CN110682076B - 一种笔顶自动装配机 - Google Patents

Abstract

一种笔顶自动装配机，其包括底座，支撑架，安装板，以及笔顶给料盘，还包括送料件，检测机构，笔顶安装机构，以及控制机构。所述检测机构包括接触杆，以及检测装置。所述笔顶安装机构包括笔顶夹设单元，以及笔顶安装单元。所述笔顶夹设单元包括第一滑动装置，第二滑动装置，固定板，第一气缸，第二气缸，连接装置，第一气动夹钳，第二气动夹钳，转动装置。所述笔顶安装单元包括笔顶容置块，第三滑动装置，顶推杆，以及第三气缸。所述笔顶容置块包括容置块主体，以及第一容置槽，第二容置槽。所述控制机构包括第一控制装置，第二控制装置，第三控制装置，以及第四控制装置。该笔顶自动装配机提高了生产效率，节约了人力成本，有利于批量生产。

Description

一种笔顶自动装配机

技术领域

本发明属于装配设备技术领域，特别是一种笔顶自动装配机。

背景技术

笔，是人类的一大发明，是供书写或绘画用的工具。常用的笔在生产过程中通过安装笔顶保护笔芯或配重块，以防止笔芯或配重块掉落。

一直以来，在笔杆上安装笔顶的装配工作都是采用手工进行，工作效率极低， 无法形成规模化生产，人工成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可以自动装配笔顶的笔顶自动装配机，以满足工业需求。

一种笔顶自动装配机，包括一个底座，两个设置在所述底座上的支撑架，一个固定连接在两个所述支撑架上的安装板，以及一个笔顶给料盘，一个设置在所述笔顶给料盘上的送料件，一个设置在所述送料件一侧的检测机构，一个设置在所述检测机构一侧的笔顶安装机构，以及一个设置在所述笔顶安装机构上的控制机构。所述检测机构包括一个接触杆，以及一个设置在所述接触杆一端的检测装置。所述笔顶安装机构包括一个设置在所述安装板上的笔顶夹设单元，以及一个设置在所述底座上的笔顶安装单元。所述笔顶夹设单元包括一个设置在所述安装板上的第一滑动装置，一个设置在所述第一滑动装置上的第二滑动装置，一个设置在所述第一滑动装置一端的固定板，一个设置在所述支撑架上且与连接所述固定板的第一气缸，一个设置在所述第二滑动装置上且连接在所述固定板上的第二气缸，一个固定连接在所述第二滑动装置上的连接装置，一个设置在所述连接装置上的第一气动夹钳，一个设置在所述连接装置上的第二气动夹钳，一个设置在所述第二气动夹钳上的转动装置。所述转动装置包括一个驱动气缸，一个与所述驱动气缸连接的齿条，一个固定连接在所述第二气动夹钳一端的转轴，一个套设在所述转轴上的齿轮。所述齿轮与所述转轴固定连接，所述齿轮与所述齿条抵接。所述第一滑动装置移动的方向与所述安装板的延伸方向相同，所述第二滑动装置移动的方向与所述第一滑动装置移动的方向相互垂直。所述笔顶安装单元包括一个固定连接在所述底座上的笔顶容置块，一个固定连接在所述底座上的第三滑动装置，一个设置在所述第三滑动装置朝向所述笔顶容置块一端的顶推杆，以及一个设置在所述第三滑动装置远离所述笔顶容置块一端的第三气缸，以及一个设置在所述笔顶容置块一侧的导向板。所述导向板包括一个导向板主体，一个设置在所述导向板主体上的通孔。所述笔顶容置块包括一个固定于底座上的容置块主体，一个设置在所述容置块主体上的第一容置槽，一个设置在所述容置块主体上的第二容置槽，以及一个穿过所述第一容置槽以及所述第二容置槽的凹槽。所述第一容置槽内容置所述接触杆，所述第二容置槽内容置所述顶推杆。所述凹槽的延伸方向与所述第一容置槽的延伸方向、以及所述第二容置槽的延伸方向垂直，所述通孔的中心轴与所述第二容置槽的圆心重合。所述控制机构包括一个设置在所述第一气缸上的第一控制装置，一个设置在所述第二气缸上的第二控制装置，一个设置在所述第三气缸上的第三控制装置，以及一个设置在所述转动装置上的第四控制装置，所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置以及所述检测机构相互连接，以控制所述第一气缸所述第二气缸以及第三气缸以及所述转动装置工作。

进一步地，所述送料件包括一个送料件主体，一个设置在所述送料件主体的送料槽，以及两个对称设置在所述送料槽两侧的夹钳容置槽。

进一步地，所述第一滑动装置包括一个固定连接在所述安装板上的第一导轨、以及一个设置在所述第一导轨上的第一滑块。

进一步地，所述第二滑动装置包括一个设置在所述第一滑块上的第二导轨，以及一个设置在所述第二导轨上的第二滑块。

进一步地，所述连接装置包括两个间隔设置在所述第二滑块上的连接杆，一个设置在所述连接杆上的连接板，所述第一气动夹钳以及所述第二气动夹钳皆设置在所述连接板上。

进一步地，所述第三滑动装置包括一个设置在所述底座上的第三导轨，一个设置在所述第三导轨上的第三滑块，所述顶推杆以及所述接触杆皆固定连接在所述第三滑块上。

进一步地，所述笔顶自动装配机还包括一个设置在所述笔顶安装机构上的防撞击机构，所述防撞击机构包括一个设置在所述固定板朝向所述第二滑动装置一侧的第一防撞击杆，两个固定连接在所述安装板上且分别在所述第一滑动装置两侧的第二防撞击杆。

与现有技术相比，本发明提供的笔顶自动装配机通过所述控制机驱动所述笔顶安装机构将所述送料件内的所述笔顶夹设于所述检测机构一侧，所述检测机构检测所述笔顶的直径。并通过所述笔顶安装机构将笔顶转动至合适的位置，将所述笔顶顶推至所述笔杆内。所述笔顶安装机构包括一个设置在所述安装板上的笔顶夹设单元，以及一个设置在所述底座上的笔顶安装单元。所述笔顶夹设单元的所述第一气缸带动所述第一滑动装置移动，所述第二气缸带动所述第二滑动装置移动，以使所述第一气动夹钳与所述第二气动夹钳夹设所述笔顶并放置于所述笔顶安装单元的所述第一容置槽以及所述第二容置槽内。所述第一气动夹钳将所述送料件内的所述笔顶夹设于所述第一容置槽内，并通过所述检测机构检测该笔顶，所述第二气动夹钳将检测后的所述笔顶夹设于所述第二容置槽，且通过所述转动装置将该笔顶插设于所述笔杆的一端朝向所述笔杆。所述第三气缸带动所述第三滑动装置移动，从而带动设置在所述第三滑动装置上的所述接触杆以及所述顶推杆往复移动，所述接触杆沿所述第一容置槽往复移动，所述顶推杆沿所述第二容置槽往复移动，所述接触杆检测容置于所述第一容置槽内的笔顶，所述顶推杆将容置于所述第二容置槽内的笔顶顶推至于所述笔杆内。该笔顶自动装配机自动化程度高，提高了生产效率，节约了人力成本，有利于批量生产。

附图说明

图1为本发明提供的笔顶自动装配机的结构示意图。

图2为图1的笔顶自动装配机的分解结构示意图。

图3为图2的笔顶自动装配机在A处的局部放大结构示意图。

图4为图2的笔顶自动装配机在B处的局部放大结构示意图。

图5为图2的笔顶自动装配机在C处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图5所示，其为本发明提供的笔顶自动装配机的结构示意图。所述笔顶自动装配机包括一个底座1，两个设置在所述底座1上的支撑架2，以及一个固定连接在两个所述支撑架2上的安装板3，以及一个笔顶给料盘（图未示），一个设置在所述笔顶给料盘（图未示）上的送料件10，一个设置在所述送料件10一侧的检测机构20，一个设置在所述检测机构20一侧的笔顶安装机构30，以及一个设置在所述笔顶安装机构30上的控制机构40，以及一个设置在所述笔顶安装机构30上的防撞击机构50。所述笔顶自动装配机还包括其他的一些功能模块，如组装组件，电器连接组件等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。

所述底座1的一侧用于支撑所述支撑架2、所述检测机构20、以及所述笔顶安装机构30，另一侧用于连接其他零件，以使所述笔顶自动装配机固定于其他工位上，其为一种现有技术，在此不再赘述。

所述支撑架2以及所述安装板3皆用于支撑下述笔顶夹设单元31，以便于下述笔顶夹设单元31工作，其为一种现有技术在此不再赘述。

所述笔顶给料盘（图未示）用于将笔顶传输至所述送料件10上，其为一种现有技术，在此不再赘述。

所述送料件10包括一个送料件主体11，一个设置在所述送料件主体11的送料槽12，以及两个对称设置在所述送料槽12两侧的夹钳容置槽13。所述送料件10与所述笔顶给料盘连接，所述笔顶给料盘将所述笔顶依次传输至所述送料件10。所述夹钳容置槽13以便于下述第一气动夹钳317夹设容置于所述送料件10内的笔顶。

所述检测机构20包括一个接触杆21，以及一个设置在所述接触杆21一端的检测装置22。由于笔顶两端的直径不同，故所述检测机构20检测所述笔顶的直径，以使所述笔顶安装机构30将所述笔顶准确的插设于笔杆内。所述检测装置22与所述笔顶安装机构30连接，以使所述检测装置22将信号传输至所述笔顶安装机构30机构。

所述笔顶安装机构30包括一个设置在所述安装板3上的笔顶夹设单元31，以及一个设置在所述底座1上的笔顶安装单元32。所述笔顶夹设单元31将所述送料件10内的所述笔顶夹设至所述笔顶安装单元32上，通过所述笔顶安装单元32将笔顶安装至所述笔杆上。

所述笔顶夹设单元31包括一个设置在所述安装板3上的第一滑动装置311，一个设置在所述第一滑动装置311上的第二滑动装置312，一个设置在所述第一滑动装置311一端的固定板313，一个设置在所述支撑架2上且与连接所述固定板313的第一气缸314，一个设置在所述第二滑动装置312上且连接在所述固定板313上的第二气缸315，一个固定连接在所述第二滑动装置312上的连接装置316，一个设置在所述连接装置316上的第一气动夹钳317，一个设置在所述连接装置316上的第二气动夹钳318，一个设置在所述第二气动夹钳318上的转动装置319。

所述第一滑动装置311包括一个固定连接在所述安装板3上的第一导轨3111、以及一个设置在所述第一导轨3111上的第一滑块3112。所述第一滑动装置311移动的方向与所述安装板3的延伸方向相同。

所述第二滑动装置312包括一个设置在所述第一滑块3111上的第二导轨3121，以及一个设置在所述第二导轨3121上的第二滑块3122。所述第二滑动装置312移动的方向与所述第一滑动装置311移动的方向相互垂直，即所述第一滑动装置311带动所述第一气动夹钳317以及所述第二气动夹钳318沿所述安装板3水平方向运动，所述第二滑动装置312带动所述第一气动夹钳317以及所述第二气动夹钳318的沿所述支撑架2的高度方向移动。

所述固定板313与所述第一滑动装置311垂直连接，所述第一气缸314以及所述第二气缸315皆与所述固定板313连接。所述第一气缸314用于带动所述第一滑动装置311移动，所述第二气缸315用于带动所述第二滑动装置312移动。

所述连接装置316包括两个间隔设置在所述第二滑块3122上的连接杆3161，一个设置在所述连接杆3161上的连接板3162。所述第一气动夹钳317以及所述第二气动夹钳318皆设置在所述连接板3162上。所述连接装置316的一侧与所述第一气动夹钳317以及所述第二气动夹钳318连接，所述连接装置316另一侧与所述第二滑动装置312连接。

所述第一气动夹钳317与所述第二气动夹钳318用于夹持所述笔顶，其会结合下述笔顶容置块321进行详细说明。

所述转动装置319包括一个驱动气缸3191，一个与所述驱动气缸3191连接的齿条3192，一个固定连接在所述第二气动夹钳318一端的转轴3193，一个套设在所述转轴3193上的齿轮3194。所述齿轮3194与所述转轴3193固定连接，所述齿轮3194与所述齿条3192抵接，从而所述驱动气缸3191带动所述齿条3192往复移动时带动所述齿轮3194转动，进而带动所述第二气动夹钳318转动。所述转动装置319带动所述第二气动夹钳318转动过程中，使夹设在所述第二气动夹钳318上的所述笔顶一起转动，以使该笔顶插设于所述笔杆的一端朝向所述笔杆。

所述笔顶安装单元32包括一个固定连接在所述底座1上的笔顶容置块321，一个固定连接在所述底座1上的第三滑动装置322，一个设置在所述第三滑动装置322朝向所述笔顶容置块321一端的顶推杆323，一个设置在所述第三滑动装置322远离所述笔顶容置块321一端的第三气缸324，一个设置在所述笔顶容置块321一侧的导向板325。

所述笔顶容置块321包括一个固定于底座上的容置块主体3211，以及一个设置在所述容置块主体3211上的第一容置槽3212，一个设置在所述容置块主体3211上的第二容置槽3213，以及一个穿过所述第一容置槽3212以及所述第二容置槽3213的凹槽3214。所述第一容置槽3212内容置所述接触杆21，所述第二容置槽3213内容置所述顶推杆323。使用时，所述第一气动夹钳317将所述送料件10内的所述笔顶夹设至所述第一容置槽3212内，并通过所述检测机构20检测容置所述第一容置槽3212内所述笔顶的直径，所述检测机构20将检测信号传输至所述转动装置319，所述第二气动夹钳318夹设容置于所述第二容置槽3213内的所述笔顶，并通过所述转动装置319转动所述第二气动夹钳318，将所述笔顶插设于所述笔杆的一端朝向该笔杆。所述凹槽3214的延伸方向与所述第一容置槽3212的延伸方向、以及所述第二容置槽3213的延伸方向垂直，以便与所述第一气动夹钳317与所述第二气动夹钳318将笔顶放置于所述第一容置槽3212与所述第二容置槽3213内。

所述第三滑动装置322包括一个设置在所述底座1上的第三导轨3221，一个设置在所述第三导轨3221上的第三滑块3222。所述顶推杆323以及所述接触杆21皆固定连接在所述第三滑块3222上。所述第三滑动装置322带动所述顶推杆323沿所述第二容置槽3213往复移动，并将容置于所述第二容置槽3213内的所述笔顶顶推至于所述笔杆内。

所述顶推杆323固定连接在所述第三滑动装置322上。且所述顶推杆323可沿所述第二容置槽3213的延伸方向往复移动。

所述第三气缸324带动所述第三滑动装置322往复滑动，从而带动所述顶推杆323以及所述接触杆21向所述笔顶容置块321方向往复移动，既所述接触杆21沿所述第一容置槽3212往复移动，所述顶推杆323沿所述第二容置槽3213往复移动。

所述导向板325包括一个导向板主体3251，一个设置在所述导向板主体3251上的通孔3252。所述通孔3215的中心轴与所述第二容置槽3213的圆心重合，以使容置于所述第二容置槽3213内的所述笔顶可被所述顶推杆323推出，且所述笔顶推出过程稳定。

所述控制机构40包括一个设置在所述第一气缸314上的第一控制装置41，一个设置在所述第二气缸315上的第二控制装置42，一个设置在所述第三气缸324上的第三控制装置43，以及一个设置在所述转动装置319上的第四控制装置44。所述第一控制装置41、所述第二控制装置42、所述第三控制装置43、所述第四控制装置44以及所述检测机构20相互连接，以控制所述第一气缸314所述第二气缸315以及第三气缸324以及所述转动装置319工作。

所述防撞击机构50包括一个设置在所述固定板313上朝向所述第二滑动装置312一侧的第一防撞击杆51，两个固定连接在所述安装板3上且分别在所述第一滑动装置311两侧的第二防撞击杆52。所述第一防撞击杆51用于防止所述第二滑动装置312与所述固定板313发生撞击，所述第二防撞击杆52用于防止所述第一滑动装置311与所述安装板3的两侧发生撞击，从而保护所述第一滑动装置311与所述第二滑动装置312。

所述笔顶自动装配机工作时，所述第一控制装置41以及所述第二控制装置42通过控制所述第一气缸314以及所述第二气缸315以带动所述第一气动夹钳317与所述第二气动夹钳318移动，使所述第一气动夹钳317移动至所述送料件10上夹取容置于所述送料件10内的所述笔顶，并将该笔顶放置于所述第一容置槽3212内，所述检测机构20将容置于所述第一容置槽3212内的笔顶进行检测，并将检测信号传输至至所述第四控制装置44，所述第二气动夹钳318将容置于所述第一容置槽3212内的所述笔顶夹设至所述第二容置槽3213内，并在夹设的过程中，所述第四控制装置44控制所述转动装置319转动所述第二气动夹钳318，使所述第二气动夹钳318上的所述笔顶插设于所述笔杆上的一端朝向所述笔杆，并将该笔顶容置于所述第二容置槽3213内。所述第三控制装置43控制所述第三气缸324带动所述第三滑动装置322往复滑动，从而带动所述顶推杆323以及所述接触杆21向所述笔顶容置块321方向移动，所述接触杆21与容置于所述第一容置槽3212内的所述笔顶抵接，所述顶推杆323将容置与所述第二容置槽3213内的所述笔顶顶推至所述笔杆内。

与现有技术相比，本发明提供的笔顶自动装配机通过所述控制机40驱动所述笔顶安装机构30将所述送料件10内的所述笔顶夹设于所述检测机构20一侧，所述检测机构20检测所述笔顶的直径。并通过所述笔顶安装机构30将笔顶转动至合适的位置，将所述笔顶顶推至所述笔杆内。所述笔顶安装机构30包括一个设置在所述安装板3上的笔顶夹设单元31，以及一个设置在所述底座1上的笔顶安装单元32。所述笔顶夹设单元31的所述第一气缸314带动所述第一滑动装置311移动，所述第二气缸315带动所述第二滑动装置312移动，以使所述第一气动夹钳317与所述第二气动夹钳318夹设所述笔顶并放置于所述笔顶安装单元32的所述第一容置槽3212以及所述第二容置槽3213内。所述第一气动夹钳317将所述送料件10内的所述笔顶夹设于所述第一容置槽3212内，并通过所述检测机构20检测该笔顶，所述第二气动夹钳318将检测后的所述笔顶夹设于所述第二容置槽3213，且通过所述转动装置319将该笔顶插设于所述笔杆的一端朝向所述笔杆。所述第三气缸324带动所述第三滑动装置322移动，从而带动设置在所述第三滑动装置322上的所述接触杆21以及所述顶推杆323往复移动，所述接触杆21沿所述第一容置槽3212往复移动，所述顶推杆323沿所述第二容置槽3213往复移动，所述接触杆21检测容置于所述第一容置槽3212内的笔顶，所述顶推杆323将容置于所述第二容置槽3213内的笔顶顶推至于所述笔杆内。该笔顶自动装配机自动化程度高，提高了生产效率，节约了人力成本，有利于批量生产。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (7)

1.一种笔顶自动装配机，包括一个底座，两个设置在所述底座上的支撑架，一个固定连接在两个所述支撑架上的安装板，以及一个笔顶给料盘，其特征在于：所述笔顶自动装配机还包括一个设置在所述笔顶给料盘上的送料件，一个设置在所述送料件一侧的检测机构，一个设置在所述检测机构一侧的笔顶安装机构，以及一个设置在所述笔顶安装机构上的控制机构，所述检测机构包括一个接触杆，以及一个设置在所述接触杆一端的检测装置，所述笔顶安装机构包括一个设置在所述安装板上的笔顶夹设单元，以及一个设置在所述底座上的笔顶安装单元，所述笔顶夹设单元包括一个设置在所述安装板上的第一滑动装置，一个设置在所述第一滑动装置上的第二滑动装置，一个设置在所述第一滑动装置一端的固定板，一个设置在所述支撑架上且与连接所述固定板的第一气缸，一个设置在所述第二滑动装置上且连接在所述固定板上的第二气缸，一个固定连接在所述第二滑动装置上的连接装置，一个设置在所述连接装置上的第一气动夹钳，一个设置在所述连接装置上的第二气动夹钳，一个设置在所述第二气动夹钳上的转动装置，所述转动装置包括一个驱动气缸，一个与所述驱动气缸连接的齿条，一个固定连接在所述第二气动夹钳一端的转轴，一个套设在所述转轴上的齿轮，所述齿轮与所述转轴固定连接，所述齿轮与所述齿条抵接，所述第一滑动装置移动的方向与所述安装板的延伸方向相同，所述第二滑动装置移动的方向与所述第一滑动装置移动的方向相互垂直，所述笔顶安装单元包括一个固定连接在所述底座上的笔顶容置块，一个固定连接在所述底座上的第三滑动装置，一个设置在所述第三滑动装置朝向所述笔顶容置块一端的顶推杆，以及一个设置在所述第三滑动装置远离所述笔顶容置块一端的第三气缸，以及一个设置在所述笔顶容置块一侧的导向板，所述导向板包括一个导向板主体，一个设置在所述导向板主体上的通孔，所述笔顶容置块包括一个固定于底座上的容置块主体，一个设置在所述容置块主体上的第一容置槽，一个设置在所述容置块主体上的第二容置槽，以及一个穿过所述第一容置槽以及所述第二容置槽的凹槽，所述第一容置槽内容置所述接触杆，所述第二容置槽内容置所述顶推杆，所述凹槽的延伸方向与所述第一容置槽的延伸方向、以及所述第二容置槽的延伸方向垂直，所述通孔的中心轴与所述第二容置槽的圆心重合，所述控制机构包括一个设置在所述第一气缸上的第一控制装置，一个设置在所述第二气缸上的第二控制装置，一个设置在所述第三气缸上的第三控制装置，以及一个设置在所述转动装置上的第四控制装置，所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置以及所述检测机构相互连接，以控制所述第一气缸所述第二气缸以及第三气缸以及所述转动装置工作。

2.如权利要求1所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述送料件包括一个送料件主体，一个设置在所述送料件主体的送料槽，以及两个对称设置在所述送料槽两侧的夹钳容置槽。

3.如权利要求1所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述第一滑动装置包括一个固定连接在所述安装板上的第一导轨、以及一个设置在所述第一导轨上的第一滑块。

4.如权利要求3所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述第二滑动装置包括一个设置在所述第一滑块上的第二导轨，以及一个设置在所述第二导轨上的第二滑块。

5.如权利要求4所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述连接装置包括两个间隔设置在所述第二滑块上的连接杆，一个设置在所述连接杆上的连接板，所述第一气动夹钳以及所述第二气动夹钳皆设置在所述连接板上。

6.如权利要求1所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述第三滑动装置包括一个设置在所述底座上的第三导轨，一个设置在所述第三导轨上的第三滑块，所述顶推杆以及所述接触杆皆固定连接在所述第三滑块上。

7.如权利要求1所述的笔顶自动装配机，其特征在于：所述笔顶自动装配机还包括一个设置在所述笔顶安装机构上的防撞击机构，所述防撞击机构包括一个设置在所述固定板朝向所述第二滑动装置一侧的第一防撞击杆，两个固定连接在所述安装板上且分别在所述第一滑动装置两侧的第二防撞击杆。