分割器大同步轮及同步带驱动切丝小同步轮及过桥轴旋转一周，过桥轴带动万向连接轴旋转一周，驱动切丝机构完成一次切丝动作；其中凸轮分割器输出轴转动一周的周期t占输入轴转动一周周期t的比例由凸轮分割器自身的驱动角即凸轮分度角决定，例如t可以等于1/5t或1/6t等。在主驱动轴上仅仅安装一个切丝驱动主动轮，大大简化了结构，无需独立设置切丝伺服电机，减少了同步联动的控制点，降低了控制难度。
附图说明
19.图1为本实用新型五轴龙门植毛机的主视图。
20.图2为本实用新型五轴龙门植毛机的立体爆炸图。
21.图3为龙门架及x轴驱动机构的立体图。
22.图4为z轴驱动机构的立体图。
23.图5为a轴驱动机构的立体图。
24.图6为y轴驱动机构的右视图。
25.图7为y轴驱动机构的立体图。
26.图8为b轴工作台的立体图。
27.图9为本实用新型中机头部位的立体图。
28.图10为冲针驱动机构的立体放大图。
29.图中：1.z轴伺服电机；1a.z轴主动齿轮；1b.z轴大齿轮；1c.z轴传动轴；1d.z轴小齿轮；1e.z轴齿条；1f.z轴滑板；1g.z轴导轨；1h.竖向支架板；1j.配重气缸；2.a轴伺服电机；2a.a轴主动齿轮；2b.a轴大齿轮；2c.a轴传动轴；2d.a轴小齿轮；2e.a轴大扇形齿轮；2f.a轴摇板；3.y轴伺服电机；3a.y轴主动齿轮；3b.y轴大齿轮；3c.y轴传动轴；3d.y轴小齿轮；3e.y轴齿条；3f.y轴滑板；3g.y轴导轨；4.b轴工作台；4a.b轴伺服电机；4b.b轴主动轮；4c.b轴同步带；4d.b轴从动轮；4e.b轴减速机；4f.滚刷主动夹头；4g.滚刷从动夹头；5.x轴伺服电机；5a.x轴主动轮；5b.x轴同步带；5c.x轴从动轮；5d.x轴丝杆；5e.x轴滑板；5f.x轴导轨；6.毛嘴共轭凸轮；6a.毛嘴共轭摇臂；6b.毛嘴拉杆；7a.冲针偏心轮一；7b.冲针摆动轮一；7c.冲针偏心轮二；7d.冲针摆动轮二；7e.冲针驱动板；7f.支点轴；7g.偏心限位板；7h.冲针拉杆；8.切丝驱动主动轮；8a.凸轮分割器；8a1.凸轮分割器小同步轮；8a2.凸轮分割器大同步轮；8b.过桥轴；8c.万向连接轴；9.梭毛共轭凸轮；9a.梭毛共轭摇臂；9b.梭毛拉杆；9c.梭毛机构；10.拨毛共轭凸轮；10a.拨毛共轭摇臂；10b.拨毛拉杆；10c.拨毛机构；11.植毛头；11a.植毛嘴；11b.冲针；12.机头支架；13.主电机；14.主驱动轴；15.定轴；16.横梁；17.立柱；18.底座；19.钻头。
具体实施方式
30.如图1至图3所示，本实用新型的五轴龙门植毛机包括底座18，底座18的后部两侧分别固定有立柱17，两立柱17的顶部通过横梁16相互连接，横梁16上安装有x轴驱动机构，x
轴驱动机构包括位于前侧的x轴滑板5e，x轴滑板5e上安装有植毛机头；底座18的前部两侧分别固定有相互平行的竖向支架板1h，两竖向支架板1h的内侧分别设有可升降的z轴滑板1f，两z轴滑板1f的内壁分别铰接有a轴摇板2f，两a轴摇板2f的内壁上部设有可前后平移的y轴滑板3f，两y轴滑板3f之间连接有b轴工作台4，b轴工作台4上设有刷体夹具。
31.b轴工作台4上可夹持长滚刷、长板刷、盘刷等大型工业刷体，将y轴平移机构设置在a轴驱动机构上，y轴滑板3f前后滑动将长刷体的孔眼依次移动至植毛嘴11a下方，在加工长刷体两端时，植毛嘴11a与a轴驱动机构在前后方向的相对位置保持不变，即植毛嘴11a始终在a轴驱动机构的轴线正上方进行植毛作业，受力状况良好，大大提高了设备工作的稳定性，延长a轴驱动机构的使用寿命。采用龙门结构便于y轴滑板3f载着b轴工作台4后移；将x轴驱动机构设置在横梁16上，机头通过x轴滑板5e的平移切换工位，有效利用了机身在x轴方向空间，便于机身尺寸做小。
32.如图4所示，z轴驱动机构包括z轴伺服电机1，z轴伺服电机1的输出轴上安装有z轴主动齿轮1a，z轴主动齿轮1a与z轴大齿轮1b相啮合，z轴大齿轮1b安装在z轴传动轴1c上，z轴传动轴1c的两端通过轴承支撑在z轴滑板1f上，且z轴传动轴1c的外端头分别安装有z轴小齿轮1d，两z轴小齿轮1d分别与z轴齿条1e相啮合，两z轴齿条1e分别固定在相应的竖向支架板1h上；z轴滑板1f的外端面通过z轴滑块支撑在z轴导轨1g上，z轴导轨1g固定在竖向支架板1h上，两z轴滑板1f的外端面分别连接在配重气缸1j的活塞杆顶部。
33.两z轴滑板1f之间通过z轴横向支架实现刚性连接，z轴伺服电机1固定在z轴横向支架上，z轴伺服电机1通过z轴主动齿轮1a驱动z轴大齿轮1b转动，z轴大齿轮1b带动z轴传动轴1c转动，z轴传动轴1c带动两端的z轴小齿轮1d转动，z轴小齿轮1d沿z轴齿条1e升降，带动两z轴滑板1f沿z轴导轨1g同步升降，带动a轴驱动机构、y轴平移机构和b轴工作台4跟随升降，使b轴工作台4上夹持的刷体与植毛嘴11a保持合适的高度；升降过程中，配重气缸1j支撑z轴浮动机构的重量。
34.如图5所示，a轴驱动机构包括a轴伺服电机2，a轴伺服电机2的输出轴上安装有a轴主动齿轮2a，a轴主动齿轮2a与a轴大齿轮2b相啮合，a轴大齿轮2b安装在a轴传动轴2c上，a轴传动轴2c的两端通过轴承支撑在a轴摇板2f的下部，且a轴传动轴2c的两端分别安装有a轴小齿轮2d，两a轴小齿轮2d分别与a轴大扇形齿轮2e相啮合，两a轴大扇形齿轮2e分别固定在a轴摇板2f的内壁下部。a轴伺服电机2通过a轴主动齿轮2a驱动a轴大齿轮2b转动，a轴大齿轮2b带动a轴传动轴2c转动，a轴传动轴2c带动两端的a轴小齿轮2d转动，a轴小齿轮2d沿a轴大扇形齿轮2e行走，使得a轴摇板2f绕其上部的铰接轴摆动，a轴摇板2f带着y轴平移机构和b轴工作台4跟随摆动，使b轴工作台4出现在前后方向的倾斜，使刷毛与刷体的轴线呈现一定的夹角。
35.如图6、图7所示，y轴驱动机构包括y轴伺服电机3，y轴伺服电机3的输出轴上安装有y轴主动齿轮3a，y轴主动齿轮3a与y轴大齿轮3b相啮合，y轴大齿轮3b安装在y轴传动轴3c上，y轴传动轴3c的两端通过轴承支撑在z轴滑板1f上，且y轴传动轴3c的两端分别安装有y轴小齿轮3d，两y轴小齿轮3d分别与y轴齿条3e相啮合，两y轴齿条3e分别固定在相应y轴滑板3f的底部；y轴滑板3f的外端面分别固定有y轴导轨3g，y轴导轨3g分别支撑于y轴滑块中，y轴滑块固定在两a轴摇板2f的内壁上。两y轴滑块通过y轴横向支架板实现刚性连接，y轴伺服电机3固定在y轴横向支架板上，y轴伺服电机3通过y轴主动齿轮3a驱动y轴大齿轮3b转
动，y轴大齿轮3b带动y轴传动轴3c转动，y轴传动轴3c带动两端的y轴小齿轮3d转动，使y轴齿条3e前进或后退，两y轴滑板3f通过y轴导轨3g在y轴滑块中前进或后退，两y轴滑板3f带动b轴工作台4在前后方向平移，b轴工作台4上夹持有沿y向延伸的刷体，y轴的平移使得刷体的全长度方向依次来到植毛嘴11a下方进行植毛。
36.如图2、图8所示，b轴工作台4的后侧安装有b轴伺服电机4a，b轴伺服电机4a的输出轴上安装有b轴主动轮4b，b轴主动轮4b通过b轴同步带4c与各b轴从动轮4d传动连接，各b轴从动轮4d分别安装在b轴减速机4e的输入端，各b轴减速机4e的输出轴上分别安装有滚刷主动夹头4f；b轴工作台4的前侧安装有与各滚刷主动夹头4f共轴线的滚刷从动夹头4g。滚刷的两端分别被夹持在滚刷主动夹头4f与滚刷从动夹头4g中，b轴伺服电机4a通过b轴主动轮4b及b轴同步带4c驱动各b轴从动轮4d转动，各b轴从动轮4d分别驱动b轴减速机4e的输入轴转动，经b轴减速机4e减速后，各b轴减速机4e的输出轴分别通过滚刷主动夹头4f带动滚刷转动，如此可以实现滚刷全圆周方向的植毛。
37.如图1至图3所示，x轴驱动机构包括x轴伺服电机5，x轴伺服电机5的输出轴上安装有x轴主动轮5a，x轴主动轮5a通过x轴同步带5b与x轴从动轮5c传动连接，x轴从动轮5c安装在x轴丝杆5d的驱动端，x轴丝杆5d上旋接有x轴丝杆5d螺母，x轴丝杆5d螺母固定连接在x轴滑板5e的后端面中部，x轴滑板5e的后端面通过x轴滑块支撑在x轴导轨5f上，x轴导轨5f固定在横梁16上。x轴伺服电机5通过x轴主动轮5a及x轴同步带5b驱动x轴从动轮5c转动，x轴从动轮5c带动x轴丝杆5d旋转，x轴丝杆5d通过x轴丝杆5d螺母牵引x轴滑板5e沿x轴导轨5f左右平移，实现植毛头11及其两侧的钻头19在左右方向切换工位。
38.如图1、图2、图9所示，植毛机头包括机头支架12，机头支架12的下部安装有植毛头11，植毛头11的植毛嘴11a向下指向被刷体夹具所夹持的刷体；机头支架12的上部安装有相互平行的主驱动轴14和定轴15，主电机13驱动主驱动轴14转动，主驱动轴14上安装有毛嘴共轭凸轮6，定轴15上安装有毛嘴共轭摇臂6a，毛嘴共轭摇臂6a与毛嘴共轭凸轮6相配合，毛嘴共轭摇臂6a的前端铰接有驱动植毛嘴11a升降的毛嘴拉杆6b。主驱动轴14带动毛嘴共轭凸轮6转动，毛嘴共轭凸轮6驱动毛嘴共轭摇臂6a绕定轴15上下摆动，毛嘴共轭摇臂6a的前端带动毛嘴拉杆6b做上下往复运动，毛嘴拉杆6b的下端牵着植毛头11的毛嘴导杆做升降往复运动，毛嘴导杆下端的植毛嘴11a同步做升降往复运动，每次升降完成一个孔眼的植毛。
39.如图9、图10所示，主驱动轴14上安装有冲针偏心轮一7a和冲针偏心轮二7c，冲针偏心轮一7a的外周通过轴承套装有冲针摆动轮一7b，冲针偏心轮二7c的外周通过轴承套装有冲针摆动轮二7d，冲针摆动轮一7b的圆周上铰接有冲针驱动板7e，冲针摆动轮二7d的圆周上铰接有支点轴7f，支点轴7f的一端铰接在冲针驱动板7e的中部，支点轴7f的另一端与偏心限位板7g的自由端相铰接，偏心限位板7g的后端铰接在定轴15上，冲针驱动板7e的自由端铰接有驱动植毛头11的冲针11b升降的冲针拉杆7h。
40.主驱动轴14带动冲针偏心轮一7a和冲针偏心轮二7c转动，冲针偏心轮一7a带动冲针摆动轮一7b摆动，冲针偏心轮二7c带动冲针摆动轮二7d摆动，冲针摆动轮一7b驱动冲针驱动板7e的后端头摆动，冲针摆动轮二7d驱动中部的支点轴7f摆动，通过冲针偏心轮一7a和冲针偏心轮二7c的错位运动，冲针驱动板7e可以实现在小范围空间内实现较大的摆幅，冲针驱动板7e带动冲针拉杆7h上下运动，冲针拉杆7h驱动冲针11b作升降往复运动，每次动作将一束刷毛冲压入一个孔眼中。
41.如图9所示，主驱动轴14上安装有梭毛共轭凸轮9和拨毛共轭凸轮10，定轴15上安装有梭毛共轭摇臂9a和拨毛共轭摇臂10a，梭毛共轭摇臂9a与梭毛共轭凸轮9相配合，梭毛共轭摇臂9a的前端铰接有驱动梭毛机构9c动作的梭毛拉杆9b；拨毛共轭摇臂10a与拨毛共轭凸轮10相配合，拨毛共轭摇臂10a的前端铰接有驱动拨毛机构10c动作的拨毛拉杆10b。主驱动轴14带动拨毛共轭凸轮10旋转，拨毛共轭凸轮10驱动拨毛共轭摇臂10a绕定轴15上下摆动，拨毛共轭摇臂10a的前端带动拨毛拉杆10b作上下往复运动，驱动拨毛机构10c将植好的刷毛束向旁边拨开，以免蓬松的刷毛头遮挡未植毛的孔眼或侵入植毛嘴11a的下行通道中，避免影响相邻孔眼的植毛。
42.如图9所示，主驱动轴14上安装有切丝驱动主动轮8，z轴支架上安装有凸轮分割器8a，凸轮分割器8a的输入轴上安装有凸轮分割器8a小同步轮8a1，凸轮分割器8a的输出轴上安装有凸轮分割器8a小同步轮8a2，切丝驱动主动轮8通过同步带与凸轮分割器8a小同步轮8a1传动连接，凸轮分割器8a小同步轮8a2通过同步带与切丝小同步轮传动连接，切丝小同步轮安装在过桥轴8b的一端，过桥轴8b的另一端通过万向连接轴8c与植毛头11的切丝机构连接。
43.主驱动轴14转动一周，切丝驱动主动轮8通过同步带驱动凸轮分割器8a小同步轮8a1及凸轮分割器8a的输入轴旋转一周，凸轮分割器8a的输出轴通过凸轮分割器8a小同步轮8a2及同步带驱动切丝小同步轮及过桥轴8b旋转一周，过桥轴8b带动万向连接轴8c旋转一周，驱动切丝机构完成一次切丝动作；其中凸轮分割器8a输出轴转动一周的周期t占输入轴转动一周周期t的比例由凸轮分割器8a自身的驱动角即凸轮分度角决定，例如t可以等于1/5t或1/6t等。在主驱动轴14上仅仅安装一个切丝驱动主动轮8，大大简化了结构，无需独立设置切丝伺服电机，减少了同步联动的控制点，降低了控制难度。
44.以上所述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。

技术特征：

1.一种五轴龙门植毛机，包括底座，所述底座的后部两侧分别固定有立柱，两立柱的顶部通过横梁相互连接，其特征在于：所述横梁上安装有x轴驱动机构，所述x轴驱动机构包括位于前侧的x轴滑板，所述x轴滑板上安装有植毛机头；所述底座的前部两侧分别固定有相互平行的竖向支架板，两竖向支架板的内侧分别设有可升降的z轴滑板，两z轴滑板的内壁分别铰接有a轴摇板，两a轴摇板的内壁上部设有可前后平移的y轴滑板，两y轴滑板之间连接有b轴工作台，所述b轴工作台上设有刷体夹具。2.根据权利要求1所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：z轴驱动机构包括z轴伺服电机，所述z轴伺服电机的输出轴上安装有z轴主动齿轮，所述z轴主动齿轮与z轴大齿轮相啮合，所述z轴大齿轮安装在z轴传动轴上，所述z轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述z轴滑板上，且z轴传动轴的外端头分别安装有z轴小齿轮，两z轴小齿轮分别与z轴齿条相啮合，两z轴齿条分别固定在相应的竖向支架板上；所述z轴滑板的外端面通过z轴滑块支撑在z轴导轨上，所述z轴导轨固定在所述竖向支架板上，两z轴滑板的外端面分别连接在配重气缸的活塞杆顶部。3.根据权利要求1所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：a轴驱动机构包括a轴伺服电机，所述a轴伺服电机的输出轴上安装有a轴主动齿轮，所述a轴主动齿轮与a轴大齿轮相啮合，所述a轴大齿轮安装在a轴传动轴上，所述a轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述a轴摇板的下部，且a轴传动轴的两端分别安装有a轴小齿轮，两a轴小齿轮分别与a轴大扇形齿轮相啮合，两a轴大扇形齿轮分别固定在a轴摇板的内壁下部。4.根据权利要求1所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：y轴驱动机构包括y轴伺服电机，所述y轴伺服电机的输出轴上安装有y轴主动齿轮，所述y轴主动齿轮与y轴大齿轮相啮合，所述y轴大齿轮安装在y轴传动轴上，所述y轴传动轴的两端通过轴承支撑在所述z轴滑板上，且y轴传动轴的两端分别安装有y轴小齿轮，两y轴小齿轮分别与y轴齿条相啮合，两y轴齿条分别固定在相应y轴滑板的底部；所述y轴滑板的外端面分别固定有y轴导轨，所述y轴导轨分别支撑于y轴滑块中，所述y轴滑块固定在两a轴摇板的内壁上。5.根据权利要求1所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述b轴工作台的后侧安装有b轴伺服电机，所述b轴伺服电机的输出轴上安装有b轴主动轮，所述b轴主动轮通过b轴同步带与各b轴从动轮传动连接，各b轴从动轮分别安装在b轴减速机的输入端，各b轴减速机的输出轴上分别安装有滚刷主动夹头；所述b轴工作台的前侧安装有与各滚刷主动夹头共轴线的滚刷从动夹头。6.根据权利要求1所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述x轴驱动机构包括x轴伺服电机，所述x轴伺服电机的输出轴上安装有x轴主动轮，所述x轴主动轮通过x轴同步带与x轴从动轮传动连接，x轴从动轮安装在x轴丝杆的驱动端，所述x轴丝杆上旋接有x轴丝杆螺母，所述x轴丝杆螺母固定连接在所述x轴滑板的后端面中部，所述x轴滑板的后端面通过x轴滑块支撑在x轴导轨上，所述x轴导轨固定在所述横梁上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述植毛机头包括机头支架，所述机头支架的下部安装有植毛头，所述植毛头的植毛嘴向下指向被所述刷体夹具所夹持的刷体；所述机头支架的上部安装有相互平行的主驱动轴和定轴，所述主驱动轴上安装有毛嘴共轭凸轮，所述定轴上安装有毛嘴共轭摇臂，所述毛嘴共轭摇臂与所述毛嘴共轭凸轮相配合，所述毛嘴共轭摇臂的前端铰接有驱动所述植毛嘴升降的毛嘴拉杆。
8.根据权利要求7所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述主驱动轴上安装有冲针偏心轮一和冲针偏心轮二，所述冲针偏心轮一的外周通过轴承套装有冲针摆动轮一，所述冲针偏心轮二的外周通过轴承套装有冲针摆动轮二，所述冲针摆动轮一的圆周上铰接有冲针驱动板，所述冲针摆动轮二的圆周上铰接有支点轴，所述支点轴的一端铰接在所述冲针驱动板的中部，所述支点轴的另一端与偏心限位板的自由端相铰接，所述偏心限位板的后端铰接在所述定轴上，所述冲针驱动板的自由端铰接有驱动所述植毛头的冲针升降的冲针拉杆。9.根据权利要求7所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述主驱动轴上安装有梭毛共轭凸轮和拨毛共轭凸轮，所述定轴上安装有梭毛共轭摇臂和拨毛共轭摇臂，所述梭毛共轭摇臂与所述梭毛共轭凸轮相配合，所述梭毛共轭摇臂的前端铰接有驱动梭毛机构动作的梭毛拉杆；所述拨毛共轭摇臂与所述拨毛共轭凸轮相配合，所述拨毛共轭摇臂的前端铰接有驱动拨毛机构动作的拨毛拉杆。10.根据权利要求7所述的五轴龙门植毛机，其特征在于：所述主驱动轴上安装有切丝驱动主动轮，z轴支架上安装有凸轮分割器，所述凸轮分割器的输入轴上安装有凸轮分割器小同步轮，所述凸轮分割器的输出轴上安装有凸轮分割器大同步轮，所述切丝驱动主动轮通过同步带与所述凸轮分割器小同步轮传动连接，所述凸轮分割器大同步轮通过同步带与切丝小同步轮传动连接，所述切丝小同步轮安装在过桥轴的一端，所述过桥轴的另一端通过万向连接轴与所述植毛头的切丝机构连接。

技术总结

本实用新型公开了一种五轴龙门植毛机，底座的后部两侧分别固定有立柱，两立柱的顶部通过横梁相互连接，横梁上安装有X轴驱动机构，X轴驱动机构包括位于前侧的X轴滑板，X轴滑板上安装有植毛机头；底座的前部两侧分别固定有相互平行的竖向支架板，两竖向支架板的内侧分别设有可升降的Z轴滑板，两Z轴滑板的内壁分别铰接有A轴摇板，两A轴摇板的内壁上部设有可前后平移的Y轴滑板，两Y轴滑板之间连接有B轴工作台，B轴工作台上设有刷体夹具。B轴工作台上可夹持长滚刷等大型工业刷体，在加工长刷体两端时，植毛嘴与A轴驱动机构在前后方向的相对位置保持不变，受力状况良好，大大提高了设备工作的稳定性，延长A轴驱动机构的使用寿命。延长A轴驱动机构的使用寿命。延长A轴驱动机构的使用寿命。

技术研发人员：

王勇

受保护的技术使用者：

扬州市海星数控制刷设备有限公司

技术研发日：

2020.06.15

技术公布日：

2021/4/13