自动生产线的制作方法

本发明涉及一种硒鼓粉仓的自动生产线。

背景技术

硒鼓粉仓是一种激光打印耗材的组成部分，用于生产硒鼓。硒鼓粉仓内部储存有显影剂。通常在激光打印时，硒鼓粉仓内的显影剂通过搅拌架不断的进行搅拌。硒鼓粉仓主要包含硒鼓粉仓框架，以及其他安装在硒鼓粉仓框架上的其他零部件。硒鼓粉仓框架沿长度方向的两端设置有侧壁，通常在侧壁上设置有齿轮或齿轮组。密封塞孔通常也设置在侧壁上且设置在与齿轮或齿轮组不同侧的侧壁上。在硒鼓粉仓的生产过程中，通常是先将各个零部件安装好，最后再通过预留的显影剂灌装孔灌装显影剂。

目前的硒鼓粉仓装配段主要由工人进行生产，在这个生产过程中至少需要人工5人(齿轮打油1人，焊封膜1人，安装搅拌架齿轮1人，安装密封塞1人，超声波焊接1人)，人工成本高(人员需要培训)，占地面积广，物流与管理成本大，生产效率低下，能耗高，因此需要一种自动装配生产线来代替简陋的人工生产。

技术实现要素：

本发明揭示了一种自动生产线，用于生产硒鼓粉仓，所述自动生产线包含：搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置，所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置可以在粉仓框架上安装搅拌架齿轮并在粉仓框架上焊接裁剪为一定长度的密封拉条；穿密封拉条装置，所述穿密封拉条装置可以将密封拉条折叠并从所述粉仓框架上的密封塞孔中穿出；搅拌架齿轮驱动装置，所述搅拌架齿轮驱动装置可以通过与所述粉仓框架上的搅拌架齿轮啮合并使所述搅拌架齿轮旋转；密封塞安装装置，所述密封塞安装装置可以将一个密封塞安装在所述粉仓框架的密封塞孔中；后盖上料及焊接装置，所述后盖上料及焊接装置可以将后盖焊接在所述粉仓框架上。

优选地，所述自动生产线还包含齿轮出料和装密封圈打油装置，所述齿轮出料和装密封圈打油装置可以向齿轮上安装密封圈并涂密封油，所述齿轮出料和装密封圈打油装置每间隔一个设定时间可以向所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置送出一个安装有密封圈并涂有密封油的搅拌架齿轮。

优选地，所述自动生产线还包含控制箱和显示屏，所述控制箱和显示屏包含控制自动生产线工作或停止的按钮。

优选地，所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置的四个工装位中，第一位置用于放入所述粉仓框架，第二位置用于向所述粉仓框架安装所述搅拌架齿轮，第三位置用于向所述粉仓框架焊接所述密封拉条并裁剪所述密封拉条，第四位置用于移出所述粉仓框架。

优选地，所述密封塞安装装置还包含定位气缸，所述定位气缸可以与所述粉仓框架抵接；所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置包含四个工装位，从上而下看所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置带动四个工装位呈逆时针方向运动；所述穿密封拉条装置包含三个气缸，其中第一气缸和第二气缸可以沿平行于粉仓框架的长度方向运动，第一气缸、第二气缸和第三气缸可以垂直于水平面向粉仓框架运动；所述搅拌架齿轮驱动装置包含啮合部与所述搅拌架齿轮啮合，旋转马达驱动所述啮合部旋转，气缸推动所述旋转马达和所述啮合部向粉仓框架的方向运动；所述密封塞安装装置包含每间隔一个设定时间送出一个密封塞的密封塞振动盘，穿密封塞气缸可以将所述密封塞推动安装进所述密封塞孔中；所述后盖上料及焊接装置包含四个工装位，从上而下看所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置带动四个工装位呈顺时针方向运动。

优选地，所述后盖上料及焊接装置的四个工装位中，所述第一位置用于放入所述粉仓框架，所述第二位置用于向所述粉仓框架上防止所述后盖，所述第三位置用于将所述后盖焊接在所述粉仓框架上，所述第四位置用于移出所述粉仓框架。

优选地，所述搅拌架齿轮驱动装置旋转所述搅拌架齿轮和所述密封塞安装装置向所述密封塞孔中安装密封塞是同时在一个粉仓框架上进行的。

优选地，在所述自动生产线工作顺序中，所述密封塞安装装置的工作设置在所述穿密封拉条装置的工作之后。

优选地，在所述自动生产线工作顺序中，所述穿密封拉条装置的工作设置在所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置的工作之后。

优选地，在所述自动生产线工作顺序中，所述搅拌架齿轮驱动装置的工作设置在所述搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置的工作之后。

附图说明

图1和图2为自动生产线的结构视图。

图3为齿轮出料和装密封圈打油装置的结构视图。

图4为搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置的结构视图。

图5为搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置中第三位置附近向粉仓框架安装密封拉条及裁剪密封拉条的多个部件的结构视图。

图6和图7为穿密封拉条装置的结构视图。

图8和图9所示为搅拌架齿轮驱动装置的结构视图。

图10为安装在粉仓框架长度方向两端的侧壁一侧的搅拌架齿轮的结构视图。

图11为搅拌架齿轮和啮合部啮合的示意图。

图12为密封塞安装装置的结构视图。

图13为后盖上料及焊接装置的结构视图。

图14为后盖上料及焊接装置中第二位置附近向粉仓框架上安装后盖的多个部件的结构视图。

具体实施方式

实施例一

本实施例涉及一种自动生产线，用于生产打印耗材，尤其是硒鼓的粉仓。所述自动生产线可以自动组装硒鼓的粉仓部分，包括搅拌架、齿轮、密封圈等部分，并可以完成自动给粉仓安装密封拉条、自动安装密封塞、自动焊接等功能。优选地，所述自动生产线放置在水平面上。以下将详细描述所述自动生产线及其各个组分。

图1和图2为本实施例中自动生产线的结构视图。自动生产线包含齿轮出料和装密封圈打油装置1，用于自动的在齿轮指定位置涂抹密封油并安装密封圈；搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2，用于在粉仓框架上自动安装搅拌架齿轮，并在粉仓框架上安装密封拉条，同时将密封拉条裁剪为一定的长度；穿密封拉条装置4，用于将之前保留的一定长度的密封拉条折叠并穿入粉仓框架上预留的密封塞孔；搅拌架齿轮驱动装置5，可以与搅拌架啮合并旋转所述搅拌架，使密封油均匀的涂在搅拌架齿轮和粉仓框架结合的部分；密封塞安装装置6，可以自动的在所述粉仓框架的密封塞孔中装入密封塞；后盖上料及焊接装置7，用于在粉仓框架上安装后盖并焊接。本实施例中的自动生产线还包含控制箱8和显示屏3，控制箱8和显示屏3上的按钮可以对整个自动生产线执行开始、停止、紧急停止等功能。优选地，控制箱8和显示屏3还可以对出现问题的自动生产线部分进行报警。

图3为齿轮出料和装密封圈打油装置1的结构视图。齿轮出料箱101每间隔一个固定的时间段将搅拌架齿轮按照固定的排列从传送带103上传送到搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2，并在这个过程中，打油部件102将密封油涂抹在搅拌架齿轮上，同时在齿轮上安装密封圈。所述安装密封圈的过程通过密封圈出料箱以相同于齿轮出料箱101的固定间隔出料密封圈，并通过另一个传动带传输到传送带103上并完成装配。

图4为搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2的结构视图。搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2可以在粉仓框架上安装搅拌架齿轮并在粉仓框架上焊接裁剪为一定长度的密封拉条，搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2上包含四个位置，每个位置上设置有一个工装，分别为：用于工人放置粉仓框架的第一位置210、用于安装搅拌架齿轮的第二位置220、用于向粉仓框架焊接密封拉条的第三位置230和等待夹具250夹走粉仓框架的第四位置240。由上而下看，搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2可以沿逆时针旋转，带动每个位置上的工装移动到下一个位置，即从第一位置210移动到第二位置220，从第二位置220移动到第三位置230，从第三位置230移动到第四位置240，从第四位置240移动到第一位置210。优选地，当粉仓框架位于第二位置220时，一个气缸沿重力方向由上至下的固定粉仓框架，另一个气缸携带从齿轮出料和装密封圈打油装置1得到的搅拌架齿轮沿平行于水平面的方向向粉仓框架运动，从而将搅拌架齿轮安装在粉仓框架上，搅拌架齿轮和粉仓框架内的搅拌架过盈配合保证搅拌架齿轮不会脱出。当粉仓框架随工装移动到第四位置240时，夹具250会沿垂直于水平面的方向将粉仓框架从第四位置240的工装上夹出。

图5为第三位置230附近向粉仓框架安装密封拉条及裁剪密封拉条的多个部件的结构视图。密封拉条支撑架235上可以放置一盘圆盘状的密封拉条，往复振子233可以沿导轨234进行往复运动，焊接部件231包含气缸和焊接接触部，气缸可以带动焊接接触部沿垂直于水平面的方向向第三位置230运动，使焊接接触部与密封拉条和粉仓框架接触，并将密封拉条焊接在粉仓框架上。当搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2逆时针旋转90度带动第二位置220上的工装旋转到第三位置230的前，由于此时第三位置230上的粉仓框架上已经焊接了密封拉条，密封拉条的一端被固定，往复振子233沿导轨234先向远离第二位置220的方向运动再回到图中的位置会将密封拉条支撑架235上的密封拉条拖拽出一个固定的长度；当搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2逆时针旋转90度带动第二位置220上的工装旋转到第三位置230前，切割部件232向搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2旋转轴方向伸出，使第三位置230和第四位置240之间的密封拉条断开。优选地，使第三位置230和第四位置240之间的密封拉条断开的位置为第三位置230上的工装靠近切割部件232一侧的侧面。优选地，为实现使第三位置230和第四位置240之间的密封拉条断开的位置为第三位置230上的工装靠近切割部件232一侧的侧面，可在工装的右侧设置一个类似刀面的锋利的面。或者，优选地，可以将密封拉条每隔一段固定的距离(本实施例中设定的粉仓密封拉条所需的距离)设置一个易于拉断的部分。当搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2逆时针旋转90度带动第二位置220上的工装旋转到第三位置230时，焊接部件231的气缸可以带动焊接接触部沿垂直于水平面的方向向第三位置230运动，使焊接接触部与密封拉条和粉仓框架接触，并将密封拉条焊接在粉仓框架上，之后完成往复振子233拉出新的密封拉条和切割部件232切断密封拉条的步骤，使新的第二位置220上的工装及粉盒框架运动到第三位置230，从而循环进行。

之后粉仓框架随着夹具250移动到一条流水线上，所述流水线上设置有多组工装，使粉仓框架可以安放在所述工装上。在流水线的两侧还设置有穿密封拉条装置4、搅拌架齿轮驱动装置5和密封塞安装装置6。流水线每运行一段固定的距离都会暂时停止运行一段固定的时间以方便两侧设置的各部分工作。

如图6和图7所示为穿密封拉条装置4的结构视图。穿密封拉条装置4包含支撑架440、第一气缸410、第二气缸420以及第三气缸430。第三气缸430设置在穿密封拉条装置4工作时通过穿密封拉条装置4的粉仓框架靠近密封塞孔的一端，且第三气缸430在水平面上的投影至少有一部分与穿密封拉条装置4工作时通过穿密封拉条装置4的粉仓框架在水平面上的投影重合。支撑架440平行于粉仓的长度方向，支撑架440支撑第一气缸410和第二气缸420，第一气缸410和第二气缸420可以沿着支撑架440运动。当然，第一气缸410可在支撑架440上运动的位置受第二气缸420的位置的干涉从而约束。优选地，所述第一气缸410与所述第二气缸420在支撑架440上运动时不能分离，从而减少了部件，降低了部件的复杂性；同时，第一气缸410、第二气缸420和第三气缸430均可以沿垂直于水平面的方向向粉仓框架的方向(即流水线的方向，也就是图6和图7中的z方向)运动。第一气缸410靠近粉仓框架的一端还设置有一个抵接部411，当气缸向粉仓框架处运行到适当的位置时，抵接部411可以与粉仓框架上的密封拉条(图中未示出)抵接。优选地，抵接部411的自由末端为粗糙面，因而抵接部411与密封拉条之间的摩擦系数较大，从而使抵接部411带动密封拉条在密封拉条的另一部分上运动时不会滑脱。第二气缸420上靠近粉仓框架的一端还设置有一个夹子结构，包含第一夹柄421和第二夹柄422。第一夹柄421固定，第二夹柄422连接在转盘423上，转盘423可以由马达驱动旋转，使第二夹柄422沿转盘423的轴旋转，从而控制第一夹柄421与第二夹柄422的接触和分离。第三气缸430靠近粉仓框架的一端设置有约束部件，可以约束密封拉条使密封拉条只能沿粉仓长度方向运动。

穿密封拉条装置4的主要作用是将搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2中得到的粉仓框架和密封拉条进行进一步的加工，更具体的来讲，粉仓框架沿其长度方向的两端设置有两个侧壁，其中一个侧壁上设置有密封塞孔。在本实施例中，除焊接在粉仓框架上的密封拉条外，远离密封塞孔的一侧预留有一段密封拉条(即搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2中第三位置230和第四位置240之间的那一段密封拉条)。穿密封拉条装置4将这段预留的密封拉条折叠并穿过密封塞孔，使用户可以通过密封塞孔向外拉扯预留的密封拉条的自由端将整个密封拉条从粉仓框架上移除。

当工装携带粉仓框架从流水线上运行到穿密封拉条装置4并暂时停止在穿密封拉条装置4处时，此时粉仓框架上的密封塞孔位于靠近第三气缸430的一侧，第二气缸420带动第一夹柄421先沿垂直于水平面的方向下降到与预留的密封拉条同一水平面的高度，然后转盘423带动第二夹柄422旋转，从而约束预留的密封拉条。但是第一夹柄421与第二夹柄422之间存在缝隙，使整个夹子结构不会与密封拉条夹死而只是约束密封拉条。之后第二气缸420和第一气缸410沿支撑架440向第三气缸430的方向运动，此时预留的密封拉条自然的折叠并随着第二气缸420的运动而与之前焊接在粉仓框架上的密封拉条对齐。接下来第一气缸410带动抵接部411沿垂直于水平面的方向下降并与密封拉条(预留的部分)抵接，由于抵接部411与密封拉条之间存在较大的摩擦力，密封拉条的位置被抵接部411固定。在密封拉条的位置被抵接部411固定之后，第二气缸420沿垂直于水平面的方向向远离粉仓框架的方向运动并与预留的密封拉条脱离，由于抵接部411固定了预留的密封拉条的位置，预留的密封拉条基本上与之前焊接在粉仓框架上的密封拉条对齐。之后第三气缸430向粉仓框架的位置运动并约束预留的密封拉条的位置。与第二气缸420相同，第三气缸430上的部件对密封拉条的约束也不会像抵接部411那样卡死，而只是对其位置有约束。之后第一气缸410带动抵接部411和预留的密封拉条的一部分向远离密封塞孔位置的方向运动，然后再向密封塞孔位置的方向运动，由于第三气缸430上的部件的约束，即可将预留的密封拉条穿入密封塞孔中。优选地，在粉仓框架和密封拉条位于流水线上的工装中且未运动到穿密封拉条装置4的位置时，可以先设置一个鼓风机，鼓风机所产生的风的风向为沿着平行于粉仓框架的长度方向从设置有密封塞孔的一侧吹向远离密封塞孔的一侧(第三气缸430的一侧吹向第一气缸410的一侧)，从而使预留的密封拉条随风飘荡，避免夹具运输过程中使预留的密封拉条卡死在其他部件上，同时方便穿密封拉条装置4中的第二气缸420的自由端的夹子结构夹住预留的密封拉条。所述鼓风机设置在自动生产线运转方向上支撑架440之前。

优选地，穿密封拉条装置4在完成穿密封拉条的工作之后，可以设置一个检测装置，通过检测密封塞孔中是否有密封拉条穿出来判断是否合格。优选地，可以使用激光检测，当激光被从密封塞孔中穿出的密封拉条遮挡时即可判断为合格品。进一步优选地，当判断为不合格品时，可以设置一个夹具将不合格的粉仓框架夹出，或暂停整个生产线并对工作人员发出警报。所述检测装置设置在自动生产线运转方向(y方向)上支撑架440之后，所述夹具设置在自动生产线运转方向上所述检测装置之后。

在完成整个穿密封拉条装置4的工作之后，流水线带动工装携带粉仓框架到达搅拌架齿轮驱动装置5和密封塞安装装置6。优选地，由于密封塞孔和搅拌架齿轮设置在粉仓长度方向两侧的不同侧壁上，这两个部分可以相对设置在流水线上同一个位置的两侧，同时对一个待加工的粉仓框架进行加工。图8和图9所示为搅拌架齿轮驱动装置不同角度的结构视图，搅拌架齿轮驱动装置5包含气缸510、旋转马达520和啮合部530。当流水线带动工装和粉仓框架暂时停止靠近搅拌架齿轮驱动装置5的指定位置时，气缸510平行于水平面向粉仓框架方向伸出，并使啮合部530与粉仓框架一侧侧壁上的搅拌架齿轮刚好啮合，旋转马达520带动啮合部530旋转，从而使搅拌架齿轮相对于粉仓框架旋转。这样可以使搅拌架齿轮表面涂抹的密封油充分的和粉仓框架均匀接触，从而保证粉仓内储存的显影剂不会从搅拌架齿轮处漏出。优选地，啮合部530为“h”型凸起。

图10为安装在粉仓框架长度方向两端的侧壁一侧的搅拌架齿轮的结构视图，图11为搅拌架齿轮和啮合部啮合的示意图。搅拌架齿轮的内壁处设置有一个凸起010，凸起010指向搅拌架齿轮的旋转轴方向。优选地，由于搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2安装的每个搅拌架齿轮内部的凸起010都位于相同的位置。因此当旋转马达520控制啮合部530旋转180度的整数倍时，每次凸起010都可以正好和啮合部530“h”型的凹口部分啮合，如图11中所示的啮合部530与凸起010的啮合。

图12所示为密封塞安装装置6的结构视图，密封塞安装装置6包含密封塞振动盘610，密封塞传输道620，穿密封塞气缸650。密封塞振动盘610每隔一个固定的设定时间间隔将一个密封塞送出，并使所述密封塞通过密封塞传输道620传输到出口660的位置，出口660与粉仓框架上的密封塞孔相邻接，出口660用于从密封塞安装装置6输出密封塞，所述粉仓框架位于流水线上的工装中。穿密封塞气缸650可以向出口方向运动，推动密封塞从出口660输出，并推动密封塞进入粉仓框架上的密封塞孔中。优选地，所述穿密封气缸650与粉仓框架上的密封塞孔的连线与粉仓框架的长度方向平行。优选地，密封塞安装装置6还设置有定位气缸640，定位气缸可以向粉仓框架的方向运动，并与粉仓框架或流水线上的工装抵接，相对于密封塞安装装置6固定粉仓框架，防止安装过程中发生晃动造成安装失败。优选地，定位气缸640的运动方向与穿密封塞气缸650的运动方向平行。

优选地，密封塞安装装置6还设置有挡料气缸630，挡料气缸630可以打开或封闭出口660；在密封塞安装装置6的内部，密封塞传输道620与挡料气缸630之间的位置处还设置有光感应开关，用于检测密封塞是否传输到位；当密封塞通过密封塞传输道620触发光感应开关后，挡料气缸630离开出口660，之后密封塞可以通过被穿密封塞气缸650迫推从出口离开。这样的设置可以防止密封塞未从密封传输道中传输到位时穿密封塞气缸650就开始工作而造成不合格品的产生。在本实施例中，挡料气缸630向远离密封塞传输道620的方向运动离开出口660时可以使出口660打开。

优选地，在密封塞安装装置6向粉仓框架上的密封塞孔中穿入密封塞的同时，还可以设置一个滚轮与预留的密封拉条接触并推动预留的密封拉条向密封塞孔的方向运动，使预留的密封拉条表面尽可能的平展。滚轮与密封拉条之间的摩擦力应当处于能够导致焊接在粉仓框架上的密封条被拉开和导致滚轮与密封拉条打滑而无法使预留的密封拉条向密封塞孔的方向运动之间。滚轮可以由马达驱动旋转并由气缸控制位置，在垂直于水平面的方向上运动，在密封塞安装装置6工作前和工作时推动预留的密封拉条向密封塞孔的方向运动。这样不仅生产出的硒鼓粉仓更加美观，而且也防止密封塞安装进密封塞孔时预留的密封拉条不能从密封塞孔中伸出而形成不良品。

图13所示为后盖上料及焊接装置2的结构视图，与搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2类似，后盖上料及焊接装置7也设置有四个工装位，只不过从上向下看后盖上料及焊接装置7沿顺时针方向旋转。第一位置710处工装用于接收夹具750从流水线的工装中夹取的粉仓框架，第二位置720处工装旋转90度，使粉仓框架中设置有密封拉条的一面向外(即朝向后盖上料线721方向)，完成旋转后夹持部件722从后盖上料线721中夹取后盖放置在粉仓框架上。优选地，夹持部件722的结构如图14所示。第一夹持端7211从后盖上料线721夹取一块后盖，同时第二夹持端7212从中转平台7213夹取一块后盖。气缸7214控制夹持部件722先沿垂直于水平面的方向向上运动，再沿平行于水平面的方向向第二位置720处的工装移动，最后沿垂直于水平面的方向向下运动，使第二夹持端7212夹持的后盖正好放置在粉仓框架的指定位置上，此时第一夹持端7211夹持的后盖正好位于中转平台7213上第二夹持端7212夹持后盖的位置。此时第一夹持端7211和第二任夹持端7212松开夹持的后盖并恢复到之前的位置，即可不断的将后盖从后盖上料线721夹持到粉仓框架上。这样的设计可以节省行程并降低出错的几率。获得后盖的粉仓框架随着工装从第二位置720移动到第三位置730，焊接部件731在气缸的控制下沿垂直于水平面的方向向下运动，将后盖焊接在粉仓框架上。优选地，焊接方法是超声波焊接。之后整个生产线工作完成，获得的粉仓随工装从第三位置730运动到第四位置740，被工作人员收取或被自动夹具夹取。之后空的工装从第四位置740移动到第一位置710，继续接受来自夹具750的粉仓框架。

以上硒鼓粉仓的自动生产线的工作过程中各装置的顺序并不一定严格的像本实施了中揭示的顺序，但是至少应当满足密封塞安装装置6在穿密封拉条装置4之后，穿密封拉条装置4在搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2之后，搅拌架齿轮驱动装置5在搅拌架齿轮安装及密封拉条安装裁剪装置2之后。

以上通过具体实施方式对本发明进行了说明，但本发明不仅限于此，还涵盖根据本发明的思想在本发明的技术方案的范围内所做的各种变形。以上通过具体实施方式对本发明进行了说明，但本发明不仅限于此，还涵盖根据本发明的思想在本发明的技术方案的范围内所做的各种变形。