水表机芯自动装配工装

1.一种水表机芯自动装配工装，其特征在于包括
工作台板(100)；
第一轨道(11)，设于前述工作台板(100)上；
第二轨道(12)，设于前述工作台板(100)上并与前述的第一轨道(11)并列平行布置；
机芯座(13)，为多个，能滑动地设于前述第一轨道(11)和第二轨道(12)上并上端面具有供机芯夹板设置的安置槽；
第一推动气缸(15)，为二个，分别设于前述第一轨道(11)和第二轨道(12)的两端，动力输出端均具有一滑块(151)，该滑块(151)上方成型有与第一轨道(11)和第二轨道(12)对接的滑轨部(152)，并且，该滑块(151)的移动方向与第一轨道(11)长度方向垂直；
第二推动气缸(14)，为二个，分别设于前述第一轨道(11)和第二轨道(12)的侧边，动力输出端均具有能推动机芯座(13)前移的推板，并且，该推板的移动方向与第一轨道(11)长度方向平行；
装夹机构，设于前述工作台板(100)上并位于第二轨道(12)的一侧，能将齿轮装配到夹板上；
振动盘(3)，能将齿轮有序地输出；
下料轨道(2)，上端的进口与前述振动盘(3)的输出口连接，下端的出口靠近前述装夹机构设置；以及
出料机构(4)，能将装配完毕的机芯从前述的机芯座(13)上卸下来。
2.根据权利要求1所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述第一轨道(11)的出口端设有一按压机构(5)，该按压机构(5)包括
第一支座(53)，设于所述工作台板(100)上；
第一竖直气缸(51)，设于前述第一支座(53)上，并具有竖直向下的第一输出端；以及按压板(52)，连接于前述第一输出端底部并具有能将夹板压紧于机芯座(13)的平整部。
3.根据权利要求1所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述推板包括长板(16)及纵向地设于长板(16)上的短板(17)，前述的长板(16)与第二推动气缸(14)的动力输出端连接并平行第一轨道(11)长度方向布置；前述的短板(17)为多个并间隔的设置于长板(16)上，该短板(17)的端部弹性地设有推钮(18)，该推钮(18)的上端面成型有自前向后向下倾斜的斜面。
4.根据权利要求3所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述推钮(18)通过 一销轴转动地设于短板(17)的上端部，一扭簧(181)绕制于销轴(182)上并两端分别与短板(17)和推钮(18)相抵并始终迫使推钮(18)保持向上运动的趋势。
5.根据权利要求3所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述的装夹机构包括支架，设于所述工作台板上；
第一水平气缸(26)，水平地设于前述的支架上并具有动力输出端；
第一支板(23)，能水平移动地设于前述支架上并一侧与前述第一水平气缸(26)的动力输出端连接；
第二竖直气缸，设于前述的第一支板(23)上并具有竖直向下的第二输出端；
第二支座(24)，能上下滑动地设于前述第一支板(23)上并顶端与前述第二竖直气缸的第二输出端连接；以及
夹紧气缸(25)，设于前述第二支座(24)的下方并能随第二支座(24)的上下移动，底端具有能夹紧齿轮轴的夹头(251)。
6.根据权利要求5所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述的装夹机构还包括第二水平气缸(27)，设于所述第二支座(24)上并动力输出端具有一齿条(271)；以及转轴(28)，竖直地设于所述第二支座(24)上并能转动，外周具有与前述齿条(271)传动啮合的轮齿；而所述的夹紧气缸(25)则设于该转轴(28)下方并能随转轴(28)的转动而转动。
7.根据权利要求6所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述第二支座的上端部具有一上平整部(241)，所述转轴(28)的上端通过一限位片(272)而钩挂于第二支座(24)的销孔上，该限位片(272)设于第二支座(24)的上端面。
8.根据权利要求1所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述下料轨道(2)的输出口设有一第三水平气缸(64)，该第三水平气缸(64)的动力输出端具有一推块(65)，该推块(65)上设有供单个齿轮纵向设置的设置槽(651)，并且，该推块(65)的移动方向与下料轨道(2)的出口方向相垂直。
9.根据权利要求8所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述下料轨道(2)呈上端高、下端低布置，并且，所述的下料轨道(2)包括上段轨道及与上段轨道相接的下段轨道，前述的上段轨道由两根间隙布置的导向柱组成，导向柱之间具有供齿轮轴通过的间隙，前述的下段轨道包括导向板(621)及成型于导向板(621)上方的限位板(622)，该导向板(621)长度方向开设有供齿轮轴通过的槽道(623)；
工作状态下，所述的限位板(622)盖设部分齿轮部的上端面能限制齿轮脱离下段轨道。
10.根据权利要求1所述的水表机芯自动装配工装，其特征在于所述的出料机构(4)包括
输送台(101)，设于工作台板(100)一侧并上端面具有输送带(102)；
第三支座(43)，设于所述的工作台板(100)上；
第四水平气缸(45)，设于前述第三支座(43)上并具有第三输出端；
第二支板(42)，能水平移动地设于前述第三支座(43)上并一侧与前述第四水平气缸(45)的第三输出端连接；
第三竖直气缸(41)，设于前述第二支板(42)的顶部并具有竖直向下的第四输出端；
连接板(44)，能上下移动地设于前述第二支板(42)上，并顶部与前述第三竖直气缸(41)的第四输出端连接；以及
夹取气缸(46)，设于前述连接板(44)底部并具有能夹紧夹板的夹扣合爪(461)。

水表机芯自动装配工装\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种自动装配工装，尤其涉及一种用于水表机芯齿轮与夹板自动装配的装置。属于水表加工技术领域。\n背景技术\n[0002] 现有常见的水表一般包括带进、出水孔的表体、位于表体上部的密封腔体和位于表体下部的叶轮，中心齿轮、机芯及计数机构，其中机芯又包括上、下两块夹板及设于上下夹板之间的与中心齿轮相啮合的齿轮组，其中一块夹板外端面具有标注有读数，计数机构安装于密封腔体内，中心齿轮轴的下端安装有被传动磁钢，在表体下部设有与叶轮相联动的主传动磁钢，其位置与被传动磁钢相对应。工作时，水管中的水流推动水表叶轮转动，带动主传动磁钢转动，通过主传动磁钢与被传动磁钢的耦合，使处于密封腔体内的中心齿轮转动，继而通过齿轮组传递至计数机构，最终通过计数计机构获得正确的读数。\n[0003] 目前，水表领域的加工基本上还是停留在手工装配阶段，存在劳动效率低，次品率高的不足。其中涉及机芯的装配时，那更是需要有操作经验的工人才能完成，一般的没经验的工人还不能完全胜任，原因是多个齿轮装配到夹板的轴孔上后，还要保证齿轮之间的啮合，一旦出现一丝的错位或错齿，整个齿轮组的运行就停滞，从而影响整个水表的正常工作。而目前公开的技术里面也没有很好的方法来解决机械代替手工以完成机芯的装配工作。\n发明内容\n[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种装配效率高的水表机芯自动装配工装。\n[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水表机芯自动装配工装，其特征在于包括\n[0006] 工作台板；\n[0007] 第一轨道，设于前述工作台板上；\n[0008] 第二轨道，设于前述工作台板上并与前述的第一轨道并列平行布置；\n[0009] 机芯座，为多个，能滑动地设于前述第一轨道和第二轨道上并上端面具有供机芯夹板设置的安置槽；\n[0010] 第一推动气缸，为二个，分别设于前述第一轨道和第二轨道的两端，动力输出端均具有一滑块，该滑块上方成型有与第一轨道和第二轨道对接的滑轨部(，并且，该滑块的移动方向与第一轨道长度方向垂直；\n[0011] 第二推动气缸，为二个，分别设于前述第一轨道和第二轨道的侧边，动力输出端均具有能推动机芯座前移的推板，并且，该推板的移动方向与第一轨道长度方向平行；\n[0012] 装夹机构，设于前述工作台板上并位于第二轨道的一侧，能将齿轮装配到夹板上；\n[0013] 振动盘，能将齿轮有序地输出；\n[0014] 下料轨道，上端的进口与前述振动盘的输出口连接，下端的出口靠近前述装夹机构设置；以及\n[0015] 出料机构，能将装配完毕的机芯从前述的机芯座上卸下来。\n[0016] 进一步，所述第一轨道的出口端设有一按压机构，该按压机构包括[0017] 第一支座，设于所述工作台板上；\n[0018] 第一竖直气缸，设于前述第一支座上，并具有竖直向下的第一输出端；以及[0019] 按压板，连接于前述第一输出端底部并具有能将夹板压紧于机芯座的平整部。\n[0020] 进一步，所述推板包括长板及纵向地设于长板上的短板，前述的长板与第二推动气缸的动力输出端连接并平行第一轨道长度方向布置；\n[0021] 前述的短板为多个并间隔的设置与长板上，该短板的端部弹性地设有推钮，该推钮的上端面成型有自前向后向下倾斜的斜面。这样推钮只能单向推动机芯座前移。\n[0022] 推钮的弹性设计优选如下结构：所述推钮通过一销轴转动地设于短板的上端部，一扭簧绕制于销轴上并两端分别与短板和推钮相抵并始终迫使推钮保持向上运动的趋势。\n[0023] 作为优选，所述的装夹机构可以包括\n[0024] 支架，设于所述工作台板上；\n[0025] 第一水平气缸，水平地设于前述的支架上并具有动力输出端；\n[0026] 第一支板，能水平移动地设于前述支架上并一侧与前述第一水平气缸的动力输出端连接；\n[0027] 第二竖直气缸，设于前述的第一支板上并具有竖直向下的第二输出端；\n[0028] 第二支座，能上下滑动地设于前述第一支板上并顶端与前述第二竖直气缸的第二输出端连接；以及\n[0029] 夹紧气缸，设于前述第二支座的下方并能随第二支座的上下移动，底端具有能夹紧齿轮轴的夹头。\n[0030] 为实现齿轮的啮合装配，所述的装夹机构还包括\n[0031] 第二水平气缸，设于所述第二支座上并动力输出端具有一齿条；以及[0032] 转轴，竖直地设于所述第二支座上并能转动，外周具有与前述齿条传动啮合的轮齿；而所述的夹紧气缸则设于该转轴下方并能随转轴的转动而转动。\n[0033] 所述第二支座的上端部具有一上平整部，所述转轴的上端通过一限位片而钩挂于第二支座的销孔上，该限位片设于第二支座的上端面。由于转轴来回转动过程中竖直方向只受自身重力的作用，因此对第二个齿轮水平方向的受力可以忽略，齿轮之间的装配不会产生强烈的摩擦，对部件不会造成损伤，能轻松地完成啮合装配，而不会发生错齿和错位现象。\n[0034] 所述下料轨道的输出口设有一第三水平气缸，该第三水平气缸的动力输出端具有一推块，该推块上设有供单个齿轮纵向设置的设置槽，并且，该推块的移动方向与下料轨道的出口方向相垂直。这样的设计可以满足每次只输出一个齿轮。\n[0035] 依据齿轮的特殊形状，为使其更加有条不紊地进入装夹机构，所述下料轨道呈上端高、下端低布置，并且，所述的下料轨道包括上段轨道及与上段轨道相接的下段轨道，前述的上段轨道由两根间隙布置的导向柱组成，导向柱之间具有供齿轮轴通过的间隙，前述的下段轨道包括导向板及成型于导向板上方的限位板，该导向板长度方向开设有供齿轮轴通过的槽道；工作状态下，所述的限位板盖设部分齿轮部的上端面能限制齿轮脱离下段轨道。\n[0036] 作为优选，所述的出料机构可以包括\n[0037] 输送台，设于工作台板一侧并上端面具有输送带；\n[0038] 第三支座，设于所述的工作台板上；\n[0039] 第四水平气缸，设于前述第三支座上并具有第三输出端；\n[0040] 第二支板，能水平移动地设于前述第三支座上并一侧与前述第四水平气缸的第三输出端连接；\n[0041] 第三竖直气缸，设于前述第二支板的顶部并具有竖直向下的第四输出端；\n[0042] 连接板，能上下移动地设于前述第二支板上，并顶部与前述第三竖直气缸的第四输出端连接；以及\n[0043] 夹取气缸，设于前述连接板底部并具有能夹紧夹板的夹扣合爪。\n[0044] 与现有技术相比，本发明的优点在于：齿轮的输入、夹板的移动、齿轮与夹板的装配机最后的卸料均机械自动化完成，完全可替代人工进行装配，装配效率大大提高，并且，装配的一致性及可靠性也远优于人工操作，在保证装配质量的基础上提高了生产效率。\n附图说明\n[0045] 图1为实施例结构示意图。\n[0046] 图2为图1中工作台面、第一轨道和第二轨道的放大组合图。\n[0047] 图3为图2中A部放大图。\n[0048] 图4为图2中B部放大图。\n[0049] 图5为图2中C部放大图。\n[0050] 图6为图1中装夹机构、下料轨道及振动盘的放大组合图。\n[0051] 图7为图6中振动盘与下料轨道放大组合图。\n[0052] 图8为图7中D部放大图。\n[0053] 图9为图1中另一装夹机构的立体放大图。\n[0054] 图10为图1中出料机构放大组合图。\n[0055] 图11为水表机芯中夹板的结构示意图。\n[0056] 图12为装配第一个齿轮后的机芯结构示意图。\n[0057] 图13为装配第二个齿轮后的机芯结构示意图。\n具体实施方式\n[0058] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。\n[0059] 如图1和图2所示，本实施例中的水表机芯自动装配工装包括工作台板100、第一轨道11、第二轨道12、机芯座13、第一推动气缸15、第二推动气缸14、按压机构、装夹机构、振动盘3、下料轨道2、出料机构4及控制器。控制器在图中无显示，用于控制各个机构的运作，同时可以显示故障等，这里不在进一步展开。\n[0060] 第一轨道11设于工作台板100上，第二轨道12设于工作台板100上并与第一轨道11并列平行布置，机芯座13为多个，能滑动地设于第一轨道11和第二轨道12上并上端面具有供机芯夹板设置的安置槽。\n[0061] 第一推动气缸15为二个，分别设于第一轨道11和第二轨道12的两端，动力输出端均具有滑块151，结合图4所示，该滑块151上方成型有与第一轨道11和第二轨道12对接的滑轨部152，并且，该滑块151的移动方向与第一轨道11长度方向垂直；第二推动气缸\n14为二个，分别设于第一轨道11和第二轨道12的侧边，动力输出端均具有能推动机芯座\n13前移的推板，并且，该推板的移动方向与第一轨道11长度方向平行；\n[0062] 结合图3和图5所示，推板包括长板16及纵向地设于长板16上的短板17，长板\n16与第二推动气缸14的动力输出端连接并平行第一轨道11长度方向布置；短板17为多个并间隔的设置与长板16上，该短板17的端部弹性地设有推钮18，该推钮18的上端面成型有自前向后向下倾斜的斜面。推钮18通过销轴182转动地设于短板17的上端部，扭簧181绕制于销轴182上并两端分别与短板17和推钮18相抵并始终迫使推钮18保持向上运动的趋势。推钮18的弹性设置可以满足推荐18在回缩时可以轻松越过后方的机芯座13而不会推动机芯座13向后移动，从而实现推钮18只能单向推动机芯座13的目的。\n[0063] 二个第一推动气缸15和二个第二推动气缸14作用于机芯座13上，可以实现机芯座13的循环周而复始的移动。\n[0064] 装夹机构2和装夹机构2a设于工作台板100上并位于第二轨道12的一侧，能将齿轮装配到夹板上，具体地，如图6所示，装夹机构2包括支架22、第一水平气缸26、第一支板23、第二竖直气缸21、第二支座24及夹紧气缸25。\n[0065] 支架22设于工作台板100上，第一水平气缸26水平地设于支架22上并具有推杆\n261，第一支板23能水平移动地设于支架22上并一侧与第一水平气缸26的推杆261连接，第二竖直气缸21设于第一支板23上并具有竖直向下的推杆211，第二支座24能上下滑动地设于第一支板23上并顶端与第二竖直气缸21的推杆211连接，夹紧气缸25设于第二支座24的下方并能随第二支座24的上下移动，底端具有能夹紧齿轮轴的夹头251。\n[0066] 如图9所示，装夹机构2a在装夹机构2的基础上还包括第二水平气缸27和转轴\n28，第二水平气缸27设于第二支座24上并动力输出端具有齿条271；转轴28竖直地设于第二支座24上并能转动，外周具有与齿条271传动啮合的轮齿281；夹紧气缸25则设于该转轴28方并能随转轴28的转动而转动。第二支座24的上端部具有上平整部241，转轴28的上端通过一限位片272而钩挂于第二支座24的销孔上，该限位片272设于第二支座24的上端面。\n[0067] 通过齿条配合轮齿来回驱动实现对齿轮的安装，完全可以达到模拟人手指操作的过程，使得机械装配代替人工操作，利于解放劳动力和提高生产效率，同时，装配完后的齿轮之间错位和错齿现象大大减小，从而有效地保证了装配质量。由于转轴来回转动过程中竖直方向只受自身重力的作用，因此对第二个齿轮水平方向的受力可以忽略，齿轮之间的装配不会产生强烈的摩擦，对部件不会造成损伤，能轻松地完成啮合装配，而不会发生错齿和错位现象。\n[0068] 如图1所示。本实施例中的有一个装夹机构2和六个装夹机构2a，完成7个齿轮的啮合装配。根据实际要求可以对装夹机构2a进行增减。\n[0069] 结合图6和图7所示，振动盘3能将齿轮有序地输出，设于另一工作台板106上；\n下料轨道2上端的进口与振动盘3的输出口连接，下端的出口靠近装夹机构设置。下料轨道2的输出口设有第三水平气缸64，该第三水平气缸64的动力输出端具有推块65，该推块\n65上设有供单个齿轮纵向设置的设置槽651，并且，该推块65的移动方向与下料轨道2的出口方向相垂直。\n[0070] 振动盘3的上端具有圆筒部34，该圆筒部34内壁成型有螺旋状向上延伸的导向轨31，该圆筒部34的出料端口具有一侧向槽32，该侧向槽32的一端与导向轨31相接，下料轨道2的进口端则伸入该侧向槽32。侧向槽32内间隔地设置有多个能使齿轮有序排列的档杆33。\n[0071] 下料轨道2呈上端高、下端低布置，并且，下料轨道2包括上段轨道21及与上段轨道21相接的下段轨道22，上段轨道21由两根间隙布置的导向柱组成，导向柱之间具有供齿轮轴92通过的间隙，结合图8所示，下段轨道22包括导向板621及成型于导向板621上方的限位板622，该导向板621长度方向开设有供齿轮轴通过的槽道623，振动器63设于导向板下端面。导向板621上设有感应器66，该感应器66能控制振动盘3的关闭和启动，其目的是控制齿轮9在单位时间内输出量。工作状态下，限位板622盖设部分齿轮部91的上端面能限制齿轮脱离下段轨道22。\n[0072] 如图2所示，按压机构5设于第一轨道11的出口端，具体包括第一支座53、第一竖直气缸51及按压板52。第一支座53设于工作台板100上；第一竖直气缸51设于第一支座53上，并具有竖直向下的输出端；按压板52连接于第一竖直气缸51的输出端底部并具有能将夹板104压紧于机芯座13的平整部。\n[0073] 出料机构4能将装配完毕的机芯从机芯座13上卸下来。具体地，如图10所示，出料机构4包括输送台101、第三支座43、第四水平气缸45、第二支板42、第三竖直气缸41、连接板44及夹取气缸46。\n[0074] 输送台101设于工作台板100一侧并上端面具有输送带102，第三支座43设于的工作台板100上，第四水平气缸45设于第三支座43上并具有动力输出端，第二支板42能水平移动地设于第三支座43上并一侧与第四水平气缸45的动力输出端连接，第三竖直气缸41设于第二支板42的顶部并具有竖直向下的动力输出端，连接板44能上下移动地设于第二支板42上，并顶部与第三竖直气缸41的动力输出端连接，夹取气缸46设于连接板44底部并具有能夹紧夹板的夹扣合爪461。\n[0075] 如图11所示，夹板104上具有多个供齿轮轴92插设的轴孔105，图12所示为装夹机构2装配后的机芯结构示意图。图13为装夹机构2a装配后的机芯结构示意图。\n[0076] 工作原理：手工将夹板104设于机芯座13上，在第一推动气缸5和第二推动气缸\n14作用下向前移动至按压机构5的下方，按压机构5工作，向下按压夹板104，这样夹板104在机芯座13压实，继续移动，装夹机构2工作，将齿轮9装配到对应的轴孔105上，继续移动，装夹机构2a工作，将齿轮9a装配到对应地轴孔上，同时齿轮9a和齿轮9啮合，直至全部齿轮9a装配完毕，然后夹取气缸46工作，将机芯10夹取后放到输送带102上，进入下一个装配步骤，同时机芯座13完成一个循环，继续运送夹板104。