CN113967839A - 膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气表生产设备领域，公开了一种膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线，其中装配方法主要包括计量壳自动压封和连杆自动装配，所述计量壳自动压封中先对计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张，然后将铆齿扩张的计量壳与机芯体对正扣合后压封铆接；所述连杆自动装配中先对机芯体上已装好的指针盘位置进行调整，使指针盘上连杆固定头位于远离机芯体上摇臂的一侧，然后再对指针盘和摇臂固定之后，将连杆的两端分别与摇臂与指针盘连接，装配线主要基于上述装配方法实现。采用预调整的装配理念，有效提高计量壳与机芯的扣合乃至铆接压封效率，以及连杆装配效率，减少生产线故障报错，提高了燃气表机芯的生产效率，降低装配线成本等。

Description

膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线

技术领域

本发明属于燃气表生产设备领域，具体涉及一种膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线。

背景技术

膜式燃气表被广泛应用于城镇化建设，具有较大的市场需求，故为提高其生产效率，现在市面上通常采用自动化装配线进行装配，如专利号为“201710078125X”，专利名称为“一种燃气计量表机芯自动装配方法及装配生产线”的专利中，即公开了相应的自动化装配生产线，其中涉及到计量壳的铆接工序，在铆接时，需要先将计量壳与机芯体对正，并处于相互抱合姿态，即计量壳上的铆齿处于机芯体的周向外侧，然而申请人在后续实施过程中发现，由于计量壳与机芯体都由不同的生产设备生产，二者对精度的控制和实际产品精度均存在差异，如采用直接铆接的方式，很容易导致在将计量壳与机芯体铆合时，铆齿阻碍二者对扣的情况发生，影响生产效率，同时这也对进行扣合操作的机械手动作精度要求更高，增加了设备成本和实施难度，无独有偶，在进行连杆装配时，也时常因为指针盘位置的差异化，导致连杆放置不到位，进而影响生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线，以解决现有装配方法及自动化装配线中，计量壳铆接和连杆装配易出错，进而导致设备报错降低生产效率的问题。

其技术方案如下：

一种膜式燃气表机芯自动装配方法，包括计量壳自动压封和连杆自动装配，其关键在于：所述计量壳自动压封中先对计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张，然后将铆齿扩张的计量壳与机芯体对正扣合后压封铆接；

所述连杆自动装配中先对机芯体上已装好的指针盘位置进行调整，使指针盘上连杆固定头位于远离机芯体上摇臂的一侧，然后再对指针盘和摇臂固定之后，将连杆的两端分别与摇臂与指针盘连接。

采用以上方案，对计量壳进行二次定位和铆齿扩张后再与机芯体扣合，可大大减少扣合障碍，确保二者扣合一步到位，进而提高计量壳的压封铆接效率，同理，在进行连杆装配时，先对指针盘的位置进行预调整，可提高后续指针盘和摇臂固定且到位效率，便于连杆装配一步到位，提高连杆装配效率。

作为优选：在计量壳与机芯体对正扣合后，先对计量壳与机芯体预紧，使部分计量壳铆齿向机芯体弯曲。采用以上方案，可避免在进行工位切换时，计量壳与机芯体发生相对偏移，导致铆接位置部精准，进而影响产品质量的情况发生，即有利于保证压封质量。

作为优选：所述计量壳与机芯体对正扣合后，先对机芯体进行夹紧固定后，再进行预紧操作。采用以上方案，防止在进行预紧操作导致的机芯体偏移，能够施加允许范围内的最大压力，保证良好的预紧效果。

作为优选：在进行指针盘和摇臂固定时，同步进行连杆固定头的对中操作，使连杆固定头相对摇臂位于最远点，并对其位置固定。采用以上方案，三点定位，可提高连杆固定头位置准确性，满足连杆装配位置需求，有利于进一步提高连杆装配效率。

基于上述膜式燃气表机芯自动装配方法，本申请配套提出了一种膜式燃气表机芯自动装配线，用以满足上述装配方法的硬件需求。

其技术方案如下：

一种膜式燃气表机芯自动装配线，其关键在于：包括处于同一生产线上的计量壳压封系统和连杆装配系统，其中所述计量壳压封系统包括用于进行计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张操作的二次定位机构，所述二次定位机构包括一一对应设置的翻转板和仿型工装，所述仿型工装正对两侧具有对称设置的引导斜面；

所述连杆装配系统包括机架B、设置于机架B上的工位移载机构和用于进行指针盘位置调整的指针盘调整机构，所述指针盘调整机构包括支撑于工位移载机构上方的旋转气缸，所述旋转气缸竖直朝下设置，其旋转活塞杆端部具有沿其径向设置的拨片。

采用以上方案，在计量壳压封系统通过二次定位机构对计量壳进行二次定位，便于计量壳机械手抓取，而引导斜面的设置则可用于对计量壳铆齿的扩张操作，确保计量壳与机芯体扣合更顺利，从而达到减少扣合障碍的效果，而在连杆装配系统中增设指针盘调整机构，将其调整至靠近最远点附近，便于后续指针盘的固定以及对中，进而提高连杆装配效率，两种结构均有利于减少装配线报错几率，综合提高了整个装配线的生产效率。

作为优选：所述计量壳压封系统还包括机架A，以及设置于该机架A上的旋转分度盘和对应该旋转分度盘设置的压封机，所述旋转分度盘上具有沿其周向均匀分布的机芯体定位座，所述二次定位机构位于机架A一侧，并对应设有计量壳机械手；

所述机架A上对应计量壳机械手设有计量壳放置工位，所述机架A上具有对应计量壳放置工位设有用于进行预紧操作的预紧机构，所述预紧机构包括水平设置的预紧气缸，所述预紧气缸的活塞杆端部具有正对计量壳与机芯体扣合部位的预紧板。采用以上方案，当计量壳机械手抓取计量壳扣合到机芯体后，即可通过预紧气缸将计量壳上将铆齿向内压，实现计量壳与机芯之间的预紧，以防止由于上一定位扩张工序导致二者相互配合松动，进而在分度盘转动过程中计量壳相对机芯体错位甚至被甩出的情况发生，使其能够保持良好对扣姿态跟随转动到达铆接工位。

作为优选：所述预紧板上靠近计量壳放置工位的一侧设有预紧头，所述预紧头端面为斜面，其端面下侧相对上侧更靠近计量壳放置工位。采用以上方案，当进行预紧操作时，预紧头下侧更先与计量壳铆齿接触，能够使计量壳铆齿下端更容易弯曲靠近机芯体，能够提高预紧效果。

作为优选：所述旋转分度盘上对应机芯体定位座设有窗口，所述机架A上对应该计量壳放置工位的位置设有顶升气缸B，所述顶升气缸B位于旋转分度盘下方，并竖直朝上设置，其活塞杆端部设有夹紧气缸B，当旋转分度盘转动，使机芯体定位座处于计量壳放置工位时，所述夹紧气缸B张开，顶升气缸B能够升起使所述夹紧气缸B上连接的夹板通过窗口后夹紧位于机芯体定位座上的机芯体。采用以上方案，能够满足在预紧操作前对机芯体夹紧的需求，防止机芯体偏移。

作为优选：所述计量壳机械手包括机器人，以及设置于机器人执行端的吸附压紧装置，其中吸附压紧装置包括安装板，以及分布于安装板四角的压杆，压杆的位置与计量壳四角位置相适应，安装板的中部设有负压吸附头，负压吸附头连接有负压发生控制装置。采用以上方案，计量壳机械手不仅能够满足抓取计量壳需求，同时通过四角的压杆对计量壳均匀施加压力，即可配合引导斜面完成计量壳铆齿扩张操作，并保证计量壳转运过程姿态的稳定性。

作为优选：所述机架B上还设有连杆装配机构，所述连杆装配机构包括通过立柱支撑于工位移载机构上方的摇臂限位组件、指针盘限位组件和对中组件，其中所述对中组件包括沿机架B宽度方向设置的对中气缸，以及连接于所述对中气缸活塞杆端部的对中限位板，所述对中限位板端部具有与指针盘上连杆固定头相适应的弧形限位槽。采用以上方案，除了能对摇臂和指针盘进行限位夹紧之外，同时还能充分保证指针盘上的连杆固定头处于中线上，确保位置固定，便于连杆上的连接孔对正，满足上述装配需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线，一方面充分考虑因为加工精度导致计量壳扣合阻碍，采用定型、扩张及预紧的方式完成压封，有效提高计量壳与机芯的扣合乃至铆接压封效率，另一方方面，采用对指针盘位置进行预调整方式，提高连杆装配对正效率，相互配合，方法及结构更合理，大大减少设备报错几率，提高了燃气表的生产效率，同时，对相关设备的精度需求可略微放松，有利于降低装配线成本等。

附图说明

图1为本发明中计量壳压封系统结构示意图；

图2为二次定位机构结构示意图；

图3为图2轴测图；

图4为仿型工装结构示意图；

图5为图4俯视图；

图6为预紧板结构示意图；

图7为夹板结构示意图；

图8为机芯体定位座结构示意图；

图9为计量壳机械手结构示意图；

图10为计量壳侧视图；

图11为计量壳俯视图；

图12为本发明中连杆装配系统结构示意图；

图13为图12的俯视图；

图14为机架B结构示意图；

图15为工位移载机构结构示意图；

图16为图15的侧视图；

图17为图15的正视图；

图18为顶升机构结构示意图；

图19为图18的俯视图；

图20为指针盘调整机构结构示意图；

图21为连杆装配机构结构示意图；

图22为图21的俯视图；

图23为图21的正视图；

图24为完成计量壳压封和连杆装配的机芯结构示意图；

图25为图24的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参考图1至图25所示的膜式燃气表机芯自动装配线，其主要包括处于同一膜式燃气表生产线上的计量壳压封系统和连杆装配系统，本申请主要对现有自动化生产线中的上述两个系统进行优化改进，以提高整个生产线的生产效率。

其中计量壳压封系统主要包括机架A100，以及设置于该机架A100上的旋转分度盘110和对应该旋转分度盘110设置的压封机200，旋转分度盘110上具有沿其周向均匀分布的机芯体定位座120，本申请中旋转分度盘110为传统六工位分度盘，每个工位均设有机芯体定位座120，机芯体定位座120具有与机芯体造型相适应的定位结构，机芯体能够以相对稳定姿态放置于机芯体定位座120上，旋转分度盘110的六个工位具体划分如下，其中第一工位为机芯放置工位、第二工位为膜片放置工位、第三工位为等待工位、第四工位为计量壳放置工位170、第五工位为计量壳压封工位、第六工位为机械手代取工位，通常压封系统会对应第一工位配置机芯机械手，用以从生产线上抓取机芯体放置到对应工位上的机芯体定位座120上，对应第二工位配置膜片机械手，用以抓取膜片放置到对应工位上的机芯体上，对应第四工位配置有计量壳机械手400，用以抓取计量壳并将其扣合到对应工位上的机芯体上，压封机200则对应第五工位设置，其用于将计量壳与机芯体进行铆合固定。

本申请的关键在于，在旋转分度盘110一侧设有二次定位机构300，而计量壳机械手400位于二次定位机构300与旋转分度盘110之间，其能够将二次定位机构300上的计量壳直接抓取放置到处于计量壳放置工位的机芯体定位座120上。

如图2至图5所示，本申请中二次定位机构300主要包括一一对应设置的翻转板310和仿型工装320，其中翻转板310配置有翻转气缸330，本实施例中优选为MSQB30A-M9BL型气缸，其用于接收开口朝上放入的计量壳，仿型工装320位于翻转板310一侧，其造型与计量壳内腔造型相适应，其用于接收翻转板310转动开口朝下扣合的计量壳，机芯体定位座120用于放置机芯，计量壳机械手400用于将仿型工装320上的计量壳转运并扣合到机芯上，另外，实际实施时，二次定位机构300还配置有中转机械手，其用于将堆垛上的存放的计量壳抓取放置到翻转板310。

具体实施时，二次定位机构300还包括二次定位底板350，以及支撑于该二次定位底板350上的中转板351，翻转气缸330设置于中转板351上，翻转板310的一端设有夹紧气缸A360，上述结构便于二次定位机构300的模块化组装和现场安装，本实施例中优选为MHL2-16D(82_0)型气缸，夹紧气缸A360沿翻转板310的宽度方向设置，其左右两个活塞杆上均固设有对中爪361，两个对中爪361沿翻转板310的长度方向对称设置，此外，通常情况下，可在二次定位底板350上设置两组翻转板310和仿型工装320，有利于提高其利用效率。

本申请中，仿型工装320除了与计量壳的空腔造型适应之外，还在其长度方向的正对两侧对称设置有引导斜面321，如图所示，仿型工装320的长度方向的两侧具有以可拆卸方式设置的条形块，条形块的上表面倾斜设置构成引导斜面321，引导斜面321靠近仿型工装320的一侧为高侧，且其高侧与仿型工装320的边沿齐平，这样当计量壳扣合到仿型工装320上后，仅需再向下压动，即可达到铆齿外扩的效果，条形块以螺钉方式固定在仿型工装320的两侧，便于后期根据需要更换不同倾斜度的条形块，以满足不同尺度的扩张需求。

在此基础之上，本实施例的仿型工装320中部具有对称设置的弹簧顶杆322，弹簧顶杆322的结构类似弹簧销，当受到压力时自然收回，当压力消失时则可自动复位，其主要用于辅助计量壳弹起，避免扩张铆齿之后，计量壳与仿型工装320之间卡合太紧，导致计量壳机械手400抓取困难的情况发生。

此外，为进一步提高计量壳放置到仿型工装320上进行铆齿外扩时的位置精准度，故在仿型工装320的底部正对两角设有定位柱323，定位柱323的大小与计量壳对角的通孔相适应，当计量壳扣合到仿型工装320上时，定位柱323刚好穿过计量壳对角通孔，起到进一步定位作用，同时也可避免在进行铆齿外扩操作时，计量壳发生错位现象。

具体实施时，仿型工装320通过顶升气缸A340支撑于二次定位底板350，顶升气缸A340竖直朝上，优选为MGPM32-50A-M9BL(50_0)型气缸，仿型工装320设置于顶升气缸A340顶部，通过顶升气缸A340可以灵活调整仿型工装320的高度，以适应翻转板310的翻转动作以及计量壳机械手400的压扩和抓取动作，可避免与翻转板310的翻转动作产生干涉。

本实施例中为进一步保证计量壳翻转过程的稳定性，故在翻转板310长度方向的两端具有正对设置的纵向定位板311，其中至少一个纵向定位板311配置有纵向定位气缸370，用以驱动对应纵向定位板311水平移动靠近或远离另一纵向定位板311，如图所示，纵向定位气缸370为MGPM12-30Z-M9B型推缸，其通过立柱支撑于中转板351上，一个纵向定位板311与纵向定位气缸370的活塞杆相连，另一纵向定位板311固设于靠近夹紧气缸A360的一端，翻转板310、两个纵向定位板311和两个对中爪361合围形成一个相对闭合的空间，能够对计量壳起到更好的固定及定位效果。

参考图1、图6至图8、图24和图25，为防止计量壳在转动过程中相对机芯体错位，故在机架A100上对应计量壳放置工位设有预紧机构，预紧机构主要包括水平设置的预紧气缸130，预紧气缸130的活塞杆端部具有正对计量壳与机芯扣合部位的预紧板131，如图所示，旋转分度盘110的中部开口与下方的机架A100贯通，预紧气缸130固设于机架A100上并靠近旋转分度盘110的中部，其活塞杆沿旋转分度盘110的径向朝外设置，具体实施时，预紧板131朝向计量壳放置工位的一侧设有至少一个预紧头132，预紧头132的位置对应计量壳放置工位上计量壳铆齿的下部，预紧头132的端面为斜面，其下侧相对上侧更靠近计量壳放置工位，即当预紧气缸130工作时，预紧头132的端部下侧相对上侧更先与计量壳的铆齿接触，受倾斜面引导，受压铆齿更容易朝向机芯体弯曲，具有更好的预紧效果。

需要注意的是本实施例中预紧头132的端面不为全斜面，如图所示，预紧头132的上下两侧均具有一段竖直平面，而斜面与竖直平面之间均采用光滑圆弧过渡，竖直平面的设置，有利于保证预紧头132的着力平衡，避免点线结合方式可能出现的打滑现象。

在此基础之上，旋转分度盘110上对应机芯体定位座120设有窗口140，机架A100上对应该计量壳放置工位的位置设有顶升气缸B150，顶升气缸B150位于旋转分度盘110的下方，并竖直朝上设置，其活塞杆端部设有夹紧气缸B160，当旋转分度盘110转动，使机芯体定位座120处于计量壳放置工位时，夹紧气缸B160张开，顶升气缸B150能够升起使所述夹紧气缸B160通过窗口并对位于机芯体定位座120上的机芯夹紧，以防止预紧气缸130工作，导致机芯体偏移错位。

具体实施时，夹紧气缸B160的两个活塞杆上均设有夹板161，夹板161上具有与机芯体相侧壁上轴孔相适应的定位头162，而机芯体长度方向的其中一侧具有两个轴孔，另一侧靠近中部具有一个轴孔，夹板161设置与轴孔相适应的定位头162，工作时，定位头162插入正对轴孔中，形成稳定的三角形稳定夹紧结构，提高夹持可靠性，同时减少对机芯体表面的磨损，有利于保证外观质量和使用寿命等。

本申请中机芯体定位座120大体呈“工”字形，其长度方向两侧形成避让口121，其中部构成与机芯体相适配的定位空间122，一方面可减少机芯体定位座120的占用空间，另一方面可减小窗口的开窗尺寸保证分度盘的强度，缩减夹紧气缸B的移动行程需求，降低成本，整体更紧凑。

如图9所示，本实施例中计量壳机械手400主要包括机器人410，以及设置于机器人410执行端的吸附压紧装置420，其中吸附压紧装置420包括安装板421，以及分布于安装板421四角的压杆422，压杆422的位置与计量壳四角位置相适应，安装板421的中部设有负压吸附头423，负压吸附头423连接有负压发生控制装置。

参考图12至图25，本发明中连杆装配系统主要包括机架B500，机架B500上设有工位移载机构510、以及对应工位移载机构510设置的指针盘调整机构600和连杆装配机构700，指针盘调整机构600工位处于连杆装配机构700的上游，机架B500一侧具有对应连杆装配机构700设置的连杆供料组件800。

如图12至图17所示，具体实施例时机架B500呈条形板状结构，其上具有沿其长度方向依次布置的机芯体放置工位、调整工位、下连杆装配工位、轮换工位、上连杆装配工位和待取工位，指针盘调整机构600安装于调整工位设置，下连杆装配工位和上连杆装配工位均设有连杆装配机构700，机架B500上对应各工位均设有通过口530。

工位移载机构510包括沿机架B500长度方向设置的导轨511，以及与该导轨511滑动配合且呈“n”形的移载架512和用于驱动移载架512沿导轨511滑动，进行工位切换的工位切换气缸514，移载架512上具有与机架B500上各工位一一对应设置的限位组件513，限位组件513用以限制待装机芯的横向自由度，即同时防止待装机芯相对移载架512的长度方向和宽度方向偏移。

如图所示，限位组件513主要包括正对设置的连杆侧限位杆5130和摇臂侧限位块5131，连杆侧限位杆5130和摇臂侧限位块5131成组设置，分别设置于移载架512的两侧，连杆侧限位杆5130主要对待装机芯的连杆侧进行限位，摇臂侧限位块5131主要对待装机芯的摇臂侧进行限位，其靠近连杆侧限位杆5130一侧呈与待装机芯相适应的三角形，以更好的保证待装机芯移动过程的稳定性，防止偏斜错位等情况发生。

另一方面，为进一步提高生产效率，故在机架B500下方对应调整工位、下连杆装配工位和上连杆装配工位均设有顶升机构520，顶升机构520与通过口530一一正对，顶升机构520能够将处于对应工位的待装机芯顶起，这样在进行指针盘的调整、以及连杆装配时，通过顶升机构520将处于对应工位的待装机芯顶起，而不妨碍移载架512的继续动作，减少等待时间，大大提高其利用效率，这也更突出工位移载机构的优良性，可更好配合顶升结构使用，并适应多工位切换，整体结构更紧凑，有利于减少整体占用空间等。

结合图18和图19，顶升机构520主要包括对应通过口530竖向设置的顶升气缸C521，以及支撑于顶升气缸C521顶端的楔形板522，楔形板522与待装机芯的底部造型相适应，楔形板522中部具有沿其长度方向设置的定位槽523，该定位槽523内具有与待装机芯上定位轴孔T0相适应的顶升头524，工作时顶升头524可插入待装机芯上定位轴孔T0中，将待装机芯整体顶起，楔形板522的造型配合定位槽523和顶升头524，共同起到对待装机芯的定位效果，确保其被顶起时仍具有良好的稳定性。

参考图1、图2和图20，本申请中指针盘调整机构600主要包括支撑于工位移载机构510上方的旋转气缸610，旋转气缸610竖直朝下设置，其旋转活塞杆端部具有沿其径向设置的拨片620，具体实施是，当待装机芯处于指针盘调整机构600的工位时，同时顶升机构520顶起到位之后，旋转气缸610的旋转活塞杆与待装机芯上的指针盘同轴设置，且指针盘上的连杆固定头与拨片620在高度方向有交集部分，其主要用于将拨动指针盘，使其上的连杆固定头处于相对摇臂最远的位置附近，以便于下步连杆装配对正，且因为采用旋转气缸配合拨片对指针盘进行拨动，结构更简洁，便于实施和控制，且稳定可靠，另一方面，待装机芯位于该工位时，旋转活塞杆位于指针盘的转动中心正上方，可减少指针盘所受到的偏心力，即减少对指针盘的拉扯，可降低或避免对指针盘的损伤风险，保证指针盘完好，同时也能够避免出现拨动死角。

参考图1、图2、图21至图23，本申请中连杆装配机构700主要包括通过立柱710支撑于工位移载机构510上方的摇臂限位组件720、指针盘限位组件730和对中组件740，其中对中组件740包括沿机架B500宽度方向设置的对中气缸741，以及连接于对中气缸741活塞杆端部的对中限位板742，对中限位板742端部具有与指针盘上连杆固定头相适应的弧形限位槽743。

具体如图所示，摇臂限位组件720和指针盘限位组件730位于相对的两侧，对中组件740与指针盘限位组件730位于同一侧，其中摇臂限位组件720主要包括水平设置于对应立柱710上的摇臂夹紧座721，该摇臂夹紧座721上具有相对设置且与摇臂夹紧座721滑动配合的摇臂夹爪722，以及用于驱动两个摇臂夹爪722水平相向移动靠近或远离的摇臂夹爪气缸723，摇臂夹爪722的端部固设有摇臂限位板724，摇臂限位板724的造型与待装机芯上两个交叉摇臂且交叉点处于中部时构成的夹角相适应。

指针盘限位组件730主要包括水平设置于对应立柱710上的指针盘夹紧座731，以及两个正对设置于该指针盘夹紧座731上的指针盘夹爪732，和用于驱动两个指针盘夹爪732正对移动靠近或远离的指针盘夹限位气缸733，指针盘夹爪732的端部具有指针盘限位板734，指针盘限位板734端部具有与指针盘上连杆固定头相适应的夹槽，对中气缸741设置于指针盘夹紧座731上，其位于指针盘夹爪732中间。

连杆供料组件800主要包括振动盘上料器810和连杆机械手820，振动盘上料器810主要用于调整存储连杆，并对连杆姿态调整后水平直线输出，再经由连杆机械手820抓取后防止到被固定的待装机芯上，连杆的两端分别连接摇臂和指针盘上的连杆固定头。

基于上述的膜式燃气表机芯自动装配线，本申请还提出了一种膜式燃气表机芯自动装配方法，其主要包括壳自动压封和连杆自动装配两个工序，而在进行计量壳自动压封工序时首先对计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张，然后再将铆齿扩张的计量壳与机芯体对正扣合后压封铆接，在进行连杆自动装配工序时先对机芯体上已装好的指针盘位置进行调整，使指针盘上连杆固定头位于远离机芯体上摇臂的一侧，然后再对指针盘和摇臂固定之后，将连杆的两端分别与摇臂与指针盘连接。

具体而言，即利用膜式燃气表机芯自动装配线中的二次定位机构300和指针盘调整机构600完成上述需求。

具体实施时，在计量壳与机芯体对正扣合后，先对计量壳与机芯体预紧，使部分计量壳铆齿向机芯体弯曲，此外，在计量壳与机芯体对正扣合后，可先对机芯体进行夹紧固定后，再进行预紧操作，即采用预紧机构配合夹紧气缸B160的动作满足该装配需求。

在进行指针盘和摇臂固定时，同步进行连杆固定头的对中操作，使连杆固定头相对摇臂位于最远点，并对其位置固定，主要通过摇臂限位组件720、指针盘限位组件730和对中组件740配合完成。

参考图1至图25所示的膜式燃气表机芯自动装配方法及其装配线，首先对计量壳K与机芯体T的结构做简单介绍，计量壳K大体呈中部凹陷的盖状，截面呈梯形状，且开口处具有平直翻边，翻边边缘具有沿其厚度方向设置的铆齿K0，其边缘四角具有定位通孔K1，如图24和图25所示，机芯体T的两侧均设置定位轴孔T0，其中一侧有两个，另一侧有一个，定位头162的布置刚好与定位轴孔T0相适应，指针盘T2上具有连杆固定头T3，图24和图25中所示为已经完成计量壳K的压封，以及连杆T4的装配。

进行计量壳自动压封工序时，首先翻转板310处于水平朝上姿态，夹紧气缸A360处于张开姿态，纵向定位气缸370处于复位姿态，顶升气缸A340处于复位姿态，中转机械手从堆垛上抓取空腔朝上的计量壳放置于翻转板310上，纵向定位气缸370调整计量壳在翻转板310上的纵向位置，并通过夹紧气缸A360对其夹持固定，根据相应设置的传感器，确定仿型工装320上没有计量壳之后，翻转气缸330工作，带动翻转板310偏心转动180°，此时计量壳处于空腔朝下姿态，并位于对应仿型工装320的正上方。

顶升气缸A340工作，带动仿型工装320升起，确保定位柱323贯穿计量壳对角线上的通孔之后，松开夹紧气缸A360，翻转气缸330带动翻转板310复位。

旋转分度盘110上任一机芯体定位座120跟随转动依次接收机芯体和膜片后到达计量壳放置工位，计量壳机械手400启动，压杆422首先与计量壳的四角接触，并通过机器人向下略微施加压力(压力大小根据需要实际设置)，使计量壳两侧的铆齿在引导斜面321的作用下向外扩，随即复位后负压装置启动，通过负压吸附头423将计量壳吸取并转运放置于计量壳放置170工位上的机芯体上，使二者处于精准扣合姿态。

启动顶升气缸B150和夹紧气缸B160，使夹紧气缸B160能够通过窗口140实现对机芯体T的夹紧需求，然后启动预紧气缸130，通过预紧头132对计量壳的铆齿施加压力朝内弯曲，使计量壳与机芯体之间相对固定，进而防止到达计量壳压封工位之前，计量壳与机芯体之间出现错位的情况发生。

机芯体T上计量壳K压封好之后，继续进入生产线中，完成机芯体涂胶、阀栅组件、指针合件和摇臂等案子之后进入连杆装配系统进行连杆自动装配工序，进行连杆装配，通过转运机械手从生产线上抓取待装机芯放置到处于放置工位的限位组件513上，限位块5131与待装机芯摇臂侧的内凹槽T5造型相适应，移载架512移动，使其到达调整工位，此时处于调整工位的顶升机构520将待装机芯顶起，并启动旋转气缸610，通过拨片620水平转动拨动连杆固定头T3，使其位置处于远离摇臂T1的区域，此过程中移载架512可持续进行工位切换。

调整完成之后，移载架512停止，顶升机构520复位，待装机芯跟随移动到下连杆装配工位，通过摇臂限位组件720对摇臂T1的位置进行固定，同时通过指针盘限位组件730对连杆固定头T3的两侧进行夹紧，并结合对中组件740确保连杆固定头T3一定处于相对摇臂T1最远的位置，接着再通过连杆机械手820抓取连杆T4后进行安放，两端分别与连杆固定头T3和摇臂T1相对固定，上下两个连杆均装配完成之后，即流转至待取工位，等待进入生产线中的下步工序。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种膜式燃气表机芯自动装配方法，包括计量壳自动压封和连杆自动装配，其特征在于：所述计量壳自动压封中先对计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张，然后将铆齿扩张的计量壳与机芯体对正扣合后压封铆接；

所述连杆自动装配中先对机芯体上已装好的指针盘位置进行调整，使指针盘上连杆固定头位于远离机芯体上摇臂的一侧，然后再对指针盘和摇臂固定之后，将连杆的两端分别与摇臂与指针盘连接。

2.根据权利要求1所述的膜式燃气表机芯自动装配方法，其特征在于：在计量壳与机芯体对正扣合后，先对计量壳与机芯体预紧，使部分计量壳铆齿向机芯体弯曲。

3.根据权利要求2所述的膜式燃气表机芯自动装配方法，其特征在于：所述计量壳与机芯体对正扣合后，先对机芯体进行夹紧固定后，再进行预紧操作。

4.根据权利要求1至3中任一所述的膜式燃气表机芯自动装配方法，其特征在于：在进行指针盘和摇臂固定时，同步进行连杆固定头的对中操作，使连杆固定头相对摇臂位于最远点，并对其位置固定。

5.一种膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：包括处于同一生产线上的计量壳压封系统和连杆装配系统，其中所述计量壳压封系统包括用于进行计量壳二次定位和计量壳铆齿扩张操作的二次定位机构(300)，所述二次定位机构(300)包括一一对应设置的翻转板(310)和仿型工装(320)，所述仿型工装(320)正对两侧具有对称设置的引导斜面(321)；

所述连杆装配系统包括机架B(500)、设置于机架B(500)上的工位移载机构(510)和用于进行指针盘位置调整的指针盘调整机构(600)，所述指针盘调整机构(600)包括支撑于工位移载机构(510)上方的旋转气缸(610)，所述旋转气缸(610)竖直朝下设置，其旋转活塞杆端部具有沿其径向设置的拨片(620)。

6.根据权利要求5所述的膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：所述计量壳压封系统还包括机架A(100)，以及设置于该机架A(100)上的旋转分度盘(110)和对应该旋转分度盘(110)设置的压封机(200)，所述旋转分度盘(110)上具有沿其周向均匀分布的机芯体定位座(120)，所述二次定位机构(300)位于机架A(100)一侧，并对应设有计量壳机械手(400)；

所述机架A(100)上对应计量壳机械手(400)设有计量壳放置工位，所述机架A(100)上具有对应计量壳放置工位设有用于进行预紧操作的预紧机构，所述预紧机构包括水平设置的预紧气缸(130)，所述预紧气缸(130)的活塞杆端部具有正对计量壳与机芯体扣合部位的预紧板(131)。

7.根据权利要求6所述的膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：所述预紧板(131)上靠近计量壳放置工位的一侧设有预紧头(132)，所述预紧头(132)端面为斜面，其端面下侧相对上侧更靠近计量壳放置工位。

8.根据权利要求6或7所述的膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：所述旋转分度盘(110)上对应机芯体定位座(120)设有窗口(140)，所述机架A(100)上对应该计量壳放置工位的位置设有顶升气缸B(150)，所述顶升气缸B(150)位于旋转分度盘(110)下方，并竖直朝上设置，其活塞杆端部设有夹紧气缸B(160)，当旋转分度盘(110)转动，使机芯体定位座(120)处于计量壳放置工位时，所述夹紧气缸B(160)张开，顶升气缸B(150)能够升起使所述夹紧气缸B(160)上连接的夹板通过窗口后夹紧位于机芯体定位座(120)上的机芯体。

9.根据权利要求6或7所述的膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：所述计量壳机械手(400)包括机器人(410)，以及设置于机器人(410)执行端的吸附压紧装置(420)，其中吸附压紧装置(420)包括安装板(421)，以及分布于安装板(421)四角的压杆(422)，压杆(422)的位置与计量壳四角位置相适应，安装板(421)的中部设有负压吸附头(423)，负压吸附头(423)连接有负压发生控制装置。

10.根据权利要求5至7中任一所述的膜式燃气表机芯自动装配线，其特征在于：所述机架B(500)上还设有连杆装配机构(700)，所述连杆装配机构(700)包括通过立柱(710)支撑于工位移载机构(510)上方的摇臂限位组件(720)、指针盘限位组件(730)和对中组件(740)，其中所述对中组件(740)包括沿机架B(500)宽度方向设置的对中气缸(741)，以及连接于所述对中气缸(741)活塞杆端部的对中限位板(742)，所述对中限位板(742)端部具有与指针盘上连杆固定头相适应的弧形限位槽(743)。

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