CN108714653A - 笔尖自动收口机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种笔尖自动收口机，包括加工平台及送料圆盘，加工平台设置有驱动送料圆盘水平转动的送料圆盘转动机构，送料圆盘边缘沿周向等距设置有若干个传输夹具，加工平台依次设置有笔尖进料装置、检测装置、钢珠进料装置、收口装置及出料装置，加工平台设置有固定盘及升降盘，固定盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，升降盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，加工平台设置有驱动升降盘升降的升降盘升降机构，笔尖进料装置及检测装置安装于固定盘，钢珠进料装置及收口装置安装于升降盘。采用上述方案，本发明提供一种提高笔尖加工效率、优化驱动方式的笔尖自动收口机。

Description

笔尖自动收口机

技术领域

本发明涉及一种笔尖加工设备，具体涉及一种笔尖自动收口机。

背景技术

圆珠笔或称原子笔，是使用干稠性油墨，依靠笔尖上自由转动的钢珠带出来转写到纸上的一种书写工具。圆珠笔具有结构简单、携带方便、书写润滑，且适宜于用来复写等优点，因而，从学校的学生到写字楼的文职人员等各界人士都乐于使用。

现有的圆珠笔笔尖的加工方法为将钢珠放置于笔尖的开口后将进行收口，该加工方法多采用手动，将笔尖夹持于特定工装后将钢珠放入，并用特定夹具对笔尖进行收口，这样的加工方式效率低下，且成品质量不一，不适合如今大批量生产的需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种提高笔尖加工效率、优化驱动方式的笔尖自动收口机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括机架，所述的机架上设置有加工平台及送料圆盘，所述的加工平台设置有驱动送料圆盘水平转动的送料圆盘转动机构，所述的送料圆盘边缘沿周向等距设置有若干个传输夹具，所述的加工平台沿笔尖传输夹具的移动方向依次设置有将笔尖放置于传输夹具的笔尖进料装置、检测笔尖与传输夹具相对位置的检测装置、将钢珠放置于笔尖开口的钢珠进料装置、将笔尖开口挤压收口的收口装置及将笔尖取出传输夹具的出料装置，所述的加工平台设置有固定盘及升降盘，所述的固定盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，所述的升降盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，所述的加工平台设置有驱动升降盘升降的升降盘升降机构，所述的笔尖进料装置及检测装置安装于固定盘，所述的钢珠进料装置及收口装置安装于升降盘。

通过采用上述技术方案，增设固定盘，简化笔尖进料装置及检测装置的安装结构，使设备结构更加精简，增设升降盘，简化钢珠进料装置及收口装置的升降驱动，提高加工同步的同时简少驱动源，此外，笔尖进料装置、检测装置、钢珠进料装置、收口装置及出料装置由自动加工的方式代替人工，增加加工效率的同时也提高了加工准确性。

本发明进一步设置为：所述的传输夹具包括夹具座、夹持件及复位件，所述的夹具座固定于送料圆盘，所述的夹具座沿竖向设置有夹具孔，所述的夹具孔顶端设置有夹持件收拢口，所述的夹持件包括滑移于夹具孔的基部，所述基部顶端沿周向设置有两片以上并环绕形成夹持腔的夹持片，相邻所述的夹持片之间设置有夹持间隙，所述的夹持片外侧面设置有与夹持件收拢口边缘相抵的夹持引导面，所述的基部向下方移动时夹持件收拢口通过挤压夹持引导面将夹持片向夹持间隙靠拢，所述的复位件设置于夹具座并将基部向下方复位，所述的加工平台位于笔尖进料装置和出料装置的下方分别设置将基部向上顶起的顶杆及驱动顶杆升降的顶杆升降机构。

通过采用上述技术方案，夹持件收拢口在基部下降时能够对同时对各夹持片同步进行挤压，保证夹持腔各处同步收缩，即保持夹持腔各处对笔尖的夹持力均等，避免夹持力不均造成笔尖的倾斜，而笔尖的准确放置才能保持笔尖加工，复位件则保证在无外力作用下笔尖呈夹紧状态，保证笔尖的稳定加工及传输，在到达与笔尖进料装置和出料装置对应的位置时，顶杆将基部顶起使传输夹具解除锁定状态，能够自由放入或取出笔尖。

本发明进一步设置为：所述的夹具座相对夹具孔径向位于夹具孔两侧设置有开口朝向下方的限位槽，所述的限位槽内设置有穿过限位槽及基部的限位件。

通过采用上述技术方案，增设限位件，限制基部的活动范围，避免在顶杆升降机构的驱动下上升过高，影响下一次加工。

本发明进一步设置为：所述的机架位于加工平台下方设置有驱动平台，所述的驱动平台设置有主电机及联动杆，所述的联动杆水平转动设置于驱动平台，所述的主电机驱动联动杆转动，所述的送料圆盘转动机构包括转向传动箱，所述的联动杆通过传动链条构成与转向传动箱的联动，所述的顶杆升降机构包括基杆、摆杆、凸轮及竖向套管，所述的竖向套管安装于加工平台并设置有供顶杆竖向滑移的导向通道，所述的凸轮安装于联动杆并与联动杆同步转动，所述的基杆沿竖向固定于驱动平台，所述的摆杆与凸轮上端相抵，其一端铰接于基杆，另一端设置有与供顶杆下端升降联动配合的联动槽。

通过采用上述技术方案，进一步减少驱动源数量，主电机驱动联动杆转动时， 通过顶杆升降机构及送料圆盘转动机构，同时驱动顶杆升降及送料圆盘转动，简化设备结构的同时降低成本、节约能源。

本发明进一步设置为：所述的检测装置包括检测座、侧位置传感器及顶位置传感器，所述的检测座固定于固定盘，所述的侧位置传感器安装于检测座并与笔尖侧面位置相对应，所述的顶位置传感器安装于检测座并与笔尖顶部位置相对应。

通过采用上述技术方案，准确的笔尖放置才能保证笔尖加工，故增设位置传感器对笔尖位置进行检测，而传统的位置传感器均为单个设置，检测功能有限，本设备的位置传感器从顶端及侧面两个方位进行检测，保证笔尖的位置准确性，避免笔尖侧移或放置不稳。

本发明进一步设置为：所述的笔尖进料装置包括振动盘、笔尖进料座、进料软道、进料硬管及笔尖控制组件，所述的笔尖进料座固定于固定盘，所述的进料硬管沿竖向安装于笔尖进料座，其上端作为笔尖进料端，下端作为与笔尖传输夹具相对应的笔尖出料端，所述的进料软道将振动盘与笔尖进料端相联通，所述的笔尖控制组件安装于笔尖进料座用于控制笔尖出料端逐个出料。

通过采用上述技术方案，进料硬管延伸至与传输夹具联通的位置，准确将笔尖送入传输夹具，而笔尖控制组件控制逐个出料，避免掉落过多造成浪费，振动盘会在进料软道给进料硬管送料之前准确排列笔尖，保证笔尖的放置准确性。

本发明进一步设置为：所述的钢珠进料装置包括钢珠进料座、钢珠罐、钢珠进料管及钢珠控制组件，所述的钢珠进料座固定于升降盘，所述的钢珠进料管源竖向安装于钢珠进料座，其上端为钢珠进料端，下端作为与笔尖传输夹具相对应的钢珠出料端，所述的钢珠罐安装于钢珠进料座，其出口与钢珠进料端相联通，所述的钢珠控制组件安装于钢珠进料座用于控制钢珠出料端逐个出料。

通过采用上述技术方案，钢珠进料管在升降盘下降时延伸至与传输夹具联通的位置，准确将钢珠送入传输夹具的笔尖开口，而钢珠控制组件控制逐个出料，避免掉落过多造成浪费，在进料完成后升降盘上升，完成钢珠进料步骤。

本发明进一步设置为：所述的收口装置包括收口座、收口块升降组件及挤压收口块，所述的收口块升降组件安装于收口座并驱动挤压收口块升降，所述的挤压收口块与笔尖传输夹具位置相对应。

通过采用上述技术方案，在升降盘大范围快速进给之后，由收口块升降组件驱动挤压收口块小范围慢速进给，保证加工效率的同时保证收口加工效果，如果笔尖材质较硬，可设置两个连续的收口装置，进一步保证收口加工效果。

本发明进一步设置为：所述的出料装置包括出料轨道、夹爪气缸、定位框，出料座、出料座升降机构及出料座伸缩机构，所述的出料座升降机构及出料轨道固定于加工平台，所述的出料座升降机构驱动出料座及出料座伸缩机构升降，所述的出料座伸缩机构驱动出料座在第一位置与第二位置之间伸缩，所述的第一位置与传输夹具的位置相对应，所述的第二位置与出料轨道位置相对应，所述的夹爪气缸安装于出料座用于夹持传输夹具上的笔尖，所述的定位框固定于夹爪气缸并位于夹爪气缸下方，所述的定位框设置有供笔尖竖向穿过的定位孔，所述的出料轨道随远离转盘的方向高度逐渐降低。

通过采用上述技术方案，出料座伸缩机构将出料座移动至传输夹具上方，由出料座伸缩机构将出料座下降，笔尖会先穿过定位孔，定位孔使笔尖保持准确的竖直的状态，再由夹爪气缸准确夹持笔尖，使夹持稳定性更好，再由出料座伸缩机构将出料座移动至出料轨道上方，夹持气缸放开笔尖，笔尖落入出料轨道，笔尖沿倾斜的出料轨道移动直至离开加工平台，完成出料步骤，在出料轨道往往会放置用于接收笔尖的料筒。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的立体图；

图2为本发明具体实施方式中传输夹具的爆炸图；

图3为本发明具体实施方式中驱动平台的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中检测装置的立体图；

图5为本发明具体实施方式中笔尖进料装置的立体图；

图6为本发明具体实施方式中钢珠进料装置的立体图；

图7为本发明具体实施方式中收口装置的立体图；

图8为本发明具体实施方式中出料装置立体图。

具体实施方式

如图1—图8所示，本发明公开了一种笔尖自动收口机，包括机架1，机架1上设置有加工平台11及送料圆盘12，加工平台11设置有驱动送料圆盘12水平转动的送料圆盘转动机构，送料圆盘12边缘沿周向等距设置有若干个传输夹具2，加工平台11沿笔尖传输夹具2的移动方向依次设置有将笔尖放置于传输夹具2的笔尖进料装置8、检测笔尖与传输夹具2相对位置的检测装置3、将钢珠放置于笔尖开口的钢珠进料装置4、将笔尖开口挤压收口的收口装置5及将笔尖取出传输夹具2的出料装置6，加工平台11设置有固定盘13及升降盘14，固定盘13安装于加工平台11并位于送料圆盘12上方，升降盘14安装于加工平台11并位于送料圆盘12上方，加工平台11设置有驱动升降盘14升降的升降盘升降机构，笔尖进料装置8及检测装置3安装于固定盘13，钢珠进料装置4及收口装置5安装于升降盘14，增设固定盘13，简化笔尖进料装置8及检测装置3的安装结构，使设备结构更加精简，增设升降盘14，简化钢珠进料装置4及收口装置5的升降驱动，提高加工同步的同时简少驱动源，此外，笔尖进料装置8、检测装置3、钢珠进料装置4、收口装置5及出料装置6由自动加工的方式代替人工，增加加工效率的同时也提高了加工准确性，升降盘升降机构17可为气缸、液压缸及电机实现。

传输夹具2包括夹具座21、夹持件22及复位件23，夹具座21固定于送料圆盘12，夹具座21沿竖向设置有夹具孔211，夹具孔211顶端设置有夹持件收拢口212，夹持件22包括滑移于夹具孔211的基部221，基部221顶端沿周向设置有两片以上并环绕形成夹持腔225的夹持片222，相邻夹持片222之间设置有夹持间隙223，夹持片222外侧面设置有与夹持件收拢口212边缘相抵的夹持引导面224，基部221向下方移动时夹持件收拢口212通过挤压夹持引导面224将夹持片222向夹持间隙223靠拢，复位件23设置于夹具座21并将基部221向下方复位，加工平台11位于笔尖进料装置8和出料装置6的下方分别设置将基部221向上顶起的顶杆15及驱动顶杆15升降的顶杆升降机构，夹持件收拢口212在基部221下降时能够对同时对各夹持片222同步进行挤压，保证夹持腔225各处同步收缩，即保持夹持腔225各处对笔尖的夹持力均等，避免夹持力不均造成笔尖的倾斜，而笔尖的准确放置才能保持笔尖加工，复位件23则保证在无外力作用下笔尖呈夹紧状态，保证笔尖的稳定加工及传输，在到达与笔尖进料装置8和出料装置6对应的位置时，顶杆15将基部221顶起使传输夹具2解除锁定状态，能够自由放入或取出笔尖，复位件23为圆柱状弹簧，基部221位于夹具座21下方设置有复位盘2211，复位件23压缩于复位盘2211与夹具座21之间，复位盘2211内周与基部221外周之间呈螺纹配合。

夹具座21相对夹具孔211径向位于夹具孔211两侧设置有开口朝向下方的限位槽213，限位槽213内设置有穿过限位槽213及基部221的限位件214，增设限位件214，限制基部221的活动范围，避免在顶杆升降机构的驱动下上升过高，影响下一次加工，基部221设置有供限位件214穿过的配合孔226。

机架1位于加工平台11下方设置有驱动平台16，驱动平台16设置有主电机7及联动杆71，联动杆71水平转动设置于驱动平台16，主电机7驱动联动杆71转动，送料圆盘转动机构包括转向传动箱121，联动杆71通过传动链条122构成与转向传动箱121的联动，顶杆升降机构包括基杆151、摆杆152、凸轮153及竖向套管155，竖向套管155安装于加工平台11并设置有供顶杆15竖向滑移的导向通道，凸轮153安装于联动杆71并与联动杆71同步转动，基杆151沿竖向固定于驱动平台16，摆杆152与凸轮153上端相抵，其一端铰接于基杆151，另一端设置有与供顶杆下端升降联动配合的联动槽154，进一步减少驱动源数量，主电机7驱动联动杆71转动时， 通过顶杆升降机构及送料圆盘转动机构，同时驱动顶杆15升降及送料圆盘12转动，简化设备结构的同时降低成本、节约能源。

检测装置3包括检测座31、侧位置传感器32及顶位置传感器33，检测座31固定于固定盘13，侧位置传感器32安装于检测座31并与笔尖侧面位置相对应，顶位置传感器33安装于检测座31并与笔尖顶部位置相对应，准确的笔尖放置才能保证笔尖加工，故增设位置传感器对笔尖位置进行检测，而传统的位置传感器均为单个设置，检测功能有限，本设备的位置传感器从顶端及侧面两个方位进行检测，保证笔尖的位置准确性，避免笔尖侧移或放置不稳。

笔尖进料装置8包括振动盘81、笔尖进料座82、进料软道、进料硬管83及笔尖控制组件，笔尖进料座82固定于固定盘13，进料硬管83沿竖向安装于笔尖进料座82，其上端作为笔尖进料端，下端作为与笔尖传输夹具2相对应的笔尖出料端，进料软道将振动盘81与笔尖进料端相联通，笔尖控制组件安装于笔尖进料座82用于控制笔尖出料端逐个出料，进料硬管83在延伸至与传输夹具2联通的位置，准确将笔尖送入传输夹具2，而笔尖控制组件控制逐个出料，避免掉落过多造成浪费，振动盘81会在进料软道给进料硬管83送料之前准确排列笔尖，保证笔尖的放置准确性，笔尖控制组件可为各种方式，在本实施方式中，笔尖控制组件包括笔尖控制气缸84，笔尖控制气缸84驱动笔尖块阻挡或远离于进料硬管83，从而实现逐个进料。

钢珠进料装置4包括钢珠进料座41、钢珠罐42、钢珠进料管43及钢珠控制组件，钢珠进料座41固定于升降盘14，钢珠进料管43源竖向安装于钢珠进料座41，其上端为钢珠进料端，下端作为与笔尖传输夹具2相对应的钢珠出料端，钢珠罐42安装于钢珠进料座41，其出口与钢珠进料端相联通，钢珠控制组件安装于钢珠进料座41用于控制钢珠出料端逐个出料，钢珠进料管43在升降盘14下降时延伸至与传输夹具2联通的位置，准确将钢珠送入传输夹具2的笔尖开口，而钢珠控制组件控制逐个出料，避免掉落过多造成浪费，在进料完成后升降盘14上升，完成钢珠进料步骤，钢珠控制组件可为各种方式，钢珠控制组件包括钢珠控制气缸44，钢珠控制气缸44驱动钢珠块阻挡或远离于钢珠进料管43，从而实现逐个进料。

收口装置5包括收口座51、收口块升降组件及挤压收口块52，收口块升降组件安装于收口座51并驱动挤压收口块52升降，挤压收口块52与笔尖传输夹具2位置相对应，在升降盘14大范围快速进给之后，由收口块升降组件驱动挤压收口块52小范围慢速进给，保证加工效率的同时保证收口加工效果，如果笔尖材质较硬，可设置两个连续的收口装置5，进一步保证收口加工效果，收口块升降组件53可为各种方式，例如电机驱动与挤压收口块52螺纹配合的丝杆转动，使挤压收口块52沿竖向轨道滑移，实现挤压收口块52的升降。

出料装置6包括出料轨道61、夹爪气缸62、定位框63，出料座64、出料座升降机构及出料座伸缩机构，出料座升降机构及出料轨道61固定于加工平台11，出料座升降机构驱动出料座64及出料座伸缩机构升降，出料座伸缩机构驱动出料座64在第一位置与第二位置之间伸缩，第一位置与传输夹具2的位置相对应，第二位置与出料轨道61位置相对应，夹爪气缸62安装于出料座64用于夹持传输夹具2上的笔尖，定位框63固定于夹爪气缸62并位于夹爪气缸62下方，定位框63设置有供笔尖竖向穿过的定位孔631，出料轨道61随远离转盘的方向高度逐渐降低，出料座伸缩机构将出料座64移动至传输夹具2上方，由出料座伸缩机构将出料座64下降，笔尖会先穿过定位孔631，定位孔631使笔尖保持准确的竖直的状态，再由夹爪气缸62准确夹持笔尖，使夹持稳定性更好，再由出料座伸缩机构将出料座64移动至出料轨道61上方，夹持气缸放开笔尖，笔尖落入出料轨道61，笔尖沿倾斜的出料轨道61移动直至离开加工平台11，完成出料步骤，在出料轨道61往往会放置用于接收笔尖的料筒，出料座升降机构65及出料座伸缩机构66可为液压缸、气缸或电机实现。

Claims (9)

1.一种笔尖自动收口机，其特征在于：包括机架，所述的机架上设置有加工平台及送料圆盘，所述的加工平台设置有驱动送料圆盘水平转动的送料圆盘转动机构，所述的送料圆盘边缘沿周向等距设置有若干个传输夹具，所述的加工平台沿笔尖传输夹具的移动方向依次设置有将笔尖放置于传输夹具的笔尖进料装置、检测笔尖与传输夹具相对位置的检测装置、将钢珠放置于笔尖开口的钢珠进料装置、将笔尖开口挤压收口的收口装置及将笔尖取出传输夹具的出料装置，所述的加工平台设置有固定盘及升降盘，所述的固定盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，所述的升降盘安装于加工平台并位于送料圆盘上方，所述的加工平台设置有驱动升降盘升降的升降盘升降机构，所述的笔尖进料装置及检测装置安装于固定盘，所述的钢珠进料装置及收口装置安装于升降盘。

2.根据权利要求1所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的传输夹具包括夹具座、夹持件及复位件，所述的夹具座固定于送料圆盘，所述的夹具座沿竖向设置有夹具孔，所述的夹具孔顶端设置有夹持件收拢口，所述的夹持件包括滑移于夹具孔的基部，所述基部顶端沿周向设置有两片以上并环绕形成夹持腔的夹持片，相邻所述的夹持片之间设置有夹持间隙，所述的夹持片外侧面设置有与夹持件收拢口边缘相抵的夹持引导面，所述的基部向下方移动时夹持件收拢口通过挤压夹持引导面将夹持片向夹持间隙靠拢，所述的复位件设置于夹具座并将基部向下方复位，所述的加工平台位于笔尖进料装置和出料装置的下方分别设置将基部向上顶起的顶杆及驱动顶杆升降的顶杆升降机构。

3.根据权利要求2所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的夹具座相对夹具孔径向位于夹具孔两侧设置有开口朝向下方的限位槽，所述的限位槽内设置有穿过限位槽及基部的限位件。

4.根据权利要求2所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的机架位于加工平台下方设置有驱动平台，所述的驱动平台设置有主电机及联动杆，所述的联动杆水平转动设置于驱动平台，所述的主电机驱动联动杆转动，所述的送料圆盘转动机构包括转向传动箱，所述的联动杆通过传动链条构成与转向传动箱的联动，所述的顶杆升降机构包括基杆、摆杆、凸轮及竖向套管，所述的竖向套管安装于加工平台并设置有供顶杆竖向滑移的导向通道，所述的凸轮安装于联动杆并与联动杆同步转动，所述的基杆沿竖向固定于驱动平台，所述的摆杆与凸轮上端相抵，其一端铰接于基杆，另一端设置有与供顶杆下端升降联动配合的联动槽。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的检测装置包括检测座、侧位置传感器及顶位置传感器，所述的检测座固定于固定盘，所述的侧位置传感器安装于检测座并与笔尖侧面位置相对应，所述的顶位置传感器安装于检测座并与笔尖顶部位置相对应。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的笔尖进料装置包括振动盘、笔尖进料座、进料软道、进料硬管及笔尖控制组件，所述的笔尖进料座固定于固定盘，所述的进料硬管沿竖向安装于笔尖进料座，其上端作为笔尖进料端，下端作为与笔尖传输夹具相对应的笔尖出料端，所述的进料软道将振动盘与笔尖进料端相联通，所述的笔尖控制组件安装于笔尖进料座用于控制笔尖出料端逐个出料。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的钢珠进料装置包括钢珠进料座、钢珠罐、钢珠进料管及钢珠控制组件，所述的钢珠进料座固定于升降盘，所述的钢珠进料管源竖向安装于钢珠进料座，其上端为钢珠进料端，下端作为与笔尖传输夹具相对应的钢珠出料端，所述的钢珠罐安装于钢珠进料座，其出口与钢珠进料端相联通，所述的钢珠控制组件安装于钢珠进料座用于控制钢珠出料端逐个出料。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的收口装置包括收口座、收口块升降组件及挤压收口块，所述的收口块升降组件安装于收口座并驱动挤压收口块升降，所述的挤压收口块与笔尖传输夹具位置相对应。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的笔尖自动收口机，其特征在于：所述的出料装置包括出料轨道、夹爪气缸、定位框，出料座、出料座升降机构及出料座伸缩机构，所述的出料座升降机构及出料轨道固定于加工平台，所述的出料座升降机构驱动出料座及出料座伸缩机构升降，所述的出料座伸缩机构驱动出料座在第一位置与第二位置之间伸缩，所述的第一位置与传输夹具的位置相对应，所述的第二位置与出料轨道位置相对应，所述的夹爪气缸安装于出料座用于夹持传输夹具上的笔尖，所述的定位框固定于夹爪气缸并位于夹爪气缸下方，所述的定位框设置有供笔尖竖向穿过的定位孔，所述的出料轨道随远离转盘的方向高度逐渐降低。