CN102285280B

CN102285280B - 圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置

Info

Publication number: CN102285280B
Application number: CN 201110157499
Authority: CN
Inventors: 翟萍; 谢小丽; 王丽天; 李海霞; 霍安石
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2031-06-13
Also published as: CN102285280A

Abstract

本发明涉及一种金属与塑料自动分离装置，特别是涉及一种圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置。包括笔芯定位机构和笔头拔出机构，笔头拔出机构包括平面凸轮连杆传动机构以及笔头夹持机构，平面凸轮连杆传动机构包括与动力机构连接的偏心传动轮以及与偏心传动轮传动连接并沿其固定在机架台面上的导轨作往复直线运动的连杆，笔头夹持机构的活动爪与固定爪匹配铰接安装在连杆前端固定爪的下方，在连杆上与所述活动爪的力矩杆匹配铰接安装一被动偏心轮，与所述被动偏心轮连接设有一拨杆，在所述机架台面上与所述拨杆配合设有两个固定柱。本发明结构简单，设计合理，自动实现了圆珠笔及中性笔笔头与笔杆的分离和分捡处理，有利于节约资源和环境保护。

Description

圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置

技术领域

本发明涉及一种金属与塑料自动分离装置，特别是涉及一种圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置。

背景技术

目前，中性笔或圆珠笔笔杆的主要制造材料是聚苯乙烯或改性聚苯乙烯，这两种材料具有抗腐蚀、耐老化的特点，除非实行严格垃圾分类后焚烧处理，否则很难自行降解。另外笔芯中也含有挥发性的多余浮脂等污染物。未使用完的中性笔芯中的残余物质，包含墨水、浮脂等污染物，如果使用后随意丢弃，对土壤和水质都会产生一定的污染。

据相关资料报道，被大量丢弃的中性笔和笔芯，极有可能成为继白色垃圾、废旧电池之后的又一环境新杀手。如果不回收利用，很容易造成大量的浪费，导致环境造成污染。从技术上讲，废旧笔芯回收后经过处理可以再次利用。但是由于再回收的成本要高于购买原材料的成本，因此导致中性笔回收发展受阻。现阶段比较简便的方法是焚烧、发电，再把炉渣进行填埋处理。

但由于中性笔由笔头和笔杆两部分组成，对于中性笔的回收，如果不解决塑料笔杆和金属笔头分离的问题，必然会造成资源浪费。目前，市场上还没有比较成熟的使金属笔头与塑料笔杆分离的产品或技术。

发明内容

本发明提出一种圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，可以方便地使金属笔头与塑料笔杆分离，实现塑料笔杆与金属笔头分捡。

本发明所采用的技术方案：

一种圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，含有笔芯定位机构和笔头拔出机构，所述笔头拔出机构包括平面凸轮连杆传动机构以及和笔芯定位机构对应的笔头夹持机构，所述平面凸轮连杆传动机构包括偏心传动轮（1）及连杆（2），所述偏心传动轮与动力机构连接，连杆（2）与所述偏心传动轮（1）传动连接并沿其固定在机架台面（20）上的导轨（3）作往复直线运动，所述笔头夹持机构对应设置在连杆（2）的前端，笔头夹持机构的固定爪（4）固定在连杆的前端，笔头夹持机构的活动爪（5）与固定爪匹配铰接安装在连杆前端固定爪的下方，在连杆上与所述活动爪的力矩杆匹配铰接安装一被动偏心轮（6），与所述被动偏心轮连接设有一拨杆（7），在所述机架台面（20）上与所述拨杆（7）配合设有两个固定柱（8）。

所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，笔芯定位机构包括笔芯锁紧杆（9）、推杆（10）和推杆推动机构，机架台面（20）上与所述推杆匹配设有推杆轨道，推杆推动机构包括一滑块（12）和双连杆机构（13），所述双连杆机构（13）的一端铰接安装在机架台面上，双连杆机构（13）的另一端与所述滑块（12）铰接；机架台面（20）上与所述滑块（12）匹配设有固定导轨（11），双连杆机构（13）的两个连杆铰接点与固定导轨（11）之间设有复位弹簧，所述滑块（12）与笔头拔出机构的固定爪（4）配合，所述笔芯锁紧杆（9）一端与推杆（10）铰接，笔芯锁紧杆（9）中部设有条形滑槽，与所述条形滑槽配合设有一销轴固定在机架台面上；笔芯锁紧杆（9）通过移动位移实现笔杆的夹紧与放开。

所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，在推杆（10）的另一端铰接安装一活动摆块（14），推杆（10）上固定一使活动摆块产生顺时针方向位移的移位弹簧，在推杆（10）上前述移位弹簧的一侧与活动摆块（14）配合设有一限位轴，所述活动摆块（14）一侧为楔形面，与所述活动摆块（14）配合设有一凹形推杆（15），凹形推杆（15）顶端与所述活动摆块的楔形面配合设有推杆斜面，所述凹形推杆（15）通过其固定导轨座（18）设置在机架台面上与活动摆块（14）配合，所述凹形推杆（15）与其固定导轨座（18）之间设有复位弹簧（19）。

所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，凹形推杆（15）为框架式结构，其下端设有放置笔杆的沟槽体，所述沟槽体向一端延伸设有平板台面，所述平板台面所述笔芯锁紧杆（9）配合夹紧笔杆。

所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，机架工作台面的下方与笔芯定位机构位置对应处设有笔杆回收箱（16），与笔头夹持机构位置对应处设有笔芯回收箱（17）。

本发明的有益效果：

1、本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，结构简单，设计合理，自动实现了圆珠笔及中性笔笔头与笔杆的分离和分捡处理，提高了分离效率。利用平面凸轮机构驱动连杆做往复运动，带动机械爪将金属笔头与笔芯分离。

2、本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，自动实现了圆珠笔及中性笔笔头与笔杆的分离和分捡处理，有利于节约资源和环境保护，回收金属可以另外处理，具有较好的社会和经济效益。

3、本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，设有两个收集盒，可以分别存放笔头和笔杆。当笔芯收集满时，可以将两个收集盒取出，回收笔芯和金属笔头，方便回收利用。

附图说明

图1：本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置初始状态俯视图；

图2：本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置夹紧状态俯视图；

图3、图4：分别为凹形推杆的主视图和侧视图。

具体实施方式

实施例一：参见图1、图2。本发明圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，含有笔芯定位机构和笔头拔出机构，所述笔头拔出机构包括平面凸轮连杆传动机构以及和笔芯定位机构对应的笔头夹持机构，所述平面凸轮连杆传动机构包括偏心传动轮1及连杆2，所述偏心传动轮1与动力机构连接，连杆2与所述偏心传动轮1传动连接沿其固定在机架台面20上的导轨（3）作往复直线运动，所述笔头夹持机构对应设置在连杆的前端，笔头夹持机构的固定爪4固定在连杆的前端，笔头夹持机构的活动爪5与固定爪匹配铰接安装在连杆前端固定爪的下方，在连杆上与所述活动爪的力矩杆匹配铰接安装一被动偏心轮6，与所述被动偏心轮6连接设有一拨杆7，在所述机架台面上与所述拨杆7配合设有两个固定柱8。

本实施例中笔芯定位机构可采用现有的各种定位机构，由人工或电气控制的动力机构夹紧笔杆并定位，使笔头正好处于和笔头拔出机构的夹持机构对应位置，笔杆定位机构工作面对应笔头夹持机构可设置笔杆限位沟槽。

工作时，将笔芯（笔杆）放入定位机构定位，连杆在偏心传动轮1（大凸轮）推动下，向左运动，被动偏心轮6（小凸轮）碰到固定柱8后旋转，使活动爪5夹住金属笔头，当连杆2向右运动时，活动爪处于锁紧状态，将金属笔头夹出，小凸轮碰到固定柱，活动爪松开，金属笔头落下。

实施例二：参见图1、图2。本实施例的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置与实施例一不同的是，笔芯定位机构采用自动定位方式。

笔芯定位机构包括笔芯锁紧杆9、推杆10和推杆推动机构，机架台面20上与所述推杆匹配设有推杆轨道（可为与推杆匹配的滑道或在推杆上开设滑槽，与滑槽配合在机架上设有固定销），推杆推动机构包括一滑块12和双连杆机构13，所述双连杆机构13一端铰接安装在机架台面20上，双连杆机构13的另一端与所述滑块12铰接；机架台面上与所述滑块12匹配设有固定导轨11，双连杆机构13的两个连杆铰接点与固定导轨11之间设有复位弹簧，所述滑块12与笔头拔出机构的固定爪4配合，所述笔芯锁紧杆9一端与推杆10铰接，笔芯锁紧杆9中部设有条形滑槽，与所述条形滑槽配合设有一销轴固定在机架台面上；在滑块和推杆作用下，笔芯锁紧杆9通过移动位移实现笔杆的夹紧与放开。

实施例三：参见图1、图2。本实施例的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置与实施例二不同的是，在笔芯定位机构的推杆10另一端铰接安装一活动摆块14，推杆10上固定一使活动摆块产生顺时针方向位移的移位弹簧，在推杆10上前述移位弹簧的一侧与活动摆块14配合设有一限位轴，所述活动摆块14一侧为楔形面，与所述活动摆块14配合设有一凹形推杆15，凹形推杆15顶端与所述活动摆块的楔形面配合设有推杆斜面，所述凹形推杆15通过其固定导轨座18设置在机架台面上与活动摆块14配合，所述凹形推杆15与其固定导轨座18之间设有复位弹簧19。

实施例四：参见图1、图2和图3、图4。本实施例的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置与实施例三不同的是，所述凹形推杆15为框架式结构，其下端设有放置笔杆的沟槽体，所述沟槽体向一端延伸设有平板台面，所述平板台面所述笔芯锁紧杆9配合夹紧笔杆。

实施例三和实施例四中，将笔芯放入定位机构后，连杆在大凸轮推动下连杆向左运动，小凸轮碰到固定柱后旋转，使活动爪夹住金属笔头，同时锁紧杆将笔芯压紧，当连杆向右运动时，活动爪处于锁紧状态，将金属笔头夹出，小凸轮碰到固定柱，活动爪松开，笔头与笔杆自动分离装置恢复初始状态，等待下一次工作。活动摆块14绕着其销轴可产生旋转位移，能够被移位弹簧拉动，并通过限位轴限位。当推杆10水平向左平移时，活动摆块14的斜面推动凹形推杆15向下移动。当活动摆块14的斜面与凹形推杆15的推杆斜面脱离接触时，即凹形推杆15被推到最下面的瞬间，由于移位弹簧的作用，使凹形推杆15在复位弹簧19的作用下向上运动，而此时活动摆块的斜面已经不再压迫凹形推杆15，活动摆块可以绕其销轴顺时针旋转1个角度。当活动摆块向右运动时，不对凹形推杆15起作用。

本发明的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，可以进一步的通过在机架工作台面的下方与笔芯定位机构位置对应处设有笔杆回收箱16，与笔头夹持机构位置对应处设有笔芯回收箱17，实现笔杆与笔头的自动收集。

笔芯被定位后在凸轮推动下，连杆向左运动，小凸轮碰到固定柱后旋转，使活动爪夹住金属笔头，同时锁紧杆将笔芯压紧，当连杆向右运动时，活动爪处于锁紧状态，将金属笔头夹出，小凸轮碰到固定柱，活动爪松开，金属笔头下落到收集盒内，同时，当定位机构复位时，由推杆带动摆块推动凹形推杆横向进退，将笔芯推入笔芯收集盒内。当笔芯收集满时，可以将两个收集盒取出，回收笔芯和金属笔头。

Claims

1.一种圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，含有笔芯定位机构和笔头拔出机构，其特征是：所述笔头拔出机构包括平面凸轮连杆传动机构以及和笔芯定位机构对应的笔头夹持机构，所述平面凸轮连杆传动机构包括偏心传动轮（1）及连杆（2），所述偏心传动轮与动力机构连接，连杆（2）与所述偏心传动轮（1）传动连接并沿其固定在机架台面（20）上的导轨（3）作往复直线运动，所述笔头夹持机构对应设置在连杆（2）的前端，笔头夹持机构的固定爪（4）固定在连杆的前端，笔头夹持机构的活动爪（5）与固定爪匹配铰接安装在连杆前端固定爪的下方，在连杆上与所述活动爪的力矩杆匹配铰接安装一被动偏心轮（6），与所述被动偏心轮连接设有一拨杆（7），在所述机架台面（20）上与所述拨杆（7）配合设有两个固定柱（8）；所述笔芯定位机构包括笔芯锁紧杆（9）、推杆（10）和推杆推动机构，机架台面（20）上与所述推杆匹配设有推杆轨道，推杆推动机构包括一滑块（12）和双连杆机构（13），所述双连杆机构（13）的一端铰接安装在机架台面上，双连杆机构（13）的另一端与所述滑块（12）铰接；机架台面（20）上与所述滑块（12）匹配设有固定导轨（11），双连杆机构（13）的两个连杆铰接点与固定导轨（11）之间设有复位弹簧，所述滑块（12）与笔头拔出机构的固定爪（4）配合，所述笔芯锁紧杆（9）一端与推杆（10）的一端铰接，笔芯锁紧杆（9）中部设有条形滑槽，与所述条形滑槽配合设有一销轴固定在机架台面上；笔芯锁紧杆（9）通过移动位移实现笔杆的夹紧与放开。

2.根据权利要求1所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，其特征是：在推杆（10）的另一端铰接安装一活动摆块（14），推杆（10）上固定一使活动摆块产生顺时针方向位移的移位弹簧，在推杆（10）上前述移位弹簧的一侧与活动摆块（14）配合设有一限位轴，所述活动摆块（14）一侧为楔形面，与所述活动摆块（14）配合设有一凹形推杆（15），凹形推杆（15）顶端与所述活动摆块的楔形面配合设有推杆斜面，所述凹形推杆（15）通过其固定导轨座（18）设置在机架台面上与活动摆块（14）配合，所述凹形推杆（15）与其固定导轨座（18）之间设有复位弹簧（19）。

3.根据权利要求2所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，其特征是：所述凹形推杆（15）为框架式结构，其下端设有放置笔杆的沟槽体，所述沟槽体向一端延伸设有平板台面，所述平板台面与所述笔芯锁紧杆（9）配合夹紧笔杆。

4.根据权利要求1、2或3所述的圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置，其特征是：机架工作台面的下方与笔芯定位机构位置对应处设有笔杆回收箱（16），与笔头夹持机构位置对应处设有笔芯回收箱（17）。