CN215944122U - 一种针管型中性笔笔帽的自动装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针管型中性笔笔帽的自动装配机，堵头按压单元将堵头储料振动送料单元输送的橡胶堵头按压在转盘模块上，帽身抓取和按压单元抓取帽身储料振动送料单元输送的帽身并套装在转盘模块输送的橡胶堵头上，帽夹抓取和按压单元抓取帽夹储料振动送料单元输送的帽夹并套装在转盘模块输送的装配有橡胶堵头的帽身上，笔帽抓取和出料单元抓取转盘模块输送的装配有帽夹和橡胶堵头的帽身并输送至产品容器内；由于采用了多个功能单元结合各自的振动送料方式，通过先将帽身套扣在橡胶堵头上并来回转动两圈，再将帽夹按压在帽身顶端的装配思路，有效降低了产品生产的用工成本、显著提高了产品生产的效率及合格率，大大加强了产品生产过程中的可控性。

Description

一种针管型中性笔笔帽的自动装配机

技术领域

本实用新型涉及中性笔笔帽的自动组装设备领域，尤其涉及的是一种针管型中性笔笔帽的自动装配机。

背景技术

中性笔是人们日常生活中常见和常用的一种签字笔，尤其是针管型中性笔，如图1所示，图1是现有技术中常见的一款针管型中性笔笔帽的组成结构放大图，(a)是该笔帽的组成分解图，(b)是装配后的笔帽主视图，(c)是装配后的笔帽的纵向剖视结构图；该笔帽100 由橡胶堵头101、帽身102和帽夹103共三个零件装配而成，橡胶堵头101装配且位于帽身 102内部的中段，帽夹103扣合在帽身102的上端；该笔帽100的市场产品需求量较大，由此带来产品生产的批量也较大，而该产品在传统的制造生产过程中，其生产模式大都采用单件流水线的人工组装模式进行，但这种传统生产线模式的最大缺点就是经常会在工序之间积压大量半制成品，往往需要大量的周转容器和场地，所需要的劳动力和人工也较多，且工序繁复、生产环节多、效率低下、成本居高和废品率高。

实用新型内容

为解决企业用工问题、提高生产效率和降低成本，本实用新型针对针管型中性笔笔帽产品的装配专门提供一种非标的自动装配机，可有效降低产品生产的用工成本、显著提高产品生产的效率及合格率，大大加强产品生产过程中的可控性。

本实用新型的技术方案如下：一种针管型中性笔笔帽的自动装配机，笔帽由橡胶堵头、帽身和帽夹装配而成，橡胶堵头装配且位于帽身内部的中段，帽夹扣合在帽身的上端；该自动装配机包括：工作台、控制单元、转盘模块、堵头储料振动送料单元、堵头按压单元、帽身储料振动送料单元、帽身抓取和按压单元、帽夹储料振动送料单元、帽夹抓取和按压单元、笔帽抓取和出料单元；

转盘模块位于工作台的中心位置，堵头按压单元、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元依次布设在转盘模块的周边，堵头储料振动送料单元、帽身储料振动送料单元和帽夹储料振动送料单元分布在工作台的周边；

工作台用于安装和支撑控制单元、转盘模块、堵头按压单元、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元，以实现各功能单元之间以及与堵头储料振动送料单元、帽身储料振动送料单元和帽夹储料振动送料单元之间的相互连接；

转盘模块用于在控制单元的控制下依次将橡胶堵头、装配有橡胶堵头的帽身、装配有帽夹和橡胶堵头的帽身沿圆周方向进行间歇输送；

堵头储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的橡胶堵头调整至指定的姿态后通过堵头输料轨道一个接一个地输送到堵头按压单元；

堵头按压单元用于在控制单元的控制下将堵头储料振动送料单元输送的橡胶堵头按压在转盘模块上；

帽身储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽身调整至指定的姿态后通过帽身输料轨道一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽身抓取和按压单元用于在控制单元的控制下抓取帽身储料振动送料单元输送的帽身并套装在转盘模块输送的橡胶堵头上；

帽夹储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽夹调整至指定的姿态后通过帽夹输料轨道一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽夹抓取和按压单元用于在控制单元的控制下抓取帽夹储料振动送料单元输送的帽夹并套装在转盘模块输送的装配有橡胶堵头的帽身上；

笔帽抓取和出料单元用于在控制单元的控制下抓取转盘模块输送的装配有帽夹和橡胶堵头的帽身并输送至工作台周边的产品容器内。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中：所述转盘模块包括变频电机、凸轮分割器、圆形转盘和多个定位柱；定位柱顶部的形状和结构用于定位橡胶堵头，上部的形状和结构用于定位帽身；每个定位柱都垂直安装在圆形转盘的上端面之上，且多个定位柱等间隔均布在圆形转盘的周边；圆形转盘连接在凸轮分割器的出力轴上，用于变频电机通过凸轮分割器带动圆形转盘做间歇式转动，进而带动所有定位柱沿圆形转盘圆周方向做间歇输送。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中：所述定位柱整体上呈台阶圆柱状，从下到上依次由连接段、支撑段、帽身定位段、堵头定位段和导向段组成；其中，连接段用于与圆形转盘相连接，支撑段用于定位帽身的轴向位置，帽身定位段的外径与帽身的内径相适配；堵头定位段和导向段均呈上小下大的圆锥台状，且导向段的锥度θ小于堵头定位段的锥度β。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中，所述堵头按压单元包括：堵头进料轨道、堵头进料板、堵头进料滑块、堵头进料气缸、堵头按压杆、堵头按压滑块组件、堵头按压气缸；其中，堵头进料轨道经由堵头进料支撑座横向固定在工作台的上方，堵头进料轨道的一端与堵头输料轨道相衔接，堵头进料轨道的另一端与堵头进料板相衔接；堵头进料板经由堵头进料框架水平固定在工作台的上方，堵头进料板上设置有适配堵头进料滑块在其内横向滑动的滑轨槽，滑轨槽的方向与堵头进料凹槽的方向在水平面内相互垂直，堵头进料滑块朝向堵头进料凹槽的一侧设置有适配容纳单个橡胶堵头的堵头定位缺口；堵头进料滑块的一端经由推拉板与横向固定在堵头进料板侧面的堵头进料气缸相连接，堵头进料气缸与控制单元控制连接；堵头按压杆经由相应的固定件连接在堵头按压滑块组件的滑块上，堵头按压杆的轴心线与水平面相垂直，堵头按压滑块组件经由堵头进料框架垂直固定在工作台的上方，堵头按压滑块组件的滑块的移动方向与水平面相垂直，堵头按压滑块组件的滑块与垂直固定在堵头进料框架顶端的堵头按压气缸相连接，堵头按压气缸与控制单元控制连接。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中，所述帽身抓取和按压单元由帽身抓取子单元和帽身按压子单元组成，且帽身抓取子单元包括：帽身进料轨道、帽身垂直移动气缸、帽身水平移动气缸、帽身夹紧气缸；其中，帽身进料轨道经由帽身进料支撑座横向固定在工作台的上方，帽身进料轨道的一端与帽身输料轨道相衔接；帽身进料轨道另一端的工作台上固定有固定架和帽身垂直移动导轨，帽身垂直移动气缸垂直安装在固定架中，且帽身垂直移动气缸的气缸杆朝上设置；帽身垂直移动导轨垂直固定在工作台之上，帽身垂直移动导轨上滑动连接有帽身垂直移动滑块，帽身垂直移动滑块上固定有帽身翻转导向板，帽身翻转导向板的下端连接有水平状的支撑板，支撑板的底面与帽身垂直移动气缸的气缸杆上端相连接；支撑板上沿帽身进料轨道的长度方向固定有帽身水平移动导轨，帽身水平移动导轨上滑动连接有帽身水平移动滑块，帽身水平移动滑块上固定有转轴座，转轴座中横向设置有转轴，帽身水平移动滑块的移动方向和帽身垂直移动滑块的移动方向均与转轴的轴心线相垂直；帽身夹紧气缸安装在转轴的前半段上，转轴的后端与拨块的一端相固定，帽身翻转导向板上设置有帽身翻转导向槽，拨块的另一端设置有可在帽身翻转导向板的导向槽中移动的滚动销；帽身水平移动气缸经由相应的安装板沿帽身进料轨道的长度方向固定在支撑板的一端，且帽身水平移动气缸的气缸杆与转轴座相连接；帽身垂直移动气缸、帽身水平移动气缸和帽身夹紧气缸均与控制单元控制连接。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中，所述帽身抓取和按压单元由帽身抓取子单元和帽身按压子单元组成，且帽身按压子单元包括：包括帽身按压支柱架、活动压板、帽身下拉气缸、齿条导向块、齿条、齿条气缸、齿轮、帽身按压杆、帽身按压头；其中，帽身按压支柱架固定在工作台之上，活动压板位于帽身按压支柱架的顶板之上，且活动压板通过设置在其两侧的导套与帽身按压支柱架的两根立柱形成滑动连接；帽身下拉气缸垂直安装在帽身按压支柱架中，且帽身下拉气缸的气缸杆朝上并与活动压板的底面相连接；齿条导向块固定在帽身按压支柱架两立柱之间的活动压板之上，齿条从齿条导向块中穿过；齿条气缸经由连接在活动压板后端的安装板横向安装在活动压板上，且齿条气缸的气缸杆与齿条的后端相连接；齿轮位于齿条的前端侧并与齿条侧面的齿相啮合，且齿轮通过键连接的方式套装在帽身按压杆的上端；帽身按压杆垂直设置在活动压板的前部，且帽身按压杆穿过活动压板并与活动压板之间形成转动连接；帽身按压头连接在帽身按压杆的下端，且帽身按压头的下端设置有适配帽身顶端形状的凹腔；帽身下拉气缸和齿条气缸均与控制单元控制连接。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中：在齿条的两侧对称设置有两个齿轮，活动压板的前部垂直设置有两个可转动的帽身按压杆，且每个帽身按压杆的下端都连接有帽身按压头。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中，所述帽夹抓取和按压单元由帽夹抓取子单元和帽夹按压子单元组成，且帽夹抓取子单元包括：帽夹进料轨道、帽夹接料板、帽夹垂直移动气缸、帽夹水平移动气缸、帽夹夹紧气缸；其中，帽夹进料轨道经由帽夹进料支撑座横向固定在工作台的上方，帽夹进料轨道的一端与帽夹输料轨道相衔接，帽夹进料轨道的另一端与帽夹接料板相衔接，用于将帽夹输料轨道中的帽夹经过帽夹进料轨道输送到帽夹接料板的帽夹进料凹槽中，帽夹接料板经由帽夹接料支撑架水平固定在工作台的上方；在帽夹进料支撑座和帽夹接料支撑架之间的工作台上还设置有一体的两层支柱架，该支柱架由两根垂直的支柱和三块水平的平板组成上下两层的结构；帽夹进料轨道朝向帽夹接料板的一端从支柱架的下层穿过；帽夹垂直移动气缸垂直安装在支柱架顶端的平板之上；支柱架上层两块平板之间垂直设置有两根第一导柱，每根第一导柱上均套装有可上下移动的第一导套座，且两块第一导套座均连接在一块移动基板的同一侧面；帽夹垂直移动气缸的气缸杆穿过支柱架顶端的平板与移动基板的顶端面相连接；移动基板的另一侧面上下间隔连接有两块水平的第二导套座，每个第二导套座中均设置有可水平移动的第二导柱，且两根第二导柱的后端均连接在一块垂直状的后推板的中下部，后推板的上部与帽夹水平移动气缸的气缸杆相连接，帽夹水平移动气缸经由相应的固定件水平安装在第二导套座后端的移动基板上；两根第二导柱的前端均连接在一块垂直状的前推板的上部，帽夹夹紧气缸垂直安装在前推板另一面的下部；帽夹垂直移动气缸、帽夹水平移动气缸和帽夹夹紧气缸均与控制单元控制连接。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中，所述笔帽抓取和出料单元包括：笔帽出料板、笔帽移动支架、笔帽水平移动导轨、笔帽水平移动滑块、笔帽垂直移动导轨、笔帽垂直移动滑块、笔帽水平移动气缸、笔帽垂直移动气缸、笔帽夹紧气缸；其中，笔帽出料板呈倾斜状固定在工作台的边沿处，笔帽出料板下端伸出工作台的边沿，并在其下方设置有产品容器，笔帽出料板上设置有笔帽出料槽；笔帽移动支架固定在工作台之上，笔帽水平移动导轨经由其固定板横向固定在笔帽移动支架的顶端，笔帽水平移动滑块滑动连接在笔帽水平移动导轨上，笔帽水平移动气缸经由其安装板横向固定在笔帽水平移动导轨的固定板一端，且笔帽水平移动气缸的气缸杆与笔帽水平移动滑块相连接；笔帽垂直移动导轨经由其固定板纵向固定在笔帽水平移动滑块的背面，笔帽垂直移动滑块滑动连接在笔帽垂直移动导轨上，笔帽垂直移动气缸经由其安装板垂直固定在笔帽垂直移动导轨的固定板上端，且笔帽垂直移动气缸的气缸杆与笔帽垂直移动滑块相连接；笔帽垂直移动滑块的背面垂直固定有笔帽夹紧气缸的安装板；笔帽水平移动气缸、笔帽垂直移动气缸和笔帽夹紧气缸均与控制单元控制连接。

所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其中：所述堵头按压单元设置有堵头红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个橡胶堵头被移走后再输送后一个橡胶堵头；所述帽身抓取和按压单元中的帽身抓取子单元设置有帽身红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个帽身被移走后再输送后一个帽身；所述帽夹抓取和按压单元中的帽夹抓取子单元设置有帽夹红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个帽夹被移走后再输送后一个帽夹。

本实用新型所提供的一种针管型中性笔笔帽的自动装配机，由于采用了多个功能单元结合各自的振动送料方式，通过先将帽身套扣在橡胶堵头上并来回转动两圈，再将帽夹按压在帽身顶端的装配思路，有效降低了产品生产的用工成本、显著提高了产品生产的效率及合格率，大大加强了产品生产过程中的可控性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而非意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围；图中各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并非是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸；本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1是现有技术中常见的一款针管型中性笔笔帽的组成结构放大图；

图2是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例的立体结构图；

图3是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用转盘模块的主视结构放大图；

图4是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态一下的立体结构放大图；

图5是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态二下的立体结构放大图；

图6是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态三下的立体结构放大图；

图7是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态一下的立体结构放大图；

图8是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态二下的立体结构放大图；

图9是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态三下的立体结构放大图；

图10是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身按压子单元的立体结构放大图；

图11是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态一下的立体结构放大图；

图12是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态二下的立体结构放大图；

图13是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态三下的立体结构放大图；

图14是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹按压子单元的主视结构放大图；

图15是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用笔帽抓取和出料单元在状态一下的立体结构放大图；

图16是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用笔帽抓取和出料单元在状态二下的立体结构放大图；

图中各标号汇总：笔帽100、橡胶堵头101、帽身102、帽夹103、工作台210、控制单元220、转盘模块230、多个定位柱231、圆形转盘232、凸轮分割器233、堵头储料振动送料单元310、堵头输料轨道311、帽身储料振动送料单元320、帽身输料轨道321、帽夹储料振动送料单元330、帽夹输料轨道331、堵头按压单元400、堵头进料轨道410、堵头进料支撑座420、堵头进料板430、堵头进料框架440、堵头进料滑块450、堵头定位缺口451、(堵头进料滑块450的)推拉板452、堵头进料气缸460、堵头按压杆470、堵头按压滑块组件 480、堵头按压气缸490、帽身抓取子单元500、帽身进料轨道510、帽身进料支撑座520、帽身垂直移动导轨531、帽身垂直移动滑块532、帽身翻转导向板533、帽身翻转导向槽 533a、支撑板534、帽身水平移动导轨541、帽身水平移动滑块542、转轴座543、帽身垂直移动气缸550、(帽身垂直移动气缸550的)固定架560、帽身水平移动气缸570、(帽身水平移动气缸570的)安装板571、转轴581、拨块582、滚动销583、帽身夹紧气缸590、帽身按压子单元600、帽身按压支柱架610、(帽身按压支柱架610的)立柱611、活动压板620、齿条导向块630、齿条640、齿条气缸650、(齿条气缸650的)安装板651、齿轮660、帽身按压杆670、帽身按压头680、帽夹抓取子单元700、帽夹进料轨道710、帽夹进料支撑座 720、帽夹接料板730、帽夹接料板730、帽夹进料凹槽731、帽夹接料支撑架740、帽夹垂直移动气缸750、帽夹抓取支柱架760、帽夹水平移动气缸770、第一导柱781、第一导套座 782、移动基板783、第二导套座784、第二导柱785、后推板786、前推板787、帽夹夹紧气缸790、帽夹按压子单元800、帽夹按压气缸810、帽夹按压支撑架820、帽夹按压头 830、笔帽抓取和出料单元900、笔帽出料板910、笔帽出料槽911、笔帽移动支架920、笔帽水平移动导轨931、笔帽水平移动滑块932、笔帽垂直移动导轨941、笔帽垂直移动滑块 942、笔帽水平移动气缸950、(笔帽水平移动气缸950的)安装板951、(笔帽水平移动导轨 931的)固定板960、笔帽垂直移动气缸970、(笔帽垂直移动气缸970的)安装板971、(笔帽垂直移动导轨941的)固定板980、笔帽夹紧气缸990、(笔帽夹紧气缸990的)安装板991。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式。

结合图2所示，图2是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例的总体结构立体图；针对图1中的笔帽100产品的组装，本实用新型的非标自动装配机包括工作台210、控制单元220、转盘模块230、堵头储料振动送料单元310、堵头按压单元400、帽身储料振动送料单元320、帽身抓取和按压单元、帽夹储料振动送料单元330、帽夹抓取和按压单元、笔帽抓取和出料单元900。

转盘模块230位于工作台210的中心位置，堵头按压单元400、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元900依次布设在转盘模块230的周边，堵头储料振动送料单元310、帽身储料振动送料单元320和帽夹储料振动送料单元330分布在工作台210的周边。

工作台210用于安装和支撑控制单元220、转盘模块230、堵头按压单元400、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元900，以实现各功能单元之间以及与堵头储料振动送料单元310、帽身储料振动送料单元320和帽夹储料振动送料单元330之间的相互连接；

转盘模块230用于在控制单元220的控制下依次将橡胶堵头101、装配有橡胶堵头101的帽身102、装配有帽夹103和橡胶堵头101的帽身102(即笔帽100)沿圆周方向进行间歇输送；堵头储料振动送料单元310用于在控制单元220的控制下利用振动原理分别将无序姿态的橡胶堵头101调整至指定的姿态后通过堵头输料轨道311一个接一个地输送到堵头按压单元 400；

堵头按压单元400用于在控制单元220的控制下将堵头储料振动送料单元310输送的橡胶堵头101按压在转盘模块230上；

帽身储料振动送料单元320用于在控制单元220的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽身102调整至指定的姿态后通过帽身输料轨道321一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽身抓取和按压单元用于在控制单元220的控制下抓取帽身储料振动送料单元320输送的帽身102并套装在转盘模块230输送的橡胶堵头101上；

帽夹储料振动送料单元330用于在控制单元220的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽夹103调整至指定的姿态后通过帽夹输料轨道331一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽夹抓取和按压单元用于在控制单元220的控制下抓取帽夹储料振动送料单元330输送的帽夹103并套装在转盘模块230输送的装配有橡胶堵头101的帽身102上；

笔帽抓取和出料单元900用于在控制单元220的控制下抓取转盘模块230输送的装配有帽夹 103和橡胶堵头101的帽身102(即笔帽100)并输送至工作台210周边的产品容器内。

具体的，所述控制单元220包括支撑杆、控制器和声光报警灯，支撑杆固定在工作台210的一角，用于将控制器固定在工作台210的台面上方，控制器带有显示器、控制按钮和旋钮，用于控制并调节堵头按压单元400、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元900的动作节奏，和用于控制并调节堵头储料振动送料单元310、帽身储料振动送料单元320以及帽夹储料振动送料单元330的振动源频率，和用于控制并调节转盘模块230的电机频率或转速，同时还可以在显示器上显示相关参数以及生产速率和产量。

具体的，所述堵头储料振动送料单元310包括堵头输料轨道311、堵头振动盘、堵头储料桶及其支座；堵头储料桶位于工作台210的周边，堵头储料桶固定在其支座上，堵头振动盘连接在堵头储料桶的口部，堵头储料桶内壁上设置有螺旋上升的堵头输料轨道，与设置在堵头振动盘内边缘的堵头输料轨道相连通，堵头振动盘内边缘的堵头输料轨道与切向连接堵头振动盘的堵头输料轨道311相连通，堵头输料轨道311的另一端衔接堵头按压单元400；堵头储料振动送料单元310的振动源与控制单元220的控制连接，用于在控制单元 220的控制下，利用振动原理结合堵头输料轨道311的结构，将堵头储料桶内的橡胶堵头 101调整至指定的姿态后一个接一个地振动到螺旋上升的堵头输料轨道，并经堵头振动盘的堵头输料轨道振动到堵头输料轨道311，以实现堵头储料振动送料单元310分拣并输送橡胶堵头101的目的，控制单元220可通过单独调整堵头储料振动送料单元310振动源的频率调整橡胶堵头101的上料节奏。

具体的，所述帽身储料振动送料单元320包括帽身输料轨道321、帽身振动盘、帽身储料桶及其支座；帽身储料桶位于工作台210的周边，帽身储料桶固定在其支座上，帽身振动盘连接在帽身储料桶的口部，帽身储料桶内壁上设置有螺旋上升的帽身输料轨道，与设置在帽身振动盘内边缘的帽身输料轨道相连通，帽身振动盘内边缘的帽身输料轨道与切向连接帽身振动盘的帽身输料轨道321相连通，帽身输料轨道321的另一端衔接帽身抓取和按压单元；帽身储料振动送料单元320的振动源与控制单元220的控制连接，用于在控制单元220 的控制下，利用振动原理结合帽身输料轨道321的结构，将帽身储料桶内的帽身102调整至指定的姿态后一个接一个地振动到螺旋上升的帽身输料轨道，并经帽身振动盘的帽身输料轨道振动到帽身输料轨道321，以实现帽身储料振动送料单元320分拣并输送帽身102的目的，控制单元220可通过单独调整帽身储料振动送料单元320振动源的频率调整帽身102的上料节奏，并使其与橡胶堵头101的上料节奏保持一致或同步。

具体的，所述帽夹储料振动送料单元330包括帽夹输料轨道331、帽夹振动盘、帽夹储料桶及其支座；帽夹储料桶位于工作台210的周边，帽夹储料桶固定在其支座上，帽夹振动盘连接在帽夹储料桶的口部，帽夹储料桶内壁上设置有螺旋上升的帽夹输料轨道，与设置在帽夹振动盘内边缘的帽夹输料轨道相连通，帽夹振动盘内边缘的帽夹输料轨道与切向连接帽夹振动盘的帽夹输料轨道331相连通，帽夹输料轨道331的另一端衔接帽夹抓取和按压单元；帽夹储料振动送料单元330的振动源与控制单元220的控制连接，用于在控制单元220 的控制下，利用振动原理结合帽夹输料轨道331的结构，将帽夹储料桶内的帽夹103调整至指定的姿态后一个接一个的振动到螺旋上升的帽夹输料轨道，并经帽夹振动盘的帽夹输料轨道振动到帽夹输料轨道331，以实现帽夹储料振动送料单元330分拣并输送帽夹103的目的，控制单元220可通过单独调整帽夹储料振动送料单元330振动源的频率调整帽夹103的上料节奏，并使其与帽身102的上料节奏保持一致或同步。

结合图3所示，图3是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用转盘模块的主视结构放大图，具体的，所述转盘模块230包括变频电机、凸轮分割器233、圆形转盘232和多个定位柱231；定位柱231顶部的形状和结构用于定位橡胶堵头101，上部的形状和结构用于定位帽身102；每个定位柱231都垂直安装在圆形转盘232的上端面之上，且多个定位柱231等间隔均布在圆形转盘232的周边；圆形转盘232连接在凸轮分割器233 的出力轴上，用于变频电机通过凸轮分割器233带动圆形转盘232做间歇式转动，进而带动所有定位柱231沿圆形转盘232圆周方向做间歇输送。

凸轮分割器233是实现高速间歇运动的机构，具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时能自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等显著特点，可实现圆周方向上的间歇输送或者直线方向上的间歇输送，在本实用新型中，凸轮分割器233用于实现所有定位柱231沿圆形转盘232的圆周方向做间歇输送。

而变频电机则通过固定在凸轮分割器233底面的电机安装板安装在垂直连接该电机安装板底面的电机固定板上；变频电机电性连接控制单元220，之所以采用变频电机的原因是可以通过控制单元220改变频率进而改变电机的转速，进而可以根据生产需要调节生产节奏的快慢，或者根据橡胶堵头101、帽身102和帽夹103的上料节奏调整凸轮分割器233的间歇输送节奏，使其保持一致或同步；变频电机经由传动机构连接凸轮分割器233，例如，可通过皮带传动方式连接凸轮分割器233入力轴的皮带轮，此外，还可以通过链轮、同步带轮、齿轮、联轴器等传动方式连接，在此不再赘述。

进一步的，所述定位柱231整体上呈台阶圆柱状，从下到上依次由连接段、支撑段、帽身定位段、堵头定位段和导向段组成；其中，连接段用于与圆形转盘232相连接，支撑段用于定位帽身的轴向位置，帽身定位段的外径与帽身的内径相适配；堵头定位段和导向段均呈上小下大的圆锥台状，且导向段的锥度θ小于堵头定位段的锥度β，由此在提高橡胶堵头101定位效果的同时还不会对帽身102的定位产生不利影响，优选地，堵头定位段锥度β是导向段锥度θ的2～3倍，例如，导向段锥度θ＝26°，堵头定位段锥度β＝70°。

结合图4所示，图4是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态一下的立体结构放大图，具体的，所述堵头按压单元400包括堵头进料轨道410、堵头进料板430、堵头进料滑块450、堵头进料气缸460、堵头按压杆470、堵头按压滑块组件480、堵头按压气缸490；其中，堵头进料轨道410经由堵头进料支撑座420横向固定在图2工作台210的上方，堵头进料轨道410的一端与图2堵头输料轨道311相衔接，堵头进料轨道410的另一端与堵头进料板420相衔接，用于将堵头输料轨道311中的橡胶堵头101经过堵头进料轨道410输送到堵头进料板430的堵头进料凹槽431中；堵头进料板 430经由堵头进料框架440水平固定在图2工作台210的上方，堵头进料板430上设置有适配堵头进料滑块450在其内横向滑动的滑轨槽432，滑轨槽432的方向与堵头进料凹槽431 的方向在水平面内相互垂直，堵头进料滑块450朝向堵头进料凹槽431的一侧设置有适配容纳单个橡胶堵头101的堵头定位缺口451，用于承接从堵头进料凹槽431输送来的橡胶堵头 101；堵头进料滑块450的一端经由推拉板452与横向固定在堵头进料板430侧面的堵头进料气缸460相连接，堵头进料气缸460与控制单元220控制连接，用于将堵头定位缺口450 中的橡胶堵头101随堵头进料滑块450移动到对应的堵头按压杆470正下方，如图5所示，图5是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态二下的立体结构放大图，此状态下，堵头进料气缸460的气缸杆缩回；堵头按压杆470经由相应的固定件连接在堵头按压滑块组件480的滑块上，堵头按压杆470的轴心线与水平面相垂直，堵头按压滑块组件480经由堵头进料框架440垂直固定在工作台210的上方，堵头按压滑块组件480的滑块的移动方向与水平面相垂直，堵头按压滑块组件480的滑块与垂直固定在堵头进料框架440顶端的堵头按压气缸490相连接，堵头按压气缸490与控制单元220控制连接，用于将对应的堵头定位缺口450中的橡胶堵头101按压到图3转盘模块230的相应定位柱231上，如图6所示，图6是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用堵头按压单元在状态三下的立体结构放大图此状态下，堵头按压气缸490的气缸杆伸出，且堵头进料气缸460的气缸杆保持缩回状态；而在图4的状态下，堵头按压气缸490的气缸杆缩回复位，且堵头进料气缸460的气缸杆伸出复位；以及在图5的状态下，堵头按压气缸490的气缸杆保持缩回的复位状态。

较好的是，所述堵头储料振动送料单元310中，采用并排的两根堵头输料轨道311切向连接堵头振动盘；所述堵头按压单元400中，采用并排的两根堵头进料轨道410与对应的堵头输料轨道311相衔接，堵头进料板430上设置有两条堵头进料凹槽431，堵头进料滑块450上设置有两个堵头定位缺口451，堵头按压滑块组件480的滑块上并排连接有两根堵头按压杆470；由此堵头进料滑块450一次移动可以输送两个橡胶堵头101，堵头按压滑块组件480的滑块一次移动可以将两个橡胶堵头101分别下压到图3转盘模块230的两个定位柱231上，进而可以成倍提高堵头按压单元400的生产效率。

需要说明的是，鉴于转盘模块230中的圆形转盘232呈圆形，如果堵头按压单元400想一次下压三个以上的橡胶堵头101，那么由于圆形转盘232上的三个定位柱231并非处于同一条直线上，这就意味着三根堵头按压杆470无法在堵头按压滑块组件480的滑块上并排在同一条直线上，也就意味着堵头进料滑块450上的三个堵头定位缺口451不能并排在同一条直线上，由此导致堵头进料滑块450的一侧只能做成弧面而不能做成平面，进而导致堵头进料滑块450无法在堵头进料板430的滑轨槽432中横向滑动，因此，堵头按压单元400难以一次下压三个以上的橡胶堵头101，而一次下压两个橡胶堵头101是最经济且最合理的解决方案。

进一步地，堵头按压单元400还包括与控制单元220控制连接的堵头红外检测及自动关停组件，设置在堵头进料板430的上方和堵头进料轨道410的末端，用于感应到堵头进料凹槽431中的橡胶堵头101被堵头按压杆470下压到图3转盘模块230的相应定位柱231 上之后，再输送堵头进料轨道410内的橡胶堵头101。

所述帽身抓取和按压单元由帽身抓取子单元500和帽身按压子单元600组成；其中，结合图7所示，图7是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态一下的立体结构放大图，具体的，所述帽身抓取子单元500包括帽身进料轨道510、帽身垂直移动气缸550、帽身水平移动气缸570、帽身夹紧气缸590；其中，帽身进料轨道510经由帽身进料支撑座520横向固定在图2工作台210的上方，帽身进料轨道510的一端与图2帽身输料轨道321相衔接；帽身进料轨道510另一端的工作台210上设置有固定架560和帽身垂直移动导轨531，帽身垂直移动气缸550垂直安装在固定架560中，且帽身垂直移动气缸550的气缸杆朝上设置；帽身垂直移动导轨531垂直固定在图2工作台210之上，帽身垂直移动导轨531上滑动连接有帽身垂直移动滑块532，帽身垂直移动滑块532上 (或经由相应的连接件)固定有帽身翻转导向板533，帽身翻转导向板533的下端连接有水平状的支撑板534，支撑板534的底面与帽身垂直移动气缸550的气缸杆上端相连接；支撑板 534上沿帽身进料轨道510的长度方向固定有帽身水平移动导轨541，帽身水平移动导轨 541上滑动连接有帽身水平移动滑块542，帽身水平移动滑块542上固定有转轴座543，转轴座543中横向设置有转轴581，帽身水平移动滑块542的移动方向和帽身垂直移动滑块 532的移动方向均与转轴581的轴心线相垂直；帽身夹紧气缸590安装在转轴581的前半段上，转轴581的后端与拨块582的一端相固定，帽身翻转导向板533上设置有帽身翻转导向槽533a，拨块582的另一端设置有可在帽身翻转导向板533的导向槽533a中移动的滚动销 (或滑动销)583；帽身水平移动气缸570经由相应的安装板571沿帽身进料轨道510的长度方向固定在支撑板534的一端，且帽身水平移动气缸570的气缸杆与转轴座543相连接。

帽身夹紧气缸590与控制单元220控制连接，用于从帽身进料轨道510的出料端夹取帽身102，并在移动到图3转盘模块230的相应定位柱231上时放下帽身102；帽身水平移动气缸570与控制单元220控制连接，用于在帽身水平移动导轨541和帽身水平移动滑块 542的约束下，通过帽身水平移动气缸570驱动转轴座543带动转轴581及其上的拨块582 和帽身夹紧气缸590前后移动；而转轴581后端拨块582另一端的滚动销583在沿着帽身翻转导向板533上的帽身翻转导向槽533a中移动的同时，通过拨块582转动转轴581进而翻转其上的帽身夹紧气缸590，使帽身夹紧气缸590在水平状态与垂直状态之间来回切换，如图8所示，图8是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态二下的立体结构放大图；帽身垂直移动气缸550与控制单元220控制连接，用于在帽身垂直移动导轨531和帽身垂直移动滑块532的约束下，通过帽身垂直移动气缸550驱动支撑板534带动其上的帽身水平移动导轨541、帽身水平移动滑块542、转轴座543和帽身水平移动气缸570以及帽身翻转导向板533、滚动销583、拨块582、转轴581和帽身夹紧气缸 590上下移动，如图9所示，图9是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身抓取子单元在状态三下的立体结构放大图。

较好的是，所述帽身储料振动送料单元320中，采用并排的两根帽身输料轨道321切向连接帽身振动盘；所述帽身抓取子单元500中，采用并排的两根帽身进料轨道510与对应的帽身输料轨道321相衔接，转轴581上并排安装有两个帽身夹紧气缸590，由此，两个帽身夹紧气缸590可以一次抓取并移动两个帽身102放到图3转盘模块230的两个定位柱 231上，进而可以成倍提高帽身抓取子单元500的生产效率。

需要说明的是，鉴于转盘模块230中的圆形转盘232呈圆形，如果帽身抓取子单元500想一次抓取三个以上的帽身102，那么由于圆形转盘232上的三个定位柱231并非处于同一条直线上，这就意味着安装在转轴581上的三个帽身夹紧气缸590不能并排在同一个平面上，也就意味着帽身进料支撑座520上三根帽身进料轨道510不能并排在同一水平面上，由此导致增加了帽身抓取子单元500的宽度和难度以及帽身储料振动送料单元320的体积和难度，因此，帽身抓取子单元500一次抓取并移动两个帽身102是最经济且最合理的解决方案。

进一步地，帽身抓取子单元500还包括与控制单元220控制连接的帽身红外检测及自动关停组件，设置在帽身进料轨道510的末端及其前上方，用于感应到帽身夹紧气缸590抓取帽身进料轨道510末端的帽身102并放置到图3转盘模块230的相应定位柱231上之后，再输送帽身进料轨道510内的帽身102。

结合图10所示，图10是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽身按压子单元的立体结构放大图，具体的，所述帽身按压子单元600包括帽身按压支柱架610、活动压板620、帽身下拉气缸(隐藏在帽身按压支柱架610后面未示出)、齿条导向块630、齿条640、齿条气缸650、齿轮660、帽身按压杆670、帽身按压头680；其中，帽身按压支柱架610固定在图2工作台210之上，活动压板620位于帽身按压支柱架610的顶板之上，且活动压板620通过设置在其两侧的导套(图未示出)与帽身按压支柱架610的两根立柱611形成滑动连接；帽身下拉气缸(图未示出)垂直安装在帽身按压支柱架610中，且帽身下拉气缸的气缸杆朝上并与活动压板620的底面相连接；齿条导向块630固定在帽身按压支柱架610两立柱611之间的活动压板620之上，齿条640从齿条导向块630中穿过；齿条气缸650经由连接在活动压板620后端的安装板651横向安装在活动压板620上，且齿条气缸 650的气缸杆与齿条640的后端相连接；齿轮660位于齿条的前端侧并与齿条640侧面的齿相啮合，且齿轮660通过键连接的方式套装在帽身按压杆670的上端；帽身按压杆670垂直设置在活动压板620的前部，且帽身按压杆670穿过活动压板620并通过例如轴承和卡圈与活动压板620之间形成转动连接；帽身按压头680连接在帽身按压杆670的下端，且帽身按压头680的下端设置有适配帽身102顶端形状的凹腔。

帽身下拉气缸与控制单元220控制连接，用于在立柱611和导套的约束下，通过驱动活动压板620带动其上的齿条导向块630、齿条640、齿条气缸650及其安装板651、齿轮660、帽身按压杆670和帽身按压头680沿立柱611上下移动；齿条气缸650与控制单元 220控制连接，用于在活动压板620下移到低点的位置时，通过驱动齿条640前后移动带动齿轮660来回转动，进而带动帽身按压杆670和帽身按压头680使图3转盘模块230相应定位柱231上的帽身102来回转动，以更好地将帽身102压紧在橡胶堵头101上。

由于橡胶堵头101为软质橡胶，而帽身102为硬质塑料，两者之间的摩擦系数较大，且在按压时橡胶堵头101容易因变形导致装配不到位，因此仅靠纯按压的动作难以保证两者的装配质量，为此，本实用新型创新性地采用了在活动压板620下移带动帽身按压杆 670和帽身按压头680按压帽身102的同时，结合齿轮齿条机构带动帽身按压杆670和帽身按压头680再来回转动帽身102两到三次，以利用橡胶堵头101下端与转盘模块230定位柱 231之间的摩擦力来有效改善帽身102与橡胶堵头101的装配质量；同时，由于齿条气缸 650可以驱动齿条640回到其初始位置，齿轮660在来回转动之后也都会回到初始角度，之后帽身下拉气缸再驱动活动压板620上移至高点，因此，齿条齿轮机构并不会改变图3转盘模块230相应定位柱231的帽身102的初始放置角度，也就不会影响后续帽夹103的装配。

较好的是，帽身按压子单元600所采用的齿条齿轮机构也非常适合一次动作装配两个帽身102的情况，即在齿条640的两侧对称设置有两个齿轮660，对应的，活动压板620的前部垂直设置有两个可转动的帽身按压杆670，且每个帽身按压杆670的下端都连接有帽身按压头680，进而可以成倍提高帽身按压子单元600的生产效率。

所述帽夹抓取和按压单元由帽夹抓取子单元700和帽夹按压子单元800组成；其中，结合图11所示，图11是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态一下的立体结构放大图，具体的，所述帽夹抓取子单元700包括帽夹进料轨道710、帽夹接料板730、帽夹垂直移动气缸750、帽夹水平移动气缸770、帽夹夹紧气缸 790；其中，帽夹进料轨道710经由帽夹进料支撑座720横向固定在图2工作台210的上方，帽夹进料轨道710的一端与图2帽夹输料轨道331相衔接，帽夹进料轨道710的另一端与帽夹接料板730相衔接，用于将帽夹输料轨道331中的帽夹103经过帽夹进料轨道710输送到帽夹接料板730的帽夹进料凹槽731中，帽夹接料板730经由帽夹接料支撑架740水平固定在图2工作台210的上方；在帽夹进料支撑座720和帽夹接料支撑架740之间的工作台 210上还设置有一体的两层帽夹抓取支柱架760，该帽夹抓取支柱架760由两根垂直的支柱和三块水平的平板组成上下两层的结构；帽夹进料轨道710朝向帽夹接料板730的一端从帽夹抓取支柱架760的下层穿过；帽夹垂直移动气缸750垂直安装在帽夹抓取支柱架760顶端的平板之上；帽夹抓取支柱架760上层两块平板之间垂直设置有两根第一导柱781，每根第一导柱781上均套装有可上下移动的第一导套座782，且两块第一导套座782均连接在一块移动基板783的同一侧面；帽夹垂直移动气缸750的气缸杆穿过帽夹抓取支柱架760顶端的平板与移动基板783的顶端面相连接；移动基板783的另一侧面上下间隔连接有两块水平的第二导套座784，每个第二导套座784中均设置有可水平移动的第二导柱785，且两根第二导柱785的后端均连接在一块垂直状的后推板786的中下部，后推板786的上部与帽夹水平移动气缸770的气缸杆相连接，帽夹水平移动气缸770经由相应的固定件水平安装在第二导套座784后端的移动基板783上；两根第二导柱785的前端(即朝向帽夹接料板730的一端) 均连接在一块垂直状的前推板787的上部，前推板787呈倒T字形，帽夹夹紧气缸790垂直安装在前推板787另一面的下部。

帽夹垂直移动气缸750与控制单元220控制连接，用于在第一导柱781和第一导套座782的约束下，通过帽夹垂直移动气缸750驱动移动基板783上下移动的同时，同步带动第一导套座782、第二导套座784、第二导柱785、后推板786、前推板787、帽夹水平移动气缸770和帽夹夹紧气缸790上下移动，如图12所示，图12是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态二下的立体结构放大图；帽夹水平移动气缸770与控制单元220控制连接，用于在第二导套座784和第二导柱785的约束下，通过帽夹水平移动气缸770驱动后推板786前后移动的同时，同步带动第二导柱785、前推板787 和帽夹夹紧气缸790前后移动，如图13所示，图13是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹抓取子单元在状态三下的立体结构放大图；帽夹夹紧气缸790与控制单元220控制连接，用于从帽夹接料板730的帽夹进料凹槽731中夹起帽夹103，和用于在图3转盘模块230相应定位柱231的帽身102上放下帽夹103。

较好的是，所述帽夹储料振动送料单元330中，采用并排的两根帽夹输料轨道331切向连接帽夹振动盘；所述帽夹抓取子单元700中，采用并排的两根帽夹进料轨道710与对应的帽夹输料轨道331相衔接，帽夹接料板730上设置有两条帽夹进料凹槽731，前推板 787并排设置有两个帽夹夹紧气缸790，由此，两个帽夹夹紧气缸790可以一次抓取并移动两个帽夹103放到图3转盘模块230的两个定位柱231上，进而可以成倍提高帽夹抓取子单元700的生产效率。

需要说明的是，鉴于转盘模块230中的圆形转盘232呈圆形，如果帽夹抓取子单元700想一次抓取三个以上的帽夹103，那么由于圆形转盘232上的三个定位柱231并非处于同一条直线上，这就意味着安装在前推板787上的三个帽夹夹紧气缸790不能并排在同一个平面上，也就意味着帽夹进料支撑座720上三根帽夹进料轨道710的末端不能并排在同一直线上，由此导致增加了帽夹抓取子单元700的宽度和难度以及帽夹储料振动送料单元330的体积和难度，因此，帽夹抓取子单元700一次抓取并移动两个帽夹103是最经济且最合理的解决方案。

进一步地，帽夹抓取子单元700还包括与控制单元220控制连接的帽夹红外检测及自动关停组件，设置在帽夹接料板730上和帽夹进料轨道710的末端，用于感应到帽夹夹紧气缸790抓取帽夹进料轨道710末端的帽夹103，并放置到图3转盘模块230的相应定位柱231上之后，再输送抓取帽夹进料轨道710内的帽夹103。

结合图14所示，图14是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用帽夹按压子单元的主视结构放大图，具体的，所述帽夹按压子单元800包括帽夹按压气缸810、帽夹按压支撑架820和帽夹按压头830；帽夹按压支撑架820固定在图2工作台210 之上，帽夹按压气缸810垂直固定在帽夹按压支撑架820的顶端，且帽夹按压气缸810的气缸杆朝下穿过帽夹按压支撑架820的顶板，帽夹按压头830的上端连接在帽夹按压气缸810 的气缸杆下端，帽夹按压头830的下端设置有适配帽夹103顶端的凹腔；帽夹按压气缸810 与控制单元控制连接，用于下移帽夹按压头830，将图3转盘模块230相应定位柱231上的帽夹103压紧在帽身102上。

结合图15所示，图15是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用笔帽抓取和出料单元在状态一下的立体结构放大图，具体的，所述笔帽抓取和出料单元900包括笔帽出料板910、笔帽移动支架920、笔帽水平移动导轨931、笔帽水平移动滑块932、笔帽垂直移动导轨941、笔帽垂直移动滑块942、笔帽水平移动气缸950、笔帽垂直移动气缸 970、笔帽夹紧气缸990；其中，笔帽出料板910呈倾斜状固定在图2工作台210的边沿处，笔帽出料板910下端伸出工作台210的边沿，并在其下方设置有产品容器，笔帽出料板 910上设置有笔帽出料槽911，用于将落入笔帽出料槽中911的笔帽100成品“导入”到产品容器内；笔帽移动支架920固定在图2工作台210之上，笔帽水平移动导轨931经由其固定板960横向固定在笔帽移动支架920的顶端，笔帽水平移动滑块932滑动连接在笔帽水平移动导轨931上，笔帽水平移动气缸950经由其安装板951横向固定在笔帽水平移动导轨 931的固定板960一端，且笔帽水平移动气缸950的气缸杆与笔帽水平移动滑块932相连接；笔帽垂直移动导轨941经由其固定板980纵向固定在笔帽水平移动滑块932的背面，笔帽垂直移动滑块942滑动连接在笔帽垂直移动导轨941上，笔帽垂直移动气缸970经由其安装板971垂直固定在笔帽垂直移动导轨941的固定板980上端，且笔帽垂直移动气缸970的气缸杆与笔帽垂直移动滑块942相连接；笔帽垂直移动滑块942的背面垂直固定有笔帽夹紧气缸990的安装板991。

笔帽夹紧气缸990与控制单元220控制连接，用于从图3转盘模块230相应定位柱231上夹取笔帽100成品，并在笔帽垂直移动气缸970和笔帽水平移动气缸950配合下，移动到笔帽出料板910上端的上方时松开笔帽100成品；笔帽垂直移动气缸970与控制单元 220控制连接，用于在笔帽垂直移动导轨941和笔帽垂直移动滑块942的约束下，通过驱动笔帽垂直移动滑块942带动其上的笔帽夹紧气缸990及其安装板991沿笔帽垂直移动导轨 941上下移动；笔帽水平移动气缸950与控制单元220控制连接，用于在笔帽水平移动导轨 931和笔帽水平移动滑块932的约束下，通过驱动笔帽水平移动滑块932带动其上的笔帽垂直移动导轨941及其固定板980、笔帽垂直移动滑块942、笔帽垂直移动气缸970及其安装板971、笔帽夹紧气缸990及其安装板991沿笔帽水平移动导轨931前后移动，如图16所示，图16是本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机实施例所用笔帽抓取和出料单元在状态二下的立体结构放大图。

本实用新型针管型中性笔笔帽的自动装配机的使用过程和工作原理是：将橡胶堵头 101、帽身102、帽夹103分别放入堵头储料振动送料单元310的堵头储料桶、帽身储料振动送料单元320的帽身储料桶、帽夹储料振动送料单元330的帽夹储料桶中，每个储料桶都能最大储料500个零件；通过控制单元220开启各个储料振动送料单元的振动源之后，通过各个储料桶内壁上设置的螺旋上升的输料轨道，并经各个振动盘内边缘的输料轨道与切向连接该振动盘的输料轨道，分别将杂乱无序的橡胶堵头101、帽身102、帽夹103调整至指定的姿态后一个接一个地输送到各自的输料轨道的末端，并进入各自的进料轨道中；堵头进料轨道410中的橡胶堵头101有序进入堵头进料板430的堵头进料凹槽431中排队，并在堵头红外检测及自动关停组件的反馈下，最前面的橡胶堵头101进入堵头进料滑块450的堵头定位缺口451中，此时堵头进料气缸460驱动堵头进料滑块450将橡胶堵头101移动到堵头按压杆470正下方，此时堵头按压气缸490驱动堵头按压杆470下移将堵头定位缺口450中的橡胶堵头101按压到转盘模块230的定位柱231上；控制单元220开启变频电机驱动凸轮分割器233带动转盘模块230及其上的定位柱231沿圆形转盘232圆周方向做间歇输送，当带有橡胶堵头101的定位柱231随圆形转盘232转动到帽身抓取子单元500的工位时，在帽身红外检测及自动关停组件的反馈下，帽身夹紧气缸590从帽身进料轨道510的出料端夹取最前面的帽身102，帽身水平移动气缸570驱动转轴座543移动的同时，拨块582的滚动销 583在沿着帽身翻转导向板533上的帽身翻转导向槽533a中移动，转动转轴581进而翻转其上的帽身夹紧气缸590，此时帽身垂直移动气缸550驱动帽身夹紧气缸590下移，将帽身 102放置在带有橡胶堵头101的定位柱231上；当带有橡胶堵头101和帽身102的定位柱231随圆形转盘232转动到帽身按压子单元600的工位时，帽身下拉气缸驱动活动压板620 下移带动帽身按压杆670和帽身按压头680下移，将帽身102下压套在橡胶堵头101上，此时齿条气缸650驱动齿条640来回移动两次，通过与齿条640相啮合的齿轮660带动帽身按压杆670和帽身按压头680使帽身102来回转动两圈，之后帽身下拉气缸驱动活动压板620 上移；当已压紧橡胶堵头101和帽身102的定位柱231随圆形转盘232转动到帽夹抓取子单元7000的工位时，帽夹进料轨道710最前端的帽夹103进入帽夹接料板730的帽夹进料凹槽731中，并在帽夹红外检测及自动关停组件的反馈下，帽身夹紧气缸590从帽夹进料凹槽 731中夹住帽夹103，帽夹垂直移动气缸750驱动第一导套座782上移带动前推板787和帽夹夹紧气缸790上移，此时帽夹水平移动气缸770通过驱动后推板786和第二导柱785带动前推板787和帽夹夹紧气缸790前移，此时帽夹垂直移动气缸750再驱动第一导套座782下移带动前推板787和帽夹夹紧气缸790下移，将帽夹103放置在已压紧橡胶堵头101的帽身 102顶端；当带有帽夹103、帽身102和橡胶堵头101的定位柱231随圆形转盘232转动到帽夹按压子单元800的工位时，帽夹按压气缸810驱动帽夹按压头830下移，将帽夹103压紧在帽身102的顶端，由此完成笔帽100的自动装配；当带有笔帽100的定位柱231随圆形转盘232转动到笔帽抓取和出料单元900的工位时，笔帽夹紧气缸990将定位柱231上的笔帽100夹起，并在笔帽水平移动气缸950和笔帽垂直移动气缸970的驱动下，通过笔帽水平移动滑块932和笔帽垂直移动滑块942的移动，移动到笔帽出料板910上端上方的笔帽夹紧气缸990松开夹爪，笔帽100随笔帽出料板910的笔帽出料槽911落入工作台210边的产品容器中，由此各个功能单元周而复始地动作，且所有动作均可由控制单元220中的PLC控制电路协调实现。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域普通技术人员公知的现有技术。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种针管型中性笔笔帽的自动装配机，笔帽由橡胶堵头、帽身和帽夹装配而成，橡胶堵头装配且位于帽身内部的中段，帽夹扣合在帽身的上端；其特征在于，该自动装配机包括：

工作台、控制单元、转盘模块、堵头储料振动送料单元、堵头按压单元、帽身储料振动送料单元、帽身抓取和按压单元、帽夹储料振动送料单元、帽夹抓取和按压单元、笔帽抓取和出料单元；

转盘模块位于工作台的中心位置，堵头按压单元、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元依次布设在转盘模块的周边，堵头储料振动送料单元、帽身储料振动送料单元和帽夹储料振动送料单元分布在工作台的周边；

工作台用于安装和支撑控制单元、转盘模块、堵头按压单元、帽身抓取和按压单元、帽夹抓取和按压单元以及笔帽抓取和出料单元，以实现各功能单元之间以及与堵头储料振动送料单元、帽身储料振动送料单元和帽夹储料振动送料单元之间的相互连接；

转盘模块用于在控制单元的控制下依次将橡胶堵头、装配有橡胶堵头的帽身、装配有帽夹和橡胶堵头的帽身沿圆周方向进行间歇输送；

堵头储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的橡胶堵头调整至指定的姿态后通过堵头输料轨道一个接一个地输送到堵头按压单元；

堵头按压单元用于在控制单元的控制下将堵头储料振动送料单元输送的橡胶堵头按压在转盘模块上；

帽身储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽身调整至指定的姿态后通过帽身输料轨道一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽身抓取和按压单元用于在控制单元的控制下抓取帽身储料振动送料单元输送的帽身并套装在转盘模块输送的橡胶堵头上；

帽夹储料振动送料单元用于在控制单元的控制下利用振动原理分别将无序姿态的帽夹调整至指定的姿态后通过帽夹输料轨道一个接一个地输送到帽夹抓取和按压单元；

帽夹抓取和按压单元用于在控制单元的控制下抓取帽夹储料振动送料单元输送的帽夹并套装在转盘模块输送的装配有橡胶堵头的帽身上；

笔帽抓取和出料单元用于在控制单元的控制下抓取转盘模块输送的装配有帽夹和橡胶堵头的帽身并输送至工作台周边的产品容器内。

2.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于：所述转盘模块包括变频电机、凸轮分割器、圆形转盘和多个定位柱；定位柱顶部的形状和结构用于定位橡胶堵头，上部的形状和结构用于定位帽身；每个定位柱都垂直安装在圆形转盘的上端面之上，且多个定位柱等间隔均布在圆形转盘的周边；圆形转盘连接在凸轮分割器的出力轴上，用于变频电机通过凸轮分割器带动圆形转盘做间歇式转动，进而带动所有定位柱沿圆形转盘圆周方向做间歇输送。

3.根据权利要求2所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于：所述定位柱整体上呈台阶圆柱状，从下到上依次由连接段、支撑段、帽身定位段、堵头定位段和导向段组成；其中，连接段用于与圆形转盘相连接，支撑段用于定位帽身的轴向位置，帽身定位段的外径与帽身的内径相适配；堵头定位段和导向段均呈上小下大的圆锥台状，且导向段的锥度θ小于堵头定位段的锥度β。

4.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于，所述堵头按压单元包括：堵头进料轨道、堵头进料板、堵头进料滑块、堵头进料气缸、堵头按压杆、堵头按压滑块组件、堵头按压气缸；其中，堵头进料轨道经由堵头进料支撑座横向固定在工作台的上方，堵头进料轨道的一端与堵头输料轨道相衔接，堵头进料轨道的另一端与堵头进料板相衔接；堵头进料板经由堵头进料框架水平固定在工作台的上方，堵头进料板上设置有适配堵头进料滑块在其内横向滑动的滑轨槽，滑轨槽的方向与堵头进料凹槽的方向在水平面内相互垂直，堵头进料滑块朝向堵头进料凹槽的一侧设置有适配容纳单个橡胶堵头的堵头定位缺口；堵头进料滑块的一端经由推拉板与横向固定在堵头进料板侧面的堵头进料气缸相连接，堵头进料气缸与控制单元控制连接；堵头按压杆经由相应的固定件连接在堵头按压滑块组件的滑块上，堵头按压杆的轴心线与水平面相垂直，堵头按压滑块组件经由堵头进料框架垂直固定在工作台的上方，堵头按压滑块组件的滑块的移动方向与水平面相垂直，堵头按压滑块组件的滑块与垂直固定在堵头进料框架顶端的堵头按压气缸相连接，堵头按压气缸与控制单元控制连接。

5.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于，所述帽身抓取和按压单元由帽身抓取子单元和帽身按压子单元组成，且帽身抓取子单元包括：帽身进料轨道、帽身垂直移动气缸、帽身水平移动气缸、帽身夹紧气缸；其中，帽身进料轨道经由帽身进料支撑座横向固定在工作台的上方，帽身进料轨道的一端与帽身输料轨道相衔接；帽身进料轨道另一端的工作台上固定有固定架和帽身垂直移动导轨，帽身垂直移动气缸垂直安装在固定架中，且帽身垂直移动气缸的气缸杆朝上设置；帽身垂直移动导轨垂直固定在工作台之上，帽身垂直移动导轨上滑动连接有帽身垂直移动滑块，帽身垂直移动滑块上固定有帽身翻转导向板，帽身翻转导向板的下端连接有水平状的支撑板，支撑板的底面与帽身垂直移动气缸的气缸杆上端相连接；支撑板上沿帽身进料轨道的长度方向固定有帽身水平移动导轨，帽身水平移动导轨上滑动连接有帽身水平移动滑块，帽身水平移动滑块上固定有转轴座，转轴座中横向设置有转轴，帽身水平移动滑块的移动方向和帽身垂直移动滑块的移动方向均与转轴的轴心线相垂直；帽身夹紧气缸安装在转轴的前半段上，转轴的后端与拨块的一端相固定，帽身翻转导向板上设置有帽身翻转导向槽，拨块的另一端设置有可在帽身翻转导向板的导向槽中移动的滚动销；帽身水平移动气缸经由相应的安装板沿帽身进料轨道的长度方向固定在支撑板的一端，且帽身水平移动气缸的气缸杆与转轴座相连接；帽身垂直移动气缸、帽身水平移动气缸和帽身夹紧气缸均与控制单元控制连接。

6.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于，所述帽身抓取和按压单元由帽身抓取子单元和帽身按压子单元组成，且帽身按压子单元包括：包括帽身按压支柱架、活动压板、帽身下拉气缸、齿条导向块、齿条、齿条气缸、齿轮、帽身按压杆、帽身按压头；其中，帽身按压支柱架固定在工作台之上，活动压板位于帽身按压支柱架的顶板之上，且活动压板通过设置在其两侧的导套与帽身按压支柱架的两根立柱形成滑动连接；帽身下拉气缸垂直安装在帽身按压支柱架中，且帽身下拉气缸的气缸杆朝上并与活动压板的底面相连接；齿条导向块固定在帽身按压支柱架两立柱之间的活动压板之上，齿条从齿条导向块中穿过；齿条气缸经由连接在活动压板后端的安装板横向安装在活动压板上，且齿条气缸的气缸杆与齿条的后端相连接；齿轮位于齿条的前端侧并与齿条侧面的齿相啮合，且齿轮通过键连接的方式套装在帽身按压杆的上端；帽身按压杆垂直设置在活动压板的前部，且帽身按压杆穿过活动压板并与活动压板之间形成转动连接；帽身按压头连接在帽身按压杆的下端，且帽身按压头的下端设置有适配帽身顶端形状的凹腔；帽身下拉气缸和齿条气缸均与控制单元控制连接。

7.根据权利要求6所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于：在齿条的两侧对称设置有两个齿轮，活动压板的前部垂直设置有两个可转动的帽身按压杆，且每个帽身按压杆的下端都连接有帽身按压头。

8.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于，所述帽夹抓取和按压单元由帽夹抓取子单元和帽夹按压子单元组成，且帽夹抓取子单元包括：帽夹进料轨道、帽夹接料板、帽夹垂直移动气缸、帽夹水平移动气缸、帽夹夹紧气缸；其中，帽夹进料轨道经由帽夹进料支撑座横向固定在工作台的上方，帽夹进料轨道的一端与帽夹输料轨道相衔接，帽夹进料轨道的另一端与帽夹接料板相衔接，用于将帽夹输料轨道中的帽夹经过帽夹进料轨道输送到帽夹接料板的帽夹进料凹槽中，帽夹接料板经由帽夹接料支撑架水平固定在工作台的上方；在帽夹进料支撑座和帽夹接料支撑架之间的工作台上还设置有一体的两层支柱架，该支柱架由两根垂直的支柱和三块水平的平板组成上下两层的结构；帽夹进料轨道朝向帽夹接料板的一端从支柱架的下层穿过；帽夹垂直移动气缸垂直安装在支柱架顶端的平板之上；支柱架上层两块平板之间垂直设置有两根第一导柱，每根第一导柱上均套装有可上下移动的第一导套座，且两块第一导套座均连接在一块移动基板的同一侧面；帽夹垂直移动气缸的气缸杆穿过支柱架顶端的平板与移动基板的顶端面相连接；移动基板的另一侧面上下间隔连接有两块水平的第二导套座，每个第二导套座中均设置有可水平移动的第二导柱，且两根第二导柱的后端均连接在一块垂直状的后推板的中下部，后推板的上部与帽夹水平移动气缸的气缸杆相连接，帽夹水平移动气缸经由相应的固定件水平安装在第二导套座后端的移动基板上；两根第二导柱的前端均连接在一块垂直状的前推板的上部，帽夹夹紧气缸垂直安装在前推板另一面的下部；帽夹垂直移动气缸、帽夹水平移动气缸和帽夹夹紧气缸均与控制单元控制连接。

9.根据权利要求1所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于，所述笔帽抓取和出料单元包括：笔帽出料板、笔帽移动支架、笔帽水平移动导轨、笔帽水平移动滑块、笔帽垂直移动导轨、笔帽垂直移动滑块、笔帽水平移动气缸、笔帽垂直移动气缸、笔帽夹紧气缸；其中，笔帽出料板呈倾斜状固定在工作台的边沿处，笔帽出料板下端伸出工作台的边沿，并在其下方设置有产品容器，笔帽出料板上设置有笔帽出料槽；笔帽移动支架固定在工作台之上，笔帽水平移动导轨经由其固定板横向固定在笔帽移动支架的顶端，笔帽水平移动滑块滑动连接在笔帽水平移动导轨上，笔帽水平移动气缸经由其安装板横向固定在笔帽水平移动导轨的固定板一端，且笔帽水平移动气缸的气缸杆与笔帽水平移动滑块相连接；笔帽垂直移动导轨经由其固定板纵向固定在笔帽水平移动滑块的背面，笔帽垂直移动滑块滑动连接在笔帽垂直移动导轨上，笔帽垂直移动气缸经由其安装板垂直固定在笔帽垂直移动导轨的固定板上端，且笔帽垂直移动气缸的气缸杆与笔帽垂直移动滑块相连接；笔帽垂直移动滑块的背面垂直固定有笔帽夹紧气缸的安装板；笔帽水平移动气缸、笔帽垂直移动气缸和笔帽夹紧气缸均与控制单元控制连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的针管型中性笔笔帽的自动装配机，其特征在于：所述堵头按压单元设置有堵头红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个橡胶堵头被移走后再输送后一个橡胶堵头；所述帽身抓取和按压单元中的帽身抓取子单元设置有帽身红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个帽身被移走后再输送后一个帽身；所述帽夹抓取和按压单元中的帽夹抓取子单元设置有帽夹红外检测及自动关停组件，用于感应到前一个帽夹被移走后再输送后一个帽夹。

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