植绒治具、植绒系统以及植绒方法与流程

本发明涉及植绒工艺领域。

背景技术：

将短纤维或绒毛垂直固定于涂有粘合剂的基材上的方法称为植绒。

植绒的原理是利用电荷同性相斥、异性相吸的物理特性，使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下，绒毛受到异电位被植物体的吸引，呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体表面上，由于被植物体涂有胶粘剂，绒毛就被垂直粘在被植物体上。

通常，行业内采用转印纸进行植绒，该方式在平面工件上植绒较方便，但是在立体工件上，工件具有多个呈不同角度的植绒面，此时通过转印纸进行植绒效率低，操作繁琐。

技术实现要素：

根据本申请的各种实施例，提供一种植绒治具、植绒系统以及植绒方法。

一种植绒治具，用于在立体植绒时安装工件，包括：

固定件，用于安装工件；

连接件，固定在固定件上；以及

操作杆，可拆卸的连接于所述固定件或所述连接件，所述操作杆连接有零线；

其中，工件固定在固定件上后，通过搬运机器人夹持所述连接件或所述固定件，以在工件上进行涂胶，然后将操作杆安装于所述固定件或所述连接件，将所述工件和所述植绒治具放置在静电植绒装置中，通过转动操作杆以在工件上进行植绒。

一种植绒系统，用于对工件进行立体植绒，所述植绒系统包括：

植绒治具，用于在立体植绒时安装工件；

搬运机器人，用于夹持所述植绒治具；

涂胶装置，所述搬运机器人夹持所述植绒治具，以在所述涂胶装置内对工件进行涂胶；以及

静电植绒装置，将植绒治具安装有工件的部分放入静电植绒装置内进行植绒，植绒时，转动植绒治具，以在工件的不同面上进行植绒。

一种植绒方法，包括以下步骤：

提供植绒治具，将工件安装在所述植绒治具上，所述工件包括多个待植绒面，所述植绒治具包括固定件和操作杆，所述固定件用于安装工件，所述操作杆可拆卸连接于所述固定件；

对所述待植绒面进行涂胶；

在所述待植绒面上进行静电植绒，通过所述操作杆翻转所述植绒治具，依次对所述待植绒面上植绒。

本发明的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本发明的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权力要求书变得明显。

附图说明

图1为本申请一个实施例中的植绒治具安装有工件时的结构示意图；

图2为本申请一个实施例中的植绒治具在静电植绒装置内进行植绒时的一个状态示意图；

图3为本申请一个实施例中的植绒治具在静电植绒装置内进行植绒时的另一个状态示意图；

图4为本申请一个实施例中的植绒系统的各组件布置示意图；

图5为本申请一个实施例中的植绒方法的流程示意图；

图6a-图6c为本申请实施例中的工件的三个待植绒面的涂胶轨迹示意图。

附图标记：10、植绒系统；100、植绒治具；110、固定件；111、插接孔；120、连接件；130、操作杆；131、安装部；132、弯折部；133、驱动部；140、螺栓；200、摆放架；300、涂胶装置；400、搬运机器人；500、静电植绒装置；510、箱体；511、入口；512、防护门；520、静电发生器；20、工件；24、第一待植绒面；25、第二待植绒面；30、零线；40、绒毛；50、覆盖贴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一种植绒治具100安装有工件20时的结构示意图。如图1所示，植绒治具100用于在立体植绒时安装工件20，工件20包括多个待植绒面，通过立体植绒可以实现对工件20上的多个待植绒面进行植绒。

如图1所示，以板状的工件20为例进行说明，但是，本申请各个实施例中的植绒治具100、植绒系统10和植绒方法所植绒的对象不限于板状工件20。具体地，通过植绒治具100安装工件20，然后对工件20的待植绒面进行涂胶，然后将植绒治具100上的工件20放置在静电植绒装置500中，通过转动植绒治具100，以对植绒治具100上的各个待植绒面进行植绒。其中，植绒治具100连接有零线30，且工件20通过植绒治具100与零线30导通，静电植绒装置500内形成静电场，静电植绒装置500中的短纤维或绒毛40在静电场中移动至工件20上，然后通过工件20上的胶粘附在工件20的待植绒面上。

具体地，如图1所示，植绒治具100包括固定件110、连接件120和操作杆130。固定件110用于安装工件20，例如，固定件110可以通过螺栓140安装工件20。为了使工件20能够牢固的安装在植绒治具100上，图1所示的植绒治具100包括两个间隔设置的固定件110。连接件120用于连接多个固定件110，在一些实施例中，连接件120还可以作为搬运植绒治具100时的夹持部位。

在一个实施例中，操作杆130连接有零线30，零线30通过操作杆130电性连通固定件110或连接件120，以使工件20与零线30导通，进而使得工件20上的电势为零。由于需要在工件20上涂胶，且又由于操作杆130与零线30导通，为了方便涂胶，操作杆130可拆卸的连接于固定件110或连接件120。在涂胶时，固定件110或连接件120上不安装操作杆130，通过搬运机器人400夹持连接件120或固定件110，然后在工件20上进行涂胶。涂胶完成后，将操作杆130安装于固定件110或连接件120，然后将工件20和植绒治具100放置在静电植绒装置500中。由于工件20通过植绒治具100连通零线30，工件20与静电植绒装置500内的静电发生器520之间形成静电场，在静电植绒装置500中的绒毛40在静电场的作用下运动到工件20的待植绒面上。

在一个实施例中，当搬运机器人400夹持连接件120时，可以通过搬运机器人400的夹爪直接夹持连接件120，也可以在连接件120上设置夹持块(图中未示出)，夹持块固定在连接件120上，例如可以固定在连接块120的上面、下面或侧面，搬运机器人400的夹爪夹持夹持块，夹持块可以根据搬运机器人400的夹爪的形状设计，进而能够夹持的更稳。

操作杆130可拆卸的连接于固定件110或连接件120，例如，操作杆130可以通过螺钉固定在固定件110或连接件120上。又如，操作杆130可以插接于固定件110或连接件120上。如图1所示，在固定件110上设置有插接孔111，操作杆130能够插入插接孔111内。当然，在其他实施例中，也可以在连接件120上设置插接孔111。

图2为安装有工件20的植绒治具100在静电植绒装置500内进行植绒时的一个状态示意图。图3为安装有工件20的植绒治具100在静电植绒装置500内进行植绒的另一个状态示意图，具体地，图3为图2中的植绒治具100绕着操作杆130的轴线转动180°后的状态示意图。

在一个实施例中，如图2和图3所示，植绒治具100包括两个固定件110，且两个固定件110间隔设置，两个固定件110上均设置有插接孔111。将操作杆130的一端依次插入两个固定件110的插接孔111内，通过转动操作杆130，可以使工件20随着植绒治具100一起转动。

在一个实施例中，插接孔111或操作杆130的连接处设置卡接件，当操作杆130插入插接孔111后，操作杆130在插接孔111内不会发生转动。又如，可以将插接孔111或操作杆130设置成多边形，这样，以使操作杆130在插接孔111内不发生转动。

在一个实施例中，如图1所示，操作杆130至少包括安装部131、弯折部132和驱动部133。其中，安装部131用于连接固定件110或连接件120，弯折部132连接安装部131，驱动部133连接弯折部132，且安装部131与驱动部133的轴线基本平行，零线30连接驱动部133。如图2和图3所示，使用时，将操作杆130连接固定件110，且使弯折部132远离工件20设置，也就是说，通过设置弯折部132，使得弯折部132与工件20之间形成较大的空间，这样在植绒时，绒毛40能够越过操作杆130进入弯折部132与工件20之间的空间内，进而这些绒毛40能够粘贴在工件20上，从而防止操作杆130影响工件20上的植绒质量，例如，若操作杆130遮挡后，会降低遮挡部位的植绒密度。容易理解，当操作杆130没有设置弯折部132时，操作杆130与工件20贴合的比较近，操作杆130会妨碍植绒的效果。如图2和图3所示，当工件20放置在静电植绒装置500内时，静电植绒装置500底部有绒毛40，绒毛40在静电植绒装置500底部向上运动到工件20的下表面，通过转动操作杆130，使工件20的待植绒面依次向下设置，进而使得绒毛40均能够粘贴在工件20的各个待植绒面上。

图2中的工件20的底部为第一待植绒面24，图3所示的工件20底部为第二待植绒面25。如图2所示，对工件20的第一待植绒面24进行植绒，如图3所示，对工件20的第二待植绒面25进行植绒。在对一个待植绒面进行植绒时，可以往复的使操作杆130绕着驱动部133的轴线做小幅度的转动，例如摆动角度可以为10°-45°，进而使得工件20的待植绒面做小幅度的摆动，以使得植绒更加密集和均匀。

如图2和图3所示，安装部131和驱动部133的轴线可以重合，工件20在翻转180°时，植绒治具100的转动中心在翻转的过程中是基本保持不变的，进而使得植绒治具100上的工件20在翻转前后在垂直方向的位置变动较小，使得植绒治具100在翻转时不会碰撞静电植绒装置500，特别地，不会碰撞静电植绒装置500底部。由于静电植绒装置500底部的静电发生器520具有较高的电势，在一些实施例中静电植绒装置500底部的静电发生器520电势可以达到70kv，而工件20连接零线30后电势为零，防止工件20与静电植绒治具100底部的静电发生器520接触形成快速放电而产生危险。

本申请实施例中还提供一种植绒系统10，植绒系统10用于对工件20进行立体植绒。图4为一个实施例中的植绒系统10的各组件布置示意图。植绒系统10可以包括摆放架200、植绒治具100、搬运机器人400、涂胶装置300和静电植绒装置500。其中，在搬运机器人400的活动范围t内，分别布置摆放架200、涂胶装置300和静电植绒装置500，摆放架200上摆放有若干植绒治具100。植绒治具100用于在立体植绒时安装工件20。搬运机器人400用于夹持植绒治具100，搬运机器人400夹持植绒治具100，并将安装有工件20的植绒治具100搬运到涂胶装置300内进行涂胶。涂胶完成后，搬运机器人400将植绒治具100放回摆放架200，并取出另一个植绒治具100，以对植绒治具100上的工件20在涂胶装置300内进行涂胶。静电植绒装置500用于对工件20进行植绒，具体地，将植绒治具100安装有工件20的部分放入植绒治具100内进行植绒，植绒时，转动植绒治具100，以在工件20的不同面上进行植绒，该过程可以采用人工的方式完成，也可以采用机械的方式完成。

在其中一个实施例中，如图2和图3所示，静电植绒装置500包括箱体510和设于箱体510底部的静电发生器520。箱体510底部用于放置绒毛40。箱体510为封闭式的，箱体510的一侧中部开设有入口511，入口511供植绒治具100进入箱体510内。入口511处设置有防护门512，防护门512可以转动连接于箱体510的侧壁。将安装有工件20的植绒治具100从入口511放入箱体510内，植绒治具100的驱动部133支撑在入口511的底部，绕驱动部133的轴线转动驱动部133能够使工件20在箱体510内翻转，工件20在翻转时，工件20均不接触箱体510底部。

在其中一个实施例中，搬运机器人400将涂胶完成后的植绒治具100放回摆放架200，人工将操作杆130安装在固定件110上。人工将安装有工件20的植绒治具100放入静电植绒装置500的箱体510内，握持操作杆130，以使植绒治具100能够在箱体510内转动。操作杆130外包裹有绝缘层，以使操作杆130与人体绝缘。

本申请的实施例中还提供一种植绒方法，图5为植绒方法的流程示意图。应理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同时刻执行，其执行顺序也不必然是依次执行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图5所示，植绒方法包括以下步骤：

s100、提供植绒治具，将工件安装在植绒治具上，工件包括多个待植绒面，植绒治具包括固定件和操作杆，固定件用于安装工件，操作杆可拆卸的连接于固定件。

如图1所示，例如，工件20为板状工件20，工件20的顶面、底面和侧面均为待植绒面。工件20通过螺栓140固定在植绒治具100上。其中，植绒治具100包括两个间隔设置的固定件110，两个固定件110上均设置有插接孔111，操作杆130能够插入和拔出插接孔111。

如图4所示，将工件20安装在植绒治具100上之后，将多个植绒治具100依次放置在摆放架200上。

如图1所示，若待植绒面有的地方不需要植绒，在s100中，还包括：

s101、在待植绒面上不需要植绒的部位贴不导电的覆盖贴。

如图1所示，工件20的上表面的一部分不需要植绒，在工件20的上表面上贴有覆盖贴50。覆盖贴50可以由塑料材料等不导电的材料制成，由于塑料不导电，工件20放置在静电植绒装置500内时，贴有覆盖贴50的部分与静电植绒装置500内的静电发生器520之间不会形成静电场，进而这部分就不会有绒毛40向上运动，进而这些部分不会被植绒。

s200、对待植绒面进行涂胶。

如图4所示，通过搬运机器人400抓取植绒治具100，具体地，如图1所示，植绒治具100包括多个固定件110和多个连接件120，固定件110用于固定工件20，连接件120用于连接不同的固定件110。可以通过搬运机器人400抓取连接件120，将装有工件20的植绒治具100搬运到涂胶装置300内，对工件20的待植绒面进行涂胶。具体地，可以通过搬运机器人400抓取工件20在涂胶装置300内移动，以在工件20的待植绒面进行涂胶；又如，搬运机器人400可以抓取工件20后停止在涂胶装置300的一个固定位置，通过涂胶装置300内的涂胶头或喷头移动以在工件20的待植绒面进行涂胶。

在一些实施例中，为了提高涂胶效率，在s200中，可以通过喷头在待植绒面上进行喷胶。

在其中一个实施例中，参见图6a-图6c，图6a-图6c为一个实施例中的工件20的待植绒面的涂胶轨迹示意图，在s200中，分别对工件20的顶面、底面和侧面进行涂胶，其中，对工件20顶面、底面和侧面涂胶的顺序不限于图中所示的顺序。如图6a所示，在工件20的顶面设有覆盖贴50，在工件20顶面覆盖帖50外部的区域进行涂胶。为了提高涂胶效率，在顶面沿环形路径喷胶，如图6b所示，在地面沿折线路径喷胶，如图6c所示，在侧面沿直线路径进行喷胶，以在各个侧面上均匀喷涂胶水。应当理解的是，图6a-图6c所示的涂胶路径只是涂胶的轨迹示意图，在实际涂胶时，轨迹的间隔是非常密集的，例如，图6a和图6c中，在实际涂胶时，可以沿着环形涂抹或喷涂多次，直至工件20表面上的胶水量达到设计要求。同理，在图6b中，相邻的涂胶轨迹是按照设计的间距进行的，不限于图中所示的轨迹之间是有间隔的。

如图4所示，涂胶后，通过搬运机器人400将植绒治具100重新放回摆放架200。如图1所示，可以通过人工或机器将操作杆130连接固定件110或连接件120。当固定件110上设置有插接孔111时，将操作杆130的安装部131插入插接孔111，为了防止操作杆130相对于插接孔111发生转动，使操作杆130和插接孔111的配合公差，依靠摩擦力使操作杆130和插接孔111相互固定。

s300、在待植绒面上进行静电植绒，通过操作杆翻转植绒治具，依次对待植绒面上植绒。

如图4所示，当采用人工操作时，通过人工将植绒治具100移动到静电植绒装置500内进行植绒。如图2和图3所示，打开箱体510的防护门512，将植绒治具100从箱体510的开口放入箱体510内，使植绒治具100的驱动部133支撑于开口的底面上。箱体510内设置有静电发生器520，植绒治具100的驱动部133连接零线30，植绒治具100将工件20电导通，以使工件20上的电势为零，箱体510的底部设置有静电发生器520，静电发生器520与工件20之间形成静电场，放置在箱体510底部的绒毛40在静电场的作用下向上运动至工件20的待植绒面，然后与工件20表面的胶水结合，进而使得绒毛40被植在工件20上。

在对其中一个面植绒时，沿操作杆130的轴线正向和反向小幅度转动，例如，可以正向反向小幅度转动10°，以使待植绒面往复转动，进而使得绒毛40能够充分的与工件20表面接触。

如图2和图3所示，在绕着驱动部133的轴线转动植绒治具100时，能够实现工件20的多个待植绒面同步植绒。在其中一个实施例中，箱体510为透明板，可以从外部观察到工件20的植绒状况，进而调整转动植绒治具100的角度和速度，使得工件20上能够均匀植绒，且能够避开传统的植绒方式无法植到的植绒死角。例如，当工件20的表面不是平面时，依然能够实现有效植绒。采用上述植绒方式，具有植绒面积大，最大可以达到1000000mm2；可以同时实现多个面同步植绒；且能够实现高密度植绒，植绒密度能够达到300本/mm²以上，保证产品的隔热效果，被印刷/植绒件无掉色。

尽管上面详细的描述了本发明的优选实施例，但是应该明白，对于本领域技术人员来说很明显的、这里讲述的基本发明构思的许多变形和修饰都落在所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。