CN106392568B - 水表指针的装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水表指针的装配设备，它包括进料通道、分料装置、旋转整理装置、机械手臂、工位切换转盘(36)和下压装置；分料装置包括用于与进料斜通道(9)连接的过渡块、滑板(3)、挡块(4)、滑移气缸(5)和顶出气缸(6)；旋转整理装置包括第二支架(12)、旋转气缸和夹持气缸(14)；当旋转气缸带动摆动板(15)转动至水平状态下且滑移气缸(5)顶出滑板(3)使得滑板(3)的第二竖P形孔与顶出气缸(6)的顶条正对时，P形盲孔(25)与第二竖P形孔连通；当推条(27)将针体抵在长缺口内时，推头(26)使得盖板(20)离开长缺口的上方。该设备能实现指针的自动化装配。

Description

水表指针的装配设备
技术领域
本发明涉及水表生产设备领域，具体讲是一种水表指针的装配设备。
背景技术
水表装配时，需要将指针装配到表头的指针轴上。指针包括平板状的针体和与针体垂直固定的轴套。现有技术依靠人工将指针的轴套的中心孔与水表表头上的指针轴紧配合以完成装配，效率低、劳动强度大、速度慢，而且指针与指针轴配合的原始摆角必须是唯一的，而人工装配时角度往往差错。所以，行业内自然产生了实现水表的指针自动化装配的诉求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能加快速度、提高效率、降低劳动强度的水表指针的装配设备。
本发明的技术解决方案是，提供一种水表指针的装配设备，它包括进料通道、分料装置、旋转整理装置、机械手臂、工位切换转盘和下压装置；
分料装置包括第一支架、用于与进料斜通道连接的过渡块、滑板、挡块、滑移气缸和顶出气缸，上述的过渡块、挡块、滑移气缸的缸体和顶出气缸的缸体均固定在第一支架上；过渡块与挡块之间设有一道滑槽，滑板滑动配合在滑槽内，滑板与滑移气缸的活塞杆固定；过渡块上贯通有第一竖P形孔，第一竖P形孔与进料斜通道的内腔连通；滑板上设有用于与第一竖P形孔连通的第二竖P形孔，顶出气缸与滑板垂直，顶出气缸的活塞杆上固定有一个用于顶入滑板的第二竖P形孔的顶条；
旋转整理装置包括第二支架、旋转气缸和夹持气缸，旋转气缸的固定部和夹持气缸的缸体均固定在第二支架上；
旋转气缸的转动部固定有一摆动板，摆动板顶面的前侧设有一个用于容置指针针体的长缺口，摆动板中部贯穿有一个通孔，通孔内滑动配合有一联动块，联动块后端固定一竖连板，竖连板上固定一盖板，盖板下表面与摆动板顶面贴合，盖板下表面的前侧设有一个用于容置指针轴套的方缺口；联动块前端固定一限位板，限位板与摆动板之间设有压簧；
在压簧作用下，竖连板与摆动板抵靠且盖板前端与摆动板前面平齐，盖板的方缺口和摆动板的长缺口闭合成横向的P形盲孔；
当旋转气缸带动摆动板转动至水平状态下且滑移气缸顶出滑板使得滑板的第二竖P形孔与顶出气缸的顶条正对时，P形盲孔与第二竖P形孔连通；
夹持气缸的活塞杆上设有推头和用于将指针的针体抵在长缺口内的推条，当推条将针体抵在长缺口内时，推头推移限位板使得盖板离开长缺口的上方；
机械手臂包括第三支架、升降气缸、电动机和轨道，电动机壳体和轨道均与第三支架固定，电动机的输出轴连接有一根丝杠，丝杠上旋合有一个滑块，滑块与轨道滑动配合，升降气缸的缸体与滑块固定，升降气缸的活塞杆上设有一个SMC气动手指；
工位切换转盘上设有多个容置表头的套筒，每个套筒内设有容置指针的多个凹坑，每个套筒的全部凹坑朝向一致；
下压装置包括第四支架，第四支架上安装有下压气缸，下压气缸的活塞杆上设有压块，压块位于工位切换转盘的下压工位上方。
上述设备的工作过程如下：多个连续并排、呈竖向且针尖朝下的指针在振动盘的驱动下沿着内腔横截面为P字形的进料斜通道下降，第一个指针进入到过渡块的第一竖P形孔中，正常情况下，指针会被滑板阻挡，但是当滑移气缸内收到下限位置时，第一竖P形孔会与第二竖P形孔连通，第一个指针进入到了滑板的第二竖P形孔中；驱动滑移气缸的活塞杆向外移动，使得后续的指针再次被滑板阻隔；而当滑移气缸外移到上限位置时，即滑板的第二竖P形孔与顶出气缸的顶条正对时，旋转气缸也正向旋转90度，使得盖板与摆动板的P形盲孔与第二竖P形孔连通，此时，驱动顶出气缸，使得顶条将位于第二竖P形孔中的指针顶入到P形盲孔中，再驱动旋转气缸复位旋转90度，P形盲孔重新恢复到水平状态，进而使得P形盲孔中的指针也水平且指针的轴套在上而针体在下；然后驱动夹持气缸，使得推条将指针的针体抵在长缺口内，同时，与推条固定的推头也同步推移限位板，进而经联动块、竖连板带动盖板后退，使得盖板不再覆盖摆动板的长缺口上方，指针的轴套露出来，便于机械手臂的气动手指夹持，而指针的针体仍然被推条抵在长缺口内，这使得指针的针尖指向角度唯一，即完成了指针朝向的整理，进而保证装配后指针初始角度的唯一；再然后，驱动机械手臂的升降气缸下降，张开SMC气动手指抓紧指针的轴套，然后提升升降气缸，再驱动机械手臂的电动机，经滚珠丝杆副使得升降气缸横向移动，使得被抓住的指针到达工位切换转盘的上料工位那个套筒的上方，接着下降升降气缸、松开SMC气动手指，由于指针先前步骤中整理了针尖指向，使得针尖指向角度与凹坑指向角度统一，故能顺利的掉落到上料工位的套筒的凹坑内，此时，指针的轴套在上而针体在下，且呈水平向，便于后续步骤中的表头上的指针轴插入到指针轴套的中心孔内完成装配。从该步骤就能看出，如果先前未进行角度整理，指针的指向与凹坑的指向很难一致，指针很难顺畅掉入凹坑内。而指针上料后，工位切换转盘转动，在进入到下压工位之前，工人手动将水表的表头放入凹坑内，使得表头上的指针轴与指针的轴套的中心孔正对，工位切换转盘继续旋转，使得表头到达下压工位，驱动下压气缸动作，经压块将表头的指针轴向指针的轴套中心里压紧，完成装配。
经以上分析过程可知，采用以上结构的水表指针的装配设备与现有技术相比，具有以下优点：即实现了水表指针装配的自动化，加快了速度、提高了效率、降低了劳动强度，而且，由于指针朝向经过整理，确保装配后的指针均指向0刻度，精确度高、故障率低。
作为改进，挡块上贯通有一个导向孔，顶条穿过导向孔，这样，能进一步确保顶出气缸沿直线顶出，确保动作精度，降低故障率。
作为优选，长缺口由底面、斜侧边和圆弧侧边构成，斜侧边和圆弧侧边的高度等于指针针体的厚度；推条与针体的接触部位为一条斜边和一条直边，上述斜边及直边的厚度也等于针体的厚度，这样，能进一步确保指针朝向唯一，进而保证后续装配的精度。
附图说明
图1是本发明水表指针的装配设备的结构示意图。
图2是本发明水表指针的装配设备的分料装置的滑移气缸内收到下限位置时的结构示意图。
图3是本发明水表指针的装配设备的分料装置的滑移气缸外伸到上限位置时的结构示意图。
图4是本发明水表指针的装配设备的旋转整理装置的摆动板竖直且推条内收时的结构示意图。
图5是本发明水表指针的装配设备的旋转整理装置的摆动板水平且推条内收时的结构示意图。
图6是本发明水表指针的装配设备的旋转整理装置的摆动板竖直且推条外伸时的结构示意图。
图7是本发明水表指针的装配设备的指针的正视结构示意图。
图8是本发明水表指针的装配设备的指针的侧视结构示意图。
图9是图1中A部分的放大结构示意图。
图10是本发明水表指针的装配设备的机械手臂的结构示意图。
图11是本发明水表指针的装配设备的振动盘及进料斜通道的结构示意图。
图中所示1、第一支架，2、过渡块，3、滑板，4、挡块，5、滑移气缸，6、顶出气缸，7、滑槽，8、第一竖P形孔，9、进料斜通道，10、第二竖P形孔，11、顶条，12、第二支架，13、旋转气缸，14、夹持气缸，15、摆动板，16、针体，17、长缺口，18、联动块，19、竖连板，20、盖板，21、轴套，22、方缺口，23、限位板，24、压簧，25、P形盲孔，26、推头，27、推条，28、导向孔，29、第三支架，30、升降气缸，31、电动机，32、轨道，33、丝杠，34、滑块，35、SMC气动手指，36、工位切换转盘，37、套筒，38、凹坑，39、第四支架，40、下压气缸，41、压块，42、振动盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本发明水表指针的装配设备，它包括进料通道、分料装置、旋转整理装置、机械手臂、工位切换转盘36和下压装置。
本实施例中，进料通道为进料斜通道9，它的入口与振动盘42连通，而振动盘42是已经很成熟的现有技术。其动作过程是将大量指针堆放到振动盘42中，随着振动，指针沿着振动盘42的盘道逐个连续盘旋上升，而由于指针形状特殊，在振动盘42的盘道末端，必然是针尖朝下且整体保持竖直状进入到进料斜通道9内；而进料斜通道9的内腔的横截面也设置成P字形，竖向指针在进料斜通道9内连续并排排列。当然，振动盘42其实也不是必须的，极端情况下，甚至仅仅保留进料斜通道9，依靠人工将指针放入。
分料装置包括第一支架1、用于与进料斜通道9连接的过渡块2、滑板3、挡块4、滑移气缸5和顶出气缸6，上述的过渡块2、挡块4、滑移气缸5的缸体和顶出气缸6的缸体均固定在第一支架1上。过渡块2与挡块4之间留有间隙，该间隙就形成了一道滑槽7，滑板3滑动配合在滑槽7内，滑板3与滑移气缸5的活塞杆固定。过渡块2上贯通有第一竖P形孔8，第一竖P形孔8与进料斜通道9的内腔连通；进料斜通道9的内腔的横截面也设置成竖向的P字形。滑板3上设有用于与第一竖P形孔8连通的第二竖P形孔10，顶出气缸6与滑板3垂直，顶出气缸6的活塞杆上固定有一个用于顶入滑板3的第二竖P形孔10的顶条11。挡块4上贯通有一个导向孔28，顶条11穿过导向孔28。更具体的说，当滑移气缸5内收到下限位置时，滑板3上的第二竖P形孔10与过渡块2的第一竖P形孔8连通，而当滑移气缸5外伸到上限位置时，顶出气缸6的顶条11与滑板3上的第二竖P形孔10正对。
旋转整理装置包括第二支架12、旋转气缸13和夹持气缸14，旋转气缸13的固定部和夹持气缸14的缸体均固定在第二支架12上。
为表述方便，先统一一个方位概念，对旋转整理装置来说，前就是指远离旋转气缸13的方向而后是指靠近旋转气缸13的方向。旋转气缸13的转动部固定有一摆动板15，摆动板15顶面的前侧设有一个用于容置指针针体16的长缺口17，摆动板15中部贯穿有一个通孔，通孔内滑动配合有一联动块18，联动块18后端固定一竖连板19，竖连板19上固定一盖板20，盖板20下表面与摆动板15顶面贴合，盖板20下表面的前侧设有一个用于容置指针轴套21的方缺口22；联动块18前端固定一限位板23，限位板23与摆动板15之间设有压簧24；该压簧24的两端分别与限位板23和摆动板15固定。
在压簧24作用下，竖连板19的前面与摆动板15的后面抵靠且盖板20前端与摆动板15前面平齐，盖板20的方缺口22和摆动板15的长缺口17闭合成横向的P形盲孔25。
当旋转气缸13带动摆动板15转动至水平状态下且滑移气缸5顶出滑板3使得滑板3的第二竖P形孔10与顶出气缸6的顶条11正对时，也就是说，当摆动板15转动至水平状态且滑移气缸5外伸到上限位置时，P形盲孔25与滑板3的第二竖P形孔10连通；且此时，原本水平的P形盲孔25也转动成竖直向的P形盲孔25。
夹持气缸14的活塞杆上设有推头26和用于将指针的针体16抵在长缺口17内的推条27，具体的说，推头26与夹持气缸14的活塞杆固定，而推条27固定在推头26的顶面。当推条27将针体16抵在长缺口17内时，推头26推移限位板23，经联动块18、竖连板19最终带动盖板20，使得盖板20离开长缺口17的上方。
长缺口17由底面、斜侧边和圆弧侧边构成，斜侧边和圆弧侧边的高度等于指针针体16的厚度；推条27与针体16的接触部位为一条斜边和一条直边，上述斜边及直边的厚度也等于针体16的厚度。
机械手臂包括第三支架29、升降气缸30、电动机31和轨道32。电动机31壳体和轨道32均与第三支架29固定，电动机31的输出轴连接有一根丝杠33，丝杠33与轨道32平行。丝杠33上旋合有一个滑块34，滑块34与轨道32滑动配合，升降气缸30的缸体与滑块34固定，升降气缸30的活塞杆上设有一个SMC气动手指35。电动机31、轨道32、丝杠33和滑块34构成了一个滚珠丝杆副。
工位切换转盘36上设有多个容置表头的套筒37，每个套筒37内设有容置指针的多个凹坑38，每个套筒37的全部凹坑38朝向一致。套筒37内的底面形状与表头形状吻合，这样将表头装入套筒37时，能对表头周向限位，确保表头上的指针轴与凹坑38内的指针的轴套21的中心孔一一对应。工位切换转盘36经伺服电动机带动，工位切换转盘36和伺服电动机均安装在独立的支架上。
下压装置包括第四支架39，第四支架39上安装有下压气缸40，下压气缸40的活塞杆上设有压块41，压块41位于工位切换转盘36的下压工位上方。更具体的说，下压工位上有一个等待下压的套筒37，而压块41就位于该套筒37的正上方。

Claims (3)

1.一种水表指针的装配设备，其特征在于：它包括进料斜通道(9)、分料装置、旋转整理装置、机械手臂、工位切换转盘(36)和下压装置；
分料装置包括第一支架(1)、用于与进料斜通道(9)连接的过渡块(2)、滑板(3)、挡块(4)、滑移气缸(5)和顶出气缸(6)，上述的过渡块(2)、挡块(4)、滑移气缸(5)的缸体和顶出气缸(6)的缸体均固定在第一支架(1)上；过渡块(2)与挡块(4)之间设有一道滑槽(7)，滑板(3)滑动配合在滑槽(7)内，滑板(3)与滑移气缸(5)的活塞杆固定；过渡块(2)上贯通有第一竖P形孔(8)，第一竖P形孔(8)与进料斜通道(9)的内腔连通；滑板(3)上设有用于与第一竖P形孔(8)连通的第二竖P形孔(10)，顶出气缸(6)与滑板(3)垂直，顶出气缸(6)的活塞杆上固定有一个用于顶入滑板(3)的第二竖P形孔(10)的顶条(11)；
旋转整理装置包括第二支架(12)、旋转气缸(13)和夹持气缸(14)，旋转气缸(13)的固定部和夹持气缸(14)的缸体均固定在第二支架(12)上；
旋转气缸(13)的转动部固定有一摆动板(15)，摆动板(15)顶面的前侧设有一个用于容置指针的针体(16)的长缺口(17)，摆动板(15)中部贯穿有一个通孔，通孔内滑动配合有一联动块(18)，联动块(18)后端固定一竖连板(19)，竖连板(19)上固定一盖板(20)，盖板(20)下表面与摆动板(15)顶面贴合，盖板(20)下表面的前侧设有一个用于容置指针的轴套(21)的方缺口(22)；联动块(18)前端固定一限位板(23)，限位板(23)与摆动板(15)之间设有压簧(24)；
在压簧(24)作用下，竖连板(19)与摆动板(15)抵靠且盖板(20)前端与摆动板(15)前面平齐，盖板(20)的方缺口(22)和摆动板(15)的长缺口(17)闭合成横向的P形盲孔(25)；
当旋转气缸(13)带动摆动板(15)转动至水平状态下且滑移气缸(5)顶出滑板(3)使得滑板(3)的第二竖P形孔(10)与顶出气缸(6)的顶条(11)正对时，P形盲孔(25)与第二竖P形孔(10)连通；
夹持气缸(14)的活塞杆上设有推头(26)和用于将指针的针体(16)抵在长缺口(17)内的推条(27)，当推条(27)将指针的针体(16)抵在长缺口(17)内时，推头(26)推移限位板(23)使得盖板(20)离开长缺口(17)的上方；
机械手臂包括第三支架(29)、升降气缸(30)、电动机(31)和轨道(32)，电动机(31)壳体和轨道(32)均与第三支架(29)固定，电动机(31)的输出轴连接有一根丝杠(33)，丝杠(33)上旋合有一个滑块(34)，滑块(34)与轨道(32)滑动配合，升降气缸(30)的缸体与滑块(34)固定，升降气缸(30)的活塞杆上设有一个SMC气动手指(35)；
工位切换转盘(36)上设有多个容置表头的套筒(37)，每个套筒(37)内设有容置指针的多个凹坑(38)，每个套筒(37)的全部凹坑(38)朝向一致；
下压装置包括第四支架(39)，第四支架(39)上安装有下压气缸(40)，下压气缸(40)的活塞杆上设有压块(41)，压块(41)位于工位切换转盘(36)的下压工位上方。
2.根据权利要求1所述的水表指针的装配设备，其特征在于：挡块(4)上贯通有一个导向孔(28)，顶条(11)穿过导向孔(28)。
3.根据权利要求1所述的水表指针的装配设备，其特征在于：长缺口(17)由底面、斜侧边和圆弧侧边构成，斜侧边和圆弧侧边的高度等于指针的针体(16)的厚度；推条(27)与指针的针体(16)的接触部位为一条斜边和一条直边，上述斜边及直边的厚度也等于指针的针体(16)的厚度。
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