CN112975392A - 一种膜式燃气表的全自动装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜式燃气表的全自动装配系统，涉及燃气表生产设备技术领域，包括呈一字型排开的机芯装配装置、外盒体装配装置以及水密性检测装置，还包括设置于机芯装配装置、外盒体装配装置以及水密性检测装置旁的输送线，机芯装配装置用于实现膜式燃气表机芯的装配；外盒体装配装置用于实现膜式燃气表外盒体的装配，包括呈一字排开的机芯连接件组装装置、固定座组装装置以及铆接头组装装置；水密性检测用于检测外盒体的密封性；还包括控制器。本发明实现了膜式燃气表全自动装配系统，具有生产加工效率高，有效提高企业生产效益的效果。

Description

一种膜式燃气表的全自动装配系统

技术领域

本发明涉及燃气表生产设备技术领域，更具体地说，它涉及一种膜式燃气表的全自动装配系统。

背景技术

膜式燃气表是一种被广泛应用的燃气计量表，具有计量准确度较高、量程宽、性能稳定、工艺易于控制、性价比高等优点。膜式燃气表内设置有四个计量腔室，在燃气表上设置有在膜片推动下进行转动的中心轮以及用与分配燃气的阀座和阀盖，阀盖和中心轮之间通过连杆机构相连，中心轮在转动时，驱动阀盖在阀座上移动，从而控制各个计量腔室依次充气和排气。

现有的膜式燃气表生产过程中需要大量人工操作，生产自动化程度低，生产效率低，大大影响了企业生产效益。

基于上述问题，本发明提出一种膜式燃气表的全自动装配系统。

发明内容

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出一种膜式燃气表的全自动装配系统，具体方案如下：

一种膜式燃气表的全自动装配系统，包括呈一字型排开的机芯装配装置、外盒体装配装置以及水密性检测装置，还包括设置于所述机芯装配装置、外盒体装配装置以及水密性检测装置旁的输送线，其中；

所述机芯装配装置用于实现所述膜式燃气表机芯的装配；

所述外盒体装配装置用于实现所述膜式燃气表外盒体的装配，包括呈一字排开的机芯连接件组装装置、固定座组装装置以及铆接头组装装置；

所述水密性检测用于检测所述外盒体的密封性；

还包括控制器。

进一步的，所述机芯装配装置包括呈一字排开的芯体上料结构、立轴密封帽和折板组装结构、膜片组装结构、压封计量壳结构、机芯涂胶结构、装摇柄组阀栅和中轴结构、装阀盖凸轮前后控制杆指针指针盘导杆架结构、压铆摇臂结构、气密性检测结构、连杆组装结构、机芯预跑和误差检测结构、装卡子结构、机芯体下线结构。

进一步的，所述机芯连接件组装装置包括第一装置本体以及安装于所述第一装置本体上的第一气缸、连接件安装头、第一组装座，所述第一气缸输出端传动连接所述连接件安装头，所述第一组装座位于所述连接件安装头的竖直下方位置处；

所述固定座组装装置包括第二装置本体以及安装于所述第二装置本体上的第二气缸、固定座安装头、第二组装座，所述第二气缸输出端传动连接所述固定座安装头，所述第二组装座位于所述固定座安装头的竖直下方位置处；

所述铆接头组装装置包括第三装置本体以及安装于所述第三装置本体上的第三气缸、铆接头安装头、第三组装座，所述第三气缸输出端传动连接所述铆接头安装头，所述第三组装座位于所述铆接头安装头的竖直下方位置处。

进一步的，所述连接件安装头设为锥形安装头结构；

所述固定座安装头设为与所述固定座相适配的板状结构；

所述铆接头安装头由安装板和两个安装柱组合而成，两个所述安装柱安装于所述安装板底部，且两个所述安装柱之间的距离与所述膜式燃气表上进、出气口之间的距离相对应。

进一步的，所述第一组装座、第二组装座与第三组装座均设为L型结构。

进一步的，所述水密性检测装置包括装置本体以及设置于装置本体上的检测水箱、升降驱动件、三通进气管、进出气连接头，所述进出气连接头通过所述三通进气管连接供气设备，所述检测水箱安装于所述进出气连接头的竖直下方位置处，所述升降驱动件输出端连接于所述检测水箱的底部。

进一步的，所述升降驱动件包括升降气缸与升降导向杆，所述升降气缸的输出端连接于所述检测水箱底部；

所述检测水箱的外侧壁上沿其高度方向设置有若干导向板，所述升降导向杆的一端固定于所述装置本体上并向上延伸贯穿所述导向板。

进一步的，所述输送线采用输送带结构，所述输送带上设有与所述膜式燃气表相匹配的限位框。

进一步的，所述机芯装配装置、所述外盒体装配装置、所述水密性检测装置与输送线之间均设有机械手。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明中，利用输送线进行输送，利用机械手实现输送线与机芯装配装置、外盒体装配装置与水密性检测装置的转移，输送过程中，依次经过机芯装配装置完成机芯的装配、经过外盒体装配装置完成外盒体的装配、经过水密性检测装置完成外盒体密封性的检测，整个系统实现了膜式燃气表全自动装配系统，生产加工效率高，有效提高企业生产效益。

附图说明

图1为本发明的实施例的整体示意图；

图2为本发明中机芯装配的流程图；

图3为本发明中外盒体装配装置的结构示意图；

图4为本发明中水密性检测装置的结构示意图。

附图标记：1、机芯装配装置；11、芯体上料结构；12、立轴、密封帽和折板组装结构；13、膜片组装结构；14、压封计量壳结构；15、机芯涂胶结构；16、装摇柄、组阀栅和中轴结构；17、装阀盖、凸轮、前后控制杆、指针、指针盘、导杆架结构；18、压铆摇臂结构；19、气密性检测结构；110、连杆组装结构；111、机芯预跑和误差检测结构；112、装卡子结构；113、机芯体下线结构；2、外盒体装配装置；21、机芯连接件组装装置；211、第一装置本体；212、第一气缸；213、连接件安装头；214、第一组装座；22、固定座组装装置；221、第二装置本体；222、第二气缸；223、固定座安装头；224、第二组装座；23、铆接头组装装置；231、第三装置本体；232、第三气缸；233、铆接头安装头；234、第三组装座；3、水密性检测装置；31、第四装置本体；32、检测水箱；33、升降驱动件；34、三通进气管；35、进出气连接头；36、升降气缸；37、升降导向杆；38、导向板；4、输送线；5、机械手。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种膜式燃气表的全自动装配系统，包括呈一字型排开的机芯装配装置1、外盒体装配装置2以及水密性检测装置3，还包括设置于机芯装配装置1、外盒体装配装置2以及水密性检测装置3旁的输送线4，机芯装配装置1、外盒体装配装置2、水密性检测装置3与输送线4之间均设有机械手5。机芯装配装置1用于实现膜式燃气表机芯的装配。水密性检测用于检测外盒体的密封性。

还包括控制器。优选的，控制器采用PLC控制器。控制器与机芯装配装置1、外盒体装配装置2、水密性检测装置3、输送线4、机械手5电性连接。

这样，工作时，通过控制器控制各个生产线上的装置进行工作，以实现膜式燃气表的全自动装配，装配效率高。

在全自动装配过程中，首先是进行膜式燃气表上机芯的装配。

具体地，在一个可能的实施例中，如图2所示，机芯装配装置1包括呈一字排开的芯体上料结构11、立轴密封帽和折板组装结构、膜片组装结构13、压封计量壳结构14、机芯涂胶结构15、装摇柄、组阀栅和中轴结构16、装阀盖、凸轮、前后控制杆、指针、指针盘、导杆架结构17、压铆摇臂结构18、气密性检测结构19、连杆组装结构110、机芯预跑和误差检测结构111、装卡子结构112、机芯体下线结构113。

其中，具体地，在一个可能的实施例中，芯体上料结构11，完成上料动作，优选的，可采用上料小车，将芯体放置在上料小车上，实现自动化上料。

立轴、密封帽和折板组装结构12，完成立轴、密封帽和折板的组装，优选的，首先进行油脂喷涂，安装立轴至密封帽上，铆接、调整高度、折板检测。

膜片组装结构13，包括完成内夹板装配、膜片装配、外夹板装配、超声波焊接以及膜片组与芯体装配，以完成膜片组装。

压封计量壳结构14，完成压封动作，优选的，采用计量壳压封机完成工作。

机芯涂胶结构15，完成机芯涂胶，优选的，采用三维涂胶机、3D相机轨迹检测装置完成工作；

装摇柄组、阀栅、中轴结构，完成组装摇柄组、阀栅与中轴，优选的，采用阀栅上料机、阀栅摇柄组装装置、摇柄组装装置、阀栅芯体装配装置、中轴压装装置。

装阀盖、凸轮、前后控制杆、指针、指针盘、导杆架结构17，完成阀盖、凸轮、前后控制杆、指针、指针盘与导杆架的组装。

压铆摇臂结构18，完成压铆摇臂的动作，优选的，采用摇臂压装装置。

气密性检测结构19，完成气密性检测，优选的，采用气密性检测仪。

连杆组装结构110，完成连杆组装，优选的，六轴机械手5装配机构。

机芯预跑和误差检测结构111，完成机芯的误差检测，优选的，包括机芯预跑和误差检测校正装置。

装卡子结构112，完成装卡动作，优选的，采用卡子推装装置。

机芯体下线结构113，完成机芯体下线动作，优选的，采用芯体下料小车。

需要注意的是，在机芯装配装置1中，上述组装结构为现有技术中较为成熟的组装技术，因此对于详细的结构内容再此不再赘述。

当机芯组装结束后，即需要接着进行外盒体的装配，本发明设计了一种外盒体装配装置2实现外盒体全自动化装配。外盒体装配装置2用于实现膜式燃气表外盒体的装配，包括呈一字排开的机芯连接件组装装置21、固定座组装装置22以及铆接头组装装置23。

具体地，在一个可能的实施例中，如图3所示：

首先，需要将机芯和外盒体实现连接，通常需要在外盒体上装配机芯连接件，本发明中采用机芯连接件组装装置21，机芯连接件组装装置21包括第一装置本体211以及安装于第一装置本体211上的第一气缸212、连接件安装头213、第一组装座214，第一气缸212输出端传动连接连接件安装头213，第一组装座214位于连接件安装头213的竖直下方位置处。

连接件安装头213设为锥形安装头结构。以使得连接件能卡接于锥形安装头上，便于组装。

工作时，将膜式燃气表外盒体置于第一组装座214上，机芯连接件预先装配于连接件安装头213上，第一气缸212驱动连接件安装头213朝向第一组装座214的方向移动，并下压使得连接件安装头213铆接于膜式燃气表上，完成机芯连接件的组装。

接着，膜式燃气表上的机芯连接件组装结束后，接着进行固定座的装配，本发明中采用固定座组装装置22。

固定座组装装置22包括第二装置本体221以及安装于第二装置本体221上的第二气缸222、固定座安装头223、第二组装座224，第二气缸222输出端传动连接固定座安装头223，第二组装座224位于固定座安装头223的竖直下方位置处。

固定座安装头223设为与固定座相适配的板状结构。以便于下压固定座。

工作时，将膜式燃气表外盒体置于第二组装座224上，并将固定座放置于膜式燃气表上对应的安装槽内，第二气缸222驱动固定座安装头223朝向第二组装座224的方向移动，并下压固定座使得其于膜式燃气表上的安装槽相适配连接，以完成固定座的组装。

最后，膜式燃气表上的固定座组装结束后，接着进行铆接头的装配，本发明中采用铆接头装配装置。

铆接头组装装置23包括第三装置本体231以及安装于第三装置本体231上的第三气缸232、铆接头安装头233、第三组装座234，第三气缸232输出端传动连接铆接头安装头233，第三组装座234位于铆接头安装头233的竖直下方位置处。

铆接头安装头233由安装板和两个安装柱组合而成，两个安装柱安装于安装板底部，且两个安装柱之间的距离与膜式燃气表上进、出气口之间的距离相对应。

工作时，将膜式燃气表外盒体置于第三组装座234上，并将两个铆接头预先装配于安装柱上，第三气缸232驱动固定座安装头223朝向第三组装座234的方向移动，并下压铆接头使得其铆接于膜式燃气表上，以完成铆接头的组装。

此外，第一组装座214、第二组装座224与第三组装座234均设为L型结构。这样，外盒盖安装时，可套设于L型结构的组装座上，保证稳定性，方便操作。

当外盒体装配结束后，为保证整个膜式燃气表的计量准确性，还将对外盒体进行密封性检测，本发明中采用水密性检测方式来进行密封性检测。

具体地，在一个可能的实施例中，如图4所示，水密性检测装置3包括第四装置本体31以及设置于第四装置本体31上的检测水箱32、升降驱动件33、三通进气管34、进出气连接头35，进出气连接头35通过三通进气管34连接供气设备，检测水箱32安装于进出气连接头35的竖直下方位置处，升降驱动件33输出端连接于检测水箱32的底部。

使用时，三通进气管34的其中两个端口连接进出气连接头35，第三个端口连接进气设备，膜式燃气表的进口与出口分别安装于进出气连接头35上，升降驱动件33驱动检测水箱32向上移动，直至膜式燃气表完全进入检测水箱32内，供气设备通过三通进气管34向膜式燃气表内通气高压气体，通过观察检测水箱32内是否有气泡产生，以检测膜式燃气表的气密性。

升降驱动件33包括升降气缸36与升降导向杆37，升降气缸36的输出端连接于检测水箱32底部。通过升降气缸36驱动检测水箱32实现升降。

检测水箱32的外侧壁上沿其高度方向设置有若干导向板38，升降导向杆37的一端固定于第四装置本体31上并向上延伸贯穿导向板38。导向杆的设置，可在检测水箱32的移动过程中起到导向的作用，以防止检测水箱32在升降中出现偏向的作用，提高升降稳定性。

在外盒盖的流水线装配系统中，起到膜式燃气表外盒盖输送作用的输送线4，输送线4采用输送带结构，输送带上设有与膜式燃气表相匹配的限位框(图中未示出)。限位框用于限制膜式燃气表的位置，以保证膜式燃气表外盒盖输送过程中的稳定性。

在外盒盖的流水线装配系统中，起到转移膜式燃气表作用的机械手5，机械手5的一端连接旋转轴，旋转轴与电机输出端传动连接。由电机驱动旋转轴转动，以驱动旋转轴旋转，从而使得机械手5旋转，实现机械手5从一个位置到另一个位置的转移，从而由机械手5抓取膜式燃气表外盒盖之后，实现外盒盖的转移，自动化转移，生产效率高。

本发明的具体实施原理为：工作时，利用输送线4进行输送，利用机械手5实现输送线4与机芯装配装置1、外盒体装配装置2与水密性检测装置3的转移，输送过程中，依次经过机芯装配装置1完成机芯的装配、经过外盒体装配装置2完成外盒体的装配、经过水密性检测装置3完成外盒体密封性的检测，整个系统实现了膜式燃气表全自动装配系统，生产加工效率高，有效提高企业生产效益。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，包括呈一字型排开的机芯装配装置(1)、外盒体装配装置(2)以及水密性检测装置(3)，还包括设置于所述机芯装配装置(1)、外盒体装配装置(2)以及水密性检测装置(3)旁的输送线(4)，其中；

所述机芯装配装置(1)用于实现所述膜式燃气表机芯的装配；

所述外盒体装配装置(2)用于实现所述膜式燃气表外盒体的装配，包括呈一字排开的机芯连接件组装装置(21)、固定座组装装置(22)以及铆接头组装装置(23)；

所述水密性检测用于检测所述外盒体的密封性；

还包括控制器。

2.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述机芯装配装置(1)包括呈一字排开的芯体上料结构(11)；立轴、密封帽和折板组装结构(12)；膜片组装结构(13)；压封计量壳结构(14)；机芯涂胶结构(15)；装摇柄、组阀栅和中轴结构(16)；装阀盖、凸轮、前后控制杆、指针、指针盘、导杆架结构(17)；压铆摇臂结构(18)；气密性检测结构(19)；连杆组装结构(110)；机芯预跑和误差检测结构(111)；装卡子结构(112)；机芯体下线结构(113)。

3.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述机芯连接件组装装置(21)包括第一装置本体(211)以及安装于所述第一装置本体(211)上的第一气缸(212)、连接件安装头(213)、第一组装座(214)，所述第一气缸(212)输出端传动连接所述连接件安装头(213)，所述第一组装座(214)位于所述连接件安装头(213)的竖直下方位置处；

所述固定座组装装置(22)包括第二装置本体(221)以及安装于所述第二装置本体(221)上的第二气缸(222)、固定座安装头(223)、第二组装座(224)，所述第二气缸(222)输出端传动连接所述固定座安装头(223)，所述第二组装座(224)位于所述固定座安装头(223)的竖直下方位置处；

所述铆接头组装装置(23)包括第三装置本体(231)以及安装于所述第三装置本体(231)上的第三气缸(232)、铆接头安装头(233)、第三组装座(234)，所述第三气缸(232)输出端传动连接所述铆接头安装头(233)，所述第三组装座(234)位于所述铆接头安装头(233)的竖直下方位置处。

4.根据权利要求3所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述连接件安装头(213)设为锥形安装头结构；

所述固定座安装头(223)设为与所述固定座相适配的板状结构；

所述铆接头安装头(233)由安装板和两个安装柱组合而成，两个所述安装柱安装于所述安装板底部，且两个所述安装柱之间的距离与所述膜式燃气表上进、出气口之间的距离相对应。

5.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述第一组装座(214)、第二组装座(224)与第三组装座(234)均设为L型结构。

6.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述水密性检测装置(3)包括第四装置本体(31)以及设置于第四装置本体(31)上的检测水箱(32)、升降驱动件(33)、三通进气管(34)、进出气连接头(35)，所述进出气连接头(35)通过所述三通进气管(34)连接供气设备，所述检测水箱(32)安装于所述进出气连接头(35)的竖直下方位置处，所述升降驱动件(33)输出端连接于所述检测水箱(32)的底部。

7.根据权利要求6所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述升降驱动件(33)包括升降气缸(36)与升降导向杆(37)，所述升降气缸(36)的输出端连接于所述检测水箱(32)底部；

所述检测水箱(32)的外侧壁上沿其高度方向设置有若干导向板(38)，所述升降导向杆(37)的一端固定于所述第四装置本体(31)上并向上延伸贯穿所述导向板(38)。

8.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述输送线(4)采用输送带结构，所述输送带上设有与所述膜式燃气表相匹配的限位框。

9.根据权利要求1所述的膜式燃气表的全自动装配系统，其特征在于，所述机芯装配装置(1)、所述外盒体装配装置(2)、所述水密性检测装置(3)与输送线(4)之间均设有机械手(5)。

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