3.3 送线和捻线过程

　　数控蜡刷机的送线和捻线过程是为植线准备必要的条件。首先，我们选择一种工业适合的棉线，不同的蜡刷可以采用不同的棉线植线，但是为了能无误差的实现植线，经过实验测试，配合蜡刷板的孔径我们将棉线控制在43股左右。棉线在捻线电机的牵引之下进入工作台，同时在捻线圈中将棉线捻紧，测试表明，43股的棉线经捻线之后直径为4mm，在蜡刷板孔径这内，能确保植线顺利完成。

　　3.4 拉线和夹线过程

　　棉线经捻线电机之后，由单片机控制端发出信号，控制剪刀上下电磁阀和冲压气缸电磁阀开启，使得剪刀上下气缸和冲压气缸提起，剪刀和冲针收缩;同时控制拉线前后电磁阀开启，拉线气缸前伸至捻线电机，然后拉线气缸后作用将棉线从捻线出口水平拉出至蜡刷板上方。此时拉线过程完成，控制系统向夹线电磁阀发出信号，控制夹线气缸工作，将棉线夹紧拉直。

　　3.5 植线过程

　　经过以上步骤之后，为植线准备了充分的条件：棉线夹紧拉直、送丝电机工作已经将铜丝送至当前植线孔正上方。此时单片机控制端向冲头定位电磁阀发出信号，控制冲头定位气缸将冲针定位在当前蜡刷孔上，当定位完成，冲压电磁阀开启，控制冲压气缸将冲针冲入当前植线孔，植线深度6mm，由于在冲针工作之前已经把棉线和铜丝置于当前植线孔上方，因此当冲针冲入当前植线孔的同时把棉线和铜丝一并冲入植线孔，完成植线。

　　3.6 剪线过程

　　植线过程中，剪刀上下电磁阀始终开启，将剪刀上下气缸提起，剪刀电磁阀闭合，剪刀气缸一直不工作。当植线完成，单片机控制端停止对剪刀上下电磁阀的控制，剪刀上下气缸恢复初态，此时剪刀电磁阀工作，控制剪刀气缸将棉线剪断。至此，一个完整的植线过程结束。

　　4 数控蜡刷机软件控制系统设计

　　数控蜡刷机控制板采用高速单片机为控制核心，负责整个系统的协调运作。按钮部分和电磁阀部分是分开的，按钮部分是负责机床的电源开关、报警开关、急停开关、手动/自动、激光等各部位开关的状态并做出相应的处理，同时将机床的各部分信息反馈给单片机，电磁阀部分主要是捻线电机的正反转、送丝电机、故障报警、激光、基板定位等各部位电磁阀。通过各部分的协调，共同完成数控蜡刷机运作。控制系统的流程图如图5 所示：

　　图 5 控制系统的流程图

　　按钮与单片机之间的数据传送采用RS232串行传送。单片机接口P3.7~P3.0和P1.7~P1.0与各按钮相连，P2.2~P2.0与电机相连，P1.6~P1.0与电磁阀相连，由软件控制产生收发时序。当任一按钮按下时，单片机通过扫描接口识别是那个按钮按下。

　　5 结论

　　本文主要侧重于数控蜡刷机的机械设计，具体介绍了各个机械模块的工作流程，根据数控蜡刷机的设计原理以及工作原理，经机械加工、装机并改良，如图5所示为数控蜡刷机实物图。

　　图5 数控蜡刷机实物图

　　经实践证明数控蜡刷机定位精度高，误差小，生产效率高。经厂家反馈，数控蜡刷机平均3孔/秒，相对传统的手工制作效率提高近100倍，而且数控蜡刷机运行稳定，工作可靠，产品质量好。

　　参考文献：

　　[1] 何瑞忠.用微电脑改造植毛机.襄樊大学学报.1989.

　　[2] 李　勇, 李伟光.小型牙刷植毛机数控系统的模块化设计.机床与液压.2004.

　　[3] 肖金球.单片机原理与接口技术——高等学校单片机教材[M] .清华大学出版社.

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