CN204094431U - 水表机芯叶合与顶尖自动装配工装 - Google Patents

Abstract

一种水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于包括转动盘、顶尖振动输出机构、顶尖夹取机构、叶合振动输出机构、叶合夹取机构、装夹机构及叶合卸料机构，转动盘，能在电机的驱动下间隙式转动，上端面沿着圆周方向至少设有四个供叶合设置的安装座，该安装座中部具有供顶尖插设的竖直槽道；叶合卸料机构能将装配完毕的叶合从安装座上卸下来，顶尖夹取机构、叶合夹取机构、装夹机构及叶合卸料机构依次围绕转动盘设置。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用自动化机械结构实现，完全可替代人工操作，大大提高了装配效率，同时产品装配后质量可靠均一。

Description

水表机芯叶合与顶尖自动装配工装

技术领域

本实用新型涉及一种水表自动装配设备，尤其涉及叶合与顶尖自动装配工装。属于水表加工技术领域。 

背景技术

旋翼式水表是速度式水表的一种，在世界范围内被广泛采用。旋翼式水表的计量机构主要由齿轮盒、叶轮盒(又称叶合)、整体叶轮、顶尖、调节板等组成，其中齿轮盒和叶轮盒组成机芯。计量机构对水表的计量性能和耐用性起着关键的作用。 

专利号为ZL200710035843.5的中国发明专利《一种旋翼式水表》(授权公告号为CN100529681C)中国公开一种水表,其结构：顶尖安装在叶轮盒底部的中心，在叶轮轴的下部，用于支撑叶轮转动。顶尖的最上尖部与叶轮轴的下端凹轴承直接形成点滑动接触，以便使叶轮转动更加灵敏。除了顶尖头、轴与顶尖安装孔间应具有良好的同轴度外，顶尖头的材质应具有很高的耐磨性能。叶轮盒与顶尖的连接结构采取顶尖与安装孔的过盈配合，将顶尖用力压入叶轮盒底部的安装孔内，叶轮盒上部内孔与顶尖应具有良好的同轴度。类似的设计还可以参考专利号为ZL201120277718.7的中国实用新型专利《防滴漏水表》(授权公告号为CN202149794U)。 

目前，顶尖通常采用手工压入叶轮盒底部的安装孔内，这样的安装方式存在的如下不足：首先、手工施加的压力大小难以掌握，顶尖压入的深度难以控制；手工施加的压力方向不准确，可能导致顶尖的位置出现偏差；因此最后造成装配质量和装配的均一性较差，其次，对工人来说操作不方便，劳动强度大，且容易受伤；最后，由于自动化程度低，整体工作效率低下，熟练工的工作效率难以突破极限。 

为此，有人提出了一种自动装配工装用于顶尖和叶轮盒的装配，见专利号为ZL201120216557.0的中国实用新型专利《一种水表顶尖压制装置》(授权公告号为CN202092704U)，该专利包括机架和工作台，工作台上方设有油缸，油缸缸体固定在机架上且活塞杆垂直于工作台；工作台上设有能定位钉尖和壳体的定位结构。水表顶尖压制装置通过液压对水表壳体施加作用力，顶尖能够准确地压入壳体底部内侧的安装孔内。该专利虽然解决了顶尖与叶轮盒的自动装配工序，但装配前叶轮盒及顶尖在定位机构上的设置和装配后叶轮盒的输出均还是需要通过手工操作才能完成，没有完全实现自 动化，可以作进一步改进。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种工作效率高的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于包括 

转动盘，能在电机的驱动下间隙式转动，上端面沿着圆周方向至少设有四个供叶合设置的安装座，该安装座中部具有供顶尖插设的竖直槽道； 

顶尖振动输出机构，包括第一振动盘、第一下料轨道和摆动气缸，前述的第一振动盘能将顶尖按照尖部朝前的状态逐一输出，前述第一下料轨道的上端与第一振动盘的输出口连接，下端靠近摆动气缸设置，前述摆动气缸的动力输出端具有一摆动块，该摆动块上成型有一供单个顶尖设置的内置槽； 

顶尖夹取机构，能将顶尖从摆动块上夹取并装设于安装座的竖直槽道内； 

叶合振动输出机构，包括第二振动盘、第二下料轨道及用于限制叶合继续移动的止位块，前述的第二振动盘能将叶合按照端口朝下的状态下逐一输出；前述第二下料轨道的上端与第二振动盘的输出口连接，下端与止位块对接； 

叶合夹取机构，能将叶合从止位块上夹取并套设于安装座上； 

装夹机构，包括安装架及竖直地设于安装架上的按压气缸，该按压气缸的动力输出端具有一按压板，该按压板具有能将叶合和顶尖装配为一体的平整按压部；以及 

叶合卸料机构，能将装配完毕的叶合从安装座上卸下来， 

前述顶尖夹取机构、叶合夹取机构、装夹机构及叶合卸料机构依次围绕转动盘设置。 

进一步，所述的第一振动盘的上端具有第一圆筒部，该第一圆筒部内壁成型有螺旋状向上延伸的第一导向轨，该第一导向轨上成型有缺口，该缺口的长度小于顶尖长度。 

所述缺口的长度大于二分之一的顶尖长度。 

进一步，所述第一下料轨道包括第一上段轨道及与第一上段轨道相接的第一下段轨道，前述第一上段轨道的截面呈V字形，前述第一下段轨道为一输送管，该输送管管径仅供单个顶尖横向通过。 

作为优选，所述的顶尖夹取机构包括 

第一支撑架； 

第一推移气缸，水平地设于前述第一支撑架上并具有第一动力输出端； 

第一支架，能水平移动地设于前述第一支撑架上并一侧与前述第一推移气缸的第一 动力输出端连接； 

第一竖直气缸，设于前述第一支架上并具有竖直向下的第二动力输出端； 

第一支座，能上下滑动地设于前述第一支架上并顶端与前述第一竖直气缸的第二动力输出端连接；以及 

第一夹紧气缸，设于前述的第一支座上并底端具有能夹紧顶尖的夹头。 

进一步，所述的第二振动盘的上端具有第二圆筒部，该第二圆筒部内壁成型有螺旋状向上延伸的第二导向轨，该第二导向轨依次由供叶合下端部导向移动的第一段导轨、第二段导轨及供叶合端口部导向移动的第三段导轨连接而成，前述第一段导轨的宽度小于叶合端口部的直径，前述第二段导轨能将叶合端口朝上导向为端口朝下。 

进一步，所述的第二段导轨一侧设有用于限定间隙的钢丝。 

作为优选，所述的叶合夹取机构包括 

第二支撑架； 

第二推移气缸，水平地设于前述第二支撑架上并具有第一动力输出端； 

第二支架，能水平移动地设于前述第二支撑架上并一侧与前述第二推移气缸的第一动力输出端连接； 

第二竖直气缸，设于前述第二支架上并具有竖直向下的第二动力输出端； 

第二支座，能上下滑动地设于前述第二支架上并顶端与前述第二竖直气缸的第二动力输出端连接；以及 

第二夹紧气缸，设于前述的第二支座上并底端具有能夹紧叶合的卡合爪。 

作为优选，所述转动盘位于安装座的侧边开设有通孔，所述的叶合卸料机构包括 

顶出气缸，上端具有竖直向上能伸出前述转动盘通孔的顶杆； 

吹气机构，出气方向正对安装座，能将顶杆顶起的叶合吹离安装座；以及 

输出槽道，能承接离开安装座的叶合，上端靠近前述转动盘设置并具有下端输出口。 

进一步，所述的叶合卸料机构还包括第三支架和挡板，该第三支架至少包括两个纵向设置的竖直部及位于竖直部顶端的水平部，所述输出槽道的上端设于前述竖直部之间的间隙内并两侧与竖直部内壁连接，所述挡板中部设于水平部的内侧壁为位于输出槽道上方，前端延伸至安装座上方。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：顶尖输出、叶合输出、装夹及卸料均采用自动化机械结构实现，完全可替代人工操作，大大提高了装配效率，同时产品装配后质量可靠均一。 

附图说明

图1为实施例结构示意图。 

图2为实施例另一视角结构示意图。 

图3为图2中顶尖夹取机构放大图。 

图4为图2中叶合夹取机构放大图。 

图5为图2中装夹机构放大图。 

图6为图2中顶尖振动输出机构放大图。 

图7为图6中A部放大图。 

图8为图6中B部放大图。 

图9为图6中C部放大图。 

图10为图2中叶合振动输出机构放大图。 

图11为图2中叶合卸料机构放大图。 

图12为叶合结构示意图。 

图13为叶合另一视角结构示意图。 

图14为叶合和顶尖装配完后的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

如图12、图13和图14所示，现有技术中的叶合10由三部分组成，分别为端口部1a、下端部1c及位于端口部1a和下端部1c之间的凸环部1b，其中，端口部1a的直径大于下端部1c直径，下端部1c内壁具有供顶尖10a设置的轴孔1d。顶尖10a一端形成尖部，另一端装配于叶合的轴孔1d内。 

如图1和图2所示，本实施例中的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装包括转动盘7、顶尖振动输出机构1、顶尖夹取机构2、叶合振动输出机构3、叶合夹取机构4、装夹机构5及叶合卸料机构6。 

转动盘7设于工作台板100上并能在电机的驱动下间隙式转动，上端面沿着圆周方向均匀地设置有四个供叶合10设置的安装座71，该安装座71中部具有供顶尖插设的竖直槽道72(见图11所示)，转动盘7位于安装座71的侧边开设有通孔73。 

如图6～图9所示，顶尖振动输出机构1包括第一振动盘11、第一下料轨道12和摆动气缸13，第一振动盘11能将顶尖10a按照尖部朝前的状态逐一输出，第一振动盘11的上端具有第一圆筒部111，该第一圆筒部111内壁成型有螺旋状向上延伸的第一导向轨112，该第一导向轨112上成型有缺口114，该缺口114的长度小于顶尖长度且大于二分之一的顶尖长度。第一导向轨112位于缺口114后端或前端具有盖板113，该盖板 113与第一导向轨112之间具有供单个顶尖10a通过的间隙。 

第一振动盘11工作状态下，尖部朝前的顶尖10a能越过缺口114继续前移，而尖部朝后的顶尖10a因重力而从缺口114处掉落(考虑到顶尖10a头尾重量不一样而设计)。又由于盖板113的保护，顶尖10a最终尖部朝前的从第一下料轨道12出来进入到摆动块14的内置槽141里，摆动块14在摆动气缸13的作用下翻转，使顶尖10a尾部朝上设置。 

第一下料轨道12的上端与第一振动盘11的输出口连接，下端靠近摆动气缸13设置，第一下料轨道12包括第一上段轨道121及与第一上段轨道121相接的第一下段轨道122，第一上段轨道121的截面呈V字形，第一下段轨道122为一输送管，该输送管管径仅供单个顶尖10a横向通过。第一下段轨道122下方设有第一振荡器15，第一下料轨道12上设有感应器16，该感应器16能控制第一振动盘11的关闭和启动。 

摆动气缸13的动力输出端具有摆动块14，该摆动块14上成型有一供单个顶尖设置的内置槽141，摆动气缸13通过支座131设于工作台板100上。 

如图3所示，顶尖夹取机构2能将顶尖从摆动块14上夹取并装设于安装座71的竖直槽道72内；具体包括第一支撑架21、第一推移气缸22、第一支架24、第一竖直气缸23、第一支座25及第一夹紧气缸26。第一支撑架21设于工作台板100上；第一推移气缸22水平地设于第一支撑架21上并具有第一动力输出端；第一支架24能水平移动地设于第一支撑架21上并一侧与第一推移气缸22的第一动力输出端连接；第一竖直气缸23设于第一支架24上并具有竖直向下的第二动力输出端；第一支座25能上下滑动地设于第一支架24上并顶端与第一竖直气缸23的第二动力输出端连接；第一夹紧气缸26设于的第一支座25下端并底端具有能夹紧顶尖的夹头27。 

如图10所示，叶合振动输出机构3包括第二振动盘31、第二下料轨道32及用于限制叶合10继续移动的止位块33，第二振动盘31能将叶合10按照端口朝下的状态下逐一输出，第二振动盘31的上端具有第二圆筒部311，该第二圆筒部311内壁成型有螺旋状向上延伸的第二导向轨，该第二导向轨依次由供叶合的下端部1a导向移动的第一段导轨312、第二段导轨313及供叶合的端口部1c导向移动的第三段导轨314连接而成，第一段导轨312的宽度小于叶合端口部1a的直径，第二段导轨313能将叶合端口朝上导向为端口朝下。第二段导轨313一侧设有用于限定间隙的钢丝315，止位块33上端面成型有U形槽。 

第二下料轨道32的上端与第二振动盘31的输出口连接，下端与止位块33对接，第二下料轨道32下方设有第二振荡器34。第二下料轨道32上设有感应器35，该感应器35能控制振动盘的关闭和启动。 

如图4所示，叶合夹取机构4能将叶合从止位块33上夹取并套设于安装座71上； 具体包括第二支撑架41、第二推移气缸42、第二支架44、第二竖直气缸43、第二支座45及第二夹紧气缸46，第二支撑架41设于工作台板100上；第二推移气缸42水平地设于第二支撑架41上并具有第一动力输出端；第二支架44能水平移动地设于第二支撑架41上并一侧与第二推移气缸42的第一动力输出端连接；第二竖直气缸43设于第二支架44上并具有竖直向下的第二动力输出端；第二支座45能上下滑动地设于第二支架44上并顶端与前述第二竖直气缸43的第二动力输出端连接；第二夹紧气缸46设于第一支座25上并底端具有能夹紧叶合的卡合爪47。 

如图5所示，装夹机构5包括设于工作台板100上的安装架51及竖直地设于安装架51上的按压气缸52，该按压气缸52的动力输出端具有一按压板53，该按压板53具有能将叶合10和顶尖19a装配为一体的平整按压部54。 

如图11所示，叶合卸料机构6能将装配完毕的叶合从安装座71上卸下来，具体包括第三支架62、顶出气缸65、吹气机构64、输出槽道63和挡板61，第三支架62设于工作台板100设于工作台板100上，包括两个纵向设置的竖直部622及位于竖直部622顶端的水平部621。 

顶出气缸65上端具有竖直向上能伸出转动盘7通孔73的顶杆651；吹气机构64出气方向正对安装座71，能将顶杆651顶起的叶合吹离安装座71，本实施例中的吹气机构64为与外接气源连通的出气管，该出气管贯穿通过水平部621并前端向下弯曲形成钩状；输出槽道63能承接离开安装座71的叶合，输出槽道63的上端设于竖直部622之间的间隙内并两侧与竖直部622内壁连接且靠近转动盘7设置，下端形成输出口。挡板61中部设于水平部621的内侧壁为位于输出槽道63上方，前端延伸至安装座71上方。 

顶尖夹取机构2、叶合夹取机构4、装夹机构5及叶合卸料机构6均设于工作台板100上并依次围绕转动盘7设置。本实施例中还具有控制器(图中无显示)，控制器能控制各个气缸、各个振动盘及转动盘7的工作，并具有显示和报警功能，这里不再展开。 

工作原理：顶尖振动输出机构1将顶尖输送至摆动块14上，摆动块14翻转90°，顶尖夹取机构2工作将顶尖夹取并移动后按照尖部朝下的状态装设到安装座71的竖直槽道72内，转动盘7逆时针转动90°，叶合振动输出机构3将叶合输送至止位块33的U形槽内，叶合夹取机构4工作将叶合夹取并移动后按照端口朝下的状态套设到安装座71外侧，同时将顶尖内侧壁的轴孔与顶尖上端适配，转动盘7逆时针继续转动90°，装夹机构5工作，按压板53向下移动将叶合和顶尖完全装配为一体，转动盘7逆时针继续转动90°，顶出气缸65工作，将叶合从安装座71上顶起，吹气机构64工作，将叶合从安装座71上吹离，叶合碰到挡板61后掉落到输出槽道63上，完成一个装配。 

Claims (10)

1.一种水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于包括 

转动盘，能在电机的驱动下间隙式转动，上端面沿着圆周方向至少设有四个供叶合设置的安装座，该安装座中部具有供顶尖插设的竖直槽道； 

顶尖振动输出机构，包括第一振动盘、第一下料轨道和摆动气缸，前述的第一振动盘能将顶尖按照尖部朝前的状态逐一输出，前述第一下料轨道的上端与第一振动盘的输出口连接，下端靠近摆动气缸设置，前述摆动气缸的动力输出端具有一摆动块，该摆动块上成型有一供单个顶尖设置的内置槽； 

顶尖夹取机构，能将顶尖从摆动块上夹取并装设于安装座的竖直槽道内； 

叶合振动输出机构，包括第二振动盘、第二下料轨道及用于限制叶合继续移动的止位块，前述的第二振动盘能将叶合按照端口朝下的状态下逐一输出；前述第二下料轨道的上端与第二振动盘的输出口连接，下端与止位块对接； 

叶合夹取机构，能将叶合从止位块上夹取并套设于安装座上； 

装夹机构，包括安装架及竖直地设于安装架上的按压气缸，该按压气缸的动力输出端具有一按压板，该按压板具有能将叶合和顶尖装配为一体的平整按压部；以及 

叶合卸料机构，能将装配完毕的叶合从安装座上卸下来， 

前述顶尖夹取机构、叶合夹取机构、装夹机构及叶合卸料机构依次围绕转动盘设置。 

2.根据权利要求1所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的第一振动盘的上端具有第一圆筒部，该第一圆筒部内壁成型有螺旋状向上延伸的第一导向轨，该第一导向轨上成型有缺口，该缺口的长度小于顶尖长度。 

3.根据权利要求2所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述缺口的长度大于二分之一的顶尖长度。 

4.根据权利要求2所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述第一下料轨道包括第一上段轨道及与第一上段轨道相接的第一下段轨道，前述第一上段轨道的截面呈V字形，前述第一下段轨道为一输送管，该输送管管径仅供单个顶尖横向通过。 

5.根据权利要求1所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的顶尖夹取机构包括 

第一支撑架； 

第一推移气缸，水平地设于前述第一支撑架上并具有第一动力输出端； 

第一支架，能水平移动地设于前述第一支撑架上并一侧与前述第一推移气缸的第一动力输出端连接； 

第一竖直气缸，设于前述第一支架上并具有竖直向下的第二动力输出端； 

第一支座，能上下滑动地设于前述第一支架上并顶端与前述第一竖直气缸的第二动力输出端连接；以及 

第一夹紧气缸，设于前述的第一支座上并底端具有能夹紧顶尖的夹头。 

6.根据权利要求1所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的第二振动盘的上端具有第二圆筒部，该第二圆筒部内壁成型有螺旋状向上延伸的第二导向轨，该第二导向轨依次由供叶合下端部导向移动的第一段导轨、第二段导轨及供叶合端口部导向移动的第三段导轨连接而成，前述第一段导轨的宽度小于叶合端口部的直径，前述第二段导轨能将叶合端口朝上导向为端口朝下。 

7.根据权利要求6所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的第二段导轨一侧设有用于限定间隙的钢丝。 

8.根据权利要求1所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的叶合夹取机构包括 

第二支撑架； 

第二推移气缸，水平地设于前述第二支撑架上并具有第一动力输出端； 

第二支架，能水平移动地设于前述第二支撑架上并一侧与前述第二推移气缸的第一动力输出端连接； 

第二竖直气缸，设于前述第二支架上并具有竖直向下的第二动力输出端； 

第二支座，能上下滑动地设于前述第二支架上并顶端与前述第二竖直气缸的第二动力输出端连接；以及 

第二夹紧气缸，设于前述的第二支座上并底端具有能夹紧叶合的卡合爪。 

9.根据权利要求1所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述转动盘位于安装座的侧边开设有通孔，所述的叶合卸料机构包括 

顶出气缸，上端具有竖直向上能伸出前述转动盘通孔的顶杆； 

吹气机构，出气方向正对安装座，能将顶杆顶起的叶合吹离安装座；以及 

输出槽道，能承接离开安装座的叶合，上端靠近前述转动盘设置并具有下端输出口。 

10.根据权利要求9所述的水表机芯叶合与顶尖自动装配工装，其特征在于所述的叶合卸料机构还包括第三支架和挡板，该第三支架至少包括两个纵向设置的竖直部及位于竖直部顶端的水平部，所述输出槽道的上端设于前述竖直部之间的间隙内并两侧与竖直部内壁连接，所述挡板中部设于水平部的内侧壁为位于输出槽道上方，前端延伸至安装座上方。