制笔机的制作方法

本发明属于制笔领域，具体涉及一种制笔机。

背景技术

笔，是人类的一大发明，是供书写或绘画用的工具。笔在油画、化妆、书写等领域中用处极多。用于油画、化妆、书写领域中的笔的基本结构，一般可分为笔头以及笔杆部分，现有的制笔工序中，笔头及笔杆部分均有厂家进行标准化机械化生产以及出售，其中笔头为笔头管及笔头管一端连接的笔毛，如何供给及输送笔头、笔杆，笔头、笔杆的快速准确定位以便实施相互插接等一系列问题，至今仍没有找到行之有效的自动化装配方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种制笔机，实现自动化的笔头、笔杆组装。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种制笔机，其特征在于：包括笔头置于其内的震动给料盘及容纳笔杆的笔杆箱；

震动给料盘的出料端与输送带的接料端上下衔接，输送带后端为出料端，输送带作间歇式运动，输送带的出料端与链接式槽板输送机构的接料端临近布置，两者之间设置笔头夹持转位机构；

笔杆箱的前箱板与链齿状笔杆输送机构的接料端之间设置拾取机构，拾取机构拾取笔杆自笔杆托撑部转位至链齿状笔杆输送机构，笔杆托撑部位于前箱板的上边沿处，笔杆托撑部每次托撑一根笔杆；

链齿状输送单元(90)和链接式槽板输送机构并排设置且在两者的重合输送段设置笔头笔杆插接装置；

输送带的旁侧设置笔头采集单元，笔头采集单元采集笔头信息并输送至控制器，控制器输出控制信号控制输送带的动力辊的起停动作；

位于笔头笔杆插接装置下游的链齿状笔杆输送机构临近处设置卡箍装置。

为了实现笔杆与笔头装配，就需要能及时、准确输送笔头和笔杆，就待输送的笔头而言，笔头a由笔头管a1的一端插固有笔毛a2构成，采用输送带输送笔头时，笔头于输送带的接料端落至带面上，笔头a移动至输送带的接料端，承接的每个笔头都将间隔适当间距置于带面上被输送，这样就可以避免笔头的相互叠压或一个笔头的笔毛插置于另一相邻的笔头管的管口内的现象，这样就能保证每个笔头将被准确的识别，并且由夹持转位机构将笔头转位时既不会带掉相邻的其它笔头，也便于笔头方向的识别，为笔头转位时是否同时需要掉头提供姿态信息；本发明的技术方案不仅及时准确地提供了笔头a，同时还及时准确地供给笔杆b，在笔头a、笔杆b的并排输送路径上依次实现插装、卡箍等装配工序，实现了高效地制笔过程，同时确保了制成笔的质量。

附图说明

图1、2、3分别是本发明中制笔机的三个观察方向的立体结构示意图；

图4、5、6分别是笔头输送装置笔的放大示意图，且图6为拆卸下了输送带后的示意图；

图7是笔杆箱的立体结构示意图；

图8是笔杆箱的立体结构示意图；

图9、10是剖视结构示意图；

图11是插接装置的局部立体结构示意图。

具体实施方式

一种制笔机，其特征在于：包括笔头a置于其内的震动给料盘70及容纳笔杆b的笔杆箱80；

震动给料盘70的出料端与输送带10的接料端上下衔接，输送带10后端为出料端，输送带10作间歇式运动，输送带10的出料端与链接式槽板输送机构60的接料端临近布置，两者之间设置笔头夹持转位机构50；

笔杆箱80的前箱板81与链齿状笔杆输送机构90的接料端之间设置拾取机100，拾取机构100拾取笔杆b自笔杆托撑部转位至链齿状笔杆输送机构90，笔杆托撑部位于前箱板81的上边沿处，笔杆托撑部每次托撑一根笔杆b；

链齿状笔杆输送机构90和链接式槽板输送机构60并排设置且在两者的重合输送部位设置笔头笔杆插接装置；

输送带10的旁侧设置笔头采集单元，笔头采集单元采集笔头a信息并输送至控制器，控制器输出控制信号控制输送带10的动力辊的起停动作；

位于笔头笔杆插接装置下游的链齿状笔杆输送机构90临近处设置卡箍装置。

上述方案实现了笔杆b、笔头a顺序供料，在链齿状笔杆输送机构90和链接式槽板输送机构60的输送路径上依次完成相应插接、卡箍的装配环节，实现了制笔的自动化。

结合附图1、2、3，制笔机的笔头输送装置，输送装置包括输送带10，输送带10的前端为接料端、后端出料端，笔头于输送带10的接料端落至带面上，笔头a移动至输送带10的出料端位置处输送带10暂停运动。制笔设备就是将原本为分离件的笔杆和笔头a装配在一起，本发明的核心就是将大量的笔头如何有步骤、按次序地输送到相关位置，以配合笔杆所在的位置，进而实现两者的装配。

首先，将完成笔头管a1和笔毛a2初装后得到的笔头a置于震动给料机或盘70中，笔头a将逐渐被有顺排列并抵达震动给料盘70的出料端，笔头a自震动给料盘70的出料端向下掉落到输送带10上，落置于输送带10上的笔头a由输送带10向下道工序输送，在输送工序中要解决的问题主要有以下几个，其一是笔头需要彼此间隔适当间距，避免彼此重合叠压；其二是避免此笔头的笔毛a2与彼笔头的笔头管a1相互插接；其三是判断笔头何时抵达出料端位置以便及时关停输送带10；其四是判断抵达出料端位置的笔头的方向即笔头以何种姿态抵达出料端，为是否需要实施笔头方向的调转提供依据。

本发明的优选方案就是设置信号采集单元来实现上述诸多问题，具体方案是输送带10的旁侧设置笔头采集单元，所谓旁侧即是输送带10带动笔头a移动的路径的旁侧，笔头采集单元采集笔头a的信息并输送至控制器，控制器输出控制信号控制输送带10的动力辊的起停动作。

所述的笔头采集单元包括第一传感器20，第一传感器20包括光源发射器21和接收器，光源发射器21和接收器设置在笔头a移动路径的等高位置且分置于笔头a的两侧。第一传感器20可以选择光电开关，这样当笔头a通过光电开关布设的位置处，就可以被及时采集笔头a抵达的信号，光电开关的优点就是性能可靠、成本低且安装方便。

输送带10的两侧带面处设置限位板40，限位板40的板长方向与输送带的带长方向一致，限位板40的下板边临近且间隔式布置于输送带10的带面上，限位板40与输送带10围成槽口宽、槽底窄的开口槽状约束区域。应当注意的是，限位板40之间的输送带10的宽度与待输送的笔头a的笔头管a1的径向尺寸吻合，确保笔头a在输送带10平稳移动、避免其滚落，同时在抵达输送带10的出料端时保持其姿态，以便后续机构的拾取转运。同时应注意的是限位板40的设置应当避免与笔头采集单元的设置位置干涉。

笔头采集单元包括第二传感器30，第二传感器30为采集笔头a的笔头管a1信号的传感器。第二传感器30优选探测雷达传感器或接近开关，实际使用中采用接近开关，它可以准确地识别抵达输送带出料端的笔头的笔头管a1或笔毛a2的彼此方向，即笔头的笔头管a1或笔毛a2哪个处在前或后的位置，设备造价也相对较为低廉，且准确识别性能完全能够满足要求。

具体布置笔头采集单元时，其布置在开口槽状约束区域的外部。即输送带10的带长要略长于限位板40构成的开口槽状约束区域，这样既可以方便地布置笔头采集单元，也可以避免与限位板40发生干涉，同时又为拾取机构提供了便于接近笔头a的空间。

限位板40自输送带10的接料端向中后段延伸布置，输送带10的接料端衔接在笔头a震动给料盘70的出料口的下方，输送带10的出料端与链接式槽板输送机构60的接料端临近布置，两者之间设置笔头夹持转位机构50。

所述的笔头夹持转位机构50包括夹持笔头a的开合式夹钳51，开合式夹钳51还连接有上下方向的位移的升降机构及绕铅垂回转轴芯转动的回转机构。对于事先已经获得的抵达出料端的笔头a来讲，控制单元即控制器规划了具体转位方案，即是否需要实施转位动作，这样笔头夹持转位机构50就会按照控制方案动作，确保抵达链接式槽板输送机构60上的笔头a上的笔头管a1位于即将与其实施插接的笔杆b所在一端。

为了确保笔头a与笔杆b插接后连接可靠性，可以在插接前向笔头a笔头管a1内喷入少量粘结剂，即所述的笔头笔杆插接组件上游的链接式槽板输送机构60旁侧设置喷胶装置；所述的卡箍装置下游的链齿状笔杆输送机构90的上方设置打码装置。打码后便于计数和查验质量批次。

附图8、9、10示出了笔杆b的供料装置，所述的托撑部包括笔杆箱80的前箱板81和前箱板81内侧板面处临近布置的升降板82，升降板82与前箱板81的板面平行，升降板82的上边沿有内斜面821与前箱板81之间构成v形的槽口用于容纳单根笔杆b，所述的升降板82由升降机构驱动选择处于高、低两种位置状态，处于低位时笔杆箱80内的笔杆b位于所述的升降板82上板边以上位置，处于高位时单根笔杆b位于v形槽口处并高于箱内笔杆b的物料面。

笔杆箱80的前箱板81与链齿状笔杆输送机构90的接料端之间设置拾取机构100，传感器110采集到得触头841的信号传递至控制器，控制器输出控制信号驱动拾取机构100拾取笔杆b自托撑部转位至链齿状笔杆输送机构90，或拾取笔杆b自托撑部拾取后旋转并转位至链齿状输送单元90，压头831为压杆83的下端，触头841为触动杆84的下端，压杆83、触动杆84的上端分别连接在横杆85的两端，横杆85的中部与升降机构相连86，所述的压杆83位于v形槽口靠近一端槽端的位置处。

在前箱板81与链齿状笔杆输送机构90之间设置拾取机构100可以快捷地将笔杆b实施转位，即转位行程较短，如图8所示。传感器110与触头841是否接触实际上就是两种信号：如未接触可视为压头831下移时触压到了笔杆b的大直径端，说明该端就是笔杆b上的设定为与笔头管插接的一端，故此可以输出控制信号驱动拾取机构100实施夹持、抬升、转位、松夹落杆至链齿状笔杆输送机构90上，实施向下游的输送动作；如接触，可视为压头831下移时触压到了笔杆b的小直径端即笔杆b的尾端，说明该端不是笔杆b上的设定为与笔头管插接的一端，故此可以输出控制信号驱动拾取机构100实施夹持、抬升、旋转调头并转位或转位并旋转、松夹落杆至链齿状笔杆输送机构90上实施向下游的输送动作。

作为制笔机来讲，将笔杆b与笔头a插装在一起则是一道重要的工序。插装时首先要对笔杆b与笔头a的位置和姿态实施定位，本发明采用了以下方案：

笔头笔杆插接装置包括在笔头a、笔杆b的传输路径上设置笔头定位机构120和笔杆定位机构130，笔头定位机构120和笔杆定位机构130选择处于低位和高位两种位置状态，处于高位时位于笔头定位机构120和笔杆定位机构130上的笔头a和笔杆b处于同芯位置，顶推单元140位于链齿状笔杆输送机构90的旁侧且链齿状笔杆输送机构90位于顶推单元140和笔头定位机构120之间，顶推单元140顶推笔杆b沿其杆长方向移动并插置于笔头a的笔头管a1内。

所述的链齿状笔杆输送机构90包括传动链和设置在传动链上的v形支撑板91，板面平行、间隔布置的两块v形支撑板91构成一个笔杆b的支撑单元，所述的笔杆定位机构130位于同一支撑单元的两块v形支撑板91之间，笔杆定位机构130包括v形块131且其v开口的指向与同一支撑单元的两块v形支撑板91的开口指向相同，v形块131的v形区域与同一支撑单元的两块v形支撑板91的v形区域重合。

本发明提供的笔头定位机构120和笔杆定位机构130将笔杆b与笔头a的位置定位在相互同芯的位置关系上，在顶推单元140顶推笔杆b实现插接装配。

由插装工序制得的初装笔还要由链齿状笔杆输送机构90继续向下游输送，鉴于链齿状笔杆输送机构90上的v形支撑板91的位置不确定性，以及光滑的笔杆b在输送过程中的位移不可避免，所以在实施卡箍约束前还需要对初装笔实施重新定位，卡箍装置上游的链齿状笔杆输送机构90旁侧设置初装笔的笔长方向的笔头管a1的定位机构。

由上述技术方案可知，本发明提供的制笔机不仅实现了自动化制笔过程，同时还客观地保证了笔的质量。