一种笔帽组装机的制作方法

本技术涉及自动化设备，具体地，涉及一种笔帽组装机。

背景技术：

1、笔，作为一种重要的书写工具，其构成不仅包括笔芯和笔杆，笔帽也扮演着关键角色，用于保护笔头、防止墨水干涸，并通过笔夹提供便携固定的功能。一种常见的笔帽结构包括笔盖、用于固定的笔夹以及置于笔盖空腔内部起密封或缓冲作用的内衬。

2、传统的笔帽组装多依赖于人工或半自动设备完成。通常的工艺流程是：先将笔夹通过压装或铆接的方式固定在笔盖外侧，然后再将内衬塞入笔盖空腔内。然而，这种传统的组装方式存在诸多弊端。首先，若先完成笔夹的铆接，其插入端会在笔盖内腔中产生凸起或变形，这会严重阻碍后续内衬的顺利插入，导致内衬装配不到位、产生皱褶甚至损坏，良品率较低。其次，整个组装过程工序分散，需要多个工位或操作人员参与，自动化程度低，导致生产效率低下，人力成本高，且难以保证产品质量的一致性。

3、因此，本领域迫切需要一种设计合理、自动化程度高且能有效解决上述工艺冲突的笔帽组装机，以实现笔帽组件高效、高良品率的全自动组装。

技术实现思路

1、针对现有笔帽组装技术存在的效率低下等问题，本实用新型提供了一种笔帽组装机，可以大幅提升生产效率和产品良品率。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种笔帽组装机，笔帽包括笔盖、笔夹和内衬，笔夹具有插入端，所述笔帽组装机用于将笔夹与笔帽铆接为一体，并将内衬插入笔盖空腔内，所述组装机包括：

3、笔盖放置单元，用于将笔盖以预定方向放置于夹具上；

4、笔夹放置单元，设置于所述笔盖放置单元下游，用于将笔夹放置于笔盖上，笔夹的插入端朝向笔盖中心方向；

5、铆合单元，设置于所述笔夹放置单元下游，用于施压笔夹使笔夹的所述插入端穿过笔盖并进入笔盖的空腔内，通过在笔盖内外对笔夹施加压力，使笔夹被压装至与笔盖的最终配合位置并铆接固定；以及

6、内衬放置单元，用于将内衬插入笔盖空腔内。

7、通过采用上述技术方案，将笔盖放置、内衬放置、笔夹放置与铆合等多个工序集成于一台设备并自动化连续完成，极大地提升了组装效率；同时，通过合理的工序编排与精准的定位，有效避免了各部件在组装过程中的相互干涉，保证了产品的一致性与良品率。

8、进一步地，所述笔盖放置单元包括：

9、笔盖输送轨道，用于传送笔盖；

10、装配轨道，用于接收并定位待放入夹具内的笔盖；以及

11、夹爪，用于将输送轨道内的笔盖逐一转移至装配轨道；

12、其中，所述输送轨道和所述装配轨道交错设置。

13、通过采用上述技术方案，通过交错设置的轨道与夹爪的配合，空间设置更合理，为后续将装配轨道内笔盖推入夹具的笔盖驱动件布置提供了空间，实现了笔盖从批量输送向精确定位装配的平稳过渡与转向，为后续工序提供了准确的基准位置。

14、进一步地，所述笔盖输送轨道和所述装配轨道平行设置，笔盖放置单元还包括用于将位于装配轨道上的笔盖推入夹具内的笔盖驱动件。

15、通过采用上述技术方案，平行轨道的布局节约了设备横向空间，便于笔盖在两者之间的转移，而专用的笔盖驱动件实现了笔盖从装配轨道至夹具的直线推进，动作精准可靠，结构紧凑。

16、进一步地，所述装配轨道设置有用于避让所述夹爪的凹槽，以使所述夹爪夹取笔盖后能放置于所述装配轨道的底面。

17、通过采用上述技术方案，凹槽的设计确保了夹爪能够将笔盖平稳地放置于装配轨道的底面，避免了笔盖在转移放置过程中跌落碰撞或发生倾倒、位置偏移，保证了定位精度。

18、进一步地，所述铆合单元包括内铆接头和外铆接头，所述内铆接头被配置为可伸入笔盖的空腔内并从内侧对笔夹的插入端施压，所述外铆接头被配置为从笔盖外部对笔夹的主体部分施压。

19、通过采用上述技术方案，通过内、外铆接头的协同作用，从笔盖内外两侧同时对笔夹施压，确保了铆接过程的受力平衡，使笔夹的插入端能够顺畅地穿过笔盖并发生塑性变形，从而实现牢固的铆接固定，避免了单侧受力可能导致的笔盖开裂或笔夹歪斜。

20、进一步地，所述内铆接头具有一铆接平面，用于在铆接过程中笔夹的插入端抵接变形。

21、通过采用上述技术方案，平坦的铆接平面为笔夹插入端的变形提供了均匀的支撑，使其能够被稳定地墩粗或压扁，形成可靠的机械卡扣，增强了铆接的强度和稳定性。

22、进一步地，所述外铆接头具有与所述笔夹外形相适应的曲面，以便在铆接过程中笔夹均匀受力。

23、通过采用上述技术方案，与笔夹外形贴合的曲面设计，使得压力能够均匀地传递到笔夹的整个接触面，有效防止了因应力集中而导致的笔夹表面压伤或变形，保证了产品的外观质量。

24、进一步地，所述内衬放置单元包括：

25、内衬输送轨道，用于传送内衬；

26、转接盘，设于所述内衬输送轨道的末端，所述转接盘上设有转接孔，所述转接盘可转动以使所述转接孔在接收工位与压入工位之间切换；当处于接收工位时，所述转接孔与所述内衬输送轨道对接以接收内衬；以及

27、推杆，对应于所述压入工位，用于将位于所述转接孔内的内衬推出并压入笔盖的空腔内，所述推杆的长度方向与所述内衬输送轨道的长度方向夹角不为零。

28、通过采用上述技术方案，转接盘作为一个中转机构，巧妙地改变了内衬的输送方向，使得内衬可以从一个方向接收，并从另一个方向被压入笔盖，解决了直线输送与装配方向不一致的空间布局难题，使设备整体布局更为灵活、紧凑。

29、进一步地，所述推杆截面尺寸小于所述转接孔的尺寸，推杆穿过转接孔将转接孔内的内衬推出并压入笔盖的空腔内。

30、通过采用上述技术方案，推杆穿过转接孔的设计，实现了内衬的无干预顶出，推送路径直接、顺畅，避免了对转接盘或内衬造成不必要的摩擦或碰撞，确保了内衬能够笔直地嵌入笔盖空腔底部。

31、进一步地，所述推杆的长度方向与所述内衬输送轨道的长度方向垂直。

32、通过采用上述技术方案，垂直布局是空间利用最优化的实施例之一，它最大限度地减少了该单元在输送方向上的空间占用，使得设备布局更加合理，生产线长度得以缩短。

33、综上所述，本申请具有以下至少一种有益技术效果：

34、1、通过优化组装工序流程与空间布局，实现了笔帽组件的高效、全自动连续组装，显著提升了生产效率，并避免了部件间的装配干涉，保证了高良品率。

35、2、采用内外协同的铆合单元设计，通过具有特定形状的内外铆接头配合，使笔夹铆接过程受力均匀、稳定，铆接点牢固可靠，且不损伤笔盖与笔夹的外观。

36、3、利用转接盘等巧妙的机构设计，有效解决了内衬等小部件在输送与压入方向上的转换问题，使设备整体结构更为紧凑，降低了设备复杂度与制造成本。

1.一种笔帽组装机，笔帽包括笔盖、笔夹和内衬，笔夹具有插入端，所述笔帽组装机用于将笔夹与笔帽铆接为一体，并将内衬插入笔盖空腔内，其特征在于，所述组装机包括：

2.根据权利要求1所述的笔帽组装机，其特征在于，所述笔盖放置单元包括：

3.根据权利要求2所述的笔帽组装机，其特征在于，所述笔盖输送轨道和所述装配轨道平行设置，笔盖放置单元还包括用于将位于装配轨道上的笔盖推入夹具内的笔盖驱动件。

4.根据权利要求2所述的笔帽组装机，其特征在于，所述装配轨道设置有用于避让所述夹爪的凹槽，以使所述夹爪夹取笔盖后能放置于所述装配轨道的底面。

5.根据权利要求1所述的笔帽组装机，其特征在于，所述铆合单元包括内铆接头和外铆接头，所述内铆接头被配置为可伸入笔盖的空腔内并从内侧对笔夹的插入端施压，所述外铆接头被配置为从笔盖外部对笔夹的主体部分施压。

6.根据权利要求5所述的笔帽组装机，其特征在于，所述内铆接头具有一铆接平面，用于在铆接过程中笔夹的插入端抵接变形。

7.根据权利要求5所述的笔帽组装机，其特征在于，所述外铆接头具有与所述笔夹外形相适应的曲面，以便在铆接过程中笔夹均匀受力。

8.根据权利要求1所述的笔帽组装机，其特征在于，所述内衬放置单元包括：

9.根据权利要求8所述的笔帽组装机，其特征在于，所述推杆截面尺寸小于所述转接孔的尺寸，推杆穿过转接孔将转接孔内的内衬推出并压入笔盖的空腔内。

10.根据权利要求8所述的笔帽组装机，其特征在于，所述推杆的长度方向与所述内衬输送轨道的长度方向垂直。