專利名稱：自動填加硒鼓測試粉設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于激光打印機硒鼓生產時自動填加測試碳粉的設備。
背景技術：
在激光打印機硒鼓生產過程中，硒鼓安裝完畢后，需要對每個硒鼓進行綜 合的質量打印測試。因為不能撕開粉倉封條，就需要在硒鼓磁輥(有的也稱為 顯影輥)上加上少量測試碳粉。為保證測試的準確度，加在磁輥上的測試碳粉 要均勻分布在磁輥的表面，并且碳粉的量要適當。如果所加的測試碳粉太多， 就會給后續的余粉清除工作帶來不便；如果量太少，就可能無法滿足打印測試 頁所需的碳粉量。
傳統的測試碳粉填加方式需要手工操作。在粉倉、磁輥、出粉刀安裝完畢 后，首先利用一個尖嘴瓶把碳粉撒到磁輥上，然后用拇指轉動磁輥一端的磁輥 齒輪使磁輥轉動，最后檢測磁輥表面的碳粉是否分布均勻，當碳粉量少或分布 不均勻時需要重新撒粉后再轉動磁輥。這種填加測試碳粉的方式不但無法控制 所填加碳粉的質量，而且也不能保證碳粉的均勻分布，還浪費操作人員的時間。
中國專利申請號200520058432.4，授權公告日2006年7月5日，公布了專 利名稱為"余粉填充裝置"的實用新型，該申請案公開了一種填加測試碳粉的 裝置，通過轉動帶有凹槽的軸把碳粉從粉箱移到粉倉封條的上方，碳粉在重力 作用下散落到粉倉封條上。該裝置的缺陷是不能達到測試碳粉的自動填加，需 要操作人員搖動手柄來填加測試碳粉，填加碳粉后還需要用拇指轉動磁輥一端 的磁輥齒輪使碳粉分布均勻。并且，該裝置是把碳粉填加到粉倉封條上，之后 再安裝磁輥時，由于磁輥吸附碳粉，會導致原本均勻線性分布的碳粉變得不均勻，所以該裝置填加碳粉的位置也不恰當。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種操作簡便、加粉均勻、定 量控制、節約時間的自動填加硒鼓測試碳粉設備。
為了實現上述目的，開發了一種自動填加硒鼓測試粉設備，該設備包括支
架、粉箱、滾珠絲杠副、工裝、齒輪系、控制器、步進電機A和步進電機B， 支架上裝有滾珠絲杠副，粉箱固定到滾珠絲杠副的滾珠螺母上，粉箱的一側裝 有齒輪系，支架的底座上放有工裝和控制器，步進電機A位于滾珠絲杠副的下 方，步進電機B位于齒輪系的上方。其中，所述支架的下部是底座，底座上裝 有左支架和右支架，在左支架和右支架的上部裝有上支架板，在上支架板與底 座之間裝有下支架板，左支架上端距離上支架板約2cm處裝有上位置傳感器， 距離下支架板約10cm處裝有下位置傳感器。所述粉箱的主體是粉箱倉，在粉箱 倉的上部留有進粉口，下部留有出粉口，并且在粉箱倉的上部裝有上蓋，下部 裝有出粉控制組件， 一側裝有齒輪支架，還裝有傳動組件。所述出粉控制組件 包括出粉控制罩和出粉控制軸，出粉控制罩的上側面留有與粉箱倉相通的矩形 開口，下側面留有與外界相通的矩形開口；出粉控制軸的一端有個齒輪A，軸 上開有一個凹槽，凹槽的長度與磁輥外表層磨砂部分的長度相同，凹槽的容積 等于為一個硒鼓應該填加的測試碳粉的體積，且出粉控制軸的外表面緊貼出粉 控制罩的內壁，出粉控制軸可以在出粉控制罩內旋轉。所述滾珠絲杠副包括絲 杠和套在絲杠上的滾珠螺母，滾珠螺母上裝有滾珠螺母平衡板和插孔，滾珠螺 母平衡板的兩端與支架的左支架和右支架輕微接觸，粉箱的傳動組件可以插進 插孔。所述工裝上裝有數個用于硒鼓定位的光電傳感器。所述齒輪系至少包括 一個雙聯不完全齒輪，以及與雙聯不完全齒輪嚙合的齒輪B和雙聯齒輪C，與雙聯齒輪C嚙合的齒輪D，其中齒輪D保持與齒輪A相嚙合，雙聯不完全齒輪 可與磁輥齒輪相嚙合。
進一步的技術方案為所述控制器從數據線插槽引出數根數據線與上位置 傳感器、下位置傳感器、光電傳感器、步進電機A、步進電機B連接，控制器 根據各個傳感器所發回的信息來控制兩個步進電機轉動的方向和速率。滾珠絲 杠副的作用是借用步進電機A的轉動來帶動滾珠螺母的上下移動，進一步帶動 粉箱的上下移動。步進電機B的轉動可以帶動齒輪B的轉動，齒輪B的轉動可 以帶動雙聯不完全齒輪的轉動。當雙聯不完全齒輪的齒輪部分與雙聯齒輪C接 觸時(此時，雙聯不完全齒輪的無齒輪部分與磁輥齒輪接觸)，雙聯齒輪C轉動， 緊接著依次帶動齒輪D和齒輪A的轉動，最終帶動出粉控制軸的轉動；當雙聯 不完全齒輪的齒輪部分與磁輥齒輪接觸時(此時，雙聯不完全齒輪的無齒輪部 分與雙聯齒輪C接觸)，就可以帶動磁輥齒輪的轉動，最終帶動磁輥的轉動。出 粉控制軸每轉動一圈，其軸上的凹槽就會把一個硒鼓所需填加的測試碳粉從粉 箱倉移到磁輥的上方。碳粉在重力和磁輥吸力的作用下吸附到磁輥表面，磁輥 的轉動進一步使碳粉分布均勻。雙聯不完全齒輪的使用可以確保出粉控制軸和 磁輥只能夠交替轉動。通過精確控制步進電機B可以確保每個周期出粉控制軸 只轉一圈。


圖1為自動填加硒鼓測試粉設備的整體示意圖2為支架的示意圖3為粉箱的示意圖4為出粉控制罩的示意圖；圖6為出粉控制組件的示意圖7為滾珠絲杠副的示意圖8為工裝的示意圖9為齒輪系的示意圖IO為雙聯不完全齒輪的示意圖11為出粉控制軸旋轉一圈轉移碳粉的剖面示意圖。
1支架，11底座，12左支架，121上位置傳感器，122下位置傳感器，13 右支架，14上支架板，15下支架板，2粉箱，21粉箱倉，22上蓋，23出粉控 制組件，231出粉控制罩，232出粉控制軸，2321齒輪A， 2322凹槽，24齒輪 支架，25傳動組件，3滾珠絲杠副，31絲杠，32滾珠螺母，321滾珠螺母平衡 板，322插孔，4工裝，41光電傳感器，5齒輪系，51雙聯不完全齒輪，52齒 輪B,53雙聯齒輪C， 54齒輪D， 6控制器，71步進電機A、 72步進電機B， 721 電機齒輪，8硒鼓粉倉，9磁輥，91磁輥齒輪。
具體實施例方式
開始填加測試碳粉之前先要調試設配，首先把硒鼓粉倉(8)放置到位后， 調整粉箱(2)與滾珠絲杠副(3)之間的水平距離，以確保出粉控制軸(232) 恰好在磁輥(9)的正上方，之后就可以把硒鼓粉倉(8)從工裝(4)上拿下來。 然后，使滾珠螺母(32)達到最高處，與上支架板(14)接觸，同時調整雙聯 不完全齒輪(51)，使其齒輪部分開始端恰好與雙聯齒輪C (53)接觸，并使出 粉控制軸(232)的凹槽(2322)向下。最后，把碳粉裝進粉箱，約占粉箱容積 的一半。
按照上述要求調試完畢后，對控制器進行通電，開始填加硒鼓測試碳粉。 首先把裝配好的硒鼓粉倉(8)放置到工裝(4)上，硒鼓粉倉(8)放置到位后，工裝(4)上所有的光電傳感器(41)會通過數據線同時向控制器(6)發信號。 控制器(6)收到信號后，感知到硒鼓粉倉(8)放置到位時，就驅動步進電機A
(71)轉動，使滾珠螺母(32)下降。通過調節控制器(6)向步進電機A (71) 發送信號的頻率可以控制步進電機A (71)的轉動速率，進一步控制滾珠螺母
(32)升降的速度。為了節約操作時間，提高工作效率，在控制器(6)的作用 下，開始時步進電機A (71)快速轉動，使得滾珠螺母(32)快速下降。當滾 珠螺母平衡板(321)接觸到下位置傳感器(122)時，控制器(6)降低步進電 機A (71)旋轉的速率，使滾珠螺母(32)下降的速度降低。當雙聯不完全齒 輪(51)接觸到磁輥齒輪(91)時，控制器(6)停止步進電機A (71)的轉動， 滾珠螺母(32)停止下降，相應地粉箱(2)也停止下降。當粉箱(2)停止下 降時，控制器(6)就驅動步進電機B (72)轉動。在控制器(6)的控制下，步 進電機B (72)恰好使雙聯不完全齒輪(51)轉動一圈。雙聯不完全齒輪(51) 轉動的一圈首先帶動出粉控制軸(232)轉動一圈，把一個硒鼓所需填加的測試 碳粉從粉箱倉(21)移到磁輥(9)的上表面。當出粉控制軸(232)停止轉動 時，雙聯不完全齒輪(51)的齒輪部分開始端恰好與磁輥齒輪接觸，所以磁輥
(9)開始轉動。當雙聯不完全齒輪(51)轉動一圈時，磁輥(9)恰好轉動兩 圈。當步進電機B (72)停止轉動時，控制器就驅動步進電機A (71)向反方向 轉動。同樣，為了節約操作時間，提高工作效率，在控制器(6)的作用下，開 始時歩進電機A (71)快速轉動，使得滾珠螺母(32)快速上升。當滾珠螺母 平衡板(321)接觸到上位置傳感器(121)時，控制器(6)就降低步進龜機A
(71)旋轉的速率，使滾珠螺母(32)上升的速度降低。當滾珠螺母(32)接 觸到上支架板(14)時，步進電機A (71)停止轉動，粉箱(2)到達最高位置。 這時就可以把硒鼓粉倉(8)從工裝(4)上拿下來。繼續填加測試碳粉時，只需把下一個硒鼓粉倉(8)放置到工裝(4)上，如此循環直至完成填加硒鼓測
試碳粉的工作。
該自動填加硒鼓測試粉設備具有操作簡便、加粉均勻、定量控制、節約時 間的眾多優點。
權利要求
1、一種自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是該設備包括支架(1)、粉箱(2)、滾珠絲杠副(3)、工裝(4)、齒輪系(5)、控制器(6)、步進電機A(71)和步進電機B(72)，支架(1)上裝有滾珠絲杠副(3)，粉箱(2)固定到滾珠絲杠副(3)的滾珠螺母(32)上，粉箱(2)的一側裝有齒輪系(5)，支架(1)的底座(11)上放有工裝(4)和控制器(6)，步進電機A(71)位于滾珠絲杠副(3)的下方，步進電機B(72)位于齒輪系(5)的上方。
2、 根據權利要求1所述的自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是所述支架(l) 的下部是底座(11),底座(11)上裝有左支架(12)和右支架(13)，在左支 架(12)和右支架(13)的上部裝有上支架板(14)，在上支架板(14)與底座(11)之間裝有下支架板(15)，左支架(12)上端距離上支架板(14)約2cm 處裝有上位置傳感器(121)，距離下支架板(15)約10cm處裝有下位置傳感器 (122)。
3、 根據權利要求1所述的自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是所述粉箱(2) 的主體是粉箱倉(21)，在粉箱倉(21)的上部留有進粉口，下部留有出粉口， 并且在粉箱倉(21)的上部裝有上蓋(22)，下部裝有出粉控制組件(23), — 側裝有齒輪支架(24),還裝有傳動組件(25)。
4、 根據權利要求3所述的粉箱(2)，其特征是出粉控制組件(23)包括出 粉控制罩(231)和出粉控制軸(232)，出粉控制罩(231)的上側面留有與粉 箱倉(21)相通的矩形開口，下側面留有與外界相通的矩形開口；出粉控制軸(232)的一端有個齒輪A (2321)，軸上開有一個凹槽(2322)，凹槽(2322) 的長度與磁輥(9)外表層磨砂部分的長度相同，凹槽(2322)的容積等于為一 個硒鼓應該填加的測試碳粉的體積，且出粉控制軸(232)的外表面緊貼出粉控制罩(231)的內壁，出粉控制軸(232)可以在出粉控制罩(231)內旋轉。
5、 根據權利要求l所述的自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是所述滾珠絲 杠副(3)包括絲杠(31)和套在絲杠(31)上的滾珠螺母(32)，滾珠螺母(32) 上裝有滾珠螺母平衡板(321)和插孔(322),滾珠螺母平衡板(321)的兩端 與支架(1)的左支架(12)和右支架(13)輕微接觸，粉箱的傳動組件(25) 可以插迸插孔(322)。
6、 根據權利要求1所述的自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是所述工裝(4) 上裝有數個用于硒鼓定位的光電傳感器(41)。
7、 根據權利要求l所述的自動填加硒鼓測試粉設備，其特征是所述齒輪系 (5)至少包括一個雙聯不完全齒輪(51)，與雙聯不完全齒輪(51)嚙合的齒輪B (52)和雙聯齒輪C (53)，以及與雙聯齒輪C (53)嚙合的齒輪D (54)， 其中齒輪D (54)保持與齒輪A (2321)相嚙合，雙聯不完全齒輪(51)可與 磁輥齒輪(91)相嚙合。
全文摘要
本發明涉及一種用于激光打印機硒鼓制造行業的硒鼓測試碳粉自動填加設備。該設備由支架(1)、粉箱(2)、滾珠絲杠副(3)、工裝(4)、齒輪系(5)、控制器(6)、步進電機A(71)、步進電機B(72)組成。本發明利用工裝上的光電傳感器(41)確認硒鼓粉倉(8)放置到位后，通過控制器(6)控制步進電機的運轉來達到自動填加硒鼓測試粉的目的。本設備具有操作簡便、加粉均勻、定量控制、節約時間的優點。
文檔編號G03G15/00GK101673067SQ20091001833
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者何美玲, 劉學兵, 吳明生, 欣 楊, 鵬 王 申請人:富美科技有限公司