CN109228735A - 笔芯分离装置及其笔芯入笔套设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种笔芯分离装置及其笔芯入笔套设备。所述笔芯入笔套设备包括笔芯分离装置及与所述笔芯分离装置配合的笔套运输装置。所述笔芯分离装置包括：笔芯分离基座、笔芯切离机构、笔芯落料机构、笔芯分离驱动机构。所述笔芯切离机构包括：切离滑动板、左侧夹持倾斜板、右侧夹持倾斜板；所述笔芯落料机构包括：落料固定座、落料转动轴、落料摆动板、落料导向块、落料推杆、落料引导筒；所述笔芯分离驱动机构包括：分离驱动部、分离凸轮。本发明的笔芯入笔套设备，将成捆的笔芯进行逐个分离，对笔套进行运输，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内。

Description

笔芯分离装置及其笔芯入笔套设备

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别是涉及一种笔芯分离装置及其笔芯入笔套设备。

背景技术

如图1所示，其为一种签字笔10的结构图，签字笔10包括：笔芯11、笔套12。笔套12为两端开口的中空腔体结构，笔芯11套接于笔套12腔体内，其中，笔芯11的管体部分收容于笔套12的腔体内，而笔芯11的球头部分伸出于笔套12的一开口端。签字笔10还包括盖帽13，盖帽13盖合于笔套12的另一开口端，从而将笔芯11稳定的收容于笔套12的腔体内。

在上述的签字笔10的实际组装过程中，其中一道工序是要将笔芯11套接于笔套12的腔体内。为了提高对签字笔组装的机械自动化水平，需要设计一种笔芯入笔套设备，从而代替传统的手工劳动，进而提高组装的效率。

在上述的笔芯入笔套设备的设计开发过程中，有如下的技术问题需要解决：在笔芯11的来料过程中，多条笔芯11成束状排布在一起，如何将成捆的笔芯进行逐个分离，如何对笔套进行运输，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套12的腔体内。以上的技术问题，是设计开发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种笔芯分离装置及其笔芯入笔套设备，将成捆的笔芯进行逐个分离，对笔套进行运输，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种笔芯分离装置，包括：笔芯分离基座、笔芯切离机构、笔芯落料机构、笔芯分离驱动机构；

所述笔芯切离机构包括：切离滑动板、左侧夹持倾斜板、右侧夹持倾斜板；所述切离滑动板沿水平方向滑动设于所述笔芯分离基座上，所述切离滑动板与所述笔芯分离基座之间通过水平复位弹性件连接；所述左侧夹持倾斜板与所述右侧夹持倾斜板呈“V”字形固定于所述切离滑动板上，所述左侧夹持倾斜板与所述右侧夹持倾斜板之间形成笔芯收容槽；

所述笔芯落料机构包括：落料固定座、落料转动轴、落料摆动板、落料导向块、落料推杆、落料引导筒；

所述落料固定座固定设于所述笔芯分离基座上，所述落料转动轴转动设于所述落料固定座上，所述落料摆动板及所述落料导向块分别固定于所述落料转动轴的两端，所述落料摆动板与所述落料固定座通过扭簧连接；

所述落料推杆沿竖直方向滑动设于所述笔芯分离基座上，所述落料推杆与所述笔芯分离基座之间通过竖直复位弹性件连接，所述落料推杆与所述落料摆动板抵接或分离；

所述落料引导筒固定于所述笔芯分离基座上，所述落料引导筒具有沿竖直方向延伸的落料引导通道，所述落料导向块上开设有与所述落料引导通道衔接的落料导向槽；

所述笔芯分离驱动机构包括：分离驱动部、分离凸轮；所述分离凸轮转动设于所述笔芯分离基座上，所述分离驱动部与所述分离凸轮驱动连接，所述切离滑动板与所述分离凸轮抵持，所述落料推杆与所述分离凸轮抵持；

所述落料固定座具有落料封堵平面，所述笔芯收容槽的槽口与所述落料封堵平面抵持或与所述落料导向槽贯通。

在其中一个实施例中，所述水平复位弹性件为弹簧结构，所述竖直复位弹性件为弹簧结构。

在其中一个实施例中，所述切离滑动板上安装有与所述分离凸轮抵持的水平驱动滚轮。

在其中一个实施例中，所述落料推杆上安装有与所述分离凸轮抵持的竖直驱动滚轮。

在其中一个实施例中，所述落料推杆上安装有推动滚轮，所述推动滚轮与所述落料摆动板抵接或分离。

在其中一个实施例中，所述分离驱动部为电机驱动结构。

一种笔芯入笔套设备，包括上述的笔芯分离装置，还包括与所述笔芯分离装置配合的笔套运输装置，所述笔套运输装置位于所述笔芯分离装置的下方。

在其中一个实施例中，所述笔套运输装置包括：笔套运输基座、笔套运输传送链条、链条传送驱动部、笔套运输治具、治具升降凸轮盘；

所述笔套运输传送链条首尾相接环绕设于所述笔套运输基座上，所述链条传送驱动部与所述笔套运输传送链条驱动连接，所述链条传送驱动部驱动所述笔套运输传送链条绕所述笔套运输基座作传送运动；

所述笔套运输治具包括：升降引导滑轨、升降引导滑块、治具本体；所述升降引导滑轨固定设于所述笔套运输传送链条上，所述升降引导滑块沿竖直方向滑动设于所述升降引导滑轨上，所述治具本体安装于所述升降引导滑块上；

所述治具升降凸轮盘具有升降引导凸轮面，所述升降引导滑块上设有与所述升降引导凸轮面抵持的升降引导滚轮。

在其中一个实施例中，所述笔套运输治具的数量为多个，多个所述笔套运输治具沿所述笔套运输传送链条的传送方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述链条传送驱动部为电机驱动结构。

本发明的笔芯入笔套设备，通过设置笔芯分离装置及笔套运输装置，将成捆的笔芯进行逐个分离，对笔套进行运输，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种签字笔的结构图；

图2为本发明一实施例的笔芯入笔套设备的结构图；

图3为图2所示的笔芯分离装置的结构图；

图4为图3所示的笔芯切离机构的结构图；

图5为图3所示的笔芯落料机构的结构图；

图6为图2所示的笔套运输装置的结构图；

图7为图6所示的笔套运输治具的结构图；

图8为图2所示的落料引导筒与笔套运输治具的配合图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，一种笔芯入笔套设备20，包括：笔芯分离装置21、笔套运输装置22。笔芯分离装置21与笔套运输装置22配合，笔套运输装置22位于笔芯分离装置21的下方。

笔芯分离装置21用于将成捆的笔芯进行逐个分离；笔套运输装置22用于将笔套运输至指定位置处，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内。

下面，对笔芯分离装置21的具体结构及各部件的连接关系进行说明：

如图2所示，笔芯分离装置21，包括：笔芯分离基座(图未示)、笔芯切离机构100、笔芯落料机构200、笔芯分离驱动机构300。笔芯切离机构100主要用于将成捆的笔芯逐个切离出来；笔芯落料机构200主要用于将切离出来的笔芯导入至笔套的腔体内；笔芯分离驱动机构300主要用于同时驱动笔芯切离机构100和笔芯落料机构200动作，使得笔芯可以逐个切离出来并导入至笔套的腔体内。

具体的，如图3所示，笔芯切离机构100包括：切离滑动板110、左侧夹持倾斜板120、右侧夹持倾斜板130。

切离滑动板110沿水平方向滑动设于笔芯分离基座上，切离滑动板110与笔芯分离基座之间通过水平复位弹性件(图未示)连接。在本实施例中，水平复位弹性件为弹簧结构。这样，通过在切离滑动板110和笔芯分离基座之间设置水平复位弹性件，水平复位弹性件对切离滑动板110提供水平方向上的弹性回复力，使得切离滑动板110在不受外力推动的情况下可以复位。

如图3及图4所示，左侧夹持倾斜板120与右侧夹持倾斜板130呈“V”字形固定于切离滑动板110上，左侧夹持倾斜板120与右侧夹持倾斜板130之间形成笔芯收容槽140。这样，可以将成捆的笔芯放置于左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130之间所形成的笔芯收容槽140内，于是，成捆的笔芯可以逐个的从笔芯收容槽140的槽口处出来。

具体的，如图3及图5所示，笔芯落料机构200包括：落料固定座210、落料转动轴220、落料摆动板230、落料导向块240、落料推杆250、落料引导筒260。

落料固定座210固定设于笔芯分离基座上，落料转动轴220转动设于落料固定座210上，落料摆动板230及落料导向块240分别固定于落料转动轴220的两端，落料摆动板230与落料固定座210通过扭簧(图未示)连接。

落料推杆250沿竖直方向滑动设于笔芯分离基座上，落料推杆250与笔芯分离基座之间通过竖直复位弹性件(图未示)连接，落料推杆250与落料摆动板230抵接或分离。进一步的，落料推杆250上安装有推动滚轮251，推动滚轮251与落料摆动板230抵接或分离。在本实施例中，竖直复位弹性件为弹簧结构。

落料引导筒260固定于笔芯分离基座上，落料引导筒260具有沿竖直方向延伸的落料引导通道261，落料导向块240上开设有与落料引导通道261衔接的落料导向槽241。

具体的，如图3所示，笔芯分离驱动机构300包括：分离驱动部(图未示)、分离凸轮310。

分离凸轮310转动设于笔芯分离基座上，分离驱动部与分离凸轮310驱动连接，切离滑动板110与分离凸轮310抵持，落料推杆250与分离凸轮310抵持。进一步的，切离滑动板110上安装有与分离凸轮310抵持的水平驱动滚轮111；落料推杆250上安装有与分离凸轮310抵持的竖直驱动滚轮252。在本实施例中，分离驱动部为电机驱动结构。

其中，如图5所示，落料固定座210具有落料封堵平面211，笔芯收容槽140的槽口与落料封堵平面211抵持或与落料导向槽241贯通。

下面，对笔套运输装置22的具体结构及各部件的连接关系进行说明：

如图6所示，笔套运输装置22包括：笔套运输基座400、笔套运输传送链条500、链条传送驱动部(图未示)、笔套运输治具600、治具升降凸轮盘700。

笔套运输传送链条500首尾相接环绕设于笔套运输基座400上，链条传送驱动部与笔套运输传送链条500驱动连接，链条传送驱动部驱动笔套运输传送链条500绕笔套运输基座400作传送运动。在本实施例中，链条传送驱动部为电机驱动结构。

如图7所示，笔套运输治具600包括：升降引导滑轨610、升降引导滑块620、治具本体630。升降引导滑轨610固定设于笔套运输传送链条500上，升降引导滑块620沿竖直方向滑动设于升降引导滑轨610上，治具本体630安装于升降引导滑块620上。进一步的，笔套运输治具600的数量为多个，多个笔套运输治具600沿笔套运输传送链条500的传送方向依次间隔排布。

如图6所示，治具升降凸轮盘700具有升降引导凸轮面710，升降引导滑块620上设有与升降引导凸轮面710抵持的升降引导滚轮621。

下面，对上述的笔芯入笔套设备20的工作原理进行说明：

首先，将成捆的笔芯放置于左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130之间所形成的笔芯收容槽140内，由于左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130倾斜设置，左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130可以将笔芯导向至笔芯收容槽140的槽口处；

当其中一根笔芯到达笔芯收容槽140的槽口处，此根位于槽口处的笔芯会抵持于落料固定座210的落料封堵平面211上；

分离驱动部驱动分离凸轮310正转，分离凸轮310会通过水平驱动滚轮111带动切离滑动板110沿水平方向一侧移动，切离滑动板110进而带动其上的左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130移动，于是，笔芯收容槽140的槽口便可以沿着落料封堵平面211移动并到达落料导向块240的落料导向槽241处，这样，笔芯收容槽140槽口处的笔芯会掉落于落料导向槽241内；

紧接着，分离驱动部驱动分离凸轮310反转，水平复位弹性件对切离滑动板110提供水平方向上的弹性回复力，于是，切离滑动板110便可以复位，从而使得笔芯收容槽140的槽口重新与落料封堵平面211接触，落料封堵平面211将笔芯收容槽140的槽口封堵住，笔芯收容槽140内的其余笔芯便不会发生掉落；

当分离驱动部驱动分离凸轮310反转的同时，分离凸轮310会通过竖直驱动滚轮252带动落料推杆250沿竖直方向向下推动落料摆动板230，从而使得落料摆动板230摆动一个角度，落料摆动板230进而通过落料转动轴220带动落料导向块240转动一个角度，于是，位于落料导向槽241内的笔芯会滑落于落料引导筒260的落料引导通道261中；

在此，要说明的是，当分离驱动部再次驱动分离凸轮310正转时，竖直复位弹性件提供竖直方向上的弹性回复力，使得落料推杆250向上抬升并复位，于是，落料推杆250不再对落料摆动板230施力，落料摆动板230在扭簧的弹性回复力作用下复位，间接的，落料导向块240也复位，从而为下一次笔芯的切离作好准备；

如图8所示，在笔芯会滑落于落料引导通道261之前，笔套已经就位于落料引导通道261的通道口处，从而使得笔芯可以沿着落料引导通道261进入到笔套的腔体内；

具体的，链条传送驱动部驱动笔套运输传送链条500绕笔套运输基座400作传送运动，笔套运输传送链条500进而带动其上的笔套运输治具600随之运动，于是，升降引导滚轮621可以沿着治具升降凸轮盘700的升降引导凸轮面710运动，当升降引导滚轮621到达某一预设位置时，治具升降凸轮盘700的升降引导凸轮面710将升降引导滚轮621顶升一个高度，升降引导滚轮621进而带动升降引导滑块620沿着升降引导滑轨610上升一个高度，于是，升降引导滑轨610上的治具本体630也随之上升一个高度，由于治具本体630上夹持有笔套，这样，笔套的一端便可以插入至落料引导通道261的通道口处，从而为笔芯入笔套作好准备；

当笔芯进入到笔套的腔体内后，链条传送驱动部驱动笔套运输传送链条500继续传送，升降引导滚轮621会沿着升降引导凸轮面710下降一个高度，间接的，治具本体630上的笔套及笔芯也会下降一个高度，从而使得笔套及笔芯脱离落料引导通道261；

治具本体630上的笔套及笔芯在笔套运输传送链条500带动下继续传送至下一个工位，例如，治具本体630会到达盖帽组装工位，由相关的装置将盖帽盖合于笔套的一开口端。

下面，对上述的笔芯入笔套设备20的设计原理进行说明：

1、在笔芯入笔套设备20的整体结构设计上，笔芯分离装置21用于将成捆的笔芯进行逐个分离，笔套运输装置22用于将笔套运输至指定位置处，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内；

2、通过设置一个笔芯分离驱动机构300，可以同时带动笔芯切离机构100和笔芯落料机构200有序的动作，笔芯切离机构100用于将成捆的笔芯逐个切离出来，笔芯落料机构200用于将切离出来的笔芯导入至笔套的腔体内；

3、通过设置落料固定座210，可以很好解决如下两方面的问题：一方面，落料转动轴220可以转动设于落料固定座210上，从而对落料摆动板230和落料导向块240形成支撑；另一方面，落料固定座210具有落料封堵平面211，可以对笔芯收容槽140槽口处的笔芯进行封堵；

4、通过设置笔套运输传送链条500、笔套运输治具600、治具升降凸轮盘700，可以很好解决如下两方面的问题：一方面，可以将笔套的一端插入至落料引导通道261的通道口处，从而为笔芯入笔套作好准备；另一方面，当笔芯进入到笔套的腔体内后，笔套及笔芯可以脱离落料引导通道261的束缚，并继续作传送运输。

如图4所示，进一步的，笔芯切离机构100还包括笔芯切离震动组件。笔芯切离震动组件包括震动凸轮151及震动驱动电机(图未示)，震动凸轮151位于笔芯收容槽140的槽口处，震动驱动电机与震动凸轮151驱动连接，震动驱动电机驱动震动凸轮151转动。

通过设置笔芯切离震动组件可以很好的解决如下技术问题：当成捆的笔芯放置于左侧夹持倾斜板120和右侧夹持倾斜板130之间所形成的笔芯收容槽140内时，笔芯与笔芯之间相互挤压产生摩擦，于是，笔芯便不能顺畅的从笔芯收容槽140的槽口处出来；为了使得笔芯可以顺畅的从笔芯收容槽140的槽口处出来，震动驱动电机驱动震动凸轮151转动，转动中的震动凸轮151带动笔芯收容槽140内的笔芯产生震动，于是，笔芯便可以顺畅的从笔芯收容槽140的槽口处出来。

如图7所示，进一步的，笔套运输治具600还包括笔套夹持件640，笔套夹持件640通过摇摆弹簧650安装于治具本体630上。更进一步的，落料引导筒260为弹性橡胶筒体结构。笔套夹持件640用于对笔套进行夹持。

通过设置笔套夹持件640及摇摆弹簧650，同时使得落料引导筒260为具有弹性的橡胶筒体结构，可以很好的解决如下技术问题：当笔套在笔套运输治具600的带动下上升并进入到落料引导通道261的通道口的过程中，笔套的一端口会与落料引导通道261的通道口碰触，这时，落料引导通道261的通道口会给笔套一个作用力，笔套进而通过笔套夹持件640将作用力反馈于摇摆弹簧650上，于是，摇摆弹簧650带动笔套夹持件640及笔套进行偏摆，使得笔套获得缓冲的余地，可知，发生偏摆的笔套可以更好的进入到落料引导通道261的通道口处；当笔套的一端口与落料引导通道261的通道口碰触的同时，由于落料引导筒260为具有弹性的橡胶筒体结构，落料引导筒260受力也会作出适应性的弹性形变，从而使得笔套可以更加顺畅的进入到落料引导通道261的通道口处。

本发明的笔芯入笔套设备20，通过设置笔芯分离装置21及笔套运输装置22，将成捆的笔芯进行逐个分离，对笔套进行运输，从而使得分离出来的笔芯可以准确的套接于笔套的腔体内。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种笔芯分离装置，其特征在于，包括：笔芯分离基座、笔芯切离机构、笔芯落料机构、笔芯分离驱动机构；

所述切离机构包括：切离滑动板、左侧夹持倾斜板、右侧夹持倾斜板；所述切离滑动板沿水平方向滑动设于所述笔芯分离基座上，所述切离滑动板与所述笔芯分离基座之间通过水平复位弹性件连接；所述左侧夹持倾斜板与所述右侧夹持倾斜板呈“V”字形固定于所述切离滑动板上，所述左侧夹持倾斜板与所述右侧夹持倾斜板之间形成笔芯收容槽；

所述落料机构包括：落料固定座、落料转动轴、落料摆动板、落料导向块、落料推杆、落料引导筒；

所述落料固定座固定设于所述笔芯分离基座上，所述落料转动轴转动设于所述落料固定座上，所述落料摆动板及所述落料导向块分别固定于所述落料转动轴的两端，所述落料摆动板与所述落料固定座通过扭簧连接；

所述落料推杆沿竖直方向滑动设于所述笔芯分离基座上，所述落料推杆与所述笔芯分离基座之间通过竖直复位弹性件连接，所述落料推杆与所述落料摆动板抵接或分离；

所述落料引导筒固定于所述笔芯分离基座上，所述落料引导筒具有沿竖直方向延伸的落料引导通道，所述落料导向块上开设有与所述落料引导通道衔接的落料导向槽；

所述分离驱动机构包括：分离驱动部、分离凸轮；所述分离凸轮转动设于所述笔芯分离基座上，所述分离驱动部与所述分离凸轮驱动连接，所述切离滑动板与所述分离凸轮抵持，所述落料推杆与所述分离凸轮抵持；

所述落料固定座具有落料封堵平面，所述笔芯收容槽的槽口与所述落料封堵平面抵持或与所述落料导向槽贯通。

2.根据权利要求1所述的笔芯分离装置，其特征在于，所述水平复位弹性件为弹簧结构，所述竖直复位弹性件为弹簧结构。

3.根据权利要求1所述的笔芯分离装置，其特征在于，所述切离滑动板上安装有与所述分离凸轮抵持的水平驱动滚轮。

4.根据权利要求1所述的笔芯分离装置，其特征在于，所述落料推杆上安装有与所述分离凸轮抵持的竖直驱动滚轮。

5.根据权利要求1所述的笔芯分离装置，其特征在于，所述落料推杆上安装有推动滚轮，所述推动滚轮与所述落料摆动板抵接或分离。

6.根据权利要求1所述的笔芯分离装置，其特征在于，所述分离驱动部为电机驱动结构。

7.一种笔芯入笔套设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的笔芯分离装置，还包括与所述笔芯分离装置配合的笔套运输装置，所述笔套运输装置位于所述笔芯分离装置的下方。

8.根据权利要求7所述的笔芯入笔套设备，其特征在于，所述笔套运输装置包括：笔套运输基座、笔套运输传送链条、链条传送驱动部、笔套运输治具、治具升降凸轮盘；

所述笔套运输传送链条首尾相接环绕设于所述笔套运输基座上，所述链条传送驱动部与所述笔套运输传送链条驱动连接，所述链条传送驱动部驱动所述笔套运输传送链条绕所述笔套运输基座作传送运动；

所述笔套运输治具包括：升降引导滑轨、升降引导滑块、治具本体；所述升降引导滑轨固定设于所述笔套运输传送链条上，所述升降引导滑块沿竖直方向滑动设于所述升降引导滑轨上，所述治具本体安装于所述升降引导滑块上；

所述治具升降凸轮盘具有升降引导凸轮面，所述升降引导滑块上设有与所述升降引导凸轮面抵持的升降引导滚轮。

9.根据权利要求8所述的笔芯入笔套设备，其特征在于，所述笔套运输治具的数量为多个，多个所述笔套运输治具沿所述笔套运输传送链条的传送方向依次间隔排布。

10.根据权利要求8所述的笔芯入笔套设备，其特征在于，所述链条传送驱动部为电机驱动结构。