[发明专利]一种口腔清洁刷毛的加工装置及方法

说明书

本发明公开了一种口腔清洁刷毛的加工装置，包括专门设计的复合凸轮，其结构主要有螺杆和凸轮两部分，并作为整体一起旋转，以此来实现垂直和水平方向的同步运动；并且配有沿着凸轮曲线轮廓移动的滑杆，其连接着承载刷毛棒料的托盘，待加工的刷毛棒料会跟随托盘升降、平移，再通过伺服电机的驱动，即可精确控制刷毛浸入溶液的深度，及浸泡过程的运动变化；同时托盘的形状与结构，与复合凸轮的运动相匹配，为增强溶液浓度的均一性，又给托盘加装螺旋状搅拌桨，可以旋转。利用本发明所提出的一种口腔清洁刷毛的加工装置，能够提高口腔清洁刷毛加工的精度和稳定性。本发明还公开了一种与上述加工装置相适应的加工方法。

技术领域

本发明涉及口腔清洁刷毛的精细加工，从微观角度看，每根成品刷毛并不是标准的圆柱形状，而是在其顶部呈针尖状，所以需要对圆柱状的刷毛胚料进行加工成型。

背景技术

目前口腔清洁刷毛的成型加工行业比较小众，典型应用是牙刷毛的加工，考虑到刷毛的微小尺寸和材料特性，一般的机加工方法很难实现，所以大都采用化学溶液烧蚀的手段，目前市场上具体应用的方法和工艺种类不多，基本都处于作坊式生产阶段，其精度和稳定性都亟待提高。因为欠缺成熟实用的普及方法，所以当前的从业人员大都靠最基本的人力，把刷毛原料粗放地堆砌在溶液里进行烧蚀加工，很难精细控制尺寸形状变化，仅凭工人的观察和经验来调整加工过程，这显然不能满足高端产品的精度要求和持续稳定的产出。高端刷毛的尖端烧蚀长度需要0.2mm级别的精度，这对于手工操作来说几乎不可能，更多是靠着工人的经验感觉、反复试验、持续监控尺寸变化来实现预定的形状要求，在此过程中对人的依赖很大，并且产品质量很难保持稳定。

发明内容

本发明所要解决的问题就是刷毛加工精度不高，以及批量生产的质量不能够保持稳定。针对现有技术存在的缺陷，在用化学溶液对刷毛烧蚀加工时，本发明采用专门设计的复合凸轮并结合自动化技术，降低人为干扰的不利因素，提高刷毛加工的尺寸精度和稳定性，目的在于提供一种能批量生产高端刷毛的专用装置和方法。

一种口腔清洁刷毛的加工装置，其特征是：包括复合凸轮、中心托杆、凸轮槽滑杆、滑轮组、托盘、探头、螺旋搅拌桨以及单片机控制系统。

所述复合凸轮结合螺杆和凸轮的运动特点，由伺服电机驱动，实现垂直和水平的双向同步运动，一方面可精确控制刷毛的浸没深度，提高烧蚀形状的精度，另一方面可使刷毛原料在水池中平移，改善化学溶液稳定性。所述复合凸轮的螺杆部分，用来实现垂直方向的直线运动，通过伺服电机驱动指令，即可精细地控制移动距离；所述复合凸轮同样具有控制平移轨迹的功能，配有沿其轮廓曲线移动的滑杆，并连接托盘使其随着滑杆平移。

所述中心托杆和凸轮槽滑杆用于把复合凸轮的运动传递给托盘，中心托杆一端固定于复合凸轮的旋转轴线处，另一端利用滑轮组承载托盘，配合凸轮槽滑杆的运动，可带动托盘产生垂直和水平的复合运动。

所述托盘具有曲线挡板，能够与复合凸轮的运动轨迹相匹配，所述托盘具有筛网结构，置于其上的刷毛棒料可充分浸没液面，同时在托盘靠近水池侧加装螺旋搅拌桨，随着托盘垂直和水平运动，产生自转以改善溶液的均一性。

所述探头与所述托盘之间的相对位置固定不变，并安装于比托盘更靠近液面的位置，在所述托盘下降过程中，要保证探头先于托盘接触液面。

所述单片机控制系统设置有加工程序和工艺配方，分别与伺服驱动器和探头通过信号线连接。

本发明还提供一种口腔清洁刷毛的加工方法，应用于所述的一种口腔清洁刷毛的加工装置，包括以下步骤；

步骤一：水池中注入化学溶液，并开启加热功能，使溶液温度上升到工艺要求，确认托盘在适当位置，使探头高于液面；

步骤二：把口腔刷毛的纤维原料包裹成圆柱体的棒料，并按产品要求切割成长度均等的棒料段，然后置于托盘内，通过单片机控制系统选择加工程序；