[0001] 本发明涉及中性笔领域，具体地，涉及一种中性笔自动装配设备。

[0002] 中性笔，又称水笔，起源于日本，是目前国际上流行的一种新颖的书写工具。按笔头类型、油墨色彩、结构等又可分为不同类型的中性笔，人们可以根据自己的需求选择，中性笔兼具自来水笔和圆珠笔的优点，书写手感舒适，油墨粘度较低，并增加容易润滑的物质，书写介质的粘度介于水性和油性之间，因而比普通油性圆珠笔更加顺滑，是油性圆珠笔的升级换代产品，中性笔笔尖尺寸大致分为1.0mm和0.5mm两种，中性笔有很多种类，其中插盖式中性笔带有笔帽，笔帽可以变换各种造型，让整枝笔看起来更加美观，更重要的是，它对笔头能起到保护的作用，对于此类的中性笔在装配的时候往往装配精度较低，影响生产率，因此，我们提出了一种中性笔自动装配设备，以便于解决上述提出的问题。

[0015] 参照图1至图11所示的一种中性笔自动装配设备，包括工作转台1，还包括位于工作转台1一侧的笔壳工装机构2、笔芯工装机构3、笔头工装机构4、笔盖工装机构5和下料机构6，所述工作转台1的顶部包括有四个竖直设置且用于放置笔件的承料治具7，四个竖直设置的承料治具7沿着圆周方向均匀分布，笔壳工装机构2包括第一上料组件8，笔芯工装机构3包括第二上料组件9，笔头工装机构4包括第三下料组件10和用于夹紧笔头的定位组件11，定位组件11的工作端位于承料治具7的上方一侧，笔盖工装机构5包括第四上料组件12和用于下压笔盖的下压组件13，下压组件13的工作端位于承料治具7的上方一侧，第一上料组件
8、第二上料组件9、第三上料组件和第四上料组件12的工作端均与承料治具7的顶部一一对应，下料机构6位于笔壳工装机构2与笔盖工装机构5之间，下料机构6包括有下料输送线14和用于将笔件从承料治具7移动到下料输送线14上的第一气动夹爪15。

[0016] 每个所述承料治具7的底端均贯穿工作转台1的顶部向工作转台1的底部设置，并且每个承料治具7的下方均设置卡盘16，每个卡盘16的输出端向上设置且轴线与承料治具7的内部轴线相同，每个卡盘16的下方均设有旋转电机17，旋转电机17竖直设置且输出端与卡盘16的底部固定连接，每个旋转电机17通过固定架固定安装在工作转盘20的底部，工作转台1的底部还设有分度盘，该分度盘的输出端与工作转台1的底部中心处固定连接，笔壳敞开端朝上从第一上料组件8被带入承料治具7内时，随后卡盘16将笔壳将其夹紧，承料治具7移送到第三上料组件的下方时，旋转电机17带动卡盘16上被夹紧的笔件旋转，使笔盖拧紧。

[0017] 所述第一上料组件8、第三上料组件和第四上料组件12的结构相同，第一上料组件8、第三上料组件和第四上料组件12均包括上料轨道18、中空连接盘19、转盘20和换向轨道
21，中空连接盘19竖向设置在承料治具7的上方，上料轨道18倾斜设置在连接盘的一侧，换向轨道21竖直设置在连接盘的底部，换向轨道21位于承料治具7的上方，上料轨道18与换向轨道21两者的一端均贯穿连接盘的外壁向连接盘内部延伸，转盘20竖向设置在连接盘的内部，转盘20的内部开设有用于容纳笔件的开槽22，该开槽22与上料轨道18与换向轨道21的移动端一一对应，转盘20的一侧设有横向设置的延伸板23和驱动电机24，驱动电机24通过电机支架固定安装在延伸板23上，驱动电机24的输出端贯穿连接盘的中心端与转盘20的中心端固定连接，延伸板23的底部设有用于固定延伸板23的固定支架25，上料轨道18和换向轨道21的内部直径等于单个笔件的直径，笔壳通过第一上料组件8进行上料，笔芯通过第二上料组件9进行上料，笔头通过第三上料组件进行上料，笔盖通过第四上料组件12进行上料，运行时，笔盖、笔头、笔壳均通过上料轨道18进入中空连接盘19的用于容纳笔盖的开槽
22内，驱动电机24旋转带动转盘20旋转，并且带动笔盖、笔头、笔壳从开槽22内移送到换向轨道21内，笔壳先从换向轨道21进入承料治具7内，笔芯再通过第二上料组件9的出料口将其放入笔壳内，笔头通过换向轨道21将其送入笔芯上并抵触笔壳的顶部，承料治具7的内部长度高于笔壳的高度，在放入笔头时，笔头抵触承料治具7内部，随后定位组件11将笔头端部定位夹紧，当笔头拧紧后，并移送到第二上料组件9的换向轨道21下方，随后笔盖通过换向轨道21将其放到笔头的上方，这时，下压组件13将笔盖在笔头上卡紧。

[0018] 每个所述第一上料组件8、第三上料组件和第四上料组件12还均包括有导向组件26，该导向组件26包括延伸管27，该延伸管27的内部直径大于换向轨道21的直径，该延伸管
27活动套设在换向轨道21的向下的一端，该延伸管27的一侧设有移动单杆气缸28，该移动单杆气缸28的输出端向下设置且通过第一支架固定安装在固定支架25上，移动单杆气缸28的输出端设有一个导向板29，该导向板29的一端与移动单杆气缸28的输出端固定连接，导向板29的另一端与延伸管27的侧壁固定连接，每个换向轨道21的下方的都设有延伸管27，该延伸管27在笔盖、笔头、笔壳传输时，通过移动单杆气缸28将其下移并且与承料治具7的上方对接，当工作转盘20通过分度盘旋转时，可避让笔头与笔盖，防止碰触。

[0019] 所述第二上料组件9包括移料轨道30、竖板31和扁平盒体32，移料轨道30通过轨道支架固定设置在工作转盘20的一侧，移料轨道30向下倾斜设置，移料轨道30的宽度等于单个笔芯的长度，移料轨道30的倾斜向下的一端设有升降块33，该升降块33的上表面与移料轨道30的上表面贴合，该升降块33靠近移料轨道30的底部一侧固定安装设有挡板34，该升降块33的下方设有升降单杆气缸35，该升降单杆气缸35的输出端相向设置且与升降块33的底部固定连接，升降单杆气缸35通过第二支架固定安装轨道支架的侧壁上，竖板31位于升降块33的一侧，并且竖板31的宽度大于升降块33的宽度，扁平盒体32呈向下延伸的状态位于竖板31的一侧，并且扁平盒体32的侧壁与竖板31的侧壁固定连接，换向下料箱靠近移料轨道30的一侧设有上移气缸36，该上移气缸36通过第三支架固定安装在轨道支架的侧壁上，上移气缸36的输出端向下设置且输出端设有导向连板37且其输出端与导向连板37的一端固定连接，该导向连板37的一侧与扁平盒体32的侧壁固定连接，笔芯上料时，上料气缸的输出端带动扁平盒体32和竖板31同时向下运动，使扁平盒体32的底部敞开端与承料治具7的上方对接，笔芯横向依次摆放在移料轨道30内，当单个笔芯位于升降块33上时，升降块33上升带动单个笔芯向竖板31的顶部方向移动，当到达竖板31的顶部，单个笔芯自然滑落掉入扁平盒体32内，挡板34上升挡住移料轨道30上的笔芯。

[0020] 所述扁平盒体32分为上部和和下部构成，扁平盒体32的上部为矩形，扁平盒体32的下部为倒置三角形，倒置三角形的底部设有导向移料管38，该导向移料管38的底部与承料治具7的上方对接设置，扁平盒体32内设有竖杆39，该竖杆39的底部与扁平盒体32的内部底端固定连接，该竖杆39的顶部为三角体结构，当笔芯掉入扁平盒体32内时为了使笔芯的前头朝上，笔芯在掉入扁平盒体32内时，竖杆39的顶部抵触笔芯前头的一端，使笔芯的后端朝下掉入扁平盒体32的下部，笔芯再滑入导向移料管38内，再由移料管将笔芯前头朝上的送入承料治具7上的笔壳内。

[0021] 所述定位组件11包括有支撑底板40、第二气动夹爪41和第一横移气缸42，支撑底板40的一端与笔头工装机构4的固定支架25的侧壁固定连接，第一横移气缸42的底部与支撑底板40的顶部固定连接，第一横移气缸42的输出端向工作转台1的方向延伸，第一横移气缸42的输出端固定安装设有一个横向设置第一L型底板43，第二气动夹爪41的底部与第一L型底板43的顶部固定连接，第二气动夹爪41的工作端固定安装设有用于将笔头夹紧的第一定位治具44，定位组件11运行时，第一横移气缸42带动第二气动夹爪41向笔头方向移动，并且通过第一定位治具44将其夹紧。

[0022] 所述下压组件13包括有支撑侧板、第二横移气缸45、第三气动夹爪46和下压气缸47，下压气缸47竖直设置且一侧与支撑侧板的一端固定连接，支撑侧板的另一端与笔壳工装机构2的固定支架25固定连接，下压气缸47的输出端向下且固定安装设有一个第二L型底板48，第二横移气缸45水平设置在第二L型底板48的底部，第二横移气缸45的输出端设有水平设置的第三L型底板49，第三气动夹爪46水平设置在第三L型底板49的顶部，第三气动夹爪46的工作端固定安装设有用于夹紧笔盖的夹紧的第二定位治具50，下压组件13运行时，第二横移气缸45带动第三气动夹爪46向承料治具7内的笔盖方向移动，随后第二定位治具
50通过第三气动夹爪46将笔盖将端部夹紧，随后下压气缸47带动第二横移气缸45和被夹紧在第二定位治具50上的笔盖同时向下移动，并将笔盖在笔头上卡紧。

[0023] 所述下料机构6还包括有支撑台、升降气缸51和第三横移气缸52，支撑台位于下料输送线14的一侧，升降气缸51竖直设置在支撑台的台面上，升降气缸51的输出端设有横板，升降气缸51的输出端与横板的底部固定连接，第三横移气缸52水平设置在横板的顶部，第三横移气缸52的输出端向工作转盘20的方向延伸，第三横移气缸52的输出端固定安装设有第三L型底板49，第一气动夹爪15水平设置在第三L型底板49上，并且第一器动夹爪的输出端设有用于夹紧笔件的第三定位治具53，当笔件加工完成，分度盘带动工作转台1旋转，并将承料治具7旋转到下料输送线14的一侧，这时，升降气缸51带动第三横移气缸52上升，第三横移气缸52带动第一气动夹爪15向承料治具7方向移动，第一气动夹爪15通过第三定位治具53将加工完成的笔件从承料治具7内取出，随后第三横移气缸52复位将夹紧的笔件带入上料输送线上进行下料。

[0024] 工作原理：笔壳通过第一上料组件8进行上料，笔芯通过第二上料组件9进行上料，笔头通过第三上料组件进行上料，笔盖通过第四上料组件12进行上料，运行时，笔盖、笔头、笔壳均通过上料轨道18进入中空连接盘19的用于容纳笔盖的开槽22内，驱动电机24旋转带动转盘20旋转，并且带动笔盖、笔头、笔壳从开槽22内移送到换向轨道21内，笔壳先从换向轨道21进入承料治具7内，笔芯再通过第二上料组件9的出料口将其放入笔壳内，笔头通过换向轨道21将其送入笔芯上并抵触笔壳的顶部，承料治具7的内部长度高于笔壳的高度，在放入笔头时，笔头抵触承料治具7内部，随后定位组件11将笔头端部定位夹紧，当笔头拧紧后，并移送到第二上料组件9的换向轨道21下方，随后笔盖通过换向轨道21将其放到笔头的上方，这时，下压组件13将笔盖在笔头上卡紧，笔壳敞开端朝上从第一上料组件8被带入承料治具7内时，随后卡盘16将笔壳将其夹紧，承料治具7移送到第三上料组件的下方时，旋转电机17带动卡盘16上被夹紧的笔件旋转，使笔盖拧紧，每个换向轨道21的下方的都设有延伸管27，该延伸管27在笔盖、笔头、笔壳传输时，通过移动单杆气缸28将其下移并且与承料治具7的上方对接，当工作转盘20通过分度盘旋转时，可避让笔头与笔盖，防止碰触，笔芯上料时，上料气缸的输出端带动扁平盒体32和竖板31同时向下运动，使扁平盒体32的底部敞开端与承料治具7的上方对接，笔芯横向依次摆放在移料轨道30内，当单个笔芯位于升降块33上时，升降块33上升带动单个笔芯向竖板31的顶部方向移动，当到达竖板31的顶部，单个笔芯自然滑落掉入扁平盒体32内，挡板34上升挡住移料轨道30上的笔芯，当笔芯掉入扁平盒体32内时为了使笔芯的前头朝上，笔芯在掉入扁平盒体32内时，竖杆39的顶部抵触笔芯前头的一端，使笔芯的后端朝下掉入扁平盒体32的下部，笔芯再滑入导向移料管38内，再由移料管将笔芯前头朝上的送入承料治具7上的笔壳内，定位组件11运行时，第一横移气缸42带动第二气动夹爪41向笔头方向移动，并且通过第一定位治具44将其夹紧，下压组件13运行时，第二横移气缸45带动第三气动夹爪46向承料治具7内的笔盖方向移动，随后第二定位治具50通过第三气动夹爪46将笔盖将端部夹紧，随后下压气缸47带动第二横移气缸45和被夹紧在第二定位治具50上的笔盖同时向下移动，并将笔盖在笔头上卡紧，当笔件加工完成，分度盘带动工作转台1旋转，并将承料治具7旋转到下料输送线14的一侧，这时，升降气缸51带动第三横移气缸52上升，第三横移气缸52带动第一气动夹爪15向承料治具7方向移动，第一气动夹爪15通过第三定位治具53将加工完成的笔件从承料治具7内取出，随后第三横移气缸52复位将夹紧的笔件带入上料输送线上进行下料。

[0025] 上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。