CN116586941B - 一种用于水表表体和表壳的装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水表表体和表壳的装配装置，涉及装配装置技术领域，主要解决的问题是目前的装配装置工作效率低下，以及在吸盘吸附表壳时，需手动按压吸盘，增加工作人员劳动强度；具体方案是：包括装配平台，装配平台的右侧设输送机，装配平台上转动设置转盘，转盘上部设前凹槽、后凹槽、左凹槽和右凹槽，转盘通过吊架转动连接可上下伸缩的转动手臂，转动手臂的底部通过波纹管连接吸盘，吸盘下部设凸出腔，吸盘内设倒v形的转换件；通过设转盘，装配工作、水表的卸料、对表体的上料工作可同时进行，提高了工作效率；通过设转换件，抽气时，转换件向下压吸盘，使吸盘边缘能够紧贴在表壳上，不用手动按压吸盘底部，减少工作强度。

Description

一种用于水表表体和表壳的装配装置

技术领域

本发明属于装配技术领域，尤其是涉及一种用于水表表体和表壳的装配装置。

背景技术

装配装置是将两个或多个部件组装装配成一个整体单元的设备，比如在水表的表壳和表体组装装配中，就要用到装配装置将玻璃表壳组装到表体上，相比于人工装配的方式，效率较高，节省人力。

目前，水表的组装装配装置大多是一个固定工作台，在装配完成一个水表的表壳和表体后，需要先卸下这个装配完成的水表，然后再在工作台上放置上新的待安装的表体，装配装置才能进行新一组水表的装配，此种装配方式，工作效率较低，间接提高了生产成本；另外，目前的装配装置，使用吸盘吸附抓取表壳，在将吸盘放置到表壳上后，要先对吸盘进行抽气，在抽气的过程中，特别是抽气初期，因为吸盘内外压差较小，吸盘底部边缘容易翘起，即吸盘底部与表壳表面之间容易存在缝隙，为了减少漏气，则需要手动按压吸盘边缘，增加了操作者的劳动强度。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种用于水表表体和表壳的装配装置，解决了现有技术中的水表表体和表壳的装配装置存在的装配工作效率较低下的问题，以及需要手动按压吸盘边缘，增加了操作者的劳动强度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于水表表体和表壳的装配装置，包括装配平台和吸盘，装配平台的右侧设置有输送机，表壳放置在输送机上，装配平台上转动设置有转盘，装配平台后侧设置有吊架，转盘上部前侧设前凹槽，后侧设后凹槽，左侧设左凹槽，右侧设右凹槽，前凹槽、后凹槽、左凹槽、右凹槽用于卡装表体，吊架底部转动连接转动手臂，转动手臂可上下伸缩，转动手臂的底部通过波纹管连接所述吸盘，波纹管上端封闭，下端通过风孔与吸盘相通，吸盘的下部设置有向外凸出的凸出腔，凸出腔内固定有铰接轴，吸盘内设置有一个倒v形的转换件，转换件包括两个对称设置的斜板，两个斜板底部分别伸进吸盘两侧的凸出腔内，并与铰接轴铰接，两个斜板顶部均设有一个弹性块，两个弹性块抵靠搭接在一起，两个斜板中部底面均设置支撑管，吸盘上端一侧与抽气泵连接，转动手臂通过吸盘将表壳装配在前凹槽内的表体上。

作为本发明的进一步改进，斜板两端底部在伸进凸出腔的部分设置有向两侧水平过渡的折板。

作为本发明的进一步改进，在吸盘未受压时，折板底部抵在凸出腔底壁上。

作为本发明的进一步改进，所述的斜板上开设有与支撑管相通的通孔。

作为本发明的进一步改进，所述的支撑管的外管壁和/或内管壁上设有螺纹。

作为本发明的进一步改进，在吸盘未受压时，所述的支撑管底部距离吸盘底面有一定距离。

作为本发明的进一步改进，所述凸出腔的顶面上在靠近吸盘中心轴的一侧设置有挡杆，挡杆从上到下向远离吸盘中心的一侧倾斜。

作为本发明的进一步改进，所述的转动手臂包括竖直壁、水平壁和伸缩装置，竖直壁与吊架转动连接，并且竖直壁上端伸出吊架与第一电机连接，竖直壁下端与水平壁的一端连接，水平壁另一端与伸缩装置上端连接，伸缩装置的底部通过波纹管与吸盘连接。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩装置为电动推杆或气动推杆。

作为本发明的进一步改进，所述装配平台上开设有一个盘槽，盘槽内设置有第二电机，第二电机的输出轴与转盘连接。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

1.通过在转盘上分别设置前凹槽、后凹槽、左凹槽、右凹槽，可以将表体放置嵌设在前凹槽、后凹槽、左凹槽、右凹槽上，通过设置输送机，用来输送表壳，工作时，转动手臂将吸盘转到表壳上方，然后通过吸盘将表壳吸附起来后，再转到前凹槽内的表体的上方，之后，转动手臂将表壳放置在表体上，向下按压吸盘，吸盘底部边缘被翘起，此时吸盘内外气体相通，则吸盘结束了对表壳的吸附，之后继续向下压紧表壳，使表壳嵌设在表体内，即完成了一组表壳和表体的组装装配工作；之后，转盘顺时针转动，此时前凹槽内装配完成的水表则被转到装配平台的左侧位置，右凹槽内的待组装表体则被转到最前方，同时，输送机向后运行一定距离（该距离为两个表壳之间的放置间距），然后，机械手或工作人员可以将左凹槽内的已装配完成的水表取出，并放进新的待装配的表体，与此同时，转动手臂抓取输送机上新的表壳，并转动到前凹槽的上方，然后将表壳装配到表体上；上述方式，转动手臂对表体、表壳的装配工作，以及对装配完成的水表的卸料、对待装配表体的上料工作可以同时进行，大大提高了工作效率。

其中，转动手臂带动吸盘吸附抓取表壳的过程是：转动手臂先带动波纹管和吸盘向下移动，并将吸盘顶在表壳上，此后转动手臂继续向下推动波纹管，使得波纹管压缩，然后，抽气泵打开，对吸盘进行抽气，吸盘内形成负压，则吸盘在外界压强的作用下将表壳吸附住。其中，在抽气泵抽气的过程中，向上流动的气流会带动斜板向上转动，在斜板向上转动的过程中，斜板底部会绕着铰接轴向下转动，斜板底部对凸出腔底部向下施力，从而有助于牢固的将吸盘底部边缘抵在表壳上，则在抽气过程中，特别是初期吸盘内外压差较小时，使得吸盘边缘能够紧贴在表壳上，不用手动按压吸盘底部，减少工作人员工作量，有助于抽气的快速完成；另外，在抽气导致气流向上流动经过支撑管时，气流会带动支撑管向上移动，从而顶动斜板上端向上转动，即支撑管的设置，有助于带动斜板上端向上转动，既而进一步使得斜板底端向下转动并压紧凸出腔底面，避免吸盘底部与表壳之间漏气；当抽气停止后，没有气流流动，两个斜板顶部在重力作用下，向下转动，两个弹性块又搭接在一起；另外，抽气时，波纹管内的空气通过吸盘向外排出，波纹管圆周壁因为压差向内挤压变形，波纹管圆周壁变形时，会带动波纹管两端有向上下两侧伸展的趋势，既而波纹管底部对吸盘有一个向下的力，进一步有助于吸盘压在表壳上，避免人工按压吸盘，减少工作人员的劳动强度，提高吸附效果和速率。

转动手臂通过吸盘将表壳嵌设装配在表体上的过程是：转动手臂通过吸盘带动表壳移动到表体的上方，之后，转动手臂向下移动并从上部向下按压吸盘，吸盘顶部被按压变形，并向下压在两个斜板的顶部，两个斜板顶部向下受压到一定程度后，支撑管底部支撑在表壳表面上，斜板顶部绕着支撑管的支点向下转动，在支撑管的支撑下，继续下压吸盘和斜板顶部，因为支撑管的支点作用，则斜板底部将吸盘底部边缘向上翘起，使得吸盘底部边缘与表壳之间产生一定缝隙，则吸盘内部与外部空气相通，外部空气进入到吸盘内部，吸盘内外消除压差，则吸盘将表壳松开，不用再设置向吸盘进气的结构，即可使吸盘松开表壳；之后，转动手臂继续向下按动吸盘，直至将表壳装配嵌设在表体内。

由上述可知，通过巧妙的设置，斜板和支撑管在不同的状态（吸盘吸附和松开）均具有不同的作用，结构简单，功能性较强。

另外，波纹管不仅在吸盘吸附表壳时，有助于吸盘压在表壳上，提高吸附效果和速率，而且在转动手臂将表壳从输送机上转动到表体上方的过程中，原本压缩的波纹管因为表壳和吸盘等部件的重力作用，向下展开，从而使得波纹管内的体积增大，则吸盘内少量空气会流通到波纹管内，间接增大了吸盘内空气的体积，减小了吸盘内的空气压强，加大了吸盘内外的压差，从而加大了吸盘的吸附牢固度。

2.通过在斜板底部设置折板，折板底部抵在凸出腔底壁上，提高折板与凸出腔底壁的接触面积，从而提高斜板对凸出腔底壁的下压效果。

3.通过在斜板上开设有与支撑管相通的通孔，在对吸盘抽气时，吸盘内的气流经过支撑管内向上流动，在气体向上流动的过程中，带动支撑管向上移动。

4.通过在支撑管的外管壁和/或内管壁上设有螺纹，在气体流过支撑管的外管壁和内管壁时，提高支撑管与气体之间的流动阻力，提高气体对支撑管的带动上移效果。

5.通过在吸盘未受压情况下，使得支撑管底部设置为距离吸盘底面一定距离，一是在抽气时，便于气体从支撑管底部流进支撑管内，即使得气体从支撑管内流过，有助于带动支撑管上移，二是，在抽气过程中，斜板底部下压凸出腔时，避免支撑管支撑在表壳上形成支点，影响斜板对凸出腔的下压效果。

6.通过在凸出腔的顶面上在靠近吸盘中心轴的一侧设置有挡杆，在斜板底部向上转动时，能够卡住或阻挡斜板底部，便于斜板将凸出腔翘起来。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1在A处的放大图；

图3为吸盘处的局部剖视图；

图4为图3在B处的放大图；

图中：1、装配平台；2、输送机；3、表壳；4、转盘；5、吊架；6、前凹槽；7、后凹槽；8、左凹槽；9、右凹槽；10、竖直壁；11、波纹管；12、吸盘；13、凸出腔；14、铰接轴；15、斜板；16、弹性块；17、支撑管；18、抽气泵；19、表体；20、折板；21、挡杆；22、第一电机；23、伸缩装置；24、水平壁；25、盘槽；26、第二电机；27、风孔；28、通孔。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。为更清楚地示意，图中仅示出了与本发明的发明点有关的结构。

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。且为了便于结构显示，图1中的后凹槽和右凹槽内未显示表体。

本发明实施例公开了一种用于水表表体和表壳的装配装置。参照图1，一种用于水表表体和表壳的装配装置，包括装配平台1和吸盘12，装配平台1的右侧设置有输送机2，输送机2为现有技术，与常规带式输送机2相同，输送机2从前向后运输，具体线路可根据表壳3的加工输送线和车间场地具体布置，表壳3放置在输送机2上。装配平台1上转动设置有转盘4，具体的，如图1所示，可在装配平台1上开设有一个盘槽25，盘槽25内设置有第二电机26，第二电机26的输出轴与转盘4连接，通过启动第二电机26，即可驱动转盘4转动。

装配平台1后侧设置有吊架5，转盘4上部前侧设前凹槽6，后侧设后凹槽7，左侧设左凹槽8，右侧设右凹槽9，前凹槽6、后凹槽7、左凹槽8、右凹槽9用于卡装表体19，明显的，上述前凹槽6、后凹槽7、左凹槽8、右凹槽9的位置是相对于装配平台1而言，且处于装配过程中某一状态，当某个表体19和表壳3装配完成，需要转换待装配的表体19的位置时，第二电机26会带动转盘4转动90度。

吊架5底部转动连接转动手臂，转动手臂可上下伸缩，具体包括竖直壁10、水平壁24和伸缩装置23，竖直壁10与吊架5转动连接，并且竖直壁10上端伸出吊架5与第一电机22连接，竖直壁10下端与水平壁24的一端连接，水平壁24另一端与伸缩装置23上端连接，伸缩装置23的底部通过波纹管11与吸盘12连接，上述伸缩装置23为电动推杆或气动推杆。

如图2和图3所示，吸盘12为上小下大的锥筒状，波纹管11上端封闭，下端通过风孔27与吸盘12相通，吸盘12的下部设置有向外凸出的凸出腔13，凸出腔13可沿着吸盘12设置一周，也可仅对称设置在吸盘12的两侧，凸出腔13内固定有铰接轴14，吸盘12内设置有一个倒v形的转换件，转换件包括两个对称设置的斜板15，如图4所示，两个斜板15底部分别伸进吸盘12两侧的凸出腔13内，并与铰接轴14铰接，而为了提高对凸出腔13底壁的下压效果，斜板15两端底部在伸进凸出腔13的部分设置有向两侧水平过渡的折板20，在吸盘12未受压时，也即吸盘12未与表壳3接触时，折板20底部抵在凸出腔13底壁上，提高折板20与凸出腔13底壁的接触面积，当对吸盘12抽气时，以此提高对凸出腔13的下压效果。另外，还可在凸出腔13底壁上设置有一个小的漏气孔（附图未示意），在吸盘12未受压的状态下，以及折板20向下转动下压凸出腔13底壁的状态下，折板20能将漏气孔挡住，避免漏气，在向下压动斜板15顶部，使得在折板20向上转动翘起时，折板20将漏气孔松开，则吸盘12与外界瞬间通气，即可在很短的时间内将表壳3松开。

如图3所示，吸盘12上端一侧与抽气泵18连接，两个斜板15顶部均设有一个弹性块16，弹性块16可以由橡胶材料制作，两个弹性块16抵靠搭接在一起，从而对两个斜板15进行一定支撑。两个斜板15中部底面均设置支撑管17。支撑管17一是在吸盘12吸附表壳3时，通过向上流动的气流，助力带动斜板15上端向上转动，二是，在吸盘12松开表壳3的过程中，在吸盘12和斜板15受压后，能够作为支点，使得斜板15底端和折板20向上转动翘起，从而使得吸盘12与表壳3打开一定缝隙，使得吸盘12泄气松开。在吸盘12未受压时，也即吸盘12未与表壳3接触时，支撑管17底部距离吸盘12底面有一定距离，一是在抽气时，便于气体从支撑管17底部流进支撑管17内，即使得气体从支撑管17内流过，有助于带动支撑管17上移，二是，在抽气过程中，斜板15底部下压凸出腔13时，避免支撑管17支撑在表壳3上形成支点，影响斜板15对凸出腔13的下压效果。

另外，斜板15上还开设有与支撑管17相通的通孔28，在对吸盘12抽气，吸盘12内的气流向上流动时，气流在支撑管17内向上运动，在气体从支撑管17向上流动的过程中，会促进支撑管17向上移动。此外，所述的支撑管17的外管壁和/或内管壁上设有螺纹，在气体流过时，提高支撑管17与气体之间的流动阻力，提高气体对支撑管17的带动上移效果。

如图4所示，所述凸出腔13的顶面上在靠近吸盘12中心轴的一侧还设置有挡杆21，挡杆21从上到下向远离吸盘12中心的一侧倾斜；在斜板15底部向上转动时，能够卡住或阻挡斜板15底部，便于斜板15将凸出腔13翘起来。

具体使用时，转动手臂通过吸盘12将表壳3从输送机2上移动到前凹槽6内的表体19上方，然后将表壳3装配在表体19上。

本发明整体的实施效果和实施过程为：通过在转盘4上分别设置前凹槽6、后凹槽7、左凹槽8、右凹槽9，可以将表体19放置嵌设在前凹槽6、后凹槽7、左凹槽8、右凹槽9上，通过设置输送机2，用来输送表壳3，工作时，转动手臂将吸盘12转到表壳3上方，然后通过吸盘12将表壳3吸附起来后，再转到前凹槽6内的表体19的上方，之后，转动手臂将表壳3放置在表体19上，转动手臂向下压动吸盘12，吸盘12边缘被折板20翘起，使得吸盘12内外气体相通，然后结束吸附，继续向下压动表壳3，使表壳3嵌设在表体19内，即完成了一组表壳3和表体19的组装装配工作；之后，转盘4顺时针转动，此时前凹槽6内装配完成的水表则被转到装配平台1的左侧位置，即到达左凹槽8的位置，右凹槽9内的待组装表体19则被转到最前方，即前凹槽6的位置，同时，输送机2向后运行一定距离（该距离为输送机2上两个表壳3之间的放置间距），然后，机械手或工作人员可以将左凹槽8内的已装配完成的水表取出，并在左凹槽8内装进新的待装配的表体19，与此同时，转动手臂抓取吸附输送机2上新的表壳3，并转动到前凹槽6的上方，然后将表壳3装配到表体19上；上述方式，转动手臂对表体19、表壳3的装配工作，以及对装配完成的水表的卸料、对待装配表体19的上料工作可以同时进行，大大提高了工作效率。

其中，转动手臂带动吸盘12吸附表壳3的过程是，转动手臂先带动波纹管11和吸盘12向下移动，并将吸盘12顶在表壳3上，此后转动手臂继续向下推动波纹管11，使得波纹管11压缩，然后，抽气泵18打开，对吸盘12进行抽气，吸盘12内形成负压，则在外界压强的作用下，吸盘12将表壳3吸附住。其中，在抽气泵18抽气的过程中，向上的流动的气流会带动斜板15向上转动，在斜板15向上转动的过程中，斜板15底部的折板20会绕着铰接轴14向下转动，折板20底部对凸出腔13底部向下施力，从而有助于牢固的将吸盘12底部边缘抵在表壳3上，则在抽气过程中，特别是初期吸盘12内外压差较小时，使得吸盘12边缘能够紧贴在表壳3上，避免漏气，不用手动按压吸盘12边缘，有助于抽气的快速完成；另外，在对吸盘12抽气的过程中，气流向上流动经过支撑管17时，气流会带动支撑管17向上移动，从而顶动斜板15上端向上转动，即支撑管17的设置，有助于带动斜板15上端向上转动，既而进一步使得斜板15底端向下转动并压紧凸出腔13底面，避免吸盘12底部与表壳3之间漏气；当抽气停止后，吸盘12内没有气流流动，两个斜板15顶部在重力作用下，向下转动，两个弹性块16又搭接在一起；另外，抽气时，波纹管11内的空气通过吸盘12向外排出，波纹管11圆周壁因为压差向内挤压变形，波纹管11圆周壁变形时，会带动波纹管11两端有向上下两侧伸展的趋势，既而波纹管11底部对吸盘12有一个向下的力，有助于吸盘12压在表壳3上，减少漏气，不用手动按压吸盘12底部边缘，减少工作强度，提高吸附效果和速率。

转动手臂通过吸盘12将表壳3嵌设装配在表体19上的过程是：转动手臂通过吸盘12带动表壳3移动到表体19的上方，之后，转动手臂的伸缩装置23向下伸出并从上部向下按压吸盘12，吸盘12顶部被按压变形，并向下压在两个斜板15的顶部，两个斜板15顶部向下受压到一定程度后，支撑管17底部支撑在表壳3表面上，斜板15顶部绕着支撑管17的支点向下转动，在支撑管17的支撑下，斜板15底部将吸盘12底部边缘向上翘起，使得吸盘12底部边缘与表壳3之间产生一定缝隙，则吸盘12内部与外部空气相通，此时外部空气进入到吸盘12内部，吸盘12内外消除压差，则吸盘12将表壳3松开；之后，转动手臂继续向下按动吸盘12，直至将表壳3装配嵌设在表体19内。

由上述可知，通过巧妙的设置，斜板15和支撑管17在不同的状态（吸盘12吸附和松开）均具有不同的作用，结构简单，功能性较强。

另外，波纹管11不仅在吸盘12吸附表壳3时，有助于吸盘12压在表壳3上，提高吸附效果和速率，而且在转动手臂将表壳3从输送机2上转动到表体19上方的过程中，原本压缩的波纹管11因为表壳3和吸盘12等部件的重力作用，向下展开，从而使得波纹管11内的体积增大，则吸盘12内少量空气会流通到波纹管11内，间接增大了吸盘12内空气的体积，减小了吸盘12内的空气压强，加大了吸盘12内外的压差，从而加大了吸盘12的吸附牢固度，一个部件在不同的状态具有不同的作用，带来了意料不到的技术效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，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。

Claims (10)

1.一种用于水表表体和表壳的装配装置，包括装配平台和吸盘，其特征在于：装配平台的右侧设置有输送机，表壳放置在输送机上，装配平台上转动设置有转盘，装配平台后侧设置有吊架，转盘上部前侧设前凹槽，后侧设后凹槽，左侧设左凹槽，右侧设右凹槽，前凹槽、后凹槽、左凹槽、右凹槽用于卡装表体，吊架底部转动连接转动手臂，转动手臂可上下伸缩，转动手臂的底部通过波纹管连接所述吸盘，波纹管上端封闭，下端通过风孔与吸盘相通，吸盘的下部设置有向外凸出的凸出腔，凸出腔内固定有铰接轴，吸盘内设置有一个倒v形的转换件，转换件包括两个对称设置的斜板，两个斜板底部分别伸进吸盘两侧的凸出腔内，并与铰接轴铰接，两个斜板顶部均设有一个弹性块，两个弹性块抵靠搭接在一起，两个斜板中部底面均设置支撑管，吸盘上端一侧与抽气泵连接，转动手臂通过吸盘将表壳装配在前凹槽内的表体上。

2.根据权利要求1所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：斜板两端底部在伸进凸出腔的部分设置有向两侧水平过渡的折板。

3.根据权利要求2所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：在吸盘未受压时，折板底部抵在凸出腔底壁上。

4.根据权利要求3所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述的斜板上开设有与支撑管相通的通孔。

5.根据权利要求4所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述的支撑管的外管壁和/或内管壁上设有螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：在吸盘未受压时，所述的支撑管底部距离吸盘底面有一定距离。

7.根据权利要求1所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述凸出腔的顶面上在靠近吸盘中心轴的一侧设置有挡杆，挡杆从上到下向远离吸盘中心的一侧倾斜。

8.根据权利要求1所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述的转动手臂包括竖直壁、水平壁和伸缩装置，竖直壁与吊架转动连接，并且竖直壁上端伸出吊架与第一电机连接，竖直壁下端与水平壁的一端连接，水平壁另一端与伸缩装置上端连接，伸缩装置的底部通过波纹管与吸盘连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述伸缩装置为电动推杆或气动推杆。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于水表表体和表壳的装配装置，其特征在于：所述装配平台上开设有一个盘槽，盘槽内设置有第二电机，第二电机的输出轴与转盘连接。