中性筆自動裝配機(jī)設(shè)計

中性筆自動裝配機(jī)設(shè)計分析：
中性筆是目前國際上流行的一種新穎書寫筆，是綜合應(yīng)用膠體、表面活性劑、高分子化學(xué)等學(xué)科原理的高科技產(chǎn)品。由于中性筆兼具自來水筆和圓珠筆的優(yōu)點，書寫手感舒適，因此頗受人們的喜愛，近年來發(fā)展迅速，大有取代圓珠筆之勢，人們對中性筆的需求也越來越多[1]。由于現(xiàn)在仍然有不少企業(yè)生產(chǎn)中性筆采用人工裝配，增加勞動力，效率低、成本高，本文設(shè)計了一款能自動組裝中性筆的機(jī)器，機(jī)器優(yōu)點：直線式設(shè)計，組成流水線方便美觀。采用強(qiáng)電磁左旋蓋扭力器，徹底解決了傳統(tǒng)機(jī)械摩擦片在旋蓋時緊時松的弊病。它可以把裝配好的中性筆通過傳送帶運輸，快速傳送到下一道工序。節(jié)省了工作時間和產(chǎn)品成本，大大提高了生產(chǎn)效率。
　　1.總體設(shè)計
　　本文的中性筆裝配機(jī)由傳送帶，夾緊機(jī)構(gòu)，裝筆芯裝置，上蓋裝置，底座箱，旋蓋機(jī)構(gòu)等組成，如圖1所示。傳送帶是靠三項異步電動機(jī)帶動一直勻速的前進(jìn)，夾緊機(jī)構(gòu)由三項異步電動機(jī)帶動箱體下面的軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時，軸帶動凸輪轉(zhuǎn)動，從而使凸輪上方的夾具向上運動，將筆桿頂起，與筆桿上方固定在箱體上的夾具加緊筆桿；裝筆芯裝置和筆頭裝置以及旋蓋機(jī)由三相異步電動機(jī)帶動圓柱凸輪機(jī)構(gòu)完成向前移動，接著，旋蓋機(jī)由無刷直流電機(jī)帶動將筆頭與筆桿旋緊，旋緊后由傳送帶傳出，從而完成整個裝配工作。這樣既能達(dá)到高效迅速旋蓋的目的。
　　2.各部件設(shè)計
　　2.1旋蓋頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　旋蓋頭是中性筆組裝過程中旋緊筆頭的專用設(shè)備，工作時必須保證適宜的旋緊力矩。力矩過小，筆頭旋不緊，力矩過大，易損壞筆口和筆頭[2]。總體的設(shè)計如圖2所示，工作時力矩由直流電動機(jī)輸出，通過皮帶傳動，傳給主動磁力旋盤，被動磁力旋盤6通過軸承與主動磁力旋盤3之間可相對轉(zhuǎn)動，二者間軸向隔距可調(diào)，在二者相對的端面上均勻地鑲嵌有16塊小永磁體。這些永磁體按極性相反相間分布。旋嘴與被動磁力旋盤6相聯(lián)結(jié)，用來卡緊筆頭。因此主動磁力旋盤3與被動磁力旋盤6構(gòu)成一磁力傳動器，在磁力作用下，被動磁力旋盤和旋嘴獲得力矩，將由旋嘴夾住的筆頭旋緊。
　　本旋蓋頭最顯著的特點是能調(diào)整旋緊力矩，即通過調(diào)整環(huán)和被動磁力旋盤6上的螺母，調(diào)整主動磁力旋盤3和被動磁力旋盤6之間的間隙，即調(diào)整了磁力傳動器間的氣隙長度，因而磁力傳動器所能傳遞的極限扭力矩得到了調(diào)整。當(dāng)筆頭已旋緊，而主動磁力旋盤仍在回轉(zhuǎn)，致使輸入扭力矩超過磁力傳動器所能傳遞的最大扭力矩時，主動磁力旋盤3與被動磁力旋盤6產(chǎn)生滑脫，前者可以繼續(xù)回轉(zhuǎn)，而后者則與筆頭一起靜止不轉(zhuǎn)，而旋蓋頭給筆頭施加的旋緊力矩即為磁力傳動器所能傳遞的極限力矩，并不會因傳動輸入軸4和主動磁力旋盤3的繼續(xù)回轉(zhuǎn)而增加旋緊力矩，不會因此而損壞筆口、筆頭和旋蓋頭。
　　1、調(diào)整環(huán)；2、護(hù)罩；3、主動磁力旋盤；4、扭力傳動軸；5、永磁體；6、被動磁力旋盤
　　2.2圓柱凸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　該機(jī)構(gòu)由電機(jī)帶動圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，圓柱凸輪帶動裝筆芯裝置、裝筆頭裝置以及旋蓋頭裝置向前運動，同時完成裝筆芯、筆頭以及旋緊筆頭三道工序。該裝置簡單，降低成本，提高生產(chǎn)效率。
　　2.3夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單，該機(jī)構(gòu)由夾具，凸輪機(jī)構(gòu)和電動機(jī)組成。電動機(jī)帶動凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，凸輪將夾具頂起向上運動，夾具將鏈條上的筆桿頂起與筆桿上方固定在箱體上的夾具加緊，從而完成筆桿的加緊，該裝置簡單，提高生產(chǎn)速度。
　　2.4裝筆芯裝置的設(shè)計
　　裝筆芯裝置是由料斗、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和電動機(jī)組成的。將方向一致的筆芯放置在三角形的料斗中，料斗中呈成筆芯形狀，下方呈矩形固定在箱體上，筆芯由于受重力將料斗下方填滿，當(dāng)與工作臺接觸的筆芯裝入筆桿后，上方的筆芯由于受重力下降到工作臺上，從而完成裝筆芯及上筆芯循環(huán)過程。 生產(chǎn)時不會造成筆桿內(nèi)沒有筆芯的現(xiàn)象，便于上料，提高了生產(chǎn)線的速度，簡化了裝筆芯裝置，降低成本。
　　2.5上筆頭裝置的設(shè)計
　　上筆頭裝置是由理蓋裝置、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和電動機(jī)組成的。雜亂的瓶蓋放置在圓柱形的電磁振動式自動料斗中，料斗的內(nèi)壁上有螺旋形的瓶蓋跑道，料斗在電磁力作用下產(chǎn)生振動，使筆頭也不斷向前跳動，螺旋形跑道上設(shè)有筆頭形狀的孔眼，可以使反向的筆頭落回儲蓋料斗內(nèi)。 生產(chǎn)時不會造成筆桿筆口位置沒有筆頭的現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)線的速度。