笔头检测装置的制作方法

本发明涉及检测技术领域，特别是一种用于笔头检测和分拣的装置。

背景技术：

圆珠笔(ballpointpen)，或称原子笔，是使用水性、中性或者油性墨水，依靠笔头上自由转动的钢珠带出来转写到纸上的一种书写工具。圆珠笔具有结构简单、携带方便、书写润滑，且适宜于用来复写等优点，因而，从学校的学生到写字楼的文职人员等各界人士都乐于使用。

在圆珠笔中，笔头是其核心部件之一，圆珠笔笔头的外观尺寸是否合格直接关系到圆珠笔的书写时的流畅程度与出墨情况。圆珠笔笔头外观尺寸一般包括：总长、外圆直径、碗口间隙、碗口厚度等。

圆珠笔笔头的制造一般要经过多道工序，而如果加工精度不高，常会出现外观尺寸不符合标准要求的笔头，因此在笔头投入使用之前必须对笔头进行外观尺寸的检测，从而筛选出次品。

目前，在圆珠笔笔头的生产过程中，一般采用多种仪器、设备和方法，如投影仪或者千分尺等，通过人工读取数值的方式对圆珠笔笔头外观尺寸进行检测，从而筛选出次品。但人工筛选的方式工作量大、工作效率低且准确度低，检测速度难以达到生产要求。而且，现有的检测方式还存在判断合格标准模糊，由于观测角度、清晰度和放大倍率导致的检测不准确以及人为不可控因素导致的精确度低、效率低等问题，而产品质量把关一直是当下生产性企业关注的重中之重，所以急需设置一种检测精度高、效率高的检查装置。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种自动化程度高，检测精度高，效率高的笔头检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种笔头检测装置，包括检测台，还包括设置在检测台上的转盘、输送料组件、检测组件和下料组件，转盘上设置有若干个夹头座，夹头座沿转盘的周向均匀分布，所述输送料组件包括固定座、安装柱和笔头输送管，其中安装柱设置在固定座上，夹头座可转动至位于笔头输送管的下方，所述夹头座包括设置在转盘上的底座，底座上设置有安装腔，安装腔内活动设置有顶板，顶板与安装腔的内壁之间形成与笔头适配的夹持区，所述转盘的下方且与笔头输送管对齐的位置处设置有顶针机构，顶针机构包括与对应的夹持区对齐设置的顶针和驱动顶针移动的气缸，顶针与夹持区构成伸缩配合，所述检测组件包括设置在转盘侧边的第一摄像头和设置在转盘上方的第二摄像头。

上述技术方案中，检测台上沿转盘的周向分别设置有输送料工位、待检工位、检测工位和下料工位，输送料组件设置在输送料工位上，检测组件设置在检测工位上，下料组件设置在下料工位上，首先笔头通过输送料组件的笔头输送管自动落在夹头座上，即进料时，笔头输送管与对应的夹头座对齐，笔头落入夹持区内被顶板夹持住，然后随着转盘转动依次转至待检工位和检测工位，因夹持区是连通转盘的上方和下方的，所以笔头在掉落时顶板可能无法及时夹住笔头，使笔头掉出夹持区或位置太低，顶针的设置就是给笔头提供定位的功能，当夹头座转动至与笔头输送管和顶针对齐时，顶针在气缸的驱动下伸入夹持区，使掉落的笔头能被顶针托住，然后顶板夹持住笔头后，顶针在气缸的驱动下退出夹持区，方便转盘转动，优选的顶针的直径可以等于或小于笔头的直径，若大于笔头的直径，则顶板会被顶针挡住无法夹持在笔头上，优选的第一摄像头沿转盘的径向拍摄，第二摄像头沿转盘的轴向拍摄，检测台上还设置有用来处理第一摄像头和第二摄像头拍到的影像的处理器，第一摄像头和第二摄像头拍到的影像传至处理器，通过处理器内的软件程序进行对比，判断产品是否合格，第一摄像头拍到的影像用于检测笔头上笔珠裸露的部分是否合格，第二摄像头拍到的影像用于检测笔头管口壁的厚度和笔珠与管口内壁之间的间隙是否合格，下料组件分为两组，一组用于合格笔头的下料，另一组用于不合格笔头的下料，通过电脑程序来判断，大大降低了判断误差，提高生产质量和效率。

作为本发明的进一步设置，所述检测台上设置有待检工位，待检工位上设置有压杆机构，压杆机构包括设置在转盘上方的压杆和驱动压杆上下移动的第一驱动件，夹头座可转动至与压杆对齐。

上述技术方案中，笔头被夹头座夹持住后，因笔头是自由掉落然后被夹持，由于需要检测笔珠的裸露情况，第一摄像头的高度不变，所以笔头需位于规定的高度，当夹头座转至待检工位时，压杆的作用就是将笔头往下压使笔头位于规定的位置，这样才能保障检测的准确性，第一驱动件可以是电机或气缸等器件，结构简单，检测效果好。

作为本发明的进一步设置，所述笔头输送管包括有送料管和送料头，所述送料头上开设有贯通孔，送料管与送料头的贯通孔之间形成笔头的输送通道，所述输送料组件还包括铰接在安装柱下端的定位板，定位板与安装柱之间设置有扭簧，所述送料头也固定设置在安装柱的下端，送料头下端凸出安装柱下端面，所述送料头的端部的一侧上设置有缺槽，该缺槽底部延伸至贯通孔，所述定位板在扭簧的作用下其一侧面抵触在缺槽上。

上述技术方案中，笔头依次排列在输送通道内，并从送料头的贯通孔内出来，输送连贯，输送效率高，使笔头输送构结构合理，特别是输送料装置采用上述方式非常科学，可以大大精简结构，另外在输送笔头的时候，笔头在缺槽处通过定位板的侧面抵触缺槽内的笔头实现定位非常合理，定位板在扭簧的作用下转动稳定，它通过面与面之间的配合实现定位板在其他方向之间的固定，非常简单和科学，另外扭簧的定位也很方便，通过定位板的转动来实现释放笔头的作用，效果好，输送稳定，不会出现误动作，使夹头座能稳定的夹持笔头，效率高。

作为本发明的进一步设置，所述固定座上设置有驱动安装柱上下移动的第二驱动件，安装柱与固定座之间设置有相互配合构成导向滑移配合的滑块和导轨，所述定位板包括有横边和竖边，其中竖边通过销轴贴合设在安装柱的一侧面上，扭簧一端抵设在安装柱上，另一端抵设在竖边的侧面上，所述横边的一侧面抵触在缺槽上，所述竖边朝向固定座方向设置有拨杆，拨杆朝向转盘的端面为平整端面，固定座上设置有抵接块，抵接块可与拨杆的平整端面抵触使横边的侧面脱离缺槽。

上述技术方案中，安装柱在第二驱动件的驱动下可上下移动，送料时，安装柱下移，使得设置在安装柱上的定位板也下移，抵接块固定设置在固定座上不动，拨杆下移时与抵接块抵触，使得横边转动脱离缺槽，结构简单，不需要另外增加机构，使定位板释放笔头的动作简化了，安装柱上升后，拨杆与抵接块分开，横边重新抵接在缺槽上，输送稳定，各个工位衔接流畅，第二驱动件可以是电机或气缸等器件。

作为本发明的进一步设置，所述顶板的一侧与对应的安装腔内壁构成所述的夹持区，另一侧与对应的安装腔的内壁之间设置有弹簧，所述顶板的顶端设置有凸边，凸边凸出底座的上端面，送料头朝向夹头座的端部外周面呈第一锥形面，第一锥形面可与凸边抵触使顶板朝远离夹持区的方向移动。

上述技术方案中，顶板可在安装腔内移动，弹簧驱动顶板紧靠安装腔的一侧，安装腔与顶板对应的内壁上设置有一个呈v型或半圆形的缺口，该缺口沿转盘的轴向设置，顶板的侧面与该缺口之间形成所述的夹持区，缺口的深度要小于笔头的直径，缺口对笔头有限位的作用，避免笔头随意滑动，且三点固定一个东西，在力学上来讲比较稳定牢固，该缺口也可以设置在顶板上，送料时，第一锥形面与凸边对齐，安装柱下移，第一锥形面与凸边抵触，随着安装柱的继续下移，凸边沿着第一锥形面朝远离缺口的方向移动，方便笔头进入夹持区，安装柱上升后，顶板在弹簧的驱动下朝缺口靠近将笔头夹持住，无需其他结构，结构精简，节省成本。

作为本发明的进一步设置，所述下料组件包括合格下料组件和废品下料组件，合格下料组件和废品下料组件均包括有气管和驱动气管上下移动的第三驱动件，气管内设置有气流通道，气管的外周面上设置有与气流通道连通的气孔，所述气管朝向夹头座的端部外周面呈第二锥形面，该第二锥形面可与凸边抵触使顶板朝远离夹持区的方向移动。

上述技术方案中，下料工位分为合格下料工位和废品下料工位，合格下料组件设置在合格下料工位上，废品下料组件设置在废品下料工位上，当笔头检测为合格时，夹头座转至合格下料工位，第二锥形面与凸边对齐，然后气管在第三驱动件的驱动下下移，第二锥形面与凸边抵触，随着气管的继续下移，凸边沿着第二锥形面朝远离缺口的方向移动，解除顶板对笔头的夹持，气孔上连接有进气管，气流通道内通气，将笔头往下吹，提高下料效率，保障笔头都能掉落，当笔头检测为不合格时，夹头座转到废品下料工位再进行下料，方便分类收集，起到分拣的作用，筛选效率高，降低劳动强度。

作为本发明的进一步设置，所述安装腔对应设置在底座的两侧，贯通孔对应设置在送料头的两侧，所述第一摄像头的个数与安装腔的个数相同，第二摄像头的个数与安装腔的个数相同。

上述技术方案中，输送通道也为两个，即可同时输送两个笔头，提高输送效率，两个安装腔为对称设置，顶板和夹持区也为两个，两个贯通孔与各自对应的夹持区对齐，送料时，送料头可同时将两个顶板撑开，第一摄像头与一个夹头座上的两个笔头一一对应，即其中一个第一摄像头与夹头座上的一个笔头对应，另一个第一摄像头与夹头座上的另一个笔头对应，第二摄像头与第一摄像头同理设置，提高检测效率。

作为本发明的进一步设置，所述安装腔对应设置在底座的两侧，贯通孔对应设置在送料头的两侧，所述第一摄像头的个数与安装腔的个数相同，第二摄像头的个数与安装腔的个数相同，所述合格下料组件的个数与安装腔的个数相同，废品下料组件的个数与安装腔的个数相同。

上述技术方案中，合格下料组件与一个夹头座上的两个笔头一一对应，即其中一个合格下料组件与夹头座上的一个笔头对应，另一个合格下料组件与夹头座上的另一个笔头对应，废品下料组件同理设置，结构设计合理。

作为本发明的进一步设置，所述夹头座与转盘构成可拆卸设置，转盘上设置有供底座安装的安装孔，安装孔的内壁上设置有与底座构成限位配合的环形凸台，所述安装孔的内壁上设置有销孔，销孔内穿设有固定销，固定销的一端与底座的外周面抵接。

上述技术方案中，夹头座与转盘为可拆卸设置，是为了适应不同的笔头，销孔可以是螺纹孔，固定销可以是螺栓，拆装方便，应用范围广，降低生产成本。

作为本发明的进一步设置，所述检测组件还包括供第一摄像头设置的第一支架和供第二摄像头设置的第二支架，第一摄像头与第一支架之间设置有用于调节第一摄像头位置的第一微调机构，第一支架的底面上设置有用于调节第一支架位置的第一长槽，所述第二摄像头与第二支架之间设置有用于调节第二摄像头位置的第二微调机构，第二支架的底面上设置有用于调节第二支架位置的第二长槽。

上述技术方案中，第一支架与检测台通过设置在第一长槽内的螺丝连接，第一支架可沿第一长槽的长度方向移动，第一支架还可沿螺丝转动，第二支架也是可沿第二长槽的长度方向移动，第二支架还可沿螺丝转动，第一微调机构和第二微调机构均是xy轴调节平台，分别用于调节第一摄像头和第二摄像头的位置，便于检测，提高检测精度。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例结构俯视图；

附图2为本发明具体实施例结构剖视图；

附图3为本发明具体实施例结构剖视图；

附图4为本发明具体实施例夹头座的结构分解图；

附图5为本发明具体实施例压杆机构的结构示意图；

附图6为本发明具体实施例输送料组件的结构示意图；

附图7为本发明具体实施例下料组件的结构示意图；

附图8为本发明具体实施例下料组件的结构剖视图；

附图9为本发明具体实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-9所示，一种笔头检测装置，包括检测台1，还包括设置在检测台1上的转盘2、输送料组件3、检测组件4和下料组件5，转盘2上设置有若干个夹头座21，夹头座21沿转盘2的周向均匀分布，所述输送料组件3包括固定座31、安装柱32和笔头输送管33，其中安装柱32设置在固定座31上，夹头座21可转动至位于笔头输送管33的下方，所述夹头座21包括设置在转盘2上的底座211，底座211上设置有安装腔212，安装腔212内活动设置有顶板213，顶板213与安装腔212的内壁之间形成与笔头适配的夹持区214，所述转盘2的下方且与笔头输送管33对齐的位置处设置有顶针机构11，顶针机构11包括与对应的夹持区214对齐设置的顶针111和驱动顶针111移动的气缸112，顶针111与夹持区214构成伸缩配合，所述检测组件4包括设置在转盘2侧边的第一摄像头41和设置在转盘2上方的第二摄像头42。检测台1上沿转盘2的周向分别设置有输送料工位、待检工位、检测工位和下料工位，输送料组件3设置在输送料工位上，检测组件4设置在检测工位上，下料组件5设置在下料工位上，首先笔头通过输送料组件3的笔头输送管33自动落在夹头座21上，即进料时，笔头输送管33与对应的夹头座21对齐，笔头落入夹持区214内被顶板213夹持住，然后随着转盘2转动依次转至待检工位和检测工位，因夹持区214是连通转盘2的上方和下方的，所以笔头在掉落时顶板213可能无法及时夹住笔头，使笔头掉出夹持区214或位置太低，顶针111的设置就是给笔头提供定位的功能，当夹头座21转动至与笔头输送管33和顶针111对齐时，顶针111在气缸112的驱动下伸入夹持区214，使掉落的笔头能被顶针111托住，然后顶板213夹持住笔头后，顶针111在气缸112的驱动下退出夹持区214，方便转盘2转动，优选的顶针111的直径可以等于或小于笔头的直径，若大于笔头的直径，则顶板213会被顶针111挡住无法夹持在笔头上，因顶针111较细，所以顶针111可通过固定块113与气缸112连接，固定块113的一端与顶针111连接，另一端与气缸112的输出轴1121连接，固定块113外套设有定位座114，定位座114固定在检测台1上，气缸112与定位座114固定连接，定位座114上设置有供固定块113导向滑移的导向通道1141，导向通道1141的内壁和固定块113的相对面上设置有相互配合防止固定块113脱出的第一肩阶1142和第二肩阶1131，第一肩阶1142和第二肩阶1131构成限位配合，优选的第一摄像头41沿转盘2的径向拍摄，第二摄像头42沿转盘2的轴向拍摄，检测台1上还设置有用来处理第一摄像头41和第二摄像头42拍到的影像的处理器，第一摄像头41和第二摄像头42拍到的影像传至处理器，通过处理器内的软件程序进行对比，判断产品是否合格，第一摄像头41拍到的影像用于检测笔头上笔珠裸露的部分是否合格，第二摄像头42拍到的影像用于检测笔头管口壁的厚度和笔珠与管口内壁之间的间隙是否合格，下料组件5分为两组，一组用于合格笔头的下料，另一组用于不合格笔头的下料，通过电脑程序来判断，大大降低了判断误差，提高生产质量和效率。

上述检测台1上设置有待检工位，待检工位上设置有压杆机构6，压杆机构6包括设置在转盘2上方的压杆61和驱动压杆61上下移动的第一驱动件62，夹头座21可转动至与压杆61对齐。笔头被夹头座21夹持住后，因笔头是自由掉落然后被夹持，由于需要检测笔珠的裸露情况，第一摄像头41的高度不变，所以笔头需位于规定的高度，当夹头座21转至待检工位时，压杆61的作用就是将笔头往下压使笔头位于规定的位置，这样才能保障检测的准确性，第一驱动件62可以是电机或气缸等器件，结构简单，检测效果好。

上述笔头输送管33包括有送料管331和送料头332，所述送料头332上开设有贯通孔3321，送料管331与送料头332的贯通孔3321之间形成笔头的输送通道，所述输送料组件3还包括铰接在安装柱32下端的定位板321，定位板321与安装柱32之间设置有扭簧，所述送料头332也固定设置在安装柱32的下端，送料头332下端凸出安装柱32下端面，所述送料头332的端部的一侧上设置有缺槽3322，该缺槽3322底部延伸至贯通孔3321，所述定位板321在扭簧的作用下其一侧面3211抵触在缺槽3322上。笔头依次排列在输送通道内，并从送料头332的贯通孔3321内出来，输送连贯，输送效率高，使笔头输送构结构合理，特别是输送料装置3采用上述方式非常科学，可以大大精简结构，另外在输送笔头的时候，笔头在缺槽3322处通过定位板321的侧面3211抵触缺槽3322内的笔头实现定位非常合理，定位板321在扭簧的作用下转动稳定，它通过面与面之间的配合实现定位板321在其他方向之间的固定，非常简单和科学，另外扭簧的定位也很方便，通过定位板321的转动来实现释放笔头的作用，效果好，输送稳定，不会出现误动作，使夹头座21能稳定的夹持笔头，效率高。

上述固定座31上设置有驱动安装柱32上下移动的第二驱动件34，安装柱32与固定座31之间设置有相互配合构成导向滑移配合的滑块322和导轨311，所述定位板321包括有横边3212和竖边3213，其中竖边3213通过销轴323贴合设在安装柱32的一侧面上，扭簧一端抵设在安装柱32上，另一端抵设在竖边3213的侧面上，所述横边3212的一侧面3211抵触在缺槽3322上，所述竖边3213朝向固定座31方向设置有拨杆3214，拨杆3214朝向转盘2的端面为平整端面，固定座31上设置有抵接块312，抵接块312可与拨杆3214的平整端面抵触使横边3212的侧面3211脱离缺槽3322。安装柱32在第二驱动件34的驱动下可上下移动，送料时，安装柱32下移，使得设置在安装柱32上的定位板321也下移，抵接块312固定设置在固定座31上不动，拨杆3214下移时与抵接块312抵触，使得横边3212转动脱离缺槽3322，结构简单，不需要另外增加机构，使定位板321释放笔头的动作简化了，安装柱32上升后，拨杆3214与抵接块312分开，横边3212重新抵接在缺槽3322上，输送稳定，各个工位衔接流畅，第二驱动件34可以是电机或气缸等器件。

上述顶板213的一侧与对应的安装腔212内壁构成所述的夹持区214，另一侧与对应的安装腔212的内壁之间设置有弹簧215，所述顶板213的顶端设置有凸边2131，凸边2131凸出底座211的上端面，送料头332朝向夹头座21的端部外周面呈第一锥形面3323，第一锥形面3323可与凸边2131抵触使顶板213朝远离夹持区214的方向移动。顶板213可在安装腔212内移动，弹簧215驱动顶板213紧靠安装腔212的一侧，安装腔212与顶板213对应的内壁上设置有一个呈v型或半圆形的缺口2121，该缺口2121沿转盘2的轴向设置，顶板213的侧面与该缺口2121之间形成所述的夹持区214，缺口2121的深度要小于笔头的直径，缺口2121对笔头有限位的作用，避免笔头随意滑动，且三点固定一个东西，在力学上来讲比较稳定牢固，该缺口2121也可以设置在顶板213上，送料时，第一锥形面3323与凸边2131对齐，安装柱32下移，第一锥形面3323与凸边2131抵触，随着安装柱32的继续下移，凸边2131沿着第一锥形面3323朝远离缺口2121的方向移动，方便笔头进入夹持区214，安装柱32上升后，顶板213在弹簧215的驱动下朝缺口2121靠近将笔头夹持住，无需其他结构，结构精简，节省成本。

上述下料组件5包括合格下料组件51和废品下料组件52，合格下料组件51和废品下料组件52均包括有气管511、521和驱动气管511、521上下移动的第三驱动件512、522，气管511、521内设置有气流通道5111、5211，气管511、521的外周面上设置有与气流通道5111、5211连通的气孔5112、5212，所述气管511、521朝向夹头座21的端部外周面呈第二锥形面5113、5213，该第二锥形面5113、5213可与凸边2131抵触使顶板213朝远离夹持区214的方向移动。下料工位分为合格下料工位和废品下料工位，合格下料组件51设置在合格下料工位上，废品下料组件52设置在废品下料工位上，当笔头检测为合格时，夹头座21转至合格下料工位，第二锥形面5113、5213与凸边2131对齐，然后气管511、521在第三驱动件512、522的驱动下下移，第二锥形面5113、5213与凸边2131抵触，随着气管511、521的继续下移，凸边2131沿着第二锥形面5113、5213朝远离缺口2121的方向移动，解除顶板213对笔头的夹持，气孔5112、5212上连接有进气管，气流通道5111、5211内通气，将笔头往下吹，提高下料效率，保障笔头都能掉落，当笔头检测为不合格时，夹头座21转到废品下料工位再进行下料，方便分类收集，起到分拣的作用，筛选效率高，降低劳动强度。

上述安装腔212对应设置在底座211的两侧，贯通孔3321对应设置在送料头332的两侧，所述第一摄像头41的个数与安装腔212的个数相同，第二摄像头42的个数与安装腔212的个数相同。输送通道也为两个，即可同时输送两个笔头，提高输送效率，两个安装腔212为对称设置，顶板213和夹持区214也为两个，两个贯通孔3321与各自对应的夹持区214对齐，送料时，送料头332可同时将两个顶板213撑开，第一摄像头41与一个夹头座21上的两个笔头一一对应，即其中一个第一摄像头41与夹头座21上的一个笔头对应，另一个第一摄像头41与夹头座21上的另一个笔头对应，第二摄像头42与第一摄像头41同理设置，提高检测效率。

上述合格下料组件51的个数与安装腔212的个数相同，废品下料组件52的个数与安装腔212的个数相同。合格下料组件51与一个夹头座21上的两个笔头一一对应，即其中一个合格下料组件51与夹头座21上的一个笔头对应，另一个合格下料组件51与夹头座21上的另一个笔头对应，废品下料组件52同理设置，结构设计合理。

上述夹头座21与转盘2构成可拆卸设置，转盘2上设置有供底座211安装的安装孔22，安装孔22的内壁上设置有与底座211构成限位配合的环形凸台221，所述安装孔22的内壁上设置有销孔222，销孔222内穿设有固定销，固定销的一端与底座211的外周面抵接。夹头座21与转盘2为可拆卸设置，是为了适应不同的笔头，销孔222可以是螺纹孔，固定销可以是螺栓，拆装方便，应用范围广，降低生产成本。

上述检测组件4还包括供第一摄像头41设置的第一支架411和供第二摄像头42设置的第二支架421，第一摄像头41与第一支架411之间设置有用于调节第一摄像头41位置的第一微调机构412，第一支架411的底面上设置有用于调节第一支架411位置的第一长槽4111，所述第二摄像头42与第二支架421之间设置有用于调节第二摄像头42位置的第二微调机构422，第二支架421的底面上设置有用于调节第二支架421位置的第二长槽4211。第一支架411与检测台1通过设置在第一长槽4111内的螺丝连接，第一支架411可沿第一长槽4111的长度方向移动，第一支架411还可沿螺丝转动，第二支架421也是可沿第二长槽4211的长度方向移动，第二支架421还可沿螺丝转动，第一微调机构412和第二微调机构422是用于调节相互垂直的两个方向，如x轴和y轴，第一微调机构412和第二微调机构422一般包括两个调节杆，通过丝杆原理调节相对位置，分别用于调节第一摄像头41和第二摄像头42的位置，便于检测，提高检测精度。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。