CN108058004B - 一种计量表膜片组件的自动装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计量表膜片组件的自动装配装置，包括膜片吸盘、膜片定位装置和拉伸张紧机构；膜片吸盘包括仿形膜片吸盘、基座和真空吸头；基座的顶部四周各设置有一个腰型孔，每个腰型孔均包括内极限位置和外极限位置；当膜片组件和待装机芯组件同轴位于基座正下方时，内极限位置与膜片组件中定位孔的位置一一对应，外极限位置与待装机芯组件中装配柱的位置一一对应；每个腰型孔处各设置一个膜片定位装置，每个膜片定位装置均包括定位气缸、定位销、复位弹簧、导向连接销和滑动接触头；拉伸张紧机构包括高度能够升降的驱动块。本发明能将膜片组件自动拉伸并套装至待组装机芯组件内，整个装配过程自动化程度高，装配效率和装配质量也很高。

Description

一种计量表膜片组件的自动装配装置
技术领域
本发明涉及一种机械自动化装配领域，特别是一种计量表膜片组件的自动装配装置。
背景技术
计量表的工作原理是以膜片两侧气体压力差为动力推动膜片往复运动，带动传动机构并传递到技术装置，因此，膜片组件的作用至关重要。膜片组件由膜片、内夹膜板和外夹膜板组成。
膜片是具有一定形状的较软有延展性的橡胶材质的薄片，厚度约为0.2mm，其四周有定位孔，内夹膜板和外夹膜板通过铆接夹持住膜片，即为膜片组件。
将膜片组件安装至计量表机芯组件上，如果在装配过程中膜片出现较大的皱褶，计量表在运转时，膜片翻转会出现困难，也就严重影响了产品的性能。膜片组件由于本身为材质较软的橡胶件，且膜片组件定位孔间距与待装待装机芯组件装配柱间距存在一定差距，而安装后需要膜片组件与计量表待装机芯组件精确配合，故难以实现自动抓取和定位，所以现有的膜片组件的装配全都采用人工装配的方式，而人工装配时，要实现膜片组件定位孔与待装机芯组件精确配合，就要求操作者在装配时投入精力高，将膜片组件的定位孔间距进行拉伸以达成配合，导致产品一致性差，且装配效率和装配质量也都较低。因此，有必要对计量表膜片组件的装配进行自动化装配改造。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种计量表膜片组件的自动装配装置，该计量表膜片组件的自动装配装置能将膜片组件自动拉伸并套装至待组装机芯组件内，整个装配过程自动化程度高，装配效率和装配质量也很高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种计量表膜片组件的自动装配装置，用于将膜片组件自动装入待装机芯组件中，自动装配装置包括膜片吸盘、膜片定位装置和拉伸张紧机构。
膜片组件的四个边角处各设置一个定位孔，待装机芯组件的四周各设置一根装配柱。
膜片吸盘包括仿形膜片吸盘、基座和真空吸头；仿形膜片吸盘固设在基座底部，真空吸头固设在仿形膜片吸盘的底部，仿形膜片吸盘与膜片组件的形状相同。
基座的顶部四周各设置有一个腰型孔，每个腰型孔均以基座的顶部中心为圆心，沿径向布设；每个腰型孔朝向基座顶部中心的一端形成内极限位置，每个腰型孔背离基座顶部中心的一端形成外极限位置。
当膜片组件和待装机芯组件同轴位于基座正下方时，四个内极限位置与膜片组件中四个定位孔的位置一一对应，四个外极限位置与待装机芯组件中四个装配柱的位置一一对应。
每个腰型孔处各设置一个膜片定位装置，每个膜片定位装置均包括定位气缸、定位销、复位弹簧、导向连接销和滑动接触头；定位销设置在定位气缸的底部，定位销底部能伸入膜片组件中的定位孔中，导向连接销的一端与定位气缸相连接，导向连接销的另一端通过复位弹簧与滑动接触头相连接。
拉伸张紧机构包括高度能够升降的驱动块；驱动块底部具有四个楔形面，四个楔形面与四个滑动接触头滑动配合；当驱动块高度升降时，将驱动四根导向连接销水平移动，进而驱动定位销沿腰型孔移动。
滑动接触头与驱动块的滑动配合面为球面。
拉伸张紧机构还包括拉伸气缸，拉伸气缸控制驱动块的高度升降。
拉伸张紧机构还包括驱动块连接件、气缸支撑柱和气缸安装板，拉伸气缸顶部与气缸安装板相连接，气缸安装板通过气缸支撑柱与基座相连接。
每个膜片定位装置均还包括导向套，定位销顶端与定位气缸中的活塞杆相连接，导向套套装在定位气缸的外周，且导向套与定位销的顶部滑动连接。
每个膜片定位装置均还包括销安装座，销安装座沿着腰型孔的长度方向布设在基座上，导向连接销能在销安装座内滑移。
本发明具有如下有益效果：本发明将材质较软的橡胶材质的膜片组件通过定位张紧等实现膜片的吸附定位张紧，完成了膜片组件的自动化装配。使用时，仿形膜片吸盘进行膜片吸附，膜片定位装置进行膜片定位，拉伸张紧机构将有一定弹性的膜片组件的膜片定位孔从拉伸前孔间距拉伸至待装机芯组件安装孔的间距尺寸，完成装配后，定位气缸由复位弹簧进行复位，完成计量表膜片组件的自动装配的一个循环。本发明完成了膜片组件的自动装配，既减小了手工操作者的装配难度，降低了劳动成本，又提高了生产效率，保证了产品质量。
附图说明
图1显示了本发明一种计量表膜片组件的自动装配装置的结构示意图。
图2显示了膜片吸盘的结构示意图。
图3显示了膜片拉伸前，定位销在腰型孔中内极限位置时的示意图。
图4显示了膜片拉伸后，定位销在腰型孔中外极限位置时的示意图。
图5显示了膜片定位装置与基座的立体安装示意图。
图6显示了膜片定位装置与基座安装的俯视图。
图7显示了图6中A-A剖视图。
图8显示了拉伸张紧机构的结构示意图。
图9显示了膜片组件的结构示意图。
其中有：
1、膜片吸盘；
11、仿形膜片吸盘；12、基座；121、腰型孔；122、内极限位置；123、外极限位置；13、真空吸头；
2、膜片定位装置；
21、定位气缸；22、导向套；23、定位销；24、导向连接销；25、销安装座；26复位弹簧；
3、拉伸张紧机构；
31、拉伸气缸；32、驱动块；33、驱动块连接件；34、气缸安装板；35、气缸支撑柱；
4、膜片组件；
41、膜片；411、定位孔；42、内夹膜板；43、外夹膜板；
5、待装机芯组件；51、装配柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图9所示，膜片组件4主要由膜片41、内夹膜板42和外夹膜板43组成。其中，膜片是具有一定形状的较软有延展性的橡胶材质的薄片，厚度约为0.2mm，其四周设置有定位孔411，内夹膜板和外夹膜板通过铆接夹持住膜片，即为膜片组件。
待装机芯组件5的四周各设置有一根装配柱51，膜片未拉伸之前，与装配柱具有一定间隙，需将膜片拉伸，膜片组件方可装配至装配柱中。
采用本发明的计量表膜片组件的自动装配装置，能将膜片组件自动装入待装机芯组件中。
如图1所示，一种计量表膜片组件的自动装配装置，包括膜片吸盘1、膜片定位装置2和拉伸张紧机构3。
如图2所示，膜片吸盘包括仿形膜片吸盘11、基座12和真空吸头13。仿形膜片吸盘固设在基座底部，真空吸头优选为两个，对称设置固设在仿形膜片吸盘的底部，仿形膜片吸盘与膜片组件的形状相同。
如图3和图4所示，基座的顶部四周各设置有一个腰型孔121，每个腰型孔均以基座的顶部中心为圆心，沿径向布设。
每个腰型孔朝向基座顶部中心的一端形成内极限位置122，每个腰型孔背离基座顶部中心的一端形成外极限位置123。
当膜片组件和待装机芯组件同轴位于基座正下方时，四个内极限位置与膜片组件中四个定位孔的位置一一对应，四个外极限位置与待装机芯组件中四个装配柱的位置一一对应。
每个腰型孔处各设置一个膜片定位装置。
如图5、图6和图7所示，每个膜片定位装置均包括定位气缸21、导向套22、定位销23、导向连接销24、销安装座25、复位弹簧26和滑动接触头27。
定位销设置在定位气缸的底部，定位销底部能伸入膜片组件中的定位孔中，定位销顶端与定位气缸中的活塞杆相连接，导向套套装在定位气缸的外周，且导向套与定位销的顶部滑动连接。
导向连接销的一端与定位气缸相连接，导向连接销的另一端通过复位弹簧与滑动接触头相连接。销安装座沿着腰型孔的长度方向布设在基座上，导向连接销能在销安装座内滑移。
如图8所示，拉伸张紧机构包括高度能够升降的驱动块32；驱动块的高度升降优选由拉伸气缸31控制，拉伸气缸顶部优选与气缸安装板34相连接，气缸安装板有通过气缸支撑柱35与基座相连接。
驱动块底部具有四个楔形面，四个楔形面与四个滑动接触头27滑动配合；当驱动块高度升降时，将驱动四根导向连接销水平移动，进而驱动定位销沿腰型孔移动。
进一步，滑动接触头与驱动块的滑动配合面优选为球面。
膜片组件的自动装配装置的各组成部分的连接关系如图所示，采用如下工作流程：
步骤1，首先由仿形膜片吸盘贴近膜片组件，真空吸头吸附外夹膜板。
步骤2，定位气缸连同导向套、定位销在复位弹簧作用下处于内极限位置，定位气缸伸出使定位销穿过膜片拉伸前定位孔，如图3所示。
步骤3，拉伸气缸伸出，通过驱动块连接件推动驱动块垂直下降，驱动块下侧的4个对称的锲形面通过分力推动4个导向连接销沿着销安装座推动定位气缸，此锲形面的水平方向的位移与基座腰型孔的两个极限位置间距相符合，使定位气缸连同导向套、定位销精确移动到外极限位置，如图4所示，从而将膜片四周的定位孔拉伸至待装待装机芯组件装配柱的间距，并实现膜片组件的张紧，将其装配至待装机芯组件后，完成装配。
步骤4，定位气缸由复位弹簧进行复位，完成计量表膜片组件的自动装配的一个循环。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种计量表膜片组件的自动装配装置，用于将膜片组件自动装入待装机芯组件中，其特征在于：自动装配装置包括膜片吸盘、膜片定位装置和拉伸张紧机构；
膜片组件的四个边角处各设置一个定位孔，待装机芯组件的四角处各设置一根装配柱；
膜片吸盘包括仿形膜片吸盘、基座和真空吸头；仿形膜片吸盘固设在基座底部，真空吸头固设在仿形膜片吸盘的底部，仿形膜片吸盘与膜片组件的形状相同；
基座的顶部四角处各设置有一个腰型孔，每个腰型孔均以基座的顶部中心为圆心，沿径向布设；每个腰型孔朝向基座顶部中心的一端形成内极限位置，每个腰型孔背离基座顶部中心的一端形成外极限位置；
当膜片组件和待装机芯组件同轴位于基座正下方时，四个内极限位置与膜片组件中四个定位孔的位置一一对应，四个外极限位置与待装机芯组件中四个装配柱的位置一一对应；
每个腰型孔处各设置一个膜片定位装置，每个膜片定位装置均包括定位气缸、定位销、复位弹簧、导向连接销和滑动接触头；定位销设置在定位气缸的底部，定位销顶端与定位气缸中的活塞杆相连接，定位销底部能伸入膜片组件中的定位孔中，导向连接销的一端与定位气缸相连接，导向连接销的另一端与滑动接触头相连接；
每个膜片定位装置均还包括销安装座，销安装座沿着腰型孔的长度方向布设在基座上，导向连接销能在销安装座内滑移；复位弹簧套装在销安装座与滑动接触头之间的导向连接销外周；
拉伸张紧机构包括高度能够升降的驱动块；驱动块底部具有四个楔形面，四个楔形面与四个滑动接触头滑动配合；滑动接触头与驱动块的滑动配合面为球面；当驱动块高度升降时，将驱动四根导向连接销水平移动，进而驱动定位销沿腰型孔移动。
2.根据权利要求1所述的计量表膜片组件的自动装配装置，其特征在于：拉伸张紧机构还包括拉伸气缸，拉伸气缸控制驱动块的高度升降。
3.根据权利要求2所述的计量表膜片组件的自动装配装置，其特征在于：拉伸张紧机构还包括驱动块连接件、气缸支撑柱和气缸安装板，拉伸气缸顶部与气缸安装板相连接，气缸安装板通过气缸支撑柱与基座相连接。
4.根据权利要求1所述的计量表膜片组件的自动装配装置，其特征在于：每个膜片定位装置均还包括导向套，导向套套装在定位气缸的外周，且导向套与定位销的顶部滑动连接。
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