CN111015164A - 一种笔筒定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种笔筒定位装置及方法，所述装置包括旋转定位机构、承料座和定位检测结构，承料座上承载有笔筒，笔筒位于定位检测位置处，旋转定位机构与承料座相连，驱动承料座转动，笔筒在承料座转动的同时转动调整自身位置，定位检测结构在笔筒调整位置过程中对笔筒发射检测信号，检测笔筒是否调正位置。本发明具有工作效率高，且对加工精度要求降低，减少成本等优点。

Description

一种笔筒定位装置及方法

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，尤其是涉及一种笔筒定位装置及方法。

背景技术

制笔行业中，成品笔的笔筒、笔夹、硅珠等零件在自动化装配过程中，由于笔筒和笔夹在装配过程中有相对的位置要求。因此，在自动化设备上进行的笔的装配过程中，通常在将笔筒从上料机构输送到转盘承料座上后，在装配笔夹之前，需对笔筒在承料座上的位置进行检测并调整旋转到一个确定位置。

对笔筒的位置进行定位，目前一般采用的是伺服或步进电机，夹爪气缸和光纤等组成的定位机构来实现这一目的。但是该方案存在：a、效率低，因为每次完全笔筒定位后，伺服电机都要重新回到原点；b、对加工精度要求高，且成本高，否则含有夹爪气缸的伺服转动机构与承料座由于偏心，而容易发生卡死现象。

因此，有必要提供一种新型的笔筒定位方案，以解决上述方案存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种笔筒定位装置及方法。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种笔筒定位装置，包括旋转定位机构、承料座和定位检测结构，所述承料座上承载有笔筒，所述笔筒位于定位检测位置处，所述旋转定位机构与承料座相连，驱动承料座转动，所述笔筒在承料座转动的同时转动调整自身位置，所述定位检测结构在笔筒调整位置过程中对笔筒发射检测信号，检测笔筒是否调正位置。

优选地，所述旋转定位机构包括第一旋转轮和第二旋转轮，所述第二旋转轮与承载座相连，所述第一旋转轮在第一动力源驱动下向第二旋转轮移动靠近，直至与第二旋转轮产生具有一定压力的接触，且所述第一旋转轮在与第二旋转轮相接触后在第二动力源驱动下带动第二旋转轮转动，第二旋转轮旋转的同时驱动承料座和笔筒一起转动。

优选地，所述定位检测结构包括相对设置的第一光纤和第二光纤，所述定位检测位置为第一光纤和第二光纤之间，且在所述定位检测位置，所述第一光纤和第二光纤关于笔筒相轴对称。

优选地，所述装置还包括转盘，所述转盘上设置多个所述承料座，所述转盘在外力作用下转动，将承载在每个承料座上的笔筒依次输送到所述定位检测位置处。

优选地，每个承料座对应连一个所述第二旋转轮，且所述第二旋转轮在转盘带动下依次转动到与第一旋转轮相对应的位置处。

优选地，每个所述承料座和转盘之间还设置有衬套。

优选地，所述装置还包括支撑架和与支撑架相固定连接的光纤架，所述定位检测结构固定于所述光纤架上。

本发明所揭示的另外一种技术方案：一种笔筒定位方法，包括：

S1，所述旋转定位机构通过承料座驱动在定位检测位置处的笔筒转动，笔筒在转动的同时调整自身位置；

S2，所述定位检测结构在笔筒调整位置的同时对笔筒发射检测信号，检测笔筒是否调正位置。

优选地，所述旋转定位机构包括第一旋转轮和第二旋转轮，所述第二旋转轮与承载座相连，所述S1包括：

S21，所述第一旋转轮在第一动力源作用下向第二旋转轮移动靠近，直至与第二旋转轮产生具有一定压力的接触；

S22，所述第一旋转轮在与第二旋转轮相接触后，在第二动力源作用下带动第二旋转轮旋转，第二旋转轮旋转的同时驱动承料座和笔筒一起转动；

S23，所述笔筒在转动的同时调整自身位置。

优选地，所述方法还包括：

S3，所述定位检测结构检测完笔筒位置后，发出笔筒的位置信号，所述第一旋转轮停止转动，之后在第一动力源作用下离开第二旋转轮，准备进行包括所述步骤S1和S2的下一循环的笔筒定位过程。

本发明的有益效果是：本发明通过驱动笔筒旋转调整到供光纤检测的检测位置，之后利用光纤对射原理，检测笔筒的位置是否调正，与现有通过电机和夹爪气缸对笔筒进行定位的方案相比，本发明具有工作效率高，且对加工精度要求降低，减少成本等优点。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

附图标记：

10、转盘，20、旋转定位机构，21、第一旋转轮，22、第二旋转轮，30、承料座，40、定位检测结构，41、第一光纤，42、第二光纤，50、笔筒，51、检测部位，60、定位检测位置，70、衬套，80、支撑架，90、光纤架。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明优选实施例所揭示的一种笔筒定位装置，包括转盘10、旋转定位机构20、承料座30和定位检测结构40，转盘10上设置多个用于承载笔筒50的承料座30(图1中仅显示出了局部的转盘结构和在定位检测位置60的一个承料座30)，旋转定位机构20与承料座30相连，驱动承料座30连同笔筒50一起旋转，笔筒50在旋转的过程中调整自身位置，且旋转到能被定位检测结构40检测的位置；定位检测结构40在笔筒50调整位置过程中对笔筒50发射检测信号，检测笔筒50是否调正位置。

具体地，转盘10上的多个承料座30一般沿转盘10的圆周方向均匀分布，每个承料座30上用于对应承载一个笔筒50，且每个承料座30竖直固定于转盘10上，从而使得笔筒50竖直承载于承料座30上。转盘10在外力作用下转动，每个承料座30上的笔筒50通过转盘10的转动，依次输送到定位检测位置60处。

优选地，每个承料座30和转盘10之间还设置有一衬套70，用于增加承料座30和转盘10之间的摩擦力。

旋转定位机构20与承料座30相连，用于驱动承料座30旋转。具体地，旋转定位机构20优选包括一第一旋转轮21和多个第二旋转轮22，其中，每个第二旋转轮22对应与一承料座30相连，驱动承料座30旋转，本实施例中，第二旋转轮22与承料座30固定连接，且两者同轴或轴线相平行，第二旋转轮22驱动承料座30在竖直方向上轴向转动。多个第二旋转轮22则对应一第一旋转轮21，即第二旋转轮22与第一旋转轮21是多对一的关系，每个第二旋转轮22在转盘转动下依次与第一旋转轮21相接触，在第一旋转轮21的驱动下转动。当然，在其他实施例中，也可以每个承料座30对应一组旋转定位机构20，每组旋转定位机构20包括一第一旋转轮21和一第二旋转轮22。又或者，多个承料座30对应一组旋转定位机构20，该组旋转定位机构20包括一个第一旋转轮21和一个第二旋转轮22，多个承料座30在转盘10的转动带动下依次与第二旋转轮22相连。

本实施例中，第一旋转轮21与两个动力源相连，分别是第一动力源(图未示)和第二动力源(图未示)相连，其中，第一动力源可以驱动第一旋转轮21在水平方向上进行前后移动，且第二动力源可以驱动第一旋转轮21进行轴向转动。具体地，在笔筒50转动到定位检测位置60后，第一旋转轮21在第一动力源的驱动下向该笔筒50对应的第二旋转轮22方向移动靠近，直至与第二旋转轮22产生具有一定压力的接触，且第一旋转轮21在与第二旋转轮22相接触后，在第二动力源作用下带动第二旋转轮22旋转，第二旋转轮22旋转的同时驱动承料座30和笔筒50一起转动。笔筒50在转动的同时调整其在承料座30上的位置。

第一动力源和第二动力源在实施例时实现方式可以有多种，本发明对此不作限定，如第二动力源可以用电机加同步带的结构实现驱动第一旋转轮21旋转，第一动力源可以通过电机加滑轨、滑块相结合的结构实现驱动第一旋转轮21在水平方向上进行前后移动。

定位检测结构40用于在笔筒50调整位置过程中对笔筒50发射检测信号，检测笔筒50是否调正位置。具体地，本实施例中，定位检测结构40包括相对设置的第一光纤41和第二光纤42，上述笔筒50的定位检测位置具体为所述第一光纤41和第二光纤42之间，且优选地，在该定位检测位置60处，笔筒50两边的第一光纤41和第二光纤42关于笔筒50轴对称。

定位检测结构40利用光纤对射原理，对笔筒50的位置进行检测。具体地，第一光纤41和第二光纤42分别向笔筒50的检测部位51处径向发射检测信号，为了便于描述，分别定义第一光纤41发射的为第一检测信号，第二光纤42发射的为第二检测信号，第一检测信号和第二检测信号可以分别检测到对应的笔筒外壁的壁厚，若检测到的两处笔筒外壁的壁厚不同，则相应的第一检测信号和第二检测信号的透光率也就不同，根据第一检测信号和第二检测信号的透光率来检测笔筒位置是否调正位置。本实施例中，若第一检测信号和第二检测信号的透光率不同，如预先设定第一检测信号检测到的透光率小于第二检测信号的透光率，则判断笔筒50已经调正位置。需要说明的是，本发明不限于对笔筒的定位检测。

本发明笔筒定位装置的工作原理具体为：在承料座30上的笔筒50通过转盘10的转动，输送到其定位检测位置60，第一旋转轮21在第一动力源的驱动下向笔筒50对应的第二旋转轮22的方向移动，直至与第二旋转轮22产生具有一定压力的接触，同时，第一旋转轮21在第一动力源的作用下旋转，带动第二旋转轮22发生转动，从而使承料座30连同笔筒50一起发生转动。笔筒50在承料座30转动的同时转动调整自身位置，定位检测结构40在笔筒50调整位置过程中对笔筒50的检测部位51处发射检测信号，检测笔筒50是否调正位置，并在检测完笔筒50位置后，发出笔筒50的位置信号，第一旋转轮21则停止转动，之后第一旋转轮21在第一动力源作用下离开第二旋转轮22，转盘10则带动承料座30和笔筒50转动，从而开始进行下一轮循环的定位过程。

进一步地，本发明实施例所揭示的笔筒定位装置，还包括支撑架80和光纤架90，其中，本实施例中，支撑架80竖直设置，光纤架90水平设置，且其与支撑架80固定相连，第一光纤41和第二光纤42均固定于光纤架90上。

基于上述笔筒定位装置，本发明所揭示的一种笔筒定位方法，包括以下步骤：

S1，旋转定位机构20通过承料座30驱动在定位检测位置60处的笔筒50转动，笔筒50在转动的同时调整自身位置。

具体地，转盘10在外力作用下转动，带动每个承料座30上的笔筒50依次输送到定位检测位置60处。之后，第一旋转轮21在第一动力源的驱动下向笔筒50对应的第二旋转轮22的方向移动，直至与第二旋转轮22产生具有一定压力的接触，同时，第一旋转轮21在第一动力源的作用下旋转，带动第二旋转轮22发生转动，从而使承料座30连同笔筒50一起发生转动，笔筒50在承料座30转动的同时转动调整自身位置。

S2，定位检测结构40在笔筒50调整位置的同时对笔筒50发射检测信号，检测笔筒50是否调正位置。

具体地，第一光纤41和第二光纤42分别向笔筒50的检测部位51处径向发射检测信号，根据检测信号的透光率来检测笔筒50位置是否调正位置。本实施例中，若两个检测信号的透光率不同，则判断笔筒50已经调正位置。

之后，定位检测结构40发出笔筒50的位置信号，第一旋转轮21则停止转动，之后第一旋转轮21在第一动力源作用下离开第二旋转轮22，转盘10则带动承料座30和笔筒50转动，从而开始进行包括上述步骤S1和S2的下一轮循环的定位过程。

本发明通过驱动笔筒50旋转调整到供光纤检测的检测位置，之后利用光纤对射原理，检测笔筒50的位置是否调正，与现有通过电机和夹爪气缸对笔筒进行定位的方案相比，本发明具有工作效率高，且对加工精度要求降低，减少成本等优点。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种笔筒定位装置，其特征在于，其包括旋转定位机构、承料座和定位检测结构，所述承料座上承载有笔筒，所述笔筒位于定位检测位置处，所述旋转定位机构与承料座相连，驱动承料座转动，所述笔筒在承料座转动的同时转动调整自身位置，所述定位检测结构在笔筒调整位置过程中对笔筒发射检测信号，检测笔筒是否调正位置。

2.根据权利要求1所述的笔筒定位装置，其特征在于，所述旋转定位机构包括第一旋转轮和第二旋转轮，所述第二旋转轮与承载座相连，所述第一旋转轮在第一动力源驱动下向第二旋转轮移动靠近，直至与第二旋转轮产生具有一定压力的接触，且所述第一旋转轮在与第二旋转轮相接触后在第二动力源驱动下带动第二旋转轮转动，第二旋转轮旋转的同时驱动承料座和笔筒一起转动。

3.根据权利要求1所述的笔筒定位装置，其特征在于，所述定位检测结构包括相对设置的第一光纤和第二光纤，所述定位检测位置为第一光纤和第二光纤之间，且在所述定位检测位置，所述第一光纤和第二光纤关于笔筒相轴对称。

4.根据权利要求2所述的笔筒定位装置，其特征在于，所述装置还包括转盘，所述转盘上设置多个所述承料座，所述转盘在外力作用下转动，将承载在每个承料座上的笔筒依次输送到所述定位检测位置处。

5.根据权利要求4所述的笔筒定位装置，其特征在于，每个承料座对应连一个所述第二旋转轮，且所述第二旋转轮在转盘带动下依次转动到与第一旋转轮相对应的位置处。

6.根据权利要求4所述的笔筒定位装置，其特征在于，每个所述承料座和转盘之间还设置有衬套。

7.根据权利要求1所述的笔筒定位装置，其特征在于，所述装置还包括支撑架和与支撑架相固定连接的光纤架，所述定位检测结构固定于所述光纤架上。

8.一种基于权利要求1所述的笔筒定位装置的笔筒定位方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，所述旋转定位机构通过承料座驱动在定位检测位置处的笔筒转动，笔筒在转动的同时调整自身位置；

S2，所述定位检测结构在笔筒调整位置的同时对笔筒发射检测信号，检测笔筒是否调正位置。

9.根据权利要求8所述的笔筒定位方法，其特征在于，所述旋转定位机构包括第一旋转轮和第二旋转轮，所述第二旋转轮与承载座相连，所述S1包括：

S21，所述第一旋转轮在第一动力源作用下向第二旋转轮移动靠近，直至与第二旋转轮产生具有一定压力的接触；

S22，所述第一旋转轮在与第二旋转轮相接触后，在第二动力源作用下带动第二旋转轮旋转，第二旋转轮旋转的同时驱动承料座和笔筒一起转动；

S23，所述笔筒在转动的同时调整自身位置。

10.根据权利要求9所述的笔筒定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

S3，所述定位检测结构检测完笔筒位置后，发出笔筒的位置信号，所述第一旋转轮停止转动，之后在第一动力源作用下离开第二旋转轮，准备进行包括所述步骤S1和S2的下一循环的笔筒定位过程。

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