CN106378625A - 叶轮的组装系统及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮的组装系统，包括零件装配装置、半轴与支架的组装装置，所述的零件装配装置包括，下载板，在所述的下载板上可旋转地设置有下载盘，在所述的下载盘上设置有定位叶轮的本体下半部的下容纳仓，受驱可相对所述的下载板上下运动的上压板，在上压板上对应地设置有上压盘，在所述的上压盘上设置有定位叶轮上半部的上容纳仓，在所述的下载板和上压板上对应地设置有多个零件压配机构以将各零件装入叶轮的设定位置。本发明的零件装配装置，结构简单，实现成本低，利用合模定位，将叶轮局限定位，利用贯穿的零件压配机构，实现了小零件的自动顶入装载，而且实现了各组件轮次装载，实现了高速自动生成，提高装配效率和质量。

Description

叶轮的组装系统及组装方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种叶轮的叶轮的组装系统及组装方法。

背景技术

工程塑料，如玻璃纤维增强尼龙，如PA+GF30是一种食品级高分子材料，由于其生产效率高，耗能低，比重轻，不生锈，耐腐蚀等特点，也被一些生产厂家用来注塑制作水表，但是一直未能得到广泛成功，其原因主要是现有的工程塑料水表没有一个好产品结构设计，套用金属水表的壳体数据结果只能是失败，普通的塑料水表壳体设计不能满足水表的耐压试验，和安装实验，所以无法替代金属壳体水表而进入家庭使用。

作为水表的核心部件，叶轮包括本体和半轴，同时叶轮还需要装嵌在支架上，所述的本体包括中心轴，一体形成在中心轴环周上的多叶片，如六个叶片，设置在中心轴内有轴套及红宝石块等圆柱形或者圆筒状零件，在叶轮的本体上模注有预定的安装腔位，需要将这些小零件嵌入其中并实现固定连接，如何实现小零件的装配、如何将半轴及支架实现自动化装配，即成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种叶轮的组装系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种叶轮的组装系统，包括零件装配装置、半轴与支架的组装装置，

所述的零件装配装置包括，下载板，在所述的下载板上可旋转地设置有下载盘，在所述的下载盘上设置有定位叶轮的本体下半部的下容纳仓，

受驱可相对所述的下载板上下运动的上压板，在上压板上对应地设置有上压盘，在所述的上压盘上设置有定位叶轮上半部的上容纳仓，

在所述的下载板和上压板上对应地设置有多个零件压配机构以将各零件装入叶轮的设定位置；

所述的半轴与支架的组装装置包括基板，受驱动可相对所述的基板前后移动的载仓，以及两个分居所述的载仓两侧受驱可同步靠近或远离所述的载仓的载台，所述的载仓中部形成有可将所述的叶轮的本体容纳其中的容纳腔，容纳腔两侧壁上表面形成有定位所述的叶轮的中心轴的凹槽，所述的载台与所述的载仓相邻侧设置有用以定位半轴的定位块的定位槽，还包括取放所述的支架并将半轴的定位块对应嵌入所述的支架的定位凹腔内的机械手。

所述的零件压配机构包括受驱沿上下运动的活动板，竖直设置在所述的活动板上的腔管，设置在所述的腔管一侧并与所述的腔管连通的料仓，在所述的料仓尾部设置有将料仓内的组件顶入所述的腔管内的顶持弹簧，所述的腔管上部形成有受驱上下移动的击杆，所述的腔管底部形成有弹性出料口。

所述的下载板上设置有多个竖导杆，所述的上压板可上下滑动地设置在所述的竖导杆上，在所述的竖导杆顶部固定设置有顶板，固定设置在所述的顶板上的合模气缸的活塞杆与所述的上压板固定连接。

在所述的下载板上设置有旋转电机，所述的旋转电机与所述的下载盘传动连接以实现下载盘的工位切换，在所述的上压盘和下载盘上对应地形成有销孔和销柱以定位和联动。

包括多个对应设置的下容纳仓和上容纳仓，以及多个对应地设置且容纳不同组件的零件压配机构。

所述的腔管下端设置有由弹性材料制成的锥形出料口，在所述的下载盘和上压盘上对应地形成有与组件安装位对应的锥形通孔，所述的锥形出料口的内径小于组件直径。

还包括设置在所述的载仓两侧用以定位支架的两组支撑台，每组支撑台间形成有允许所述的载台穿行的通道。

所述的基板上设置有前后延伸的导槽，所述的导槽的侧壁上形成有导向棱或导向凹槽，所述的载仓的侧壁上设置有与所述的导向棱或导向凹槽匹配地导向部且可匹配地插入所述的导槽中并受驱前后移动。

在所述的基板上设置有前后延伸的导轨，在所述的载仓的底部设置有与所述的导轨匹配地滑块。

一种所述的组装系统的组装方法，包括以下步骤，

1)将叶轮的本体放置在下容纳仓中，然后将上压板与下载板合紧以将本体定位；

2)控制零件压配机构动作将零件压装入设定位置，

3)配合下载盘和上压盘的转动利用零件压配机构将所有零件压装完毕，

4)上压板和下载盘分开并将叶轮本体取出；

5)将取出的本体置放入所述的载仓并使中心轴定位在凹槽中，将半轴置入所述的定位槽中，同时，在半轴的上表面放置胶垫；

6)驱动所述的载仓移动至与载台对应的装配工位；

7)驱动载台同步靠近载仓两侧并将半轴的端部插入中心轴的轴孔内；

8)将支架扣装并使半轴的定位块对应卡嵌至支架的定位凹腔内并完成组装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的零件装配装置，结构简单，实现成本低，利用合模定位，将叶轮局限定位，利用贯穿的零件压配机构，实现了小零件的自动顶入装载，而且实现了各组件轮次装载，实现了高速自动生成，提高装配效率和质量，保证装配的次序。

附图说明

图1所示为本发明的叶轮的零件装配装置的侧视结构示意图；

图2所示为图1所示的截面结构示意图；

图3所示为下部结构侧视图；

图4所示为上部结构侧视图；

图5所示为图3所示俯视结构示意图；

图6所示为另一截面结构示意图；

图7所示为零件压配机构结构示意图；

图8所示为图7的截面示意图；

图9所示为装配装置的俯视结构示意图；

图10所示为图3所示的E-E线截面视图；

图11所示为图3所示的F-F线截面视图；

图12所示为本发明的组装系统的立体结构示意图；

图13所示为支架的结构示意图；

图14所示为半轴的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-14所示，本发明的叶轮的组装系统用于组装叶轮，其中，叶轮包括本体和半轴以及支架和胶垫，本体包括中心轴和叶片，中心轴两端向外对应呈筒状向外轴向伸出以构成连接轴腔，与所述的连接轴腔配合的为半轴的内端，即，半轴6包括轴61和与所述的轴注塑连接的定位块62，露出定位块的轴的部分需要插入连接轴腔中。

本发明的叶轮的装置系统包括零件装配装置、半轴与支架的组装装置，零件装配装置包括下载板1，在所述的下载板上可旋转地设置有下载盘11，在所述的下载盘上设置有定位叶轮本体下半部的下容纳仓，

受驱可相对所述的下载板上下运动的上压板2，在上压板上对应地设置有上压盘21，在所述的上压盘上设置有定位叶轮本体上半部的上容纳仓，

在所述的下载板和上压板上对应地设置有多个零件压配机构以将各零件压配入叶轮的设定位置。

本发明的零件装配装置，结构简单，实现成本低，利用合模定位，将叶轮局限定位，利用贯穿的零件压配机构，实现了小零件的自动顶入装载，而且实现了各组件轮次装载，实现了高速自动生成，提高装配效率和质量，保证装配的次序。

具体地说，所述的零件压配机构包括受驱沿下载板上下运动的活动板3，竖直设置在所述的活动板上的腔管31，设置在所述的腔管一侧并与所述的腔管连通的料仓32，在所述的料仓尾部设置有将料仓内的组件顶入所述的腔管内的顶持弹簧，所述的腔管上部形成有受驱上下移动的击杆33，所述的腔管底部形成有弹性出料口。所述的圆柱形或圆环形组件依次轴向平行地容纳在料仓内，而在腔管内则呈轴向上下布置，利用击杆实现逐一击入并压配至预定位置。

采用料仓存储并断续顶入的方式，保证了进料和装配的自动进行，而且底部的弹性出料口，保证对未完全脱出的物料有个定位作用，避免发生脱落，其中，所述的击杆由气缸驱动上下运动，气缸施加力量均匀可控，可保证装配效果。

具体地，所述的料仓与所述的腔管可分离式固定连接，如枪梭式插拔固定，所述的腔管下端设置有由弹性材料制成的锥形出料口，在所述的下载盘和上压盘上对应地形成有与组件安装位对应的锥形通孔，所述的锥形出料口的内径小于组件直径，所述的采用锥形配合的通孔和出料嘴，在进行装配进料的同时，还能实现精确定位，提高装配精准度。

其中，为实现上下开模和合模，所述的下载板上设置有多个竖导杆4，所述的上压板可上下滑动地设置在所述的竖导杆上，在所述的竖导杆顶部固定设置有顶板51，固定设置在所述的顶板上的合膜气缸5的活塞杆与所述的上压板固定连接。利用长杆气缸实现开模和合模，控制简单。同时，在所述的下载板上设置有旋转电机6，所述的旋转电机与所述的下载盘传动连接以实现下载盘的工位切换。

为实现一次开模合模装配多个叶轮本体，提高装配效率，在所述的下载盘或上压盘上对应设置有多个下容纳仓和上容纳仓，以及对应地设置且容纳不同组件的零件压配机构。多个容纳仓的设置以能合理布局零件压配机构为宜，通过多个工位的配合工作，实现一次多个产品装配，优选地，所述的击杆与联动板传动连接，所述的联动板与气缸传动连接以实现上下运动。即针对不同内容同等组件的进行同步驱动，简化结构，降低成本，提高效率。

本发明的半轴与支架的组装装置包括基板91，受驱动可相对所述的基板91前后移动的载仓92，以及两个分居所述的载仓两侧受驱可同步靠近或远离所述的载仓的载台93，所述的载仓92中部形成有可将所述的叶轮的本体100容纳其中的容纳腔，容纳腔两侧的侧壁上表面形成有定位所述的叶轮的中心轴的端部的凹槽921，所述的载台与所述的载仓相邻侧设置有用以定位半轴的定位槽931，还包括取放所述的支架95并将半轴的定位块对应嵌入所述的支架的定位凹腔951内的机械手。

本发明利用载仓定位装嵌有诸多零件的叶轮本体并使中心轴的位置被限定，利用两侧相对叶轮轴向运动的载台实现了半轴的卡钳式插入，然后利用机械手拿取支架，并将支架的定位凹腔对应地扣在定位孔上，实现两者的卡嵌连接并且之间设置胶垫，保证连接的稳定，完成一次同步组装，保证轴的插入深度和装配质量统一性，而且效率得到提高，控制加工成本。

进一步地，所述的基板上设置有前后延伸的导槽，所述的导槽的侧壁上形成有导向棱或导向凹槽，如为T型槽等，所述的载仓的侧壁上设置有与所述的导向棱或导向凹槽匹配地导向部且可匹配地插入所述的导槽中并受驱前后移动。利用导槽式引导方式，侧向受力均衡，保证运行平稳性，当然，因为两侧同步施力，侧向力相对较小。也可采用导轨滑块式，即在所述的基板上设置有前后延伸的导轨，在所述的载仓的底部设置有与所述的导轨匹配地滑块。

具体地，为便于后续的支架一体组装，还包括设置在所述的载仓两侧的两组支撑台97，每组支撑台间形成有允许所述的载台穿行的通道，利用支撑台对支架进行下部支撑，保证半轴的定位块与支架卡嵌连接强度的同时提供下定位，实现了机械手取放和按压连接的一步完成。

本发明的叶轮与支架的组装系统的组装方法，包括以下步骤，

1)将叶轮的本体放置在下容纳仓中，然后将上压板与下载板合紧以将本体定位；

2)控制零件压配机构动作将零件压装入设定位置，

3)配合下载盘和上压盘的转动利用零件压配机构将所有零件压装完毕，其中，多个容纳仓的设置可采用同心或者非同心布局，以能转动两次或三次工位实现所有零件装配为宜；在需要转动时，零件压配机构需要提起以避免发生干涉；

4)上压板和下载盘分开并将装配完毕零件的叶轮本体取出；

5)将叶轮本体置放入所述的载仓并使中心轴定位在凹槽中，将半轴置入所述的定位槽中，同时，在半轴的上表面放置胶垫；该操作过程可用机械手或人工完成，而且因为开始式载仓和载台分别离散布置，可以便捷的同步或依次进行安装而不发生干涉；

6)驱动所述的载仓移动至与载台对应的装配工位；装配工位的确定可借助各种位置传感器等来实现，当然，在所述的支撑台与载腔间还可设置定位机构，该定位机构包括设置在支撑台上受驱动沿叶轮轴向伸缩的定位销，以及对应地形成在载仓上的定位孔，利用定位销和定位孔的配合，定位精确而且发出准确的信号。

7)驱动载台同步靠近载仓两侧并将半轴的端部插入中心轴的轴孔内；所述的载台可分别由气缸驱动，或者由气缸配合齿轮齿条机构实现单气缸驱动。

8)将支架扣装并使半轴的定位块对应卡嵌至支架的定位凹腔内并完成组装，在第一步将胶垫预先装配，然后实现支架一步安装到位，同时，支架是否正常安装也对半轴是否正常安装工程检验，避免产品出现质量问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种叶轮的组装系统，其特征在于，包括零件装配装置、半轴与支架的组装装置，

所述的零件装配装置包括，下载板，在所述的下载板上可旋转地设置有下载盘，在所述的下载盘上设置有定位叶轮的本体下半部的下容纳仓，

受驱可相对所述的下载板上下运动的上压板，在上压板上对应地设置有上压盘，在所述的上压盘上设置有定位叶轮上半部的上容纳仓，

在所述的下载板和上压板上对应地设置有多个零件压配机构以将各零件装入叶轮的设定位置；

所述的半轴与支架的组装装置包括基板，受驱动可相对所述的基板前后移动的载仓，以及两个分居所述的载仓两侧受驱可同步靠近或远离所述的载仓的载台，所述的载仓中部形成有可将所述的叶轮的本体容纳其中的容纳腔，容纳腔两侧壁上表面形成有定位所述的叶轮的中心轴的凹槽，所述的载台与所述的载仓相邻侧设置有用以定位半轴的定位块的定位槽，还包括取放所述的支架并将半轴的定位块对应嵌入所述的支架的定位凹腔内的机械手。

2.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，所述的零件压配机构包括受驱沿上下运动的活动板，竖直设置在所述的活动板上的腔管，设置在所述的腔管一侧并与所述的腔管连通的料仓，在所述的料仓尾部设置有将料仓内的组件顶入所述的腔管内的顶持弹簧，所述的腔管上部形成有受驱上下移动的击杆，所述的腔管底部形成有弹性出料口。

3.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，所述的下载板上设置有多个竖导杆，所述的上压板可上下滑动地设置在所述的竖导杆上，在所述的竖导杆顶部固定设置有顶板，固定设置在所述的顶板上的合模气缸的活塞杆与所述的上压板固定连接。

4.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，在所述的下载板上设置有旋转电机，所述的旋转电机与所述的下载盘传动连接以实现下载盘的工位切换，在所述的上压盘和下载盘上对应地形成有销孔和销柱以定位和联动。

5.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，包括多个对应设置的下容纳仓和上容纳仓，以及多个对应地设置且容纳不同组件的零件压配机构。

6.如权利要求2所述的叶轮的组装系统，其特征在于，所述的腔管下端设置有由弹性材料制成的锥形出料口，在所述的下载盘和上压盘上对应地形成有与组件安装位对应的锥形通孔，所述的锥形出料口的内径小于组件直径。

7.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，还包括设置在所述的载仓两侧用以定位支架的两组支撑台，每组支撑台间形成有允许所述的载台穿行的通道。

8.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，所述的基板上设置有前后延伸的导槽，所述的导槽的侧壁上形成有导向棱或导向凹槽，所述的载仓的侧壁上设置有与所述的导向棱或导向凹槽匹配地导向部且可匹配地插入所述的导槽中并受驱前后移动。

9.如权利要求1所述的叶轮的组装系统，其特征在于，在所述的基板上设置有前后延伸的导轨，在所述的载仓的底部设置有与所述的导轨匹配地滑块。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的组装系统的组装方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)将叶轮的本体放置在下容纳仓中，然后将上压板与下载板合紧以将本体定位；

2)控制零件压配机构动作将零件压装入设定位置，

3)配合下载盘和上压盘的转动利用零件压配机构将所有零件压装完毕，

4)上压板和下载盘分开并将叶轮本体取出；

5)将取出的本体置放入所述的载仓并使中心轴定位在凹槽中，将半轴置入所述的定位槽中，同时，在半轴的上表面放置胶垫；

6)驱动所述的载仓移动至与载台对应的装配工位；

7)驱动载台同步靠近载仓两侧并将半轴的端部插入中心轴的轴孔内；

8)将支架扣装并使半轴的定位块对应卡嵌至支架的定位凹腔内并完成组装。