一种金钢笔笔尖焊接设备的制作方法

本发明属于自动化组装技术领域，具体涉及一种金钢笔笔尖焊接设备。

背景技术：

现有市场上的金刚笔笔尖焊接设备基本处于空白阶段，现有的金刚笔笔尖焊接基本靠人工焊接，存在的主要问题，速度慢，检测精度低。如果笔管管头存在细小的裂缝，就会存在无法判断或者判断失败，极大的影响后续的生产要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种金钢笔笔尖焊接设备，能够自动完成笔尖与笔管的焊接，大幅提高了工作效率。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种金钢笔笔尖焊接设备，包括笔管提供装置、矫正装置、助焊粉提供装置、焊丝提供装置、笔尖提供装置、焊接装置和笔管转移装置；

所述笔管提供装置具有笔管盒和将所述笔管盒中的笔管取出的取出装置；

所述矫正装置具有矫正头和由矫正电机带动而旋转的驱动头，所述驱动头用于收容并驱动笔管的管尾旋转，所述矫正头用于收容并校正笔管的管头；

所述助焊粉提供装置具有焊粉箱和设于焊粉箱的出粉口的出粉板；

所述焊丝提供装置具有输送焊丝的滚轮和驱动所述滚轮的输送电机；

所述笔尖提供装置具有用于输送笔尖到设定位置的输送轨道；

所述焊接装置具有用于焊接笔尖和笔管管头的焊接头；

所述笔管转移装置用于转移笔管至各个装置对应的工作位置。

进一步地，所述笔管提供装置还包括活动门和开门装置，所述活动门安装于所述笔管盒的出口处，所述开门装置驱动所述活动门转动以完成开关门操作，所述取出装置穿过所述笔管盒的底部进入其内部将笔管上举至高于所述笔管盒的出口的位置。

进一步地，所述笔管提供装置还包括笔管承接件，所述笔管承接件具有接收笔管的接收槽；所述笔管转移装置能够拾取位于所述接收槽中的笔管并将其转移至所述矫正装置对应的工作位置。

进一步地，所述矫正装置还包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述矫正头轴向移动，所述第二驱动装置驱动所述驱动头轴向移动。

进一步地，所述矫正头具有用于匹配笔管管头插槽的矫正插片。

进一步地，所述助焊粉提供装置还包括驱动所述出粉板旋转的出粉电机和驱动所述焊粉箱轴向移动的驱动装置。

进一步地，所述焊丝提供装置还包括提供焊丝的焊丝卷盘。

进一步地，所述笔尖提供装置为振动盘。

进一步地，所述焊接头为具有用于容纳笔管管头的中心孔的高频感应头。

进一步地，所述笔管转移装置包括均能够在三个方向移动的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪用于将笔管转移至所述矫正装置和所述助焊粉提供装置分别对应的工作位置；所述第二夹爪用于将处于所述助焊粉提供装置对应的工作位置中的笔管转移至所述笔尖提供装置和所述焊接装置分别对应的工作位置中。

本发明具有的有益效果：本发明中的焊接设备能够实现从上料、矫正、组装到焊接等全部环节的自动进行，大大提高了工作效率，降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明中金钢笔笔尖焊接设备的结构立体图（第一视角）；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为图1所示金钢笔笔尖焊接设备的结构立体图（第二视角）；

图4为图3中c处的局部放大图；

图5为图3中b处的局部放大图；

图6为图1所示金钢笔笔尖焊接设备的结构后视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至6所示，一种金钢笔笔尖焊接设备100，包括工作台100，以及设于工作台100上的笔管提供装置200、矫正装置300、助焊粉提供装置400、焊丝提供装置1000、笔尖提供装置500、焊接装置600和笔管转移装置。

如图1和3所示，笔管转移装置包括直线滑轨900、第一夹爪装置700、第二夹爪装置800、第一夹爪驱动装置和第二夹爪驱动装置。第一夹爪驱动装置驱动第一夹爪装置700沿x轴方向移动，第二夹爪驱动装置驱动第二夹爪装置800沿x轴方向移动。笔管1在转移过程中，笔管1的轴线与y轴平行。

如图6所示，第一夹爪驱动装置包括第一电机901、第一皮带机构905和第一滑座903。第二夹爪驱动装置包括第二电机902、第二皮带机构906和第二滑座904。第一、二滑座903、904均滑动安装在直线滑轨900上构成沿x轴的滑动安装。第一夹爪装置700安装在第一滑座903上，第二夹爪装置800安装在第二滑座904上。第一、二滑座903上各设有一个皮带轮，分别与第一、二皮带机构905、906连接，从而在第一、二电机901、902工作时分别带动第一、二滑座903移动。

如图1和6所示，第一夹爪装置700包括具有一个第一夹爪702和实现第一夹爪702分别在z轴方向和y轴方向移动的气缸及滑轨部件。在第一夹爪驱动装置的配合下，第一夹爪702具有xyz三个方向的自由度。同样地，第二夹爪装置800包括具有一个第二夹爪802和实现第二夹爪802分别在z轴方向和y轴方向移动的气缸及滑轨部件。在第二夹爪驱动装置的配合下，第二夹爪802具有xyz三个方向的自由度。z轴垂直于工作台100的台面，x轴和y轴均平行于工作台100的台面，x轴与y轴垂直。

第一夹爪702用于将笔管1转移至矫正装置300和助焊粉提供装置400分别对应的工作位置；第二夹爪802用于将处于助焊粉提供装置400对应的工作位置中的笔管1转移至笔尖提供装置500和焊接装置600分别对应的工作位置中。

如图6所示，笔管提供装置200具有一个笔管盒201和将笔管盒201中的笔管1取出的取出装置204。笔管盒201的底部设有入口，其靠近矫正装置300的侧壁上设有出口。取出装置204为举升气缸，其推杆的端部设有一个推举块205。当举升气缸工作向上升起推杆的时候，推举块205能够从笔管盒201的底部入口进入，直至到达出口。这个过程中，由于笔管盒201内的笔管1均相互地平行堆放，因此当推举块205进入笔管盒201中会顶着一个笔管1上升，由于推举块205贴近笔管盒201的侧壁，因此被顶起的笔管1也会贴着该侧壁上升，当来到出口时，由于推举块205从靠近侧壁的一侧没有限位结构，因此笔管1从推举块205上的该侧向出口方向滚动从而离开笔管盒201到达下一个工作位置。优选地，推举块205的顶面为弧面，从而与笔管1的外圆面相匹配并且便于笔管1在达到出口处时沿弧面向出口方向滚动。

如图2所示，需要说明的是，由于笔管1在到达出口时就会离开推举块205，因此为了避免举升气缸误动作而将笔管1顶出笔管盒201，因此在出口处还设置有活动门203和开门装置202。活动门203转动安装于笔管盒201的出口处，开门装置202驱动活动门203转动以完成开关门操作。开门装置202可以是开门气缸，也可以是开门舵机。当开门装置202是开门气缸时，其一端铰接在笔管盒201一侧的支架上，另一端铰接活动门203的一侧，随着开门气缸的推杆的伸缩可以驱动活动门203打开或关闭笔管盒201的出口，从而防止取出装置204误动作。当开门装置202是开门舵机时，其转轴直接同轴连接活动门203的转动轴，从而实现开关门控制。当活动门203处于打开的状态下，到达笔管盒201出口的笔管1才能顺利离开笔管盒201。

如图5所示，笔管1离开笔管盒201后需要进入准备状态以供笔管转移装置拾取。因此在笔管盒201的出口下方设有笔管承接件206，以此来暂存笔管1。笔管承接件206具有一个斜面和位于斜面底部用于接收笔管1的接收槽。笔管1从笔管盒201的出口落下后先沿着笔管承接件206的斜面向下滚动直至到达底部的接收槽中。笔管承接件206的数量为两个，因此在两者之间形成供笔管转移装置拾取的空间。为了检测笔管1的到位情况，在笔管承接件206的前侧还设有接近开关207，当笔管1到达接收槽之后会触发接近开关207动作，从而发出检测信号。类似的，接近开关207也可以由限位开关，红外探头等具有位置检测功能的元器件代替。

如图3和5所示，矫正装置300具有一个矫正头301和由矫正电机308带动而旋转的驱动头302，驱动头302用于收容并驱动笔管1的管尾旋转，矫正头301用于收容并校正笔管1的管头。矫正装置300还包括第一驱动装置304和第二驱动装置307，驱动头302和电机308均设在一个滑动座i306上，同样地，矫正头301设在一个滑动座ii303上，滑动座i306和滑动座ii303均通过直线滑轨滑动安装在工作台100上。第一驱动装置304驱动滑动座ii303和矫正头301沿y轴方向移动，第二驱动装置307驱动滑动座i306、矫正电机308和驱动头302沿y轴方向移动。矫正头301具有一个用于匹配笔管1管头插槽的矫正插片。矫正头301和驱动头302均为管状部件，从而能够收容笔管1的端部。在矫正时，气动夹爪i702将接收槽里的笔管1夹住，然后移动到矫正装置300所在的工作位置，然后矫正头301和驱动头302向笔管1的端部靠近直至将其收入其内。然后矫正电机308带动驱动头302旋转，进而带动笔管1旋转，当笔管1的管头的插槽与矫正头301内的插板插接时，笔管1矫正完毕。

如图3所示，助焊粉提供装置400具有一个焊粉箱401和设于焊粉箱401的出粉口的出粉板403。助焊粉提供装置400还包括驱动出粉板403旋转的出粉电机402和驱动焊粉箱401轴向移动的驱动装置405。焊粉箱401滑动设置在工作台100上形成沿y轴的滑动安装。

当笔管1经过矫正后由气动夹爪i702移动到加助焊粉的位置，此时笔管1的管头与焊粉箱401的出粉口对齐，然后驱动装置405驱动焊粉箱401靠近笔管1的管头，然后出粉电机402工作驱动出粉板403旋转将助焊粉由出粉口排出，从而令助焊粉粘在笔管1的管头上。

焊丝提供装置1000具有沿x轴方向输送焊丝的滚轮1002和驱动滚轮1002的输送电机1001。焊丝由焊丝卷盘1004提供，焊丝引出后由滚轮1002输送。笔管1添加完助焊粉后由气动夹爪ii802转移到焊丝提供装置1000所在的工作位置，此时焊丝进入笔管1的管头插槽中。需要说明的是，该位置恰好也是笔尖提供装置500的上料位置。

笔尖提供装置500具有一个用于输送笔尖到设定位置的输送轨道501；笔尖提供装置500为振动盘，在振动力作用下盘内笔尖依次输送到输送轨道501中，在输送轨道501的末端笔尖被装入笔管1的管头中，同时焊丝被位于此处的切刀剪断而留在笔管1的管头插槽中。最后笔管1被气动夹爪ii802转移到焊接位置。

焊接装置600具有一个用于焊接笔尖和笔管1管头的焊接头601。焊接头601为具有用于容纳笔管1管头的中心孔的高频感应头。笔管1的管头在高频感应头中被加热从而完成笔尖的焊接。

需要说明的是，本发明中的气缸也可由电推杆代替，或者其它可以提供直线驱动力的部件代替。本发明中的滑动安装是指采用直线滑轨模组实现两个部件之间相对滑动的安装方式，此为现有技术，故不赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。