高速双色牙刷植毛机机械结构设计

I 中文摘要

高速双色牙刷植毛机是提高效率，进行生产牙刷加工的先进设备。大大提高了生产效率，生产质量，生产品种。工效比原来的人工操作提高了6~ 7 倍, 日完成量达15000~

20000支牙刷, 极大地满足了市场的需求,

取得了较好的经济效益。本课题的目的就是为了使每个流程之间联系起来，提高机械化程度，减少人工的参与，既能够减少成本又能够提高生产效率。

综合了以上考虑之后，我将本次设计的题目定为高速双色牙刷植毛机机械结构设计，设计中主要使用了CAD、Solidworks等工程制图软件进行绘图和结构分析。并对一些重要的部件进行必要的计算和校核。

关键词：植毛机，设计，结构分析

ABSTRACT

High-speed color toothbrush tufting machine is improve efficiency and advanced

processing equipment of toothbrushes.Greatly improved production efficiency,production

quality, production varieties. Efficiency than the original manual operations increased by 6

to 7 times，completion 15000 amounted to 20000 Toothbrush in every day，great to meet the

needs of the market.and achieved good economic.The purpose of this project is to make the

link between each process, and enhance the degree of mechanization to reduce labor

participation, both to reduce costs and to improve the efficiency of a production.

After considering a combination of the above,I will be the topic of this design is the

high-speed color toothbrush tufting machine mechanical structure design.Design of the main

uses CAD, Solidworks and other engineering drawing software for drawing and structural

analysis. And some important components necessary calculations and verification.

Key words: toothbrush-hair planting;Design;Structural Analysis

III 目录

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ........................................................................................................................................ 1

1.1 课题背景和研究意义 ........................................................................................................... 1

1.2 近代牙刷的发展历程 ........................................................................................................... 2

1.3 国内外植毛机的发展现状 .................................................................................................. 2

1.4 本课题的立题依据 ................................................................................................................ 3

1.5 本课题研究的内容 ................................................................................................................ 4

第二章植毛机的工作原理 ........................................................................................................ 5

第三章植毛机总体方案选择 ................................................................................................ 7

3.1植毛机的技术进展 ................................................................................................................. 7

3.2植毛机的结构 .......................................................................................................................... 9

第四章植毛机的总体结构及组成部分结构 .............................................................. 11

4.1 植毛机的布局 ....................................................................................................................... 11

4.2 刷柄自动装夹设计 .............................................................................................................. 12

4.3 刷柄自动运行机构设计 ..................................................................................................... 13

4.4 自动分丝机构设计 .............................................................................................................. 14

4.5 自动送铝片、及自动切断机构设计 .............................................................................. 16

4.6自动钩丝机构的设计 .......................................................................................................... 17

4.7 本章小结 ................................................................................................................................ 17

第五章植毛机零件的设计计算 ......................................................................................... 18

5.1系统的运动分析.................................................................................................................... 18

5.2主轴箱电机的选择 ............................................................................................................... 19

5.3皮带的选择 ............................................................................................................................. 21

5.4主轴的设计计算.................................................................................................................... 23 IV 5.5送丝嘴运动分析计算 .......................................................................................................... 28

5.6 送铝片运动分析计算 ......................................................................................................... 30

5.7 铝片切断运动分析计算 ..................................................................................................... 32

5.8 送丝凸轮的设计计算 ......................................................................................................... 35

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一种固定携带两用的刷牙产品清洁器的设计

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一种固定携带两用的刷牙产品清洁器的设计

作者：罗律芬凡欣万方王彩彩陶上边琨杰

来源：《科技视界》2017年第03期

【摘要】紫外线的蒸汽技术是最有效杀死细菌的方法，且没有任何有害化学物质。牙齿清洁产品极易滋生病菌，无论是“移动使用”或 “固定使用”，都会对健康造成伤害。本文论述的是一款既可固定使用又顾及“移动”的两用蒸汽消毒器。

【关键词】蒸汽技术；消毒；干燥；牙刷牙杯；两用

0 引言

生活水平的提高，人们越来越重视家人及自己的健康与安全。俗话说：“病从口入”，越来越多的人意识到做好口腔护理重要性，开始对牙刷等口腔清洁产品进行消毒杀菌。作为清洁牙齿的用具，牙刷、牙杯受到来自口腔内外多种病菌的污染，并长期处于潮湿阴暗的环境，极易滋生各种病菌，对我们的健康造成伤害。所以每天应该进行表面消毒，并提供干燥的环境储存，来保障身体健康。但是纵观市场上的各类牙刷消毒产品，均不能为用户提供真正有效的保护。为此，本文设计了一款更为全面的守护人们健康的牙刷牙杯清洁器，以此使人们的健康得到更好地保障。

1 现状分析

越来越多的民众开始重视口腔健康，非常多的家庭也开始关注牙齿清洁产品自身的清洁，购买各类相关产品。但是，市场上现有产品却往往不能达到需求，如各类牙刷消毒器，仅仅注意到牙刷头部的清洁卫生，完全忽略了牙杯同样是细菌滋生的场所，口腔仍然暴露在细菌中；多功能牙刷卫生套装，考虑范围比较广，包括漱口杯，洗面奶等刷牙行为周边相关的产品的存放，各类置物格成为卫生死角，产品本身的卫生变得难以保证，必然造成更多健康隐患；另外，还有牙刷整体蒸汽消毒的清洁产品，往往体积大，不便于携带，也不考虑到牙刷短时间的“移动”卫生。

2 微观清洁器的简介

针对以上各类牙刷微观清洁器存在的不足，本文设计了一款更全面的牙刷牙杯消毒产品，本着使用方便、考虑更全面的原则，该蒸汽消毒器主要结构如图1所示：

电动牙刷工作原理揭秘

在现代快节奏的生活中，电动牙刷已经成为许多人日常口腔护理的得力助手。它以其高效、便捷和出色的清洁效果，逐渐取代了传统手动牙刷在人们心中的地位。但你是否真正了解电动牙刷是如何工作的呢？接下来，让我们一起揭开电动牙刷的神秘面纱，深入探究其工作原理。

电动牙刷的核心部件主要包括电机、电池、刷头、传动轴和控制电路等。当我们按下电源开关，电动牙刷便开始了它的清洁之旅。

首先，电机是电动牙刷的动力源泉。常见的电机类型有旋转电机和振动电机。旋转电机通过带动刷头做圆周运动来清洁牙齿，这种方式类似于传统的手动旋转刷牙动作，但速度和力度更加均匀和有力。而振动电机则使刷头产生高频的垂直或水平振动，能够更有效地去除牙菌斑和食物残渣。

电池为电动牙刷提供能量支持。目前市面上的电动牙刷大多使用锂电池，具有充电方便、续航能力强等优点。当电池中的电能通过控制电路传输到电机时，电机开始运转。

传动轴则负责将电机产生的动力传递到刷头。它的设计和材质会影响动力传递的效率和稳定性，从而直接影响刷牙的效果。

控制电路就像是电动牙刷的“大脑”，它可以调节电机的转速、振动频率和工作模式。比如，有些电动牙刷具有清洁、美白、按摩等多种模式，用户可以根据自己的需求进行选择。控制电路还能实现定时提醒功能，确保用户刷牙达到足够的时间，以保证良好的清洁效果。

接下来，我们再看看刷头部分。刷头的形状、刷毛的材质和排列方式都对清洁效果有着重要影响。刷头的形状通常有圆形、方形和椭圆形等，以适应不同人的口腔结构和刷牙习惯。刷毛一般采用尼龙材质，具有一定的弹性和耐磨性。刷毛的排列有的密集，有的稀疏，有的还采用了长短不一的设计，这些都是为了能够更好地清洁牙齿的不同部位。

在电动牙刷工作时，刷毛与牙齿和牙龈表面接触，通过快速的旋转或振动，产生机械摩擦力，从而去除牙齿表面的污垢和牙菌斑。同时，牙膏中的摩擦剂也会在这个过程中发挥作用，增强清洁效果。

牙刷机器人制作教程

季天冬收集，请勿盗取！

记得小时候，每次上实验课就特别头疼，以为老师总让我们自己动手做小玩意，最夸张的是有让我们设计一款机器人，而且还要会走路！好多次我研究机器人制作教程，滴水未进，夜不成眠，仍是一头雾水。

今天刷牙，灵光突现，还是什么都没想出来。。不过Evil Mad 科学实验室就帮大家想出一个N招，用牙刷做出能快速走路的机器人，动作灵敏，小巧可爱。我把教程和大家共享下，感兴趣的自己做了一个，等待你说成功！

我们要做的这个机器人叫BristleBot，是一个非常简单而小巧的东东，原料也非常简单，只要准备一个牙刷，电池和寻呼机的震动发动机，制作原理相当有意思。

1、首先，要先准备好原料，斜面毛鬃的牙刷，寻呼机上的震动发动机。这里需要强调一点的是，毛刷一定要选择有倾斜度的，这样能帮我们达到理想的效果。

2、牙刷选好后，用剪刀把手柄剪掉，只留下牙刷的毛头就可以了。它就是机器人的支架，也就是机器人的坐台。

3、一步，我们需要准备震动寻呼机的发动机，或者其他小型的发动机也可以，如果你找到更小的发动机就要想办法增加一点重量，通常来说寻呼机上的最合适，电压一般为1-9 V。当然，可以去易趣上买一个。你还要找一个提供能量的电源，锂纽扣电池或者手表电池就可以，它们大约为1.5 V 或者 3 V。然后用铜导线把电池和发动机的终端连接起来。测试下是否连接正常。

4、然后把双面胶粘在牙刷头上。

5、虽然帖双面胶固定发动机很简单，也很重要。你必须找个合适的位置固定发动机，因为发动机在刷头上的位置决定它运动时的方向，还有动作等，当然，不能搞的头重脚轻，让机器人在行走时摔跟头。

6、最后一步就是安装电源，测试机器人能否启动。选择不同的纽扣电池对机器人的运动方向影响最大，因为电池决定发动机的震动频率，从而使毛刷在地面上如何旋转。

测试通电正常后，机器人就做好了。一般做好的机器人在桌面上不会沿直线行走，适当时候转弯，貌似一个有头脑和方向感的小家伙。

牙刷消毒杀菌器设计

牙刷消毒杀菌器是一种新型的消毒杀菌设备，它可以有效地消毒牙刷，杀死细菌，防止细菌在牙刷上繁殖，保护口腔健康。

牙刷消毒杀菌器的设计原理是利用紫外线来杀死细菌，紫外线可以穿透细菌的外壳，使细菌的DNA受到破坏，从而杀死细菌。牙刷消毒杀菌器的设计结构主要由紫外线灯、控制器、电源等组成，紫外线灯可以发出紫外线，控制器可以控制紫外线灯的开关，电源可以为紫外线灯提供电源。

牙刷消毒杀菌器的使用方法很简单，只需将牙刷放入牙刷消毒杀菌器中，按下开关，紫外线灯就会发出紫外线，紫外线穿透牙刷，杀死细菌，消毒杀菌完成后，可以安全地使用牙刷。

牙刷消毒杀菌器的优点是安全、有效、便捷，它可以有效地消毒牙刷，杀死细菌，防止细菌在牙刷上繁殖，保护口腔健康，使用方便，只需按下开关，紫外线灯就会发出紫外线，消毒杀菌完成后，可以安全地使用牙刷。

牙刷消毒杀菌器是一种新型的消毒杀菌设备，它可以有效地消毒牙刷，杀死细菌，防止细菌在牙刷上繁殖，保护口腔健康，使用方便，安全有效，是一种非常实用的消毒杀菌设备。

u型牙刷工作原理

U型牙刷是一种现代化的牙刷设计，它的工作原理是通过特殊的U形设计和高频振动来清洁牙齿和牙龈。相较于传统的手动牙刷，U型牙刷具有更高效、更便捷的洁牙效果，成为现代人日常口腔清洁的重要工具。

U型牙刷的工作原理主要包括三个方面：设计结构、高频振动和清洁方式。

U型牙刷的设计结构非常独特，它采用了U形弯曲的刷头设计，可以完全契合口腔弧度。这样一来，当我们使用U型牙刷时，不需要像传统牙刷那样进行刷头的来回移动，只需将U型牙刷放入口腔中，它便能覆盖到所有的牙齿表面。这种设计能够大大节省我们刷牙的时间，并且能够更全面地清洁到牙齿的各个角落。

U型牙刷具有高频振动的功能。U型牙刷内置了一个微型电机，通过电机的高速振动，牙刷刷毛会以高频率上下震动。这种高频振动可以产生一种微弱的水流动感，使得牙齿表面的牙菌斑和食物残渣被有效地冲刷掉。同时，高频振动还能刺激牙龈，促进牙龈血液循环，减轻炎症，改善口腔健康。

U型牙刷的清洁方式也与传统牙刷有所不同。传统牙刷需要我们进行机械性的摩擦刷洗，而U型牙刷则是通过高频振动和水流动感来实现牙齿的清洁。当我们使用U型牙刷时，只需将刷头放入口中，开启电源，它便会自动进行清洁工作。同时，U型牙刷还配备了水流冲洗功能，可以将水流喷洒到牙齿表面，进一步帮助清洁牙齿。这种清洁方式既方便又高效，能够更好地保护牙齿健康。

U型牙刷的工作原理是通过特殊的U形设计和高频振动来清洁牙齿和牙龈。它的设计结构能够契合口腔弧度，高频振动可以有效冲刷掉牙菌斑和食物残渣，而独特的清洁方式则让我们更加方便地进行口腔清洁。相信在未来的日子里，U型牙刷将会成为口腔清洁领域的主流产品，给我们带来更加健康美好的笑容。

数控牙刷植毛机工作台设计

崔　强　

（安徽机电职业技术学院　安徽　芜湖　２４１０００）　

摘　要：设计是在数控牙刷植毛机工作原理之上设计一台简单的、经济型的工作台。该工作台经伺服　

电机控制进行Ｘ轴、Ｙ轴方向快速位移，其运动精度高，能提高植毛速度，可用于各种牙刷板的植毛。设计　

任务完全围绕数控牙刷植毛机工作原理展开．设计充分体现了数控牙刷植毛机机械设备部分与电气设备　

部分的紧密联系　

关键词：数控；牙刷植毛机；工作台设计　

中图分类号：ＴＰ３９１　文献标识码：Ａ　

数控牙刷植毛机是以单片机及　

ＰＬＣ为整个系统的控制核心，驱动Ｘ、Ｙ　

两轴做插补运动的数控机床系统。整套　

系统中包含电源变压器、单片机系统、　

ＰＬＣ、触摸显示屏、步进电机及其驱动　

器、高精度Ｘ，Ｙ方向运动工作台、控制　

软件等。集计算机技术、电子技术、自动　

控制、传感测量、机械制造、网络通信技　

术于一体．是典型的机电一体化产品　

其功能是把牙刷毛植入牙刷孔．加工过　

程主要完成牙刷坯料拾取、植毛头定　

位、工作台Ｘ，Ｙ方向孔位定圆心、分色　

植毛等一系列动作　

现有的数控牙刷植毛机工作台通　

过在转台固定架上设置转台壳．转台壳　

中设有两端伸出转台壳的转台轴．转台　

轴一端与一转台电机传动连接．转台轴　

另一端经活动杆连接刷柄夹．活动杆可　

经辅助气缸驱动的拨叉驱动．经刷柄夹　

松开或夹紧牙刷板．转台固定架与Ｘ轴　

滑块相固定．Ｘ轴滑块可经Ｘ轴丝杆驱　

动：Ｘ轴支承座固定在Ｙ轴滑块上．Ｙ　

轴滑块可经Ｙ轴丝杆驱动。该类工作台　

的不足之处主要在于．运动精度不易保　

证．从而影响植毛精度；，植毛速度不　

高．生产率较低：装配调整比较麻烦，不　

利于检修　

１总体结构设计　

１．１伺服系统的选用　

为了简化结构，降低成本，采用步　

进电机开环伺服系统。　

收稿日期：２０１２－０６—１３　

１８２　科技创业月刊２０１２年第９期　１．２导轨副的选用　

由于工作台的运动载荷不大．因此　

采用有预加载荷的双Ｖ形滚珠导轨　采　

牙刷植毛设备控制器的研制毕业论文

.WORD版本. 牙刷植毛设备控制器的研制毕业论文

1 绪论………………………………………………………………….…………….1

1.1 课题研究的背景及意义……………………………………………………1

1.1.1 牙刷植毛控制器设计的背景…………………………………………1

1.1.2 牙刷机设计的意义……………………………………………………2

1.2 牙刷植毛机的研究容……………………………………………………3

2 系统设计………………………………………………………………….………5

2.1 总体设计方案………………………………………………………………5

2.2 牙刷植毛控制器的设计方案………………………………………………6

3 系统设计………………………………………………………………….………8

3.1 系统功能设计………………………………………………………………8

3.1.1 植毛机构………………………………………………………………8

3.1.2 高精度X、Y运动平台………………………………………………8

.WORD版本. 3.1.3 单片机控制系统………………………………………………………8

3.2 系统结构设计………………………………………………………………8

3.3 硬件系统………………………………………………………………….…8

3.3.1 CPU模块……………………………………………………………10

3.3.2 通讯模块……………………………………………………………12

3.3.3 传动驱动模块………………………………………………………15

3.3.4 电气工作模块设计…………………………………………………19

3.4 软件系统………………………………………………………………….19

通用数控系统在牙刷植毛机械应用

一分钟1000次的误差小于0.005mm的高速定位，完全独立的动作机构的动作一直和协调性，高效高智能的设备，通用CNC控制系统在牙刷植毛机上的成功应用被业内人士称之为骄傲。

1 引言

牙刷植毛机械大致分为3种：一种是由单片机系统开发的驱动步进电机的低速智能植毛机（智能化程度高，但是速度较低最大240孔/分），一种是高速的凸轮植毛机，但是更换品种必须按照事先设计好的轨迹制作凸轮盘和换支换色盘共3种（加工周期长，工艺复杂，并且只能是固定品种和花色），第三种机型就是由德国或台湾自行研发的专用智能高速植毛机系统（专用性强，设备和备件价格昂贵）。

2 系统设计的关键问题

2.1 通用CNC系统构型确定

由于我公司经过对高速凸轮机械的研发，对设备和动作原理的熟悉程度再结合公司自身自动化控制技术水平，我们确认使用通用CNC系统配合高性能的伺服驱动设备，可以达到智能化高速植毛机的控制要求，加上通用型数控系统的稳定性和可靠性抗干扰性，完全能够满足工艺要求。在构型确定之前我们详细罗列了高速植毛机对系统的技术要求：

（1）2轴半1分钟1000次的高速高精度定位要求，每次定位动作包括加速和减速时间在内不超过48MS；定位精度误差要小于0.005MM；

（2）定位动作过程中多达4种输出信号的判断无延时输出

（3）逻辑快速停车，主轴变频电机故障时从1000RPM停车最多不超过2转，比机械抱闸速度要快一倍

（4）检测元件的快速响应性（>5000HZ）

（5）系统的可靠性稳定性和操作通用性

2.2 技术难点的对策

（1）高速高精度定位要求：我们选用了高速（2US响应速度）和高达7位数控制精度的台湾HUST CNC和几乎全球最快的通用DELTA ASD系列伺服驱动设备，经过测试我们确认在电机空载的情况下，电机从-3000RPM到+3000RPM不到10MS，其1/10000的分辨精度也可以达到定位精度的要求，所以我们在设备生产上也采用了高精度和高稳定性的机械传动设备，我们首先在理论数据分析上能够达到控制要求。