一种注射笔装配设备

摘要

本发明涉及注射器装配技术领域，公开一种注射笔装配设备，包括上下料机器人、移动装置和压装装置，上下料机器人具有至少四个自由度且其末端连接有注射笔壳体夹具和第一注射器夹具，上下料机器人左右两侧分别设有注射笔壳体托盘定位机构和注射器巢盒定位机构；移动装置设于上下料机器人前方，移动装置包括可沿左右方向移动的移动块，移动块上设有注射笔壳体夹紧机构和注射器固定块，注射器固定块设有注射器固定孔；压装装置设于移动装置前方，压装装置包括支架和可上下移动地连接在支架上的安装板，安装板连接有沿左右方向布置的压头、注射笔帽夹具和第二注射器夹具，可完成注射笔装配的全过程，无需人工上料和下料，自动化程度、生产效率高。

权利要求

1.一种注射笔装配设备，其特征在于，包括：

上下料机器人（200），所述上下料机器人（200）具有至少四个自由度，所述上下料机器人（200）的末端连接有注射笔壳体夹具（210）和第一注射器夹具（220），所述上下料机器人（200）的左右两侧分别设有注射笔壳体托盘定位机构（300）和注射器巢盒定位机构（400）；

移动装置（500），所述移动装置（500）设于所述上下料机器人（200）的前方，所述移动装置（500）包括可沿左右方向移动的移动块（510），所述移动块（510）上设有注射笔壳体夹紧机构（520）和注射器固定块（530），所述注射器固定块（530）上设有注射器固定孔（531）；

压装装置（600），所述压装装置（600）设于所述移动装置（500）的前方，所述压装装置（600）包括支架（610）和可上下移动地连接在所述支架（610）上的安装板（620），所述安装板（620）连接有注射笔帽夹具（630）、压头（640）和第二注射器夹具（650），所述注射笔帽夹具（630）、所述压头（640）和所述第二注射器夹具（650）沿左右方向布置。

2.根据权利要求1所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述上下料机器人（200）的末端连接有第一视觉相机（230）。

3.根据权利要求1所述的注射笔装配设备，其特征在于，还包括定位装置（700），所述定位装置（700）设于所述上下料机器人（200）的前方且位于所述移动装置（500）的后方；

所述定位装置（700）包括第一定位部（710）和第二定位部（720），所述第一定位部（710）上设有定位单元，所述定位单元包括两个定位块（711），两个所述定位块（711）间隔设置且其上均设有定位槽（712）形成注射笔壳体定位机构，两个所述定位槽（712）为通槽且成一直线分布；

所述第二定位部（720）上设有倾斜向下的进料通道（721），所述进料通道（721）的两侧设置沿其长度方向延伸的导向块（722）形成注射器定位机构，两侧的所述导向块（722）之间的距离由上至下逐渐缩小呈喇叭状，所述进料通道（721）的最底端为输出端。

4.根据权利要求3所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述定位装置（700）还包括第二视觉相机（730）和第三视觉相机（740），所述第二视觉相机（730）设于所述第一定位部（710）的一侧，所述第二视觉相机（730）用于采集注射笔壳体的笔帽端的图像，所述第三视觉相机（740）设于所述进料通道（721）的最底端，所述第三视觉相机（740）用于采集所述进料通道（721）底端处的图像。

5.根据权利要求4所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述定位单元还包括挡板（713），所述定位槽（712）倾斜向下设置，所述挡板（713）设于靠近所述定位槽（712）底端的一侧，所述定位单元设置为并排的两个，所述第二视觉相机（730）的镜头与其中一个所述定位单元的所述定位槽（712）位于同一直线，且所述第二视觉相机（730）位于靠近所述定位槽（712）顶端的一侧。

6.根据权利要求1所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述注射笔壳体夹紧机构（520）包括第一夹紧块（521）和第二夹紧块（522），所述第一夹紧块（521）与所述第二夹紧块（522）相对的一侧设有凹槽（523），所述第一夹紧块（521）与所述第二夹紧块（522）互为镜像结构且二者对合形成注射笔壳体固定孔（524），所述第一夹紧块（521）与所述第二夹紧块（522）可相互靠近或远离。

7.根据权利要求6所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述注射笔壳体夹紧机构（520）还包括夹紧弹簧（525）和两个固定块（526），所述固定块（526）连接在所述移动块（510）上，所述第一夹紧块（521）和所述第二夹紧块（522）位于两个所述固定块（526）之间，且所述第一夹紧块（521）与位于其外侧的所述固定块（526）之间、所述第二夹紧块（522）与位于其外侧的所述固定块（526）之间设有所述夹紧弹簧（525）；

所述移动装置（500）还包括顶开机构，所述第一夹紧块（521）和所述第二夹紧块（522）上分别设有半楔形槽（527）且二者对合形成楔形槽，所述顶开机构包括顶开臂（528），所述顶开臂（528）可沿靠近或远离所述第一夹紧块（521）和所述第二夹紧块（522）的方向移动使其可插入或退出所述楔形槽。

8.根据权利要求1所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述压装装置（600）还包括检测机构，所述检测机构包括第一压力检测装置和位移检测装置，所述第一压力检测装置设于所述压头（640）的底端，所述位移检测装置连接在所述支架（610）上且用于检测所述安装板（620）的位移。

9.根据权利要求8所述的注射笔装配设备，其特征在于，还包括调节装置（800），所述调节装置（800）包括安装架（810）、限位块（820）、限位夹爪（830）、第一伸缩机构（840）和第二伸缩机构（850），所述安装架（810）设于所述压装装置（600）的一侧且靠近所述注射笔帽夹具（630）设置，所述第一伸缩机构（840）和所述第二伸缩机构（850）设于所述安装架（810）上，所述限位块（820）上设有限位孔（821），所述限位孔（821）的孔底设有第二压力检测装置，所述第一伸缩机构（840）与所述限位块（820）连接，所述第二伸缩机构（850）与所述限位夹爪（830）连接且位于所述第一伸缩机构（840）的上方，所述第一伸缩机构（840）和所述第二伸缩机构（850）分别带动所述限位块（820）、所述限位夹爪（830）沿靠近或远离所述注射笔帽夹具（630）的正下方的方向移动。

10.根据权利要求1所述的注射笔装配设备，其特征在于，所述移动装置（500）和所述压装装置（600）分别设置为两套，且两套所述移动装置（500）和所述压装装置（600）成镜像对称分布，所述上下料机器人（200）位于两套所述移动装置（500）和所述压装装置（600）的对称轴上。

说明书

一种注射笔装配设备

技术领域

[0001] 本发明涉及注射器装配技术领域，特别是涉及一种注射笔装配设备。

背景技术

[0002] 随着生物医药技术的发展以及医疗人员对药品的使用方便性、可靠性、及安全性的要求日增，注射笔在全球范围都呈现快速增加的趋势。请参阅图1，注射笔100是指笔式注
射器，是一种将药物与注射机构“合二为一”的产品，其外形形似钢笔，主要由注射笔壳体、
驱动机构110和预充式的注射器120组成，注射笔壳体包括笔帽130和笔身140，注射器120中
预充了药液，将注射器120和驱动机构110装配到注射笔壳体中，在使用时，通过驱动机构
110将注射器120的药液经过注射笔壳体的针头进行注射。在生产中，驱动机构110连接在注
射笔壳体的笔帽130上，并且注射笔壳体和注射器120分开制作，最后需要将注射器120安装
到注射笔壳体内。因此，在注射笔100装配时，需要将注射笔壳体的笔帽130拆开，然后将注
射器120装入注射笔壳体的笔身140内，最后再将笔帽130盖上。现有的注射笔装配设备只能
实现将注射器120压装在注射笔壳体内，需要工作人员将注射笔壳体的笔帽130拆下，再将
拆掉了笔帽130的注射笔壳体笔身140放在压装设备上，然后将注射器120放入笔身140内，
通过压装设备将注射器120压紧安装在笔身140内，接着将笔帽130再装回笔身140上，通过
压装设备将笔帽130压紧，最后由工作人员将安装完成的注射笔100从压装设备上取下。因
此，在目前的注射笔装配过程中，上料、下料均需要工作人员手动完成，单一繁琐，增加了工
作人员的工作强度，生产效率低。

[0003] 中国发明专利申请CN201911224179.8公开了一种预充式注射器扭杆系统，具体公开了转盘、注射器进料装置、推杆进料装置、下压机构和旋合机构，注射器进料装置通过倾
斜向下设置的推杆进料通道和推杆进料拨轮将推杆一个一个落入放置在转盘装配凹位的
注射器内，并通过下压机构将推杆与注射器压合，该专利申请仍然需要人工将推杆一个一
个放置到推杆进料通道上，并且在装配完成后将注射器取出，自动化程度低，并且在用于注
射笔的装配时，仍然需要人工将注射笔壳体的笔帽130拆开，不能在注射器120装入注射笔
壳体后将笔帽130装回注射笔壳体的笔身140上。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种工序完整、自动化程度高的注射笔装配设备。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种注射笔装配设备，包括：

[0006] 上下料机器人，所述上下料机器人具有至少四个自由度，所述上下料机器人的末端连接有注射笔壳体夹具和第一注射器夹具，所述上下料机器人的左右两侧分别设有注射
笔壳体托盘定位机构和注射器巢盒定位机构；

[0007] 移动装置，所述移动装置设于所述上下料机器人的前方，所述移动装置包括可沿左右方向移动的移动块，所述移动块上设有注射笔壳体夹紧机构和注射器固定块，所述注
射器固定块上设有注射器固定孔；

[0008] 压装装置，所述压装装置设于所述移动装置的前方，所述压装装置包括支架和可上下移动地连接在所述支架上的安装板，所述安装板连接有注射笔帽夹具、压头和第二注
射器夹具，所述注射笔帽夹具、所述压头和所述第二注射器夹具沿左右方向布置。

[0009] 作为优选方案，所述上下料机器人的末端连接有第一视觉相机。

[0010] 作为优选方案，还包括定位装置，所述定位装置设于所述上下料机器人的前方且位于所述移动装置的后方；

[0011] 所述定位装置包括第一定位部和第二定位部，所述第一定位部上设有定位单元，所述定位单元包括两个定位块，两个所述定位块间隔设置且其上均设有定位槽形成注射笔
壳体定位机构，两个所述定位槽为通槽且成一直线分布；

[0012] 所述第二定位部上设有倾斜向下的进料通道，所述进料通道的两侧设置沿其长度方向延伸的导向块形成注射器定位机构，两侧的所述导向块之间的距离由上至下逐渐缩小
呈喇叭状，所述进料通道的最底端为输出端。

[0013] 作为优选方案，所述定位装置还包括第二视觉相机和第三视觉相机，所述第二视觉相机设于所述第一定位部的一侧，所述第二视觉相机用于采集注射笔壳体的笔帽端的图
像，所述第三视觉相机设于所述进料通道的最底端，所述第三视觉相机用于采集所述进料
通道底端处的图像。

[0014] 作为优选方案，所述定位单元还包括挡板，所述定位槽倾斜向下设置，所述挡板设于靠近所述定位槽底端的一侧，所述定位单元设置为并排的两个，所述第二视觉相机的镜
头与其中一个所述定位单元的所述定位槽位于同一直线，且所述第二视觉相机位于靠近所
述定位槽顶端的一侧。

[0015] 作为优选方案，所述注射笔壳体夹紧机构包括第一夹紧块和第二夹紧块，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块相对的一侧设有凹槽，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块互为
镜像结构且二者对合形成注射笔壳体固定孔，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块可相互靠
近或远离。

[0016] 作为优选方案，所述注射笔壳体夹紧机构还包括夹紧弹簧和两个固定块，所述固定块连接在所述移动块上，所述第一夹紧块和所述第二夹紧块位于两个所述固定块之间，
且所述第一夹紧块与位于其外侧的所述固定块之间、所述第二夹紧块与位于其外侧的所述
固定块之间设有所述夹紧弹簧；

[0017] 所述移动装置还包括顶开机构，所述第一夹紧块和所述第二夹紧块上分别设有半楔形槽且二者对合形成楔形槽，所述顶开机构包括顶开臂，所述顶开臂可沿靠近或远离所
述第一夹紧块和所述第二夹紧块的方向移动使其可插入或退出所述楔形槽。

[0018] 作为优选方案，所述压装装置还包括检测机构，所述检测机构包括第一压力检测装置和位移检测装置，所述第一压力检测装置设于所述压头的底端，所述位移检测装置连
接在所述支架上且用于检测所述安装板的位移。

[0019] 作为优选方案，还包括调节装置，所述调节装置包括安装架、限位块、限位夹爪、第一伸缩机构和第二伸缩机构，所述安装架设于所述压装装置的一侧且靠近所述注射笔帽夹
具设置，所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构设于所述安装架上，所述限位块上设有限
位孔，所述限位孔的孔底设有第二压力检测装置，所述第一伸缩机构与所述限位块连接，所
述第二伸缩机构与所述限位夹爪连接且位于所述第一伸缩机构的上方，所述第一伸缩机构
和所述第二伸缩机构分别带动所述限位块、所述限位夹爪沿靠近或远离所述注射笔帽夹具
的正下方的方向移动。

[0020] 作为优选方案，所述移动装置和所述压装装置分别设置为两套，且两套所述移动装置和所述压装装置成镜像对称分布，所述上下料机器人位于两套所述移动装置和所述压
装装置的对称轴上。

[0021] 本发明的注射笔装配设备与现有技术相比，其有益效果在于：

[0022] 本发明通过在上下料机器人的左右两侧设置注射笔壳体托盘定位机构和注射器巢盒定位机构，可使上下料机器人准确抓取注射笔壳体和注射器进行上料，上下料机器人
具有的至少四个自由度可使上下料机器人进行转动抓取位于其两侧的注射笔壳体和注射
器，并且可放置在位于其前方的移动装置上，实现自动上料。移动装置上设置注射笔壳体夹
紧机构和注射器固定块，上下料机器人将注射笔壳体放置注射笔壳体夹紧机构上进行夹紧
来使笔帽可被夹起与笔身分离而不偏移，注射器放置在注射器固定孔内，并通过移动块进
行左右移动，改变与压装装置的安装板正对的位置，使注射笔壳体夹紧机构可与注射笔帽
夹具正对，通过注射笔帽夹具将注射笔壳体的笔帽夹起，随后移动至第二注射器夹具与注
射器固定孔正对，通过第二注射器夹具将注射器夹起，再通过移动块移动至注射笔壳体夹
紧机构与第二注射器夹具正对，安装板沿支架向下移动，将注射器放置在注射笔壳体的笔
身内，然后移动至注射笔壳体夹紧机构与压头正对，通过压头将注射器压装在注射笔壳体
的笔身内，再移动至注射笔壳体夹紧机构与注射笔帽夹具正对，使笔帽重新放回注射笔壳
体的笔身上，接着移动至注射笔壳体夹紧机构与压头正对且通过压头压紧，最后移动块回
到原位，由上下料机器人将装配完成的注射笔夹起下料，实现自动下料。本发明可以完成注
射笔装配的全过程，无需人工上料和下料，自动化程度高，可提高生产效率。

附图说明

[0023] 图1是本发明实施例的注射笔的结构示意图。

[0024] 图2是本发明实施例的注射笔装配设备的整体结构示意图。

[0025] 图3是本发明实施例的注射笔装配设备的俯视图。

[0026] 图4是本发明实施例的上下料机器人的结构示意图。

[0027] 图5是本发明实施例的上下料机器人末端的机构示意图。

[0028] 图6是本发明实施例的定位装置的结构示意图。

[0029] 图7是本发明实施例的移动装置的结构示意图。

[0030] 图8是本发明实施例的注射笔壳体夹紧机构的结构示意图。

[0031] 图9是本发明实施例的顶开机构的结构示意图。

[0032] 图10是本发明实施例的压装装置和调节装置的结构示意图。

[0033] 图11是本发明实施例的调节装置的结构示意图。

[0034] 图中，100-注射笔；110-驱动机构；120-注射器；130-笔帽；140-笔身；200-上下料机器人；210-注射笔壳体夹具；220-第一注射器夹具；230-第一视觉相机；300-注射笔壳体
托盘定位机构；400-注射器巢盒定位机构；500-移动装置；510-移动块；520-注射笔壳体夹
紧机构；521-第一夹紧块；522-第二夹紧块；523-凹槽；524-注射笔壳体固定孔；525-夹紧弹
簧；526-固定块；527-半楔形槽；528-顶开臂；529-转轮；530-注射器固定块；531-注射器固
定孔；540-电缸；600-压装装置；610-支架；620-安装板；630-注射笔帽夹具；640-压头；650-
第二注射器夹具；700-定位装置；710-第一定位部；711-定位块；712-定位槽；713-挡板；
714-键块；720-第二定位部；721-进料通道；722-导向块；730-第二视觉相机；740-第三视觉
相机；800-调节装置；810-安装架；820-限位块；821-限位孔；830-限位夹爪；840-第一伸缩
机构；850-第二伸缩机构；900-不合格品剔除机构。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0036] 在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示
或暗示相对重要性。

[0037] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。

[0038] 请参阅图1至图11，本发明优选实施例的一种注射笔装配设备，包括：

[0039] 上下料机器人200，上下料机器人具有至少四个自由度，上下料机器人200的末端连接有注射笔壳体夹具210和第一注射器夹具220，上下料机器人200的左右两侧分别设有
注射笔壳体托盘定位机构300和注射器巢盒定位机构400；

[0040] 移动装置500，移动装置500设于上下料机器人200的前方，移动装置500包括可沿左右方向移动的移动块510，移动块510上设有注射笔壳体夹紧机构520和注射器固定块
530，注射器固定块530上设有注射器固定孔531；

[0041] 压装装置600，压装装置600设于移动装置500的前方，压装装置600包括支架610和可上下移动地连接在支架610上的安装板620，安装板620连接有注射笔帽夹具630、压头640
和第二注射器夹具650，注射笔帽夹具630、压头640和第二注射器夹具650沿左右方向布置。

[0042] 本实施例通过在上下料机器人200的左右两侧设置注射笔壳体托盘定位机构300和注射器巢盒定位机构400，可使上下料机器人200准确抓取注射笔壳体和注射器进行上
料，上下料机器人200具有的至少四个自由度可使上下料机器人200进行转动抓取位于其两
侧的注射笔壳体和注射器，并且可放置在位于其前方的移动装置500上，实现自动上料。移
动装置500上设置注射笔壳体夹紧机构520和注射器固定块530，上下料机器人200将注射笔
壳体放置注射笔壳体夹紧机构520上进行夹紧来使笔帽可被夹起与笔身分离而不偏移，注
射器放置在注射器固定孔531内，并通过移动块510进行左右移动，改变与压装装置600的安
装板620正对的位置，使注射笔壳体夹紧机构520可与注射笔帽夹具630正对，通过注射笔帽
夹具630将注射笔壳体的笔帽夹起，随后移动至第二注射器夹具650与注射器固定孔531正
对，通过第二注射器夹具650将注射器夹起，再通过移动块510移动至注射笔壳体夹紧机构
520与第二注射器夹具650正对，安装板620沿支架610向下移动，将注射器放置在注射笔壳
体的笔身内，然后移动至注射笔壳体夹紧机构520与压头640正对，通过压头640将注射器压
装在注射笔壳体的笔身内，再移动至注射笔壳体夹紧机构520与注射笔帽夹具630正对，使
笔帽重新放回注射笔壳体的笔身上，接着移动至注射笔壳体夹紧机构520与压头640正对且
通过压头640压紧，最后移动块510回到原位，由上下料机器人200将装配完成的注射笔夹起
下料，实现自动下料。本实施例可以完成注射笔装配的全过程，无需人工上料和下料，自动
化程度高，可提高生产效率。

[0043] 进一步地，请参阅图4和图5，本实施例的上下料机器人200的末端连接有第一视觉相机230，通过上下料机器人200移动到注射笔壳体托盘定位机构300和注射器巢盒定位机
构400上，由第一视觉相机230进行拍照检测，实现对原料的监测，保证注射笔的质量。另外，
本实施例的上下料机器人200采用六轴机器人，使上下料机器人200的动作更加灵活，且可
减小装备设备的布局面积，使各装置的布置更紧凑。本实施例的注射笔壳体夹具210为夹
爪，第一注射器夹具220负压吸取装置，且注射笔壳体夹具210、第一注射器夹具220设置在
上下料机器人200末端的不同侧，通过上下料机器人200末端的转动实现两个夹具的转换，
可只采用一个上下料机器人200工作，简化设备，降低成本。

[0044] 进一步地，请参阅图6，本实施例的注射笔装配设备还包括定位装置700，定位装置700设于上下料机器人200的前方且位于移动装置500的后方；定位装置700包括第一定位部
710和第二定位部720，第一定位部710上设有定位单元，定位单元包括两个定位块711，两个
定位块711间隔设置且其上均设有定位槽712形成注射笔壳体定位机构，两个定位槽712为
通槽且成一直线分布；第二定位部720上设有倾斜向下的进料通道721，进料通道721的两侧
设置沿其长度方向延伸的导向块722形成注射器定位机构，两侧的导向块722之间的距离由
上至下逐渐缩小呈喇叭状，进料通道721的最底端为输出端。现有的注射笔壳体来料是采用
托盘放置的，且各注射笔壳体是横躺在托盘内的，上下料机器人200的注射笔壳体夹具210
夹起注射笔壳体时是夹在中部的，而注射笔壳体放置在注射笔壳体夹紧机构520时是竖直
放置的，这样才可以通过注射笔壳体夹紧机构520将注射笔壳体的笔身夹紧而让注射笔帽
夹具630将笔帽夹起，因此，若上下料机器人200将注射笔壳体夹起直接放置在注射笔壳体
夹紧机构520上时，容易使注射笔壳体从注射笔壳体夹紧机构520上掉出。本实施例通过第
一定位部710上两个定位块711设置的成一直线分布的定位槽712，使上下料机器人200可夹
起注射笔壳体放置在定位槽712内，注射笔壳体的两端分别从两个定位块711凸出，使上下
料机器人200可再次夹住注射笔壳体的笔帽端，并通过上下料机器人200末端的转动，使上
下料机器人200可将注射笔壳体竖直放入注射笔壳体夹紧机构520上，本实施的第一定位部
710可调整上下料机器人200对注射笔壳体的夹持位置，更方便、准确地放入注射笔壳体夹
紧机构520内。另外，本实施例的定位槽712的槽底设置键块714，注射笔壳体上设有用于观
察药液或操作的窗口，使本实施例的键块714可与注射笔壳体的窗口嵌合，实现准确定位。
注射器与注射笔壳体的配合具有一定的位置要求，现有的注射器通过将其顶端设置为类椭
圆形或是两条直边和圆弧边围成的图形来与注射笔壳体对位，而注射器来料时，其插装在
巢盒上是任意的，因此，在装配时，需要调整注射器的位置，使注射器与注射笔壳体准确装
配。本实施例通过设置倾斜向下的进料通道721，使注射器放在进料通道721内时，可在重力
作用下自由滑落，并且进料通道721两侧的导向块722之间的距离由上至下逐渐减小呈喇叭
状，请参见图1，本实施例的注射器120的顶部的截面面积大于其下部的截面面积，使注射器
120放置在第二定位部720时，注射器120的下部落入进料通道721内而其顶部留在进料通道
721的上方，且注射器120的顶部位于两个导向块722之间，请参见图6。由于注射器120的顶
部形状不是圆形，使注射器120顶部的长度和宽度不等，当注射器120沿进料通道721下落
时，两个导向块722之间的距离越来越窄，导致注射器120的顶部会与导向块722发生接触，
使导向块722对注射器120起到限制作用，并且在注射器120下落的动能作用下，将注射器
120逐渐导正，使注射器120的顶部上距离较小的两端所在的直线方向冲下，因此，本实施例
的导向块722可在注射器下滑时为其导向，使其进行转动，从而可调整注射器的姿态，使各
注射器具有统一的定位，实现注射器与注射笔壳体的准确装配。

[0045] 另外，本实施例的定位装置700还包括第二视觉相机730和第三视觉相机740，第二视觉相机730设于第一定位部710的一侧，第二视觉相机730用于采集注射笔壳体的笔帽端
的图像，第三视觉相机740设于进料通道721的最底端，第三视觉相机740用于采集进料通道
721底端处的图像。在注射笔装配完成后，上下料机器人200将装配完成后的注射笔从移动
装置500取出并放置在定位槽712上，通过第二相机730采集图像，进行视觉检测，通过注射
笔的笔帽与笔身的间隙是否合格来判断注射笔的装配质量。第三视觉相机740采集进料通
道721底端的图像，可检测下滑到进料通道721底端的注射器的定位位置是否合格，本实施
例的第三视觉相机740设于进料通道721的下方，检测注射器的底端标记，应当指出的是，第
三视觉相机740也可设置在进料通道721的上方，通过注射器的顶端结构进行检测。进一步
地，本实施例的定位单元还包括挡板713，定位槽712倾斜向下设置，挡板713设于靠近定位
槽712底端的一侧，定位单元设置为并排的两个，第二视觉相机730的镜头与其中一个定位
单元的定位槽712位于同一直线，且第二视觉相机730位于靠近定位槽712顶端的一侧，定位
槽712设置为倾斜向下且底端侧设置挡板713，可使上下料机器人200将注射笔壳体或装配
完成的注射笔放在定位槽712后，注射笔壳体和注射笔下滑，可使其笔帽端到达预定位置，
方便上下料机器人200夹取到准确的位置以及第二视觉相机730可准确拍摄到装配完成后
的注射笔笔帽端的图像。本实施例的定位槽712和进料通道721均向下倾斜60  °，并且第一
定位部710和第二定位部720在左右方向上成一直线设置，使第二定位部720挡在第一定位
部710的底端形成挡板713。

[0046] 进一步地，请参阅图7至图9，在移动装置500中，本实施例的注射笔壳体夹紧机构520包括第一夹紧块521和第二夹紧块522，第一夹紧块521与第二夹紧块522相对的一侧设
有凹槽523，第一夹紧块521与第二夹紧块522互为镜像结构且二者对合形成注射笔壳体固
定孔524，第一夹紧块521与第二夹紧块522可相互靠近或远离，注射笔壳体竖直放在注射笔
壳体固定孔524内，通过第一夹紧块521和第二夹紧块522的相互靠近或远离实现夹紧和放
松，使注射笔壳体可轻松放入和取出并且在笔帽与笔身分离时也不会导致笔身移动。可选
地，注射笔壳体夹紧机构还包括夹紧弹簧525和两个固定块526，固定块526连接在移动块
510上，第一夹紧块521和第二夹紧块522位于两个固定块526之间，且第一夹紧块521与位于
其外侧的固定块526之间、第二夹紧块522与位于其外侧的固定块526之间设有夹紧弹簧
525；移动装置500还包括顶开机构，第一夹紧块521和第二夹紧块522上分别设有半楔形槽
527且二者对合形成楔形槽，顶开机构包括顶开臂528，顶开臂528可沿靠近或远离第一夹紧
块521和第二夹紧块522的方向移动使其可插入或退出楔形槽。顶开臂528向第一夹紧块521
和第二夹紧块522移动靠近并且进入楔形槽中，可逐渐将第一夹紧块521和第二夹紧块522
往相反的两个方向分开，且靠近位于外侧的固定块526，夹紧弹簧525被压缩，从而使注射笔
壳体固定孔524变大，方便注射笔壳体的放入和取出，当顶开臂528退出后，在夹紧弹簧525
的恢复作用下，第一夹紧块521和第二夹紧块522靠近将放置在注射笔壳体固定孔524中的
注射笔壳体夹紧，使注射笔帽夹具630夹取笔帽将其与笔身拉开分离时固定住笔帽，并且还
可适应不同尺寸的注射笔壳体。另外，本实施例的顶开臂528靠近第一夹紧块521和第二夹
紧块522的一端设有可转动的转轮529，使顶开臂528靠近插入楔形槽时，通过转轮529的转
动减小与楔形槽槽壁的摩擦，减小阻力，使顶开臂528更容易分开第一夹紧块521和第二夹
紧块522。本实施例的顶开臂528连接在一个伸缩气缸的输出轴上，由伸缩气缸带动顶开臂
528移动。此外，本实施例的移动装置500还包括电缸540，电缸540沿左右方向设置，移动块
510连接在电缸540上由电缸540带动移动块510移动。

[0047] 进一步地，本实施例的压装装置600还包括检测机构，检测机构包括第一压力检测装置和位移检测装置，第一压力检测装置设于压头640的底端，位移检测装置连接在支架
610上且用于检测安装板620的位移，通过第一压力检测装置和位移检测装置可得到压头
640的力-位移曲线，将其与预先设定的标准曲线对比，可检测压装过程是否合格，从而可进
行注射笔的质量检测，若有不合格品，可由上下料机器人200将其直接取出剔除。由于注射
笔壳体来料和注射笔来料的产品存在瑕疵，或是注射器与注射笔壳体的位置存在误差等，
在装配时会出现压头640的力-位移曲线不合格的情况，从而实现了来料和装配品检测，并
将瑕疵品进行剔除，保证了注射笔的成品质量。本实施例的检测机构可实现工作人员肉眼
无法进行的来料检测和成品检测，检测效果好且效率高，提高了注射笔的产品质量。本实施
例压装装置600采用伺服压机。

[0048] 进一步地，请参阅图10和图11，本实施例的注射笔装配设备还包括调节装置800，调节装置800包括安装架810、限位块820、限位夹爪830、第一伸缩机构840和第二伸缩机构
850，安装架810设于压装装置600的一侧且靠近注射笔帽夹具630设置，第一伸缩机构840和
第二伸缩机构850设于安装架810上，限位块820上设有限位孔821，限位孔821的孔底设有第
二压力检测装置，第一伸缩机构840与限位块820连接，第二伸缩机构850与限位夹爪830连
接且位于第一伸缩机构840的上方，第一伸缩机构840和第二伸缩机构850分别带动限位块
820、限位夹爪830沿靠近或远离注射笔帽夹具630的正下方的方向移动。由于在注射笔帽夹
具630将笔帽夹起、第二注射器夹具650将注射器夹起放在注射笔壳体的笔身内、压头640将
注射器压装中，安装板620需重复上下移动，导致安装板620的位置与起始位置具有误差，会
造成注射笔帽夹具630不能准确将笔帽放回笔身上，导致笔帽偏离以及与笔身的间隙不合
格等问题。本实施通过设置限位块820，在安装板620下降将笔帽放回前，第一伸缩机构840
带动限位块820伸至注射笔帽夹具630的正下方，安装板620下降，带动笔帽落入限位孔821
内与第二压力检测装置接触，通过第二压力检测装置与检测安装板620位移的位移检测装
置得到力-位移曲线，进而可得到安装板620的实时位置，可控制安装板620的位移来将注射
笔帽夹具630夹着的笔帽准确放回注射笔壳体的笔身上，并且使笔帽和笔身的间隙合格。本
实施还设置了限位夹爪830，在通过限位块820确定了安装板620的位置以及位移时，通过第
二伸缩机构850将限位夹爪830伸至注射笔帽夹具630的正下方，使注射笔帽夹具630在下降
时穿过限位夹爪830，起到限位作用，防止笔帽偏离。本实施例的安装架810连接在支架610
上且倾斜设置，使第一伸缩机构840和第二伸缩机构850沿与左右方向线成一定夹角的方向
伸出和缩回，避免妨碍移动块510的移动。本实施例的第一伸缩机构840和第二伸缩机构850
均采用气缸。

[0049] 此外，本实施例的移动装置500和压装装置600分别设置为两套，且两套移动装置500和压装装置600成镜像对称分布，上下料机器人200位于两套移动装置500和压装装置
600的对称轴上，采用一拖二形式，可在其中一套移动装置500和压装装置600工作时，上下
料机器人200对另外一套移动装置500上料或下料，提高设备的整体效率。本实施例还设有
不合格剔除机构900，不合格品剔除机构900设于上下料机器人200的一侧，当压装装置600
的检测机构、第一视觉相机230、第二视觉相机730和第三视觉相机740检测异常时，由上下
料机器人200将其取出放置在不合格品剔除机构900上，本实施例的不合格品剔除机构为不
合格品的放置区。

[0050] 本发明的工作过程为：将放置了注射笔壳体的托盘放置在注射笔壳体托盘定位机构300上，将放置了预充注射器的巢盒放置在注射器巢盒定位机构400上。上下料机器人200
的末端移动到注射笔壳体托盘定位机构300上方，通过其上的第一视觉相机230对注射笔壳
体进行检测，若不合格，将不合格品放置到不合格品剔除机构900上，若合格，通过其上的注
射笔壳体夹具210夹取一个注射笔壳体放置到定位装置700的第一定位部710的定位槽712
内。接着，注射笔壳体夹具210再次从第一定位部710上夹起注射笔壳体，但是夹住注射笔壳
体的笔帽端，通过上下料机器人200的转动，将原来横抓着的注射笔壳体竖直放置在移动装
置500的注射笔壳体夹紧机构520的注射笔壳体固定孔524内，顶开臂528向远离第一夹紧块
521和第二夹紧块522的方向移动，从第一夹紧块521和第二夹紧块522之间退出，第一夹紧
块521和第二夹紧块522在夹紧弹簧525的作用下靠近将注射笔壳体夹紧。上下料机器人200
的末端移动到注射器巢盒定位机构400上方，通过第一视觉相机230进行视觉检测，若不合
格，通过第一注射器夹具220将不合格品放置到不合格品剔除机构900上，若合格，将注射器
放置到第二定位部720的进料通道721的顶端，注射器沿进料通道721下滑至底端，第三视觉
相机740对注射器的位置、朝向进行检测，然后再通过上下料机器人200将注射器放置到移
动块510上的注射器固定块530设置的注射器固定孔531中。移动块510沿左右方向移动靠近
压装装置600，先移动至注射笔壳体固定孔524位于注射笔帽夹具630的正下方，安装板620
移动下降，将注射笔壳体的笔帽夹取，安装板620移动上升将笔帽与笔身分离。移动块510再
移动至注射器固定孔531位于第二注射器夹具650正下方，安装板620下降，第二注射器夹具
650将位于注射器固定孔531内的注射器夹起。移动块510移动至注射笔壳体固定孔524位于
第二注射器夹具650的正下方，将注射器放入注射笔壳体的笔身内。移动块510移动至注射
笔壳体固定孔524位于压头640的正下方，压头640下降，将注射器压装在注射器壳体的笔身
内，同时，通过压头640上的第一压力检测装置以及检测安装板620位移的位移检测装置，判
断该装配品是否合格。移动块510移动至注射笔壳体固定孔524位于注射笔帽夹具630的正
下方，第一伸缩机构840带动限位块820伸出，安装板620下降，注射笔帽夹具630带动笔帽伸
入限位孔821内与第二压力检测装置接触，然后安装板620上升，第一伸缩机构840带动限位
块820缩回。接着第二伸缩机构机构850带动限位夹爪830伸出至注射笔帽夹具630正下方，
安装板620下降，注射笔帽夹具630带动笔帽穿过限位夹爪830放回笔身上。移动块510移动
回原位，顶开臂528移动靠近第一夹紧块521和第二夹紧块522将二者分开，上下料机器人
200从注射笔壳体固定孔524将装配完成的注射笔取出放在第一定位部710的定位槽712上，
第二视觉相机730对注射笔的笔帽端进行视觉检测，检测笔帽与笔身的间隙是否合格。若压
装装置600的第一压力检测装置和位移检测装置的结果合格以及第二视觉相机730的检测
合格，上下料机器人200将装配后的注射笔放回注射笔壳体托盘定位机构300的托盘中，若
不合格，将装配后的注射笔放到不合格品剔除机构900上。

[0051] 综上，本发明实施例提供一种注射笔装配设备，其通过在上下料机器人200的左右两侧设置注射笔壳体托盘定位机构300和注射器巢盒定位机构400，可使上下料机器人200
准确抓取注射笔壳体和注射器进行上料，上下料机器人200具有的至少四个自由度可使上
下料机器人200进行转动抓取位于其两侧的注射笔壳体和注射器，并且可放置在位于其前
方的移动装置500上，实现自动上料。并且设置了具有沿左右方向移动的移动块510的移动
装置500，以及具有沿左右方向设置安装板620上的压头640、注射笔帽夹具630和第二注射
器夹具650的压装装置600，通过二者的配合，可实现注射笔壳体的笔帽的夹起、注射器放入
注射笔壳体的笔身内、注射器的压装以及注射笔帽装回笔身，完成注射笔装配的全过程，无
需人工上料和下料，自动化程度高，可提高生产效率。

[0052] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应
视为本发明的保护范围。