自动化牙刷植毛应用方案
一、应用背景
当今，人们的生活水平不断提高，人们对清洁工具也有了更高的需求。目前，全球牙刷年需求量已经超过90亿支，并以每年10%的速度递增。中国人口众多，牙刷做为现代生活必需品需求相当的大。牙刷虽小却是一个消费巨大市场成熟的大商品，并且伴随着生活质量的提高，对于牙刷的质量同样提高，优质的保健牙刷设备的生产效率以及生产质量需求促进了高速牙刷植毛机的设备开发。高速牙刷植毛机可实现多轴、多工位、多工序的全自动加工流程。
目前大部分植毛机厂商采用的是步进电机系统，由于步进电机转速低、步进角距大使得植毛速度慢，并且精度较差，这就直接影响了厂商的生产效率和生产品质，而且步进电机系统容易产生丢步，发生错误时也不能及时纠正，从而造成材料的损失。交流伺服系统作为高转速和高细分精度的运动控制系统，在此有着无与伦比的优势，但是交流伺服价格较贵，不利于降低成本。
公司凭借多年运动控制行业的专业背景，研发出ED系列混合伺服系统，有效地平衡了步进、伺服在速度、精度、价格三方面的矛盾，具有很高的性价比。该系统的混合伺服电机在恒转矩输出下转速能达到2000RPM，编码器线数2500PPR，驱动器内部采用4倍频技术对控制脉冲4细分后可使电机每圈分辨率达 10000PPR。
二、电气结构及工艺流程
高速牙刷植毛机传动结构由主驱动轴和四个步进/伺服驱动轴系统组成。四个步进/伺服轴分别为水平X轴，垂直Y轴，换毛Z轴与旋转A轴。
◆XY两轴--------坐标决定牙刷孔的位置；
◆A轴--------更换至下一个牙刷；
◆Z轴--------更换牙刷毛色；
当主轴电机（变频器控制）运转，四个电控步进/伺服轴随之运转，主轴停则其余四轴随动停止。主轴的转速决定植毛的速度，四个步进/伺服轴响应要求协调驱动，否则会出现脱毛或者毛不齐的现象。
动作过程：
夹子从Y轴方向上将牙刷把柄夹住→夹子做90度定位到Z轴方向→平台带动夹子做X，Y轴运动使刷毛可以被打到牙刷头的毛孔中→植毛完成，夹子向下旋转90度→夹子松开，一支牙刷加工完成。
