CN105856903A - 一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，尤其涉及一种给废弃水笔芯全自动加墨、换笔尖的流水线式生产、售卖装置。本发明包括机架、移动平台、拔出机构、吹气机构、加墨机构、上笔尖机构、注尾油机构以及售卖机构。本发明整体机构紧凑，易于拆装和维修，可将废弃笔芯重新加墨实现循环使用以及对笔芯和尾油的有效回收，减少笔芯和尾油内的有害物质对生活环境的污染。

Description

一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置

技术领域

本发明涉及一种给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，尤其涉及一种给废弃水笔芯全自动加墨、换笔尖的流水线式生产、售卖装置。

背景技术

目前，对于水笔芯加墨的研究，特别是包括自动售卖功能的自动加墨机，国内外研究相对较少。国内现有技术中有一种水笔芯手动加墨装置，通过手动给水笔芯加墨，这种方式复杂耗时耗力，不利于推广；此外虽然有人设计了一种水笔自动装配机器，但是机构设计复杂，实物模型体积、质量均较大。目前国内针对笔芯废料再回收的加墨机，同时针对内置自动售卖装置的水笔芯自动加墨机的相关研究进展缓慢。

国外也有一些关于自动加墨装置的研究，如美国的M.Miyamoto,S.Miyazaki,Y J.Takeuchi和日本的大野贵史等人的专利中对笔芯进行了大量研究，但是国外的笔芯自动加墨机器价格昂贵，机构设计过于精密给维修带来不便，部分机器不仅没有考虑到节能环保等理念，而且也没有涉及自动售卖功能。

发明内容

本发明目的是提供一种给水笔芯自动加墨、换笔尖的售卖装置，利用全自动加墨、换笔尖装置实现笔芯原材料的重复利用。

本发明技术方案：一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，包括机架、移动平台、拔出机构、吹气机构、加墨机构、上笔尖机构、注尾油机构以及售卖机构。

所述的机架前侧安装有两个机架支撑架，方便放置移动平台，在机架的上端安装有拔出机构电磁换向阀、吹气机构电磁换向阀，加墨机构电磁换向阀，上笔尖机构电磁换向阀，注尾油机构电磁换向阀，机架下端设有气压输出管；

所述的移动平台一侧安装有使驱动平台横向移动的步进电机甲；移动平台上安装有驱使其纵向移动的步进电机乙，步进电机乙输出轴端安装丝杆，丝杆上套接螺纹套；导轨上的笔芯支撑板上设有笔芯卡槽，在笔芯支撑板下面安装有步进电机丙，可驱动笔芯支撑板旋转，从而带动整个笔芯转动；

所述的拔出机构包括安装于支撑板上的机械手，气缸安装于机械手后端，气管一端通过气管连接件连接在气缸上，另一端连接于电磁换向阀上；

所述的吹气机构包括安装于底板上的清洗吹气管（管口直径3mm），清洗吹气管固定于吹气机构支撑板上；气管的一端与笔芯管连接，另一端连接于电磁换向阀上；

所述的加墨机构包括安装于支撑板上的加墨主体，加墨尖嘴安装于加墨主体的前端，加墨尖嘴的后端安装有橡胶推杆，盛墨桶安装于加墨主体的上端，并与加墨尖嘴相连通；气缸安装于加墨主体的后端，加墨管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上；

所述的上笔尖机构包括安装于底板上的支撑板，笔尖放置筒和笔尖推出机构固定于支撑板上；笔尖推杆安装于笔尖推出机构内部，笔尖推出机构后端连接气缸；气管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上；

所述的注尾油机构包括安装于支撑板上的注尾油主体，注尾油尖嘴安装于注尾油主体的前端，注尾油尖嘴的后端连接有橡胶推杆，盛油桶安装于注尾油主体的上端，并与注尾油尖嘴相连通；气缸安装于注尾油主体的后端，气管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上；

所述的自动售卖机构包括安装于机架支撑架上的笔芯滑道，笔芯滑道中部安装有六叶片的笔芯滚筒，步进电机丁安装于笔芯滚筒的一端。

本发明的有益效果：

1、可将废弃笔芯重新加墨实现循环使用以及对笔芯和尾油的有效回收，减少笔芯和尾油内的有害物质对生活环境的污染；

2、可回收笔芯外壳以及笔尖，作为再加工的材料，节约制造成本；

3、实现了水笔芯自动加墨的目的，极大地提高了工作效率；

4、整体机构紧凑，易于拆装和维修。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明机架结构示意图。

图3为本发明移动平台结构示意图。

图4为本发明拔出机构结构示意图。

图5为本发明吹气机构结构示意图。

图6为本发明加墨机构结构示意图。

图7为本发明上笔尖机构结构示意图。

图8为本发明注尾油机构结构示意图。

图9为本发明售卖机构结构示意图。

图中：1机架，2移动平台，3拔出机构，4吹气机构，5加墨机构，6上笔尖机构，7注尾油机构，8售卖机构，9气泵，101机架支撑架，102拔出机构电磁换向阀，103吹气机构电磁换向阀，104加墨机构电磁换向阀，105上笔尖机构电磁换向阀，106注尾油机构电磁换向阀，107气压输出管，201步进电机甲，202导轨，203步进电机乙，204螺纹套，205丝杆，206笔芯卡槽，207步进电机丙，208笔芯支撑板，301笔尖回收箱，302拔出机构滑道，303机械手，304拔出机构支撑板，305拔出机构气缸，306拔出机构气管，307拔出机构进气管，308拔出机构气阀，309拔出机构底板，401吹气机构进气管，402清洗吹气管，403吹气机构支撑板，404吹气机构底板，501加墨主体，502加墨尖嘴，503盛墨桶，504加墨机构橡胶推杆，505加墨机构气缸，506加墨机构气阀，507加墨管，508加墨机构进气管，509加墨机构底座，601笔尖固定孔，602笔尖放置筒，603笔尖推杆，604笔尖推出机构，605上笔尖机构气缸，606上笔尖机构气管，607上笔尖机构进气管，608上笔尖气阀，609上笔尖支撑板，610上笔尖机构底板，701注尾油尖嘴，702注尾油主体，703盛油桶，704注尾油机构橡胶推杆，705注尾油机构气缸，706注尾油机构气管，707注尾油机构进气管，708注尾油机构气阀，709注尾油机构支撑板，710注尾油机构底板，801笔芯滑道，802步进电机丁，803笔芯滚筒，804笔芯放置口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如附图1所示，本发明包括机架1，移动平台2，拔出机构3，吹气机构4，加墨机构5，上笔尖机构6，注尾油机构7，售卖机构8，气泵9。

如附图2所示，所述机架1前侧安装有两个机架支撑架101，方便放置移动平台2，在机架1的上端安装有拔出机构电磁换向阀102、吹气机构电磁换向阀103，加墨机构电磁换向阀104，上笔尖机构电磁换向阀105，注尾油机构电磁换向阀106，机架1下端设有气压输出管107。

如附图3所示，所述的移动平台2一侧安装有驱动平台横向移动的步进电机甲201；步进电机乙203输出轴端安装丝杆205，丝杆205上套接螺纹套204；移动平台2上安装有笔芯支撑板208，笔芯支撑板208上设有笔芯卡槽206，在笔芯支撑板208下面安装有步进电机丙207，可驱动笔芯支撑板208旋转，从而带动整个笔芯转动。

如附图4所示，所述的拔出机构3安装有拔出机构底板309，且与机架1连接固定，笔尖回收箱301通过拔出机构滑道302安装于拔出机构底板309下端，拔出机构底板309上端安装有机械手303，机械手303的后端与拔出机构气缸305相连接；拔出机构气管306一端通过拔出机构气阀308与拔出机构气缸305连接，另一端直接与拔出机构电磁换向阀102连接。

如附图5所示，所述的吹气机构4底部安装有吹气机构底板404，且与机架1连接固定，吹气机构底板404的上方安装有吹气机构支撑板403，清洗吹气管402固定于吹气机构支撑板403上，清洗吹气管402一端直接与吹气机构电磁换向阀103连接。

如附图6所示，所述的加墨机构5底部安装有加墨机构底座509，且与机架1连接固定，加墨机构底座509上方装有加墨主体501，盛墨桶503下端与加墨主体501相连接，加墨主体501的前端安装有加墨尖嘴502，加墨尖嘴502的后端与加墨机构橡胶推杆504相连接，加墨机构橡胶推杆504的后端与加墨机构气缸505相连接；加墨管507一端通过加墨机构气阀506与加墨机构气缸505相连接，另一端直接与加墨机构电磁换向阀104连接。

如附图7所示，所述的上笔尖机构6底部设有上笔尖机构底板610，且与机架1连接固定，上笔尖机构底板610上方装有上笔尖支撑板609；上笔尖支撑板609前端安装有笔尖放置筒602，在笔尖放置筒602的前端开有一个笔尖放置筒601，方便固定笔尖；上笔尖机构6的后端连接上笔尖机构气缸605，两上笔尖机构气管606一端通过上笔尖机构气阀608与上笔尖机构气缸605连接，另一端直接与上笔尖机构电磁换向阀105连接。

如附图8所示，所述的注尾油机构7底部安装有注尾油机构底板710，且与机架1连接固定，注尾油主体702通过注尾油机构支撑板709与注尾油机构底板710连接固定，注尾油主体702的前端安装有注尾油尖嘴701，注尾油尖嘴701的后端与注尾油机构橡胶推杆704相连，注尾油机构橡胶推杆704的后端与注尾油机构气缸705相连接；两注尾油机构气管706一端通过注尾油机构气阀708与注尾油机构气缸705连接，另一端直接与注尾油机构电磁换向阀106连接。

如附图9所示，所述的自动售卖机构8中笔芯滑道801固定于机架1上，在笔芯滑道801中部安装一个内部装有六叶片的笔芯滚筒803，在笔芯滚筒803的一侧安装有一个步进电机丁802；进行售卖工作时，步进电机丁802驱动笔芯滚筒内部的六叶片转动，且每次控制笔芯滚筒里的六叶片旋转角度60度，每次只能有一支加好墨的水笔芯的滑出，即完成一支笔芯自动售卖。

本发明工作过程

本发明通过采用步进电机驱动整个自动加墨、换笔尖的售卖装置工作。

拔出笔尖

当水笔芯放入移动平台2上端的笔芯支撑板208上方时，由笔芯卡槽206对水笔芯两侧进行卡紧；此时移动平台2上的步进电机乙203转动，带动丝杆205转动，推动与之连接的螺纹套204向内移动，进而推动与螺纹套204焊接的笔芯支撑板208向拔出机构3前进一段距离；当笔尖移动到机械手303的夹持范围内时，拔出机构3上的机械手303会夹紧笔尖，此时步进电机乙203反转使移动平台2后退，由于笔尖受较大拉力会脱落，完成一次笔头的拔出动作，同时掉落的笔尖将会落入笔尖回收箱301中，此时移动平台2纵向复位，为下一步工作做准备。

废液后续处理

通过移动平台2上端的步进电机甲201正转，驱动移动平台2横向前进，当移动平台2移动至吹气机构4正前端时，让笔芯与吹气机构4上端的清洗吹气管402管口套接（密闭）；气泵9的气流通过吹气结构电磁换向阀103通入清洗吹气管402中，将笔芯内的残留墨水和尾油喷出，当笔芯管壁没有残留物粘附时，停止气泵9对清洗吹气管402继续通气流，完成一次清除残留物工作，此时驱动移动平台2上的步进电机乙203反转，使移动平台2纵向复位，为下一步工作做准备。

加墨

通过移动平台2上端的步进电机甲201正转，移动平台2继续横向前进一段距离，当移动到加墨机构5前端时，通过移动平台2上端的步进电机乙203正转，控制移动平台2纵向前进固定距离，将拔除笔尖的笔芯外壳与加墨机构5的加墨尖嘴502轻轻挤压；安装在加墨机构5中部上方的盛墨桶503下端钻有纵向直孔，盛墨桶503通过纵向直孔与加墨机构主体501相连，加墨机构5中部钻有横向通孔，横向通孔一端套接加墨机构橡胶推杆504，加墨机构橡胶推杆504一端连接在加墨机构气缸505上，加墨机构气缸505通过加墨机构进气管508与气泵9连接，利用气泵9的气体压力将墨水通过加墨尖嘴502注入笔芯内，当加墨达到需要的笔芯用量后，停止加墨，完成一次加墨工作，通过移动平台2上端的步进电机乙203反转，控制移动平台2纵向复位，为下一步工作做准备。

上笔尖

移动平台2上端的步进电机甲201继续正转，使移动平台2继续横向前进，当移至上笔尖机构6的正前端时，步进电机乙203正转，使笔尖前端与笔芯支撑板208接触，步进电机乙203继续正转，当笔尖进入笔芯内部一定距离后，利用笔芯的收缩力夹紧笔尖，随即完成一次上笔尖工作，步进电机乙203开始反转，驱动移动平台2纵向复位，同时利用移动平台2上的步进电机丙207驱动笔芯支撑板208旋转180度，使笔芯尾部换向，为下一步工作做准备。

注尾油

移动平台2继续横向前进一段距离，当移动至注尾油机构7前端时，步进电机乙203正转，使注尾油机构7前端的注尾油尖嘴701深入笔芯尾部一定距离；此时注尾油机构气阀708打开，注尾油机构气管706 出尾油，并开始填充笔芯尾端，盛油桶703安装在注尾油机构7的中部，底端钻有的纵向直孔与横向通孔相交，横向通孔一端与注尾油尖嘴701相连接，一端与注尾油机构橡胶推杆704套接，注尾油机构橡胶推杆704一端连接在注尾油机构气缸705上，注尾油机构气缸705通过注尾油机构气管706与气泵9连接，注尾油机构电磁换向阀106打开时，可利用气泵9的气压将尾油通过注尾油尖嘴701注入笔芯尾部，当注油达到所需笔芯用量时，注尾油机构气阀708阀门随即关闭，停止气体继续导入；驱动移动平台2上的步进电机乙203反转，使固定在移动平台2上端的笔芯与注尾油尖嘴701分离；同时驱动移动平台2中部的步进电机丙207反转，使笔芯支撑板208旋转180 度，完成一次注尾油工作。

自动售卖

人工提前在装置的笔芯放置口804中放置一定量的加好墨水笔芯，由于受重力作用笔芯滑至笔芯滚筒803内。当顾客投币后，驱动步进电机丁802工作，使内部装有六叶片的笔芯滚筒803转动一次即旋转60度，此时只有一支加好墨的水笔芯从六叶片的笔芯滚筒803滚出，并滑入笔芯滑道801中，顾客随即可从笔芯滑道801底端取出加好墨的水笔芯。

Claims (7)

1.一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，包括机架、移动平台、拔出机构、吹气机构、加墨机构、上笔尖机构、注尾油机构以及售卖机构，其特征是：所述的机架前侧安装有两个机架支撑架，方便放置移动平台，在机架的上端安装有拔出机构电磁换向阀、吹气机构电磁换向阀，加墨机构电磁换向阀，上笔尖机构电磁换向阀，注尾油机构电磁换向阀，机架下端设有气压输出管；

所述的移动平台一侧安装有使驱动平台横向移动的步进电机甲；移动平台上安装有驱使其纵向移动的步进电机乙，步进电机乙输出轴端安装丝杆，丝杆上套接螺纹套；导轨上的笔芯支撑板上设有笔芯卡槽，在笔芯支撑板下面安装有步进电机丙，可驱动笔芯支撑板旋转，从而带动整个笔芯转动。

2.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的拔出机构包括安装于支撑板上的机械手，气缸安装于机械手后端，气管一端通过气管连接件连接在气缸上，另一端连接于电磁换向阀上。

3.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的吹气机构包括安装于底板上的清洗吹气管（管口直径3mm），清洗吹气管固定于吹气机构支撑板上；气管的一端与笔芯管连接，另一端连接于电磁换向阀上。

4.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的加墨机构包括安装于支撑板上的加墨主体，加墨尖嘴安装于加墨主体的前端，加墨尖嘴的后端安装有橡胶推杆，盛墨桶安装于加墨主体的上端，并与加墨尖嘴相连通；气缸安装于加墨主体的后端，加墨管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上。

5.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的上笔尖机构包括安装于底板上的支撑板，笔尖放置筒和笔尖推出机构固定于支撑板上；笔尖推杆安装于笔尖推出机构内部，笔尖推出机构后端连接气缸；气管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上。

6.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的注尾油机构包括安装于支撑板上的注尾油主体，注尾油尖嘴安装于注尾油主体的前端，注尾油尖嘴的后端连接有橡胶推杆，盛油桶安装于注尾油主体的上端，并与注尾油尖嘴相连通；气缸安装于注尾油主体的后端，气管的一端连接于气缸，另一端连接于电磁换向阀上。

7.根据权利要求1所述的一种自动给水笔芯加墨、换笔尖的售卖装置，其特征是：所述的自动售卖机构包括安装于机架支撑架上的笔芯滑道，笔芯滑道中部安装有六叶片的笔芯滚筒，步进电机丁安装于笔芯滚筒的一端。