1、該現(xiàn)場(chǎng)/行業(yè)介紹

　　毛刷是日常生活中離不開(kāi)的工具，也是工業(yè)生產(chǎn)中的常用的配件，毛刷產(chǎn)業(yè)具有非常廣闊的市常前景，因此制刷企業(yè)都在提高生產(chǎn)能力，在提升生產(chǎn)效率方面下足功夫，也對(duì)植毛機(jī)加工工藝和加工效率提出很高的要求。而鉆孔機(jī)及植毛機(jī)作為制刷業(yè)最基本的生產(chǎn)機(jī)器，其技術(shù)的改進(jìn)和提升受到很大的關(guān)注。

　　鉆孔/植毛機(jī)可用于制作各種生活用刷，如牙刷、掃把、鞋刷、木制刷、鋼絲刷、銅絲刷、馬桶刷等。而在工業(yè)刷范疇，如毛刷輥、圓盤(pán)刷等，也離不開(kāi)鉆孔機(jī)、植毛機(jī)。鉆孔/植毛機(jī)根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可分為不同種類。

　　按軸數(shù)來(lái)分，可分為兩軸、三軸和四軸以上;根據(jù)功能來(lái)區(qū)分，可分為植毛機(jī)、鉆孔機(jī)和鉆植體機(jī)。目前常用的是兩軸和三軸機(jī)，因?yàn)榇蟛糠值漠a(chǎn)品只需要用到兩軸和三軸就可以了，四軸以上的機(jī)器用于生產(chǎn)一些異形刷。目前高端五軸鉆孔/植毛機(jī)設(shè)備，具備高速，多工作同時(shí)鉆植，各種異形刷加工，自編程，性能好等特點(diǎn)，但價(jià)格相較普通機(jī)來(lái)說(shuō)比較昂貴。

　　2、鉆孔/植毛機(jī)控制系統(tǒng)要求

　　現(xiàn)在的植毛/鉆孔機(jī)速度要求一般在500- 1000孔/分;可記憶100-2000 款加工圖形文件，可輸入高達(dá)1000-10萬(wàn)孔數(shù);支持U盤(pán)功能，能夠輕松快捷地實(shí)現(xiàn)各機(jī)器之間加工文件的拷貝，支持手持盒操作等，具有密碼保護(hù)功能。

　　植毛機(jī)系統(tǒng)一般采用教導(dǎo)與編輯兩種加工數(shù)據(jù)操作模式;擁有直觀的加工狀況顯示系統(tǒng)，用戶可快速知道加工進(jìn)程并隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整;具備添加、修改、插入、刪除等加工數(shù)據(jù)編輯功能，方便快捷地解決孔位偏移、多孔、漏孔等問(wèn)題。

　　對(duì)于一些有規(guī)律的圖形，比如，一排整齊的孔、間距是相等的，或者某一部分與另外一部分是相同的，僅僅位置不同，這時(shí)就可以用些特殊功能來(lái)快速產(chǎn)生要求的數(shù)據(jù)。這些功能中包括分孔、復(fù)制、平移以及常用的花樣生成等。

　　通過(guò)分孔功能，快速生成有規(guī)律的植毛鉆孔圖形。復(fù)制功能，支持整個(gè)加工孔位的復(fù)制與部份加工孔位的復(fù)制，無(wú)須重新輸入加工數(shù)據(jù)，具有平移功能，可準(zhǔn)確無(wú)誤地將產(chǎn)品的植毛鉆孔進(jìn)行整體平移加工，不用再手動(dòng)修改數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單、快捷。

　　在操作模式方面，具有全自動(dòng)加工、半自動(dòng)加工、全孔加工、補(bǔ)孔加工、單步進(jìn)加工、模擬加工等;以上操作模式還可以根據(jù)需要進(jìn)行交叉配置。

　　系統(tǒng)具有對(duì)每個(gè)軸加工速度、教導(dǎo)速度、回原點(diǎn)速度及跳步距離等豐富的機(jī)器加工參數(shù)設(shè)置;加工過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)并報(bào)警功能，使用戶可快速地發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，防止各種意外發(fā)生如：重毛報(bào)警、刷板報(bào)警、鋁線報(bào)警、缺物料報(bào)警等;具有診斷功能，可對(duì)輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)功能，幫助用戶輕松排除故障。

圖 1 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

　　3、設(shè)備主要結(jié)構(gòu)介紹

　　(1)植毛機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)主要分為：機(jī)頭、機(jī)身、夾具三個(gè)部分。

　　? 機(jī)頭：是植毛機(jī)的主要機(jī)械部分，植毛的主要?jiǎng)幼鳎喝∶?、切線、鐵線成型、鐵線扎住刷絲、將刷絲植入孔內(nèi)。

　　機(jī)頭主要通過(guò)連桿、凸輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以上動(dòng)作。機(jī)頭根據(jù)植毛方式分為：銅片(鐵片)類機(jī)頭和馬釘類機(jī)頭兩種，銅片機(jī)頭主要是用規(guī)定長(zhǎng)度的銅片將刷絲壓入孔內(nèi)，銅片鑲?cè)肟椎膬杀?，以達(dá)到拉力的要求。馬釘機(jī)頭將鐵線成型為倒“U”字型，扎住刷絲，植入孔內(nèi)，通過(guò)鐵絲的變形膨脹達(dá)到鎖緊效果。

　　機(jī)頭根據(jù)植毛長(zhǎng)度分為：26H、36H、75H、150H四種大小機(jī)頭;

　　根據(jù)植毛顏色分為：?jiǎn)紊?、雙色機(jī)頭;

　　根據(jù)植毛速度可以分為：普通機(jī)頭和高速機(jī)頭。

　　? 機(jī)身：是植毛機(jī)的主要架構(gòu)，用于安裝機(jī)頭、電機(jī)、絲桿、臺(tái)、夾具。

　　? 夾具：是用于安裝加工產(chǎn)品的設(shè)置，根據(jù)不同的產(chǎn)品工藝，設(shè)計(jì)不同的夾具。

　　(2)控制系統(tǒng)：目前市場(chǎng)上的數(shù)控植毛機(jī)基本上都是采取伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　實(shí)際設(shè)備整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，分為2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，分別是：X軸、Y軸。2個(gè)軸都是通過(guò)絲杠直連的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

　　X軸：用于帶動(dòng)工作臺(tái)左右平移，從而帶動(dòng)實(shí)際所需加工的材料左右運(yùn)動(dòng)固定距離。

　　Y軸：用于帶動(dòng)工作臺(tái)前后平移，從而帶動(dòng)實(shí)際所需加工的材料前后運(yùn)動(dòng)固定距離。

　　本設(shè)備通過(guò)X軸、Y軸走固定位置定位，變頻器帶動(dòng)主軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)皮帶輪運(yùn)轉(zhuǎn)，然后帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使植毛與送毛機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)(植毛機(jī)頭垂直運(yùn)動(dòng)，植毛速度通過(guò)調(diào)節(jié)主軸電機(jī)速度實(shí)現(xiàn)，主軸變頻器頻率提升時(shí)，主軸電機(jī)速度提升，垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)頭速度加快，相應(yīng)的伺服速度也提升)。

　　4、伺服驅(qū)動(dòng)器介紹

　　Ω6s-APR驅(qū)動(dòng)采用源自德國(guó)公司(辛格林納)的研發(fā)技術(shù)，針對(duì)國(guó)內(nèi)客戶的使用習(xí)慣所開(kāi)發(fā)的一款高性能的脈沖型伺服驅(qū)動(dòng)。

　　該伺服驅(qū)動(dòng)器的電流環(huán)刷新頻率達(dá)到1MHz，瞬時(shí)過(guò)載能力達(dá)到3.5倍，是設(shè)備高速響應(yīng)的“基石”，最大支持16MHz的脈沖輸入指令、3路16位的模擬量輸入提高整體的響應(yīng)精度。產(chǎn)品自帶的自整定算法能夠輕松應(yīng)對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，即插即用，做到真正的智慧驅(qū)動(dòng)，讓客戶忘記驅(qū)動(dòng)的存在，獨(dú)立的散熱風(fēng)道+溫控風(fēng)扇+加厚的UV涂層，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，保證系統(tǒng)在不同環(huán)境下都能高效穩(wěn)定的運(yùn)行。

圖 2 系統(tǒng)配置圖

圖 3 1 秒 10.5 次波形圖

　　5、應(yīng)用方案介紹(重點(diǎn)：產(chǎn)品配置)

　　該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)使用2個(gè)Ω6s-APR旋轉(zhuǎn)伺服驅(qū)動(dòng)2個(gè)750W電機(jī)，整體系統(tǒng)通過(guò)控制器+伺服的脈沖輸入接口進(jìn)行位置控制(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示)。

　　6、方案總結(jié)(重點(diǎn)：產(chǎn)品價(jià)值)

　?、佴?-AP系列驅(qū)動(dòng)在前期調(diào)整的過(guò)程中，通過(guò)自適應(yīng)的算法，能夠讓驅(qū)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)的進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)，讓客戶在使用過(guò)程中不知不覺(jué)的完成性能的優(yōu)化，同時(shí)其自帶的自適應(yīng)濾波功能，能夠自動(dòng)抑制在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械共振情況。

　?、讦?-AP系列驅(qū)動(dòng)速度環(huán)響應(yīng)頻率3.5KHZ，在客戶需求高速植毛時(shí)響應(yīng)速度快，輕松可以達(dá)到一秒植毛10次，測(cè)試高速可以達(dá)到1秒13次，滿足客戶高效需求(見(jiàn)圖3)。