CN117839980B - 铅笔点胶设备、铅笔点胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铅笔点胶设备、铅笔点胶方法，其由若干输送皮带机组成输送机构；输送机构前端设有上料机构，其包括上料仓、设在上料仓内的上料皮带机以及衔接在上料皮带机与输送机构前端之间的推料装置；上料皮带机表面设有若干用于输送铅笔的上料槽，推料装置将上料槽内的铅笔推入治具中；输送机构上方依次设有若干组点胶固化机构，其包括点胶机和UV灯；前后相邻的点胶固化机构之间设有铅笔翻转装置，用于翻转铅笔以使铅笔未点胶的一面朝上；输送机构后端设有卸料机构，卸料机构包括完成品料仓和衔接在输送机构后端与完成品料仓之间的卸料机械臂。点胶方法应用了该铅笔点胶设备。

Description

铅笔点胶设备、铅笔点胶方法

技术领域

本发明涉及文具生产技术领域，特别是指一种铅笔点胶设备、铅笔点胶方法。

背景技术

洞洞笔是一种新颖的铅笔，其与普通铅笔的区别之处在于：普通铅笔的横断截面一般是圆形或六边形；而洞洞笔的横截面一般是三角形或其它多边形，且笔的周身设置有若干个凹槽，凹槽的形状有圆形、椭圆形等形状。洞洞笔的凹槽设计使得使用者握持时手指可以紧贴凹槽内壁，从而起到稳定握持、固定握笔姿势的作用，尤其是对于初学写字的低年级学生而言，洞洞笔有助于他们矫正握笔姿势，养成良好的书写习惯。

但是，铅笔本身的横截面就比较小，再在周身上开凿凹槽以后，铅笔整体的强度变得更低，一旦碰撞或摔落，极有可能导致笔芯断裂而造成经济损失。为此，业内有在铅笔表面点涂胶水的设计，可以使得铅笔的表面同样具有易于识别且能够明显提示握持位置的凸点结构，但目前缺乏能够快速、自动化地进行大批量铅笔同时点胶的设备，现有的生产方式还局限于人工点胶，劳动强度大、效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铅笔点胶设备、铅笔点胶方法，解决现有技术中存在的问题，能够快速、自动化地对大批量铅笔进行点胶，降低人工成本、提高生产效率和质量。

为了达成上述目的，本发明的解决方案之一是：

一种铅笔点胶设备，由沿着X轴方向依次衔接的若干输送皮带机组成输送机构，用于输送具有若干止转容置槽的治具；所述输送机构的前端设置有上料机构，上料机构包括用于容置未点胶铅笔的上料仓，设置在所述上料仓内的上料皮带机，以及衔接在所述上料皮带机与所述输送机构前端之间的推料装置；所述上料皮带机的表面等距地设置有若干上料槽，每个上料槽输送一根铅笔，所述推料装置用于将所述上料槽内的铅笔推入治具中；所述输送机构的上方依次设置有若干组点胶固化机构，点胶固化机构包括点胶机和UV灯；前后相邻的点胶固化机构之间设置有铅笔翻转装置；所述点胶机设置有沿着Y轴排列的若干点胶枪；所述铅笔翻转装置用于翻转铅笔以使铅笔未点胶的一面朝上；所述输送机构的后端设置有卸料机构，卸料机构包括用于容置已点胶铅笔的完成品料仓，衔接在所述输送机构后端与所述完成品料仓之间的卸料机械臂，所述卸料机械臂从治具上取下已点胶铅笔并放入所述完成品料仓。

所述推料装置包括固定在所述上料仓一侧的推料支架、另一侧的导向板和导向块，所述导向板、导向块均位于所述输送机构前端与所述上料皮带机的侧边之间；所述推料支架上安装有第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的输出轴沿着Y轴方向设置并螺纹连接有推板；所述导向板、导向块对应治具的止转容置槽分别设置有导向槽、导向孔；所述导向槽面向所述上料皮带机的一端设置有扩口，所述导向孔的形状与铅笔匹配；所述推板上对应各导向槽设置有推杆。

优选地，所述导向块的上表面设置有枢接块，所述第一丝杆电机的输出轴端部与所述枢接块转动配合。

优选地，所述推料支架内设置有供所述推板端部滑动配合的推料滑轨。

所述铅笔翻转装置包括设置在所述输送皮带机下方的治具抬升组件和对称设置在所述输送皮带机上方两侧的两组铅笔翻转组件；所述治具抬升组件包括用于顶升治具并使治具脱离所述输送皮带机上表面的顶升板，以及用于驱动所述顶升板进行Z轴往复移动的气缸；所述铅笔翻转组件包括与所述输送皮带机相对固定的固定座，沿着Y轴方向滑动配合在所述固定座上的活动座，两组铅笔翻转组件的活动座的相对面上均设置有与治具的止转容置槽等量的夹套，所述夹套与所述活动座转动配合且位于同一活动座的夹套同步转动；所述夹套设置有供铅笔端部配合的凹槽，所述凹槽的侧壁为环形斜面，所述凹槽的底部为圆形，其直径与铅笔的外径相等。

优选地，所述固定座的上表面设置有供所述活动座滑动配合的夹持滑轨，以及用于驱动所述活动座的第二丝杆电机，所述第二丝杆电机的输出轴沿着Y轴方向设置并与所述活动座螺纹连接。

优选地，所述夹套的转轴穿设于所述活动座并连接有从动齿轮；同一活动座的从动齿轮与同一齿条啮合，所述齿条由输出轴沿着X轴方向设置的第三丝杆电机进行驱动，所述第三丝杆电机安装在所述活动座上。

优选地，所述活动座上设置有供所述齿条穿设的通孔，并安装有用于限位和导向所述齿条的限位板。

优选地，所述夹套的转轴上套设有弹簧，所述弹簧的两端抵接所述夹套与所述活动座。

所述的铅笔点胶设备还包括与输送机构互相平行设置的回流机构，以及衔接在回流机构与输送机构之间的回流机械臂；所述卸料机械臂包括沿着X轴方向设置的第一直线电机，以及设置在所述第一直线电机输出端的吸盘；所述卸料机构还包括衔接所述卸料机械臂与所述完成品料仓的卸料皮带机；所述回流机构由沿着X轴方向依次衔接的若干回流皮带机组成；所述回流机械臂包括沿着Y轴方向设置的第二直线电机，沿着Z轴方向设置在所述第二直线电机输出端的第三直线电机，以及设置在所述第三直线电机输出端的夹爪，所述夹爪用于抓取治具。

本发明的解决方案之二是：

一种铅笔点胶方法，应用了所述的铅笔点胶设备，包括以下步骤：

步骤1、在所述上料仓装填铅笔；

步骤2、由所述上料皮带机将铅笔逐一输送至所述推料装置的位置，并由所述推料装置将定量的铅笔推入所述输送机构上的治具中；

步骤3、所述输送机构沿着X轴方向将治具送入所述点胶固化机构、铅笔翻转装置和卸料机构，依次进行“点胶-固化-翻面-点胶”的循环工序，直至铅笔的所有面都完成点胶后，由所述卸料机械臂将所述铅笔送入所述完成品料仓。

采用上述技术方案后，本发明具有以下技术效果：

本发明通过上料皮带机的上料槽，可以将上料仓内的铅笔逐一地送出，并由推料装置推入放置在输送机构前端的治具，在输送机构的输送下，治具逐一经过各点胶固化机构和铅笔翻转装置，实现自动对铅笔“点胶-固化-翻面-点胶”的循环，最终对铅笔每面的预设位置都完成点胶后存入完成品料仓，达到快速、自动化地对大批量铅笔进行点胶的目的，实现降低人工成本、提高生产效率和质量。

附图说明

图1为本发明具体实施例整体结构的立体图；

图2为本发明具体实施例上料机台的立体图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明具体实施例加工机台的立体图；

图5为本发明具体实施例加工机台的主视图；

图6为本发明具体实施例加工机台的侧视图；

图7为本发明具体实施例旋转装置的立体图；

图8为本发明具体实施例加工及卸料机台的立体图一；

图9为本发明具体实施例加工及卸料机台的立体图二；

附图标号说明：

1-输送皮带机；

2-上料仓；

3-上料皮带机；31-上料槽；

4-推料装置；41-推料支架；42-导向板；421-导向槽；422-扩口；43-导向块；431-导向孔；44-第一丝杆电机；45-推板；451-推杆；46-枢接块；47-推料滑轨；

5-点胶机；51-点胶枪；

6-UV灯；

711-顶升板；712-气缸；72-铅笔翻转组件；721-固定座；722-活动座；7221-通孔；723-夹套；7231-凹槽；7232-环形斜面；724-夹持滑轨；725-第二丝杆电机；726-从动齿轮；727-齿条；728-第三丝杆电机；729-限位板；720-弹簧；

8-完成品料仓；

9-卸料机械臂；91-第一直线电机；92-吸盘；

10-卸料皮带机；

20-回流机械臂；201-第二直线电机；202-第三直线电机；203-夹爪；

30-回流皮带机；

100-上料机台；200-加工机台；300-加工及卸料机台；

a-止转容置槽；b-治具；c-铅笔。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

参考图1至图9所示，本发明公开了一种铅笔点胶设备，由沿着X轴方向依次衔接的若干输送皮带机1组成输送机构，用于输送具有若干止转容置槽a的治具b，每个止转容置槽a可以放置一根铅笔c并保证铅笔c在点胶时有一面朝上且不会转动；

输送机构的前端设置有上料机构，上料机构包括用于容置未点胶铅笔的上料仓2，设置在上料仓2内的上料皮带机3，以及衔接在上料皮带机3与输送机构前端之间的推料装置4；上料皮带机3的表面等距地设置有若干上料槽31，每个上料槽31可以输送一根铅笔c，推料装置4用于将上料槽31内的铅笔c推入治具b中；

输送机构的上方依次设置有若干组点胶固化机构，点胶固化机构包括点胶机5和UV灯6，UV灯6用于照射铅笔以使胶水固化；前后相邻的点胶固化机构之间设置有铅笔翻转装置，使得铅笔c翻面后进入下一点胶固化机构；点胶机5根据铅笔c的长度和点胶间距设置有沿着Y轴排列的若干点胶枪51；铅笔翻转装置根据铅笔c的面数将铅笔c翻转一定的角度（如铅笔c为三面时翻转120°）以使铅笔c未点胶的一面朝上，便于下一次的点胶；

输送机构的后端设置有卸料机构，卸料机构包括用于容置已点胶铅笔的完成品料仓8，衔接在输送机构后端与完成品料仓8之间的卸料机械臂9，卸料机械臂9从治具b上取下已点胶铅笔并放入完成品料仓8。

通过上述方案，本发明通过上料皮带机3的上料槽31，可以将上料仓2内的铅笔c逐一地送出，并由推料装置4推入放置在输送机构前端的治具b，在输送机构的输送下，治具b逐一经过各点胶固化机构和铅笔翻转装置，实现自动对铅笔c“点胶-固化-翻面-点胶”的循环，最终对铅笔c每面的预设位置都完成点胶后存入完成品料仓8，达到快速、自动化地对大批量铅笔c进行点胶的目的，实现降低人工成本、提高生产效率和质量。

以下示出了本发明的具体实施例。

上述上料皮带机3的表面具有抬升铅笔c高度的斜面，以及与推料装置4配合的平面，斜面将铅笔c抬升至平面的高度后，由推料装置4将铅笔c沿着Y轴方向推入治具b的止转容置槽a内。

参见图2和图3，上述推料装置4包括固定在上料仓2一侧的推料支架41、另一侧的导向板42和导向块43，导向板42/导向块43位于输送机构前端与上料皮带机3的侧边之间；推料支架41上安装有第一丝杆电机44，第一丝杆电机44的输出轴沿着Y轴方向设置并螺纹连接有推板45；导向板42、导向块43对应治具b的止转容置槽a分别设置有导向槽421、导向孔431，可以理解的是，导向槽421的间距、导向孔431的间距与止转容置槽a的间距是相同的，确保导向槽421、导向孔431与止转容置槽a一一对应，导向槽421面向上料皮带机3的一端设置有扩口422，导向孔431的形状与铅笔c匹配；推板45上对应各导向槽421设置有推杆451以便将上料槽31中的铅笔c推出并推入导向槽421，再沿着导向槽421推入导向孔431，最终使铅笔c进入治具b中。通过导向槽421和扩口422，可以在铅笔c被推向导向孔431前对铅笔c进行导向和校准角度，保证铅笔c能够推入形状与之匹配的导向孔431中，最终在进入治具b后保证各铅笔都是有一面正向朝上以便点胶，扩口422在上料槽31未完全对准导向槽421时起到校正偏差的作用。

进一步地，上述导向块43的上表面设置有枢接块46，第一丝杆电机44的输出轴端部与枢接块46转动配合，避免输出轴承重后被折弯，提高结构稳定性。

同时，上述推料支架41内设置有供推板45端部滑动配合的推料滑轨47，推料滑轨47对推板45的Y轴移动起到导向作用，并承担推板45一部分的重量，减轻第一丝杆电机44的负荷。

参见图4至图7，上述铅笔翻转装置包括设置在输送皮带机1下方的治具抬升组件和对称设置在输送皮带机1上方两侧的两组铅笔翻转组件72；治具抬升组件包括用于顶升治具b并使治具b脱离输送皮带机1上表面的顶升板711，以及用于驱动顶升板711进行Z轴往复移动的气缸712；铅笔翻转组件72包括与输送皮带机1相对固定的固定座721，沿着Y轴方向滑动配合在固定座721上的活动座722，两组铅笔翻转组件72的活动座722的相对面上均设置有与治具b的止转容置槽a等量的夹套723，夹套723与活动座722转动配合且位于同一活动座722的夹套723同步转动；夹套723设置有供铅笔c端部配合的凹槽7231，凹槽7231的侧壁为环形斜面7232，凹槽7231的底部为圆形，其直径与铅笔c的外径相等。通过夹套723的设计，可以在铅笔c两端的夹套723夹紧铅笔c时，使铅笔c的端部被导向并准确插入凹槽7231的底部，保证铅笔c与两端的夹套723始终保持同轴，从而可以使夹套723带动铅笔c精准转动预设的角度（如上述的120°），最后更容易地将铅笔c再次放入止转容置槽a。

上述铅笔翻转装置的工作原理为：当输送机构将带有铅笔c的治具b送入两组铅笔翻转组件72之间时，气缸712驱动顶升板711升起并将治具b顶起，使得铅笔c与夹套723等高度；其次，两侧的活动座722被驱动并相向移动，使得夹套723夹紧铅笔c的端部，铅笔c端部嵌入夹套723的凹槽7231内；然后顶升板711带着治具b下降，使得铅笔c脱离治具b，再由夹套723带动铅笔c转动一定的角度；之后顶升板711再等着治具b上升，使得铅笔c再次落入对应的止转容置槽a，活动座722再复位使得夹套723不再夹持铅笔c的端部；最后顶升板711复位使得治具b配合在输送皮带机1的上表面，完成铅笔c的翻转动作，输送皮带机1将治具b往后输送。

在上述铅笔翻转装置中，上述固定座721的上表面设置有供活动座722滑动配合的夹持滑轨724，以及用于驱动活动座722的第二丝杆电机725，第二丝杆电机725的输出轴沿着Y轴方向设置并与活动座722螺纹连接。

在上述铅笔翻转装置中，上述夹套723的转轴穿设于活动座722并连接有从动齿轮726；同一活动座722的从动齿轮726与同一齿条727啮合，齿条727由输出轴沿着X轴方向设置的第三丝杆电机728进行驱动，第三丝杆电机728安装在活动座722上。通过齿条727带动各从动齿轮726，可以保证各夹套723的转动是同步的。

进一步地，上述活动座722上设置有供齿条727穿设的通孔7221，并安装有用于限位和导向齿条727的限位板729。

同时，上述夹套723的转轴上套设有弹簧720，弹簧720的两端抵接夹套723与活动座722，实现在两者之间缓冲，避免活动座722移动时夹套723与铅笔c的刚性接触。

需要说明的是，点胶机5、UV灯6均可以采用业内已有设备/机械的相关结构，满足等间距点胶和胶水固化功能即可。

参见图8和图9，上述卸料机械臂9包括沿着X轴方向设置的第一直线电机91，以及设置在第一直线电机91输出端的吸盘92，吸盘92具有若干吸嘴，采用真空吸取的方式吸取铅笔c以使铅笔c脱离止转容置槽a。

上述卸料机构还包括衔接卸料机械臂9与完成品料仓8的卸料皮带机10，卸料皮带机10可以更缓和地将铅笔c送入完成品料仓8，缩短卸料机械臂9的行程，使得卸料机械臂9的动作更加高效。

此外，本发明还包括与输送机构互相平行设置的回流机构，以及衔接在回流机构与输送机构之间的回流机械臂20；回流机构由沿着X轴方向依次衔接的若干回流皮带机30组成；回流机械臂20包括沿着Y轴方向设置的第二直线电机201，沿着Z轴方向设置在第二直线电机201输出端的第三直线电机202，以及设置在第三直线电机202输出端的夹爪203，夹爪203用于抓取治具b，并在第二直线电机201、第三直线电机202的配合下实现将输送机构上的治具b转移至回流机构，回流至输送机构的前端，再由人工或机械臂将治具b放到输送皮带机1上。

参见1，本发明分成一个上料机台100、两个加工机台200和一个加工及卸料机台300共三种四个机台，每个机台互相独立，方便单独检修，且各机台占地面积变小，方便运输。其中，上料机台100包括一输送皮带机1、一回流皮带机30、上料仓2、上料皮带机3和推料装置4，加工机台200包括一输送皮带机1、一回流皮带机30、一点胶机5、一UV灯6、一铅笔翻转装置，加工及卸料机台300包括一输送皮带机1、一回流皮带机30、一点胶机5、一UV灯6、完成品料仓8、卸料机械臂9、卸料皮带机10、回流机械臂20等。

本发明还公开一种铅笔点胶方法，应用了上述的铅笔点胶设备，包括以下步骤：

步骤1、在上料仓2装填铅笔c；

步骤2、由上料皮带机3将铅笔c逐一输送至推料装置4的位置，并由推料装置4将定量的铅笔c推入输送机构上的治具b中；

步骤3、输送机构沿着X轴方向将治具b送入点胶固化机构、铅笔翻转装置和卸料机构，依次进行“点胶-固化-翻面-点胶”的循环工序，直至铅笔c的所有面都完成点胶后，由卸料机械臂9将铅笔c送入完成品料仓8。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种铅笔点胶设备，其特征在于：

由沿着X轴方向依次衔接的若干输送皮带机组成输送机构，用于输送具有若干止转容置槽的治具，止转容置槽的形状匹配铅笔以使铅笔在点胶时有一面朝上且不会转动；

所述输送机构的前端设置有上料机构，上料机构包括用于容置未点胶铅笔的上料仓，设置在所述上料仓内的上料皮带机，以及衔接在所述上料皮带机与所述输送机构前端之间的推料装置；所述上料皮带机的表面等距地设置有若干上料槽，每个上料槽输送一根铅笔，所述推料装置用于将所述上料槽内的铅笔推入治具中；

所述输送机构的上方依次设置有若干组点胶固化机构，点胶固化机构包括点胶机和UV灯；前后相邻的点胶固化机构之间设置有铅笔翻转装置；所述点胶机设置有沿着Y轴排列的若干点胶枪；所述铅笔翻转装置用于翻转铅笔以使铅笔未点胶的一面朝上；

所述输送机构的后端设置有卸料机构，卸料机构包括用于容置已点胶铅笔的完成品料仓，衔接在所述输送机构后端与所述完成品料仓之间的卸料机械臂，所述卸料机械臂从治具上取下已点胶铅笔并放入所述完成品料仓；

所述铅笔翻转装置包括设置在所述输送皮带机下方的治具抬升组件和对称设置在所述输送皮带机上方两侧的两组铅笔翻转组件；所述治具抬升组件包括用于顶升治具并使治具脱离所述输送皮带机上表面的顶升板，以及用于驱动所述顶升板进行Z轴往复移动的气缸；所述铅笔翻转组件包括与所述输送皮带机相对固定的固定座，沿着Y轴方向滑动配合在所述固定座上的活动座，两组铅笔翻转组件的活动座的相对面上均设置有与治具的止转容置槽等量的夹套，所述夹套与所述活动座转动配合且位于同一活动座的夹套同步转动；所述夹套设置有供铅笔端部配合的凹槽，所述凹槽的侧壁为环形斜面，所述凹槽的底部为圆形，其直径与铅笔的外径相等；

所述铅笔翻转装置在所述输送机构将带有铅笔的治具送入两组铅笔翻转组件之间时，所述气缸驱动所述顶升板升起并将治具顶起以使铅笔与所述夹套等高度，两侧的活动座被驱动并相向移动以使所述夹套夹紧铅笔的端部，所述顶升板带着治具下降以使铅笔脱离治具并由所述夹套带动铅笔转动一定的角度，所述顶升板再带着所述治具上升以使铅笔再次落入对应的止转容置槽，所述活动座再复位以使所述夹套不再夹持铅笔的端部，最后所述顶升板复位以使治具配合在所述输送皮带机的上表面，完成铅笔的翻转动作；

所述夹套的转轴穿设于所述活动座并连接有从动齿轮；同一活动座的从动齿轮与同一齿条啮合，所述齿条由输出轴沿着X轴方向设置的第三丝杆电机进行驱动，所述第三丝杆电机安装在所述活动座上。

2.如权利要求1所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

所述推料装置包括固定在所述上料仓一侧的推料支架、另一侧的导向板和导向块，所述导向板、导向块均位于所述输送机构前端与所述上料皮带机的侧边之间；所述推料支架上安装有第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的输出轴沿着Y轴方向设置并螺纹连接有推板；所述导向板、导向块对应治具的止转容置槽分别设置有导向槽、导向孔；所述导向槽面向所述上料皮带机的一端设置有扩口，所述导向孔的形状与铅笔匹配；所述推板上对应各导向槽设置有推杆。

3.如权利要求2所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

所述导向块的上表面设置有枢接块，所述第一丝杆电机的输出轴端部与所述枢接块转动配合。

4.如权利要求2所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

所述推料支架内设置有供所述推板端部滑动配合的推料滑轨。

5.如权利要求1所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

所述固定座的上表面设置有供所述活动座滑动配合的夹持滑轨，以及用于驱动所述活动座的第二丝杆电机，所述第二丝杆电机的输出轴沿着Y轴方向设置并与所述活动座螺纹连接。

6.如权利要求1所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

所述活动座上设置有供所述齿条穿设的通孔，并安装有用于限位和导向所述齿条的限位板；所述夹套的转轴上套设有弹簧，所述弹簧的两端抵接所述夹套与所述活动座。

7.如权利要求1至6任一所述的铅笔点胶设备，其特征在于：

还包括与输送机构互相平行设置的回流机构，以及衔接在回流机构与输送机构之间的回流机械臂；

所述卸料机械臂包括沿着X轴方向设置的第一直线电机，以及设置在所述第一直线电机输出端的吸盘；

所述卸料机构还包括衔接所述卸料机械臂与所述完成品料仓的卸料皮带机；

所述回流机构由沿着X轴方向依次衔接的若干回流皮带机组成；所述回流机械臂包括沿着Y轴方向设置的第二直线电机，沿着Z轴方向设置在所述第二直线电机输出端的第三直线电机，以及设置在所述第三直线电机输出端的夹爪，所述夹爪用于抓取治具。

8.一种铅笔点胶方法，应用了如权利要求1至7任一所述的铅笔点胶设备，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、在所述上料仓装填铅笔；

步骤2、由所述上料皮带机将铅笔逐一输送至所述推料装置的位置，并由所述推料装置将定量的铅笔推入所述输送机构上的治具中；

步骤3、所述输送机构沿着X轴方向将治具送入所述点胶固化机构、铅笔翻转装置和卸料机构，依次进行“点胶-固化-翻面-点胶”的循环工序，直至铅笔的所有面都完成点胶后，由所述卸料机械臂将所述铅笔送入所述完成品料仓。