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油漆刷在日常生产生活当中被广泛应用,且其需求量逐年升高。它主要由手柄、刷毛、硬纸板、铁壳以及小铁钉组成。油漆刷的生产包含铁壳复合、刷毛植入、灌胶、装柄、打钉和刷毛修整等工序。植毛工艺在现有生产条件下,依靠手工植入,自动化程度低,产品质量较差。本文以油漆刷刷头为研究对象,设计一条刷毛自动植入生产线,代替人工生产,以提高生产效率和质量,并对其关键参数进行分析与研究。主要包含工作如下:(1)植毛生产线工艺分析与总体方案设计。结合传统手工刷毛植入特点,设计出一条自动化刷毛植入生产线,其中包含:毛料整理、毛料分取、毛料植入、硬纸板植入、刷毛修整和铁壳输送六个工序。(2)植毛生产线机械系统设计与分析。根据生产线方案设计要求,对刷毛植入自动化生产线的机械系统结构进行设计,并介绍工作原理和流程;利用ANSYS Workbench仿真模块对硬纸板植入系统中刀具选择进行仿真分析,最终选取刀具角为2度;将铁壳输送工序中的三维模型导入ADAMS仿真软件中,基于ADAMS软件模型进行运动学仿真;最后给出油漆刷的刷毛植入生产线的整体结构图。(3)植毛生产线控制系统设计。设计生产线电气控制系统,对生产线的控制系统进行软硬件设计与选型,同时设计基于PLC控制的主程序控制流程图和子程序流程图以及I/O口的分配。(4)植毛生产线关键工艺参数实验研究。设计两套实验装置,研究刷毛植入过程性能参数。首先进行刷毛修整实验,确定各尺寸下刷毛在修整工序中所需要拉拔力;然后进行吸油性实验,研究刷头吸油量反映每个尺寸下的最优刷毛量。实验结果为1寸到5寸拉拔力设定值分别为4N、6N、11N、7N、9N,依据此值选型;1寸到5寸最优刷毛量分别是3.5g、7g、16g、17g、18g。两套装置软件部分利用LabVIEW作为系统开发环境,结果显示两套实验装置性能稳定,测量结果可靠,为电气控制系统中各工序参数设定和选型提供重要参考。