CN104316536B - 一种针管笔头的检测收料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针管笔头的检测收料系统，包括竖直设置的连接柱，以及设置于连接柱的两端的上平台和下平台，下平台的底部设置有良品箱和不良品箱；下平台上设置有用于固定针管笔头的固定位，下平台的固定位处对应开设有通道，通道与良品箱和不良品箱分别通过良品通道和不良品通道连通，通道与不良品通道之间设置有挡板；上平台的底部设置有检测工位和收料工位，检测工位设置有探头，收料工位设置有压头；上平台上设置有指示灯，以及控制装置，指示灯、探头均与控制装置连接；其在圆珠笔的针管笔头的加工过程中能够及时准确地检测针管笔头是否安装有钢珠，并对装有钢珠和未装上钢珠的针管笔头进行分类收纳。

Description

一种针管笔头的检测收料系统

技术领域

本发明涉圆珠笔的针管笔头加工技术领域，尤其涉及一种针管笔头的检测收料系统。

背景技术

国内圆珠笔生产一般都是采用多台机床分多道工序完成车削、钻孔、清洗、检测，然后再在另外几台机床上进行加珠与收口工序加工，加工精度差，生产效率低，还占据厂房很大面积；针对上述问题，曾有多工位圆珠笔笔头自动加工机床，这种机床大大提高加工效率，减小机床占地面积，然而，笔头在制造过程中，会出现未装有钢珠的不合格品，这种不合格品的混入将会使得后续售卖和使用出现严重的问题，也会导致这些不合格品直接被扔掉而造成浪费。

目前，在笔头生产过程中，一般都是采用人工目测的方法进行检测的，这时，人工抓取一批笔头进行目视检测判断，挑选不良品，导致人们容易视觉疲劳，不仅使得检测工作效率低下，且无法保证检测质量。

发明内容

本发明的目的在于提出一种针管笔头的检测收料系统，其在圆珠笔的针管笔头的加工过程中能够及时准确地检测针管笔头是否安装有钢珠，并对装有钢珠和未装上钢珠的针管笔头进行分类收纳。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种针管笔头的检测收料系统，包括竖直设置的连接柱，以及设置于所述连接柱的两端并可相对转动的上平台和下平台，所述下平台的底部设置有良品箱和不良品箱；所述下平台上设置有多个环形排布的用于固定针管笔头的固定位，所述下平台的所述固定位处对应开设有通道，所述通道与所述良品箱和不良品箱分别通过良品通道和不良品通道连通，所述通道的底部设置有向一侧翻转以打开所述通道与所述不良品通道、或向另一侧翻转以打开所述通道与所述良品通道的挡板；所述上平台的底部设置有检测工位和收料工位，所述检测工位设置有用于检测位于所述检测工位的下方的所述固定位上的针管笔头是否装有钢珠的探头，所述收料工位设置有用于将经过所述检测工位检测并位于所述收料工位的下方的所述固定位上的针管笔头压入所述通道的可升降的压头；所述上平台上设置有当所述探头检测到针管笔头未装有钢珠时闪亮的指示灯，以及控制装置，所述指示灯、所述探头均与所述控制装置连接。

其中，所述下平台连接有用于驱动所述下平台转动以使在所述检测工位检测后的针管笔头运行至所述收料工位的下平台驱动装置，所述挡板连接有用于驱动所述挡板翻转的挡板驱动装置，所述压头连接有用于驱动所述压头上下升降的压头驱动装置，其中，所述下平台驱动装置、所述挡板驱动装置以及所述压头驱动装置均与所述控制装置连接。

其中，所述探头包括与所述上平台连接的伸缩杆，所述伸缩杆的前端设置有触点传感器，所述伸缩杆连接有用于驱动所述伸缩杆以带动所述触点传感器下降并感应所述针管笔头的伸缩杆驱动装置，所述伸缩杆驱动装置、所述触点传感器均与所述控制装置连接。

其中，当所述伸缩杆带动所述触点传感器下降到预设位置，所述触点传感器未感应到针管笔头时，则判断为针管笔头的顶端未装有钢珠，则所述指示灯闪亮。

其中，所述固定位设置有夹紧装置，所述夹紧装置与所述控制装置连接。

其中，所述夹紧装置包括呈三角形排布的气动装置，所述气动装置包括能进行伸缩运动的拉杆，以及与所述拉杆的后端连接并用于用于驱动所述拉杆夹紧或松开针管笔头的气缸，所述气缸与所述控制装置连接，所述拉杆的前端连接有柔性夹持片。

其中，所述通道包括形成台阶型孔的位于上部的第一通道以及位于下部的第二通道，所述挡板位于所述第二通道中，且所述第二通道的半径略大于所述挡板的翻转半径，所述第一通道的直径略大于所述针管笔头的直径。

其中，所述挡板的中性面处设置有带动所述挡板翻转的翻转轴，所述翻转轴连接所述挡板驱动装置。

其中，所述挡板包括位于所述翻转轴的两侧的水平设置的第一挡板和第二挡板，

当所述指示灯不亮时，所述挡板翻转至所述第一挡板的悬置端与所述第一通道的靠近外侧的内侧面相适应，所述挡板连通所述第一通道与所述良品通道；

当所述指示灯闪亮时，所述挡板翻转至所述第二挡板的悬置端与所述第一通道的靠近内侧的内侧面相适应，所述挡板连通所述第一通道与所述不良品通道。

本发明的有益效果为：该针管笔头的检测收料系统，采用转动下平台使得装有针管笔头的固定位运行至检测工位的下方，利用控制装置控制探头对位于检测工位的下方的固定位上的针管笔头是否装有钢珠进行检测，若检测其装有钢珠，则控制装置控制指示灯不亮，此时，可以翻转挡板以打开通道与良品通道、以及良品箱，继续转动下平台使得经过检测的针管笔头运行至收料工位，利用压头的下降来实现对针管笔头的下压，使得针管笔头被压入通道，进而经良品通道进入良品箱中，若检测其未装有钢珠，则控制装置控制指示灯闪亮，此时，可以翻转挡板以打开通道与不良品通道，继续转动下平台使得经过检测的针管笔头运行至收料工位，利用压头的下降来实现对针管笔头的下压，使得针管笔头被压入通道，进而经不良品通道进入不良品箱中，其在圆珠笔的针管笔头的加工过程中能够及时准确地检测针管笔头是否安装有钢珠，并对装有钢珠的良品和未装有钢珠的不良品的分类收纳，其能够有效提高检测判断效率及质量，降低人们的疲劳强度，提高工作效率，保证分类准确。

附图说明

图1是针管笔头的剖面结构示意图。

图2是本发明的针管笔头的检测收料系统的结构示意图。

图3是图2中的针管笔头的检测收料系统在A向的结构示意图。

图4是图2中的针管笔头的检测收料系统的挡板结构示意图。

图中：1-针管笔头；2-钢珠；3-下平台；4-上平台；5-连接柱；6-探头；7-指示灯；8-压头；9-良品箱；10-不良品箱；11-良品通道；12-不良品通道；13-挡板；14-夹紧装置；31-第一通道；32-第二通道；1301-第一挡板；1302-第二挡板；1303-翻转轴；100-检测工位；200-收料工位。

具体实施方式

下面结合附图1至4并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

针管笔头1的笔尖是个小钢珠，把小钢珠嵌人一个小圆柱体型铜制的碗内，连接装有油墨的塑料管，油墨随钢珠转动由四周流下，这就是圆珠笔的针管笔头的工作原理。如图1是针管笔头的剖面结构示意图，以0.5mm的笔芯为例，其针管笔头1的生产工艺如下：

1)将用作针管笔头的金属管用冷挤压方式使得安装钢珠2的端部缩小；

2)用0.5mm的钻头钻孔，确保内孔直径0.5mm；

3)在装钢珠2的位置，从旁边用顶针顶出凸点，径向3个凸点；

4)端面修平以及小倒角；

5)倒角；

6)、7)对拟放入钢珠2的口进行尺寸精修；

8)、9)放入钢珠2，从旁冲击针管变形夹住钢珠2，以此，即可实现针管笔头1的钢珠2的安装。

上述的工艺步骤繁多，一般都选择在一种多工位机器上依次进行加工，标准的多工位机为12或者24工位机，当然，具体是多少位的工位机，应当视实际加工工艺需求而定，并且，此多工位机可以有多层主体结构，如3层，上层为冲头、钻头等固定层，由动力机构带动各工位上下运动；而中层为针管固定，可以旋转，一道工序完毕后旋转到下一道工序对应位置；下层为各种辅助装置，如检测、送料等。因此，本发明的针管笔头的检测收料系统则处于下层与中间层处。

实施例一

一种针管笔头的检测收料系统，包括竖直设置的连接柱5，以及设置于连接柱5的两端并可相对转动的上平台4和下平台3，下平台3的底部设置有良品箱9和不良品箱10；下平台3上设置有多个环形排布的用于固定针管笔头1的固定位，下平台3的固定位处对应开设有通道，通道与良品箱9和不良品箱10分别通过良品通道11和不良品通道12连通，通道的底部设置有向一侧翻转以打开通道与不良品通道12、或向另一侧翻转以打开通道与良品通道11的挡板13；上平台4的底部设置有检测工位100和收料工位200，检测工位100设置有用于检测位于检测工位100的下方的固定位上的针管笔头1是否装有钢珠2的探头6，收料工位200设置有用于将经过检测工位100检测并位于收料工位200的下方的固定位上的针管笔头1压入通道的可升降的压头8；上平台4上设置有当探头6检测到针管笔头1未装有钢珠2时闪亮的指示灯7，以及控制装置，指示灯、探头6均与控制装置连接。

该针管笔头的检测收料系统，采用转动下平台3使得装有针管笔头1的固定位运行至检测工位100的下方，利用控制装置控制探头6对位于检测工位100的下方的固定位上的针管笔头1是否装有钢珠2进行检测，若检测其装有钢珠2，则控制装置控制指示灯7不亮，此时，可以翻转挡板13以打开通道与良品通道11、以及良品箱9，继续转动下平台3使得经过检测的针管笔头1运行至收料工位200，利用压头8的下降来实现对针管笔头1的下压，使得针管笔头1被压入通道，进而经良品通道11进入良品箱9中，若检测其未装有钢珠2，则控制装置控制指示灯7闪亮，此时，可以翻转挡板13以打开通道与不良品通道12，继续转动下平台3使得经过检测的针管笔头1运行至收料工位200，利用压头8的下降来实现对针管笔头1的下压，使得针管笔头1被压入通道，进而经不良品通道12进入不良品箱10中，其在圆珠笔的针管笔头的加工过程中能够及时准确地检测针管笔头是否安装有钢珠，并对装有钢珠的良品和未装有钢珠的不良品的分类收纳，其能够有效提高检测判断效率及质量，降低人们的疲劳强度，提高工作效率，保证分类准确。

在本实施例中，控制装置控制探头6检测完针管笔头1是否装有钢珠2时，指示灯7会根据相应的检测结果动作，操作人员将直接根据指示灯7的动作对挡板13进行手动翻转，以实现某一通道的打开，在此处，手动进行挡板13的翻转动作可以在下平台3从检测工位100处向着收料工位200处移动的过程中完成，也可以在检测完毕的瞬间快速执行，都能实现上述的精准分类收纳。

实施例二

与实施例一的不同之处在于：下平台3连接有用于驱动下平台3转动以使在检测工位100检测后的针管笔头1运行至收料工位200的下平台驱动装置，挡板13连接有驱动挡板13翻转的挡板驱动装置，压头8连接有用于驱动压头8上下升降的压头驱动装置，其中，下平台驱动装置、挡板驱动装置以及压头驱动装置均与控制装置连接。

因此，本实施例中的针管笔头的检测收料系统在工作时，在下平台3的固定位处安装针管笔头1，控制装置控制下平台驱动装置驱动下平台3转动，并在检测工位100之前的工位上完成上述的钢珠2装配的全部工序，然后就会进入到本发明的检测收料系统，也即：控制装置控制下平台3转动至检测工位100，并在检测工位100处停止，此时，控制装置将发送信号给探头6，利用探头6检测感应针管笔头1上是否有钢珠2，待探头6检测完成后，将检测结果反馈给控制装置，控制装置根据接收到的检测结果来控制指示灯7以及挡板13的挡板驱动装置动作，然后控制装置控制下平台3继续转动至收料工位200处，并控制压头8向下伸展以向下挤压针管笔头1，使其进入通道后经打开的良品通道11进入到良品箱9或经打开的不良品通道12进入不良品箱10中，完成收料。

在本实施例中，挡板13的翻转、探头6的检测、压头8的下压都是通过控制装置来控制完成相应动作的，其操作过程自动化程度高，可以减少现场操作人员，降低加工成本。

优选的，探头6包括与上平台4连接的伸缩杆，伸缩杆的前端设置有触点传感器，伸缩杆连接有用于驱动伸缩杆以带动触点传感器下降并感应针管笔头1的伸缩杆驱动装置，伸缩杆驱动装置、触点传感器均与控制装置连接。当装有针管笔头1的固定位跟随下平台3的转动运行至检测工位100处时，控制装置将控制伸缩杆驱动装置来驱动伸缩杆向下伸展，伸缩杆向下伸展带动触点传感器向下运动至预设位置时，触点传感器靠近针管笔头1的顶端，若装有钢珠2时，在该预设位置时，触点传感器将感应到钢珠2，而若未装有钢珠2时，在该预设位置时，触点传感器将感应不到钢珠2，因此，当伸缩杆带动触点传感器下降到预设位置，触点传感器未感应到针管笔头1时，触点传感器将检测信号发送给控制装置，控制装置经判断其为针管笔头1的顶端未装有钢珠2，则控制装置将控制指示灯7闪亮。

优选的，通道包括形成台阶型孔的位于上部的第一通道31以及位于下部的第二通道32，挡板13位于第二通道32中，且第二通道32的半径略大于挡板13的翻转半径，第一通道31的直径略大于针管笔头1的直径。以此来保证针管笔头1在夹紧装置14夹持不紧的情况下不会自动掉入通道中，以保证正常加工的进行。

优选的，挡板13的中性面处设置有带动挡板13翻转的翻转轴1303，翻转轴1303连接挡板驱动装置。在实际的工作过程中，需要翻转挡板13时，控制装置控制挡板驱动装置，而挡板驱动装置将驱动翻转轴1303，以使翻转轴1303带动挡板13相应动作，这就使得挡板13的动作更加可靠，也能从一定程度上提高分类的准确度与可靠度。

进一步优选的，挡板13包括位于翻转轴1303的两侧的水平设置的第一挡板1301和第二挡板1302，

当指示灯7不亮时，挡板13翻转至第一挡板1301的悬置端与第一通道31的靠近外侧的内侧面相适应，挡板13连通第一通道31与良品通道11；

当指示灯7闪亮时，挡板13翻转至第二挡板1302的悬置端与第一通道31的靠近内侧的内侧面相适应，挡板13连通第一通道31与不良品通道12。

再进一步优选的，挡板13的初始位置为：指示灯7不亮时，第一挡板1301的悬置端与第一通道31的靠近外侧的内侧面相适应，挡板13连通第一通道31与良品通道11。由于在生产过程中，一般良品的数量应该是远远大于不良品的数量的，因此，只要探头6检测针管笔头1装有钢珠2时，指示灯7不亮，此时，挡板13就无需动作，即良品通道11、良品箱9以及第一通道31、第二通道32为初始的导通状态，就能够实现良品持续进入到良品箱9中，而只有当检测针管笔头1未装有钢珠2时，指示灯7才会闪亮，此时，挡板13才会翻转以使挡板13连通第一通道31与良品通道11，以将不良品装入不良品箱10中；这样就可以极大地减少挡板13的翻转动作步骤，也能有效减少操作过程，并能保证装有钢珠2的良品准确进入良品箱中，延长挡板13的相关部件的使用寿命，降低生产成本。

实施例三

与实施例二的区别在于：固定位设置有夹紧装置14，夹紧装置14与控制装置连接。进一步地，夹紧装置14包括呈三角形排布的气动装置，气动装置包括能进行伸缩运动的拉杆，以及与拉杆的后端连接并用于用于驱动拉杆夹紧或松开针管笔头1的气缸，气缸与控制装置连接，拉杆的前端连接有柔性夹持片。在每个固定位处，利用夹紧装置14实现对针管笔头1的自动夹紧与松开，一般情况下，在收料工位200以外的工位包括检测工位100处时，夹紧装置14将自动夹紧针管笔头1，以进行对应的工序，而当处于检测工位时，控制装置将控制气缸动作，气缸带动拉杆收缩，进而松开针管笔头1，再利用压头8的下压使得针管笔头1自动进入通道中。并且，在拉杆的前端设置有柔性的夹持片，能够有效避免瞬间碰撞造成针管笔头1受损，进而保证其外观良好。

本发明的针管笔头的检测收料系统，其将检测和收料两部分设置为自动完成，这将大大减轻工人的劳动强度，又能大大提高生产检测和收料效果，并提高检测和收料质量，在实际加工过程中，具有较强的实用性。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种针管笔头的检测收料系统，其特征在于，包括竖直设置的连接柱(5)，以及设置于所述连接柱(5)的两端并可相对转动的上平台(4)和下平台(3)，所述下平台(3)的底部设置有良品箱(9)和不良品箱(10)；所述下平台(3)上设置有多个环形排布的用于固定针管笔头(1)的固定位，所述下平台(3)的所述固定位处对应开设有通道，所述通道与所述良品箱(9)和不良品箱(10)分别通过良品通道(11)和不良品通道(12)连通，所述通道的底部设置有向一侧翻转以打开所述通道与所述不良品通道(12)、或向另一侧翻转以打开所述通道与所述良品通道(11)的挡板(13)；所述上平台(4)的底部设置有检测工位(100)和收料工位(200)，所述检测工位(100)设置有用于检测位于所述检测工位(100)的下方的所述固定位上的针管笔头(1)是否装有钢珠(2)的探头(6)，所述收料工位(200)设置有用于将经过所述检测工位(100)检测并位于所述收料工位(200)的下方的所述固定位上的针管笔头(1)压入所述通道的可升降的压头(8)；所述上平台(4)上设置有当所述探头(6)检测到针管笔头(1)未装有钢珠(2)时闪亮的指示灯(7)，以及控制装置，所述指示灯、所述探头(6)均与所述控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述下平台(3)连接有用于驱动所述下平台(3)转动以使在所述检测工位(100)检测后的针管笔头(1)运行至所述收料工位(200)的下平台驱动装置，所述挡板(13)连接有用于驱动所述挡板(13)翻转的挡板驱动装置，所述压头(8)连接有用于驱动所述压头(8)上下升降的压头驱动装置，其中，所述下平台驱动装置、所述挡板驱动装置以及所述压头驱动装置均与所述控制装置连接。

3.根据权利要求2所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述探头(6)包括与所述上平台(4)连接的伸缩杆，所述伸缩杆的前端设置有触点传感器，所述伸缩杆连接有用于驱动所述伸缩杆以带动所述触点传感器下降并感应所述针管笔头(1)的伸缩杆驱动装置，所述伸缩杆驱动装置、所述触点传感器均与所述控制装置连接。

4.根据权利要求3所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，当所述伸缩杆带动所述触点传感器下降到预设位置，所述触点传感器未感应到针管笔头(1)时，则判断为针管笔头(1)的顶端未装有钢珠(2)，则所述指示灯(7)闪亮。

5.根据权利要求2所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述固定位设置有夹紧装置(14)，所述夹紧装置(14)与所述控制装置连接。

6.根据权利要求5所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述夹紧装置(14)包括呈三角形排布的气动装置，所述气动装置包括能进行伸缩运动的拉杆，以及与所述拉杆的后端连接并用于用于驱动所述拉杆夹紧或松开针管笔头(1)的气缸，所述气缸与所述控制装置连接，所述拉杆的前端连接有柔性夹持片。

7.根据权利要求2所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述通道包括形成台阶型孔的位于上部的第一通道(31)以及位于下部的第二通道(32)，所述挡板(13)位于所述第二通道(32)中，且所述第二通道(32)的半径略大于所述挡板(13)的翻转半径，所述第一通道(31)的直径略大于所述针管笔头(1)的直径。

8.根据权利要求7所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述挡板(13)的中性面处设置有带动所述挡板(13)翻转的翻转轴(1303)，所述翻转轴(1303)连接所述挡板驱动装置。

9.根据权利要求8所述的针管笔头的检测收料系统，其特征在于，所述挡板(13)包括位于所述翻转轴(1303)的两侧的水平设置的第一挡板(1301)和第二挡板(1302)，

当所述指示灯(7)不亮时，所述挡板(13)翻转至所述第一挡板(1301)的悬置端与所述第一通道(31)的靠近外侧的内侧面相适应，所述挡板(13)连通所述第一通道(31)与所述良品通道(11)；

当所述指示灯(7)闪亮时，所述挡板(13)翻转至所述第二挡板(1302)的悬置端与所述第一通道(31)的靠近内侧的内侧面相适应，所述挡板(13)连通所述第一通道(31)与所述不良品通道(12)。