CN118024766A - 一种笔套自动安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动加工技术领域，具体涉及一种笔套自动安装设备，通过附件链条组、一级组装机构和二级组装机构之间的配合，能够在组装生产中性笔时，提高生产的整体连续性和效率，同时缩短整个生产线的长度；一级组装机构和二级组装机构能够分别对笔杆、笔芯、笔帽和笔套进行组装，使得设备的间隔次数减少并在上料过程中便完成组装，从而提高整体效率并减少后续组装的对位需要，以达到提高生产连续性，降低对位组装错误率的效果。

Description

一种笔套自动安装设备

技术领域

本发明属于自动加工技术领域，具体涉及一种笔套自动安装设备。

背景技术

随着工业化的发展，自动化规模化生产已经成为了当下生产的主流，其中笔作为人们日常生活工作所需的物件，其需求量相对较大，为了满足较大的市场需要，目前大多采用自动化流水线的方式进行生产组装。

在中性笔组装生产时，会通过组装设备将笔杆、笔芯、笔套、笔帽等中性笔的必须部件组合，但现有设备在生产环节中，组装设备对各个部件之间的组装大多呈分动形式，即每个中性笔的部件组装需要单独的组装件进行操作，这意味着在组装环节时需要更多的时间和次数停止进行组装等待，一方面这样不仅造成生产效率降低，使得单个中性笔的组装时间延长，另一方面也会造成整个组装设备的长度延长，不仅需要更大的生产场地，而且单独的组装件过多意味着维护频率和难度也更高，不满足于高效、便利的生产需要。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种笔套自动安装设备，用于解决背景技术中提到的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种笔套自动安装设备，包括机架、控制面板和附件链条组，所述附件链条组设于机架上侧并呈跑道状结构，所述附件链条组的数量为两组并对称分布设置，所述机架上侧还设有与附件链条组相匹配且相对于附件链条组输送方向先后顺序设置的一级组装机构和二级组装机构；

所述一级组装机构包括储料桶和拼装组件，所述拼装组件设于附件链条组上侧并通过支架与外部传动件传动连接，所述储料桶设于拼装组件上侧并与其对应连接匹配，所述储料桶整体呈上大下小的漏斗状结构且内设两个储料腔；

所述二级组装机构包括循环架、导向板、限位组件和若干个封盖组件，所述循环架设于机架上侧且位于附件链条组侧部，所述限位组件与机架连接并位于附件链条组上侧且位置对应匹配循环架，若干所述封盖组件均匀设于循环架上端并与附件链条组匹配，所述导向板位于循环架上侧并与若干封盖组件匹配，所述导向板位于循环架靠近且平行附件链条组的一侧。

所述附件链条组包括传动链条、间隔片、附载片和传动齿轮，所述间隔片和附载片的数量为若干个并间隔分布设置在传动链条侧部，所述传动齿轮设于机架内侧并与传动链条传动连接，所述传动齿轮与外部传动件传动连接，所述附载片上侧开有V形槽。

所述拼装组件包括同轴设置的两个圆柱体和两个贴合圆柱体表面的弧形挡片，所述储料桶的两个储料腔分别为笔杆腔和笔芯腔，两个所述圆柱体表面均匀开有若干分料槽且两个圆柱体上的分料槽位置一一对应，两个所述圆柱体的分料槽与对应的储料腔的内容物大小尺寸相匹配，对应笔芯腔的圆柱体的分料槽内还设有推料器，两个所述弧形挡片对称设于圆柱体左右侧并将圆柱体的上下侧露出。

所述推料器包括滑片、延长头和引导头，所述滑片弹性滑动设于分料槽底部并在初始状态下远离笔芯腔，所述延长头设于滑片朝向笔芯腔一端，所述引导头设于滑片上端，相对于所述圆柱体转动方向前侧的弧形挡片内弧面开有与引导头相匹配的引导槽，所述引导槽包括相互连通的前直槽、V形导槽和后直槽，所述前直槽和后直槽分别与V形导槽的两个端点连通，所述V形导槽的开口朝向远离笔杆腔一侧。

所述循环架为齿轮链条传动结构且整体呈矩形结构分布，在循环架的上端设有载板，若干所述封盖组件均匀设于载板上端。

所述封盖组件包括外筒、笔头卡环、延长杆和电机，所述外筒远离循环架中部一端上侧开有缺槽，所述笔头卡环滑动设于外筒内，所述电机通过导向筋和延长架与外筒后侧滑动连接并与外筒同轴设置，所述延长杆与电机的输出轴传动连接并与笔头卡环传动连接，所述笔头卡环远离电机一端开有锥台槽。

所述导向板整体呈梯形结构且斜边由循环架一侧向附件链条组一侧倾斜，所述导向板的梯形长边朝向循环架一侧，所述导向板下端设有正极导电槽和负极导电槽，所述延长架设有与正极导电槽和负极导电槽相匹配的导电头。

所述限位组件包括皮带输送机、若干卡头和一个推板，所述皮带输送机通过外部支架与机架固定连接并位于附件链条组上侧且对应循环架，若干所述卡头均匀设于皮带输送机的输送带端面，所述推板设于皮带输送机下侧并与侧部固定位置连接。

所述卡头包括固定杆、弹性杆和抵接头，所述固定杆与皮带输送机的输送端固定连接，所述弹性杆与固定杆滑动弹性套设并在初始状态下靠近皮带输送机，所述抵接头与弹性杆的另一端连接，所述推板呈等腰梯形结构且长边靠近皮带输送机。

所述循环架下侧还设有空心环，所述空心环与外部负压机构连通，所述空心环上侧通过同步环与载板连接，所述同步环中部开有与空心环连通的气路，所述外筒内下侧并对应缺槽处部分开有与同步环连通的负压吸附孔。

本发明相较于现有技术至少具有以下优点：

通过附件链条组、一级组装机构和二级组装机构之间的配合，能够在组装生产中性笔时，提高生产的整体连续性和效率，同时缩短整个生产线的长度；一级组装机构和二级组装机构能够分别对笔杆、笔芯、笔帽和笔套进行组装，使得设备的间隔次数减少并在上料过程中便完成组装，从而提高整体效率并减少后续组装的对位需要，以达到提高生产连续性，降低对位组装错误率的效果。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明一种笔套自动安装设备的结构示意图。

图2为本发明圆柱体的结构示意图。

图3为图2中A处的放大示意图。

图4为本发明弧形挡片的结构示意图。

图5为本发明二级组装机构的结构示意图。

图6为图5中B处的放大示意图。

图7为本发明限位组件的结构示意图。

图8为图7中C处的放大示意图。

图9为本发明循环架的结构剖视图。

机架1、储料桶11、储料腔12、循环架2、导向板21、传动链条3、间隔片31、附载片32、V形槽33、圆柱体4、弧形挡片41、分料槽42、滑片43、延长头44、引导头45、前直槽46、V形导槽47、后直槽48、载板5、外筒51、笔头卡环52、延长杆53、电机54、缺槽55、锥台槽56、皮带输送机6、推板61、固定杆62、弹性杆63、抵接头64、空心环7、同步环71。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例1：如图1-9所示，一种笔套自动安装设备，包括机架1、控制面板和附件链条组，附件链条组设于机架1上侧并呈跑道状结构，附件链条组的数量为两组并对称分布设置，机架1上侧还设有与附件链条组相匹配且相对于附件链条组输送方向先后顺序设置的一级组装机构和二级组装机构；

一级组装机构包括储料桶11和拼装组件，拼装组件设于附件链条组上侧并通过支架与外部传动件传动连接，储料桶11设于拼装组件上侧并与其对应连接匹配，储料桶11整体呈上大下小的漏斗状结构且内设两个储料腔12；

二级组装机构包括循环架2、导向板21、限位组件和若干个封盖组件，循环架2设于机架1上侧且位于附件链条组侧部，限位组件与机架1连接并位于附件链条组上侧且位置对应匹配循环架2，若干封盖组件均匀设于循环架2上端并与附件链条组匹配，导向板21位于循环架2上侧并与若干封盖组件匹配，导向板21位于循环架2靠近且平行附件链条组的一侧。

在进行中性笔生产组装时，预先将需要组装使用的笔杆、笔芯、笔帽和笔套准备，其中笔杆和笔芯以集中统一朝向的姿态装入储料桶11对应的储料腔12内，笔帽和笔套则通过外部供料机构输送如震动送料机、轨道输送机等送料装置输送，使其装入二级组装机构内以便进行后续的组装，其中附件链条组、一级组装机构和二级组装机构的物料输送速度相互匹配；

当物料准备完成后，通过控制面板开启一级组装机构和二级组装机构进行组装生产，其中组装机构中的拼装组件会对储料桶11内的笔杆和笔芯依次单个下料，使得笔杆和笔芯在下料过程中能够一一对应并通过拼装组件进行预拼装，及笔芯装入笔杆内，最后再同步于附件链条组的移动使得笔芯搭载在附件链条上向二级组装机构移动，当附件链条组搭载已经套装的笔杆和笔芯向二级组装机构移动时，二级组装机构中的循环架2也同步于附件链条组的移动，即循环架2将带动若干个封盖组件运动并使得封盖组件对应笔杆，相应的外部供料机构将笔帽和笔套装入封盖组件中，随着笔杆的持续移动，限位组件同步对笔杆进行限位使其仅能够平移而不会自身转动，导向板21则对封盖组件进行引导使得笔套和笔帽依次套入笔杆，最后旋紧笔帽从而将笔芯、笔套和笔帽全部与笔杆进行连接，进而完成中性笔的组装，进一步的笔盖的组装可增设一组二级组装机构在附件链条组的尾侧来进行组装，在本实施例中并未示出笔盖的组装结构，这样通过一级组装机构和二级组装机构的配合，能够在附件链条组的运动下，连续的进行中性笔的生产组装，相较于一般的间隔式上料，能够更加有效的提高生产效率，并且将笔芯和笔杆、笔帽和笔套的安装组合，减少了间隔停歇的次数以及加工点，一方面缩短了整个生产设备的长度，使得设备更加集中，另一方面能够提高生产的整体效率。

附件链条组包括传动链条3、间隔片31、附载片32和传动齿轮，间隔片31和附载片32的数量为若干个并间隔分布设置在传动链条3侧部，传动齿轮设于机架1内侧并与传动链条3传动连接，传动齿轮与外部传动件传动连接，附载片32上侧开有V形槽33。

传动链条3配合传动齿轮能够产生循环运动，从而使得间隔片31和附载片32同步于传动链条3匀速运动对笔杆进行输送，V形槽33的开设能够使得笔杆在附载片32上的放置输送更加稳定，避免滚动和脱离。

循环架2为齿轮链条传动结构且整体呈矩形结构分布，在循环架2的上端设有载板5，若干封盖组件均匀设于载板5上端；循环架2采用常规的齿轮链条输送结构能够同步附件链条组进行循环的输送和同步，整体呈矩形的结构能够避免封盖组件在转弯处产生碰撞。

实施例2：如图2-4所示，在实施例1中的结构具现，拼装组件包括同轴设置的两个圆柱体4和两个贴合圆柱体4表面的弧形挡片41，储料桶11的两个储料腔12分别为笔杆腔和笔芯腔，两个圆柱体4表面均匀开有若干分料槽42且两个圆柱体4上的分料槽42位置一一对应，两个圆柱体4的分料槽42与对应的储料腔12的内容物大小尺寸相匹配，对应笔芯腔的圆柱体4的分料槽42内还设有推料器，两个弧形挡片41对称设于圆柱体4左右侧并将圆柱体4的上下侧露出。

推料器包括滑片43、延长头44和引导头45，滑片43弹性滑动设于分料槽42底部并在初始状态下远离笔芯腔，延长头44设于滑片43朝向笔芯腔一端，引导头45设于滑片43上端，相对于圆柱体4转动方向前侧的弧形挡片41内弧面开有与引导头45相匹配的引导槽，引导槽包括相互连通的前直槽46、V形导槽47和后直槽48，前直槽46和后直槽48分别与V形导槽47的两个端点连通，V形导槽47的开口朝向远离笔杆腔一侧。

在输送笔杆和笔芯时，先将笔杆和笔芯预装入储料桶11内对应的储料腔12中，其中笔杆的开口朝向对应笔芯的尾部朝向，且笔芯的笔尖端套设有保护球套，随着圆柱体4在外部传动部件如电机的驱动下，圆柱体4将产生转动，配合储料桶11的阻挡匹配，圆柱体4上的分料槽42将循环经过储料桶11的储料腔12，由于两个圆柱体4上的分料槽42与互相对应的储料腔12内的内容物大小尺寸匹配，因此两个圆柱体4在经过对应的储料腔12时，仅会装入一个笔杆或笔芯，然后随着圆柱体4的持续转动运动，当装有笔芯的分料槽42移动至开有引导槽的弧形挡片41处时，引导槽将会对引导头45进行引导拨动，从而使得滑片43在对应的分料槽42内移动，其中引导槽的V形导槽47会使得滑片43向笔杆侧移动，即推动笔芯向笔杆移动，为了确保连接的准确性，对应笔芯的分料槽42朝向笔杆一端开有对位孔，即对位孔匹配于笔芯的大小和笔杆的开口位置，同时对位孔整体呈圆锥形结构，这样能够更加顺畅和准确的进行笔杆和笔芯的连接组装，当笔芯与笔杆连接完成后，通过后直槽48的引导以及滑片43的自身复位弹性，滑片43将复位以准备后续的再次组装，相应的另一弧形挡片41也可开设于引导头45相匹配的槽，当然也可取消另一弧形挡片41的设置；

组装完成后的笔杆和笔芯在脱离弧形挡片41时，此时方向竖直向下，同步与附件链条组的移动，笔杆和笔芯将向下滚动滑入下侧对应的附载片32上以准备后续的继续组装，相应的为了进一步提高笔芯和笔杆的匹配度，在机架1上侧还设有于附载片32相匹配的拨片，拨片整体呈梯形结构并匹配于笔杆的移动方向，这样通过拨片的引导能够使得部分未完全装入笔杆的笔芯被引导推入，以更加利于后续的加工和居中笔杆位置以及减少笔芯脱落的情况。

实施例3：如图5-6所示，在实施例1中的结构具现，封盖组件包括外筒51、笔头卡环52、延长杆53和电机54，外筒51远离循环架2中部一端上侧开有缺槽55，笔头卡环52滑动设于外筒51内，电机54通过导向筋和延长架与外筒51后侧滑动连接并与外筒51同轴设置，延长杆53与电机54的输出轴传动连接并与笔头卡环52传动连接，笔头卡环52远离电机54一端开有锥台槽56。

导向板21整体呈梯形结构且斜边由循环架2一侧向附件链条组一侧倾斜，导向板21的梯形长边朝向循环架2一侧，导向板21下端设有正极导电槽和负极导电槽，延长架设有与正极导电槽和负极导电槽相匹配的导电头。

在组装笔帽和笔套时，外部供料机构进行笔帽和笔套的输送，其中笔帽被推动卡入笔头卡环52的锥台槽56内，笔头卡环52采用具有弹性或延展性的材料制成如橡胶，从而能够以相对稳定的效果对笔帽进行连接并避免对笔帽产生刮痕，而笔套则放置于外筒51开设有缺槽55的部分，当笔杆随着附件链条组移动并对应其中一个封盖组件时其移动速度和位置将同步，随着导向板21对电机54的引导，电机54将被推动并使得延长杆53带动笔头卡环52向笔杆一侧移动，此时笔套被推动并套上笔杆，直至笔帽与笔杆的开口对应抵接，与此同时限位组件对笔杆进行按压限位使其无法转动并保持位置的相对固定，随着封盖组件的继续移动，延长架上的导电头将于导向板21下端的正极导电槽和负极导电槽连接，此时电机54接通电源并产生转动，从而使得笔头卡环52上连接的笔帽旋至笔杆上，当笔帽与笔杆达到一定旋紧程度时，由于笔头卡环52自身为柔性结构制成，因此笔头卡环52继续转动也不会对笔帽产生影响而出现过紧的情况，最后导电头脱离导电槽断电，电机54脱离导向板21复位并在限位组件的作用下脱离与笔帽的连接，从而完成整个中性笔的组装。

实施例4：如图7-8所示，在实施例1中的结构具现，限位组件包括皮带输送机6、若干卡头和一个推板61，皮带输送机6通过外部支架与机架1固定连接并位于附件链条组上侧且对应循环架2，若干卡头均匀设于皮带输送机6的输送带端面，推板61设于皮带输送机6下侧并与侧部固定位置连接。

卡头包括固定杆62、弹性杆63和抵接头64，固定杆62与皮带输送机6的输送端固定连接，弹性杆63与固定杆62滑动弹性套设并在初始状态下靠近皮带输送机6，抵接头64与弹性杆63的另一端连接，推板61呈等腰梯形结构且长边靠近皮带输送机6。

皮带输送机6为现有常规的输送结构，能够起到循环输送的效果，其中卡头上的固定杆62与皮带输送机6的输送端连接以能够起到同步运动的效果，当笔杆随着附件链条组输送并与其中一个卡头对应时，卡头和笔杆的运动以及位置同步，弹性杆63在持续移动中会受到推板61的引导，从而向笔杆一侧移动并利用抵接头64对笔杆进行按压限位，从而对笔杆的位置和状态进行限制避免其滑动或转动，当弹性杆63脱离推板61时，通过弹性杆63自身的弹性复位，抵接头64脱离笔杆。

实施例5：如图9所示，在实施例1基础上的进一步改进，循环架2下侧还设有空心环7，空心环7与外部负压机构连通，空心环7上侧通过同步环71与载板5连接，同步环71中部开有与空心环7连通的气路，外筒51内下侧并对应缺槽55处部分开有与同步环71连通的负压吸附孔。

进一步的为了提高对笔套的上料稳定性，在笔套输送过程中与外部固定连接的空心环7内通过外部负压机构产生负压抽吸力，并通过同步环71使得外筒51的负压吸附孔处产生吸力，这样能够在笔套放置在外筒51的缺槽55处时位置相对稳定，同时也能够被笔头卡环52推动，同步环71采用具有一定柔韧性的材料制成，这样能够匹配循环架2的运动同时，保持一定的负压吸力。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种笔套自动安装设备，包括机架、控制面板和附件链条组，所述附件链条组设于机架上侧并呈跑道状结构，其特征在于：所述附件链条组的数量为两组并对称分布设置，所述机架上侧还设有与附件链条组相匹配且相对于附件链条组输送方向先后顺序设置的一级组装机构和二级组装机构；

所述一级组装机构包括储料桶和拼装组件，所述拼装组件设于附件链条组上侧并通过支架与外部传动件传动连接，所述储料桶设于拼装组件上侧并与其对应连接匹配，所述储料桶整体呈上大下小的漏斗状结构且内设两个储料腔；

所述二级组装机构包括循环架、导向板、限位组件和若干个封盖组件，所述循环架设于机架上侧且位于附件链条组侧部，所述限位组件与机架连接并位于附件链条组上侧且位置对应匹配循环架，若干所述封盖组件均匀设于循环架上端并与附件链条组匹配，所述导向板位于循环架上侧并与若干封盖组件匹配，所述导向板位于循环架靠近且平行附件链条组的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述附件链条组包括传动链条、间隔片、附载片和传动齿轮，所述间隔片和附载片的数量为若干个并间隔分布设置在传动链条侧部，所述传动齿轮设于机架内侧并与传动链条传动连接，所述传动齿轮与外部传动件传动连接，所述附载片上侧开有V形槽。

3.根据权利要求2所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述拼装组件包括同轴设置的两个圆柱体和两个贴合圆柱体表面的弧形挡片，所述储料桶的两个储料腔分别为笔杆腔和笔芯腔，两个所述圆柱体表面均匀开有若干分料槽且两个圆柱体上的分料槽位置一一对应，两个所述圆柱体的分料槽与对应的储料腔的内容物大小尺寸相匹配，对应笔芯腔的圆柱体的分料槽内还设有推料器，两个所述弧形挡片对称设于圆柱体左右侧并将圆柱体的上下侧露出。

4.根据权利要求3所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述推料器包括滑片、延长头和引导头，所述滑片弹性滑动设于分料槽底部并在初始状态下远离笔芯腔，所述延长头设于滑片朝向笔芯腔一端，所述引导头设于滑片上端，相对于所述圆柱体转动方向前侧的弧形挡片内弧面开有与引导头相匹配的引导槽，所述引导槽包括相互连通的前直槽、V形导槽和后直槽，所述前直槽和后直槽分别与V形导槽的两个端点连通，所述V形导槽的开口朝向远离笔杆腔一侧。

5.根据权利要求4所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述循环架为齿轮链条传动结构且整体呈矩形结构分布，在循环架的上端设有载板，若干所述封盖组件均匀设于载板上端。

6.根据权利要求5所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述封盖组件包括外筒、笔头卡环、延长杆和电机，所述外筒远离循环架中部一端上侧开有缺槽，所述笔头卡环滑动设于外筒内，所述电机通过导向筋和延长架与外筒后侧滑动连接并与外筒同轴设置，所述延长杆与电机的输出轴传动连接并与笔头卡环传动连接，所述笔头卡环远离电机一端开有锥台槽。

7.根据权利要求6所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述导向板整体呈梯形结构且斜边由循环架一侧向附件链条组一侧倾斜，所述导向板的梯形长边朝向循环架一侧，所述导向板下端设有正极导电槽和负极导电槽，所述延长架设有与正极导电槽和负极导电槽相匹配的导电头。

8.根据权利要求7所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述限位组件包括皮带输送机、若干卡头和一个推板，所述皮带输送机通过外部支架与机架固定连接并位于附件链条组上侧且对应循环架，若干所述卡头均匀设于皮带输送机的输送带端面，所述推板设于皮带输送机下侧并与侧部固定位置连接。

9.根据权利要求8所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述卡头包括固定杆、弹性杆和抵接头，所述固定杆与皮带输送机的输送端固定连接，所述弹性杆与固定杆滑动弹性套设并在初始状态下靠近皮带输送机，所述抵接头与弹性杆的另一端连接，所述推板呈等腰梯形结构且长边靠近皮带输送机。

10.根据权利要求9所述的一种笔套自动安装设备，其特征在于：所述循环架下侧还设有空心环，所述空心环与外部负压机构连通，所述空心环上侧通过同步环与载板连接，所述同步环中部开有与空心环连通的气路，所述外筒内下侧并对应缺槽处部分开有与同步环连通的负压吸附孔。