CN116276058A - 一种燃气表成表段的自动生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气表成表段的自动生产系统，包括机芯输送分料定位单元和机器人抓取上壳体装配单元；机芯输送分料定位单元：其前侧摆放有上壳输送分料定位单元、封圈和下壳输送分料定位单元、下壳机器人自动拆垛上料单元、上壳机器人自动拆垛上料单元、壳体涂胶单元、大磁环组件自动装配涂硅油单元、封圈预压单元和基表下线机器人码垛单元；该燃气表成表段的自动生产系统，可以实现燃气表成表段的全自动化生产，解决用工难、成本高的问题，同时自动化生产提升了燃气表品质，解决了燃气表上壳、下壳采用常规输送方式会划伤外观面和不好实现自动生产分料定位的问题，还具备自动化上下料以及自动转运功能。

Description

一种燃气表成表段的自动生产系统

技术领域

本发明涉及燃气表生产技术领域，具体为一种燃气表成表段的自动生产系统。

背景技术

燃气表是一种测量燃气用量的仪表，通常安装在燃气管道上。它通过测量燃气的流量和时间，来计算出燃气的使用量。燃气表可以分为机械式和电子式两种，机械式燃气表使用机械装置计量燃气用量，而电子式燃气表则使用数字显示屏和传感器等电子元件计量燃气用量。燃气表通常由燃气公司提供和安装，用于计费和监控燃气的使用情况。

在燃气表的生产过程中，需要对燃气表上壳、下壳、机芯、封圈等部件进行组装、缓存、周转等工作，而随着当前生产企业的用工成本越来越高，生产型企业面临成本和用工的压力。

现有的燃气表生产厂家，在燃气表下壳、上壳、封圈、机芯、大磁环等部件组装、涂胶生产阶段的方式比较落后，一般以人工操作为主流，然后配备部分自动涂胶设备，在涂胶组装完成后，人工需要将燃气表放在干胶架上干胶缓存足够时间后才能进入下工序，且干胶架的移动也需要人工转运，整体工作效率较为低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种燃气表成表段的自动生产系统，可以实现燃气表成表段的全自动化生产，解决用工难、成本高的问题，同时自动化生产提升了燃气表品质，解决了燃气表上壳、下壳采用常规输送方式会划伤外观面和不好实现自动生产分料定位的问题，还具备自动化上下料以及自动转运功能，实现全面实现自动化目的，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃气表成表段的自动生产系统，包括机芯输送分料定位单元和机器人抓取上壳体装配单元；

机芯输送分料定位单元：其前侧摆放有上壳输送分料定位单元、封圈和下壳输送分料定位单元、下壳机器人自动拆垛上料单元、上壳机器人自动拆垛上料单元、壳体涂胶单元、大磁环组件自动装配涂硅油单元、封圈预压单元和基表下线机器人码垛单元；

机器人抓取上壳体装配单元：包括装配底座、装配机器人和装配专用手爪，所述装配底座的上表面设有装配机器人，装配机器人的执行端设有装配专用手爪，可以实现燃气表成表段的全自动化生产，解决用工难、成本高的问题，同时自动化生产提升了燃气表品质，解决了燃气表上壳、下壳采用常规输送方式会划伤外观面和不好实现自动生产分料定位的问题，还具备自动化上下料以及自动转运功能，实现全面实现自动化目的。

进一步的，所述封圈和下壳输送分料定位单元包括输送机、机架、挡停组件、顶升组件和二次定位组件，所述输送机由定制铝型材架梁、定制导向限位条和侧导轮滚子链条组成，定制导向限位条上下对称设置于定制铝型材架梁的前后内壁，侧导轮滚子链条分别设置于各个定制导向限位条的内部，定制铝型材架梁的底面设有机架，四个挡停组件、两个顶升组件和两个二次定位组件均设置于定制铝型材架梁的中部，可以对燃气表壳体进行输送转移。

进一步的，所述挡停组件包括挡停支架、挡停气缸和挡停杆，所述挡停支架分别设置于定制铝型材架梁的中部，挡停支架的底面设有挡停气缸，挡停气缸的伸缩端上端设有挡停杆，可以限制燃气表壳体继续移动。

进一步的，所述顶升组件包括顶升支架、顶升气缸、顶升杆安装板和顶升杆，所述顶升支架分别设置于定制铝型材架梁的中部，顶升支架的左侧面设有顶升气缸，顶升气缸的伸缩端上端设有顶升杆安装板，顶升杆安装板的上表面四角对称设有顶升杆，可以顶升燃气表壳体。

进一步的，所述下壳机器人自动拆垛上料单元包括上料底座、上料机器人、机器人手爪、满料川字托盘垛、空盛具垛和安全围栏，所述上料底座的上表面设有上料机器人，上料机器人的执行端设有机器人手爪，满料川字托盘垛分别摆放于上料底座的左右两侧，空盛具垛摆放于上料底座的前侧，安全围栏围绕摆放于上料底座、两个满料川字托盘垛以及空盛具垛的外部，可以为燃气表提供存放转运空间。

进一步的，所述满料川字托盘垛还包括盛具背面川字托盘限位边、盛具搬运孔、限位槽、透气孔和定位柱，所述盛具背面川字托盘限位边分别设置于燃气表壳体和基表盛具的四侧边沿处，盛具搬运孔对称设置于燃气表壳体和基表盛具的中部，限位槽均匀设置于燃气表壳体和基表盛具的上表面，限位槽的内部均设有左右对称的透气孔，燃气表壳体和基表盛具的上表面四角对称设有定位柱，定位柱与燃气表壳体和基表盛具底面四角对应设置的定位孔活动插接，可以保证盛料时的稳定性。

进一步的，所述机器人手爪包括手爪及机器人连接板、防撞检测槽型光电传感器、直线轴承、压缩弹簧、导向轴、手爪防撞触发杆、盛具掉落检测槽型光电传感器、检测限位杆直线轴承、壳体和基表掉落检测光电传感器、带缓冲支架的吸盘组件、限位和防掉检测触发杆、手爪气缸、夹取手指和限位杆组件，所述手爪及机器人连接板设置于上料机器人的执行端，防撞检测槽型光电传感器设置于手爪及机器人连接板的上表面右侧，手爪及机器人连接板的底面四角均通过直线轴承转动连接有导向轴，导向轴的外部均活动套设有压缩弹簧，手爪防撞触发杆设置于手爪及机器人连接板的底面左侧，导向轴的底端均通过轴承与过渡板转动连接，盛具掉落检测槽型光电传感器设置于过渡板的上表面左右两端，盛具掉落检测槽型光电传感器的底面均通过检测限位杆直线轴承转动连接有限位和防掉检测触发杆，过渡板的左右侧面均设有壳体和基表掉落检测光电传感器，过渡板的底面设有左右对称的带缓冲支架的吸盘组件，过渡板的底面左右两端均设有手爪气缸，手爪气缸的伸缩端均设有夹取手指，两个手爪气缸之间的联动板底面设有限位杆组件，可以对工件进行自动抓取搬运。

进一步的，所述满料川字托盘垛包括川字托盘、川字托盘导向限位边、燃气表壳体和基表盛具，所述川字托盘的前侧、左侧和右侧边沿处均设有川字托盘导向限位边，燃气表壳体和基表盛具均匀摆放于川字托盘的上表面，可以防止燃气表掉落。

进一步的，所述装配专用手爪包括手爪与机器人连接板、手爪机构安装板、平行开闭气缸、夹持手指、滑台气缸和夹持板，所述手爪与机器人连接板设置于装配机器人的执行端，手爪机构安装板设置于手爪与机器人连接板的底端，平行开闭气缸设置于手爪机构安装板的底面右侧，夹持手指设置于平行开闭气缸的伸缩端，滑台气缸设置于手爪机构安装板的底面左侧，夹持板设置于滑台气缸的左侧面，可以实现对燃气表壳体的自动抓取装配。

进一步的，所述装配专用手爪还包括防大磁环掉落气缸，所述防大磁环掉落气缸的个数为两个，两个防大磁环掉落气缸的竖向安装板分别设置于滑台气缸的伸缩端前后侧面，可以防止大磁环掉落。

进一步的，所述装配专用手爪还包括防机芯掉落机构，所述防机芯掉落机构包括中空杆和气胀，所述中空杆设置于手爪机构安装板中部的安装口内，中空杆的底端设有气胀，可以防止机芯掉落。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本燃气表成表段的自动生产系统，具有以下好处：

1、人工或者机芯自动化生产线，将机芯放入机芯输送分料定位单元上，通过外部控制器的调控在输送线后端进行分料、定位，人工或者自动化从封圈盛具中将封圈取出，放在输送机上进行输送，待封圈输送至下壳机器人自动拆垛上料单元时，挡停气缸和顶升气缸配合使得挡停杆和顶升杆发生相应位移动作，之后再通过二次定位组件对壳体和封圈进行二次定位，以此实现对壳体和封圈的分料、定位，因壳体为喷塑件，同时是燃气表的外观件，在生产过程中不能损伤和有划痕，否则会导致产品外观不合格，利用燃气表上壳体和下壳体的外翻边与输送单元接触输送，其他部分在输送生产过程中不会与设备接触，就没有损伤的可能，接触的翻边，在燃气表最终成品后，会被封圈完全包裹住，不影响外观，因封圈为不锈钢材质，在本专利所述输送单元上输送时，只与侧导轮滚子链的滚子和PE材料的限位导向条接触，与滚子接触不挡停时无摩擦，被挡停后，是滚动摩擦，对不锈钢的封圈外观没有影响，实现了对壳体和封圈不损伤前提下的输送、分料和定位，是实现自动化生产的前提。

2、通过外部控制器的调控，待下壳通过机器人抓取后放在输送机上已经被分料、定位的封圈中，形成封圈下壳组件，封圈下壳组件由输送机继续输送到壳体涂胶单元被分料、定位，然后由壳体涂胶单元的涂胶机器人在下壳外翻边上进行涂胶，完成涂胶后的封圈下壳组件由输送机继续输送至装配底座处，大磁环组件自动装配涂硅油单元对大磁环组件进行抓取组装并在大磁环内孔中进行涂硅油或者硅脂后，装配机器人抓取上壳输送分料定位单元上定位好的上壳，此过程中，装配专用手爪通过平行开闭气缸的运作使夹持手指夹住上壳的出气接头，然后滑台气缸带动夹持板再夹住上壳体，这样对上壳体即实现了夹持又通过手爪对上壳体进行了定位，当机芯没有装入上壳内顶住大磁环组件时，大磁环组件在上壳内容易掉落，当防大磁环掉落气缸的碳钢材质气缸杆深入衬套后，就会与大磁环组件产生磁力吸引作用，这样就可保证上壳组件在随机器人移动中不会掉落，中空杆直接深入机芯出气管内给气胀通压缩空气，气胀撑大与出气管内部形成受力，这样就保证了机芯与上壳体组件一起移动不会掉落，当上壳与机芯组件被一起装入在输送机上完成涂胶、分料、定位的封圈和下壳组件中后，气胀泄压自动缩回与出气管内壁脱开，平行开闭气缸、滑台气缸、防大磁环掉落气缸全部打开，就完成了相关抓取、移动和装配工作，可以一次抓取燃气表上壳体实现大磁环、机芯、下壳的装配，是通过自动化实现燃气表该部分装配的关键。

3、通过外部控制器的调控，待大磁环组件自动装配涂硅油单元把大磁环组件装配至上壳的大磁环装配位时，机器人抓着上壳大磁环组件到机芯输送分料定位单元上定位好的机芯处，将上壳组件通过机器人装上机芯，然后借助机芯输送分料定位单元上的专用手爪伸出机构将机芯与上壳组件固定，避免上壳机芯组件随机器人移动中位置变动或者掉落，之后机器人抓着上壳机芯组件到下壳输送分料定位单元上定位好的封圈下壳组件处，将上壳机芯组件与封圈下壳组件进行装配为基表组件，之后再由输送机向后输送，基表组件被输送到封圈预压单元时，由封圈预压单元对基表组件进行分料、定位并完成对封圈的预压，避免后续不用架子支撑封圈干胶时封圈发生掉落，完成封圈预压的基表随输送机输送到末端，由基表下线机器人码垛单元完成基表的下线码垛，燃气表上壳体、下壳体或者基表通过盛具存放时，每只产品占用盛具上的一个限位槽，可保证每只产品在盛具上的位置在一定范围内，是实现自动化抓取的前提，同时也防止产品随川字托盘盛具转运中无限位而相互剐蹭，兼容燃气表下壳、上壳、基表、盛具的取放，利用燃气表壳体的翻边，设计勾的方式取放，不对表体产生夹持力，使稀胶在壳体间不产生蠕动，不带来因胶蠕动导致的燃气表漏气隐患，具有多重防撞、防掉检测机构，保障安全生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明封圈和下壳输送分料定位单元的结构示意图；

图3为本发明挡停组件的结构示意图；

图4为本发明顶升组件的结构示意图；

图5为本发明下壳机器人自动拆垛上料单元的结构示意图；

图6为本发明满料川字托盘垛的结构示意图；

图7为本发明机器人抓取上壳体装配单元的结构示意图；

图8为本发明装配专用手爪的结构示意图；

图9为本发明装配专用手爪的右视内剖结构示意图；

图10为本发明装配专用手爪的主视内剖结构示意图；

图11为本发明输送机的右视内剖结构示意图；

图12为本发明机器人手爪和燃气表壳体和基表盛具的装配结构示意图；

图13为本发明机器人手爪的结构示意图。

图中：1机芯输送分料定位单元、2上壳输送分料定位单元、3封圈和下壳输送分料定位单元、31输送机、311定制铝型材架梁、312定制导向限位条、313侧导轮滚子链条、32机架、33挡停组件、331挡停支架、332挡停气缸、333挡停杆、34顶升组件、341顶升支架、342顶升气缸、343顶升杆安装板、344顶升杆、35二次定位组件、4下壳机器人自动拆垛上料单元、41上料底座、42上料机器人、43机器人手爪、4301手爪及机器人连接板、4302防撞检测槽型光电传感器、4303直线轴承、4304压缩弹簧、4305导向轴、4306手爪防撞触发杆、4307盛具掉落检测槽型光电传感器、4308检测限位杆直线轴承、4309壳体和基表掉落检测光电传感器、4310带缓冲支架的吸盘组件、4311限位和防掉检测触发杆、4312手爪气缸、4313夹取手指、4314限位杆组件、44满料川字托盘垛、441川字托盘、442川字托盘导向限位边、443燃气表壳体和基表盛具、444盛具背面川字托盘限位边、445盛具搬运孔、446限位槽、447透气孔、448定位柱、45空盛具垛、46安全围栏、5上壳机器人自动拆垛上料单元、6壳体涂胶单元、7大磁环组件自动装配涂硅油单元、8机器人抓取上壳体装配单元、81装配底座、82装配机器人、83装配专用手爪、831手爪与机器人连接板、832手爪机构安装板、833平行开闭气缸、834夹持手指、835滑台气缸、836夹持板、837防大磁环掉落气缸、838防机芯掉落机构、8381中空杆、8382气胀、9封圈预压单元、10基表下线机器人码垛单元。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，本实施例提供一种技术方案：一种燃气表成表段的自动生产系统，包括机芯输送分料定位单元1和机器人抓取上壳体装配单元8；

机芯输送分料定位单元1：其前侧摆放有上壳输送分料定位单元2、封圈和下壳输送分料定位单元3、下壳机器人自动拆垛上料单元4、上壳机器人自动拆垛上料单元5、壳体涂胶单元6、大磁环组件自动装配涂硅油单元7、封圈预压单元9和基表下线机器人码垛单元10，人工或者机芯自动化生产线，将机芯放入机芯输送分料定位单元1上，在输送线后端进行分料、定位，人工或者自动化从封圈盛具中将封圈取出，放在封圈和下壳输送分料定位单元3上进行输送，待封圈输送至下壳机器人自动拆垛上料单元4时，下壳通过机器人抓取后放在封圈和下壳输送分料定位单元3上已经被分料、定位的封圈中，形成封圈下壳组件，封圈下壳组件由封圈和下壳输送分料定位单元3继续输送到壳体涂胶单元6被分料、定位，然后由壳体涂胶单元6的涂胶机器人在下壳外翻边上进行涂胶，完成涂胶后的封圈下壳组件由封圈和下壳输送分料定位单元3继续输送至机器人抓取上壳体装配单元8处，大磁环组件自动装配涂硅油单元7对大磁环组件进行抓取组装并在大磁环内孔中进行涂硅油或者硅脂后，机器人抓取上壳体装配单元8抓取上壳输送分料定位单元2上定位好的上壳，待大磁环组件自动装配涂硅油单元7把大磁环组件装配至上壳的大磁环装配位时，机器人抓着上壳大磁环组件到机芯输送分料定位单元1上定位好的机芯处，将上壳组件通过机器人装上机芯，然后借助机芯输送分料定位单元1上的专用手爪伸出机构将机芯与上壳组件固定，避免上壳机芯组件随机器人移动中位置变动或者掉落，之后机器人抓着上壳机芯组件到下壳输送分料定位单元3上定位好的封圈下壳组件处，将上壳机芯组件与封圈下壳组件进行装配为基表组件，之后再由封圈和下壳输送分料定位单元3向后输送，基表组件被输送到封圈预压单元9时，由封圈预压单元9对基表组件进行分料、定位并完成对封圈的预压，避免后续不用架子支撑封圈干胶时封圈发生掉落，完成封圈预压的基表随封圈和下壳输送分料定位单元3输送到末端，由基表下线机器人码垛单元10完成基表的下线码垛；

机器人抓取上壳体装配单元8：包括装配底座81、装配机器人82和装配专用手爪83，装配底座81的上表面设有装配机器人82，装配机器人82的执行端设有装配专用手爪83，装配专用手爪83包括手爪与机器人连接板831、手爪机构安装板832、平行开闭气缸833、夹持手指834、滑台气缸835和夹持板836，手爪与机器人连接板831设置于装配机器人82的执行端，手爪机构安装板832设置于手爪与机器人连接板831的底端，平行开闭气缸833设置于手爪机构安装板832的底面右侧，夹持手指834设置于平行开闭气缸833的伸缩端，滑台气缸835设置于手爪机构安装板832的底面左侧，夹持板836设置于滑台气缸835的左侧面，装配专用手爪83还包括防大磁环掉落气缸837，防大磁环掉落气缸837的个数为两个，两个防大磁环掉落气缸837的竖向安装板分别设置于滑台气缸835的伸缩端前后侧面，装配专用手爪83还包括防机芯掉落机构838，防机芯掉落机构838包括中空杆8381和气胀8382，中空杆8381设置于手爪机构安装板832中部的安装口内，中空杆8381的底端设有气胀8382，装配专用手爪83通过平行开闭气缸833的运作使夹持手指834夹住上壳的出气接头，然后滑台气缸835带动夹持板836再夹住上壳体，这样对上壳体即实现了夹持又通过手爪对上壳体进行了定位，当机芯没有装入上壳内顶住大磁环组件时，大磁环组件在上壳内容易掉落，当防大磁环掉落气缸837的碳钢材质气缸杆深入衬套后，就会与大磁环组件产生磁力吸引作用，这样就可保证上壳组件在随机器人移动中不会掉落，中空杆8381直接深入机芯出气管内给气胀8382通压缩空气，气胀8382撑大与出气管内部形成受力，这样就保证了机芯与上壳体组件一起移动不会掉落，当上壳与机芯组件被一起装入在输送机31上完成涂胶、分料、定位的封圈和下壳组件中后，气胀8382泄压自动缩回与出气管内壁脱开，平行开闭气缸833、滑台气缸835、防大磁环掉落气缸837全部打开，就完成了相关抓取、移动和装配工作。

其中：封圈和下壳输送分料定位单元3包括输送机31、机架32、挡停组件33、顶升组件34和二次定位组件35，输送机31由定制铝型材架梁311、定制导向限位条312和侧导轮滚子链条313组成，定制导向限位条312上下对称设置于定制铝型材架梁311的前后内壁，侧导轮滚子链条313分别设置于各个定制导向限位条312的内部，定制铝型材架梁311的底面设有机架32，四个挡停组件33、两个顶升组件34和两个二次定位组件35均设置于定制铝型材架梁311的中部，挡停组件33包括挡停支架331、挡停气缸332和挡停杆333，挡停支架331分别设置于定制铝型材架梁311的中部，挡停支架331的底面设有挡停气缸332，挡停气缸332的伸缩端上端设有挡停杆333，顶升组件34包括顶升支架341、顶升气缸342、顶升杆安装板343和顶升杆344，顶升支架341分别设置于定制铝型材架梁311的中部，顶升支架341的左侧面设有顶升气缸342，顶升气缸342的伸缩端上端设有顶升杆安装板343，顶升杆安装板343的上表面四角对称设有顶升杆344，待封圈输送至下壳机器人自动拆垛上料单元4时，挡停气缸332和顶升气缸342配合使得挡停杆333和顶升杆344发生相应位移动作，之后再通过二次定位组件35对壳体和封圈进行二次定位，以此实现对壳体和封圈的分料、定位，待下壳通过机器人抓取后放在输送机31上已经被分料、定位的封圈中，形成封圈下壳组件，封圈下壳组件由输送机31继续输送到壳体涂胶单元6，被分料、定位。

其中：下壳机器人自动拆垛上料单元4包括上料底座41、上料机器人42、机器人手爪43、满料川字托盘垛44、空盛具垛45和安全围栏46，上料底座41的上表面设有上料机器人42，上料机器人42的执行端设有机器人手爪43，满料川字托盘垛44分别摆放于上料底座41的左右两侧，空盛具垛45摆放于上料底座41的前侧，安全围栏46围绕摆放于上料底座41、两个满料川字托盘垛44以及空盛具垛45的外部，机器人手爪43包括手爪及机器人连接板4301、防撞检测槽型光电传感器4302、直线轴承4303、压缩弹簧4304、导向轴4305、手爪防撞触发杆4306、盛具掉落检测槽型光电传感器4307、检测限位杆直线轴承4308、壳体和基表掉落检测光电传感器4309、带缓冲支架的吸盘组件4310、限位和防掉检测触发杆4311、手爪气缸4312、夹取手指4313和限位杆组件4314，手爪及机器人连接板4301设置于上料机器人42的执行端，防撞检测槽型光电传感器4302设置于手爪及机器人连接板4301的上表面右侧，手爪及机器人连接板4301的底面四角均通过直线轴承4303转动连接有导向轴4305，导向轴4305的外部均活动套设有压缩弹簧4304，手爪防撞触发杆4306设置于手爪及机器人连接板4301的底面左侧，导向轴4305的底端均通过轴承与过渡板转动连接，盛具掉落检测槽型光电传感器4307设置于过渡板的上表面左右两端，盛具掉落检测槽型光电传感器4307的底面均通过检测限位杆直线轴承4308转动连接有限位和防掉检测触发杆4311，过渡板的左右侧面均设有壳体和基表掉落检测光电传感器4309，过渡板的底面设有左右对称的带缓冲支架的吸盘组件4310，过渡板的底面左右两端均设有手爪气缸4312，手爪气缸4312的伸缩端均设有夹取手指4313，两个手爪气缸4312之间的联动板底面设有限位杆组件4314，满料川字托盘垛44包括川字托盘441、川字托盘导向限位边442、燃气表壳体和基表盛具443，川字托盘441的前侧、左侧和右侧边沿处均设有川字托盘导向限位边442，燃气表壳体和基表盛具443均匀摆放于川字托盘441的上表面，满料川字托盘垛44还包括盛具背面川字托盘限位边444、盛具搬运孔445、限位槽446、透气孔447和定位柱448，盛具背面川字托盘限位边444分别设置于燃气表壳体和基表盛具443的四侧边沿处，盛具搬运孔445对称设置于燃气表壳体和基表盛具443的中部，限位槽446均匀设置于燃气表壳体和基表盛具443的上表面，限位槽446的内部均设有左右对称的透气孔447，燃气表壳体和基表盛具443的上表面四角对称设有定位柱448，定位柱448与燃气表壳体和基表盛具443底面四角对应设置的定位孔活动插接，可以通过上料机器人42和机器人手爪43实现燃气表基表和壳体的转运和定位，满料川字托盘垛44和空盛具垛45可以实现对燃气表基表和壳体的存放收纳，盛具背面川字托盘限位边444与川字托盘441配合，即盛具可以通过其限位边卡在川字托盘4边上，确保盛具随川字托盘441转运中不移位，也是实现自动化抓取的前提，四个盛具搬运孔445分布在盛具居中位置，是机器人手爪取放盛具的抓取孔，燃气表上壳体、下壳体或者基表通过盛具存放时，每只产品占用盛具上的一个限位槽446，有限位槽446的限位，可保证每只产品在盛具上的位置在一定范围内，是实现自动化抓取的前提，同时也防止产品随川字托盘盛具转运中无限位而相互剐蹭，每个限位槽446中有两条长的贯穿透气孔447，当盛具用于存放待干胶的基表时，就可以保证每层基表的接头都可以更好透气，利于干胶，在盛具正面四周角处有四个凸出的定位柱448，在背面相同位置有四个凹入的定位孔，定位孔的直径略大于定位柱448，当空盛具重叠放置时，通过定位孔和定位柱448的配合，可以保证盛具转运中不移位，也保证了码放一定高度后位置比较固定，是实现自动化取放的前提。

本发明提供的一种燃气表成表段的自动生产系统的工作原理如下：人工或者机芯自动化生产线，将机芯放入机芯输送分料定位单元1上，在输送线后端进行分料、定位，人工或者自动化从封圈盛具中将封圈取出，放在输送机31上进行输送，待封圈输送至下壳机器人自动拆垛上料单元4时，挡停气缸332和顶升气缸342配合使得挡停杆333和顶升杆344发生相应位移动作，在最右端的挡停组件33、左侧的第三个挡停组件33升起时，左侧的第一个和第二个挡停组件33降下，两个顶升组件34降下，两个二次定位组件35张开；当壳体或者封圈输送到左侧的第三个挡停组件33处被挡住，传感器检测到后，左侧的第二个挡停组件33升起，然后左侧的第三个挡停组件33降下；壳体或者封圈输送到左侧的第二个挡停组件33处被挡住，传感器检测到后，左侧的第一个挡停组件33升起，然后左侧的第二个挡停组件33降下；当壳体或者封圈输送到最右端的挡停组件33处被挡住，传感器检测到后，右侧的顶升组件34升起，然后右侧的二次定位组件35闭合，对壳体或者封圈完成定位；当壳体或者封圈输送到右侧的顶升组件34处，被升起的右侧的顶升组件34挡住，传感器检测到后，左侧的二次定位组件35闭合，对壳体或者封圈完成定位，左侧的第三个挡停组件33升起，左侧的第一个挡停组件33降下，完成定位后，就可以执行相关的涂胶、装配动作，完成涂胶和装配后，两个顶升组件34同时降下，然后最右端的挡停组件33降下，将加工完成的产品放走，传感器检测产品完全放出后，最右端的挡停组件33升起，之后再通过二次定位组件35对壳体和封圈进行二次定位，以此实现对壳体和封圈的分料、定位，在取放壳体和基表时，手爪气缸4312张开，机器人手爪43从待取的下壳或者基表的正上方往下移动，当移动至夹取手指4313的下方略低于下壳外翻边的下边沿时，手爪气缸4312闭合，上料机器人42带动机器人手爪43垂直上移，通过手指勾住下壳体外翻边，同时两侧的防掉检测触发杆4311和限位杆组件4314限制了两只取放对象的左右移动，这样就实现了取放功能，在取放产品的过程中，两只壳体和基表掉落检测光电传感器4309检测对应抓取位的产品，没有抓起或者移动过程中有掉落，会传递信号给控制系统，控制系统会暂停设备移动并报警，当取放上壳时，带缓冲支架的吸盘组件4310工作，手爪气缸4312一直处于张开状态，通过带缓冲支架的吸盘组件4310吸附上壳上表面的方式实现取放，同时张开的夹取手指4313、两侧限位和防掉检测触发杆4311和限位杆组件4314限制了两只取放对象的左右移动和在一定范围内转动，当异常情况机器人手爪43发生碰撞事故时，手爪防撞触发杆4306会触发防撞检测槽型光电传感器4302，控制系统接收到触发信号时，会立即停止上料机器人42，避免进一步损坏和伤害，机器人手爪43上设置了两组防撞触发，作为双保险，夹取手指4313随手爪气缸4312闭合勾住下壳外翻边时，并没有夹住表体，即手爪闭合时是通过勾住而不是夹住的方式，因为燃气表基表刚涂完胶未干胶时，如果受到了夹持力，会对胶产生影响，会导致后期燃气表密封不好漏气，待下壳通过机器人抓取后放在输送机31上已经被分料、定位的封圈中，形成封圈下壳组件，封圈下壳组件由输送机31继续输送到壳体涂胶单元6被分料、定位，然后由壳体涂胶单元6的涂胶机器人在下壳外翻边上进行涂胶，完成涂胶后的封圈下壳组件由输送机31继续输送至装配底座81处，大磁环组件自动装配涂硅油单元7对大磁环组件进行抓取组装并在大磁环内孔中进行涂硅油或者硅脂后，装配机器人82抓取上壳输送分料定位单元2上定位好的上壳，此过程中，装配专用手爪83通过平行开闭气缸833的运作使夹持手指834夹住上壳的出气接头，然后滑台气缸835带动夹持板836再夹住上壳体，这样对上壳体即实现了夹持又通过手爪对上壳体进行了定位，当机芯没有装入上壳内顶住大磁环组件时，大磁环组件在上壳内容易掉落，当防大磁环掉落气缸837的碳钢材质气缸杆深入衬套后，就会与大磁环组件产生磁力吸引作用，这样就可保证上壳组件在随机器人移动中不会掉落，中空杆8381直接深入机芯出气管内给气胀8382通压缩空气，气胀8382撑大与出气管内部形成受力，这样就保证了机芯与上壳体组件一起移动不会掉落，当上壳与机芯组件被一起装入在输送机31上完成涂胶、分料、定位的封圈和下壳组件中后，气胀8382泄压自动缩回与出气管内壁脱开，平行开闭气缸833、滑台气缸835、防大磁环掉落气缸837全部打开，就完成了相关抓取、移动和装配工作，待大磁环组件自动装配涂硅油单元7把大磁环组件装配至上壳的大磁环装配位时，机器人抓着上壳大磁环组件到机芯输送分料定位单元1上定位好的机芯处，将上壳组件通过机器人装上机芯，然后借助机芯输送分料定位单元1上的专用手爪伸出机构将机芯与上壳组件固定，避免上壳机芯组件随机器人移动中位置变动或者掉落，之后机器人抓着上壳机芯组件到下壳输送分料定位单元3上定位好的封圈下壳组件处，将上壳机芯组件与封圈下壳组件进行装配为基表组件，之后再由输送机31向后输送，基表组件被输送到封圈预压单元9时，由封圈预压单元9对基表组件进行分料、定位并完成对封圈的预压，避免后续不用架子支撑封圈干胶时封圈发生掉落，完成封圈预压的基表随输送机31输送到末端，由基表下线机器人码垛单元10完成基表的下线码垛。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：包括机芯输送分料定位单元（1）和机器人抓取上壳体装配单元（8）；

机芯输送分料定位单元（1）：其前侧摆放有上壳输送分料定位单元（2）、封圈和下壳输送分料定位单元（3）、下壳机器人自动拆垛上料单元（4）、上壳机器人自动拆垛上料单元（5）、壳体涂胶单元（6）、大磁环组件自动装配涂硅油单元（7）、封圈预压单元（9）和基表下线机器人码垛单元（10）；

机器人抓取上壳体装配单元（8）：包括装配底座（81）、装配机器人（82）和装配专用手爪（83），所述装配底座（81）的上表面设有装配机器人（82），装配机器人（82）的执行端设有装配专用手爪（83）。

2.根据权利要求1所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述封圈和下壳输送分料定位单元（3）包括输送机（31）、机架（32）、挡停组件（33）、顶升组件（34）和二次定位组件（35），所述输送机（31）由定制铝型材架梁（311）、定制导向限位条（312）和侧导轮滚子链条（313）组成，定制导向限位条（312）上下对称设置于定制铝型材架梁（311）的前后内壁，侧导轮滚子链条（313）分别设置于各个定制导向限位条（312）的内部，定制铝型材架梁（311）的底面设有机架（32），四个挡停组件（33）、两个顶升组件（34）和两个二次定位组件（35）均设置于定制铝型材架梁（311）的中部。

3.根据权利要求2所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述挡停组件（33）包括挡停支架（331）、挡停气缸（332）和挡停杆（333），所述挡停支架（331）分别设置于定制铝型材架梁（311）的中部，挡停支架（331）的底面设有挡停气缸（332），挡停气缸（332）的伸缩端上端设有挡停杆（333）。

4.根据权利要求2所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述顶升组件（34）包括顶升支架（341）、顶升气缸（342）、顶升杆安装板（343）和顶升杆（344），所述顶升支架（341）分别设置于定制铝型材架梁（311）的中部，顶升支架（341）的左侧面设有顶升气缸（342），顶升气缸（342）的伸缩端上端设有顶升杆安装板（343），顶升杆安装板（343）的上表面四角对称设有顶升杆（344）。

5.根据权利要求1所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述下壳机器人自动拆垛上料单元（4）包括上料底座（41）、上料机器人（42）、机器人手爪（43）、满料川字托盘垛（44）、空盛具垛（45）和安全围栏（46），所述上料底座（41）的上表面设有上料机器人（42），上料机器人（42）的执行端设有机器人手爪（43），满料川字托盘垛（44）分别摆放于上料底座（41）的左右两侧，空盛具垛（45）摆放于上料底座（41）的前侧，安全围栏（46）围绕摆放于上料底座（41）、两个满料川字托盘垛（44）以及空盛具垛（45）的外部。

6.根据权利要求5所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述机器人手爪（43）包括手爪及机器人连接板（4301）、防撞检测槽型光电传感器（4302）、直线轴承（4303）、压缩弹簧（4304）、导向轴（4305）、手爪防撞触发杆（4306）、盛具掉落检测槽型光电传感器（4307）、检测限位杆直线轴承（4308）、壳体和基表掉落检测光电传感器（4309）、带缓冲支架的吸盘组件（4310）、限位和防掉检测触发杆（4311）、手爪气缸（4312）、夹取手指（4313）和限位杆组件（4314），所述手爪及机器人连接板（4301）设置于上料机器人（42）的执行端，防撞检测槽型光电传感器（4302）设置于手爪及机器人连接板（4301）的上表面右侧，手爪及机器人连接板（4301）的底面四角均通过直线轴承（4303）转动连接有导向轴（4305），导向轴（4305）的外部均活动套设有压缩弹簧（4304），手爪防撞触发杆（4306）设置于手爪及机器人连接板（4301）的底面左侧，导向轴（4305）的底端均通过轴承与过渡板转动连接，盛具掉落检测槽型光电传感器（4307）设置于过渡板的上表面左右两端，盛具掉落检测槽型光电传感器（4307）的底面均通过检测限位杆直线轴承（4308）转动连接有限位和防掉检测触发杆（4311），过渡板的左右侧面均设有壳体和基表掉落检测光电传感器（4309），过渡板的底面设有左右对称的带缓冲支架的吸盘组件（4310），过渡板的底面左右两端均设有手爪气缸（4312），手爪气缸（4312）的伸缩端均设有夹取手指（4313），两个手爪气缸（4312）之间的联动板底面设有限位杆组件（4314）。

7.根据权利要求5所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述满料川字托盘垛（44）包括川字托盘（441）、川字托盘导向限位边（442）、燃气表壳体和基表盛具（443），所述川字托盘（441）的前侧、左侧和右侧边沿处均设有川字托盘导向限位边（442），燃气表壳体和基表盛具（443）均匀摆放于川字托盘（441）的上表面。

8.根据权利要求7所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述满料川字托盘垛（44）还包括盛具背面川字托盘限位边（444）、盛具搬运孔（445）、限位槽（446）、透气孔（447）和定位柱（448），所述盛具背面川字托盘限位边（444）分别设置于燃气表壳体和基表盛具（443）的四侧边沿处，盛具搬运孔（445）对称设置于燃气表壳体和基表盛具（443）的中部，限位槽（446）均匀设置于燃气表壳体和基表盛具（443）的上表面，限位槽（446）的内部均设有左右对称的透气孔（447），燃气表壳体和基表盛具（443）的上表面四角对称设有定位柱（448），定位柱（448）与燃气表壳体和基表盛具（443）底面四角对应设置的定位孔活动插接。

9.根据权利要求1所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述装配专用手爪（83）包括手爪与机器人连接板（831）、手爪机构安装板（832）、平行开闭气缸（833）、夹持手指（834）、滑台气缸（835）和夹持板（836），所述手爪与机器人连接板（831）设置于装配机器人（82）的执行端，手爪机构安装板（832）设置于手爪与机器人连接板（831）的底端，平行开闭气缸（833）设置于手爪机构安装板（832）的底面右侧，夹持手指（834）设置于平行开闭气缸（833）的伸缩端，滑台气缸（835）设置于手爪机构安装板（832）的底面左侧，夹持板（836）设置于滑台气缸（835）的左侧面。

10.根据权利要求9所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述装配专用手爪（83）还包括防大磁环掉落气缸（837），所述防大磁环掉落气缸（837）的个数为两个，两个防大磁环掉落气缸（837）的竖向安装板分别设置于滑台气缸（835）的伸缩端前后侧面。

11.根据权利要求9所述的一种燃气表成表段的自动生产系统，其特征在于：所述装配专用手爪（83）还包括防机芯掉落机构（838），所述防机芯掉落机构（838）包括中空杆（8381）和气胀（8382），所述中空杆（8381）设置于手爪机构安装板（832）中部的安装口内，中空杆（8381）的底端设有气胀（8382）。

Images