直液式走珠笔作为近几年新兴的书写产品，凭其书写流畅、不晕染的特性，在市场上畅销，白雪文具作为直液式走珠笔的领航者，在优化此类产品的生产流程和工艺改进作出了很多的创新性改善，今天就来了解一下直液式走珠笔的自动化装配工艺。
下面以直液式走珠笔主打产品PVR-155（以下简称155）为例，进行产品设备装配的工艺流程说明。
产品图示：
155产品的部件包含：
●上帽组件，包含上帽、笔夹、内帽、上塞
●笔杆组件，包含笔杆、尾塞、还包括笔杆的印刷（转印工艺）
●调节器组件，包含调节器、笔头组件、大前头
●笔头组件，包含笔头、中继芯
●墨水
分析这些部件组件，首先判断所有部件是否可以一台设备组装的可能，很显然，155这只产品的部件组成复杂，比如上帽组件需要立式设备组装，而笔杆组件的印刷需求需要卧式设备组装，装配工艺差别很大，且部件数目较多，无法实现在一台设备上的所有部件组装，需要分设备装配，根据组件特性，需要有四台设备的组合，完成产品的最终组装，包含上帽组件机、笔杆组件机、笔头组件机、整笔组装机。
设备主体框架的设计决定了设备的转速、节拍等关键性能指标，如果制造自动化组装设备比喻为盖房子的话，设备主体框架就可以理解为打地基，框架的结构和质量决定了设备的寿命和性能。155系列产品包含白雪其余产品的设备框架构建都是依托高强度、大厚度钢板焊接而成，此结构不同于一般的铝型材框架，其特点重量大，底盘稳重，满足设备的高速运转。
高质量框架只是满足设备的静态，设备动态的满足还需一套高精度的运动系统，组装机的运动系统由于装配的需求，运动过程中需要有间歇的停顿，停顿的位置精度决定了装配的精度，而决定停顿位置精度的关键部件就是分割器，分割器的运动角度和曲线都需要经过严格的计算，在保证高速运转的同时，停顿要缓、要准，同时启动要快、要稳。
高强度、大重量框架和高精密度分割器，以及高精度凸轮主轴配合结构，构建了高质量机械框架。
在完成设备主体框架的设计搭建之后，针对每一类部件，根据部件的装配特性，我们会设计一套设备的装配工艺，且根据部件的部件的造型特点，设计部件的供料方式和安装方式。下面我们以整笔组装机为例，进行设备装配工艺设计说明。
◆部件分析：
笔杆组件：笔杆组件的结构特点是口部端粗，尾部一端细，直径相差0.5以上，这样的话，我们可以利用这个差异，设计一套筛选板，板的空隙取两端的直径中间值，这样尾部可以通过间隙，口部无法通过，从而实现笔杆尾部下落，口部向上。此类借用部件两端直径差值来筛选部件方向的方法在很多部件中会用到，是一个重要的方式方法。
调节器组件：观察调节器组件带是一个类似“伞”的结构特点，重心低，如果放在一个轨道上，其“伞”状多出来的一圈，会很容易支撑在轨道中，因此可以充分利用这个特点，设计一套轨道，调节器可以悬挂出料，再使用机械手夹取方式，在安装的过程中，可以做到精准定位、成功的将调节器组件放入到笔杆中。
上帽组件：上帽组件的结构特点是没有特点，既没有两端的直径差，也没有“伞”状结构，但是上帽的特点是一端是口部，一端是上塞不开口，这样的结构特点，我们可以利用一个中轴，口部可以串进去，尾部串不进去，这个特点就可以将上帽组件固定方向出料，在设备中，再增加一套翻转定位系统，可以成功实现上帽组件的安装。
总结：产品实现设备组装，需要对产品的结构特征进行深入研究，尺寸、形状、重心点等都是需要判断的因素，在满足一个条件的同时，还需评价其他次要因素的影响，总之，结构特点越明显的部件，越容易实现设备的组装。
◆动作设计：
分析完产品的结构特点后，就要着手对每个部件的安装进行机械结构设计，这其中包含运动方式、运动曲线、运动干涉点等内容，还是以155产品的组装为例，说明一下运动设计的思路。
笔杆组件：由于依靠产品的两端尺寸差，已经成功分出了笔杆的口部和尾端，另外分析笔杆组件其自身的重量，可以依靠重力的作用，垂直落入到治具中。因此，我们需要设计的是笔杆的垂直滑道、落入定位夹具等。工位设计就简单很多。
调节器组件：前面说过，利用其调节器“伞”状特点，悬挂出料后，在料道的出料口，我们可以设计一个机械手，张口等待，信号过来时，机械手夹取调节器组件，其精准定位的特点，保证调节器组件准确、安全放入到笔杆中，我们需要设计的是符合调节器组件尺寸的机械手，安装定位系统等。
上帽组件：上帽组件的出料特征是尾部向下掉落，需要翻转，因此在此工位，我们需要设计一套翻转机构。
总结：在整个机械设计中，我们运用了很多的类似人手的机械手结构，这种设计，由于仿形人工组装，但其定位准确，结构单一特点，又优于人工组装，在后续的机械设计中会多次运用。另外，其定位结构运用到气缸的运动，这种气动的辅助作用也是设备设计中重要的设计手段。
完成以上的两个步骤，就是后续的出图、部件加工等工作，至于后边的组装、调试等环节，由于我们对产品结构特点研究细致，动作结构等设计方式合理，设备的组装、调试工作就很容易，设备的投产就只是时间问题。
当然针对笔类产品的自动化组装，还有很多种类的产品，棉管类、荧光笔类等等，在后续的时间中，我们会逐一介绍分享。
