CN107747964A - 用于笔芯划线检测的笔芯划线机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，包括：抬升组件；与抬升组件相固接的夹持组件；以及设于抬升组件及夹持组件下方的凸轮顶升组件，其中，抬升组件包括左固定侧板、右固定侧板以及设于左固定侧板及右固定侧板之间的抬升部，夹持组件与所述抬升部相固接，凸轮顶升组件循环往复地将所述抬升部顶升。根据本发明，其在提高检测效率的同时，还能够降低结构冗余度，提高传动效率及可靠性，从而提高划线清晰度。

Description

用于笔芯划线检测的笔芯划线机构

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构。

背景技术

笔，是人类的一项伟大发明，是供书写或绘画用的工具，多通过笔尖将带有颜色的固体或液体(墨水)在纸上或其他固体表面绘制文字、符号或图画，也有利用固体笔尖的硬度书写画图用铅笔和炭笔。现今普遍使用的是中性笔和圆珠笔，绘制艺术底稿和画图则多用铅笔。

中性笔或圆珠笔通常包括笔芯及装有笔芯且便于握持的笔杆，在笔芯生产完后至将笔芯包装入库之前，需要对笔芯的书写顺滑度进行检测，所谓书写顺滑度是指书写时的流畅度和润滑度的综合反映，对于书写流畅度可以在规定的书写角度、书写速度和书写压力下，采用专有的笔芯划线检测仪，通过检测书写划线轨迹的连续性、出墨量大小、及其波动状况来定量地判定其书写流畅性。

但是，现有的笔芯划线检测仪存在以下几个问题：

1.单次只能检测单根笔芯，只适用于抽样检测，检测效率低下，不能满足大批量流水线生产的检测需求；

2.自动化程度低，需要人工辅助的步骤较多，进一步了导致检测效率低下；

4.结构复杂，每次抬起的幅度差别较大，从而导致笔芯不能在预设位置划线；

5.对笔芯的夹持方式不合理，不是过紧就是过松，过紧则容易使笔芯变形，过松则容易导致划线不清晰；

6.夹持结构复杂冗余，传动结构复杂不可靠，从而容易导致夹持过程效率低下且容易故障。

有鉴于此，实有必要开发一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其在提高检测效率的同时，还能够降低结构冗余度，提高传动效率及可靠性，从而提高划线清晰度。

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，包括：

抬升组件；

与抬升组件相固接的夹持组件；以及

设于抬升组件及夹持组件下方的凸轮顶升组件，

其中，抬升组件包括左固定侧板、右固定侧板以及设于左固定侧板及右固定侧板之间的抬升部，夹持组件与所述抬升部相固接，凸轮顶升组件循环往复地将所述抬升部顶升。

优选的是，所述抬升部与左固定侧板及右固定侧板转动连接，使得所述抬升部可在凸轮顶升组件的驱动下绕左固定侧板及右固定侧板在竖直平面内以一定的角度俯仰转动。

优选的是，所述抬升部包括：

设于左固定侧板及右固定侧板内侧的左抬升侧板及右抬升侧板；以及

固接于左抬升侧板及右抬升侧板之间的旋转部件，

其中，左抬升侧板与左固定侧板之间及右抬升侧板与右固定侧板分别转动地连接有左角度转轴及右角度转轴，左抬升侧板及右抬升侧板之间固接有抬升固定杆。

优选的是，所述旋转部件包括：

固接于左抬升侧板及右抬升侧板之间的电机安装板；以及

固接于电机安装板下端的偏心轴固定座，

其中，偏心轴固定座上转动的设有两根相互平行的偏心轴电机安装板上设有用于驱动两根偏心轴同步转动的伺服电机,两根偏心轴的偏心端套接有L型的连接板。

优选的是于，夹持组件包括：

基板；

沿笔芯的首末延伸方向依次设于基板上的笔芯头支撑座、笔芯体支撑座、及笔芯定位部件；以及

设于基板上的笔芯压紧部件，

其中，所述笔芯压紧部件与笔芯头支撑座及笔芯体支撑座选择性相合从而将放置于笔芯头支撑座及笔芯体支撑座上的笔芯选择性夹紧，所述笔芯定位部件与被夹紧后的笔芯的末端选择性相抵。

优选的是，基板的左右两侧分别铰接有左连接板及右连接板，左连接板及右连接板与连接板相固接。

优选的是，左连接板与右连接板之间可转动地设有转动杆，基板与该转动杆相固接，基板的下方、左连接板与右连接板之间固接有俯仰气缸，基板在俯仰气缸的驱动下可在竖直平面内以转动杆为支点作杠杆运动。

优选的是，凸轮顶升组件包括：

连杆固定座；

一端与连杆固定座铰接且横置的连杆；以及

与连杆的中部铰接且与抬升固定杆套接的关节轴承杆，

其中，连杆的下方设有周期性旋转的凸轮，凸轮的边缘始终与连杆相抵。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、由于抬升组件包括左固定侧板、右固定侧板以及设于左固定侧板及右固定侧板之间的抬升部，夹持组件与所述抬升部相固接，凸轮顶升组件循环往复地将所述抬升部顶升，使得凸轮顶升组件将抬升部抬升时，也能将夹持组件一并抬升，从而将笔芯从传送带上抬起，防止在划线作业中受到传送带的干扰，提高划线精度及清晰度；

2、由于左抬升侧板与左固定侧板之间及右抬升侧板与右固定侧板分别转动地连接有左角度转轴及右角度转轴，从而使得抬升部能够通过左角度转轴及右角度转轴绕左固定侧板及右固定侧板做俯仰转动；

3、由于两根偏心轴的偏心端套接有L型的连接板，从而偏心轴能够驱动连接板作偏心转动；

4、由于基板的左右两侧分别铰接有左连接板及右连接板，左连接板及右连接板与连接板相固接，从而使得基板能够随着连接板作偏心转动；

5、由于基板在俯仰气缸的驱动下可在竖直平面内以转动杆为支点作杠杆运动，从而使得夹持组件将笔芯夹住之后能够将笔芯调整到预定的书写角度，进一步提高书写清晰度。

附图说明

图1为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构的三维结构视图；

图2为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中抬升组件与基板相连接的三维结构视图；

图3为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中夹持组件的三维结构视图；

图4为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中夹持组件的正视图；

图5为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中夹持组件的另一视角三维结构视图；

图6为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中抬升组件的三维结构视图；

图7为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中抬升组件隐藏连接板后的三维结构视图；

图8为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中抬升部的三维结构视图；

图9为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中抬升部的另一视角三维结构视图；

图10为根据本发明所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构中偏心轴的三维结构视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在说明书中，诸如“前部”、“后部”、“上部”、“下部”、“顶部”和“底部”及其衍生词的相对术语应当被解释为是指如然后所述的或如在被讨论的附图中所示出的取向。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

参照图1，用于笔芯划线检测的笔芯划线机构包括：抬升组件410、夹持组件440、及凸轮顶升组件450，其中，夹持组件440与抬升组件410相固接，凸轮顶升组件450设于抬升组件410及夹持组件440的下方，抬升组件410包括左固定侧板411、右固定侧板412以及设于左固定侧板411及右固定侧板412之间的抬升部，夹持组件440与所述抬升部相固接，凸轮顶升组件450循环往复地将所述抬升部顶升。

参照图6及图7，所述抬升部与左固定侧板411及右固定侧板412转动连接，使得所述抬升部可绕左固定侧板411及右固定侧板412在竖直平面内以一定的角度俯仰转动。在优选的实施方式中，所述抬升部的俯仰角度为0°～60°。在一实施方式中，左固定侧板411及右固定侧板412上分别固接有左加固板411a及右加固板412a。

参照图6、图7及图8，所述抬升部包括：

设于左固定侧板411及右固定侧板412内侧的左抬升侧板413及右抬升侧板414；以及

固接于左抬升侧板413及右抬升侧板414之间的旋转部件，

其中，左抬升侧板413与左固定侧板411之间及右抬升侧板414与右固定侧板412分别转动地连接有左角度转轴411b及右角度转轴412b，左抬升侧板413及右抬升侧板414可分别绕左角度转轴411b及右角度转轴412b与左固定侧板411及右固定侧板412作相对转动，左抬升侧板413及右抬升侧板414之间固接有抬升固定杆415。

参照图7、图8、及图9，所述旋转部件包括：

固接于左抬升侧板413及右抬升侧板414之间的电机安装板416；以及

固接于电机安装板416下端的偏心轴固定座416c，

其中，偏心轴固定座416c上转动的设有两根相互平行的偏心轴417电机安装板416上设有用于驱动两根偏心轴417同步转动的伺服电机416a。

进一步地，伺服电机416a的动力输出端传动连接有电机齿轮416b，偏心轴417的末端固接有偏心轴齿轮417a，电机齿轮416b与两个偏心轴齿轮417a通过传动齿条实现传动连接。在优选的实施方式中，电机齿轮416b与偏心轴齿轮417a之间设有张力调节轮416d。

参照图8及图10，偏心轴417与偏心轴固定座416c之间设有偏心轴轴承座417d，偏心轴417穿设于偏心轴轴承座417d之中，偏心轴417的主体呈圆柱形，偏心轴417主体的前端一体式的固接有偏心端417b，偏心轴417主体与其偏心端417b的旋转主轴相互平行但不共线，两根偏心轴417的偏心端417b套接有L型的连接板418。

参照图7，偏心轴417的偏心端417b上、连接板418内套设有偏心轴承417c。

参照图8，连接板418的竖直部与两根偏心轴417相接，连接板418的水平部的前端设有角度限定平面418b，该角度限定平面418b与水平面呈15°～60°夹角。在优选的实施方式中，角度限定平面418b与水平面呈45°夹角。

进一步地，连接板418的竖直部与水平部之间固接有加强肋418c。

参照图3及图4，夹持组件440包括：

基板443、笔芯头支撑座443a、笔芯体支撑座443b、笔芯定位部件、及笔芯压紧部件，其中，芯头支撑座443a、笔芯体支撑座443b、及笔芯定位部件沿笔芯的首末延伸方向依次设于基板443上，所述笔芯压紧部件与笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b选择性相合从而将放置于笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b上的笔芯选择性夹紧，所述笔芯定位部件与被夹紧后的笔芯的末端选择性相抵。

再次参照图3及图4，所述笔芯压紧部件包括：左压杆444、右压杆445、左支撑杆444a、及右支撑杆445a，其中，左压杆444及右压杆445设于笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b的上方，左支撑杆444a及右支撑杆445a分别与左压杆444及右压杆445相固接，左支撑杆444a及右支撑杆445a均穿过基板443并可沿竖直方向选择性升降，笔芯头支撑座443a与笔芯体支撑座443b的正上方、左压杆444与右压杆445之间固接有多个压紧板446。在优选的实施方式中，笔芯体支撑座443b的正上方设有两个压紧板446，笔芯头支撑座443a的正上方设有一个压紧板446，笔芯体支撑座443b的顶部设有若干个相互平行的笔芯体容纳槽443b’，笔芯头支撑座443a的顶部设有若干个相互平行的笔芯头容纳槽443a’，笔芯头容纳槽443a’与笔芯体容纳槽443b’一一对应设置，位于笔芯头支撑座443a正上方的压紧板446上设有与笔芯头容纳槽443a’相对的笔芯头辅助压板446a，笔芯头辅助压板446a的下表面轮廓与笔芯头的外轮廓相适应。

参照图3，基板443的下方、左支撑杆444a及右支撑杆445a底端分别固接有左配重轮444b及右配重轮445b，左配重轮444b及右配重轮445b的正下方分别设有固定于水平面上的左承托座444b’及右承托座445b’，基板443与左压杆444之间、左支撑杆444a的旁侧设有左回复弹簧，基板443与右压杆445之间、右支撑杆445a的旁侧设有右回复弹簧。随着基板443的上升或下降，左配重轮444b及右配重轮445b可分别与左承托座444b’及右承托座445b’选择性地逐渐接触或分离，当左配重轮444b及右配重轮445b可分别与左承托座444b’及右承托座445b’接触时，左支撑杆444a及右支撑杆445a被左承托座444b’及右承托座445b’顶起，同时左压杆444及右压杆445分别在左支撑杆444a及右支撑杆445a的支撑下与笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b相分离；当左配重轮444b及右配重轮445b可分别与左承托座444b’及右承托座445b’相分离时，左支撑杆444a及右支撑杆445a在分别在左配重轮444b及右配重轮445b的重力牵引下竖直滑落，同时辅以左回复弹簧及右回复弹簧的回复力牵引，左压杆444及右压杆445分别在左支撑杆444a及右支撑杆445a的牵引下与笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b相合，从而将放置于笔芯头支撑座443a及笔芯体支撑座443b上的笔芯夹紧，为了防止笔芯受到的夹持力过大而变形，支撑杆444a及右支撑杆445a上分别套设有可调节的左限位筒444a’及右限位筒445a’。

参照图2及图5，基板443的左右两侧分别铰接有左连接板441及右连接板442，左连接板441及右连接板442与连接板418相固接。在优选的实施方式中，左连接板441及右连接板442之间固接有多根用于提高左连接板441及右连接板442整体刚性的固定杆。

参照图4及图5，左连接板441与右连接板442之间可转动地设有转动杆441a，基板443与该转动杆441a相固接，基板443的下方、左连接板441与右连接板442之间固接有俯仰气缸449，基板443在俯仰气缸449的驱动下可在竖直平面内以转动杆441a为支点作杠杆运动，从而使得被所述笔芯压紧部件夹紧的笔芯能够在俯仰气缸449的调整下与划线纸成预定的书写角度。在优选的实施方式中，左连接板441与右连接板442之间固接有气缸固定座449a，俯仰气缸449的动力输出端449b与基板443相连接。在优选的实施方式中，芯头支撑座443a的底部与角度限定平面418b相对处设有限位斜面S，该限位斜面S能够与角度限定平面418b选择性地相贴合，具体地，夹持组件440的俯仰角度由角度限定平面418b及限位斜面S共同限定。

参照图3及图4，所述笔芯定位部件包括：

设于基板443上的安装板447，安装板447可相对基板443的前后方向选择性滑移；以及

滑动配接于安装板447上的定位部448，

其中，定位部448上设有若干个定位杆448a，安装板447上设有用于驱动定位部448靠近或远离笔芯尾部的驱动电机447a。

进一步地，安装板447上设有用于调整其在基板443上前后位置的位置调整部447b。

参照图1及图2，凸轮顶升组件450包括：

连杆固定座451；

一端与连杆固定座451铰接且横置的连杆452；以及

与连杆452的中部铰接且与抬升固定杆415套接的关节轴承杆454，

其中，连杆452的下方设有周期性旋转的凸轮453，凸轮453的边缘始终与连杆452相抵。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，包括：

抬升组件(410)；

与抬升组件(410)相固接的夹持组件(440)；以及

设于抬升组件(410)及夹持组件(440)下方的凸轮顶升组件(450)，

其中，抬升组件(410)包括左固定侧板(411)、右固定侧板(412)以及设于左固定侧板(411)及右固定侧板(412)之间的抬升部，夹持组件(440)与所述抬升部相固接，凸轮顶升组件(450)循环往复地将所述抬升部顶升。

2.如权利要求1所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，所述抬升部与左固定侧板(411)及右固定侧板(412)转动连接，使得所述抬升部可在凸轮顶升组件(450)的驱动下绕左固定侧板(411)及右固定侧板(412)在竖直平面内以一定的角度俯仰转动。

3.如权利要求2所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，所述抬升部包括：

设于左固定侧板(411)及右固定侧板(412)内侧的左抬升侧板(413)及右抬升侧板(414)；以及

固接于左抬升侧板(413)及右抬升侧板(414)之间的旋转部件，

其中，左抬升侧板(413)与左固定侧板(411)之间及右抬升侧板(414)与右固定侧板(412)分别转动地连接有左角度转轴(411b)及右角度转轴(412b)，左抬升侧板(413)及右抬升侧板(414)之间固接有抬升固定杆(415)。

4.如权利要求3所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，所述旋转部件包括：

固接于左抬升侧板(413)及右抬升侧板(414)之间的电机安装板(416)；以及

固接于电机安装板(416)下端的偏心轴固定座(416c)，

其中，偏心轴固定座(416c)上转动的设有两根相互平行的偏心轴(417)电机安装板(416)上设有用于驱动两根偏心轴(417)同步转动的伺服电机(416a),两根偏心轴(417)的偏心端(417b)套接有L型的连接板(418)。

5.如权利要求4所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，夹持组件(440)包括：

基板(443)；

沿笔芯的首末延伸方向依次设于基板(443)上的笔芯头支撑座(443a)、笔芯体支撑座(443b)、及笔芯定位部件；以及

设于基板(443)上的笔芯压紧部件，

其中，所述笔芯压紧部件与笔芯头支撑座(443a)及笔芯体支撑座(443b)选择性相合从而将放置于笔芯头支撑座(443a)及笔芯体支撑座(443b)上的笔芯选择性夹紧，所述笔芯定位部件与被夹紧后的笔芯的末端选择性相抵。

6.如权利要求5所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，基板(443)的左右两侧分别铰接有左连接板(441)及右连接板(442)，左连接板(441)及右连接板(442)与连接板(418)相固接。

7.如权利要求6所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，左连接板(441)与右连接板(442)之间可转动地设有转动杆(441a)，基板(443)与该转动杆(441a)相固接，基板(443)的下方、左连接板(441)与右连接板(442)之间固接有俯仰气缸(449)，基板(443)在俯仰气缸(449)的驱动下可在竖直平面内以转动杆(441a)为支点作杠杆运动。

8.如权利要求3所述的用于笔芯划线检测的笔芯划线机构，其特征在于，凸轮顶升组件(450)包括：

连杆固定座(451)；

一端与连杆固定座(451)铰接且横置的连杆(452)；以及

与连杆(452)的中部铰接且与抬升固定杆(415)套接的关节轴承杆(454)，

其中，连杆(452)的下方设有周期性旋转的凸轮(453)，凸轮(453)的边缘始终与连杆(452)相抵。