1、該現(xiàn)場/行業(yè)介紹

　　毛刷是日常生活中離不開的工具，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，也對植毛機加工工藝和加工效率提出很高的要求。而鉆孔機及植毛機作為制刷業(yè)最基本的生產(chǎn)機器，其技術的改進和提升受到很大的關注。

　　鉆孔/植毛機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、圓盤刷等，也離不開鉆孔機、植毛機。鉆孔/植毛機根據(jù)不同的劃分標準，可分為不同種類。

　　按軸數(shù)來分，可分為兩軸、三軸和四軸以上;根據(jù)功能來區(qū)分，可分為植毛機、鉆孔機和鉆植體機。目前常用的是兩軸和三軸機，因為大部分的產(chǎn)品只需要用到兩軸和三軸就可以了，四軸以上的機器用于生產(chǎn)一些異形刷。目前高端五軸鉆孔/植毛機設備，具備高速，多工作同時鉆植，各種異形刷加工，自編程，性能好等特點，但價格相較普通機來說比較昂貴。

　　2、鉆孔/植毛機控制系統(tǒng)要求

　　現(xiàn)在的植毛/鉆孔機速度要求一般在500- 1000孔/分;可記憶100-2000 款加工圖形文件，可輸入高達1000-10萬孔數(shù);支持U盤功能，能夠輕松快捷地實現(xiàn)各機器之間加工文件的拷貝，支持手持盒操作等，具有密碼保護功能。

　　植毛機系統(tǒng)一般采用教導與編輯兩種加工數(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程并隨時進行調(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、漏孔等問題。

　　對于一些有規(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，這時就可以用些特殊功能來快速產(chǎn)生要求的數(shù)據(jù)。這些功能中包括分孔、復制、平移以及常用的花樣生成等。

　　通過分孔功能，快速生成有規(guī)律的植毛鉆孔圖形。復制功能，支持整個加工孔位的復制與部份加工孔位的復制，無須重新輸入加工數(shù)據(jù)，具有平移功能，可準確無誤地將產(chǎn)品的植毛鉆孔進行整體平移加工，不用再手動修改數(shù)據(jù)，操作簡單、快捷。

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

　　系統(tǒng)具有對每個軸加工速度、教導速度、回原點速度及跳步距離等豐富的機器加工參數(shù)設置;加工過程中自動檢測并報警功能，使用戶可快速地發(fā)現(xiàn)并解決問題，防止各種意外發(fā)生如：重毛報警、刷板報警、鋁線報警、缺物料報警等;具有診斷功能，可對輸入、輸出信號進行檢測功能，幫助用戶輕松排除故障。

圖 1 設備結(jié)構圖

　　3、設備主要結(jié)構介紹

　　(1)植毛機的機械系統(tǒng)主要分為：機頭、機身、夾具三個部分。

　　? 機頭：是植毛機的主要機械部分，植毛的主要動作：取毛、切線、鐵線成型、鐵線扎住刷絲、將刷絲植入孔內(nèi)。

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

　　機頭根據(jù)植毛長度分為：26H、36H、75H、150H四種大小機頭;

　　根據(jù)植毛顏色分為：單色、雙色機頭;

　　根據(jù)植毛速度可以分為：普通機頭和高速機頭。

　　? 機身：是植毛機的主要架構，用于安裝機頭、電機、絲桿、臺、夾具。

　　? 夾具：是用于安裝加工產(chǎn)品的設置，根據(jù)不同的產(chǎn)品工藝，設計不同的夾具。

　　(2)控制系統(tǒng)：目前市場上的數(shù)控植毛機基本上都是采取伺服電機或者步進電機驅(qū)動。

　　實際設備整體結(jié)構如圖1所示，分為2個旋轉(zhuǎn)軸，分別是：X軸、Y軸。2個軸都是通過絲杠直連的方式進行驅(qū)動。

　　X軸：用于帶動工作臺左右平移，從而帶動實際所需加工的材料左右運動固定距離。

　　Y軸：用于帶動工作臺前后平移，從而帶動實際所需加工的材料前后運動固定距離。

　　本設備通過X軸、Y軸走固定位置定位，變頻器帶動主軸電機運動，從而帶動皮帶輪運轉(zhuǎn)，然后帶動凸輪機構運轉(zhuǎn)，使植毛與送毛機構間歇運動(植毛機頭垂直運動，植毛速度通過調(diào)節(jié)主軸電機速度實現(xiàn)，主軸變頻器頻率提升時，主軸電機速度提升，垂直運動的機頭速度加快，相應的伺服速度也提升)。

　　4、伺服驅(qū)動器介紹

　　Ω6s-APR驅(qū)動采用源自德國公司(辛格林納)的研發(fā)技術，針對國內(nèi)客戶的使用習慣所開發(fā)的一款高性能的脈沖型伺服驅(qū)動。

　　該伺服驅(qū)動器的電流環(huán)刷新頻率達到1MHz，瞬時過載能力達到3.5倍，是設備高速響應的“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精度。產(chǎn)品自帶的自整定算法能夠輕松應對不同的現(xiàn)場應用，即插即用，做到真正的智慧驅(qū)動，讓客戶忘記驅(qū)動的存在，獨立的散熱風道+溫控風扇+加厚的UV涂層，能夠適應不同的應用環(huán)境，保證系統(tǒng)在不同環(huán)境下都能高效穩(wěn)定的運行。

圖 2 系統(tǒng)配置圖

圖 3 1 秒 10.5 次波形圖

　　5、應用方案介紹(重點：產(chǎn)品配置)

　　該系統(tǒng)現(xiàn)場使用2個Ω6s-APR旋轉(zhuǎn)伺服驅(qū)動2個750W電機，整體系統(tǒng)通過控制器+伺服的脈沖輸入接口進行位置控制(系統(tǒng)結(jié)構如圖2所示)。

　　6、方案總結(jié)(重點：產(chǎn)品價值)

　　①Ω6-AP系列驅(qū)動在前期調(diào)整的過程中，通過自適應的算法，能夠讓驅(qū)動在運動過程中動態(tài)的進行參數(shù)的調(diào)節(jié)，讓客戶在使用過程中不知不覺的完成性能的優(yōu)化，同時其自帶的自適應濾波功能，能夠自動抑制在運動過程中產(chǎn)生的機械共振情況。

　?、讦?-AP系列驅(qū)動速度環(huán)響應頻率3.5KHZ，在客戶需求高速植毛時響應速度快，輕松可以達到一秒植毛10次，測試高速可以達到1秒13次，滿足客戶高效需求(見圖3)。