CN108127362A - 用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，它包括壳体上料装置、字轮装配装置和插轴装置；壳体上料装置包括第一进料槽、输送槽、用于与第一进料槽或输送槽连通的过渡槽和过渡气缸；该上料装置还包括推移装置,装配工位位于输送槽上；字轮装配装置包括落料通道、过渡轴、用于将落料通道内的字轮推移到过渡轴上的顶柱、顶推气缸、止推块和抽轴气缸，过渡轴穿过止推块的过孔与抽轴气缸的活动部连接；该装置还包括用于将过渡轴上穿好的字轮抓住并传送到位于装配工位上的字轮仓壳体内的装配手臂。该设备能自动完成字轮仓壳体上料、字轮装入、插轴装配这几个工序。

Description

用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备

技术领域

本发明涉及机械设备自动化领域，具体讲是一种用于装配水表表头的计量显示器的设备中的一个部分，更具体的说，就是用于将水表的计量显示器的字轮自动传送并装配入字轮仓壳体的设备。

背景技术

水表表头的计量显示器是水表上用于显示用水量多少的部件，它包括由壳体和壳盖闭合构成的字轮仓，字轮仓内设有轮轴和牙轴，轮轴上串有多个连续并排的字轮，而牙轴上串有多个间隔的四八牙，且每个四八牙位于相邻的两个字轮之间。每个字轮的前面均匀布设有一圈多个用于与四八牙啮合的前齿，而后面设有两个用于与四八牙啮合的后齿，这样的设计是为了确保当前一级的字轮每转动一圈，其后齿肯定能带动中间的四八牙转一格，而中间的四八牙每转一格，肯定能带动后一级的字轮转一格。这样，就形成了多级别如个十百千万的不同进制的字轮，由此实现水表表头上计量显示器关于水用量的刻度显示的功能。

目前，上述计量显示器的装配过程还是采用人工装配的，速度低，效率慢；行业内自然希望实现水表表头的计量显示器的自动装配。而计量显示器的自动装配中，需要将开口朝上的字轮仓壳体自动输送到装配工位，且将多级字轮彼此紧靠并成一排，并传送入装配工位上开口向上的字轮仓壳体内，然后，将轮轴从字轮仓壳体一侧侧壁的轴孔插入，并穿过全部字轮再插入到字轮仓壳体另一侧的轴孔中，即完成字轮仓壳体上料、字轮装入、插轴装配这几个工序，使得字轮与字轮仓壳体完成装配。但现有技术缺乏能实现将字轮装配入字轮仓壳体的自动化装置，只能手动操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能自动完成字轮仓壳体上料、字轮装入和插轴步骤的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备。

本发明的技术解决方案是，提供一种用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，它包括壳体上料装置、字轮装配装置和插轴装置；

壳体上料装置包括第一进料槽、输送槽、用于与第一进料槽或输送槽连通的过渡槽和用于切换过渡槽通断状态的过渡气缸；该上料装置还包括用于使位于输送槽或过渡槽上的字轮仓壳体单向前进的推移装置,装配工位位于输送槽上；

字轮装配装置包括落料通道、用于穿起多个字轮的过渡轴、用于将落料通道内的字轮推移到过渡轴上的顶柱、用于驱动顶柱的顶推气缸、用于限制过渡轴上字轮最终位置的止推块和用于将过渡轴抽出的抽轴气缸，过渡轴穿过止推块的过孔与抽轴气缸的活动部连接；该装置还包括用于将过渡轴上穿好的字轮抓住并传送到位于装配工位上的字轮仓壳体内的装配手臂；

插轴装置包括第三进料槽、用于将第三进料槽末端的轮轴运输到装配工位的抓轴手臂、用于将位于装配工位的轮轴推入位于装配工位的字轮仓壳体的推杆和用于驱动推杆的插轴气缸。

该上料设备的工作过程如下。

多个字轮仓壳体在第一进料槽上连续排成一列前进，初始状态下，过渡槽与第一进料槽连通，第一个字轮仓壳体到达过渡槽，驱动过渡气缸，前推过渡槽，使得过渡槽的后侧的挡板将第一进料槽堵塞，且过渡槽与输送槽连通，然后，由推移装置逐步将字轮仓壳体从过渡槽推到输送槽，并沿输送槽逐步前进，最后达到装配工位。

与之同步的，将多个字轮放入落料通道内，顶推气缸驱动顶柱将位于落料通道底端的字轮逐一推出，并使其穿在过渡轴上，过渡轴上的字轮逐渐增多，前面的字轮不断被后面的字轮推移向前，直到最前方的字轮与止推块抵靠，此时，过渡轴上穿满字轮；然后驱动装配手臂抓紧位于过渡轴上的那串字轮，再启动抽轴气缸将过渡轴拔出，最后驱动装配手臂将抓紧的一排字轮传送入位于装配工位上的开口向上的字轮仓壳体内。

与之同步的，轮轴沿着第三进料槽前进，到达第三进料槽末端，被抓轴手臂挟持并运送到装配工位，插轴气缸驱动推杆，将轮轴推入位于该工位上的字轮仓壳体的轴孔。

采用以上结构的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备与现有技术相比，具有以下优点：

由上述分析可知，上述设备将开口朝上的字轮仓壳体自动输送到装配工位，且将多级字轮彼此紧靠并成一排，并传送入装配工位上开口向上的字轮仓壳体内，然后，将轮轴从字轮仓壳体一侧侧壁的轴孔插入，并穿过全部字轮再插入到字轮仓壳体另一侧的轴孔中，即自动完成字轮仓壳体上料、字轮装入、插轴装配这几个工序，使得字轮与字轮仓壳体自动完成装配。而且，上述动作快速、精准、高效，解放了劳动力，降低了人力成本。

作为优选，输送槽侧壁上设有多个第一固定座和多个通孔，每个第一固定座经第一压簧连接有一个卡块，该卡块内端穿过输送槽侧壁的一个通孔；每个卡块内端的后角设有倒角；而单向前进的推移装置的优选具体结构为：它包括水平向推移气缸，推移气缸的活塞杆固定一根水平向连动杆，连动杆上设有多个第二固定座，每个第二固定座经第二压簧连接有一个楔形推块；楔形推块前宽后窄且内端为斜面，第二压簧的弹力小于第一压簧。

卡块设计的优点为：当字轮仓壳体在输送槽前进的过程中，碰到卡块倒角，将卡块外推，卡块在第一压簧作用下可以将字轮仓壳体卡紧，实现字轮仓壳体在输送槽上临时定位的功能。

而且，上述单向前进的推移装置是与卡块结构搭配使用的，其具体动作原理如下：推移气缸经连动杆带动全部楔形推块前进，位于过渡槽上的字轮仓壳体被第一个楔形推块推移到输送槽上的第一个卡块处且被卡住，然后推移气缸经连动杆带动全部楔形推块后退，而第二个楔形推块后退到第一个卡块处会与被卡住的字轮仓壳体发生触碰，但由于楔形推块内端为斜面、且楔形推块压簧的弹力小于卡块压簧的弹力，故楔形推块会被外推挤出输送带，直到楔形推块越过第一卡块后才在第二压簧作用下复位回到输送带，此时第二楔形推块位于第一卡块卡住的字轮仓壳体的后方，再次驱动推移气缸，则第二楔形推块将该字轮仓壳体推移到第二个卡块处并卡住，再次回退推移气缸则第三楔形推块挤过第二卡块并位于该字轮仓壳体后方，再次驱动推移气缸，使该字轮仓壳体前进到第三卡块处……如此往复直至该字轮仓壳体位于装配工位。

上述推移装置的优点为：每次将每个字轮仓壳体前推一个卡块的距离且每次同时推移多个字轮仓壳体，即实现了多个字轮仓壳体的等距离步进式前进，这样设计的初衷是，当字轮仓壳体到达装配位置后，还需要等待计量显示器中的其他部件如字轮、四八牙、轴等的对齐、组装、到位，所以，多个字轮仓壳体等距间歇步进，每次确保一个字轮仓壳体到达装配工位，为其它部件的前续装配提供了时间；而且，上述全部楔形推块均安装在同一个连动杆上，并由同一个推移气缸带动，故最大限度的节省了能耗、简化了结构。

作为进一步优选，壳体上料装置还包括一个用于将位于输送槽的装配工位上的字轮仓壳体夹紧的夹块和用于驱动夹块的夹持气缸；夹持气缸的缸体固定在连动杆上。这样，夹持气缸驱动夹块夹紧装配工位上的字轮仓壳体，确保装配时字轮仓壳体的精确定位，能有效提高装配精度；而且，可以用夹持气缸替代装配工位上的那个楔形推块，除了起到精确定位装配工位上的字轮仓壳体作用以外，还可以作为单向推移装置的一部分，将装配好的字轮仓壳体前推到下一个夹块位置，然后再驱动夹持气缸外拉，使得夹块与到位的字轮仓壳体脱离，并跟随连动杆重新回位到装配工位。

作为又进一步优选，字轮装配装置还包括卡座和经电动机带动的用于旋转字轮的压辊，卡座上设有多根用于挡住字轮的后齿以阻止字轮继续转动的卡条；卡座包括抵板和导向板，每根卡条滑动配合在导向板的导向孔内且卡条与抵板经第三压簧连接；字轮装配装置还包括用于回退卡座的第一回退气缸和用于回退压辊的第二回退气缸。这样，当过渡轴上的字轮串满以后，即最前方的字轮与止推块抵靠时，各个字轮上的数字是杂乱不对齐的，电动机驱动压辊进而带动各个字轮转动，当每个字轮转动到后齿被卡条卡住后停止转动，最终全部字轮都旋转到后齿被卡的角度，这样全部字轮的旋转角度统一，即自动实现了过渡轴上的一串多个不同级的字轮的数字对齐；而且，数字对其后，两个回退气缸能分别驱动压辊和卡座回退，为后续的装配手臂抓紧字轮让出空间，避免干涉触碰。而且，第三压簧使卡条具备了后退的余量，这样，万一某个字轮的后齿刚好与卡条正对时，卡条会被压缩回退，该字轮转动后齿旋开后，卡条又在第三压簧作用下自动复位，这就有效避免了当字轮的后齿正好与卡条正对时相互卡死的弊端。

装配手臂的具体结构优选为：它包括横向的手臂气缸、横向的前掌气缸、竖向的前臂气缸和竖向的后臂气缸；前臂气缸和后臂气缸的缸体均与手臂气缸的滑台固定，后臂气缸的活塞杆固定有后臂，后臂下端固定有后掌，后掌前面设有后半圆缺口，后半圆缺口内设有多根用于卡住字轮的后齿的卡指；前臂气缸的活塞杆固定有前臂，前臂下端与前掌气缸的缸体固定，前掌气缸的滑台上固定有前掌，前掌的后面设有前半圆缺口。这样，手臂气缸大幅度调节前臂和后臂的水平位置，实现前臂和后臂在字轮夹紧工位和装配工位之间切换，而前掌气缸则微调前掌和后掌之间的间距，便于抓紧或放松字轮，且后掌上设置了卡指，能更进一步抓紧字轮，而前臂气缸和后臂气缸则分别调节前臂和后臂的高度；上述各个部件具体动作过程为：到达字轮夹紧工位、下放前臂和后臂、合拢前掌和后掌抓紧字轮、升起前臂和后臂、将前臂和后臂移动到装配工位、下放前臂和后臂，松开前掌和后掌放下字轮，上述部件协同动作，共同完成了自动将穿在过渡轴上的字轮装入位于放料工位的开口向上的字轮仓壳体内的动作。

况且，上述装配手臂与两个回退气缸也是协同动作的，具体的说，先由第一回退气缸退开卡座，然后下降后臂使后掌抵住字轮，再由第二回退气缸退开压辊，随后下降前臂且用前掌夹住字轮；在卡座退开时，压辊仍然抵住字轮，也就是说，字轮仍然有过渡轴和压辊两个约束，而压辊退开时，后掌继续抵着字轮，字轮也仍然有后掌和过渡轴两个约束，这就确保了整个过程中，字轮都不会发生滑动，确保各个字轮的数字始终对齐。

作为再进一步优选，插轴装置还包括控制器、第一气动手指和与第三进料槽垂直的隔断气缸，第三进料槽包括前段和后段，前段和后段之间设有过渡通道，过渡通道内设有感应器和用于卡住轮轴花键段的一道闸，闸由左右两闸门构成；第一气动手指的两个手指分别与两闸门固定；感应器位于闸后方，感应器与闸前表面的距离大于轮轴后光滑段的长度但小于前光滑段的长度，感应器、第一气动手指和隔断气缸均与控制器电连接；过渡通道和第一气动手指的固定部均与隔断气缸的滑台固定，隔断气缸的固定部连接有用于将错料从拉开后的过渡通道内吹出的喷嘴。

这样，当轮轴前进到第三进料槽前段末端时，花键段被闸卡住，如果该轮轴前后朝向正确，则前光滑段穿过闸被感应器识别，感应器发信号给控制器，第一气动手指张开，打开闸，松开花键段，即朝向正确的轮轴通过，沿第三进料槽后段继续前进；而一旦花键段被卡住的轮轴的朝向错误时，则穿过闸的后光滑段无法被感应器识别，自然不会触发后续的第一气动手指动作，感应器对控制器报错，控制器就驱动隔断气缸将过渡通道拉出，且当过渡通道与喷嘴正对后，喷嘴将错料吹出，这就实现了错料排出功能，随后，隔断气缸将过渡通道复位，第三进料槽的前段和后段重新连通。

上述防止轮轴的朝向错误的意义在于：即轮轴由后光滑段、花键段和前光滑段构成，前光滑段远长于后光滑段，花键段最粗用于与第一级的字轮紧配合，而其它字轮可转动配合在前光滑段上，这样设计的目的是第一级的字轮也就是个位数的字轮一直跟着轮轴转，而其它字轮不随轮轴联动，而是被各级的四八牙驱动旋转；而一旦插轴时轮轴朝向颠倒，则花键段就与最后一级的字轮卡紧了，这样，万位的字轮随着轮轴不停在转，这显然就无法实现计量显示的功能了，所以插轴前还必须保证轮轴的前后朝向正确。

抓轴手臂优选为：它包括横向的工位切换气缸、竖向的第一升降气缸和第二气动手指，第二气动手指与第一升降气缸的活塞杆固定，第一升降气缸的缸体与工位切换气缸的滑台固定，第二气动手指的两个手指由弹性材料构成，两个手指的内侧对称设有半圆缺槽，两半圆缺槽闭合成用于容置轮轴的携带孔。这样，工位切换气缸调节携带孔的横向位置，第一升降气缸调节携带孔的高度，第二气动手指调节携带孔的松紧程度，三个气缸协同动作，使得携带孔在正对第三进料槽后段出口的位置和正对装配工位的推杆的位置之间移动，完成轮轴的运送；而且，第二气动手指的两个手指由弹性材料构成，能提高对误差的包容度，即便携带孔并未完全正对第三进料槽出口时也能保证轮轴顺利进入携带孔，还能保证即便携带孔并未完全正对推杆时，推杆也能顺利进入携带孔从而将轮轴推出。

作为又进一步优选，它还包括第二升降气缸，第二升降气缸的活塞杆连接有直梁；插轴气缸的缸体固定在直梁上，推杆与插轴气缸的活塞杆连接，直梁上还固定有导向块，推杆穿过导向块的导向孔；这样，导向块的存在，能确保推杆推出的铅直度，而第二升降气缸能调节推杆的高度，使其降低、对齐位于传送装置上的字轮仓壳体的轴孔，而且插轴完成后，又能升起推杆，让开位置，便于传送装置上后续的字轮仓壳体到达装配工位。

附图说明

图1是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的字轮装配装置的结构示意图。

图2是图1偏转一定角度后的结构示意图。

图3是计量显示器的爆炸结构示意图。

图4是计量显示器的第一级字轮从后面看的结构示意图。

图5是计量显示器的第二级字轮从前面看的结构示意图。

图6是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的字轮装配装置的局部放大结构示意图。

图7是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的卡座的局部放大结构示意图。

图8是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的压辊的局部放大结构示意图。

图9是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的装配手臂的放大结构示意图。

图10是图1中A部分的放大结构示意图。

图11是图9中B部分的放大结构示意图。

图12是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的上料装置的结构示意图。

图13是图12中C部分的放大结构示意图。

图14是本发明设备的插轴装置去掉插轴气缸及推杆后的结构示意图。

图15是本发明设备的插轴装置的隔断气缸、第一气动手指及过渡通道的结构示意图。

图16是本发明设备的插轴装置的插轴气缸及推杆的结构示意图。

图17是图16偏转一定角度后的结构示意图。

图18是本发明设备的插轴装置的轮轴朝向正确时被闸门卡住状态的俯视结构示意图。

图19是本发明设备的插轴装置的轮轴朝向错误时被闸门卡住状态的俯视结构示意图。

图20是本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备的结构示意图。

图中所示1、字轮，1.1、后齿，2、过渡轴，3、电动机，4、压辊，4.1、轴承板，5、卡座，5.1、抵板，5.2、导向板，6、卡条，7、第三压簧，8、第一回退气缸，9、从动轮，10、主动轮，11、皮带，12、第二回退气缸，13、落料通道，14、顶柱，15、顶推气缸，16、第二进料槽，17、第二振动器，18、第二振动盘，19、止推块，20、抽轴气缸，21、字轮仓壳体，22、手臂气缸，23、前掌气缸，24、前臂气缸，25、后臂气缸，26、后臂，27、后掌，27.1、后半圆缺口，27.2、卡指，28、前臂，29、前掌，29.1、前半圆缺口；

30、第一进料槽，31、输送槽，32、过渡槽，33、过渡气缸，34、第一固定座，35、通孔，36、第一压簧，37、卡块，38、推移气缸，39、连动杆，40、第二固定座，41、第二压簧，42、楔形推块，43、夹块，44、夹持气缸，45、第一振动器，46、第一振动盘，47、挡板，48、方柱；

49、第三进料槽，49.1、前段，49.2、后段，50、轮轴，50.1、花键段，50.2、后光滑段，50.3、前光滑段，51、推杆，52、插轴气缸，53、闸门，54、感应器，55、过渡通道，56、第一气动手指，57、隔断气缸，58、喷嘴，59、第三振动器，60、第三振动盘，61、工位切换气缸，62、第一升降气缸，63、第二气动手指，64、携带孔，65、第二升降气缸，66、直梁，67、导向块，68、筛查孔，21、字轮仓壳体。

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、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20所示，本发明用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，它包括壳体上料装置、字轮装配装置和插轴装置。

壳体上料装置包括第一进料槽30、输送槽31、用于与第一进料槽30或输送槽31连通的过渡槽32和用于切换过渡槽32通断状态的过渡气缸33。

多个字轮仓壳体21在第一进料槽30上连续排列，第一进料槽30下方设有使字轮仓壳体21前进的第一振动器45。本实施例中，第一进料槽30入口与一个第一振动盘46的盘道的出口连通，该第一振动盘46属于非常成熟的现有技术，故具体结构不赘述，工人将字轮仓壳体21批量放入第一振动盘46中，字轮仓壳体21就会顺着第一振动盘46的盘道蜿蜒向上，且盘道上设有各种筛选装置，使得从盘道出口进入到第一进料槽30中的字轮仓壳体21必然是逐一连续排列且开口向上的。当然，该第一振动盘46不是必要技术特征，极端情况下可以不用第一振动盘46，甚至采取人工对第一进料槽30放料的方式。

过渡槽32与过渡气缸33的滑台固定且过渡槽32的后方设有用于隔断第一进料槽30中后续的字轮仓壳体21的挡板47；而该挡板47也固定在过渡气缸33的滑台上。

输送槽31侧壁上设有多个第一固定座34和多个通孔35，每个第一固定座34经第一压簧36连接有一个卡块37，该卡块37内端穿过输送槽31侧壁的一个通孔35；每个卡块37内端的后角设有倒角。

该上料装置还包括用于使位于输送槽31或过渡槽32上的字轮仓壳体21单向前进的推移装置。装配工位位于输送槽31上

该推移装置优选为：它包括一个水平向推移气缸38，推移气缸38的活塞杆固定一根水平向连动杆39，连动杆39上设有多个第二固定座40，每个第二固定座40经第二压簧41连接有一个楔形推块42，楔形推块42上设有方柱48，方柱48滑动配合在第二固定座40的方孔内；楔形推块42前宽后窄且内端为斜面，第二压簧41的弹力小于第一压簧36。

上述的卡块37沿输送槽31的长度方向等距离分布，而上述的楔形推块42只有在装配工位上不设置，而在其它位置的楔形推块42与卡块37一一对应搭配使用的。而在装配工位上，该上料装置设有一个用于夹紧字轮仓壳体21的工字型夹块43和用于驱动夹块43的夹持气缸44。驱动夹块43带动夹块43内缩或外退以夹紧或放松该工位上的字轮仓壳体21。夹持气缸44的缸体固定在连动杆39上。

本实施例中，上述的第一振动盘46、第一振动器45、第一进料槽30、过渡气缸33、推移气缸38和输送槽31等均直接或间接的安装在底盘或地面上。

该壳体上料装置还允许以下变化：首先，可以不设置卡块37及其组件；其次，单向前进的推移装置完全可以每隔一段距离设置一个夹块43，该夹块43经横向夹持气缸44驱动，内缩夹紧或外退松开；甚至该夹持气缸44可以设置成竖向的，上升松开，下降到字轮仓壳体21等高度夹紧，等等。

字轮装配装置包括竖向的落料通道13、用于穿起多个字轮1水平的过渡轴2、用于将落料通道13内最下端的字轮1推移到过渡轴2上的顶柱14、用于驱动顶柱14的顶推气缸15、用于限制过渡轴2上字轮1最终位置的止推块19和用于将过渡轴2抽出的抽轴气缸20。

落料通道13顶部连通有横向的第二进料槽16，第二进料槽16上设有用于使得第二进料槽16上的各个字轮1前进的第二振动器17。

本实施例中，第二进料槽16入口与一个第二振动盘18的盘道的出口连通，该第二振动盘18属于非常成熟的现有技术，故具体结构不赘述，工人将字轮1批量放入第二振动盘18中，字轮1就会顺着第二振动盘18的盘道蜿蜒向上，且盘道上设有各种筛选装置，使得从盘道出口进入到第二进料槽16中的字轮1必然是连续排列且竖直的，而且全部字轮1的后齿1.1也会朝着统一的方向。当然，该第二振动盘18不是必要技术特征，极端情况下可以不用第二振动盘18，甚至采取人工对第二进料槽16放料的方式。

落料通道13底部的一侧为与过渡轴2正对的开口，而另一侧为供横向顶柱14穿过的过孔。

过渡轴2的后端与落料通道13底部开口连通以便于穿上从落料通道13底部被推出的字轮1。过渡轴2的前端穿过止推块19的过孔与抽轴气缸20的活动部连接；穿在过渡轴2上的字轮1彼此靠拢，前面的字轮1被后面的字轮1不断前推，直到最前面的一个字轮1与止推块19抵靠，此时过渡轴2的字轮1串满。

该字轮装配装置还包括卡座5、经电动机3带动的用于旋转字轮1的压辊4、用于回退卡座5的第一回退气缸8和用于回退压辊4的第二回退气缸12。

卡座5上设有多根用于挡住字轮1的后齿1.1以阻止字轮1继续转动的卡条6，具体的说，卡座5包括抵板5.1和导向板5.2，每根卡条6滑动配合在导向板5.2的导向孔内且卡条6与抵板5.1经第三压簧7连接。抵板5.1固定在导向板5.2上，而导向板5.2固定在第一回退气缸8的滑台上。

压辊4与电动机3的具体连接结构为：压辊4与压辊轴固定，压辊轴上还固定有从动轮9，电动机3的主动轮10经皮带11与从动轮9固定。压辊4的轴承板4.1和电动机3的壳体均固定在第二回退气缸12的滑台上。

该装置还包括用于将过渡轴2上穿好的字轮1抓住并传送到位于装配工位上的字轮仓壳体21内的装配手臂。

本实施例的装配手臂优选为：它包括横向的手臂气缸22、横向的前掌气缸23、竖向的前臂气缸24和竖向的后臂气缸25；前臂气缸24和后臂气缸25的缸体均与手臂气缸22的滑台固定，后臂气缸25的活塞杆固定有后臂26，后臂26下端固定有后掌27，后掌27前面设有后半圆缺口27.1，后半圆缺口27.1内设有多根用于卡住字轮1的后齿1.1的卡指27.2；前臂气缸24的活塞杆固定有前臂28，前臂28下端与前掌气缸23的缸体固定，前掌气缸23的滑台上固定有前掌29，前掌29的后面设有前半圆缺口29.1。

本实施例中，上述的过渡轴2、第一回退气缸8、第二回退气缸12、落料通道13、顶推气缸15、第二振动器17、第二进料槽16、第二振动盘18、止推块19、抽轴气缸20和手臂气缸22等均直接或间接的安装在底盘或地面上。

以上仅就本申请的字轮装配装置的较佳实施例做了说明，但其具体结构允许有变化，如：落料通道13顶部也可以不设置第二进料槽16，而是采用人工直接放料；过渡轴2两侧也可以不设置压辊4和卡座5，而是采用人工直接数字对齐；装配手臂的具体结构也可以采用多种变化，如可以不采用前臂28和后臂26，而是直接采用一个水平气缸控制工位切换、竖向气缸控制升降、竖向气缸的活塞杆底部设气动手指用于抓取字轮1；或者装配手臂不采用气缸作驱动件，而是采用滚珠丝杠副；等等。

插轴装置包括第三进料槽49、用于将第三进料槽49末端的轮轴50运输到装配工位的抓轴手臂、用于将位于装配工位的轮轴50推入位于装配工位的字轮仓壳体21的推杆51和用于驱动推杆51的插轴气缸52。

第三进料槽49包括前段49.1和后段49.2，前段49.1和后段49.2之间设有过渡通道55，过渡通道55内设有用于卡住轮轴50花键段50.1的一道闸；具体的说，闸由左右两闸门53构成，两扇闸门53的内侧左右对称设置有半圆孔，两个半圆孔闭合成筛查孔68，筛查孔68的孔径大于轮轴50两光滑段的孔径但小于花键段50.1的孔径。当然，闸门53也可以不设置筛查孔68，而是直接依靠不同的开度来卡住或松脱花键段50.1。

该插轴装置还包括感应器54、控制器和用于调节闸门53开度的第一气动手指56，第一气动手指56的两个手指分别与两闸门53固定。感应器54固定在过渡通道55内侧壁且位于闸门53后方，感应器54与闸门53前表面的距离大于轮轴50后光滑段50.2的长度但小于前光滑段50.3的长度。感应器54和第一气动手指56均与控制器电连接。本实施例的感应器为光纤传感器，当轮轴50位于其前端时光纤传感器发出信号，当然感应器也可以采用红外线传感器或摄像头等；而本实施例的控制器为PLC芯片，当然还可以采用MCU芯片或电脑等。

该插轴装置还包括与第三进料槽49垂直的隔断气缸57，隔断气缸57的滑台与过渡通道55固定，第一气动手指56的固定部也与隔断气缸57的滑台固定，隔断气缸57的固定部连接有用于将错料从拉开后的过渡通道55内吹出的喷嘴58，由常识可知，喷嘴58连通有气泵且喷嘴58也受控制器控制。

本实施例的第三进料槽49的前段49.1和后段49.2分别设有第三振动器59。当然，也可以不设置第三振动器59，而是采用电动机带动的履带实现自动进料。第三进料槽49的前段49.1的前端连接有第三振动盘60，具体的说，本实施例中，第三进料槽49入口与第三振动盘60的盘道的出口连通，工人将轮轴50批量放入第三振动盘60中，轮轴50就会顺着第三振动盘60的盘道逐一连续的蜿蜒向上。当然，该第三振动盘60不是必要技术特征，极端情况下可以不用第三振动盘60，甚至采取人工对第三进料槽49放料的方式。

本实施例的抓轴手臂优选为，它包括横向的工位切换气缸61、竖向的第一升降气缸62和第二气动手指63，第二气动手指63与第一升降气缸62的活塞杆固定，第一升降气缸62的缸体与工位切换气缸61的滑台固定，第二气动手指63的两个手指由弹性材料如弹性橡胶或弹性塑料构成，两个手指的内侧对称设有半圆缺槽，两半圆缺槽闭合成用于容置轮轴50的携带孔64。当然，抓轴手臂还可以采用其它结构，如横向和纵向的滚珠丝杠副控制升降和横移；用电磁铁替代气动手指来抓取轮轴50；等。

该插轴装置还包括第二升降气缸65，第二升降气缸65的活塞杆连接有直梁66；插轴气缸52的缸体固定在直梁66上，推杆51与插轴气缸52的活塞杆连接，直梁66上还固定有导向块67，推杆51穿过导向块67的导向孔。

本实施例中，上述的第三振动盘60、第三进料槽49、第三振动器59、隔断气缸57、抓轴手臂、第二升降气缸65等均直接或间接的安装在底盘或地面上。

Claims (8)

1.一种用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：它包括壳体上料装置、字轮装配装置和插轴装置；

壳体上料装置包括第一进料槽(30)、输送槽(31)、用于与第一进料槽(30)或输送槽(31)连通的过渡槽(32)和用于切换过渡槽(32)通断状态的过渡气缸(33)；该上料装置还包括用于使位于输送槽(31)或过渡槽(32)上的字轮仓壳体(21)单向前进的推移装置，装配工位位于输送槽(31)上；

字轮装配装置包括落料通道(13)、用于穿起多个字轮(1)的过渡轴(2)、用于将落料通道(13)内的字轮(1)推移到过渡轴(2)上的顶柱(14)、用于驱动顶柱(14)的顶推气缸(15)、用于限制过渡轴(2)上字轮(1)最终位置的止推块(19)和用于将过渡轴(2)抽出的抽轴气缸(20)，过渡轴(2)穿过止推块(19)的过孔与抽轴气缸(20)的活动部连接；该装置还包括用于将过渡轴(2)上穿好的字轮(1)抓住并传送到位于装配工位上的字轮仓壳体(21)内的装配手臂；

插轴装置包括第三进料槽(49)、用于将第三进料槽(49)末端的轮轴(50)运输到装配工位的抓轴手臂、用于将位于装配工位的轮轴(50)推入位于装配工位的字轮仓壳体(21)的推杆(51)和用于驱动推杆(51)的插轴气缸(52)。

2.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：输送槽(31)侧壁上设有多个第一固定座(34)和多个通孔(35)，每个第一固定座(34)经第一压簧(36)连接有一个卡块(37)，该卡块(37)内端穿过输送槽(31)侧壁的一个通孔(35)；每个卡块(37)内端的后角设有倒角；

单向前进的推移装置的结构为，它包括水平向推移气缸(38)，推移气缸(38)的活塞杆固定一根水平向连动杆(39)，连动杆(39)上设有多个第二固定座(40)，每个第二固定座(40)经第二压簧(41)连接有一个楔形推块(42)；楔形推块(42)前宽后窄且内端为斜面，第二压簧(41)的弹力小于第一压簧(36)。

3.根据权利要求2所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：壳体上料装置还包括一个用于将位于输送槽(31)的装配工位上的字轮仓壳体(21)夹紧的夹块(43)和用于驱动夹块(43)的夹持气缸(44)；夹持气缸(44)的缸体固定在连动杆(39)上。

4.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：字轮装配装置还包括卡座(5)和经电动机(3)带动的用于旋转字轮(1)的压辊(4)，卡座(5)上设有多根用于挡住字轮(1)的后齿(1.1)以阻止字轮(1)继续转动的卡条(6)；卡座(5)包括抵板(5.1)和导向板(5.2)，每根卡条(6)滑动配合在导向板(5.2)的导向孔内且卡条(6)与抵板(5.1)经第三压簧(7)连接；字轮装配装置还包括用于回退卡座(5)的第一回退气缸(8)和用于回退压辊(4)的第二回退气缸(12)。

5.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：装配手臂包括横向的手臂气缸(22)、横向的前掌气缸(23)、竖向的前臂气缸(24)和竖向的后臂气缸(25)；前臂气缸(24)和后臂气缸(25)的缸体均与手臂气缸(22)的滑台固定，后臂气缸(25)的活塞杆固定有后臂(26)，后臂(26)下端固定有后掌(27)，后掌(27)前面设有后半圆缺口(27.1)，后半圆缺口(27.1)内设有多根用于卡住字轮(1)的后齿(1.1)的卡指(27.2)；前臂气缸(24)的活塞杆固定有前臂(28)，前臂(28)下端与前掌气缸(23)的缸体固定，前掌气缸(23)的滑台上固定有前掌(29)，前掌(29)的后面设有前半圆缺口(29.1)。

6.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：插轴装置还包括控制器、第一气动手指(56)和与第三进料槽(49)垂直的隔断气缸(57)，第三进料槽(49)包括前段(49.1)和后段(49.2)，前段(49.1)和后段(49.2)之间设有过渡通道(55)，过渡通道(55)内设有感应器(54)和用于卡住轮轴(50)花键段(50.1)的一道闸，闸由左右两闸门(53)构成；第一气动手指(56)的两个手指分别与两闸门(53)固定；感应器(54)位于闸后方，感应器(54)与闸前表面的距离大于轮轴(50)后光滑段(50.2)的长度但小于前光滑段(50.3)的长度，感应器(54)、第一气动手指(56)和隔断气缸(57)均与控制器电连接；过渡通道(55)和第一气动手指(56)的固定部均与隔断气缸(57)的滑台固定，隔断气缸(57)的固定部连接有用于将错料从拉开后的过渡通道(55)内吹出的喷嘴(58)。

7.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：抓轴手臂包括横向的工位切换气缸(61)、竖向的第一升降气缸(62)和第二气动手指(63)，第二气动手指(63)与第一升降气缸(62)的活塞杆固定，第一升降气缸(62)的缸体与工位切换气缸(61)的滑台固定，第二气动手指(63)的两个手指由弹性材料构成，两个手指的内侧对称设有半圆缺槽，两半圆缺槽闭合成用于容置轮轴(50)的携带孔(64)。

8.根据权利要求1所述的用于将字轮装配入字轮仓壳体的设备，其特征在于：插轴装置还包括第二升降气缸(65)，第二升降气缸(65)的活塞杆连接有直梁(66)；插轴气缸(52)的缸体固定在直梁(66)上，推杆(51)与插轴气缸(52)的活塞杆连接，直梁(66)上还固定有导向块(67)，推杆(51)穿过导向块(67)的导向孔。