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　　1、該現場/行業介紹

　　毛刷是日常生活中離不開的工具，也是工業生產中的常用的配件，毛刷產業具有非常廣闊的市常前景，因此制刷企業都在提高生產能力，在提升生產效率方面下足功夫，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最基本的生產機器，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/植毛機根據不同的劃分標準，可分為不同種類。

　　按軸數來分，可分為兩軸、三軸和四軸以上;根據功能來區分，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/植毛機控制系統要求

　　現在的植毛/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;支持U盤功能，能夠輕松快捷地實現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。

　　植毛機系統一般采用教導與編輯兩種加工數據操作模式;擁有直觀的加工狀況顯示系統，用戶可快速知道加工進程并隨時進行調整;具備添加、修改、插入、刪除等加工數據編輯功能，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生要求的數據。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據，具有平移功能，可準確無誤地將產品的植毛鉆孔進行整體平移加工，不用再手動修改數據，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需要進行交叉配置。

　　系統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設置;加工過程中自動檢測并報警功能，使用戶可快速地發現并解決問題，防止各種意外發生如：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 設備結構圖

　　3、設備主要結構介紹

　　(1)植毛機的機械系統主要分為：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。

　　機頭主要通過連桿、凸輪結構實現以上動作。機頭根據植毛方式分為：銅片(鐵片)類機頭和馬釘類機頭兩種，銅片機頭主要是用規定長度的銅片將刷絲壓入孔內，銅片鑲入孔的兩壁，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，通過鐵絲的變形膨脹達到鎖緊效果。

　　機頭根據植毛長度分為：26H、36H、75H、150H四種大小機頭;

　　根據植毛顏色分為：單色、雙色機頭;

　　根據植毛速度可以分為：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：是用于安裝加工產品的設置，根據不同的產品工藝，設計不同的夾具。

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

　　實際設備整體結構如圖1所示，分為2個旋轉軸，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，然后帶動凸輪機構運轉，使植毛與送毛機構間歇運動(植毛機頭垂直運動，植毛速度通過調節主軸電機速度實現，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、伺服驅動器介紹

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

　　該伺服驅動器的電流環刷新頻率達到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。產品自帶的自整定算法能夠輕松應對不同的現場應用，即插即用，做到真正的智慧驅動，讓客戶忘記驅動的存在，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境，保證系統在不同環境下都能高效穩定的運行。

圖 2 系統配置圖

圖 3 1 秒 10.5 次波形圖

　　5、應用方案介紹(重點：產品配置)

　　該系統現場使用2個Ω6s-APR旋轉伺服驅動2個750W電機，整體系統通過控制器+伺服的脈沖輸入接口進行位置控制(系統結構如圖2所示)。

　　6、方案總結(重點：產品價值)

　　①Ω6-AP系列驅動在前期調整的過程中，通過自適應的算法，能夠讓驅動在運動過程中動態的進行參數的調節，讓客戶在使用過程中不知不覺的完成性能的優化，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生的機械共振情況。

　　②Ω6-AP系列驅動速度環響應頻率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)。