一种联动式工作台的制作方法

1.本实用新型涉及一种毛刷的制造设备，特别涉及一种联动式工作台，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左右摆动外，整体还能够进行前后摇摆、左右平移、前后平移、升降等动作。3.植毛机的机头安装于机架顶部且位置固定不变，刷体夹具的五轴运动均通过工作台来实现，传统的工作台各种运动相互独立，分别通过各自的驱动机构来实现，虽然控制比较简洁，但是导致工作台的尺寸比较大，尤其对于小型刷体的加工，提高了设备重量及占地面积，增加了制造成本。技术实现要素：4.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种联动式工作台，结构紧凑，外形尺寸小，重心稳定，利于加工小型毛刷。5.为解决以上技术问题，本实用新型的一种联动式工作台，包括底座，所述底座上连接有机架，机架的左右两侧设有固定墙板，两固定墙板之间设有相互平行的联动轴一和联动轴二，联动轴二位于联动轴一的后侧上方，两联动轴的两端分别插接于固定墙板上的轴套中且可左右平移，x轴支架固定在两联动轴的中段，x轴支架上安装有z轴减速机，所述z轴减速机的输入端由z轴伺服电机驱动，所述z轴减速机的输出端安装有z轴小齿轮，所述z轴小齿轮与z轴扇形齿轮相啮合，所述z轴扇形齿轮固定在z轴竖板上，所述z轴竖板固定连接在z轴摆臂的后端，所述z轴摆臂的前端固定在联动轴一上，联动轴一上对称固定有向前延伸的下连杆，联动轴二上对称固定有向前延伸的上连杆，上连杆与下连杆的前端分别铰接在y轴墙板上构成平行四连杆机构，左右两y轴墙板相互平行，且两y轴墙板之间安装有可前后摆动的y轴摇板，所述y轴摇板上安装有可前后摆动的a轴摇摆机构，所述a轴摇摆机构上安装有可左右摆动的b轴摇摆机构，所述b轴摇摆机构上安装有刷体夹具。6.作为本实用新型的改进，其中一侧的固定墙板上安装有x轴伺服电机，所述x轴伺服电机的输出轴上安装有x轴小同步轮，所述x轴小同步轮通过x轴同步带与x轴大同步轮传动连接，所述x轴大同步轮安装在x轴丝杆的一端，所述x轴丝杆的中段旋接有x轴丝杆螺母，所述x轴丝杆螺母与所述x轴支架固定连接。7.作为本实用新型的进一步改进，两所述y轴墙板的底部通过y轴底板固定连接，所述y轴底板上安装有由y轴伺服电机驱动的y轴减速机，所述y轴减速机的输出端通过y轴主动齿轮驱动y轴大齿轮，所述y轴大齿轮与y轴小齿轮共同固定y轴传动轴上，所述y轴传动轴的两端通过轴承安装在所述y轴墙板上，所述y轴小齿轮与y轴扇形齿轮相啮合，所述y轴扇形齿轮固定在y轴摇板的底部，所述y轴摇板的上部铰接在相应的y轴墙板上。8.作为本实用新型的进一步改进，所述a轴摇摆机构包括固定在y轴摇板内侧的a轴减速机，a轴减速机的输入端由a轴伺服电机驱动，a轴减速机的输出端安装有a轴驱动齿轮，所述a轴驱动齿轮与a轴大齿轮相啮合，所述a轴大齿轮与a轴小齿轮共同固定a轴传动轴上，所述a轴传动轴的两端通过轴承安装在y轴摇板上，所述a轴小齿轮与a轴扇形齿轮相啮合，所述a轴扇形齿轮固定在a轴摇板的下部，所述a轴摇板的上部铰接在相应的y轴摇板内侧。9.作为本实用新型的进一步改进，所述b轴摇摆机构包括b轴机架，所述b轴机架包括沿左右方向延伸的b轴横梁及连接在b轴横梁两端的b轴墙板，沿b轴横梁的长度方向设有多个刷体夹具，每个刷体夹具分别安装在夹具底座上，所述夹具底座的前后两端分别固定在b轴摇臂的顶部，各b轴摇臂的上部分别铰接在b轴横梁的上部外侧，同侧的各b轴摇臂的下部共同铰接在b轴驱动杆上，所述b轴驱动杆的中部铰接有b轴连杆，所述b轴连杆的驱动端铰接在b轴大带轮的圆周上，所述b轴大带轮与b轴小带轮通过b轴同步带传动连接，所述b轴小带轮固定在b轴伺服电机的输出端，所述b轴伺服电机固定在所述b轴横梁的底部。10.作为本实用新型的进一步改进，所述底座的四个角部分别设有相互平行的立柱，前侧两根为短立柱，后侧两根为长立柱，两长立柱的上下两端分别通过x向框架相互连接为整体；短立柱的上下两端分别通过y向框架与长立柱相连，所述固定墙板分别固定在上下两y向框架之间。11.作为本实用新型的进一步改进，两长立柱的下部之间连接有x向导轨，所述x轴支架的后侧安装有两对x向滚轮，两对x向滚轮分别支撑在所述x向导轨的上下两侧。12.作为本实用新型的进一步改进，后侧机架上铰接有支撑z轴重量的配重气缸，所述配重气缸的活塞杆下端铰接在所述z轴竖板的下端。13.相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、z轴升降机构工作时，z轴伺服电机驱动z轴减速机运转，z轴减速机输出端的z轴小齿轮驱动z轴扇形齿轮转动，z轴扇形齿轮通过z轴竖板带动z轴摆臂的后端作升降运动，z轴摆臂的前端带动联动轴一转动，联动轴一上的两根下连杆带动左右两侧y轴墙板上下浮动。联动轴一与联动轴二轴线之间的连线、上连杆、下连杆及y轴墙板构成平行四边形，上连杆连在y轴墙板的上部从动摆动。由于y轴墙板绕联动轴一的轴线摆动时，刷体夹具不仅z轴方向的高度会发生升降，在前后y方向的位置也会发生较小的变化；由于y轴摇摆机构安装在两y轴墙板之间，a轴摇摆机构安装在y轴摇摆机构上，y轴摇摆机构在前后方向摇摆时，刷体夹具不仅会改变在前后方向的位置，也会在高度方向产生较小的变化，同时还会带来a轴摇摆机构的位置变化。因此本工作台在z轴、y轴和a轴方向必须联动才能准确调整刷孔在z轴、y轴和a轴方向的坐标，以便准确与钻头及植毛嘴配合。依靠控制系统的精确计算，通过联动实现各轴坐标的同步调整，使驱动机构更加紧凑，便于工作台尺寸做小，减轻重量。14.2、y轴墙板承载其上的y轴摇摆机构、a轴摇摆机构及b轴摇摆机构升降，使刷孔与植毛嘴保持合适的距离，升降过程中，配重气缸支撑z轴浮动机构的重量。15.3、x轴平移机构动作时，x轴伺服电机通过x轴小同步轮及x轴同步带驱动x轴大同步轮转动，且实现减速，x轴大同步轮带动x轴丝杆转动，x轴丝杆螺母带动x轴支架左右平移，联动轴一和联动轴二跟随x轴支架在固定墙板的轴套中左右平移，实现刷体夹具在左右方向的位置调整。x轴支架左右平移时，两对x向滚轮夹持在x向导轨的上下两侧滚动，使x轴支架的平移更加平稳，重心更加稳定。16.4、y轴摇摆机构动作时，y轴伺服电机驱动y轴减速机运转，y轴减速机通过y轴主动齿轮驱动y轴大齿轮及y轴传动轴转动，y轴小齿轮跟随y轴传动轴同步转动，且驱动y轴扇形齿轮转动，y轴扇形齿轮带动y轴摇板绕上部的y铰接轴前后摆动，实现刷体夹具在前后方向的位置调整。17.5、a轴摇摆机构动作时，a轴伺服电机驱动a轴减速机运转，a轴减速机输出端的a轴驱动齿轮驱动a轴大齿轮及a轴传动轴转动，a轴传动轴带动a轴小齿轮同步转动，a轴小齿轮驱动a轴扇形齿轮转动，a轴扇形齿轮带动a轴摇板绕上方的a铰接轴转动，实现刷体在前后方向角度的调整，以便在刷体上植出前后方向呈弧形的刷毛。18.6、b轴摇摆机构动作时，b轴伺服电机通过b轴小带轮及b轴同步带驱动b轴大带轮转动，b轴大带轮带动b轴连杆的一端作圆周运动，b轴连杆的另一端带动b轴驱动杆作左右往复运动，b轴驱动杆带动各b轴摇臂的下端左右摇摆，使固定在刷体夹具上的刷板左右摇摆，以便在刷体上植出左右方向呈弧形的刷毛。附图说明19.图1为本实用新型联动式工作台的主视图。20.图2为图1的左视图。21.图3为本实用新型联动式工作台的立体图一。22.图4为本实用新型联动式工作台的立体图二。23.图5为z轴升降机构的立体图。24.图6为a轴、z轴、y轴驱动机构联动的立体图。25.图7为y轴及a轴驱动机构的立体图。26.图8为a轴及b轴驱动机构的立体图。27.图中：1.机架；1a.短立柱；1b.长立柱；1c.x向框架；1d.y向框架；1e.固定墙板；1f.x向导轨；28.2.z轴升降机构；2a.z轴伺服电机；2b.z轴减速机；2c.z轴小齿轮；2d.z轴扇形齿轮；2e.z轴竖板；2f.z轴摆臂；2g.下连杆；2h.上连杆；2j.配重气缸；29.3.x轴平移机构；3a.x轴伺服电机；3b.x轴小同步轮；3c.x轴同步带；3d.x轴大同步轮；3e.x轴丝杆；3f.x轴支架；3g.联动轴一；3h.联动轴二；3j.x向滚轮；30.4.y轴摇摆机构；4a.y轴伺服电机；4b.y轴减速机；4c.y轴大齿轮；4d.y轴小齿轮；4e.y轴传动轴；4f.y轴扇形齿轮；4g.y轴摇板；4h.y轴墙板；4j.y轴底板；31.5.a轴摇摆机构；5a.a轴伺服电机；5b.a轴减速机；5c.a轴大齿轮；5d.a轴小齿轮；5e.a轴传动轴；5f.a轴扇形齿轮；5g.a轴摇板；32.6.b轴摇摆机构；6a.b轴小带轮；6b. b轴同步带；6c. b轴大带轮；6d. b轴连杆；6e. b轴驱动杆；6f. b轴摇臂；6g.夹具底座；6h.刷体夹具；6j. b轴墙板；6k.b轴横梁。具体实施方式33.如图1至图4所示，本实用新型的联动式工作台包括底座，底座上连接有机架1，机架1包括连接在底座四个角部且相互平行的立柱，前侧两根为短立柱1a，后侧两根为长立柱1b，两长立柱1b的上下两端分别通过x向框架1c相互连接为整体；短立柱1a的上下两端分别通过y向框架1d与长立柱1b相连，固定墙板1e分别固定在上下两y向框架1d之间。34.两固定墙板1e之间设有相互平行的联动轴一3g和联动轴二3h，联动轴二3h位于联动轴一3g的后侧上方，两联动轴的两端分别插接于固定墙板1e上的轴套中且可左右平移，x轴支架3f固定在两联动轴的中段。35.如图5所示，x轴支架3f上安装有z轴减速机2b，z轴减速机2b的输入端由z轴伺服电机2a驱动，z轴减速机2b的输出端安装有z轴小齿轮2c，z轴小齿轮2c与z轴扇形齿轮2d相啮合，z轴扇形齿轮2d固定在z轴竖板2e上，z轴竖板2e固定连接在z轴摆臂2f的后端，z轴摆臂2f的前端固定在联动轴一3g上，联动轴一3g上对称固定有向前延伸的下连杆2g，联动轴二3h上对称固定有向前延伸的上连杆2h，上连杆2h与下连杆2g的前端分别铰接在y轴墙板4h上构成平行四连杆机构，左右两y轴墙板4h相互平行，且两y轴墙板4h之间安装有可前后摆动的y轴摇板4g，y轴摇板4g上安装有可前后摆动的a轴摇摆机构5，a轴摇摆机构5上安装有可左右摆动的b轴摇摆机构6，b轴摇摆机构6上安装有刷体夹具6h。36.如图4所示，其中一侧的固定墙板1e上安装有x轴伺服电机3a，x轴伺服电机3a的输出轴上安装有x轴小同步轮3b，x轴小同步轮3b通过x轴同步带3c与x轴大同步轮3d传动连接，x轴大同步轮3d安装在x轴丝杆3e的一端，x轴丝杆3e的中段旋接有x轴丝杆3e螺母，x轴丝杆3e螺母与x轴支架3f固定连接。37.两长立柱1b的下部之间连接有x向导轨1f，x轴支架3f的后侧安装有两对x向滚轮3j，两对x向滚轮3j分别支撑在x向导轨1f的上下两侧。38.x轴平移机构3动作时，x轴伺服电机3a通过x轴小同步轮3b及x轴同步带3c驱动x轴大同步轮3d转动，且实现减速，x轴大同步轮3d带动x轴丝杆3e转动，x轴丝杆3e螺母带动x轴支架3f左右平移，联动轴一3g和联动轴二3h跟随x轴支架3f在固定墙板1e的轴套中左右平移，实现刷体夹具6h在左右方向的位置调整。x轴支架3f左右平移时，两对x向滚轮3j夹持在x向导轨1f的上下两侧滚动，使x轴支架3f的平移更加平稳，重心更加稳定。39.如图6、图7所示，两y轴墙板4h的底部通过y轴底板4j固定连接，y轴底板4j上安装有由y轴伺服电机4a驱动的y轴减速机4b，y轴减速机4b的输出端通过y轴主动齿轮驱动y轴大齿轮4c，y轴大齿轮4c与y轴小齿轮4d共同固定y轴传动轴4e上，y轴传动轴4e的两端通过轴承安装在y轴墙板4h上，y轴小齿轮4d与y轴扇形齿轮4f相啮合，y轴扇形齿轮4f固定在y轴摇板4g的底部，y轴摇板4g的上部铰接在相应的y轴墙板4h上。40.y轴摇摆机构4动作时，y轴伺服电机4a驱动y轴减速机4b运转，y轴减速机4b通过y轴主动齿轮驱动y轴大齿轮4c及y轴传动轴4e转动，y轴小齿轮4d跟随y轴传动轴4e同步转动，且驱动y轴扇形齿轮4f转动，y轴扇形齿轮4f带动y轴摇板4g绕上部的y铰接轴前后摆动，实现刷体夹具6h在前后方向的位置调整。41.如图7、图8所示，a轴摇摆机构5包括固定在y轴摇板4g内侧的a轴减速机5b，a轴减速机5b的输入端由a轴伺服电机5a驱动，a轴减速机5b的输出端安装有a轴驱动齿轮，a轴驱动齿轮与a轴大齿轮5c相啮合，a轴大齿轮5c与a轴小齿轮5d共同固定a轴传动轴5e上，a轴传动轴5e的两端通过轴承安装在y轴摇板4g上，a轴小齿轮5d与a轴扇形齿轮5f相啮合，a轴扇形齿轮5f固定在a轴摇板5g的下部，a轴摇板5g的上部铰接在相应的y轴摇板4g内侧。42.a轴摇摆机构5动作时，a轴伺服电机5a驱动a轴减速机5b运转，a轴减速机5b输出端的a轴驱动齿轮驱动a轴大齿轮5c及a轴传动轴5e转动，a轴传动轴5e带动a轴小齿轮5d同步转动，a轴小齿轮5d驱动a轴扇形齿轮5f转动，a轴扇形齿轮5f带动a轴摇板5g绕上方的a铰接轴转动，实现刷体在前后方向角度的调整，以便在刷体上植出前后方向呈弧形的刷毛。43.如图8所示，b轴摇摆机构6包括b轴机架1，b轴机架1包括沿左右方向延伸的b轴横梁6k及连接在b轴横梁6k两端的b轴墙板6j，沿b轴横梁6k的长度方向设有多个刷体夹具6h，每个刷体夹具6h分别安装在夹具底座6g上，夹具底座6g的前后两端分别固定在b轴摇臂6f的顶部，各b轴摇臂6f的上部分别铰接在b轴横梁6k的上部外侧，同侧的各b轴摇臂6f的下部共同铰接在b轴驱动杆6e上，b轴驱动杆6e的中部铰接有b轴连杆6d，b轴连杆6d的驱动端铰接在b轴大带轮6c的圆周上，b轴大带轮6c与b轴小带轮6a通过b轴同步带6b传动连接，b轴小带轮6a固定在b轴伺服电机的输出端，b轴伺服电机固定在b轴横梁6k的底部。44.b轴摇摆机构6动作时，b轴伺服电机通过b轴小带轮6a及b轴同步带6b驱动b轴大带轮6c转动，b轴大带轮6c带动b轴连杆6d的一端作圆周运动，b轴连杆6d的另一端带动b轴驱动杆6e作左右往复运动，b轴驱动杆6e带动各b轴摇臂6f的下端左右摇摆，使固定在刷体夹具6h上的刷板左右摇摆，以便在刷体上植出左右方向呈弧形的刷毛。45.如图5所示，后侧机架1上铰接有支撑z轴重量的配重气缸2j，配重气缸2j的活塞杆下端铰接在z轴竖板2e的下端。46.z轴升降机构2工作时，z轴伺服电机2a驱动z轴减速机2b运转，z轴减速机2b输出端的z轴小齿轮2c驱动z轴扇形齿轮2d转动，z轴扇形齿轮2d通过z轴竖板2e带动z轴摆臂2f的后端作升降运动，z轴摆臂2f的前端带动联动轴一3g转动，联动轴一3g上的两根下连杆2g带动左右两侧y轴墙板4h上下浮动。联动轴一3g与联动轴二3h轴线之间的连线、上连杆2h、下连杆2g及y轴墙板4h构成平行四边形，上连杆2h连在y轴墙板4h的上部从动摆动。由于y轴墙板4h绕联动轴一3g的轴线摆动时，刷体夹具6h不仅z轴方向的高度会发生升降，在前后y方向的位置也会发生较小的变化；由于y轴摇摆机构4安装在两y轴墙板4h之间，a轴摇摆机构5安装在y轴摇摆机构4上，y轴摇摆机构4在前后方向摇摆时，刷体夹具6h不仅会改变在前后方向的位置，也会在高度方向产生较小的变化，同时还会带来a轴摇摆机构5的位置变化。因此本工作台在z轴、y轴和a轴方向必须联动才能准确调整刷孔在z轴、y轴和a轴方向的坐标，以便准确与钻头及植毛嘴配合。依靠控制系统的精确计算，通过联动实现各轴坐标的同步调整，使驱动机构更加紧凑，便于工作台尺寸做小，减轻重量。47.y轴墙板4h承载其上的y轴摇摆机构4、a轴摇摆机构5及b轴摇摆机构6升降，使刷孔与植毛嘴保持合适的距离，升降过程中，配重气缸2j支撑z轴浮动机构的重量。48.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。