一种水表模块组装装置的制作方法

1.本发明涉及水表加工设备技术领域，尤其是一种水表模块组装装置。


背景技术：

2.水表作为工业生产或日常生活中常见的计量工具，主要用于测量水流量。现有水表加工组装流水线水表壳体与水表表盖组装是主要通过人工安装，流水线将水表壳体和水表表盖输送至工位上，工人将水表壳体与水表表盖旋拧在一起，由于人工安装存在工人个体的差异性，很难控制扭力的大小，难以保证产品质量的一致，同时人工旋拧水表壳体和水表表盖导致组装效率低。一些自动化水表加工组装，节拍效率差，不能适配不同规格的产品，不能保证运行平稳和位置精度。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种自动化水表加工组装流水线”，其公告号cn114523278a，包括壳体和表盖，还包括：流水线输送装置、表盖送料组件、壳体固定组件、升降组件、横向移动组件、旋拧组件，所述表盖送料组件、壳体固定组件和升降组件均安装在流水线输送装置上，所述横向移动组件安装在升降组件上，所述旋拧组件安装在横向移动组件上。缺点是水表壳体与水表表盖组装，并不能组装模块和水表，且流水线节拍效率差，不能适配不同规格的产品，不能保证运行平稳和位置精度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术中水表组装流水线节拍效率差的问题，提供了一种水表模块组装装置，节省占地空间，各工位互不影响，加快生产节拍。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水表模块组装装置，包括：机台；分度盘机构，用于改变产品或模块的位置，所述分度盘机构与机台转动连接，分度盘机构包括第一分度盘和第二分度盘，所述第一分度盘上设有第一工位，所述第二分度盘上设有第二工位，第一工位和第一分度盘圆心的连线与第二工位和第二分度盘圆心的连线平行并与第一分度盘圆心和第二分度盘圆心的连线垂直；水表上料机构，水表上料机构与第一工位连接；模块上料机构，模块上料机构与第二工位连接；模块装载机构，用于将模块与产品组装，模块装载机构设置在第一分度盘和第二分度盘的中间。
6.通过实施上述技术方案，机台作为主体部分，分度盘机构用于改变产品或模块的位置，模块装载机构用于将模块与产品组装，通过第一分度盘和第二分度盘，将每个工位串联起来，产品为水表，模块为通讯模块，第一分度盘和第二分度盘与机台转动连接便于第一分度盘顺时针旋转运行，第二分度盘逆时针旋转运行，水表上料机构位于第一分度盘的第一工位处，模块上料机构位于第二分度盘的第二工位处，各工位互不影响，相比流水线更能
节省占地空间和提高加工效率，利用工装适配不同规格的产品，利用分度盘工位提高节拍效率。
7.作为优选，所述模块上料机构包括用于放置模块的模块工装和用于识别模块工装和模块位置的第二传感器，所述模块工装的下表面两侧设有方便沿皮带线运动的圆角，所述模块工装的下表面设有用于减少与皮带接触面积的中空槽结构。通过模块工装放置模块，模块跟皮带摩擦会有一定的摩擦力，阻力会很大，推的时候模块工装的下表面边缘设有大的圆角倾斜角，方便推过去，退的时候模块工装下表面中间为中空槽结构，减少跟皮带的接触面积，减小阻力，通过第二传感器的漫反射光电检测产品和工装位置。
8.作为优选，所述模块上料机构包括第一皮带线和第二皮带线，所述第一皮带线与第二皮带线紧贴平行布置，所述第一皮带线与第二皮带线的运行方向相反，所述第一皮带线的一侧设有第二气缸，所述第二皮带线的一侧设有第三气缸，所述第二气缸的运行方向与第一皮带线运行方向垂直，所述第三气缸的运行方向与第二皮带线的运行方向垂直。第一皮带线和第二皮带线带动模块工装移动，每次移动一个工装的位置，第一皮带线和第二皮带线朝相反的方向走，第二气缸和第三气缸在气缸到位后将模块工装推至另一条皮带线，以“口”字形的方式运行，组成环形回路，以此达到循环，没产品的位置进行放置，有产品的位置进行取走，此模块上料机构通过更经济的方式来达到所需要的节拍。
9.作为优选，所述第一分度盘上沿顺时针方向依次设有第一工位、第三工位、第四工位和第五工位，所述第三工位与模块装载机构连接，所述第四工位与打螺丝机构连接，所述第五工位与水表下料机构连接。第一工位、第三工位、第四工位和第五工位沿顺时针方向依次设置在第一分度盘上，各工位互不影响，相比流水线更能节省占地空间和提高加工效率。
10.作为优选，所述第二分度盘上沿逆时针方向依次设有第二工位、第六工位、第七工位和第八工位，所述第六工位与用于将盖板和模块组装的盖板上料组装机构连接，所述第七工位与用于将盖板和模块组装后进行压平的盖板压平机构连接，所述第八工位与模块装载机构连接。第二工位、第六工位、第七工位和第八工位沿逆时针方向依次设置在第二分度盘上，各工位互不影响，相比流水线更能节省占地空间和提高加工效率，盖板上料组装机构用于将盖板和模块组装，由于采用卡扣压紧的压装方式，容易产生间隙，因而需要通过盖板压平机构进行二次定位压装。
11.作为优选，所述水表上料机构包括用于提高效率的双工位结构，所述水表上料机构还包括第一滑轨、多位置安装气缸、用于放置产品的上料工装、用于带动上料工装沿第一滑轨移动的第一气缸以及用于识别上料工装和产品位置的第一传感器。第一气缸带动工装到初始位置后，工装在多位置安装气缸带动下张开，上料工装在机器人将产品放到位后夹紧并回到原位，利用第一传感器保证产品位置，第一滑轨保证在移动过程中的精度，利用双工位结构一次上料两个产品，省节拍提高效率，第一气缸为无杆气缸，设置在第一滑轨的外侧，通过此水表上料机构可以更高效的转移产品至机台内，同时保证了不会出现空抓现象。
12.作为优选，所述模块装载机构上设有滑台气缸、可调行程气缸气缸、笔形气缸、和用于抓取产品的夹爪。夹爪抓取产品后，通过滑台气缸和可调行程气缸气缸提升，笔形气缸将机构沿第二滑轨移动到指定位置，可调行程气缸气缸下压将产品装入，通过油压缓冲器来调节位置，同时减少气缸冲击，增加寿命，通过第二滑轨保证移动过程的精度，利用产品与模块之间有仿形，对两个方向进行二次定位，定位好之后模块放到产品工装里之后，第一
分度盘进行旋转。
13.作为优选，所述打螺丝机构包括用于使螺丝规整的供料机构，所述供料机构下设有吹气结构，吹气结构用于将螺丝吹到打螺丝的鸟嘴处。供料机构为常规的振动盘，打螺丝机构是将水表和模块组装在一起，水表和模块连接处仿形结构横向顶进来，再下降压紧，螺丝到鸟嘴后，通过第四气缸使得鸟嘴下降，边下降边拧螺丝，拧到一定位置进行复位，同时利用扶正机构保证产品在打螺丝过程中不歪斜，此打螺丝机构可以将不同高度位置的螺丝拧紧，同时做了二道安全保护。
14.本发明具有如下有益效果：（1）节省占地空间，各工位互不影响，加快生产节拍；（2）模块工装下表面中间为中空槽结构，减少跟皮带的接触面积，减小阻力；（3）第一皮带线和第二皮带线朝相反方向运行，以“口”字形的方式运行，通过更经济的方式来达到所需要的节拍；（4）利用双工位结构一次上料两个产品，提高效率。
附图说明
15.下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
16.图1是本发明的轴测图；图2是本发明的结构俯视图；图3是本发明中模块上料机构的结构示意图；图4是本发明中水表上料机构的结构示意图；图5是本发明中模块装载机构的结构示意图；图6是本发明中打螺丝机构的结构示意图。
17.图中：机台1，分度盘机构2，第一分度盘2.1，第一工位2.1.1，第三工位2.1.2，第四工位2.1.3，第五工位2.1.4，第二分度盘2.2，第二工位2.2.1，第六工位2.2.2，第七工位2.2.3，第八工位2.2.4，水表上料机构3，双工位结构3.1，第一滑轨3.2，上料工装3.3，第一气缸3.4，第一传感器3.5，多位置安装气缸3.6，模块上料机构4，第一皮带线4.1，第二皮带线4.2，第二气缸4.3，第三气缸4.4，模块工装4.5，第二传感器4.6，模块装载机构5，滑台气缸5.1，可调行程气缸5.2，笔形气缸5.3，夹爪5.4，第二滑轨5.5，打螺丝机构6，供料机构6.1，鸟嘴6.3，第四气缸6.4，扶正机构6.5，水表下料机构7，盖板上料组装机构8，盖板压平机构9。
具体实施方式
18.具体实施例一：如图1或图2所示，一种水表模块组装装置，包括机台1、分度盘机构2、水表上料机构3、模块上料机构4、模块装载机构5、打螺丝机构6、水表下料机构7、盖板上料组装机构8和盖板压平机构9。
19.分度盘机构2与机台1转动连接，分度盘机构2包括第一分度盘2.1和第二分度盘2.2，第一分度盘2.1上设有第一工位2.1.1，第二分度盘2.2上设有第二工位2.2.1，第一工位2.1.1和第一分度盘2.1圆心的连线与第二工位2.2.1和第二分度盘2.2圆心的连线平行并与第一分度盘2.1圆心和第二分度盘2.2圆心的连线垂直，水表上料机构3与第一工位2.1.1连接，模块上料机构14与第二工位2.2.1连接，模块装载机构5设置在第一分度盘2.1
和第二分度盘2.2的中间，第一分度盘2.1上沿顺时针方向依次设有第一工位2.1.1、第三工位2.1.2、第四工位2.1.3和第五工位2.1.4，第三工位2.1.2与模块装载机构5连接，第四工位2.1.3与打螺丝机构6连接，第五工位2.1.4与水表下料机构7连接。第二分度盘2.2上沿逆时针方向依次设有第二工位2.2.1、第六工位2.2.2、第七工位2.2.3和第八工位2.2.4，第六工位2.2.2与用于将盖板和模块组装的盖板上料组装机构8连接，第七工位2.2.3与用于将盖板和模块组装后进行压平的盖板压平机构9连接，第八工位2.2.4与模块装载机构5连接。
20.上述技术方案中，机台1作为主体部分，分度盘机构2用于改变产品或模块的位置，模块装载机构5用于将模块与产品组装，通过第一分度盘2.1和第二分度盘2.2，将每个工位串联起来，产品为水表，模块为通讯模块，第一分度盘2.1和第二分度盘2.2与机台1转动连接便于第一分度盘2.1顺时针旋转运行，第二分度盘2.2逆时针旋转运行，水表上料机构3位于第一分度盘2.1的第一工位2.1.1处，模块上料机构4位于第二分度盘2.2的第二工位2.2.1处，各工位互不影响，相比流水线更能节省占地空间和提高加工效率，利用工装适配不同规格的产品，利用分度盘工位提高节拍效率。第一工位2.1.1、第三工位2.1.2、第四工位2.1.3和第五工位2.1.4沿顺时针方向依次设置在第一分度盘2.1上，各工位互不影响，相比流水线更能节省占地空间和提高加工效率。第二工位2.2.1、第六工位2.2.2、第七工位2.2.3和第八工位2.2.4沿逆时针方向依次设置在第二分度盘2.2上，各工位互不影响，相比流水线更能节省占地空间和提高加工效率，盖板上料组装机构8用于将盖板和模块组装，由于采用卡扣压紧的压装方式，容易产生间隙，因而需要通过盖板压平机构9进行二次定位压装。
21.具体实施例二：如图3所示，在实施例一基础上，模块上料机构4包括用于放置模块的模块工装4.5和用于识别模块工装4.5和模块位置的第二传感器4.6，模块工装4.5的下表面两侧设有方便沿皮带线运动的圆角，模块工装的下表面设有用于减少与皮带接触面积的中空槽结构。模块上料机构4包括第一皮带线4.1和第二皮带线4.2，第一皮带线4.1与第二皮带线4.2紧贴平行布置，所述第一皮带线4.1与第二皮带线4.2的运行方向相反，第一皮带线4.1的一侧设有第二气缸4.3，第二皮带线4.2的一侧设有第三气缸4.4，第二气缸4.3的运行方向与第一皮带线4.1运行方向垂直，第三气缸4.4的运行方向与第二皮带线4.2的运行方向垂直。
22.上述技术方案中，通过模块工装4.5放置模块，模块跟皮带摩擦会有一定的摩擦力，阻力会很大，推的时候模块工装4.5的下表面边缘设有大的圆角倾斜角，方便推过去，退的时候模块工装4.5下表面中间为中空槽结构，减少跟皮带的接触面积，减小阻力，通过第二传感器4.6的漫反射光电检测产品和工装位置。第一皮带线4.1和第二皮带线4.2带动模块工装4.5移动，每次移动一个工装的位置，第一皮带线4.1和第二皮带线4.2朝相反的方向走，第二气缸4.3和第三气缸4.4在气缸到位后将模块工装4.5推至另一条皮带线，以“口”字形的方式运行，组成环形回路，以此达到循环，没产品的位置进行放置，有产品的位置进行取走，此模块上料机构4通过更经济的方式来达到所需要的节拍。
23.具体实施例三：如图4所示，在实施例二基础上，水表上料机构3包括用于提高效率的双工位结构3.1，水表上料机构3还包括第一滑轨3.2、多位置安装气缸3.6、用于放置产品的上料工装3.3、用于带动上料工装沿第一滑轨3.2移动的第一气缸3.4以及用于识别上料工装3.3和产
品位置的第一传感器3.5。
24.上述技术方案中，第一气缸3.4带动工装到初始位置后，工装在多位置安装气缸3.6带动下张开，上料工装3.3在机器人将产品放到位后夹紧并回到原位，利用第一传感器3.5保证产品位置，第一滑轨3.2保证在移动过程中的精度，利用双工位结构3.1一次上料两个产品，省节拍提高效率，第一气缸为无杆气缸，设置在第一滑轨的外侧，通过此水表上料机构3可以更高效的转移产品至机台1内，同时保证了不会出现空抓现象。
25.具体实施例四：如图5所示，在实施例三基础上，模块装载机构5上设有滑台气缸5.1、可调行程气缸气缸5.2、笔形气缸5.3、和用于抓取产品的夹爪5.4。
26.上述技术方案中，夹爪5.4抓取产品后，通过滑台气缸5.1和可调行程气缸气缸5.2提升，笔形气缸5.3将机构沿第二滑轨5.5移动到指定位置，可调行程气缸气缸5.2下压将产品装入，通过油压缓冲器来调节位置，同时减少气缸冲击，增加寿命，通过第二滑轨5.5保证移动过程的精度，利用产品与模块之间有仿形，对两个方向进行二次定位，定位好之后模块放到产品工装里之后，第一分度盘2.1进行旋转。
27.具体实施例五：如图6所示，在实施例四基础上，打螺丝机构6包括用于使螺丝规整的供料机构6.1，供料机构6.1下设有吹气结构，吹气结构用于将螺丝吹到打螺丝的鸟嘴6.3处。
28.上述技术方案中，供料机构6.1为常规的振动盘，打螺丝机构6是将水表和模块组装在一起，水表和模块连接处仿形结构横向顶进来，再下降压紧，螺丝到鸟嘴6.3后，通过第四气缸6.4使得鸟嘴6.3下降，第四气缸6.4为多位置安装气缸，边下降边拧螺丝，拧到一定位置进行复位，同时利用扶正机构6.5保证产品在打螺丝过程中不歪斜，此打螺丝机构6可以将不同高度位置的螺丝拧紧，同时做了二道安全保护。
29.工作原理：在水表模块组装工序，水表上料机构3与模块上料机构4分别对产品和模块同时进行上料；产品上料后形成产品工装，产品工装通过机械臂到达第一工位2.1.1处，第一分度盘2.1顺时针旋转90度，产品工装到达模块装载机构5的第三工位2.1.2处，与此同时，模块上料后形成模块工装，模块工装通过机械臂到达第二工位2.2.1处，第二分度盘2.2逆时针旋转90度，模块工装到达盖板上料组装机构8的第六工位2.2.2处，对模块进行定位、压装、上盖板，第二分度盘2.2再逆时针旋转90度，模块到达盖板压平机构9的第七工位2.2.3，对模块进行二次定位压装，第二分度盘2.2再逆时针旋转90度，模块到达模块装载机构5的第八工位2.2.4处，利用模块装载机构5将产品和模块进行定位和组装，组装时产品不动而模块靠近产品移动，使得组装后产品位于第三工位2.1.2，第一分度盘2.1顺时针旋转90度，产品和模块到达打螺丝机构6的第四工位2.1.3处，将产品模块用螺丝拧紧，第一分度盘2.1再顺时针旋转90度，产品模块到达水表下料机构7的第五工位2.1.4处，下料到下一工序。
30.本发明具有如下有益效果：节省占地空间，各工位互不影响，加快生产节拍；模块工装下表面中间为中空槽结构，减少跟皮带的接触面积，减小阻力；第一皮带线和第二皮带线朝相反方向运行，以“口”字形的方式运行，通过更经济的方式来达到所需要的节拍；利用双工位结构一次上料两个产品，提高效率。

技术特征：
1.一种水表模块组装装置，其特征是，包括：机台（1）；分度盘机构（2），用于改变产品或模块的位置，所述分度盘机构（2）与机台（1）转动连接，分度盘机构（2）包括第一分度盘（2.1）和第二分度盘（2.2），所述第一分度盘（2.1）上设有第一工位（2.1.1），所述第二分度盘（2.2）上设有第二工位（2.2.1），第一工位（2.1.1）和第一分度盘（2.1）圆心的连线与第二工位（2.2.1）和第二分度盘（2.2）圆心的连线平行并与第一分度盘（2.1）圆心和第二分度盘（2.2）圆心的连线垂直；水表上料机构（3），水表上料机构（3）与第一工位（2.1.1）连接；模块上料机构（4），模块上料机构（14）与第二工位（2.2.1）连接；模块装载机构（5），用于将模块与产品组装，模块装载机构（5）设置在第一分度盘（2.1）和第二分度盘（2.2）的中间。2.根据权利要求1所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述模块上料机构（4）包括用于放置模块的模块工装（4.5）和用于识别模块工装（4.5）和模块位置的第二传感器（4.6），所述模块工装（4.5）的下表面两侧设有方便沿皮带线运动的圆角，所述模块工装的下表面设有用于减少与皮带接触面积的中空槽结构。3.根据权利要求1或2所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述模块上料机构（4）包括第一皮带线（4.1）和第二皮带线（4.2），所述第一皮带线（4.1）与第二皮带线（4.2）紧贴平行布置，所述第一皮带线（4.1）与第二皮带线（4.2）的运行方向相反，所述第一皮带线（4.1）的一侧设有第二气缸（4.3），所述第二皮带线（4.2）的一侧设有第三气缸（4.4），所述第二气缸（4.3）的运行方向与第一皮带线（4.1）运行方向垂直，所述第三气缸（4.4）的运行方向与第二皮带线（4.2）的运行方向垂直。4.根据权利要求1所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述第一分度盘（2.1）上沿顺时针方向依次设有第一工位（2.1.1）、第三工位（2.1.2）、第四工位（2.1.3）和第五工位（2.1.4），所述第三工位（2.1.2）与模块装载机构（5）连接，所述第四工位（2.1.3）与打螺丝机构（6）连接，所述第五工位（2.1.4）与水表下料机构（7）连接。5.根据权利要求1或4所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述第二分度盘（2.2）上沿逆时针方向依次设有第二工位（2.2.1）、第六工位（2.2.2）、第七工位（2.2.3）和第八工位（2.2.4），所述第六工位（2.2.2）与用于将盖板和模块组装的盖板上料组装机构（8）连接，所述第七工位（2.2.3）与用于将盖板和模块组装后进行压平的盖板压平机构（9）连接，所述第八工位（2.2.4）与模块装载机构（5）连接。6.根据权利要求1所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述水表上料机构（3）包括用于提高效率的双工位结构（3.1），所述水表上料机构（3）还包括第一滑轨（3.2）、多位置安装气缸（3.6）、用于放置产品的上料工装（3.3）、用于带动上料工装沿第一滑轨（3.2）移动的第一气缸（3.4）以及用于识别上料工装（3.3）和产品位置的第一传感器（3.5）。7.根据权利要求1所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述模块装载机构（5）上设有滑台气缸（5.1）、可调行程气缸气缸（5.2）、笔形气缸（5.3）、和用于抓取产品的夹爪（5.4）。8.根据权利要求4所述的一种水表模块组装装置，其特征是，所述打螺丝机构（6）包括用于使螺丝规整的供料机构（6.1），所述供料机构（6.1）下设有吹气结构，吹气结构用于将
螺丝吹到打螺丝的鸟嘴（6.3）处。

技术总结
本发明公开了一种水表模块组装装置，包括机台、水表上料机构、模块上料机构、用于改变产品或模块的位置的分度盘机构和用于将模块与产品组装的模块装载机构，所述分度盘机构与机台转动连接，分度盘机构包括第一分度盘和第二分度盘，所述第一分度盘上设有第一工位，所述第二分度盘上设有第二工位，第一工位和第一分度盘圆心的连线与第二工位和第二分度盘圆心的连线平行并与第一分度盘圆心和第二分度盘圆心的连线垂直，水表上料机构与第一工位连接，模块上料机构与第二工位连接，模块装载机构设置在第一分度盘和第二分度盘的中间。本发明提供了一种水表模块组装装置，节省占地空间，各工位互不影响，加快生产节拍。加快生产节拍。加快生产节拍。


技术研发人员：刘晓明 蒋毅 赵亚光 王雨阳
受保护的技术使用者：杭州德创能源设备有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/9/22