CN216097376U - 半自动计数器牙轮组件组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半自动计数器牙轮组件组装机，包括工作台，以及设置于该工作台上的牙轮组放置工位、牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位，所述工作台上配置有组合模、驱动机构和转运机构，组合模具有与牙轮相适应的组合槽，驱动机构用于驱动组合模在牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位之间切换，转运机构用于将组合槽中的成品牙轮组件转运至牙轮组装配工位，工作台上具有对应牙轮组装配工位设置的整码组件；采用以上方案，可快速实现牙轮组件的自组装以及在计数器上的装配，并能够对字轮字码的校正，避免二次操作，并有效简化设备整体结构，便于实施，具有更佳的可靠性，保证组装效率和质量同时降低设备制造成本等。

Description

半自动计数器牙轮组件组装机

技术领域

本实用新型属于计量水表领域，具体涉及一种半自动计数器牙轮组件组装机。

背景技术

计数器是水表中的重要部件，其主要包括上夹板、字轮、字轮轴、牙轮、牙轮轴、字轮盒盖等零部件，传统技术中计数器的组装步骤主要是将字轮安装在上夹板上，然后将字轮轴压入字轮组件，再将牙轮安装在上夹板上，而后将牙轮轴压入牙轮组件，最后压紧字轮盒盖即可完成组装，主要采用人工组装，存在费事费力，工作效率低，工人劳动强度大等问题。

当然，随着自动化技术的发展，零配件自动化组装成为工厂降低成本，提高生产效率的必然趋势，市面上也随之出现了一些自动化组装设备，如专利号为“CN203409499U”，专利名称为“水表组装设备”的实用新型专利，就公开了通过自动化设备进行计数器中字轮和牙轮的组装，其中主要通过机械手对字轮和牙轮进行抓取放置，申请人后续研发过程中，发现目前类似设备大多仍存在过渡轮朝向或字轮进位柱方向不对，乃至字轮字码未对正需要后期人工整码校正，字轮轴和牙轮轴贯穿不便，对设备加工或者动作精度要求比较高等问题，否则极易损伤电路板等，相对而言增加了设备成本，同时可靠性受到较大影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种半自动计数器牙轮组件组装机，以解决现有技术中，组装设备复杂，可靠性欠缺等问题。

其技术方案如下：

一种半自动计数器牙轮组件组装机，其关键在于：包括工作台，以及设置于该工作台上的牙轮组放置工位、牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位，所述工作台上配置有组合模、驱动机构和转运机构，所述组合模具有与牙轮相适应的组合槽，所述驱动机构用于驱动组合模在牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位之间切换，所述转运机构用于将组合槽中的成品牙轮组件转运至牙轮组装配工位，所述工作台上具有对应牙轮组装配工位设置的整码组件；

所述组合模包括模底座，以及两个对称设置于模底座顶部两侧的侧模块，所述组合槽由模底座与两个所述侧模块合围而成，且所述侧模块相对模底座活动设置，其能够相对移动以靠近或远离。

采用以上方案，主要通过整码组件对计数器上的字轮进行整码，使各字轮上的字码一一对正，有利于后续计数器的正常使用，避免二次调整，可很好的与人工装配线结合，亦能提高一定的生产效率整体系统简洁，组装性能稳定可靠，另一方面采用可调式的组合模结构，能够使用不同尺寸的牙轮，同时能对牙轮进行预夹紧，保证移动过程能够一一对正，便于牙轮轴的穿设。

作为优选：所述整码组件包括驱转机构和限转机构，所述驱转机构包括整码轮，以及用于驱动所述整码轮转动的整码电机，所述限转机构包括与字轮数量对应的整码杆和以及用以驱动所述整码杆升降的整码气缸；

所述计数器包括字轮仓和底板，所述字轮仓的顶部和前侧敞口，其长度方向两侧具有对称设置的字轮轴卡槽，所述字轮轴卡槽的顶部敞口，其前侧设有牙轮轴卡槽，所述牙轮轴卡槽的前侧敞口；

所述牙轮组装配工位设有载具组件，所述载具组件包括与所述计数器相适应的载具，当所述计数器位于载具上时，所述字轮仓的敞口前侧朝上，整码杆位于字轮仓的前侧，整码轮位于字轮仓的敞口顶侧。采用以上方案，根据计数器结构，合理布置载具以及整码组件的相对位置，有利于提高设备整体的紧凑度，且避免对计数器中的电路板造成损伤。

作为优选：所述工作台上具有与驱转机构对应设置的整码底座A，其中所述整码底座A上具有与其滑动配合的整码侧板，驱转机构设置于该整码侧板上，且整码底座A上设有用于驱动整码侧板水平移动以靠近或远离牙轮组装配工位的整码压紧气缸。采用以上方案，整码压紧气缸复位，能够为成品牙轮组件的装配预留空间，避免与转运机构发生干涉。

作为优选：所述工作台上具有与限转机构对应设置的整码底座B，该整码底座B上具有与其滑动配合的整码竖板，该整码竖板上具有竖直朝下的缓冲气缸，所述整码杆通过连接座与缓冲气缸的活塞杆相连，所述整码气缸固设于整码底座B上，其能够驱动整码竖板做竖直升降运动。采用两级气缸控制升降的方式，具有一定的回弹能力，可缓解因为误差导致对计数器的冲击损伤。

作为优选：所述转运机构包括立架、与该立架滑动配合的滑座，以及用于驱动所述滑座升降的推杆气缸A；

所述滑座上具有与其滑动配合且水平设置的导向部件，该导向部件的远端设有与成品牙轮组相适应的手指抓钳，所述立架上设有用于驱动手指抓钳在牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位之间水平移动的推杆气缸B。采用两个气缸即实现水平方向和高度方向的位移运动，能够快速完成成品牙轮组件的转运和压装。

为进一步提高设备整体紧凑性，所述导向部件远端固设有抓钳固定板，所述抓钳固定板呈L形，手指抓钳固设于该抓钳固定板底部，且当所述整码组件处于待工状态时，所述手指抓钳在高度方向上位于整码轮与整码杆之间。

作为优选：所述手指抓钳的夹持施力部位在其两侧，其中部具有与牙轮组件相适应的让位口。因为牙轮的直径较小，相对较脆弱，而采用上述结构的手指抓钳，能够大大减小对牙轮的损伤，并且能够保证夹持压装的稳定性和可靠性。

作为优选：所述牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位分别设有牙轮临存仓和牙轮轴临存仓，牙轮临存仓和牙轮轴临存仓并排设置，并具有与牙轮临存仓对应设置的牙轮推送机构和牙轮供料机构，以及对应牙轮轴临存仓设置的牙轮轴推送机构和牙轮轴供料机构；

其中，所述牙轮临存仓横截面与牙轮相适应，所述牙轮轴临存仓包括从上至下依次设置的收纳斗、找平通道和待料槽，其中所述找平通道呈规则弦波状，所述待料槽两端敞口。采用以上方案，使字轮轴从上往下移动过程中，受找平通道作用，最终能够准确落入待料槽中，并且处于中心部位，减小左右偏差，便于推送穿入牙轮中，减少失误，提高设备工作可靠性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的半自动计数器牙轮组件组装机，可快速实现牙轮组件的自组装以及在计数器上的装配，并能够对字轮字码的校正，避免二次操作，便于人机结合，满足多种生产线需求，并有效简化设备整体结构，便于实施，具有更佳的可靠性，保证组装效率和质量同时降低设备制造成本等。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位结构示意图；

图4为图3的轴测图；

图5为图3的俯视图；

图6为整码组件的结构示意图；

图7为载具组件结构示意图；

图8为组合模剖视图；

图9为手指抓钳结构示意图；

图10为牙轮轴临存仓剖视图；

图11为计数器结构示意图(未装字轮组件和牙轮组件)；

图12为计数器与载具的配合定位状态示意图；

图13为计数器结构示意图(已装字轮组件和牙轮组件)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

参考图1至图13所示的半自动计数器牙轮组件组装机，为便于理解，首先对计数器的600的结构做简要说明，计数器的600的核心部分主要由字轮仓610和底板620构成，通常底板620为电路板，而字轮仓610则主要用于安装计数组件，计数组件又由字轮组件和牙轮组件构成，其中字轮组件包含了过渡轮630、字轮640和字轮轴650，过渡轮630和字轮640的直径一致，组装时，通常一个过渡轮630和多个字轮640按序穿设于一根字轮轴650上，牙轮组件主要包括通过牙轮轴660穿起的多个牙轮670，牙轮670数量比字轮640少一个，牙轮670位于相邻两个字轮640之间，其一端与其中一个字轮640的传动齿B641啮合，装配时，通常要求所有字轮的进位柱一一对正，即字码一一对正，如图11所示，本申请中计数器600的字轮仓610的顶侧和前侧敞口分别构成字轮仓610的敞口前侧和敞口顶侧，字轮仓610长度方向两侧具有对称设置的字轮轴卡槽611，字轮轴卡槽611的顶部敞口，敞口方向与字轮仓610的敞口顶侧一致，其用于安装字轮组件，而字轮仓610的敞口前侧具有对称设置的两个牙轮轴卡槽612，其用于安装牙轮组件。

参考图1至13，本申请的半自动计数器牙轮组件组装机主要包括工作台700，以及设置于该工作台700上的牙轮组放置工位、牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位，工作台700上配置有组合模710、驱动机构720和转运机构730，组合模710具有与牙轮相适应的组合槽711，驱动机构720用于驱动组合模710在牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位之间切换，转运机构730用于将组合槽711中的成品牙轮组件转运至牙轮组装配工位，工作台700上具有对应牙轮组装配工位设置的整码组件800。

具体如图所示，牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位分别设有牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750，牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750并排设置，并具有与牙轮临存仓740对应设置的牙轮推送机构741，以及对应牙轮轴临存仓750设置的牙轮轴推送机构751，当然，工作台上还具有与牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750一一对应设置的牙轮供料机构742和牙轮轴供料机构752，其中牙轮供料机构742能够以固定朝向将牙轮送入牙轮临存仓740中，同时牙轮临存仓740具有横截面与牙轮相适应的下落通道，如果方向相反则不能下落到底部的推送通道，牙轮推送机构741和牙轮轴推送机构751均由推送气缸和对应的推送杆构成。

参考图10，本实施例中牙轮轴临存仓750包括从上至下依次设置的收纳斗753、找平通道754和待料槽755，其中找平通道754呈规则弦波状，待料槽755的两端敞口。

需要注意的是，为充分提高本设备的紧凑性，将牙轮推送机构741和牙轮轴推送机构751设置于牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750的同一侧，而将组合模710、驱动机构720和转运机构730则设置在与二者相对的一侧，参考图2至图5和图8，驱动机构720主要包括与牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750连线平行且水平设置的推杆气缸C721，推杆气缸C721的推杆端部连接有平移底座722，组合模710则水平设置于该平移底座722上，需要注意的是本实施例中，组合模710由模底座712，以及两个对称设置于模底座712顶部两侧的侧模块713构成，而组合槽711则由模底座712与两个侧模块713合围而成，具有与牙轮相适应的齿状侧壁。

本实施例中，为满足多型号牙轮的组装，以及对实现对牙轮工位切换或者穿轴过程的固定需求，故在平移底座722上设手指气缸723，手指气缸723竖向设置，其两个相对的气动手指与分别与两个侧模块713固定连接，能够驱动两个侧模块713相对靠近或远离，从而实现对牙轮的固定。

如图3、图4和图9所示，本申请中转运机构730主要包括立架731、与该立架731滑动配合的滑座732，以及用于驱动滑座732竖直升降的推杆气缸A733。

滑座732上具有与其滑动配合且水平设置的导向部件734，导向部件734通常由两根圆柱杆构成，导向部件734的远端设有与成品牙轮组相适应的手指抓钳735，手指抓钳735工作与原理手指气缸相似，不同点在于具有与成品牙轮组件相适应的造型，即手指抓钳735抓紧部位为牙轮轴的两端，而中间具有与多个牙轮适应的让位口，立架731上设有用于驱动手指抓钳735在牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位之间水平移动的推杆气缸B736。

具体实施时，导向部件734的远端固设有抓钳固定板737，抓钳固定板737呈L形，手指抓钳735固设于该抓钳固定板737底部，通过该造型的抓钳固定板737实现高度补偿，即当整码组件800处于待工状态时，手指抓钳735在高度方向上位于后文整码轮811与整码杆821之间，便于实现多个部件在高度空间的交叉布局，而又不会对各自动作产生干涉。

如图6和图7所示，牙轮组装配工位设有载具组件900，载具组件900主要包括与计数器相适应的载具910，具体而言，为提高装配效率，本实施例中载具组件900包括装配底座920，以及用于驱动该装配底座920水平移动的推杆气缸D930，推杆气缸D930的移动方向与推杆气缸C721的移动方向相互垂直，其上具有至少两个平行设置的载具910，而载具910底部具有一一对应连接的复位底座940，装配底座920上具有与推杆气缸C721平行设置的复位气缸950，且复位气缸950与复位底座940一一对应设置，其活塞杆与复位底座940相连，其能够伸缩控制复位底座940的位置，使对应载具910的位置发生改变，当手指抓钳735到达牙轮组装配工位时，复位气缸950伸出能够使对应载具910的与手指抓钳735正对，当复位气缸950收回时，对应载具910则相对靠近工作台700的边缘，以便于取下装好的计数器并再次装入待装计数器，另一方面，通过推杆气缸D930可对载具910的位置进行切换，使其分别正对手指抓钳735，有利于提高组装效率。

如图1、图6和图7所示，本申请中整码组件800主要包括驱转机构810和限转机构820，驱转机构810包括整码轮811，以及用于驱动整码轮811转动的整码电机812，整码轮811上具有字轮一一对应的整码齿，当整码电机812起到后，整码轮811与字轮接触时，能够带动字轮转动，限转机构820包括与字轮数量对应的整码杆821和以及用以驱动整码杆821升降的整码气缸822，工作时整码杆821升入相连两个字轮之间，并对应字轮的进位柱位置，字轮在转动一周范围之内，必然会与整码杆821相抵，阻力即可克服来自整码轮811的摩擦力，则对应字轮停止转动，当所有字轮停止转动时，则所有字轮的字码一一对正。

具体而言，工作台700上设有整码底座A813，整码底座A813上具有与其滑动配合的整码侧板814，以及用于驱动整码侧板814沿推杆气缸C721移动方向平行设置的整码压紧气缸815，驱转机构810设置于该整码侧板814上，其中整码轮811与组合槽711平行设置。

载具910的顶部具有与计数器匹配的定位槽，载具910上的定位槽竖直朝上，当计数器位于载具910上时，原字轮仓610的敞口前侧则变成朝上，其敞口顶侧则变成朝向水平方向与整码轮811正对，其敞口前侧变成竖直朝上，与整码杆821相对，其底板620与载具910的外侧壁紧贴，此时，仅需整码压紧气缸815驱动整码侧板814朝计数器移动，即可使整码轮811与计数器上的字轮一一接触，再通过整码电机812即可带动字轮转动。

工作台700上对应限转机构820设有整码底座B823，整码底座B823上具有整码竖板824，整码竖板824与整码底座B823滑动配合，整码气缸822固定于整码底座B823，其能够驱动整码竖板824做竖直升降运动，而整码竖板824上设有缓冲气缸825，多个整码杆821通过连接座与缓冲气缸825的活塞杆相连，采用两级升降结构，整码气缸822主要实现大行程位移，而缓冲气缸825主要带动整码杆821进行小行程位移，具有一定的回弹性，可大大缓解对计数器的压损。

参考图1至图13所示的半自动计数器牙轮组件组装机，如前所述计数器包括字轮仓610和底板620，字轮仓610的顶部和前侧敞口，其长度方向两侧具有对称设置的字轮轴卡槽611，字轮轴卡槽611的顶部敞口，其前侧设有牙轮轴卡槽612，牙轮轴卡槽612的前侧敞口；在此基础之上，其工作步骤如下：

第一步、启动牙轮供料机构742和牙轮轴供料机构752，分别向牙轮临存仓740和牙轮轴临存仓750供入预设数量的牙轮和牙轮轴。

第二步，组合模710初始正对牙轮临存仓740，启动牙轮推送机构741，向组合槽711中推入预设数量的牙轮，并通过侧模块713对牙轮进行预夹紧。

第三步，通过驱动机构720将组合模710移动至正对牙轮轴临存仓750，启动牙轮轴推送机构751，推出牙轮轴将组合槽711中的所有牙轮穿起形成成品牙轮组件。

第四步，将已装好字轮组件的计数器放置到载具910上，如图10和图11所示，且计数器中的牙轮轴卡槽开口竖直朝上，启动转运机构730，通过手指抓钳735抓取成品牙轮组件至字轮轴卡槽的正上方，并向下移动使牙轮轴两端卡入对应的牙轮轴卡槽中。

第五步，转运机构730复位，启动整码组件800，对计数器上字轮进行整码操作，确保所有字轮上字码一一对正，完成组装。

第六步，整码组件800复位，推杆气缸D930和复位气缸950工作实现载具B910的切换，将组装好的计数器取走，即可装入新的待装计数器，继续组装。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型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实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：包括工作台(700)，以及设置于该工作台(700)上的牙轮组放置工位、牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位，所述工作台(700)上配置有组合模(710)、驱动机构(720)和转运机构(730)，所述组合模(710)具有与牙轮相适应的组合槽(711)，所述驱动机构(720)用于驱动组合模(710)在牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位之间切换，所述转运机构(730)用于将组合槽(711)中的成品牙轮组件转运至牙轮组装配工位，所述工作台(700)上具有对应牙轮组装配工位设置的整码组件(800)。

2.根据权利要求1所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述整码组件(800)包括驱转机构(810)和限转机构(820)，所述驱转机构(810)包括整码轮(811)，以及用于驱动所述整码轮(811)转动的整码电机(812)，所述限转机构(820)包括与字轮数量对应的整码杆(821)和以及用以驱动所述整码杆(821)升降的整码气缸(822)；

所述计数器包括字轮仓(610)和底板(620)，所述字轮仓(610)的顶部和前侧敞口，其长度方向两侧具有对称设置的字轮轴卡槽(611)，所述字轮轴卡槽(611)的顶部敞口，其前侧设有牙轮轴卡槽(612)，所述牙轮轴卡槽(612)的前侧敞口；

所述牙轮组装配工位设有载具组件(900)，所述载具组件(900)包括与所述计数器相适应的载具(910)，当所述计数器位于载具(910)上时，所述字轮仓(610)的敞口前侧朝上，整码杆(821)位于字轮仓(610)的前侧，整码轮(811)位于字轮仓(610)的敞口顶侧。

3.根据权利要求2所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述工作台(700)上具有与驱转机构(810)对应设置的整码底座A(813)，其中所述整码底座A(813)上具有与其滑动配合的整码侧板(814)，驱转机构(810)设置于该整码侧板(814)上，且整码底座A(813)上设有用于驱动整码侧板(814)水平移动以靠近或远离牙轮组装配工位的整码压紧气缸(815)。

4.根据权利要求2或3所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述工作台(700)上具有与限转机构(820)对应设置的整码底座B(823)，该整码底座B(823)上具有与其滑动配合的整码竖板(824)，该整码竖板(824)上具有竖直朝下的缓冲气缸(825)，所述整码杆(821)通过连接座与缓冲气缸(825)的活塞杆相连，所述整码气缸(822)固设于整码底座B(823)上，其能够驱动整码竖板(824)做竖直升降运动。

5.根据权利要求1至3中任一所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述转运机构(730)包括立架(731)、与该立架(731)滑动配合的滑座(732)，以及用于驱动所述滑座(732)升降的推杆气缸A(733)；

所述滑座(732)上具有与其滑动配合且水平设置的导向部件(734)，该导向部件(734)的远端设有与成品牙轮组相适应的手指抓钳(735)，所述立架(731)上设有用于驱动手指抓钳(735)在牙轮轴穿设工位和牙轮组装配工位之间水平移动的推杆气缸B(736)。

6.根据权利要求5所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述导向部件(734)远端固设有抓钳固定板(737)，所述抓钳固定板呈L形，手指抓钳(735)固设于该抓钳固定板(737)底部，且当所述整码组件(800)处于待工状态时，所述手指抓钳(735)在高度方向上位于整码轮(811)与整码杆(821)之间。

7.根据权利要求5所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述手指抓钳(735)的夹持施力部位在其两侧，其中部具有与牙轮组件相适应的让位口。

8.根据权利要求1所述的半自动计数器牙轮组件组装机，其特征在于：所述牙轮组放置工位和牙轮轴穿设工位分别设有牙轮临存仓(740)和牙轮轴临存仓(750)，牙轮临存仓(740)和牙轮轴临存仓(750)并排设置，并具有与牙轮临存仓(740)对应设置的牙轮推送机构(741)和牙轮供料机构(742)，以及对应牙轮轴临存仓(750)设置的牙轮轴推送机构(751)和牙轮轴供料机构(752)；

其中，所述牙轮临存仓(740)横截面与牙轮相适应，所述牙轮轴临存仓(750)包括从上至下依次设置的收纳斗(753)、找平通道(754)和待料槽(755)，其中所述找平通道(754)呈规则弦波状，所述待料槽(755)两端敞口。

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