多功能水笔装配设备

本发明涉及自动化装配设备领域，尤其涉及一种多功能水笔装配设备。

背景技术：

多功能水笔有两个笔头而且可以进行更换，通常在笔杆a两端与笔帽c之间加入密封圈b保证密封性使颜料不易蒸发，如图1所示，在安装多功能水笔时，其步骤往往向笔杆a两端的嵌入密封圈b，再将笔帽c通过螺纹连接的方式旋合于笔杆a上。

多功能水笔装配多为人工组装，组装效率低，增加用工成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种装配效率高、减少用工成本的多功能水笔装配设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多功能水笔装配设备，包括机架，所述机架上设置有将笔杆进行传输的笔杆传输机构以及沿笔杆传输机构输送方向依次排布于机架上的将密封圈装配至笔杆两端的密封圈装配机构、将笔杆进行夹持的升降机械手机构以及将笔帽装配至笔杆两端的笔帽装配机构，所述密封圈装配机构和笔帽装配机构对称设置于笔杆传输机构两侧，所述升降机械手机构配合笔杆传输机构依次将笔杆输送至密封圈装配机构和笔帽装配机构，所述密封圈装配机构包括密封圈振动盘、密封圈装配轨道、轨道安装支架、错料杆、错料杆驱动气缸以及密封圈扩孔组件，所述密封圈装配轨道固定于轨道安装支架，另一端与密封圈振动盘出料端衔接，所述轨道安装支架侧面铰接有错料杆，所述错料杆驱动气缸安装于轨道安装支架并驱动错料杆往复摆动对密封圈装配轨道的出料口进行挡料，所述密封圈扩孔组件对密封圈内孔进行扩张并安装至笔杆上。

通过采用上述技术方案，密封圈装配机构、升降机械手机构、密封圈装配机构、笔帽装配机构配合实现自动安装多功能水笔的所有步骤，自动化程度高，其中通过错料杆驱动气缸使错料杆往复摆动实现对密封圈装配轨道出料口的挡料，从而实现逐个输出密封圈，便于后续配合密封圈扩孔组件完成密封圈的安装。

作为本发明的一种优选技术方案，所述密封圈扩孔组件包括密封圈固定基座、滑块座、滑块座驱动气缸、对称设置于滑块座上且与滑块座铰接的密封圈活动基座、夹板、推料板、推料板驱动气缸，所述密封圈活动基座底部均设置有定位杆，密封圈固定基座位于定位杆的下方设置有供定位杆滑动的滑动槽，两个滑动槽之间最外端的宽度大于靠近滑块座一端的宽度，所述夹板分别固定于密封圈活动基座相互靠近且对应密封圈装配轨道出料口侧壁开设有t型缺口，两个夹板的t型缺口配合形成供密封圈进入的置容槽，所述夹板顶部对应置容槽位置开设有凹槽，所述推料板侧面设置有插入置容槽内的撑杆，所述推料板驱动气缸安装于推料板并驱动推动板往复移动于凹槽，分别使位于两侧的撑杆进入密封圈内孔，所述滑块座驱动气缸安装于滑块座并驱动滑块座往复移动于密封圈固定基座，并驱动位于滑块座上的活动基座沿滑动槽方向相互打开，配合撑杆将置容槽内的密封圈撑开装入笔杆。

通过采用上述技术方案，推料板在推料板驱动气缸驱动下在凹槽内滑移，使两侧撑杆分别进入密封圈内，同时滑块座驱动气缸驱动滑块座向前运动，使与滑块座铰接的密封圈活动基座沿滑动槽方向运动，由于滑动槽之间的宽度由内到外变大，从而驱动位于密封圈活动基座上的夹板相互打开，实现对密封圈的扩孔及安装。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机械手机构包括两个与笔杆传输方向平行设置且具有升降功能并对笔杆进行夹持的机械手，所述笔杆传输机构包括笔杆振动盘、笔杆装配轨道、送料活动基座、送料驱动气缸，送料活动基座沿笔杆传输方向设置有第一工位和第二工位分别对应于机械手下方，所述送料驱动气缸安装于送料活动基座并驱动送料活动基座往复移动。

通过采用上述技术方案，升降机械手机构配合笔杆传输机构实现笔杆不同装配工序时的位置移动，送料驱动气缸的活塞杆收缩使笔杆进入第一工位后复位，首先对笔杆进行密封圈的装配，装配后的笔杆通过位于第一工位上方的机械手进行夹持，送料驱动气缸的活塞杆收缩继续接料使笔杆进入第一工位，同时机械手松开原来装配完成密封圈的笔杆，使笔杆掉落进入第二工位，最后送料活动基座复位进行笔帽装配的工序，可以不间断的进行接料以及不同工序的衔接，装配效率高。

作为本发明的一种优选技术方案，所述笔帽装配机构包括笔帽送料基座、笔帽振动盘、笔帽装配轨道、出料杆、出料杆驱动气缸以及笔帽旋合驱动组件，所述笔帽装配轨道与笔帽振动盘衔接另一端固定于笔帽送料基座的进料口，所述出料杆设置于笔帽送料基座的进料口内，所述出料杆驱动气缸安装于笔帽送料基座并驱动出料杆往复移动使进料口内的笔帽逐个输出，所述笔帽旋合驱动组件包括笔帽固定基座、笔帽活动基座、笔帽活动基座驱动气缸、笔帽推料基座、笔帽推料基座驱动气缸、电批头、位于笔帽推料基座上用于固定电批头的电批头安装座以及笔帽套，所述电批头垂直设置于笔杆的传输方向，所述笔帽活动基座驱动气缸安装于笔帽固定基座并驱动笔帽活动基座在笔帽固定基座上沿平行笔杆传输方向往复移动，所述笔帽套固定于电批头端部并在电批头驱动下旋转，所述笔帽推料基座驱动气缸安装于笔帽推料基座并驱动笔帽推料基座沿垂直于笔杆的传输方向做往复运动。

通过采用上述技术方案，出料杆驱动气缸使出料杆往复运动，笔帽进入笔帽送料基座进料口，出料杆对笔帽逐个输出，笔帽推料基座驱动气缸使笔帽推料基座向笔帽送料基座运动，笔帽套对笔帽进行接料后复位，然后笔帽活动基座驱动气缸使笔帽活动基座平行笔杆传输方向运动，直至笔帽套与第二工位上的笔杆位于同一轴线上，此时笔帽推料基座驱动气缸使笔帽推料基座逐渐靠近笔杆，同时电批头对笔帽套进行旋转，从而将笔帽旋合至笔杆端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架位于第二工位底部开设有出料缺口，所述出料缺口底部设置有倾斜放置并延伸至机架外的成品出料道。

通过采用上述技术方案，当笔帽装配完成后，位于第二工位上方的机械手对成品进行夹持，然后送料活动基座向笔杆装配轨道运动，机械手松开使成品进入出料缺口后沿成品出料道导出。

附图说明

图1为多功能水笔的爆炸图；

图2是本发明具体实施方式的立体图；

图3是本发明具体实施方式中笔杆传输机构与升降机械手机构的立体图；

图4是本发明具体实施方式中密封圈装配机构的立体图；

图5是本发明具体实施方式中密封圈装配机构去掉密封圈固定基座的使用状态立体图；

图6是图5局部a的放大图；

图7是本发明具体实施方式中笔帽装配机构的立体图；

图8是图7局部b的放大图；

图9是本发明具体实施方式中笔帽旋合驱动组件的立体图。

附图标记：1、机架；11、出料缺口；12、成品出料道；2、笔杆传输机构；21、笔杆振动盘；22、笔杆装配轨道；23、送料活动基座；231、送料驱动气缸；232、第一工位；233、第二工位；3、升降机械手机构；31、机械手；4、密封圈装配机构；41、密封圈振动盘；42、密封圈装配轨道；43、轨道安装支架；44、错料杆；441、错料杆驱动气缸；45、密封圈扩孔组件；451、密封圈固定基座；4511、滑动槽；452、滑块座；4521、滑块座驱动气缸；453、密封圈活动基座；4531、定位杆；454、夹板；4541、t型缺口；4542、凹槽；455、推料板；4551、推料板驱动气缸；4552、撑杆；5、笔帽装配机构；51、笔帽送料基座；511、进料口；52、笔帽振动盘；53、笔帽装配轨道；54、出料杆；541、出料杆驱动气缸；55、笔帽旋合驱动组件；551、笔帽固定基座；552、笔帽活动基座；5521、笔帽活动基座驱动气缸；553、笔帽推料基座；5531、笔帽推料基座驱动气缸；554、电批头；555、电批头安装座；556、笔帽套。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

如图2至9所示的一种多功能水笔装配设备，包括机架1，所述机架1上设置有将笔杆进行传输的笔杆传输机构2以及沿笔杆传输机构2输送方向依次排布于机架1上的将密封圈装配至笔杆两端的密封圈装配机构4、将笔杆进行夹持的升降机械手机构3以及将笔帽装配至笔杆两端的笔帽装配机构5，密封圈装配机构4和笔帽装配机构5对称设置于笔杆传输机构2两侧，升降机械手机构3配合笔杆传输机构2依次将笔杆输送至密封圈装配机构4和笔帽装配机构5，密封圈装配机构4包括密封圈振动盘41、密封圈装配轨道42、轨道安装支架43、错料杆44、错料杆驱动气缸441以及密封圈扩孔组件45，密封圈装配轨道42固定于轨道安装支架43，另一端与密封圈振动盘41出料端衔接，轨道安装支架43侧面铰接有错料杆44，所述错料杆44驱动气缸安装于轨道安装支架43并驱动错料杆44往复摆动对密封圈装配轨道42的出料口进行挡料，密封圈扩孔组件45对密封圈内孔进行扩张并安装至笔杆上。

通过密封圈装配机构4、升降机械手机构3、密封圈装配机构4、笔帽装配机构5配合实现自动安装多功能水笔的所有步骤，自动化程度高，其中通过错料杆44驱动气缸使错料杆44往复摆动实现对密封圈装配轨道42出料口的挡料，从而实现逐个输出密封圈，便于后续配合密封圈扩孔组件45完成密封圈的安装。

密封圈扩孔组件45包括密封圈固定基座451、滑块座452、滑块座驱动气缸4521、对称设置于滑块座452上且与滑块座452铰接的密封圈活动基座453、夹板454、推料板455、推料板驱动气缸4551，密封圈活动基座453底部均设置有定位杆4531，密封圈固定基座451位于定位杆4531的下方设置有供定位杆4531滑动的滑动槽4511，两个滑动槽4511之间最外端的宽度大于靠近滑块座452一端的宽度，夹板454分别固定于密封圈活动基座453相互靠近且对应密封圈装配轨道42出料口侧壁开设有t型缺口4541，两个夹板454的t型缺口4541配合形成供密封圈进入的置容槽，夹板454顶部对应置容槽位置开设有凹槽4542，推料板455侧面设置有插入置容槽内的撑杆4552，推料板驱动气缸4551安装于推料板455并驱动推动板往复移动于凹槽4542，分别使位于两侧的撑杆4552进入密封圈内孔，滑块座驱动气缸4521安装于滑块座452并驱动滑块座452往复移动于密封圈固定基座451，并驱动位于滑块座452上的活动基座沿滑动槽4511方向相互打开，配合撑杆4552将置容槽内的密封圈撑开装入笔杆。

推料板455在推料板驱动气缸4551驱动下在凹槽4542内滑移，使两侧撑杆4552分别进入密封圈内，同时滑块座驱动气缸4521驱动滑块座452向前运动，使与滑块座452铰接的密封圈活动基座453沿滑动槽4511方向运动，由于滑动槽4511之间的宽度由内到外变大，从而驱动位于密封圈活动基座453上的夹板454相互打开，实现对密封圈的扩孔及安装。

升降机械手机构3包括两个与笔杆传输方向平行设置且具有升降功能并对笔杆进行夹持的机械手31，笔杆传输机构2包括笔杆振动盘21、笔杆装配轨道22、送料活动基座23、送料驱动气缸231，送料活动基座23沿笔杆传输方向设置有第一工位232和第二工位233分别对应于机械手31下方，送料驱动气缸231安装于送料活动基座23并驱动送料活动基座23往复移动。

通过升降机械手机构3与笔杆传输机构2联动配合，实现笔杆位置移动以及进行不同工序时的衔接，送料驱动气缸231的活塞杆收缩使笔杆沿笔杆装配轨道22进入第一工位232后复位，首先对笔杆进行密封圈的装配工序，装配后的笔杆通过位于第一工位232上方的机械手31进行夹持，送料驱动气缸231的活塞杆收缩继续接料使笔杆进入第一工位232，同时机械手31松开原来装配完密封圈的笔杆，使笔杆掉落进入第二工位233，最后送料活动基座23复位进行笔帽装配的工序，可以不间断的进行接料以及不同工序的衔接，装配效率高。

笔帽装配机构5包括笔帽送料基座51、笔帽振动盘52、笔帽装配轨道53、出料杆54、出料杆54驱动气缸以及笔帽旋合驱动组件55，笔帽装配轨道53与笔帽振动盘52衔接另一端固定于笔帽送料基座51的进料口511，所述出料杆54设置于笔帽送料基座51的进料口511内，出料杆54驱动气缸安装于笔帽送料基座51并驱动出料杆54往复移动使进料口511内的笔帽逐个输出，笔帽旋合驱动组件55包括笔帽固定基座551、笔帽活动基座552、笔帽活动基座驱动气缸5521、笔帽推料基座553、笔帽推料基座驱动气缸5531、电批头554、位于笔帽推料基座553上用于固定电批头554的电批头安装座555以及笔帽套556，电批头554垂直设置于笔杆的传输方向，笔帽活动基座驱动气缸5521安装于笔帽固定基座551并驱动笔帽活动基座552在笔帽固定基座551上沿平行笔杆传输方向往复移动，笔帽套556固定于电批头554端部并在电批头554驱动下旋转，笔帽推料基座驱动气缸5531安装于笔帽推料基座553并驱动笔帽推料基座553沿垂直于笔杆的传输方向做往复运动。

采用出料杆驱动气缸541使出料杆54往复运动，笔帽进入笔帽送料基座51进料口511，出料杆54对笔帽逐个输出，笔帽推料基座驱动气缸5531使笔帽推料基座553向笔帽送料基座51运动，笔帽套556对笔帽进行接料后复位，然后笔帽活动基座驱动气缸5521使笔帽活动基座552平行笔杆传输方向运动，直至笔帽套556与第二工位233上的笔杆位于同一轴线上，此时笔帽推料基座驱动气缸5531使笔帽推料基座553逐渐靠近笔杆，同时电批头554对笔帽套556进行旋转，从而将笔帽旋合至笔杆端部。

机架1位于第二工位233底部开设有出料缺口11，出料缺口11底部设置有倾斜放置并延伸至机架1外的成品出料道12，当笔帽装配完成后，位于第二工位233上方的机械手31对成品进行夹持，然后送料活动基座23在送料驱动气缸231驱动下向笔杆装配轨道22方向滑动，机械手31松开使成品进入出料缺口11后沿成品出料道12导出。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。