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膜式燃气表自动化生产方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于燃气表生产设备领域,具体涉及一种膜式燃气表自动化生产方法。

相关背景技术

[0002] 计量壳是膜式燃气表中的重要零部件之一,其生产和装配效率直接影响膜式燃气表的生产效率。其中计量壳通常采用冲压成型的方式进行生产,燃气表机芯体和计量壳具有密封面,主体成型之后,为进一步提高膜腔的密封性,在计量壳的内侧会设置密封胶条,传统的做法是直接粘接成品密封胶环,或者将计量壳转运放置到涂胶设备上进行现场涂胶以形成环状密封条,两种工艺的操作流程均增加了计量壳的转运和独立供料工序,大大降低了生产效率,增加了场地空间占用,不利于计量壳的快速批量生产。
[0003] 计量壳生产完成之后,则进入计量壳与机芯体的组装过程,在计量壳的组装过程中,主要依靠成型的胶圈与膜片边缘接触形成密封,同时计量壳将膜片边缘压紧对其进行固定,而申请人在研究中发现,膜腔的深浅直接影响计量精准度,在膜片安装过程中,膜片的初始固定位置直接影响膜腔的体积。另一方面,膜片与机芯体贴合面积是否均匀,也直接影响摇臂的转动摩擦,计量壳密封胶圈与膜片的接触密封情况,也影响到计量壳的密封质量,综上,计量壳组装过程在燃气表组装过程中起着至关重要的作用。现有技术中,在进行计量壳的装配时,大多利用人工操作的方式将与摇臂连接的折板抬起后再进行计量壳的压装,即通过人工调整膜腔深度,其效率较为低下,且产品一致性较差,严重影响了燃气表的质量。
[0004] 基于上述问题,加之计量壳成品成型周期以及与机芯体预压周期在膜式燃气表全生产周期过程中占比较大,另一方面,计量壳上胶圈质量,以及预压过程中密封胶圈与膜片接触位置也直接影响膜表质量,为此,申请人针对计量壳生产及组装过程中做出了进一步的改进。

具体实施方式

[0044] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0045] 参考图1至图42所示的膜式燃气表自动化生产方法,主要包括如下步骤,步骤S1,利用计量壳冲床100进行计量壳冲压成型;步骤S2,将冲压成型的计量壳持续批量翻转至凹腔朝上,进行批量涂胶操作;步骤S3,然后将成型有密封胶圈的计量壳放置到专用托盘上;步骤S4,将膜片与机芯体内装好的折板进行组装,膜片四角悬挂在机芯体四角的悬挂点;步骤S5,对膜片进行定位,使膜腔深度达到设计深度;步骤S6,从装有成品计量壳的专用托盘上抓取计量壳扣合到机芯体上,并通过计量壳预压结构对计量壳的铆齿进行预压,且预压过程中,膜片深度保持不变。为提高工艺连续性,步骤S2中采用中转模块300对计量壳进行持续批量翻转,并将其送入批量涂胶装置200进行批量涂胶操作。
[0046] 本申请的膜式燃气表自动化生产方法主要依靠膜式燃气表自动化生产及组装线实施,如图所示,膜式燃气表自动化生产及组装线主要包括计量壳生产线和计量壳预压线,其中计量壳生产线主要用于完成计量壳的冲压成型和密封胶圈的成型,而计量壳预压线主要用于计量壳与机芯体的预紧,起到对膜片初步固定的作用,便于进行下步完全压紧固定工序。
[0047] 如图所示,本申请中计量壳生产线主要包括依次设置的计量壳冲床100、批量涂胶装置200、中转模块300和托盘装卸模块,其中中转模块300能够将从计量壳冲床100送出的凹腔朝下的计量壳进行翻转,使其以凹腔朝上姿态进入批量涂胶装置200以便进行涂胶操作,托盘装卸模块包括对应批量涂胶装置200设置的托盘供给单元400和托盘转运单元500;
[0048] 计量壳预压线包括计量壳预装工位和计量壳托盘堆放工位,以及对应计量壳预装工位设置的膜片定位模块700、计量壳抓放机构800和计量壳预压结构,膜片定位模块700用于调整机芯体内膜腔深度,计量壳抓放机构800用于抓取计量壳并扣合到机芯体上,计量壳预压结构用于对处于机芯体上的计量壳进行预压紧,计量壳托盘堆放工位用于接纳从托盘转运单元500转运的盛装计量壳的托盘。
[0049] 如图1至图29所示,计量壳冲床100具有供冲压成型的计量壳移出的出料口110,批量涂胶装置200包括多个涂胶输送线210,以及与涂胶输送线210对应设置的涂胶机构220。
[0050] 中转模块300位于计量壳冲床100与批量涂胶装置200之间,包括中转输送线A310、中转输送线B320和送料机构330,中转输送线A310和中转输送线B320之间设有翻转机构340,具体而言,中转输送线B320具有第一接料端和第一出料端,中转输送线B320具有第二接料端,第二接料端突出至第一出料端的外侧,翻转机构340设置于第一出料端与第二接料端之间,中转输送线A310用于接纳从出料口110送出的计量壳,计量壳经翻转机构340翻转后凹腔朝上进入中转输送线B320,送料机构330将位于中转输送线B320上的计量壳送至涂胶输送线210。
[0051] 重点参考图1至图5,中转模块300主要包括工作台A350,中转输送线A310和中转输送线B320均通过机架A351水平架设于该工作台A350上,本实施例中二者均为皮带输送线,且中转输送线B320位于中转输送线A310正下方,中转输送线A310的第一出料端为斜坡段311,翻转机构340对应该斜坡段311设置。
[0052] 如图所示,翻转机构340包括止挡板341和至少一个保持块342,其中止挡板341对应斜坡段311的下端,且与其端部之间的垂距小于计量壳的宽度的一半,大于计量壳的厚度,至少一个保持块342对应斜坡段311的上端,并以可转动方式设置于该斜坡段311上端的正上方,其与斜坡段311上端的垂距小于计量壳的厚度,本实施例中,斜坡段311的倾斜角度小于或等于45°,确保其与输送面之间具有较好的贴合力,防止偏斜。
[0053] 具体而言,机架A351的顶部具有固定设置的支撑架352,该支撑架352沿中转输送线A310的宽度方向设置,并位于中转输送线A310的上方,保持块342通过挂钩353悬挂于支撑架352上,挂钩353能够相对支撑架352转动,同时保持块342能够相对挂钩352,两两相对转动平面相互平行,且转动平面与中转输送线A310输送面相互垂直,本实施例中,设有两个保持块342,其中一个保持块342对应斜坡段311上端设置,另一个对应斜坡段311的中部设置。
[0054] 止挡板341位于斜坡段311下端的正前方,中转输送线B320对应斜坡段311的一端相对略长,确保从止挡板341与斜坡段311之间缝隙下落的计量壳能够落到中转输送线B320上,且中转输送线B320与中转输送线A310的输送方向相反,这样中转输送线A310上从其水平段输送进入斜坡段311的计量壳(凹腔朝下)受保持块342的限制,能够基本保持与输送面贴合姿态,再受到止挡板341的作用,其长度方向的下侧以略微倾斜角度先与中转输送线B320接触,受中转输送线B320惯性作用,其上侧向后落下,此时计量壳的凹腔朝上,即实现计量壳的翻转。
[0055] 本实施例中送料机构330位于中转输送线B320宽度方向的一侧,主要包括基板331、支撑于该基板331上的安装架332、活动设置于安装架332上的送料架333,以及与送料架333连接的送料气缸334,其中送料架333上具有与中转输送线B320长度方向垂直设置的推料板335,送料气缸334用于驱动送料架333靠近或远离中转输送线B320,安装时送料机构
330整体通过基板331固定于工作台A350上。
[0056] 具体实施时,安装架332活动支撑于基板331上,二者之间设有竖向导向结构,基板331上设置高度调节气缸336,其活塞杆朝上并与安装架332连接,这样即可通过高度调节气缸336调整安装架332的整体高度。
[0057] 送料架333与安装架之间具有水平导向结构,且导向方向与中转输送线B320输送方向垂直,送料架333上的推料板335间隔分布,与此同时,机架A351上对应中转输送线B320设有进料对齐板337和多个进料感应座338,进料对齐板337架设于中转输送线B320上,并相对远离斜坡段311,即进料对齐板337对应中转输送线B320上远离第二接料端的一端,进料感应座338与推料板335一一对应设置,进料对齐板337和多个进料感应座338上具有设有物料传感器,用于检测中转输送线B320上对应位置有无计量壳,当计量壳依次中转输送线B320上,第一个计量壳与进料对齐板337相抵时,都有一个计量壳与推料板335正对,这样通过推料板335即可将正对的计量壳向中转输送线B320的另一侧推出。
[0058] 重点参考图1至图17,本申请的批量涂胶装置200主要包括工作台B270,以及设置于该工作台B270上的导料架280、涂胶输送线210和涂胶机构220,如图所示,导料架280上具有与涂胶输送线210一一对应设置的导料槽281,导料槽281长度方向的正对两内侧具有对称设置的台阶,能够供计量壳悬空支撑于导料槽281内。
[0059] 导料架280沿其长度方向依次划分为备料工位、等待工位、涂胶工位和取料工位,涂胶输送线210位于导料架280下方,并覆盖备料工位和等待工位的长度区域,涂胶机构220对应涂胶工位设置,导料架280下方设置工位切换机构230,工位切换机构230用于将处于等待工位和涂胶工位的计量壳向前顺序移动一个工位,即计量壳在导料槽281内,通过涂胶输送线210从备料工位的进入端移动到等待工位,而通过工位切换机构230可以将处于等待工位230的计量壳移动到涂胶工位,而将涂胶工位的计量壳移动到取料工位。
[0060] 步骤S2中,在进行涂胶操作时,首先对计量壳进行定位和固定,如图所示,批量涂胶装置200包括对应涂胶工位设置的定位机构240,每个导料槽281均具有对应设置的定位机构240,定位机构包括位于导料槽281下方的顶升气缸241,顶升气缸241活塞杆朝上,其顶部具有水平设置的顶板242,顶板242宽度小于或等于导料槽281的宽度,导料架280上具有至少两个呈对角线分布的定位销243,定位销243分布位置与计量壳外缘通孔位置相适应,当计量壳处于涂胶工位时,顶升气缸241工作,通过顶板242将计量壳顶起,同时定位销243插入对应的计量壳通孔中,对计量壳起到支撑定位作用,保证涂胶过程的稳定性,有利于提高涂胶质量。
[0061] 本实施例中,等待工位230的计量壳移动到涂胶工位和涂胶工位的计量壳移动到取料工位两个动作采用工位切换机构230同步完成,如图所示,包括位于导料架280下方并横跨所有导料槽281的安装板231、用于驱动该安装板231沿导料槽281长度方向水平滑移和竖向升降的工位切换驱动组件,工位切换驱动组件主要包括底板232,安装时,工位切换机构230整体通过底板232固定在工作台B270上,底板232两侧具有对称设置的竖向支撑板233,竖向支撑板233上具有与其竖向滑动配合的滑座234,以及用于驱动滑座234竖向移动的升降气缸235,与此同时,安装板231的左右两侧通过水平导向结构与滑座234滑动配合,且导向方向与导料槽281平行,并配置有用以驱动安装板231沿导料槽281方向滑移的水平切换气缸236。
[0062] 安装板231上具有与导料槽281一一对应设置的推料组件,推料组件主要用于推动计量壳前行,本实施例中推料组件包括沿远离涂胶输送线210方向依次设置的推料件A2310、推料件B2311和推料件C2312,其中推料件A2310和推料件B2311之间的水平距离与计量壳长度相适应,这样可以更好的实现计量壳在涂胶工位的快速精准定位。
[0063] 需要注意的是,本实施例中,为充分利用高度空间,提高整体结构的紧凑性和安装便捷性,故顶升气缸241通过支撑杆244直接支撑于底板232上,而顶升气缸241位于底板232上方,相应的,在安装板231上具有对应支撑杆设置的条形避让孔2313,条形避让孔2313沿导料槽281的长度方向设置,这样就不妨碍底板232的前后滑移,同时,推料件B2311采用成组设置的杆状结构或者框架结构,在前后滑移过程中,不受顶升气缸241阻挡,但宽度小于或等于计量壳宽度即可。
[0064] 参考图6至图11,涂胶机构220主要包括胶枪移动单元和胶量控制单元,其中胶枪移动单元包括胶枪固定板221,以及控制胶枪固定板221移动轨迹的三轴龙门模组222,三轴龙门模组222固定支撑于工作台B270上,胶枪固定板221上具有与导料槽281一一对应设置的胶枪2210,三轴龙门模组222用于根据控制驱动胶枪2210进行升降、平移和左右移动,即完成预设轨迹的移动,同时胶枪2210喷胶完成涂胶操作。
[0065] 胶量控制单元主要包括供胶机223、稳压阀224和调压阀A225,供胶机223的出胶口通过管线与稳压阀224的稳压室连接,调压阀A225的出气口端通过管线与稳压阀224的进气口相连,稳压阀224的出胶口通过管线与胶枪2210腔室连接,调节阀A225与高压气源连接,通过调整调节阀A225压力,即可控制进入胶枪2210腔室的胶量。
[0066] 在此基础之上,本实施例中胶枪2210连接有压力单控管线(图中未示出),压力单控管线与气源连接,通常采用止胶阀结构,通过压力单控管线控制止胶阀的开闭大小,从而进一步精细控制出胶量。
[0067] 结合图12至图17,涂胶装置200还包括对应备料工位末端设置的止挡机构A250,以及对应等待工位末端位置设置的止挡机构B260。如图所示,止挡机构A250包括支撑于工作台B270上的龙门架A251,该龙门架A251横跨设置于导料架280的上方,其上具有与导料槽281一一对应设置的止挡气缸A252,止挡气缸A252的活塞杆朝下并连接有挡片A253。
[0068] 止挡机构B260的结构与止挡机构A250相似,主要包括龙门架B261,不同之处在于,龙门架B261采用整体升降式结构,如图所示,其横板两端与竖板滑动配合,并配置有止挡气缸B262,止挡气缸B262能够驱动横板264升降,同时横板上具有朝下延伸的挡片B263,同时在龙门架B261设置检测传感器265,检测传感器265与导料槽281一一对应设置,即与挡片B263一一对应设置,并位于挡片B263的来料前上游,用以检测对应等待工位是否有计量壳,本实施例中,等待工位和备料工位之间留有间隙,至少可供推料件A2310伸入以推动处于等待工位的计量壳前行,工作过程中,当涂胶工位有计量壳处于涂胶时,止挡气缸B262的活塞杆收回,挡片B263下降,通过挡片B263将处于等待工位的计量壳挡住,同时检测传感器检测到该工位有计量壳时,同一导料槽281所对应的止挡气缸A252的活塞杆伸出,挡片A253下降将由涂胶输送线210送来的计量壳挡住,以此确保,各导料槽281中的等待工位均有计量壳之后,且各计量壳能够横向对齐,然后再通过工位切换机构230转送至涂胶工位,有利于进一步提高工作效率,且能够避免空工位运行的情况发生,大大提高整体可靠性。
[0069] 本申请中,止挡机构A250、止挡机构B260、定位机构240与工位切换机构230共同构成了计量壳的工位定位结构,可以确保计量壳在涂胶装置上各工位的准确性,有利于提高设备整体运转可靠性。
[0070] 此外,本实施例中,在涂胶工位与取料工位之间设有烘干装置,烘干装置位于导料架下方,这样在步骤S2中,当涂胶完成之后,可对计量壳上的密封胶圈进行烘干处理,加快胶圈定型,降低抓取或转运过程中对胶圈质量的影响。
[0071] 参考图18至图29,本申请中为快速将涂胶完成的计量壳进行集中存放,以便用于燃气表组装的后续工序,故对应批量涂胶装置200的出料端还设置有托盘装卸模块,同时给出了一种盛装计量壳的专用托盘600,其中托盘装卸模块主要包括托盘供给单元400和托盘转运单元500。
[0072] 如图所示,托盘600包括板状主体610,该板状主体610外缘具有沿其厚度方向弯折朝上的翻边620,板状主体610上具有多个间隔分布的放置孔611,放置孔611能够供计量壳凹腔朝上放入其中,而计量壳的外缘则支撑于板状主体610上,状主体610的底部具有至少三个均匀分布的支撑柱612,支撑柱612的高度大于计量壳的深度,这样可以确保上下两个托盘600堆叠时,上面托盘内的计量壳不会与下面托盘内的计量壳接触。
[0073] 本实施例中,板状主体610大体呈矩形板状结构,其长度方向的两端具有手握部613,翻边620上具有至少两组呈宽度方向两两对称设置的夹持口621。
[0074] 托盘600内靠近中部的位置具有沿其长度方向对称设置的定位凸台630,托盘底部具有对应定位凸台630设置的定位凹槽640,当上下两个托盘600堆叠时,下方托盘的定位凸台630刚好卡入上方托盘的定位凹槽640中。
[0075] 板状主体610的底部沿其外缘设置的内收凸棱650,该内收凸棱650与板状主体610之间形成第一定位台阶,与此同时,板状主体610的四角具有大体呈L形的定位片614,定位片614位于内收凸棱650的内侧,与内收凸棱650之间形成第二定位台阶,两重定位台阶共同作用,能够充分保证托盘堆叠时的稳定性,并且板状主体610、翻边620、内收凸棱650和定位片614的角部位置均采用圆弧倒角,阶梯状的定位结构也有利于托盘快速对正后上下堆叠,以及将上部托盘取出,防止卡别,提高使用便捷性。
[0076] 重点参考图18至图24,本实施例中托盘供给单元400主要包括空置托盘堆放工位410,以及对应该空置托盘堆放工位设置的托盘转运线420和空置托盘抓手总成430,其中托盘转运线420至少包括托盘放置位和托盘等待位,空置托盘抓手总成430能够将处于空置托盘堆放工位410的空置托盘抓取放置到托盘放置位,并输送到托盘等待位。
[0077] 托盘转运单元500主要包括托盘固定工位和满载托盘堆放工位540,以及对应该托盘固定工位设置的托盘固定组件510和计量壳抓手总成520,以及用于将处于托盘固定工位的托盘抓取放置到满载托盘堆放工位的满载托盘抓手总成530,其中计量壳抓手总成520用于将处于批量涂胶装置200上取料工位的计量壳抓取放置到托盘固定工位上的托盘中。
[0078] 具体而言,托盘供给单元400和托盘转运单元500共用一个主体框梁结构,主体框梁结构主要由立柱、横梁和防护栅构成,托盘供给单元400包括固设于主体框架上的机架B440,机架B440包括两条水平左右正对设置的主梁441,以及多个连接两个主梁441的副梁442,托盘转运线420固设于该机架B440上,并位于两条主梁441之间,包括两条左右平行设置的直线皮带,主梁441上具有引导梁444,引导梁444的内侧具有竖向设置的滚筒443,左右正对的两个滚筒443之间的垂距与托盘的宽度相适应。
[0079] 空置托盘堆放工位410位于托盘转运线420端部一侧(即托盘放置位),空置托盘抓手总成430主要包括抓手座A431,用于驱动该抓手座A431升降,以及在空置托盘堆放工位410和托盘放置位之间水平移动的抓手驱动机构A432,如图所示,抓手驱动机构A432主要包括两个水平设置的X向抓手导轨A4320,与该X向抓手导轨A4320滑动配合的Y向基座A4321,X向抓手导轨A4320覆盖空置托盘堆放工位410和托盘放置位,实施时,X向抓手导轨A4320固定在主体框梁结构的顶部,Y向基座A4321上具有与其滑动配合的Z向基座A4322,Z向基座A4322的下端与抓手座A431固定连接,与此同时,X向抓手导轨A4320具有与其平行设置的X向齿条A4323,以及与该X向齿条A4323啮合的X向齿轮A4324,Y向基座A4321上具有用于驱动X向齿轮A4324转动的X向电机A4325,Z向基座A4322竖向设置,其一侧具有与固定且平行设置的Z向齿条A4326,Z向齿条A4326配置有与其啮合的Z向齿轮A4327,Y向基座A4321上具有用于驱动该Z向齿轮A4327转动的Z向电机A4328。
[0080] 抓手座A431主要包括沿托盘转运线420长度方向设置的连接梁A4310,该连接梁A4310上至少具有两个水平设置的抓手安装梁A4311,各抓手安装梁A4311的端部均安装有抓手组件A,相邻抓手安装梁A4311的间距为托盘上放置孔611的整数倍,本实施例中仅设两个抓手安装梁A4311,对应托盘两端放置孔的位置。抓手组件A主要包括水平设置的抵紧气缸4312,抵紧气缸4312水平设置,其活塞杆朝外,并连接有压紧气缸4313,压紧气缸4313的活塞杆朝下,并安装有抵紧块4314,如图所示,抵紧块4314呈L形,具有底部贴合面43140和侧部贴合面43141,其槽口超外,抵紧块4314的横向两端连接有压紧块4315,压紧块4315的压紧面与底部贴合面43140之间具有间隙,通常该间隙与抓取物体厚度相适应,本实施例中该间隙与托盘的厚度相适应,工作时,抓手驱动机构A驱动抓手座A431到达大致位置,抓手组件A与放置孔611正对,再通过压紧气缸4313驱动抵紧块4314朝下移动,至压紧块4315与托盘上表面接触,然后再通过抵紧气缸4312驱动抵紧块4314朝外水平移动,使抵紧块4314的底部贴合面43140与靠近放置孔的托盘底面贴合,而侧部贴合面43141与放置孔611的侧面相抵,从而实现对托盘的抓取。并且充分保证抓取平衡性,防止歪斜导致上下托盘难以分离的情况发生。
[0081] 此外,为进一步提高抓手座A431是适应性,故在连接梁A4310上具有沿其长度方向设置的锁紧槽43100,抓手安装梁A4311通过锁紧螺钉固定在连接梁A4310上,锁紧螺钉位置对应锁紧槽43100,这样即可根据需要,调整抓手安装梁A4311的间距。
[0082] 本实施例中,托盘转运线420的另一端为托盘固定工位,托盘固定组件510主要包括两两正对设置于托盘固定工位四周的定位气缸511,以及设置于托盘转运线420下方的抬升气缸512,如图所示,定位气缸511的活塞杆均水平朝内,其端部设有抵紧片513,抬升气缸512固定在副梁442上,其活塞杆朝上,并具有水平设置的抬升定位板514,通常托盘底部具有加强筋,而抬升定位板514上具有与加强筋位置相适应的定位槽5130,确保托盘被抬升后宽度方向的位置不受水平方向力的影响,抬升定位板514位于两条直线皮带之间,工作时,当托盘到达该位置后(即托盘等待位,通常设置到位传感器进行感应),托盘转运线420停止工作,通过抬升气缸512将抬升定位板514顶起,同时将位于直线皮带上的托盘抬升,直至与抵紧片513的位置相适应时,定位气缸511工作,通过抵紧片513将托盘进行固定(处于托盘固定位),本实施例中,抵紧片513的端面与托盘的内收凸棱650侧面相抵,同时上表面与板状主体610接触,对其起到一定支撑作用,可以充分保证此时托盘姿态的稳定性。然后,抬升气缸512复位,抬升定位板514落下,托盘转运线420继续工作,将处于托盘放置位的托盘运送到托盘等待位,保持一个托盘处于等待状态,有利于提高生产效率。
[0083] 计量壳抓手总成520主要包括抓手座B521,以及用于驱动该抓手座B521升降和水平移动的抓手驱动机构B,满载托盘抓手总成530主要包括抓手座C531和用于驱动该抓手座C531升降和水平移动的抓手驱动机构C,本申请中抓手驱动机构B和抓手驱动机构C与抓手驱动机构A的结构相似,其中抓手座B521上具有与取料工位一一对应设置的吸盘抓手522,吸盘抓手522能够在抓手驱动机构B的驱动下水平移动至取料工位的正上方,然后下降伸入计量壳凹槽内通过负压将其吸起,然后再水平移动至托盘固定工位,下降后将计量壳放入该工位的托盘上。
[0084] 抓手座C531包括连接梁C5310和多个抓手安装梁C5311,如图所示,抓手安装梁C5311与连接梁C5310均水平设置并相互垂直,其中抓手安装梁C5311的两端均安装有抓手组件C,抓手组件C主要包括夹紧气缸5312,夹紧气缸5312的活塞杆朝外,并连接有夹紧片5313,如图所示,本实施例中抓手安装梁C5311的位置与托盘上定位凹槽640和夹持口621的位置相适应,需要注意的是,对应夹持口621的夹紧片5313的内侧具有夹持槽5314,而对应定位凹槽640的夹紧片5313仅底部具有向内水平弯折的折弯部。
[0085] 此外,为进一步提高满载托盘抓手总成530工作稳定性和可靠性,故在两个端部的抓手安装梁C5311上设有弹性压紧片5315,本实施例中,弹性压紧片5315至少有两个,并呈对角分布,弹性压紧片5315通过弹性连接件5316固定在抓手安装梁C5311上,弹性压紧片5315呈三面包角状,底部具有向外倾斜的外翻边,当处于托盘固定位的托盘放满计量壳之后,满载托盘抓手总成530即开始工作,抓手座C531正对满载托盘下降先与托盘的上表面接触压紧,然后通过抓手组件C将托盘的两侧夹紧,再通过抓手驱动机构C上升水平移动至满载托盘堆放工位,多个满载托盘依次上下堆叠,便于后续快速转运,通常在满载托盘堆放工位设置板车用于放置满载托盘,可以快速移动到计量壳托盘堆放工位,以便于快速进行组装。
[0086] 如图所示,抓手驱动机构C与抓手驱动机构A的结构相似,抓手驱动机构C532主要包括两个水平设置的X向抓手导轨C5320,与该X向抓手导轨C5320滑动配合的Y向基座C5321,X向抓手导轨C5320覆盖托盘固定工位和满载托盘堆放工位540,Y向基座C5321上具有与其滑动配合的Z向基座C5322,Z向基座C5322的下端与抓手座C531固定连接,实施时,X向抓手导轨C5320固定在主体框梁结构的顶部,与此同时,X向抓手导轨C5320具有与其平行设置的X向齿条C5323,以及与该X向齿条C5323啮合的X向齿轮C5324,Y向基座C5321上具有用于驱动X向齿轮C5324转动的X向电机C5325,Z向基座C5322竖向设置,其下端与连接梁C5310固定连接,其一侧具有与其固定且平行设置的Z向齿条C5326,Z向齿条C5326配置有与其啮合的Z向齿轮C5327,Y向基座C5321上具有用于驱动该Z向齿轮C5327转动的Z向电机C5328。
[0087] 主要参考图30至图42,本申请中计量壳预压线还包括机芯组件运输线L以及放置座N,本申请中机芯组件结构参考专利号为“202022713612.9”,名称为“一种新型膜式燃气表机芯结构”的专利,放置座可参考专利号为“202323087586.3”,名称为“一种膜片处理流水线”的专利。
[0088] 其中机芯组件运输线在其输送方向上设置计量壳预装工位,对应该计量壳预装工位设有放置座固定结构、机芯体固定结构和膜片定位模块700、计量壳抓放机构800和计量壳预压结构,本申请的步骤S5中,则主要采用膜片定位模块700对膜片进行定位。
[0089] 在工作过程中,放置座固定结构用于将放置座固定在计量壳预装工位,机芯体固定结构用于保持处于放置座内的机芯体与放置座的相对固定,膜片定位模块700用于调整膜腔深度,计量壳抓放机构800用于抓取计量壳并扣合到处于放置座内的机芯体上,计量壳预压结构用于对处于放置座内的机芯体上的计量壳进行预压紧。
[0090] 重点参考图33至图35,本申请中膜片定位模块700包括定位杆710,以及驱动定位杆710水平伸缩的杆驱动机构720,膜片定位模块700位于计量壳预装工位的一侧,定位杆710能够在杆驱动机构720驱动下伸入处于放置座内的机芯体内,并将机芯体内的膜片水平抬起至设计高度(指通过计算后膜片相对膜腔底部的高度),具体实施时,从机芯体一侧的窗口处伸入内腔中,本实施例中杆驱动机构720采用滑台气缸结构,通过调整膜片深度位置,确保膜腔体积合适,同时膜片边缘向外延展均匀,再进行计量壳的扣合预压,保证了计量壳上密封圈与膜片接触位置的均匀性,不会发生偏斜,降低后期因为膜片歪斜导致的机械摩擦,同时提高膜表计量准确性,并且相对人工调整而言,大大提高了装配效率和产品的一致性
[0091] 其中,定位杆710可以由杆主体711和杆头712组成,杆头712与杆主体711之间以可拆卸方式连接,如螺纹连接或卡接等,定位杆710大体呈圆杆形,杆主体710的末端具有方形的固定头715。
[0092] 本申请的定位杆710的前端至少设有引导斜面713,通过引导斜面713可以抬升折板,同时可以更好的伸入折板下方,在此基础至少,还可以在引导斜面713的后方依次设置一个或多个水平台阶面714,如图35所示,相邻水平台阶面714之间斜面过渡或光滑圆弧过渡等,当定位杆710伸入所述机芯体后,通过水平台阶面714将折板抬起时,可以充分保证折板的水平度。引导斜面可以更好的确保定位杆伸入折板下方,而水平台阶面可以更好的保证折板被抬起时的水平度,防止朝一侧倾斜,进一步提高膜片姿态调整的精准度,且不同台阶面可以适应不同深度的调整需求,相对扩大了其适用范围。
[0093] 鉴于现有折板前端具有与膜夹板配合的滑动配合部,本申请中优选当定位杆710伸入机芯体后,引导斜面713或水平台阶面714与膜夹板接触位置对应滑动配合部下侧,该部位基本膜片的中部区域,这样抬升时可以更好的保证膜片延展均匀性。
[0094] 参考图30至图32、图36和图37,本申请中计量壳抓放机构800包括机械臂810和与该机械臂810自由端的连接的计量壳抓手总成820,其中计量壳抓手总成820包括上下正对设置的连接板821和浮动板822,浮动板822底部固设有计量壳吸盘823,以及与计量壳轮廓相适应的约束结构,连接板821和浮动板822滑动配合,连接板821和浮动板822可以水平滑移,且二者之间设有锁定机构830,锁定机构830可以将连接板821和浮动板822进行锁定。
[0095] 本实施例中,锁定机构830包括分别设置于浮动板822和连接板821上的锁定气缸831和锁定座832,锁定气缸831的活塞杆头端具有与锁定座832卡合的锁舌833,当锁定气缸
831的活塞杆推出时,可使锁舌833与锁定座832卡合,从而达到将连接板821和浮动板822锁定的目的,本实施例中锁定座832具有V形卡槽,当然除了采用上述结果外,还可以采用注入锁销与销孔锁合的方式。
[0096] 约束结构主要包括对应计量壳凸起部四侧面设置的扶正板824,扶正板824下端具有与计量壳凸起部侧面相适应的贴合斜面,为进一步提高抓放稳定性,在另一种实施例中,约束结构还包括对应计量壳四角通孔设置的定位柱825,当计量壳吸盘823将计量壳抓起时,定位柱825的下端面与计量壳外缘上表面相抵,在此基础上,至少两个对角设置的定位柱825下端端部设有限位头8250,限位头8250大小与计量壳四角通孔相适应,这样当抓取计量壳时,限位头8250可以伸入对应的通孔中,对计量壳的姿态进行进一步限定。
[0097] 参考图37至图40,为提高系统的紧凑性和便捷性,故对应计量壳预装工位设置有工作台C900,如图所示,前述放置座固定结构M、机芯体固定结构950和膜片定位模块700、计量壳抓放机构800和计量壳预压结构均设置于该工作台C900上,机芯组件运输线L从工作台C900的上方越过。
[0098] 如图所示,工作台C900上在计量壳预装工位的一侧还设有计量壳调整模块910,工作台C900的一侧设有计量壳托盘堆放工位和计量壳供料机械臂920,计量壳托盘堆放工位用于堆放盛装计量壳的托盘600,计量壳供料机械臂920用于从计量壳托盘堆放工位抓取计量壳,并将其放置到计量壳调整模块910,通过计量壳调整模块910翻转计量壳至凹腔水平朝下。
[0099] 具体而言,计量壳调整模块910主要包括调整平台911和设置于该调整平台911上的计量壳翻转结构和计量壳扩齿结构,如图所示,计量壳翻转结构可参考申请号为“202122860827.8”,名称为“膜式燃气表计量壳压封装置”的专利,主要包括翻转座912和与之一一对应设置的仿型工装913,翻转座912具有对应设置的夹紧结构和翻转气缸913,计量壳供料机械臂920可以抓取计量壳并放置到翻转座912上,通过翻转气缸913进行180°翻转后以凹腔朝下姿态扣合到仿型工装913上。
[0100] 本实施例中不同之处在于,为更好的适应计量壳抓放机构800,即适应限位头8250结构,故在仿型工装913上具有与限位头8250一一对应设置的沉孔9130。
[0101] 另一方面,在本申请的步骤S6中,对计量壳进行扩齿后再扣合到机芯体上,可以进液提高扣合效率,故本实施例中针对性提出了扩齿结构,如图所述,扩齿结构主要扩齿座914,如图所示,调整平台911上具有与扩齿座914滑动配合的扩齿导轨915,以及用于驱动扩齿座914水平滑移的扩齿气缸916,扩齿座914能够在扩齿气缸916滑动下滑移至仿型工装
913的正上方。
[0102] 扩齿座914具有敞口朝下的空腔,其结构和大小与计量壳外部轮廓相适应,仿型工装913的四侧均具有扩齿斜面,当计量壳位于仿型工装913上时,计量壳上的铆齿与扩齿斜面接触。仿型工装913的底部具有仿型顶升气缸917,当扩齿座914位于仿型工装913的正上方时,通过仿型顶升气缸917将仿型工装913连同其上的计量壳顶入扩齿座914的空腔中,在扩齿斜面作用下,铆齿被向外撑开,相对传统的扩齿结构而言,计量壳的四侧同时扩齿,其扩齿效果更均匀,有利于保持一致性。
[0103] 为进一步提高计量壳调整模块910的适应性和拆装便捷性,本实施例中,计量壳调整模块910通过中间板918支撑在工作台C900上,如图所示,中间板918上具有沿其长度方向设置的调整导轨,调整平台911与调整导轨滑动配合,同时在中间板918上设有用于驱动调整平台911沿调整导轨滑动的驱动器,相应的,在中间板918上具有与仿型顶升气缸917对应设置的气缸避让槽9180,采用以上结构,一方面充分利用高度空间,安装仿型顶升气缸917,整体结构更紧凑,后期也便于根据需要调整纵向位置,使其能够更好的与计量壳供料机械臂920和计量壳抓放机构800相适应。
[0104] 机芯体固定结构950主要包括水平设置的机芯体固定气缸951,以及连接于该机芯体固定气缸951活塞杆端部的机芯体固定座952,如图所示,芯体固定座952具有与机芯体侧面定位柱相适应的顶头953,当放置座处于计量壳预装工位之后,首先通过放置座固定结构对放置座进行固定,然后通过机芯体固定结构950即可对机芯体。
[0105] 参考图30至图32、图37和图38所示,本申请步骤S6中的计量壳预压结构包括正对设置于计量壳预装工位两侧的预压气缸A930和预压气缸B940,预压气缸A930和预压气缸B940的活塞杆端部分别连接有铆齿头A931和铆齿头B941,预压气缸B940提供的预紧力大于预压气缸A930的预紧力。简而言之,即预压气缸B940的缸径大于预压气缸A930的缸径,具体实施时,为保证预紧效果,故铆齿头A931和铆齿头B941的铆齿倾斜角度大于或等于45°。
[0106] 参考图1至图42所示的膜式燃气表自动化生产及组装线,具体实施过程中,计量壳冲床100冲压成型的计量壳以凹腔朝下姿态送出,经过中转模块300后,以凹腔朝上姿态进入涂胶输送线210,依次经过备料工位和等待工位后到达涂胶工位,涂胶机构220工作进行涂胶操作,计量壳上的密封胶环大体呈矩形闭环状结构,本申请中,为提高形成胶圈质量,涂胶过程中,针对涂胶方式给出了两种实施方式:密封胶圈包括短边和长边,其中短边长度为a,涂胶过程中,先从短边靠近中部的位置开始涂胶,出胶量呈线性增加,在行程L内达到稳定喷胶量Q,当涂胶到达初始喷涂位置时,出胶量呈相同线性减少,在行程L内减少到零,所述L≤a/2。
[0107] 因为通常短边和长边之间具有圆弧倒角段,故在另一种实施例中,涂胶过程中,以稳定喷胶量Q从圆弧倒角段的中部位置开始涂胶,当轨迹闭环移动返回至初始喷涂位置后停止涂胶,简而言之,就是将衔接点放在圆弧倒角段的上,这样可以增加衔接点的黏合效果,进而提高胶圈定型质量。
[0108] 当涂胶完成之后,计量壳移动到取料工后,通过计量壳抓手总成520将取料工位的计量壳抓取放置到处于托盘固定位的托盘上,当处于托盘固定位的托盘放满计量壳之后,满载托盘抓手总成530开始工作,将该托盘抓取放置到满载托盘堆放工位。
[0109] 当处于满载托盘堆放工位的载具堆满满载托盘之后,则可转移至计量壳托盘堆放工位,以便计量壳预压线使用,携带有机芯体的放置座N经机芯组件运输线L输送至计量壳预装工位,首先通过放置座固定结构对放置座N进行固定,然后通过机芯体固定结构950即可对机芯体进行固定。
[0110] 膜片定位模块700工作,使定位杆710通过机芯体侧部的窗口伸入其中,将膜夹板抬起到设计高度,确保膜片边缘向外均匀延展覆盖在机芯体的端面,再通过计量壳抓放机构800抓取经过翻转和扩齿的计量壳扣合到机芯体上,然后再通过计量壳预压结构进行铆齿预压,需要注意的是在抓取计量壳及扣合到机芯体过程中,锁定机构830都处于锁定状态,当计量壳预压结构工作时,锁定结构830处于解锁状态,预压结束之后,膜片定位模块700工作使使定位杆710从机芯体内退出复位。
[0111] 最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明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发明的保护范围之内。

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