专利名称：纤维丝夹持器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维丝夹持器。
口腔刷例如牙刷通常包括一个手柄、一个头部以及多个从头部延伸出来的毛簇。
口腔刷的毛通常由纤维丝制成。在一些口腔刷制造工艺中，提供的纤维丝为具有圆形横截面的丝束，其长度为数厘米至数米，其周边围有一根带子。带子将纤维丝扎在一起。
丝束在装到口腔刷上之前，截成数厘米长。然后带子被去除，纤维丝被送入一个库房用于进一步的加工。一旦带子被去除，这些短纤维丝很难被操作。
一方面，本发明涉及一种夹持器，这种夹持器包括(1)一个第一构件，该第一构件包括阳元件，(2)一个第二构件，该第二构件包括阴元件，阴元件的尺寸确定成接纳阳元件。第一构件和第二构件可以从开启位置移动到闭合位置；当所述构件处于闭合位置时，阳元件与阴元件相接合。当所述构件处于闭合位置时，各个阳元件和各个阴元件可以使刷毛彼此保持固定关系。在一个实施例中，阴元件或阳元件受弹簧作用。在另一个实施例中，夹持器还包括一个弹簧，该弹簧从第一构件或第二构件之一延伸至阴元件或阳元件之一。在一个实施例中，弹簧沿阳元件的方向对阴元件施加作用力。在另一个实施例中，夹持器还包括一个使阴元件或阳元件之一向阴元件或阳元件之另一个进行偏移的构件。
在一些实施例中，阴元件可以从第二构件卸下。在其它一些实施例中，阳元件可以从第一构件卸下。在一些实施例中，阳元件可以从第一构件卸下，并且阴元件可以从第二构件卸下。
在某些实施例中，夹持器还包括一个与夹持器连接的输送件。在一个实施例中，输送件可以使夹持器从一个第一位置移动到一个第二位置。在某些实施例中，输送件可以使夹持器转动。在另一个实施例中，阴元件包括一个入口，这个入口由一个第一侧壁、一个第二侧壁和一个基座加以限定，基座布置在第一侧壁和第二侧壁之间。在一个实施例中，第一侧壁包括一个锥形表面。在其它实施例中，第二侧壁包括一个锥形表面。
在另一个实施例中，阳元件包括一个指杆。在一个实施例中，阳元件包括一个指杆、一个从指杆延伸的第一导向件以及一个从指杆延伸的第二导向件。
在某些实施例中，夹持器是自动控制的。在其它实施例中，阳元件和阴元件可以使具有两个未融合端部的毛簇彼此保持固定关系。在另一个实施例中，阳元件和阴元件可以使毛簇在毛簇具有一个融合端部的部位彼此保持固定关系。
另一方面，本发明涉及一种使用上述自动控制夹持器输送毛簇的方法。这种方法包括(1)将夹持器的构件闭合，使得毛簇在夹持器的阳元件和阴元件之间彼此保持固定关系；(2)移动夹持器。在一个实施例中，这种方法还包括松开毛簇。在一些实施例中，松开毛簇的步骤包括将各束毛簇置于一个物件例如承载梁或模制插入件上的孔中。在其它实施例中，移动夹持器的步骤包括使夹持器从一个第一位置移动到一个第二位置。
本发明还涉及一种夹持刷毛的夹持器，这种夹持器包括一个第一构件、一个第二构件以及具有两个未融合端部的毛簇。夹持器使毛簇在第一构件和第二构件之间彼此保持固定关系。在一个实施例中，第一构件包括一个阳元件。在其它实施例中，第二构件包括一个阴元件。
在另一个方面，本发明涉及一种对具有两个未融合端部的毛簇进行输送的方法。这种方法包括夹持具有两个未融合端部的毛簇，使得这些毛簇彼此保持固定关系，并且移动这些毛簇。
在其它方面，本发明涉及一种刷毛加工系统，这种加工系统包括(1)一个包括多个毛簇的工作台，以及(2)一个用于夹持毛簇的自动控制夹持器，该夹持器包括(a)一个第一构件，该第一构件包括阳元件，以及(b)一个第二构件，该第二构件包括阴元件，阴元件的尺寸确定成接纳阳元件，第一构件和第二构件可以从开启位置移动到闭合位置，当构件处于闭合位置时，阳元件与阴元件相接合。当构件处于闭合位置时，各个阳元件和各个阴元件可以使毛簇彼此保持固定关系。
在一个实施例中，刷毛加工系统还包括一个融合装置，该装置包括一个热源，融合装置可以在这里使刷毛的端部融合，以形成融合的毛簇。
在另一方面，本发明涉及一种加工未融合毛簇的方法。该方法包括(1)使具有两个未融合端部的毛簇夹持在一个自动控制夹持器的一个第一构件和一个第二构件之间，(2)输送彼此处于固定关系的未融合毛簇，(3)松开未融合毛簇。在一个实施例中，这种方法还包括对毛簇的端部之一进行融合。
夹持器可以同时用于夹持和输送毛簇。夹持器也可以同时使毛簇成形。
构成夹持件的阳元件和阴元件可以从夹持器上卸下来。如果一个阳元件或一个阴元件受到损坏需要更换，那么，因为各个元件可以拆卸用新的元件进行更换，所以整个夹持器仍然有用。此外，夹持器可以包括任意数量的夹持件(即阳元件和阴元件对)，因此，可以使夹持器的结构确定成同时夹持所需数量的毛簇。夹持器可以根据需要加以变化而包括任意数量的夹持件和任意类型的夹持件(例如确定各种各样毛簇形状的夹持件以及在一个单个夹持器上确定一个以上毛簇形状的夹持件)。
阳元件或阴元件之一也可以是受弹簧加载的，从而使之向另一个元件进行偏移。这种偏移使夹持器具有同时夹持多束包括多个刷毛的毛簇的变化。这些变化例如包括影响到毛簇横截面尺寸的变化例如毛簇中刷毛数量的变化或者毛簇中刷毛直径的变化。
夹持器可以用于从加工刷毛的工作台和向这个工作台输送毛簇，所述加工例如包括端面修整、融合、截短和成束。
通过对非限制性实施例的描述和权利要求书，本发明将得到更好地理解。
附图如下
图1是夹持器夹持的毛簇的俯视立体图。
图2是去除毛簇的图1所示夹持器的俯视图。
图3是处于开启位置的图2所示夹持器的俯视图。
图4是图1所示夹持器的阴元件和阳元件的放大图。
图5是图1所示夹持器的阳元件和阴元件相接合的俯视图。
图6和6A是刷毛在一个阳元件和一个阴元件之间分别处于两个位置的俯视图。
图7是一个包括三个夹持器的转位器的俯视图。
图7A是一个拣出杆的俯视图。
图8是本发明第二实施例的夹持器的俯视图。
图9A-C是刷毛在图8所示夹持器的阳元件和阴元件之间处于各个不同位置的放大图。
图10是本发明第三实施例的弹簧加载的夹持器的俯视图。
图11是一个包括图8所示夹持器的融合装置的侧视图。
图12是第二实施例中夹持器的一个阳元件和一个阴元件的俯视立体图。
图13A是一个实施例中夹持器的剖面图，这种夹持器包括一个夹爪，夹爪包括阴元件，这些阴元件包括一个弹簧加载机构。
图13B是图13A所示阴元件的刷毛接纳面的俯视图。
图13C是图13A所示弹簧加载机构的侧视图。
如图1至6所示，夹持器10包括两个夹持件例如夹爪14、16，这两个夹爪布置在一个平面上，可以从一个第一开启位置移动到一个第二闭合位置。处于闭合位置时，夹持器10可以夹持刷毛6的毛簇8，其中，毛簇8包括融合端部、未融合端部或者两者。
夹爪14包括阴元件18，阴元件18包括一个入口20，入口20由侧壁22a、22b和基座24加以限定。侧壁22a、22b最好包括锥形端部23a、23b，将毛簇8的刷毛6导向阴元件18的基座24。阴元件的尺寸确定成与毛簇相适应，最好确定成至少部分地限定毛簇的形状。由阴元件18限定的有用形状的例子包括V形、方形、矩形、圆形、椭圆形和阶梯形。
夹爪16包括从夹爪16的一个表面28进行延伸的阳元件26。阳元件26包括一个指杆30，指杆30的尺寸确定成适合阴元件18。指杆30包括一个刷毛接触端部32，最好包括导向件33a、33b，这些导向件有助于将刷毛6导向阴元件18中。刷毛接触端部32和导向件33a、33b还有助于使毛簇8成形。阳元件26也可以包括一个从指杆30进行延伸的底板35。底板35的尺寸确定成有助于使毛簇8成形。
夹持器10包括一个使夹爪14、16从开启位置向闭合位置移动的构件34。有用的夹持器移动构件的例子包括致动器，例如气动、电动、液压致动器，凸轮以及连杆。随着夹持器10的夹爪14、16进行闭合移动，阳元件26和阴元件18彼此接合，阳元件26进入阴元件18达到预定的距离。随着阳元件26滑进阴元件18的入口20中，阳元件26将刷毛6压紧在阴元件18的基座24上，使刷毛6夹持在阳元件26和阴元件18之间。
刷毛6由阳元件26和阴元件18夹持就位，夹持力足以使刷毛6保持在夹持器10中。夹持器10打开时，夹爪14、16分开，使毛簇8松开，或从夹持器10取下来。
如图8和9所示，夹持器110包括夹持对112，每个夹持对包括一个阴元件118和一个阳元件126，阴元件118与一个第一夹爪114相连接，阳元件126与一个第二夹爪116相连接。夹持对112可以拆卸地同夹爪114、116相连接，可以根据需要连接到夹爪114、116上，或者从夹爪114、116上卸下来。夹持对112最好用一个紧固件连接到夹爪114、116上，例如可以进行螺钉连接、定位销连接、夹紧连接、铆接、焊接或者将这些方法结合起来使用。
如图10所示，阴元件118最好用一个弹簧加载机构120连接到夹爪114上。这种弹簧加载机构例如可以是盘簧、扭转弹簧、气体弹簧例如空气弹簧、以及弹性体弹簧。弹簧加载机构120的弹簧122使阴元件118沿阳元件126的方向进行偏移，当沿着与弹簧120的作用力相反的方向对阴元件118施加足够的作用力时，使阴元件118沿一条线性路线进行移动。当阳元件126和阴元件118接合而夹持比预定尺寸大的毛簇8时，由阳元件126和毛簇8的尺寸所施加的作用力使阴元件118压紧在弹簧122上，使弹簧122压缩。通过移动阴元件118，夹持对112可以根据夹持器110同时夹持的毛簇8的尺寸进行调整。
例如如图10所示，夹持器110上各个夹持对112的每个弹簧加载的阴元件118根据被夹持的毛簇的尺寸调整到各个不同的位置上。较大的毛簇8A使弹簧加载的阴元件118A移动的范围，大于夹持较小毛簇8B的弹簧加载的阴元件118B的移动范围。
如图13A至C所示，阴元件18的基座24下面有一个孔口133。一个弹簧加载机构134定位在阴元件18的基座24下面的孔口133中，阴元件18从夹爪14进行延伸。弹簧加载机构134包括一个弹簧138，弹簧138的一端连接到夹爪14上，另一端与一个确定阴元件18的至少一部分基座24的按钮136相连接。
夹持器10最好与一个输送件36相连接，输送件36可以使夹持器10从一个位置移动到另一个位置。输送件36的结构和程序可以确定成使夹持器10根据需要进行移动，例如进行平移移动、转动移动、振动移动、及其混合移动。输送件例如可以是能使夹持器移动的致动器。合适的致动器的例子包括气动致动器、机械致动器、电动线性致动器、及其混合致动器。
在各种应用和各种工序中，例如分拣和放置刷毛、夹持刷毛而又对刷毛进行其它加工、将刷毛从一个位置输送到另一个位置等等，夹持器是有用处的。
在一种应用中，夹持器从一个工作台分拣刷毛，而在另一个工作台放置刷毛。在每个工作台可以有各种不同的工序，例如包括融合、端面修整、成形、截短、修剪、成束等等。进行这些工序的机械装置例如在美国专利US5927819、US5224763中已有描述。
例如如图7所示，夹持器10与输送件36相连接，输送件36为一种转位器，其结构确定成按分拣和放置的方式进行操作。夹持器10沿预定路线移动，从一个工作台50转位到下一个工作台。夹持器10转位到第一工作台50A，该工作台包括从一个拣出杆52上的孔口54延伸的刷毛6的毛簇8，这时，夹持器10打开，定位成夹持毛簇8，然后闭合使毛簇8夹持在夹爪14、16之间。夹持器10然后通过第一工作台50A，例如夹持器向上移动，或者拣出杆52向下移动。夹持器10然后将毛簇8输送到一个第二工作台50B，例如一个具有盲孔58的承载梁6。然后，夹持器10可以将毛簇8放置在第二工作台50B处或者夹持住毛簇8对毛簇8进行加工。
如图11所示，在另一种应用中，一个融合装置60包括夹持器110和热源130。承载梁132装有毛簇8，毛簇8从承载梁132的盲孔134进行延伸，承载梁132定位成毛簇8在夹持器110的阴元件118和阳元件126之间。夹持器的阳元件126和阴元件118朝刷毛6的毛簇8移动。当阴元件118和阳元件126到达毛簇8与阳元件126相接触的中间位置时，夹持器110暂停。
然后，热源130例如加热的压缩空气对刷毛6的露出端部加热到足以使刷毛6的端部熔融和融合在一起的一段时间。当阳元件126和阴元件118处于中间位置时，位于两个元件118、126之间的刷毛6彼此分开，使热顺着刷毛6的长度向下传导，增大刷毛6的导热范围，增加沿刷毛的熔融长度。当刷毛6的端部仍处于熔融状态时，夹爪114、116移动到闭合位置，使阳元件126和阴元件118夹持刷毛6，使之压紧并形成毛簇8。
热源130从刷毛6移开，夹爪114、116在闭合位置保持数秒钟使刷毛6冷却，从而使毛簇8凝结成形。热源130可以在刷毛端部熔融后移开，例如在阳元件126和阴元件118处于中间位置时或者在夹爪114、116闭合后移开。然后，融合而成的毛簇8输送到另一个工作台进行其它加工。
其它实施例均在权利要求范围之内。例如，阳元件也可以是弹簧加载式。具有各种不同尺寸和横截面形状的各种不同的刷毛可以由夹持器夹持。夹持器最好可以夹持长度约为0.005至2英寸、截面尺寸约为0.004至0.500英寸、最好约为0.006至0.275英寸的刷毛毛簇。
权利要求
1.一种夹持器，它包括(1)一个第一构件，该第一构件包括阳元件，(2)一个第二构件，该第二构件包括阴元件，所述阴元件的尺寸确定成接纳所述阳元件。所述第一构件和所述第二构件可以从开启位置移动到闭合位置，其中，当所述构件处于闭合位置时，所述阳元件与所述阴元件相接合，当所述构件处于闭合位置时，所述各个阳元件和所述各个阴元件可以使刷毛彼此保持固定关系。
2.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阴元件或所述阳元件之一是弹簧加载式的。
3.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，这种夹持器还包括一个弹簧，该弹簧从所述第一构件或所述第二构件之一延伸至所述阴元件或所述阳元件之一。
4.根据权利要求3所述的夹持器，其特征在于，所述弹簧沿阳元件的方向对阴元件施加作用力。
5.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，这种夹持器还包括一个使所述阴元件或所述阳元件之一向所述阴元件或所述阳元件之另一个进行偏移的构件。
6.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阴元件可以从所述第二构件卸下。
7.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件可以从所述第一构件卸下。
8.根据权利要求7所述的夹持器，其特征在于，所述阴元件可以从所述第二构件卸下。
9.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，这种夹持器还包括一个与所述夹持器相连接的输送件。
10.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述输送件可以使所述夹持器从一个第一位置移动到一个第二位置。
11.根据权利要求9所述的夹持器，其特征在于，所述输送件可以使所述夹持器转动。
12.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阴元件包括一个入口，这个入口由一个第一侧壁、一个第二侧壁和一个基座加以限定，该基座布置在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间。
13.根据权利要求12所述的夹持器，其特征在于，所述第一侧壁包括一个锥形表面。
14.根据权利要求13所述的夹持器，其特征在于，所述第二侧壁包括一个锥形表面。
15.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件包括一个指杆。
16.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件包括一个指杆、一个从所述指杆延伸的第一导向件以及一个从所述指杆延伸的第二导向件。
17.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述夹持器是自动控制的。
18.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件和所述阴元件可以使具有两个未融合端部的刷毛毛簇彼此保持固定关系。
19.根据权利要求1所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件和所述阴元件可以使刷毛毛簇在所述毛簇具有一个融合端部的部位彼此保持固定关系。
20.一种使用权利要求17所述的夹持器输送刷毛毛簇的方法，所述方法包括(1)将夹持器的构件闭合，使得刷毛毛簇在夹持器的阳元件和阴元件之间彼此保持固定关系；(2)移动夹持器。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，这种方法还包括松开所述刷毛毛簇。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述松开毛簇的步骤包括将各束刷毛毛簇置于一个物件上的孔中。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，移动所述夹持器的所述步骤包括使所述夹持器从一个第一位置移动到一个第二位置。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述刷毛毛簇具有一个融合端部。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述刷毛毛簇具有两个未融合端部。
24.一种夹持刷毛的夹持器，它包括一个第一构件，一个第二构件，多个具有两个未融合端部的刷毛毛簇，所述夹持器使所述毛簇在所述第一构件和所述第二构件之间彼此保持固定关系。
25.根据权利要求24所述的夹持器，其特征在于，所述第一构件包括一个阳元件。
26.根据权利要求25所述的夹持器，其特征在于，所述阳元件包括一个指杆。
27.根据权利要求24所述的夹持器，其特征在于，所述第二构件包括一个阴元件。
28.根据权利要求27所述的夹持器，其特征在于，所述阴元件包括一个入口，该入口由一个第一侧壁、一个第二侧壁和一个基座加以限定。
29.一种对具有两个未融合端部的刷毛毛簇进行输送的方法，所述方法包括夹持具有两个未融合端部的刷毛毛簇，使得所述毛簇彼此保持固定关系，以及移动所述毛簇。
30.一种刷毛加工系统，这种加工系统包括(1)一个包括刷毛毛簇的工作台，(2)一个用于夹持所述毛簇的自动控制夹持器，所述夹持器包括(a)一个第一构件，该第一构件包括阳元件，(b)一个第二构件，该第二构件包括阴元件，所述阴元件的尺寸确定成接纳所述阳元件，所述第一构件和所述第二构件可以从开启位置移动到闭合位置，当所述构件处于闭合位置时，所述阳元件与所述阴元件相接合，当所述构件处于闭合位置时，所述各个阳元件和所述各个阴元件可以使刷毛毛簇彼此保持固定关系。
31.根据权利要求30所述的刷毛加工系统，其特征在于，这种刷毛加工系统还包括一个融合装置，该融合装置包括一个热源，所述融合装置可以使所述刷毛的端部融合，以形成融合的刷毛毛簇。
32.一种加工未融合刷毛毛簇的方法，这种方法包括(1)使具有两个未融合端部的刷毛毛簇夹持在一个自动控制夹持器的一个第一构件和一个第二构件之间，(2)输送彼此处于固定关系的未融合刷毛毛簇，(3)松开所述毛簇。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第一构件包括阳元件，所述第二构件包括阴元件，所述阴元件的尺寸确定成接纳所述阳元件，所述第一构件和所述第二构件可以从开启位置移动到闭合位置，当所述构件处于闭合位置时，所述阳元件与所述阴元件相接合，当所述构件处于闭合位置时，所述各个阳元件和所述各个阴元件可以使刷毛毛簇彼此保持固定关系。
34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，这种方法还包括对所述刷毛毛簇的所述端部之一进行融合。
全文摘要
本发明涉及一种夹持器,包括:一个第一构件(16),该第一构件包括阳元件(26);一个第二构件(14),该第二构件包括阴元件(18),所述阴元件的尺寸确定成接纳所述阳元件。第一构件和第二构件可以从开启位置移动到闭合位置,当所述构件处于闭合位置时,阳元件与阴元件相接合。当所述构件处于闭合位置时,各个阳元件和各个阴元件可以使刷毛(6)彼此保持固定关系。
文档编号A46D1/08GK1371251SQ00812117
公开日2002年9月25日 申请日期2000年8月25日 优先权日1999年8月31日
发明者帕特里克·S·赖利 申请人:加拿大吉勒特公司