一种水性圆珠笔笔头引水芯装配装置的制作方法

本发明涉及水性圆珠笔加工领域，具体涉及一种水性圆珠笔笔头引水芯装配装置。

背景技术：

水性圆珠笔是一种日常生活中常用的笔种类，其书写原理主要是利用球珠在书写时与纸面直接接触产生摩擦力，使球珠在球座内滚动，带出笔芯内的油墨或墨水,以达到书写的目的。

如图1所示，在水性圆柱笔的装配过程中，需要将笔头a转配至饮水芯b上，并通过冲压设备使笔头a与引水芯b的重叠部分形变使两者无法分离，c表示形变处，上述步骤往往多由人工参与，一方面，工作人员往复于各个工位之间造成装配效率低，另一方面，在冲压之前需要将引水芯与笔头的相对位置准确定位，人工装配难免造成对位不准的情况，造成合格率低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种提高成品质量及加工效率的水性圆珠笔笔头引水芯装配装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括机架，所述的机架设置有竖向转动的传输转盘及驱动传输转盘旋转的旋转装置，所述的传输转盘外周面沿周向设置有多个放置单个引水芯且放置时两端暴露于外侧的传输槽，所述的机架围绕传输转盘设置有将饮水芯限位于传输槽内的限位环，所述的限位环设置有与引水芯进料位置对应的进料缺口及与饮水芯出料位置对应的出料缺口，所述的机架沿传输转盘的旋转方向依次设置有进料装置、笔头装配装置、形变装置及出料装置，所述的进料装置与进料缺口位置相对应并将饮水芯逐根放置于各传输槽，所述的笔头装配装置与其中一个传输槽位置相对应并将笔头装配该传输槽上的引水芯端部，所述的形变装置在饮水芯与笔头重叠位置的同一圆周上等距进行多处挤压形变构成引水芯和笔头的固定配合，所述的出料装置与出料缺口位置相对应并将装配完成的引水芯从传输槽引导至传输转盘外的收纳位置。

通过采用上述技术方案，由进料装置将引水芯置于传输转盘、笔头装配装置将笔头装配于引水芯、形变装置将引水芯和笔头固定及出料装置将装配完成的引水芯取出传输转盘，完成笔头与引水芯的自动装配，相较人工装配，加工效率大大提高，由于多处同时进行形变，进一步提高加工效率的同时保证形变质量，然后，传输转盘的竖向转动传输方式使设备结构更为紧凑，保证工位间的高效传输。

本发明进一步设置为：所述的旋转装置包括主电机、主驱动轴、旋转轴及传递杆，所述的主驱动轴与机架转动配合，所述的主电机与主驱动轴旋转驱动配合，所述的旋转轴与传输转盘同轴设置并与机架转动配合，所述的传递杆将主驱动轴的扭矩传递至旋转轴。

通过采用上述技术方案，主电机通过主驱动轴、旋转轴及传递杆将扭矩传递至传输转盘，使传递转动持续旋转，实现引水笔芯在各个工位之间的切换。

本发明进一步设置为：所述的进料装置包括进料板、进料料斗、料斗滑座、料斗轨道、传动轴及料斗传动杆，所述的进料缺口位于限位环的顶端，所述的进料板水平设置并固定于进料缺口处，所述的进料板竖向设置有与引水芯形状相适配的进料通道，所述的料斗轨道沿左右方向固定于机架，所述的料斗滑座用于安装进料料斗并滑移于料斗轨道，所述的进料料斗用于堆叠放置引水芯，所述的进料料斗上端作为补料口，下端作为出料口，所述的传动轴与机架转动配合并位于料斗轨道的端部，所述的传动轴与主驱动轴旋转联动配合，所述的料斗传动杆一端偏心转动设置于传动轴端部，另一端转动设置于料斗滑座，所述的传动轴转动时通过料斗传动杆带动料斗滑座沿料斗轨道往复移动，所述的料斗滑座沿料斗轨道往复移动时出料口具有被进料板上端面封闭的封闭状态及与进料通道相对应的出料状态，所述的传输转盘旋转时进料通道下端具有被传输转盘封闭的封闭状态及与传输槽相对的下料状态。

通过采用上述技术方案，利用进料料斗的左右移动，通过振动使出料口的引水芯持续向进料通道补充，传输槽与进料通道相对时将位于进料通道的引水芯接收，从而实现自动进料功能，避免单次进料多个，造成卡死或材料的浪费。

本发明进一步设置为：所述的笔头装配装置包括笔头振动盘、笔头输送软管、装配座、装配轨道及装配机构，所述的装配座内贯穿设置有装配通道，所述的装配通道一端作为装配口与传输槽相对，另一端作为进料口通过笔头输送软管与笔头振动盘连接，所述的装配轨道沿前后方向设置于机架，所述的装配座在装配机构的驱动下往复滑移于装配轨道，所述的装配座向传输转盘移动时位于装配口的笔头套于饮水芯端部。

通过采用上述技术方案，笔头振动盘将笔头输送至装配座的装配通道，装配通道位于装配口的笔头通过装配座移动形成的挤压力套装于引水芯，实现笔头与引水芯的自动装配。

本发明进一步设置为：所述的装配座铰接设置有竖向摆动的出料挡板，所述的出料挡板与装配座的铰接处设置有将出料挡板向下复位的扭簧，所述的出料挡板具有位于装配口前端的限位端，所述的限位端抵于笔头伸出装配口的部分的上端等待下一次装配。

通过采用上述技术方案，增设出料挡板，阻挡未装配时笔头从装配口掉出，避免材料的浪费，提高实用性。

本发明进一步设置为：所述的形变装置包括推动引水芯后端向前移动并构成后端限位的限位机构及在饮水芯与笔头重叠位置的同一圆周上等距进行多处打点的打点机构，所述的打点机构包括施力座、打点座、打点臂、摆动套、打点臂复位弹簧、摆动套复位弹簧、打点轨道及打点位移组件，所述的打点轨道沿前后方向设置于机架，所述的施力座在打点位移组件的驱动下沿打点轨道往复移动，所述的打点座包括供笔头伸入的打点腔，所述的打点臂的数量为三个并沿笔头周向等距设置于打点座外周，所述的打点臂中部铰接于打点座，其一端作为打点端并设置有穿过打点座进入打点腔的打点块，另一端作为传动端与摆动套外周相抵，所述的打点臂复位弹簧安装于打点块外周并压缩于打点端与打点座外周面之间，所述的摆动套套设于打点座并沿笔头轴向滑移于摆动套，所述的摆动套外周具有与传动端相抵的引导面，所述的引导面随着靠近笔头的直径逐渐缩小，所述的摆动套复位弹簧压缩于摆动套与笔头座之间并将摆动套向远离笔头的方向复位，所述的施力座与摆动套联动配合，所述的打点位移组件驱动施力座靠近传输转盘时，摆动套通过摆动套复位弹簧带动打点座一同位移，直至打点座与限位环相抵后，摆动套压缩摆动套复位弹簧并相对打点座轴向移动，引导面通过传动端带动打点端向打点腔摆动，使打点块伸入打点腔内并挤压笔头形变。

通过采用上述技术方案，打点位移组件通过摆动套将轴向驱动力转化为打点臂将的径向驱动力，使各打点臂同时对笔头进行施力，使其进行形变，实现自动形变加工的功能，提高形变效率的同时各处形变更为均匀，此外，打点臂复位弹簧配合摆动套复位弹簧使装置及时复位，便于下一次加工。

本发明进一步设置为：所述的打点位移组件包括打点凸轮、打点摆臂、第一传动杆及第二传动杆，所述的打点凸轮安装于主驱动轴并与主驱动轴同步转动，所述的打点摆臂一端铰接于机架，另一端与第一传动杆铰接配合，所述的打点摆臂侧面与打点凸轮外周面相抵并在与打点凸轮外周面不同位置相抵时进行摆动，所述的第一传动杆沿前后方向设置，所述的第一传动杆沿左右方向设置，所述的第一传动杆及第二传动杆依次安装于打点摆臂与施力座之间构成打点摆臂与施力座的联动配合。

通过采用上述技术方案，打点凸轮带动打点摆臂摆动，第一传动杆及第二传动杆将打点摆臂的摆动传递至施力座形成施力座的位移，合理利用主驱动轴的旋转作为施力座的位移驱动力，进一步简化驱动结构，使设备更为精简。

本发明进一步设置为：所述的限位机构包括限位轨道、限位座、限位臂及限位传动杆，所述的限位轨道沿前后方向设置于机架，所述的限位座滑移于限位轨道，所述的限位传动杆一端偏心且转动设置于主驱动轴端部，另一端铰接于限位座，所述的主驱动轴旋转时限位传动杆带动限位座往复滑移于限位轨道，所述的限位臂一端固定于限位座，另一端抵于引水芯后端。

通过采用上述技术方案，在形变加工时限位臂抵于并推动引水芯后端移动，直至饮水芯到达准确位置进行自动准确打点，同时，合理利用主驱动轴的旋转作为限位座的位移驱动力，进一步简化驱动结构，使设备更为精简。

本发明进一步设置为：所述的出料装置包括收纳盒、出料坡道及出料拨条，所述的出料拨条固定于机架并将位于出料缺口的饮水芯及笔头拨出传输槽，所述的出料坡道沿远离传输圆盘的方向高度逐渐降低并将被拨出的饮水芯及笔头引导至收纳盒。

通过采用上述技术方案，出料拨条将饮水芯及笔头拨出至出料坡道，直至饮水芯及笔头滑移至收纳盒，完成装置的自动出料。

附图说明

图1为引水芯和笔头的立体图；

图2为本发明具体实施方式的立体图；

图3为本发明具体实施方式中主驱动轴、旋转轴及传递杆的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中进料装置的爆炸图；

图5为本发明具体实施方式中笔头装配装置的立体图；

图6为本发明具体实施方式中形变装置的立体图；

图7为本发明具体实施方式中打点座的立体图；

图8为图7中a的放大图；

图9为本发明具体实施方式中出料装置的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1—图9所示，本发明公开了一种水性圆珠笔笔头引水芯装配装置，包括机架1，机架1设置有竖向转动的传输转盘2及驱动传输转盘2旋转的旋转装置3，传输转盘2外周面沿周向设置有多个放置单个引水芯且放置时两端暴露于外侧的传输槽21，机架1围绕传输转盘2设置有将饮水芯限位于传输槽21内的限位环4，限位环4设置有与引水芯进料位置对应的进料缺口41及与饮水芯出料位置对应的出料缺口42，机架1沿传输转盘2的旋转方向依次设置有进料装置5、笔头装配装置6、形变装置7及出料装置8，进料装置5与进料缺口41位置相对应并将饮水芯逐根放置于各传输槽21，笔头装配装置6与其中一个传输槽21位置相对应并将笔头装配该传输槽21上的引水芯端部，形变装置7在饮水芯与笔头重叠位置的同一圆周上等距进行多处挤压形变构成引水芯和笔头的固定配合，出料装置8与出料缺口42位置相对应并将装配完成的引水芯从传输槽21引导至传输转盘2外的收纳位置，由进料装置5将引水芯置于传输转盘2、笔头装配装置6将笔头装配于引水芯、形变装置7将引水芯和笔头固定及出料装置8将装配完成的引水芯取出传输转盘2，完成笔头与引水芯的自动装配，相较人工装配，加工效率大大提高，由于多处同时进行形变，进一步提高加工效率的同时保证形变质量，然后，传输转盘2的竖向转动传输方式使设备结构更为紧凑，保证工位间的高效传输。

旋转装置3包括主电机31、主驱动轴32、旋转轴33及传递杆34，主驱动轴32与机架1转动配合，主电机31与主驱动轴32旋转驱动配合，旋转轴33与传输转盘2同轴设置并与机架1转动配合，传递杆34将主驱动轴32的扭矩传递至旋转轴33，主电机31通过主驱动轴32、旋转轴33及传递杆34将扭矩传递至传输转盘2，使传递转动持续旋转，实现引水笔芯在各个工位之间的切换，主电机31与主驱动轴32与之间设置有将扭矩进行传递的主传动带35，主驱动轴32及旋转轴33与传递杆34之间可采用涡轮蜗杆的方式进行传动。

进料装置5包括进料板51、进料料斗52、料斗滑座53、料斗轨道54、传动轴55及料斗传动杆56，进料缺口41位于限位环4的顶端，进料板51水平设置并固定于进料缺口41处，进料板51竖向设置有与引水芯形状相适配的进料通道511，料斗轨道54沿左右方向固定于机架1，料斗滑座53用于安装进料料斗52并滑移于料斗轨道54，进料料斗52用于堆叠放置引水芯，进料料斗52上端作为补料口521，下端作为出料口522，传动轴55与机架1转动配合并位于料斗轨道54的端部，传动轴55与主驱动轴32旋转联动配合，料斗传动杆56一端偏心转动设置于传动轴55端部，另一端转动设置于料斗滑座53，传动轴55转动时通过料斗传动杆56带动料斗滑座53沿料斗轨道54往复移动，料斗滑座53沿料斗轨道54往复移动时出料口522具有被进料板51上端面封闭的封闭状态及与进料通道511相对应的出料状态，传输转盘2旋转时进料通道511下端具有被传输转盘2封闭的封闭状态及与传输槽21相对的下料状态，利用进料料斗的左右移动，通过振动使出料口的引水芯持续向进料通道补充，传输槽与进料通道相对时将位于进料通道的引水芯接收，从而实现自动进料功能，避免单次进料多个，造成卡死或材料的浪费，传动轴通过料斗传动带57与主驱动轴构成联动。

笔头装配装置6包括笔头振动盘61、笔头输送软管62、装配座63、装配轨道64及装配机构65，装配座63内贯穿设置有装配通道631，装配通道631一端作为装配口632与传输槽21相对，另一端作为进料口633通过笔头输送软管62与笔头振动盘61连接，装配轨道64沿前后方向设置于机架1，装配座63在装配机构65的驱动下往复滑移于装配轨道64，装配机构65优选气缸，装配座63向传输转盘2移动时位于装配口632的笔头套于饮水芯端部，笔头振动盘61将笔头输送至装配座63的装配通道631，装配通道631位于装配口632的笔头通过装配座63移动形成的挤压力套装于引水芯，实现笔头与引水芯的自动装配，机架1位于限位环4后方还会设置有限位壁11，避免被引水芯被推入过深无法进行装配。

装配座63铰接设置有竖向摆动的出料挡板634，出料挡板634与装配座63的铰接处设置有将出料挡板634向下复位的扭簧，出料挡板634具有位于装配口632前端的限位端636，限位端636抵于笔头伸出装配口632的部分的上端等待下一次装配，增设出料挡板634，阻挡未装配时笔头从装配口632掉出，避免材料的浪费，提高实用性。

形变装置7包括推动引水芯后端向前移动并构成后端限位的限位机构71及在饮水芯与笔头重叠位置的同一圆周上等距进行多处打点的打点机构72，打点机构72包括施力座721、打点座722、打点臂723、摆动套724、打点臂复位弹簧725、摆动套复位弹簧726、打点轨道727及打点位移组件728，打点轨道727沿前后方向设置于机架1，施力座721在打点位移组件728的驱动下沿打点轨道727往复移动，打点座722包括供笔头伸入的打点腔7221，打点臂723的数量为三个并沿笔头周向等距设置于打点座722外周，打点臂723中部铰接于打点座722，其一端作为打点端7231并设置有穿过打点座722进入打点腔7221的打点块7232，另一端作为传动端7233与摆动套724外周相抵，打点臂复位弹簧725安装于打点块7232外周并压缩于打点端7231与打点座722外周面之间，摆动套724套设于打点座722并沿笔头轴向滑移于摆动套724，摆动套724外周具有与传动端7233相抵的引导面7241，引导面7241随着靠近笔头的直径逐渐缩小，摆动套复位弹簧726压缩于摆动套724与笔头座之间并将摆动套724向远离笔头的方向复位，施力座721与摆动套724联动配合，打点位移组件728驱动施力座721靠近传输转盘2时，摆动套724通过摆动套复位弹簧726带动打点座722一同位移，直至打点座722与限位环相抵后，摆动套724压缩摆动套复位弹簧726并相对打点座722轴向移动，引导面7241通过传动端7233带动打点端7231向打点腔7221摆动，使打点块7232伸入打点腔7221内并挤压笔头形变，打点位移组件728通过摆动套724将轴向驱动力转化为打点臂723将的径向驱动力，使各打点臂723同时对笔头进行施力，使其进行形变，实现自动形变加工的功能，提高形变效率的同时各处形变更为均匀，此外，打点臂复位弹簧725配合摆动套复位弹簧726使装置及时复位，便于下一次加工。

打点位移组件728包括打点凸轮7281、打点摆臂7282、第一传动杆7283及第二传动杆7284，打点凸轮7281安装于主驱动轴32并与主驱动轴32同步转动，打点摆臂7282一端铰接于机架1，另一端与第一传动杆7283铰接配合，打点摆臂7282侧面与打点凸轮7281外周面相抵并在与打点凸轮7281外周面不同位置相抵时进行摆动，第一传动杆7283沿前后方向设置，第一传动杆7283沿左右方向设置，第一传动杆7283及第二传动杆7284依次安装于打点摆臂7282与施力座721之间构成打点摆臂7282与施力座721的联动配合，打点凸轮7281带动打点摆臂7282摆动，第一传动杆7283及第二传动杆7284将打点摆臂7282的摆动传递至施力座721形成施力座721的位移，合理利用主驱动轴32的旋转作为施力座721的位移驱动力，进一步简化驱动结构，使设备更为精简。

限位机构71包括限位轨道711、限位座712、限位臂713及限位传动杆714，限位轨道711沿前后方向设置于机架1，限位座712滑移于限位轨道711，限位传动杆714一端偏心且转动设置于主驱动轴32端部，另一端铰接于限位座712，主驱动轴32旋转时限位传动杆714带动限位座712往复滑移于限位轨道711，限位臂713一端固定于限位座712，另一端抵于引水芯后端，在形变加工时限位臂713抵于并推动引水芯后端移动，直至饮水芯到达准确位置进行自动准确打点，同时，合理利用主驱动轴32的旋转作为限位座712的位移驱动力，进一步简化驱动结构，使设备更为精简。

出料装置8包括收纳盒81、出料坡道82及出料拨条83，出料拨条83固定于机架1并将位于出料缺口42的饮水芯及笔头拨出传输槽21，出料坡道82沿远离传输圆盘的方向高度逐渐降低并将被拨出的饮水芯及笔头引导至收纳盒81，出料拨条83将饮水芯及笔头拨出至出料坡道82，直至饮水芯及笔头滑移至收纳盒81，完成装置的自动出料。

此外，上述装置均在控制器控制下协同工作。