螺杆式皮头机及其工作方法与流程

本发明涉及机械领域，是一种螺杆式皮头机及其工作方法。

背景技术：

在铅笔加工并安装皮头的过程中，需要对铅笔进行一系列加工，每个加工工位需要使铅笔停止在该工位上一段时间进行加工，加工后继续输送，故需要对需要加工铅笔的输送装置进行特殊设计，现有大部分输送机构无法很好地满足这种需求，还有部分输送机构结构复杂，使用不便，无法进行高效输送，同时也无法较准确的完成对皮头的安装。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供螺杆式皮头机及其工作方法，不仅结构合理，而且使用安全高效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种螺杆式皮头机，包括有一机架，该机架上方设有一落笔机构，铅笔经落笔机构竖直落至螺旋送笔机构上并由螺旋送笔机构水平朝前输送，沿螺旋送笔机构输送方向依次设置有铅笔挤尖机构、铅笔铝套安装机构、铝套修正机构、橡皮安装机构，且该铅笔挤尖机构、铅笔铝套安装机构、铝套修正机构与橡皮安装机构均正对铅笔头部端面，所述螺旋送笔机构前端部设置有一集料斗。

进一步的，所述落笔机构包括有一进料架，所述进料架包括一对由进料架进料口斜向朝螺旋送笔机构延伸的导轨，每个导轨外侧部固定连接有挡板，所述挡板前方固定连接有竖板，导轨出料口与竖板之间具有用于铅笔竖直下落至螺杆上的竖直滑槽。

进一步的，所述螺旋送笔机构包括有一对用于传送铅笔且同向旋转的螺杆，该螺杆均穿设在机架上，每个螺杆上具有连续且均匀螺旋分布在螺杆外部的螺旋槽，两个螺杆包括间隔设置的左螺杆以及右螺杆，左螺杆与右螺杆上的螺旋槽相同，左螺杆后端部同轴固定连接有与机架转动配合的左转轴，右螺杆后端部同轴固定连接有与机架转动配合的右转轴，所述右转轴上同轴固定连接有转轮，转轮两面均呈凹凸不平状，转轮上方两侧分别设置有与转轮两面凹凸不平相配合的导轮，所述导轮固定在机架内；所述右转轴上同轴固定连接有右滚轮，右滚轮外部沿圆周方向上朝圆心方向开设有滚槽，所述左转轴上同轴固定连接有与滚槽相互配合的左滚轮；所述机架上固定连接有左轴承及右轴承，所述左转轴及右转轴分别穿过左轴承及右轴承内部并分别与左轴承及右轴承转动配合；所述右螺杆右侧部固连有防止铅笔在输送过程中掉落的侧板。

进一步的，所述机架上固连有一电机，所述电机输出轴上同轴固定连接有主动轴，所述主动轴上同轴固定连接有主动齿轮，所述机架上穿设有传动轴，所述传动轴上同轴固定连接有与主动齿轮相啮合的后传动齿轮，所述传动轴上还同轴固定连接有位于后传动齿轮前方的前传动齿轮，所述机架上穿设有一从动轴，所述从动轴上同轴固定连接有与前传动齿轮相啮合的从动齿轮，所述机架上还穿设与机架转动配合的联动轴，所述联动轴上同轴固定连接有与从动齿轮相啮合的联动齿轮，所述左转轴上同轴固连有左齿轮，右转轴上同轴固连有右齿轮，左齿轮及右齿轮分别与联动齿轮相啮合；所述传动轴下方设置有一第二传动轴，该第二传动轴水平朝前延伸，该第二传动轴上故设有与后传动齿轮相啮合的第二传动齿轮。

进一步的，所述铅笔挤尖机构包括有一固设于机架上表面的第一支撑座，该支撑座上表面中部固设有一轨道支撑台，轨道支撑台上表面固设一左右延伸的滑轨，滑轨上设置有在滑轨上配合滑动的滑块，所述滑块通过推动装置实现朝右推与朝左拉，该滑块右端部固连有一加热挤尖头，所述加热挤尖头右侧下方设置有升降装置。

进一步的，所述支撑座自左端部朝右开设有一敞口，所述推动装置包括有一铰接杆，铰接杆设置于敞口内且其中部与支撑座铰接，该铰接杆上端铰接有推杆，该推杆朝右延伸并与滑块铰接，所述铰接杆下端部铰接有第一凸轮；所述升降装置包括有一位于支撑座下方的摆杆，该摆杆左右延伸，中部通过与一圆杆铰接实现左右两端上下摆动，该圆杆朝上依次穿过支撑座与一调节旋钮，所述摆杆右端与一升降杆相连接，该升降杆竖直朝上穿过支撑座，所述摆杆左端部设置有一轴承，通过该轴承与下方第二凸轮的接触与分离实现摆杆的上下摆动，上述第一凸轮与第二凸轮均由第二传动轴穿过实现转动。

进一步的，所述铅笔铝套安装机构包括有一固设在机架上表面的底座，该底座自左端部朝右开设有方形槽，该方形槽内设置有两顶升块，据方位分为左顶升块与右顶升块，左顶升块上端固连一朝上延伸的连杆，该连杆上端铰接一水平朝右延伸的铝套推杆；该左顶升块下端部朝上开设有第一凹槽，通过第一凹槽与下方z型顶升杆铰接，通过第一圆轴自后朝前穿过底座、z型顶升杆上端弯折处与左顶升块相配合，所述z型顶升杆下端部通过与下方第三凸轮凸部接触实现顶升；所述右顶升块上端固连一y型杆，y型杆上端内侧均设置有轴承，通过该轴承与扎孔机构接触相配合，该右顶升块下端部朝上开设有第二凹槽，通过第二凹槽与下方倒l型顶升杆铰接，且通过第二圆轴自后朝前穿过底座、倒l型顶升杆弯折处与右顶升块相配合，所述倒l型顶升杆下端通过与下方第四凸轮凸部接触实现顶升。

进一步的，所述扎孔机构包括一固设在底座中部的固定座，所述推杆水平穿过固定座中心，位于固定座左侧的铝套推杆外套设一圆管，该圆管右端部固连一圆环，通过该圆环与固定座固连，所述圆管外套设第二圆环，该第二圆环左端面与上述y型杆上的轴承接触，右端面沿其圆周方向均布有若干固定块，固定块与第二圆环固连，该固定块分别与一链节铰接，该链节另一端均铰接有旋转杆，该旋转杆均朝右穿过固定块，且旋转杆与固定块均通过销轴垂直穿设旋转杆与固定块相连接，所述旋转杆右端部均固设有扎孔指针，该扎孔指针均指向铝套推杆端面圆心，所述扎孔指针左侧的铝套推杆上方设置有一竖直的铝套下落盒；该铅笔铝套安装机构上也设置有升降机构，且与上述铅笔挤尖机构的升降机构结构一致。

进一步的，所述铝套修正机构与铅笔挤尖机构除了将加热挤尖头替换为修正头外，其余结构均一致；所述橡皮安装机构与铅笔铝套安装机构除了将铝套下落盒替换为橡皮下落盒外，其余结构均一致。

一种螺杆式皮头机的工作方法，按以下步骤进行：首先开启电机，主动轴及主动齿轮顺时针转动，带动前传动齿轮及后传动齿轮逆时针转动，后传动齿轮带动从动齿轮顺时针转动，从动齿轮带动联动齿轮逆时针转动，联动齿轮带动左齿轮及右齿轮顺时针转动，从而带动左转轴、右转轴、左螺杆及右螺杆同向转动；接着将铅笔顺着导轨滑落，触碰到竖板，沿竖板及导轨前方之间的竖直滑槽竖直掉落，掉落在螺杆的螺旋槽内，铅笔两端掉落在两个螺杆上的同一位置螺旋槽内，随着两个螺旋槽同向不断自传，将铅笔不断往前输送；

当铅笔输送至铅笔挤尖机构工位时，螺杆在转轮的作用下处于停止输送状态，此时第一凸轮与第二凸轮已经在第二传动轴的带动下旋转，第一凸轮转动将带动与之铰接的铰接杆摆动，铰接杆再带动推杆左右移动，推杆进而推动滑块在滑轨上滑动，滑块最后推动右端加热挤尖头对铅笔进行加热挤尖，下方第二凸轮凸部转至与向心轴承接触时，摆杆左端上移，右端即带动升降杆降落，当第二凸轮凹部与向心轴承接触时，摆杆左端下移，右端即带动升降杆提升，此时应是提升支撑铅笔；

当铅笔输送至铅笔铝套安装机构工位时，此时第三凸轮与第四凸轮也均在第二传动轴的带动下旋转，第三凸轮将带动z型顶升杆绕着第一圆轴旋动，z型顶升杆经左顶升块将带动连杆运动，连杆进而推动铝套推杆朝右推进与朝左拉回；第四凸轮将带动l型顶升杆绕着第二圆轴旋动，l型顶升杆经右顶升块将带动y型杆运动，y型杆将推动第二圆轴朝右推进，通过链节的传动旋转杆左端外移，经销轴与固定座的连接，旋转杆右端下移带动扎孔指针朝内扎孔，此时铝套推杆应是出于与之配合的右推由铝套下落盒下落铝套的状态，此处的升降装置与上述铅笔挤尖机构一致，铝套下落盒的铝套均是由上方震动盘输送至铝套下落盒内；

当铅笔输送至铝套修正机构工位时，由于铝套修正机构与铅笔挤尖机构除加热挤尖头外均一致，所以上述铅笔挤尖机构的描述同样适用于铝套修正机构，即铝套修正机构的升降装置将升降杆提升顶住铅笔的同时，铝套修正机构的第一凸轮将带动推杆右移，推杆右端的修正头正对铅笔并对歪斜的铝套进行修正；

当铅笔输送至橡皮安装机构工位时，由于橡皮安装机构与铅笔铝套安装机构除铝套下落盒外均一致，所以上述铅笔铝套安装机构的描述同样适用于橡皮安装机构，即橡皮安装机构第三凸轮带动橡皮的推杆右推橡皮的同时，第四凸轮将带动扎孔机构对橡皮和铝套进行扎孔卡紧，卡紧后由螺旋送笔机构送至螺旋送笔机构前端并落进集料斗内，后方螺旋送笔机构上的笔也需进行相同的步骤，最后落进落料斗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该螺杆式皮头机设计合理，结构巧妙，能很好地对铅笔进行输送以及安装皮头，同时，可以将铅笔运送至加工位置时进行停留以便于每个加工装置进行加工，操作方便，具有实用性且具有广阔的应用前景。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例构造示意图；

图2为本发明实施例去除落笔机构与集料斗的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中铅笔挤尖机构的构造示意图一；

图5为图1中铅笔挤尖机构的构造示意图二；

图6为图1中铅笔铝套安装机构的构造示意图一；

图7为图6中a的放大示意图；

图8为图7中去除固定座的构造示意图；

图9为图1中铅笔铝套安装机构的构造示意图二；

图10为图1中铝套修正机构的构造示意图；

图11为图1中橡皮安装机构的构造示意图；

图12为图1中关于齿轮传动的构造示意图；

图13为图1中螺旋送笔机构的构造示意图；

图14为图1中转轮的使用状态示意图一；

图15为图1中转轮的使用状态示意图二；

图16为图1中机架与螺旋送笔机构连接的局部示意图；

图17为图1中落笔机构的构造示意图；

图18为图1中升降装置构造示意图；

图19为图1中转轮的零件图。

图中：1-机架，2-落笔机构，3-铅笔，4-螺旋送笔机构，5-铅笔挤尖机构，6-铅笔铝套安装机构，7-铝套修正机构，8-橡皮安装机构，9-集料斗，10-进料架，11-导轨，12-挡板，13-竖板，14-竖直滑槽，15-螺杆，16-螺旋槽，17-左螺杆，18-右螺杆，19-左转轴，20-右转轴，21-转轮，22-导轮，23-右滚轮，24-滚槽，25-左滚轮，26-左轴承，27-右轴承，28-电机，29-主动轴，30-主动齿轮，31-传动轴，32-后传动齿轮，33-前传动齿轮，34-从动轴，35-从动齿轮，36-联动轴，37-联动齿轮，38-左齿轮，39-右齿轮，40-第二传动轴，41-第二传动齿轮，42-支撑座，43-支撑台，44-滑轨，45-滑块，46-推动装置，47-加热挤尖头，48-升降装置，49-敞口，50-铰接杆，51-推杆，52-第一凸轮，53-摆杆，54-圆杆，55-调节旋钮，56-升降杆，57-向心轴承，58-第二凸轮，59-底座，60-方形槽，61-顶升块，62-左顶升块，63-右顶升块，64-连杆，65-铝套推杆，66-第一凹槽，67-z型顶升杆，68-第一圆轴，69-第三凸轮，70-y型杆，71-轴承，72-扎孔机构，73-第二凹槽，74-l型顶升杆，75-第二圆轴，76-第四凸轮，77-固定座，78-圆管，79-圆环，80-第二圆环，81-固定块，82-链节，83-旋转杆，84-销轴，85-扎孔指针，86-铝套下落盒，87-修正头，88-橡皮下落盒，89-侧板。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~19所示，一种螺杆式皮头机，包括有一机架1，该机架上方设有一落笔机构2，铅笔3经落笔机构竖直落至螺旋送笔机构4上并由螺旋送笔机构水平朝前输送，沿螺旋送笔机构输送方向依次设置有铅笔挤尖机构5、铅笔铝套安装机构6、铝套修正机构7、橡皮安装机构8，且该铅笔挤尖机构、铅笔铝套安装机构、铝套修正机构与橡皮安装机构均正对铅笔头部端面，所述螺旋送笔机构前端部设置有一集料斗9。

在本发明实施例中，所述落笔机构包括有一进料架10，所述进料架包括一对由进料架进料口斜向朝螺旋送笔机构延伸的导轨11，每个导轨外侧部固定连接有挡板12，所述挡板前方固定连接有竖板13，导轨出料口与竖板之间具有用于铅笔竖直下落至螺杆上的竖直滑槽14。

在本发明实施例中，所述螺旋送笔机构包括有一对用于传送铅笔且同向旋转的螺杆15，该螺杆均穿设在机架上，每个螺杆上具有连续且均匀螺旋分布在螺杆外部的螺旋槽16，两个螺杆包括间隔设置的左螺杆17以及右螺杆18，左螺杆与右螺杆上的螺旋槽相同，左螺杆后端部同轴固定连接有与机架转动配合的左转轴19，右螺杆后端部同轴固定连接有与机架转动配合的右转轴20，所述右转轴上同轴固定连接有转轮21，转轮两面均呈凹凸不平状，转轮上方两侧分别设置有与转轮两面凹凸不平相配合的导轮22，所述导轮固定在机架内；所述右转轴上同轴固定连接有右滚轮23，右滚轮外部沿圆周方向上朝圆心方向开设有滚槽24，所述左转轴上同轴固定连接有与滚槽相互配合的左滚轮25；所述机架上固定连接有左轴承26及右轴承27，所述左转轴及右转轴分别穿过左轴承及右轴承内部并分别与左轴承及右轴承转动配合；所述右螺杆右侧部固连有防止铅笔在输送过程中掉落的侧板89，因为右螺杆及左螺杆同向转动，均朝侧板方向（即顺时针方向转动），侧板起到防止铅笔随螺杆转动前进过程滑落的作用。

在本发明实施例中，所述机架上固连有一电机28，所述电机输出轴上同轴固定连接有主动轴29，所述主动轴上同轴固定连接有主动齿轮30，所述机架上穿设有传动轴31，所述传动轴上同轴固定连接有与主动齿轮相啮合的后传动齿轮32，所述传动轴上还同轴固定连接有位于后传动齿轮前方的前传动齿轮33，所述机架上穿设有一从动轴34，所述从动轴上同轴固定连接有与前传动齿轮相啮合的从动齿轮35，所述机架上还穿设与机架转动配合的联动轴36，所述联动轴上同轴固定连接有与从动齿轮相啮合的联动齿轮37，所述左转轴上同轴固连有左齿轮38，右转轴上同轴固连有右齿轮39，左齿轮及右齿轮分别与联动齿轮相啮合；所述传动轴下方设置有一第二传动轴40，该第二传动轴水平朝前延伸，该第二传动轴上故设有与后传动齿轮相啮合的第二传动齿轮41。

在右转轴转动时，转轮也随着右转轴不断自转，在转动过程中，开始转轮位于位于靠近螺杆的前侧导轮位置，转轮的凹陷与前侧导轮相接触，随着转动，转轮的凸起位置与前侧导轮接触，前侧导轮将转轮向后挤压，从而转轮带动螺杆往后移动，因为转轮带动螺杆往后移动的速度与螺杆转动带动铅笔往前移动的速度相同，可以使铅笔到达加工工位后静止并由加工工位上的加工装置进行加工；随着转轮往后移动，转轮接触到后侧导轮，随着螺杆转动，转轮上的凸起与后导轮挤压，将转轮往前挤压，铅笔继续输送，循环往复，在转轮前后移动过程中，右螺杆带动左螺杆前后移动。本发明结构巧妙，设计合理，能有效对铅笔进行加工输送，方便操作，具有实用性。

在本发明实施例中，所述铅笔挤尖机构包括有一固设于机架上表面的支撑座42，该支撑座上表面中部固设有一轨道支撑台43，轨道支撑台上表面固设一左右延伸的滑轨44，滑轨上设置有在滑轨上配合滑动的滑块45，所述滑块通过推动装置46实现朝右推与朝左拉，该滑块右端部固连有一加热挤尖头47，所述加热挤尖头右侧下方设置有升降装置48，上述加热挤尖头能够对铅笔进行加热并挤尖，可有效防止铅笔上的油漆裂开。

在本发明实施例中，所述支撑座自左端部朝右开设有一敞口49，所述推动装置包括有一铰接杆50，铰接杆设置于敞口内且其中部与支撑座铰接，该铰接杆上端铰接有推杆51，该推杆朝右延伸并与滑块铰接，所述铰接杆下端部铰接有第一凸轮52；所述升降装置包括有一位于支撑座下方的摆杆53，该摆杆左右延伸，中部通过与一圆杆54铰接实现左右两端上下摆动，该圆杆朝上依次穿过支撑座与一调节旋钮55，所述摆杆右端与一升降杆56相连接，该升降杆竖直朝上穿过支撑座，所述摆杆左端部设置有一向心轴承57，通过该向心轴承与下方第二凸轮58的接触与分离实现摆杆的上下摆动，上述第一凸轮与第二凸轮均由第二传动轴穿过实现转动，通过调节调节旋钮，可以调整摆杆与水平面的角度，记上下摆动范围，进而更好的调节升降高度。

在本发明实施例中，所述铅笔铝套安装机构包括有一固设在机架上表面的底座59，该底座自左端部朝右开设有方形槽60，该方形槽内设置有两顶升块61，据方位分为左顶升块62与右顶升块63，左顶升块上端固连一朝上延伸的连杆64，该连杆上端铰接一水平朝右延伸的铝套推杆65；该左顶升块下端部朝上开设有第一凹槽66，通过第一凹槽与下方z型顶升杆67铰接，通过第一圆轴68自后朝前穿过底座、z型顶升杆上端弯折处与左顶升块相配合，所述z型顶升杆下端部通过与下方第三凸轮69凸部接触实现顶升；所述右顶升块上端固连一y型杆70，y型杆上端内侧均设置有轴承71，通过该轴承与扎孔机构72接触相配合，该右顶升块下端部朝上开设有第二凹槽73，通过第二凹槽与下方倒l型顶升杆74铰接，且通过第二圆轴75自后朝前穿过底座、倒l型顶升杆弯折处与右顶升块相配合，所述倒l型顶升杆下端通过与下方第四凸轮76凸部接触实现顶升。

在本发明实施例中，所述扎孔机构包括一固设在底座中部的固定座77，所述铝套推杆水平穿过固定座中心，位于固定座左侧的推杆外套设一圆管78，该圆管右端部固连一圆环79，通过该圆环与固定座固连，所述圆管外套设第二圆环80，该第二圆环左端面与上述y型杆上的轴承接触，右端面沿其圆周方向均布有若干固定块81，固定块与第二圆环固连，该固定块分别与一链节82铰接，该链节另一端均铰接有旋转杆83，该旋转杆均朝右穿过固定块，且旋转杆与固定块均通过销轴84垂直穿设旋转杆与固定块相连接，所述旋转杆右端部均固设有扎孔指针85，该扎孔指针均指向铝套推杆端面圆心，所述扎孔指针左侧的铝套推杆上方设置有一竖直的铝套下落盒86；该铅笔铝套安装机构上也设置有升降机构，且与上述铅笔挤尖机构的升降机构结构一致。

在本发明实施例中，所述铝套修正机构与铅笔挤尖机构除了将加热挤尖头替换为修正头87外，其余结构均一致；所述橡皮安装机构与铅笔铝套安装机构除了将铝套下落盒替换为橡皮下落盒88外，其余结构均一致。

一种螺杆式皮头机的工作方法，并按以下步骤进行：首先开启电机，主动轴及主动齿轮顺时针转动，带动前传动齿轮及后传动齿轮逆时针转动，后传动齿轮带动从动齿轮顺时针转动，从动齿轮带动联动齿轮逆时针转动，联动齿轮带动左齿轮及右齿轮顺时针转动，从而带动左转轴、右转轴、左螺杆及右螺杆同向转动；接着将铅笔顺着导轨滑落，触碰到竖板，沿竖板及导轨前方之间的竖直滑槽竖直掉落，掉落在螺杆的螺旋槽内，铅笔两端掉落在两个螺杆上的同一位置螺旋槽内，随着两个螺旋槽同向不断自传，将铅笔不断往前输送；

当铅笔输送至铅笔挤尖机构工位时，螺杆在转轮的作用下处于停止输送状态，此时第一凸轮与第二凸轮已经在第二传动轴的带动下旋转，第一凸轮转动将带动与之铰接的铰接杆摆动，铰接杆再带动推杆左右移动，推杆进而推动滑块在滑轨上滑动，滑块最后推动右端加热挤尖头对铅笔进行加热挤尖，下方第二凸轮凸部转至与向心轴承接触时，摆杆左端上移，右端即带动升降杆降落，当第二凸轮凹部与向心轴承接触时，摆杆左端下移，右端即带动升降杆提升，此时应是提升支撑铅笔；

当铅笔输送至铅笔铝套安装机构工位时，此时第三凸轮与第四凸轮也均在第二传动轴的带动下旋转，第三凸轮将带动z型顶升杆绕着第一圆轴旋动，z型顶升杆经左顶升块将带动连杆运动，连杆进而推动铝套推杆朝右推进与朝左拉回；第四凸轮将带动l型顶升杆绕着第二圆轴旋动，l型顶升杆经右顶升块将带动y型杆运动，y型杆将推动第二圆轴朝右推进，通过链节的传动旋转杆左端外移，经销轴与固定座的连接，旋转杆右端下移带动扎孔指针朝内扎孔，此时铝套推杆应是出于与之配合的右推由铝套下落盒下落铝套的状态，此处的升降装置与上述铅笔挤尖机构一致，铝套下落盒的铝套均是由上方震动盘输送至铝套下落盒内；

当铅笔输送至铝套修正机构工位时，由于铝套修正机构与铅笔挤尖机构除加热挤尖头外均一致，所以上述铅笔挤尖机构的描述同样适用于铝套修正机构，即铝套修正机构的升降装置将升降杆提升顶住铅笔的同时，铝套修正机构的第一凸轮将带动推杆右移，推杆右端的修正头正对铅笔并对歪斜的铝套进行修正；

当铅笔输送至橡皮安装机构工位时，由于橡皮安装机构与铅笔铝套安装机构除铝套下落盒外均一致，所以上述铅笔铝套安装机构的描述同样适用于橡皮安装机构，即橡皮安装机构第三凸轮带动橡皮的推杆右推橡皮的同时，第四凸轮将带动扎孔机构对橡皮和铝套进行扎孔卡紧，卡紧后由螺旋送笔机构送至螺旋送笔机构前端并落进集料斗内，后方螺旋送笔机构上的笔也需进行相同的步骤，最后落进落料斗。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的螺杆式皮头机及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。