CN100528603C - 一种中性笔芯密封帽装帽机和脱帽机 - Google Patents

Abstract

一种中性笔芯密封帽自动装帽机和自动脱帽机，均含有料箱和位于料箱下的滚筒，前者另含有自动送料装置、自动顶帽装置、位于滚筒傍的自动装帽装置，后者另含位于所述滚筒傍的自动脱帽装置。其特征在于，所述的滚筒沿其圆柱表面均匀地开有多条适合笔芯搁置的横槽。所述的自动装帽装置是通过自动地控制一只机械手来完成装帽动作的；所述的自动脱帽装置是通过自动地控制一只叉杆式机械手来完成脱帽动作的。与现有技术相比，本发明用机器代替了人的手工劳动，大大提高了生产效率，有效的降低了生产成本，本发明结构紧凑，操作使用方便，可将两套上述装置呈对称组装成一台机器，或将多套上述装置依次排列组装成机组。

Description

一种中性笔芯密封帽装帽机和脱帽机

技术领域

本发明涉及一种制笔装卸机器，更具体地说，是一种中性笔芯密封帽装帽机和中性笔芯密封帽脱帽机。

背景技术

中性笔因其书写材料，即其墨水的粘度介于圆珠笔的油墨与水性笔的墨水之间而得名，兼有圆珠笔与水性笔的优点。与圆珠笔一样，将墨水注入笔芯，使用时可方便地更换笔芯继续使用。采用与圆珠笔类似的简单工艺制作，成本较低。又具有水性笔那样的书写流畅的优点，且没有水笔那种在软质纸上书写时容易渗水的缺陷。因而倍受人们喜爱。

但是，装在中性笔芯中的中性墨水，较易从笔头圆珠与侧壁间的间隙中挥发，从而造成笔芯少墨、书写断线等缺点。中国专利ZL002160242公开了一种笔头，用弹簧顶针顶住滚珠的结构，使滚珠始终抵住侧壁，可有效地解决上述问题。但这样的顶针弹簧式笔头，因制造要求较高，致使成本较高，不适合推广应用。故通常的中性笔还是采用成本低廉的普通笔头。成笔采用在笔套内塞入密封球，使笔头入套后陷入密封球内而密封。对直接销售的或暂时不装配的笔芯，一般采用将中性笔芯装上密封帽的办法，如图1～3所示。使用时或需重新装配时再脱下密封帽。这样，中性笔生产厂家都需要成批的工人从事将大量的中性笔芯装上或脱下密封帽的简单手工劳动，可以推断，用手工进行这种作业效率低下，成本较高，而且这种工作是极其令人感到枯燥乏味的。至今未见有关于中性笔芯密封帽装帽、脱帽的专用设备或装置的技术公开或报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种中性笔芯密封帽自动装帽机和自动脱帽机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种中性笔芯密封帽自动装帽机，含有：

一料箱，用来存放待装帽的中性笔芯；

一横向放置的滚筒，位于所述料箱下，用来输送从所述料箱落下的笔芯；

一自动送料装置用来存放且自动连续选送密封帽；

一自动顶帽装置，用来将从自动送料装置中输送过来的密封帽间歇地顶入特定的位置；

一自动装帽装置，位于所述滚筒旁，用来自动地将从顶帽装置落下的密封帽，间歇地装到位于所述滚筒合适位置的笔芯上的笔头上；

一动力源及传动装置，包括一装有多个凸轮的主轴；用于驱动上述各装置动作；

其特征在于，所述的滚筒沿其圆柱表面均匀地开有多条适合笔芯搁置的横槽；所述的自动装帽装置是通过自动地控制一只机械手来完成上述装帽动作的。

一种中性笔芯密封帽自动脱帽机，含有：

一料箱，用来存放待脱帽的中性笔芯；

一横向放置的滚筒，位于所述料箱下，用来输送从所述料箱落下的戴帽笔芯；

一自动脱帽装置，位于所述滚筒旁，用来自动地将位于所述滚筒槽中的戴帽笔芯脱去密封帽；

其特征在于，所述的滚筒沿其圆柱表面均匀地开有多条适合笔芯搁置的横槽；所述的自动脱帽装置是通过自动地控制一只机械手来完成上述脱帽动作的。

所述的中性笔芯密封帽自动装帽机或脱帽机，可将两套所述各装置呈大体对称分布组成一台机器。也可将两套以上所述各装置连续排列组成机组。

所述的料箱可设置一个笔芯抖动装置，以利笔芯顺利落下。

所述的滚筒表面沿圆周表面可开有至少一条槽，在槽中合适的位置装有固定拨叉。

所述的自动送料装置含有圆形料盘、控制振动变压器、若干条斜向筋条。所述控制振动变压器位于所述料盘下方，居中位置，所述若干条斜向筋条位于所述料盘下方周边位置沿圆周均布，倾斜地将所述料盘支撑在底盘或支架上，所述的料盘沿其内侧设有一螺旋斜坡，自盘底起始，其终点位置的侧壁上开有一送料口，一送料桥穿过所述送料口桥架于所述螺旋斜坡的终点下方与所述顶帽装置之间。

所述的送料桥为一槽条，其表面开有一条长槽，槽的宽度和深度适合所述密封帽的帽身陷入槽内，而帽头搁在槽外地吊挂在槽上，其料盘侧近送料口的适当位置上设有一固定尖块，用于挡落槽条上帽身末陷入槽中的密封帽。

所述的顶帽装置含有一动杆，固定在动杆上的一动块，固定在动块下方，针尖对准所述槽条长槽终端通孔的顶针，一回复弹簧套在所述动杆上且两端分别与动块及机架相抵。

所述的装帽装置含有一若干侧面开口，内有空腔的腔块，一滑块装于所述腔块的空腔内，且可横向滑动；一驱动杆间歇地推动所述滑块向所述滚筒侧移动，一拉簧将所述滑块与机架相联，用于当驱动杆回复时，拉动滑块回复；一机械手位于所述滑块靠近所述滚筒的一端，与所述滑块铰链连接，其顶端有一个适合容纳密封帽的盲孔，其下端呈圆弧形，始终与一固定在机架上的导滑块的导滑面相抵。

所述的装帽装置设有一顶紧装置，由所述滑块驱动，含有横向放置并可横向移动的顶杆，用来支撑所述顶杆的固定块，套装在所述顶杆外的回复弹簧；用来顶紧位于所述滚筒槽中的笔芯的笔头上的密封帽。

所述的导滑块的导滑面由水平面、圆弧过渡面、侧面组成，三者光滑连接。

所述的自动脱帽装置含有：一若干侧面开口，内有空腔的腔块，一滑块装于所述腔块的空腔内，且可横向滑动；一驱动杆间歇地推动所述滑块向所述滚筒侧的反方向移动，一拉簧将所述滑块与机架相联，用于当驱动杆回复时，拉动滑块回复；一叉杆式机械手位于所述滑块靠近所述滚筒的一端，其终端中间位置开有一横槽嘴，且在其最终端留有一对对称的凸起齿。

与现有技术相比，本发明机器代替了人的手工劳动，大大提高了生产效率，有效的降低了生产成本，将人们从枯燥乏味的简单手工劳动中解放出来；本发明结构紧凑，占地小，操作使用方便，造价较低；可将上述两套装置呈对称组装成台机器，或将多套上述装置依次排列组装成机组。

附图说明

图1为中性笔芯立体示意图。

图2为密封帽立体示意图。

图3为装上密封帽的笔芯立体示意图。

图4为本发明实施例的装帽机结构原理示意图。

图5为本发明实施例的装帽机结构主视示意图。

图6为单只滚筒立体示意图。

图7为单只滚筒与棘轮及固定拨叉组装在一起的立体示意图。

图8为双联滚筒与棘轮及固定拨叉组装在一起的立体示意图。

图9为本发明实施例反映带动滚筒的棘轮传动机构局部后侧立体结构示意图。

图10为自动装帽装置、自动顶帽装置与自动送料装置及滚筒在一起的立体结构示意图。

图11、12为自动装帽装置中的机械手的动作件结构示意图。

其中图11为机械手竖立接受密封帽状态，图12为机械手水平快速移动送密封帽状态。

图13为自动送料装置的料盘与送料槽条在一起的立体示意图。

图14为自动送料装置立体结构示意图。

图15为送料槽条在输送密封帽时的立体示意图。

图16为本发明实施例的脱帽机的立体结构示意图。

图17为脱帽机脱帽装置的充当机械手的叉杆立体结构示意图。

图18为本发明实施例的脱帽机结构原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作过一步详细描述。

如图4～图15所示是本发明装帽机的一具体实施例，是将上述两套装置呈对称组装成的一台机器。电机经变速器，皮带传动装置带动主轴转动，主轴由轴承固定在机箱内，主轴上装有5个凸轮。5个凸轮均经凸轮连杆机构带动所要带动的机构单向移动。凸轮T1带动棘轮传动机构J的滑杆J1向上滑动，如图9所示，因拉簧J3的作用而回复，经顶杆J2顶动棘轮J4转动，从而带动双联滚筒1转动。凸轮T2经凸轮连杆机构及钢索带动顶帽装置2中的滑杆2A，压板2B、顶针2C向下移动，如图10所示，因拉簧2D的作用而回复。从而按一定周期将输送到顶针下的密封帽压入自动装帽装置3的机械手3C的掌心3C1中。凸轮T3也同样。凸轮T4经连杆T4A带动撞头T4B按一定周期撞击并推动自动装帽装置3的滑块3B向双联滚筒1所在的右侧滑动。又因拉簧3D的作用而回复。机械手3C经转轴3C2与滑块3B相联，并可绕转轴3C2自由转动，其下端呈圆弧形，表面光滑，与固定导滑块3E相抵。导滑块上有一光滑的导滑面，由相切连接的圆弧形导滑面3E1、水平导滑面3E2及侧导滑面3E3组成，如图10、图11、图12所示。图11所示为机械手垂直竖立接手顶针2C顶下来的密封帽状态。当滑块3B向右移动时，由于固定导滑块3E上圆弧形导滑面3E1的作用，机械手3C绕其转轴3C2顺时针向转动90°角至与水平导滑面相贴且继续向右移动，将手中的密封帽戴到横放在滚筒槽上的笔芯的头上。当滑块3B在凸轮作用下的向右动程结束后在回复拉簧3D的作用下向左移动时，由于回复拉簧3F的作用，机械手3C又回到图11所示起始位置再次接受顶针2C顶下来的密封帽。

滑块3B同时推动顶杆机构3G的顶杆3G1向右移动，将滚筒槽中笔芯已戴上但不够紧密的密封帽顶紧，达到密封的目的。又因弹簧3G3及固定块3G2的作用而回复。

这样，主轴每转一周，滚筒转过一个笔芯槽位置，顶针动作一次，顶下来一个密封帽，滑块3B向右移动一次，机械手3C送戴帽一次，顶杆3G顶帽一次。如主轴第N周时，顶针将第N只密封帽快速顶入机械手3C的掌3C1中，机械手随后完成送戴帽动作；在N+1次周时，顶杆完成顶紧动作。或者说，主轴第N周时，顶针将第N只密封帽顶入机械手3C中的掌心3C1中，机械手随后完成送戴帽动作，顶杆完成第N-1只密封帽的顶紧动作。

双联料箱4的每只料箱的宽度与笔芯长度相适，侧面呈三角形，下面有一长方形出口，适宜笔芯逐根快速落下至滚筒且嵌在滚筒槽中，为了更好地达到上述目的，每只料箱中设有一笔芯抖动机构，即一可自由转动的横截面成三角形的抖动器4A，由独立的小电机4B经皮带带动，将笔芯按笔头分别朝两侧方向，放入双联料箱中。

装上密封帽的笔芯随滚筒滚动而落入成品箱5中，为了保证笔芯可靠地落入成品箱，在每只滚筒两侧圆周槽中设有助落器1A，如图7～图8所示。

自动送料装置6由料盘6A、控制震动变压器6B、斜向振动筋条6C、底盘6D及支架6E等组成，如图14所示。料盘6A沿内侧设有一螺旋斜坡6A1，自盘底起始，至送料口6A2终止，约绕圆周一周。

送料口沿料盘内壁圆周切线方向设有一送料槽条6F，通向顶帽装置。其上表面往下沿整个槽条开有一条长槽，长槽宽度小于密封帽帽头直径a，大于帽身直径b，槽深度因大于帽身长度c，约等于全帽长度d。槽条6F靠料盘壁上还有一个尖块6F2。槽条6F水平放置，位于低于螺旋斜坡6A1的终点下方，适当高的位置。

底盘6D固定于支架6E上，三条斜向振动筋条6C沿圆周均布，将料盘6A固定在底盘6D上方。控制振动变压器6B固定在底盘居中位置，与位于其上方的料盘留有一微小的间歇。通电后发生高频振动，料盘6A因沿圆周均布的斜向振动筋条6C的作用，产生沿料盘圆周方向的振动力f，迫使料盘中的密封帽沿螺旋斜坡源源不断地振动上移运载送料口6A2，在螺旋斜坡的终点落下，坠入送料槽条6F的长槽6F1中或料盘6A内，落入长槽6F1中帽头朝上，帽身陷入长槽中的密封帽，将依次源源不断地在振动力f的作用下，移向顶帽装置，其他搁在槽条6F上的密封帽，在振动力f的作用下移向尖块6F2处时，被挡住而自动落入料盘重新待选。

如图16～18所示为本发明中性笔芯密封帽脱帽机的一个具体实施例。结构原理均与上述中性笔芯密封帽装帽机类同，如图18所示。整台机器采用对称双联式，具有完全相同的双联式滚筒，所不同的是：没有自动送料装置，最根本的区别是用自动脱帽装置T14替代了装帽装置。装有密封帽的笔芯自料箱T13依次落入双联滚筒T12，且嵌在其横槽中，如图16所示的脱帽装置，滑块T14A在凸轮T10的作用下，向左移动，装在其右端的叉杆T14C随之向左移动，当凸轮转过顶峰，凸轮失去作用，叉杆T14C又随滑块T14A在拉簧T14E的作用下回复，叉杆右端中间位置开有一横槽嘴T14C1，且在其最右端留有一对对称的凸起齿T14C2，如图17所示，为了实行正确的脱帽动作，尺寸x大于密封帽的尺寸a，尺寸y大于密封帽的尺寸b而小于尺寸a。即x＞a，b＜y＜a。当叉杆T14C在回复拉簧作用下移至最右端后，滚筒T12正好将戴帽笔芯送入叉杆14C的槽嘴T14C1中，当笔叉杆在凸轮驱动下向左移动时，凸起齿T14C2即将密封帽脱下，从滑料槽T16处滚下，脱帽后的笔芯落入成品箱T11中，完成一次脱帽动作。这样主轴T15每转动一周双联滚筒T12随之转动一个槽格，叉杆T14C完成一次伸缩动作，脱帽装置即完成一次脱帽动作，同时，脱帽后的笔芯从滚筒落入双联成品箱，脱下的密封帽从滑道T16滚下。

Claims (10)

1、一种中性笔芯密封帽自动装帽机，其含有的各部分包括：

料箱，用来存放和落下待装帽的中性笔芯；

横向放置的滚筒，位于所述料箱下，用来输送从所述料箱落下的笔芯；

自动送料装置，位于所棕滚筒的一侧，用来存放且自动连续选送密封帽；

自动顶帽装置，位于所述自动送料装置的送料终端位置，用来将从自动送料装置中输送过来的密封帽间歇地顶入特定的位置；

自动装帽装置，位于所述滚筒旁、所述自动顶帽装置下的合适位置，用来自动地将所述密封帽，间歇地装到位于所述滚筒合适位置的笔芯的笔头上；

其特征在于：

所述的滚筒沿其圆柱表面均匀地开有多条适合笔芯搁置的横槽；

所述的自动送料装置含有圆形料盘、控制振动变压器、若干条斜向筋条，所述控制振动变压器位于所述料盘下方，居中位置，所述若干条斜向筋条位于所述料盘下方周边位置沿圆周均布，倾斜地将所述料盘支撑在底盘或支架上，所述的料盘沿其内侧设有一螺旋斜坡，自盘底起始，其终点位置的侧壁上开有一送料口，一送料桥穿过所述送料口桥架于所述螺旋斜坡的终点下方与所述顶帽装置之间；所述的送料桥为一槽条，其表面开有一条长槽，槽的宽度和深度适合所述密封帽的帽身陷入槽内，而帽头搁在槽外地吊挂在槽上，其料盘侧近送料口的适当位置上设有一固定尖块，用于挡落槽条上帽身未陷入槽中的密封帽。

所述的自动顶帽装置含有一动杆，固定在动杆上的一动块，固定在动块下方，针尖对准所述槽条长槽终端通孔的顶针，一回复弹簧套在所述动杆上且两端分别与动块及机架相抵。

所述的自动装帽装置含有一若干侧面开口，内有空腔的腔块，一滑块装于所述腔块的空腔内，且可横向滑动；一驱动杆间歇地推动所述滑块向所述滚筒侧移动，一拉簧将所述滑块与机架相联，用于当驱动杆回复时，拉动滑块回复；一机械手位于所述滑块靠近所述滚筒的一端，与所述滑块铰链连接，其顶端有一个适合容纳密封帽的盲孔，其下端呈圆弧形，始终与一固定在机架上的导滑块的导滑面相抵。

2、如权利要求1所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，将两套所述料箱、滚筒、自动送料装置、自动顶帽装置，自动装帽装置，呈对称分布组成一台机器。

3、如权利要求1所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，将至少两套所述料箱、滚筒、自动送料装置、自动顶帽装置、自动装帽装置连续排列组成机组。

4、如权利要求1所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，所述的料箱设有一个笔芯抖动装置。

5、如权利要求1所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，所述的滚筒表面沿圆周表面开有至少一条槽，在槽中合适的位置装有固定拨叉。

6、如权利要求1～5中任一项所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，所述的自动装帽装置设有一顶紧装置，由所述滑块驱动，含有横向放置并可横向移动的顶杆，用来支撑所述顶杆的固定块，套装在所述顶杆外的回复弹簧；用来顶紧位于所述滚筒槽中的笔芯的笔头上的密封帽。

7、如权利要求6所述的中性笔芯密封帽自动装帽机，其特征在于，所述的导滑块的导滑面由水平面、圆弧过渡面、侧面组成，三者光滑连接。

8、一种中性笔芯密封帽自动脱帽机，其含有的各部分包括：

料箱，用来存放和落下待脱帽的中性笔芯；

横向放置的滚筒，位于所述料箱下，用来输送从所述料箱落下的戴帽笔芯；

自动脱帽装置，位于所述滚筒旁，用来自动地将位于所述滚筒槽中的戴帽笔芯脱去密封帽；

其特征在于，所述的滚筒沿其圆柱表面均匀地开有多条适合笔芯搁置的横槽；

所述的自动脱帽装置含有：一若干侧面开口，内有空腔的腔块，一滑块装于所述腔块的空腔内，且可横向滑动；一驱动杆间歇地推动所述滑块向所述滚筒侧的反方向移动，一拉簧将所述滑块与机架相联，用于当驱动杆回复时，拉动滑块回复；一叉杆式机械手位于所述滑块靠近所述滚筒的一端，其终端中间位置开有一横槽嘴，且在其最终端留有一对对称的凸起齿。

9、如权利要求8所述的中性笔芯密封帽自动脱帽机，其特征在于，将两套所述料箱、滚筒、自动脱帽装置呈对称分布组成一台机器。

10、如权利要求8所述的中性笔芯密封帽自动脱帽机，其特征在于，将至少两套料箱、滚筒、自动脱帽装置连续排列组成机组。

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