将针柱安装到基板上的方法及设备 【技术领域】
本发明涉及将针柱安装到基板上的方法及设备。
背景技术
现有的一些美发用的直发器(hair straightener)通常包括加热平板，在加热平板的边缘形成卷边。然而这种直发器仅仅将头发夹平，并未有梳理的效果。业界希望得到具有梳针结构的直发器，即在加热平板上面伸出多根针柱，形成梳子的效果，在直发的过程中能够具有梳理头发的作用。通常，在加热平板上需要设置超过100根针柱。由于其结构较为复杂，通过人工装配是不可行实现大量生产的。而且，由于针柱的直径很小，其直径小于1毫米，这也限制了手工把持操作。因而，现有技术是难以大量制造出这种具有梳针结构的直发器的。同样的，对于一些其它的具有同样结构(在基板上插入多根针柱的结构)的产品，其制造也较为困难，甚至无法制造得到。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在基板上安装针柱困难的缺陷，提供一种可快速、方便的将针柱安装到基板上的方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于，针对现有技术的上述在基板上安装针柱困难的缺陷，提供一种可快速、方便的将针柱安装到基板上的设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种将针柱安装到基板上的方法，包括以下步骤：
S1：将多个针柱以同一方向依次排列在倾斜导管内；
S2：移动所述导管，使得所述导管的出口对准基板上的针孔，并将多个所述针柱分别导入到所述基板的对应针孔内；
S3：将导入到所述基板上的所述针柱固定连接于所述基板上。
在本发明的方法中，每一所述针柱包括圆柱状主体、以及头部，所述头部的尺寸大于所述主体的尺寸；
在所述步骤S1中，通过定向振盘装置对所述针柱筛选并以同一方向排列，并依次进入所述导管内。
在本发明的方法中，所述步骤S2包括以下步骤：
S2-1：在所述基板上设置导板，所述导板上设有与所述基板的针孔对应的导向孔；所述导向孔的开口尺寸大于所述针孔的尺寸；
S2-2：所述导管的出口段固定于移动头上，并且通过驱动装置带动所述移动头按照设定速度和轨迹移动，使得所述导管的出口对准所述导板上的导向孔；
S2-3：当所述导管出口对准所述导板上的导向孔时，所述导管内的针柱滑入到所述导向孔内，并进入到所述针孔内。
在本发明的方法中，所述步骤S2和步骤S3之间还包括检查步骤S4：检查所述导板的所有导向孔是否均插入针柱，当所述导板的导向孔未填满时，重复步骤S2，或者使用针柱手动填充未插入针柱的导向孔。
在本发明的方法中，所述步骤S3包括以下步骤：
S3-1：当所述基板上的针孔都插入所述针柱后，移除所述导板；
S3-2：当所述针柱的尺寸大于所述基板上的针孔的尺寸时，将所述针柱压入所述针孔，使所述针柱与所述针孔形成过盈紧固连接；或者，当所述针柱的尺寸小于所述基板上的针孔的尺寸时，在所述针柱与针孔之间填入密封胶，将所述针柱固定连接与所述基板上。
本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：提供一种将针柱安装到基板上的设备，所述基板包括多个针孔，包括：
用于固定基板的工作台；
装有依次排列的针柱、并为所述针柱导向的倾斜导管；
固定所述导管的出口端的移动头；以及
带动所述移动头按照设定速度和轨迹移动来使所述导管的出口对准所述基板上的针孔地驱动装置。
在本发明的设备中，所述设备还包括将多个所述针柱以同一方向依次排列的定向振盘装置；所述定向振盘装置与所述倾斜导管的入口连接，将所述以同一方向依次排列的针柱导入到所述倾斜导管内。
在本发明的设备中，所述设备还包括设置在所述基板上方的导板，所述导板上开设有与所述基板上的针孔相对应的导向孔；所述导向孔的开口尺寸大于所述针孔的尺寸。
在本发明的设备中，每一所述针柱包括圆柱状主体以及头部，所述头部的尺寸大于所述主体的尺寸；
所述定向振盘装置包括定向振动盘、在所述定向振动盘上设置的定向转子、以及在所述定向转子一侧设置的拨料棒；所述定向转子的圆周上设有多个定向凹槽，所述定向凹槽的尺寸与所述针柱的头部尺寸相匹配；所述拨料棒距离所述定向凹槽的距离与所述针柱的圆柱状主体的长度相匹配。
在本发明的设备中，所述驱动装置包括纵向驱动机构、横向驱动机构以及控制所述纵向驱动机构和横向驱动机构按照设定速度和轨迹移动的控制机构；
所述纵向驱动机构包括纵向基座、固定安装在所述纵向基座上的纵向驱动电机、在所述纵向基座上设置的纵向导轨、以及由所述纵向驱动电机带动在所述纵向导轨上移动的纵向导块；所述移动头安装在所述纵向导块上；
所述横向驱动机构包括横向基座、固定安装在所述横向基座上的横向驱动电机、在所述横向基座上设置的横向导轨、以及由所述横向驱动电机带动转动的横向螺杆；所述纵向基座底部设有与所述横向螺杆相啮合的螺纹。
实施本发明具有以下有益效果：通过将针柱以同一方向按顺序的排列在导管内，并移动导管将针柱导入到基板的针孔内，并将针柱与基板固定连接，从而得到在基板上设置多个针柱的结构，克服了现有技术制造此类产品困难的缺陷，具有生产快速、便捷的优点。
【附图说明】
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的针柱排列在导管内的示意图；
图2是本发明的设备的一个实施例的立体示意图；
图3是图2的设备的俯视示意图；
图4是本发明的针柱插入到带导板的基座上的示意图；
图5是本发明将导板从基座上取下的示意图；
图6是本发明用压板将针柱压紧于基座上的示意图；
图7是本发明的方法的一个具体实施例的流程图；
图8是本发明的驱动装置的一个实现的电路示意图；
图9是本发明的设备的定向转子的示意图；
图10是本发明的设备的定向转子以及拨料棒等配合关系的俯视示意图。
【具体实施方式】
本发明的方法和设备可用于将针柱10安装到基板20上，例如将梳针安装到直发器的加热平板上。当然，该方法和设备也可应用到其它的场合中。
该基板20上设有多个针孔，用于安装针柱10。该针柱10是具有方向性的，从而便于针柱10的顺序排列，如图1所示，在本实施例中，每一针柱10包括圆柱状主体11、以及在圆柱状主体11的一侧设置的头部12，该头部12的尺寸大于主体11的尺寸。可以理解的，该针柱10也可以呈锥状。
如图2、3所示，将针柱10安装到基板20上的设备包括工作台30、定向振盘装置40、导管50、移动头60以及驱动装置等。其中，该工作台30、定向振盘装置40、驱动装置等可以安装到同一支架70上。
该工作台30用于固定基板20于其上，在本实施例中，工作台30上设有开槽，多个基板20放置在开槽内，并且在最外侧的基板20的外侧设有固定块31，通过利用紧固件(如螺钉32)将固定块31压紧在开槽上，从而将基板20固定于开槽内。
该定向振盘装置40用于将多个针柱10以同一方向依次排列，如图9、图10，包括定向振动盘、在定向振动盘上设置的定向转子41、以及在定向转子41一侧设置的拨料棒。在定向转子41的圆周上设置多个定向凹槽411(图9中仅示意性的画出三个，其数量可以根据需要进行设置)，该定向凹槽411的长度与针柱10的头部12的长度基本相等，从而在针柱10从定向振动盘出来后落入定向凹槽411内时，有两种情况，第一种是针柱10的头部12落入到定向凹槽411内，而针柱10的圆柱状主体11伸出悬空在定向凹槽411外面，此时由于针柱10的头部12的重量大于圆柱状主体11的重量，针柱10不会掉落；第二种情况是针柱10的圆柱状主体11落入到定向凹槽411内，而针柱10的头部12伸出悬空在定向凹槽411外面，此时由于针柱10的头部12重量大于圆柱状主体11的重量，在重力作用下，针柱10脱出定向凹槽411，掉落到回收通道或者回收盘中。通过定向凹槽411的定向选择，使得针柱10能够以同一方向有序排列。并且，通过定向转子41的连续转动，可以连续的接收来自振动盘的针柱10。
拨料棒设置位于远离定向振动盘的出口的一侧，用于拨动定向转子41上的针柱10，来实现针柱10的筛选。该拨料棒包括合格拨料棒42以及不合格拨料棒43。对应的，在合格拨料棒42的下方设置合格料槽44，而在不合格拨料棒43的下方设置不合格料槽45，图10中仅示意性画出，其具体形状可根据实际需要进行设计。合格料槽44的出口与导管50的进入相接，从而通过导管50接收来在合格料槽44的针柱10。可以理解的，当合格料槽44的末端还可以设置一段倾斜段，以便于针柱10顺利的滑入到导管50内。该合格拨料棒42距离定向凹槽411的距离与针柱10的圆柱状主体11的长度相匹配，从而当定向转子41的定向凹槽411内的针柱10的尺寸合格时，由于定向转子41在连续的转动，转动过程中，针柱10在合格拨料棒42的阻挡下，脱出定向凹槽411，落入到合格料槽44内；而当针柱10的长度太长时，针柱10会被合格拨料棒42托起，并继续在定向转子41的带动下到达不合格料槽45的位置，掉落到不合格料槽45内；而当针柱10的长度太短时，合格拨料棒42无法阻挡针柱10，而针柱10继续随定向转子41转动，当针柱10到达不合格拨料棒43的时候，由于不合格拨料棒43距离定向凹槽411的距离较短，此时，针柱10在不合格拨料棒43的阻挡下，脱出定向凹槽411，并落入到不合格料槽45内，进入不合格料槽45内的针柱10可以进行回收。通过合格拨料棒42和不合格拨料棒43的配合，可以实现对针柱10的长度的筛选。
导管50的另一端则固定在移动头60上，由移动头60带动移动。整个导管50具有一定的斜度，从而可以方便针柱10的自由滑落。该移动头60由驱动装置带动按照设定速度和轨迹来移动，使得导管50的出口对准基板20上的针孔。
如图4所示，为了使得针柱10能更好的对准基板20的针孔，在基板20上还可以设有到导板80。该导板80上开设有与基板20的针孔相对应的导向孔81。并且导向孔81的开口尺寸大于针孔的尺寸，从而使得针柱10可以首先进入较大的导向孔81，再进入到较小的针孔，方便对准落位。可以理解的，该导向孔81可以为倒锥形通孔，从而更好的起到导向作用。
如图2、3所示，该驱动装置包括纵向驱动机构、横向驱动机构以及控制纵向驱动机构和横向驱动机构按照设定速度和轨迹移动的控制机构91。该控制机构91根据基板20上的针孔的排列规则(包括每个针孔之间的距离、数量等)，来设定速度和运动轨迹。在本实施例中，基板20上的针孔成矩形数组排列，因此，控制机构91可以设定匀速的纵、横向移动，来带动导管50到达每一针孔的位置。
该纵向驱动机构包括纵向基座92、固定安装在纵向基座92上的纵向驱动电机93、在纵向基座92上设置的纵向导轨94、以及由纵向驱动电机93带动在纵向导轨94上移动的纵向导块95；而移动头60安装在纵向导块95上。在本实施例中，纵向驱动电机93的输出轴连接有纵向螺杆，在纵向导块95的底部设有与纵向螺杆对应的螺纹。纵向驱动电机93由控制机构91来控制动作，从而通过纵向螺杆带动纵向导块95在纵向导轨94上移动，从而实现移动头60的水平纵向的移动。可以理解，纵向驱动电机93对纵向导块95的驱动还可以通过其它的联动机构来实现，例如曲柄滑块结构、偏心轮结构等。
该横向驱动机构包括横向基座96、固定安装在横向基座96上的横向驱动电机97、在横向基座96上设置的横向导轨98、以及由横向驱动电机97带动转动的横向螺杆99；纵向基座92底部设有与横向螺杆99相啮合的螺纹。横向驱动电机97由控制机构91来控制动作，从而通过横向螺杆99带动纵向基座92在横向导轨98上移动，实现带动移动头60做水平横向的移动。可以理解的，横向驱动电机97对纵向基座92的驱动还可以通过其它的联动机构来实现，例如曲柄滑块结构、偏心轮结构等。
如图8所示，是驱动装置的一个实现的电路示意图，其通过速度控制器101来控制横向驱动电机97和纵向驱动电机93的转速，并且可以通过左侧光电感应开关102和右侧光电感应开关103来控制移动头60的极限位置。
本发明的将针柱10安装到基板20上的方法主要包括以下步骤：将多个针柱10以同一方向依次排列在倾斜导管50内；然后，移动导管50，使得导管50的出口对准基板20上的针孔，并将多个针柱10分别导入到基板20的对应针孔内；最后，将导入到基板20上的针柱10固定连接于基板20上。
如图7所示，是本发明的将针柱10安装到基板20上的方法一个具体实施例的流程图。首先，将针柱10以同一方向依次排列，并导入到倾斜导管50内(S7-1)。在本实施例中，通过将多个针柱10放入到定向振盘装置40中，通过定向振动盘来调整其上的针柱10的方向，实现对针柱10的有序排列。经过定向震盘装置筛选排列的针柱10可以通过倾斜段进入到导管50内，实现针柱10以同一方向依次排列在倾斜导管50内，如图1所示。
进一步的，可以通过可视系统(例如人眼、或者通过摄像设备拍摄导管50的照片，并将该照片与系统内预设照片相对比)来检测导管50内的针柱10的方向是否正确，如果针柱10的方向均正确，则继续执行下一步，否则重新排列针柱10，直到所有针柱10的方向均正确(S7-2)。
然后，进行将针柱插入到基板上的步骤S7-3：在基板20上设置导板80，并使导板80上的导向孔81与针孔位置相对应；并将导管50的出口段固定于移动头60上。通过驱动装置带动移动头60按照设定速度和轨迹移动，使得导管50的出口对准导板80上的导向孔81。在本实施例中，通过纵向驱动机构来带动移动头60作水平纵向移动，通过横向驱动机构带动移动头60作水平横向移动，从而带动导管50的出口对准导板80上的导向孔81；并且由于导管50为倾斜设置，其内的针柱10自动的滑入到导向孔81内再进入到基板20的针孔内。
进一步的，还设有检查步骤S7-4：通过可视系统(例如人眼、或者通过摄像设备拍摄导管50的照片，并将该照片与系统内预设照片相对比)来检查导板80的所有导向孔81是否均插入针柱10；当导板80的导向孔81未填满时，通过驱动装置移动移动头60到未插入针柱10的导向孔81的位置，重新插入针柱10；或者利用人手在未插入针柱10的导向孔81内插入针柱10(S7-5)；直到所有导向孔81均填满针柱10，即基板20上的所有针孔都插入了针柱10。
如图5所示，当基板20上的所有针孔都插入针柱10后，移除导板80(S7-6)，将针柱10与基板20进行紧固连接(S7-7)。针柱10与基板20的紧固连接可以有以下的方法：当使用的针柱10的尺寸稍大于基板20的针孔的尺寸时，利用压板100将针柱10直接压入到针孔内，如图6所示，使得针柱10与针孔之间形成过盈紧固连接；而当针孔的尺寸小于基板20上的针孔的尺寸时，在针孔与针柱10之间填入密封胶，通过密封胶来粘结针柱10于基板20上，实现紧固连接。可以理解的，紧固连接方式还可以采用其它的类似方式，如在针柱10外围套入弹性套管等。
最后，检查基板20上的针孔是否均正确插入了针柱10(S7-8)，如果还有漏插的针孔，则通过人工补全遗漏的针孔(S7-9)。