中性笔笔芯装配是笔芯生产过程中的的最后一个环节,是中性笔制造的重要组成部分。国内的笔芯装配工作目前主要靠人工完成,存在生产效率较低、产品合格率不达标等一系列问题。本文研究设计笔芯自动化装配系统,用于提高笔芯装配工作的自动化水平。首先根据装配工作动作要求和装配技术指标,对笔芯装配工作进行工序划分,安排工序节拍时间,确定系统整体结构方案和各细分工序的结构方案。然后按照设计要求和装配精度要求,利用虚拟三维建模软件对系统的主要部分:笔墨油灌填单元、塑料头装配单元、金属头装配单元以及各送料装置等进行设计建模。笔墨油灌填单元的设计包括射墨机构设计和动力凸轮机构设计,射墨机构完成笔墨油的主要灌填工作,机构工作动力由凸轮机构提供。根据射墨机构的工作原理,设计凸轮外轮廓并对机构进行运动学分析。塑料头装配单元设计包括塑料头组装机构设计和动力凸轮机构设计,装配工作时需要对笔芯管定位夹紧,设计出压紧支架并对其进行有限元分析,对主要工作机构进行运动学分析,得到仿真结果与理论设计运动对比分析。金属头装配单元包括金属头插入机构设计和送料振动盘设计,对机构的工作动作进行运动学仿真分析。根据机构送料动作特点对振动盘料斗进行设计,为保证振动盘工作可靠性,对料斗进行静强度分析。最后,通过上述研究得到笔芯自动化装配系统的完整结构模型,得到各装配单元的机构运动学分析结果和主要部件的静强度分析结果。