CN106271601B - 一种自动水表齿轮组装机及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动水表齿轮组装机及组装方法，包括底座，底座上设有环形转盘，在环形转盘的周侧设有输入轨道、输出轨道以及多组齿轮输送单元，沿输入轨道方向，齿轮轴输送、插入装置、齿轮轴检测装置、剔除装置、上油装置；与现有技术性相比，具有装配速度快、效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动水表齿轮组装机及组装方法。
背景技术
水表是现在社会千家万户所不能缺少的，水表的机芯主要由齿轮以及套设齿轮的齿轮轴组成。
现在水表的机芯组装一般是靠人工实现，但因为齿轮轴较小，手持不方便，装备比较困难，同时，长时间装配后，人的手指容易麻木，生产效率较低，此外，因齿轮以及齿轮轴对手指产生磨损，手指的指度容易出现出血的现象。
发明内容
本发明对现有技术的不足，提供一种自动水表齿轮组装机及组装方法，与现有技术相比，其具有装配速度快、效率高等优点。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种自动水表齿轮组装机，包括底座，底座上设有环形转盘，在环形转盘的一侧设有输入轨道以及输出轨道；在底座上设有两个取放机械手，分别对应输入轨道以及输出轨道，实现将表壳放上或者拿下环形转盘；
在转盘的四周设有多组齿轮输送单元，每组齿轮输送单元包括：用于输送齿轮的振动盘，以及配合放入齿轮的的齿轮机械手；
圆形转盘上对应设有与水表外壳对应的定位单元，定位单元的个位为齿轮的个数n+2个，所述定位单元以环形转盘圆心为中心环形阵列分布，且环形转盘每次转动的角度为360°除以（n+2）；
沿输入轨道方向，在输入轨道的一侧齿轮轴输送装置，齿轮轴输送装置包括盛有齿轮轴的振动盘，振动盘的输出端设有多路，在输出口的尽头对应多路软管，经振动盘转出的齿轮轴进入软管，软管的另一端向下延伸一直到齿轮轴插入装置；
所述的齿轮轴插入装置包括两侧水平设置的左、右轨道，左、右轨道分别设有左、右滑块，与左、右滑块对应设有同步动力装置；在左右轨道之间设有轨道间隙，轨道间隙位置下方设有固定块；左右滑轨朝向轨道间隙运动时，固定块上表面紧贴滑块下表面；
左、右滑块的上方分别设有左、右引导块；
在引导块、左右滑块、固定块上分别设有供齿轮轴进入的竖直的通孔；左、右滑块通孔的上端分别对应连通上述的软管的下端；左、右滑块位于其外极限位置时，左、右滑块上的通孔分别与左、右引导块上的通孔对应；当左、右滑块位于其内极限位置时，左右滑块上的通孔分别与固定块上的通孔对应；轨道缝隙之间的距离小于固定块的宽度；固定块上表面低于并紧贴轨道下表面；
轨道缝隙的上方设有伸缩装置，伸缩装置的下端设有竖向顶针，竖向顶针的个数以及位置与固定块上的通孔对应；固定块的下方为表壳插针工序入位处；固定块上通过的位置与入位后表壳上的齿轮轴安装孔竖直对应；
齿轮轴插入装置之后为齿轮轴检测装置，齿轮轴检测装置包括上下的伸缩装置，伸缩装置的下方为弹性触头；弹性触头的个数与位置对应齿轮轴的个数以及位置；
在齿轮轴检测装置之后为剔除装置，本剔除装置包括位于输送轨道一侧的可伸缩的推动装置，推动装置的伸缩方向垂直于输送方向，并在输送轨道的另一侧开设有缺口；
剔除装置后方为上油装置，上油装置为设置在输送轨道上方的上油伸缩装置，上油伸缩装置的下端面设有油棉。
优选的，所述的n=4；软管开始位置处的下方、振动盘的上方设有接板。
一种自动水表齿轮组装方法，
a、水表外壳上方敞开，置于输送轨道；
b、齿轮轴输送装置的振动盘将齿轮轴输入到软管，软管将齿轮轴在重力作用下输送到对应的左、右引导块，并一直进入到滑块通孔内，表壳入位后，左、右滑块滑动带动齿轮轴同步运动直至输送并滑落到固定块的通孔内，气缸上的竖向顶针顶压齿轮轴，将齿轮轴顶压入位到表壳的齿轮安装孔上；
c、继续输送齿轮轴，入位后，齿轮轴检测装置从上方下探，并检测齿轮轴插入情况：如果插入数量以及位置符合要求，进入下一工序；若不符合要求，从垂直于轨道方向利用推动装置将不符合的水表外壳推出；
d、继续输送插入齿轮轴的水表外壳，入位后，上油装置从上方下探并对水表的内的齿轮轴进行上油；
e、继续输送上油后并出入齿轮轴的水表外壳，进入到环形盘一侧；
f、机械手将上油后的水表外壳抓取到环形转盘上，外壳与环形转盘通过定位装置进行定位；
g、旋转环形转盘；入位后，机械手吸取齿轮并插入到对应的齿轮轴上；
h、重复步骤g，直至所有的齿轮安装完毕；
i、旋转环形转盘；入位后，机械手抓取水表外壳并将其送入到半成品输送带上。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明结构示意图；
图2为齿轮轴插入装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案 ,下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
一种一种自动水表齿轮组装机，包括底座1，底座1上设有环形转盘2，环形转盘2通过动力装置进行带动，而且环形转盘2每次转动的角度相同。
在环形转盘2的一侧设有输入轨道3、以及输出轨道4。
其中，输入轨道3是用于将表壳朝着环形转盘的方向上进行输送，在输送过程中完成向表壳内插入齿轮轴、检测齿轮轴的插入个数角度是否合适、对符合的齿轮轴进行上油，然后再通过机械手将上油后的表壳抓取到环形转盘上；本实施例的输入轨道采用U形槽式轨道。
输出轨道4是用于在环形转盘上经过各个齿轮组装之后，将装配好了齿轮以及齿轮轴的外壳通过另一机械手抓取出环形转盘，并将此半成品输出。
输入轨道3上设有输送带，在输送带的输送位置上设有齿轮轴输送装置5，所述的齿轮轴输送装置5包括在输入轨道的一侧设有的盛有齿轮轴的振动盘，通过振动盘将齿轮轴多路输出（现有技术可实现），在振动盘的多路输出端尽头上对应设个多路软管51，并在软管51开始位置处的下方设有接板，用于当软管内的齿轮轴塞满时，接板将不能进入到软管的齿轮轴重新接入并让其滑落到振动盘滚筒内。
经振动盘转出的齿轮轴进入软管51，软管51的另一端向下延伸一直到齿轮轴插入装置，所述的齿轮轴插入装置包括： 两侧水平设置的左轨道52、右轨道53，左、右轨道水平设置且分别设有左滑块54、右滑 块55，与左右滑块对应设有动力装置，在动力装置的作用下，两滑块同时相向或者相背滑 动； 左、右轨道之间设有轨道间隙，轨道间隙位置下方设有固定块56；左、右滑轨朝向轨道 间隙运动时，固定块56上表面紧贴滑块下表面，且两者不接触；左、右滑块的上方分别设有左引导块57、右引导块58；同理，左右滑块上表面紧贴左右引导块下表面，且两者不接触； 在引导块、左右滑块、固定块上分别设有竖直的通孔，图2中虚线位置，用于形成上述的 齿轮轴的滑落空间。
其中：左、右滑块通孔的上端分别对应连通上述的软管，即软管内的齿轮轴可滑动到左右滑块的通孔内； 左、右滑块在其动力装置的带动下滑动，因此其有内外两个极限位置（定义相向为内、 相背为外），左、右滑块位于其外极限位置时，左、右滑块上的通孔分别与左、右引导块上的 通孔对应，此时左右引导块上通孔内的齿轮轴可以滑落到左右滑块的通孔内；当左、右滑块 位于其内极限位置时，左右滑块上的通孔分别与固定块上的通孔对应，此时左右滑块通孔 内的齿轮轴可以滑落到固定块的通孔内； 为满足上述要求，需要使得左右滑块位于其内极限位置时，滑块的上表面并未与对应 的引导块下表面脱离，以防止齿轮轴脱离出引导块。
轨道缝隙之间的距离小于固定块的宽度；这样齿轮轴从经过轨道的承托之后直接由固定块上表面承托，同样防止了齿轮轴脱离出滑块。
轨道缝隙的上方设有伸缩装置，伸缩装置的下端设有竖向顶针59，竖向顶针的个数以及位置与固定块上的通孔对应。
固定块56的下方为表壳插针工序入位处，表壳9经输送后在此进行入位感知并定位后进行插轴，入位感知以及定位可以通过现有技术实现，比如设置在输送轨道上的转动
式限位卡，限位卡感应并对表壳限位，限位安装后，限位卡转动，将表壳释放。
齿轮轴插入装置之后为齿轮轴检测装置6，齿轮轴检测装置6包括上下的伸缩装置，伸缩装置的下方为弹性触头，因为齿轮轴插入后的高度是一定的，因此弹性触头可以作为信号感知端，比如可以将弹性触头信号转换成电信号，触头顶压齿轮轴，有符合的信号说明齿轮轴装入合格，如果检测不到或者信号参数不合格，那么齿轮轴未安装或者安装不到位。
在齿轮轴检测装置之后为剔除装置7，本剔除装置包括位于输送轨道一侧的推动装置，比如气缸，气缸的伸缩方向垂直于输送方向，并在输送轨道的另一侧开设有缺口，气缸伸出后将不合格的表壳推移出输送轨道。
剔除装置后方为上油装置8，上油装置为设置在输送轨道上方的上油伸缩装置，上油伸缩装置的下端面设有油棉。
在转盘的四周设有多组齿轮输送单元10，每组齿轮输送单元包括：用于输送齿轮的振动盘，以及配合放入齿轮的的齿轮机械手；这两个可以通过现有技术进行实现；圆形转盘上对应设有与水表外壳对应的定位单元，定位单位可以采用孔轴配合形式，比如表壳对角以及圆形转盘上设置对应孔轴，定位单元的个位为齿轮的个数n+2个，比如本实施例中，齿轮设有4个，那么应将圆形转盘设置六个定位单元，所述定位单元以环形转盘圆心为中心环形阵列分布，且环形转盘每次转动的角度为360°除以（n+2），即本实施例中每次旋转60度。
上述的电器可以通过现有的PLC或者微处理器进行控制，实现其自动化的要求。
滑块的厚度有要求：比如其厚度略小于齿轮轴的高度，这样在向固定块输送时，每次只能输送一个，且在输送过程中，不会出现卡死的现象。
组装方法如下：
a、水表外壳上方敞开式，进入输送轨道；
b、振动盘将齿轮轴输入到软管，软管将齿轮轴输送到引导块，表壳入位后，滑块滑动将引导块内的齿轮轴输送到固定块上的通孔内，气缸上的竖向顶针顶压齿轮轴，将齿轮轴顶压入位；
c、继续输送齿轮轴，入位后，齿轮轴检测装置从上方下探，并检测齿轮轴插入情况：如果插入数量以及位置符合要求，进入下一工序；若不符合要求，从垂直于轨道方向利用气缸将不符合的水表外壳推出；
d、继续输送插入齿轮轴的水表外壳，入位后，上油装置从上方下探并对水表的内的齿轮轴进行上油；
e、继续输送上油后并插入齿轮轴的水表外壳，进入到环形盘一侧；
f、机械手将上油后的水表外壳抓取到环形转盘上，外壳与环形转盘通过定位装置进行定位；
g、旋转环形转盘；入位后，机械手吸取齿轮并插入到对应的齿轮轴上；
h、重复步骤g，直至所有的齿轮安装完毕；
i、旋转环形转盘；入位后，机械手抓取水表外壳并将其送入到半成品输送带上。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (3)
1.一种自动水表齿轮组装方法，其特征在于，利用自动水表齿轮组装机进行组装；
所述自动水表齿轮组装机包括：底座，底座上设有环形转盘，在环形转盘的一侧设有输入轨道以及输出轨道；
在底座上设有两个取放机械手，分别对应输入轨道以及输出轨道，实现将表壳放上或者拿下环形转盘；
输入轨道是用于将表壳朝着环形转盘的方向上进行输送，在输送过程中完成向表壳内插入齿轮轴、检测齿轮轴的插入个数角度是否合适、对符合的齿轮轴进行上油，然后再通过机械手将上油后的表壳抓取到环形转盘上；
输出轨道是用于在环形转盘上经过各个齿轮组装之后，将装配好了齿轮以及齿轮轴的外壳通过另一机械手抓取出环形转盘，并将此半成品输出；
在环形转盘的四周设有多组齿轮输送单元，每组齿轮输送单元包括：用于输送齿轮的振动盘，以及配合放入齿轮的的齿轮机械手；
圆形转盘上对应设有与水表外壳对应的定位单元，定位单元的个位为齿轮的个数n+2个，所述定位单元以环形转盘圆心为中心环形阵列分布，且环形转盘每次转动的角度为360° 除以（n+2）；
沿输入轨道方向，在输入轨道的一侧齿轮轴输送装置，齿轮轴输送装置包括盛有齿轮轴的振动盘，振动盘的输出端设有多路，在输出口的尽头对应多路软管，经振动盘转出的齿轮轴进入软管，软管的另一端向下延伸一直到齿轮轴插入装置；
所述的齿轮轴插入装置包括两侧水平设置的左、右轨道，左、右轨道分别设有左、右滑块，与左、右滑块对应设有同步动力装置；在左右轨道之间设有轨道间隙，轨道间隙位置下方设有固定块；左右滑轨朝向轨道间隙运动时，固定块上表面紧贴滑块下表面；轨道缝隙之间的距离小于固定块的宽度；
左、右滑块的上方分别设有左、右引导块；
在引导块、左右滑块、固定块上分别设有供齿轮轴进入的竖直的通孔；左、右滑块通孔的上端分别对应连通上述的软管的下端；左、右滑块位于其外极限位置时，左、右滑块上的通孔分别与左、右引导块上的通孔对应；当左、右滑块位于其内极限位置时，左右滑块上的通孔分别与固定块上的通孔对应；轨道缝隙之间的距离小于固定块的宽度；固定块上表面低于并紧贴轨道下表面；所述左、右滑块的厚度小于齿轮轴的高度；
轨道缝隙的上方设有伸缩装置，伸缩装置的下端设有竖向顶针，竖向顶针的个数以及位置与固定块上的通孔对应；固定块的下方为表壳插针工序入位处；固定块上通过的位置与入位后表壳上的齿轮轴安装孔竖直对应；
齿轮轴插入装置之后为齿轮轴检测装置，齿轮轴检测装置包括上下的伸缩装置，伸缩装置的下方为弹性触头；弹性触头的个数与位置对应齿轮轴的个数以及位置；
在齿轮轴检测装置之后为剔除装置，本剔除装置包括位于输送轨道一侧的可伸缩的推动装置，推动装置的伸缩方向垂直于输送方向，并在输送轨道的另一侧开设有缺口；
剔除装置后方为上油装置，上油装置为设置在输送轨道上方的上油伸缩装置，上油伸缩装置的下端面设有油棉；
组装方法如下：
a、水表外壳上方敞开，置于输送轨道；
b、齿轮轴输送装置的振动盘将齿轮轴输入到软管，软管将齿轮轴在重力作用下输送到对应的左、右引导块，并一直进入到滑块通孔内，表壳入位后，左、右滑块滑动带动齿轮轴同步运动直至输送并滑落到固定块的通孔内，气缸上的竖向顶针顶压齿轮轴，将齿轮轴顶压入位到表壳的齿轮安装孔上；
c、继续输送齿轮轴，入位后，齿轮轴检测装置从上方下探，并检测齿轮轴插入情况：如果插入数量以及位置符合要求，进入下一工序；若不符合要求，从垂直于轨道方向利用推动装置将不符合的水表外壳推出；
d、继续输送插入齿轮轴的水表外壳，入位后，上油装置从上方下探并对水表的内的齿轮轴进行上油；
e、继续输送上油后并插入齿轮轴的水表外壳，进入到环形盘一侧；
f、机械手将上油后的水表外壳抓取到环形转盘上，外壳与环形转盘通过定位装置进行
定位；
g、旋转环形转盘；入位后，机械手吸取齿轮并插入到对应的齿轮轴上；
h、重复步骤g，直至所有的齿轮安装完毕；
i、旋转环形转盘；入位后，机械手抓取水表外壳并将其送入到半成品输送带上。
2.根据权利要求1所述的自动水表齿轮组装方法，其特征在于，所述的n=4。
3.根据权利要求1所述的自动水表齿轮组装方法，其特征在于，所述的软管开始位置处的下方、振动盘的上方设有接板。
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