本实用新型涉及机械设备自动化领域，具体讲是一种用于装配水表表头的计量显示器的设备中的一个部分，更具体的说，就是用于将轮轴插入水表计量显示器的字轮仓壳体的装置，即插轴装置。
背景技术：
水表表头的计量显示器是水表上用于显示用水量多少的部件，它包括由壳体和壳盖闭合构成的字轮仓，字轮仓内设有轮轴和牙轴，轮轴上串有多个连续并排的字轮，而牙轴上串有多个间隔的四八牙，且每个四八牙位于相邻的两个字轮之间。每个字轮的前面均匀布设有一圈多个用于与四八牙啮合的前齿，而后面设有两个用于与四八牙啮合的后齿，这样的设计是为了确保当前一级的字轮每转动一圈，其后齿肯定能带动中间的四八牙转一格，而中间的四八牙每转一格，肯定能带动后一级的字轮转一格。这样，就形成了多级别如个十百千万的不同进制的字轮，由此实现水表表头上计量显示器关于水用量的刻度显示的功能。
目前，上述计量显示器的装配过程还是采用人工装配的，速度低，效率慢；行业内自然希望实现水表表头的计量显示器的自动装配。而计量显示器的自动装配中，有一个重要的步骤，就是当全部字轮被放入到字轮仓壳体内的精确位置且各个字轮的数码对齐后，需要将轮轴从字轮仓壳体一侧侧壁的轴孔插入，并穿过全部字轮再插入到字轮仓壳体另一侧的轴孔中，即将轮轴插入字轮仓壳体内；但现有技术缺乏能实现该功能的自动化装置，只能手动操作。而且，插入过程还需要注意一个问题，即轮轴由后光滑段、花键段和前光滑段构成，前光滑段远长于后光滑段，花键段最粗用于与第一级的字轮紧配合，而其它字轮可转动配合在前光滑段上，这样设计的目的是第一级的字轮也就是个位数的字轮一直跟着轮轴转，而其它字轮不随轮轴联动，而是被各级的四八牙驱动旋转；而一旦插轴时轮轴朝向颠倒，则花键段就与最后一级的字轮卡紧了，这样，万位的字轮随着轮轴不停在转，这显然就无法实现计量显示的功能了，所以插轴前还必须保证轮轴的前后朝向正确。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能自动将轮轴插入位于装配工位的字轮仓壳体内的插轴装置。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种插轴装置，它包括进料槽、用于将进料槽末端的轮轴运输到装配工位的抓轴手臂、用于将位于装配工位的轮轴推入位于装配工位的字轮仓壳体的推杆和用于驱动推杆的插轴气缸。
该装置的工作过程为：轮轴沿着进料槽前进，到达进料槽末端，被抓轴手臂挟持并运送到装配工位，插轴气缸驱动推杆，将轮轴推入位于该工位上的字轮仓壳体的轴孔。
采用以上结构的插轴装置与现有技术相比，具有以下优点：
由上述分析可知，该插轴装置自动将轮轴插入位于装配工位的字轮仓壳体内，从而将已经精确就位且数码对齐的字轮与字轮仓壳体装配成整体；而且，上述动作快速、精准、高效，解放了劳动力，降低了人力成本。
作为优选，进料槽包括前段和后段，前段和后段之间设有用于卡住轮轴花键段的一道闸；该装置还包括感应器、控制器和用于调节闸开度的开合装置；感应器位于闸后方，感应器与闸前表面的距离大于轮轴后光滑段的长度但小于前光滑段的长度，感应器和开合装置均与控制器电连接；这样，当轮轴前进到进料槽前段末端时，花键段被闸卡住，如果该轮轴前后朝向正确，则前光滑段穿过闸被感应器识别，感应器发信号给控制器，驱动开合装置，打开闸，松开花键段，即朝向正确的轮轴通过，沿进料槽后段继续前进；而一旦花键段被卡住的轮轴的朝向错误时，则穿过闸的后光滑段无法被感应器识别，自然不会触发后续的开合装置，感应器对控制器报错，这样错误的轮轴继续滞留在闸处，以待后续处理。
作为进一步优选，进料槽前段和后段之间设有过渡通道，感应器固定在过渡通道内，闸由左右两闸门构成且两闸门也位于过渡通道内，开合装置为第一气动手指，第一气动手指的两个手指分别与两闸门固定；这样，不仅仅解决了开合装置的安装定位问题，而且气动手指能更加精确的控制闸门的开合程度，进一步提高错料的筛查的准确率。
作为再进一步优选，该插轴装置还包括与进料槽垂直的隔断气缸，隔断气缸的滑台与过渡通道固定，第一气动手指的固定部也与隔断气缸的滑台固定，隔断气缸的固定部连接有用于将错料从拉开后的过渡通道内吹出的喷嘴；这样，不仅解决了闸门、第一气动手指的安装固定问题，而且更关键的是，一旦感应器对控制器报错后，控制器就驱动隔断气缸将过渡通道拉出，且当过渡通道与喷嘴正对后，喷嘴将错料吹出，这就实现了错料排出功能，随后，隔断气缸将过渡通道复位，进料槽的前段和后段重新连通。
作为还进一步优选，进料槽的前段和后段分别设有振动器；前段的前端连接有振动盘；这样，工人将轮轴批量放入振动盘，振动盘自动使轮轴逐一连续的沿盘道蜿蜒向上，且前段和后段均继续由各自的振动器提供自动前进的动力。
抓轴手臂优选为：它包括横向的工位切换气缸、竖向的第一升降气缸和第二气动手指，第二气动手指与第一升降气缸的活塞杆固定，第一升降气缸的缸体与工位切换气缸的滑台固定，第二气动手指的两个手指由弹性材料构成，两个手指的内侧对称设有半圆缺槽，两半圆缺槽闭合成用于容置轮轴的携带孔。这样，工位切换气缸调节携带孔的横向位置，第一升降气缸调节携带孔的高度，第二气动手指调节携带孔的松紧程度，三个气缸协同动作，使得携带孔在正对进料槽后段出口的位置和正对装配工位的推杆的位置之间移动，完成轮轴的运送；而且，第二气动手指的两个手指由弹性材料构成，能提高对误差的包容度，即便携带孔并未完全正对进料槽出口时也能保证轮轴顺利进入携带孔，还能保证即便携带孔并未完全正对推杆时，推杆也能顺利进入携带孔从而将轮轴推出。
作为又进一步优选，它还包括第二升降气缸，第二升降气缸的活塞杆连接有直梁；插轴气缸的缸体固定在直梁上，推杆与插轴气缸的活塞杆连接，直梁上还固定有导向块，推杆穿过导向块的导向孔；这样，导向块的存在，能确保推杆推出的铅直度，而第二升降气缸能调节推杆的高度，使其降低、对齐位于传送装置上的字轮仓壳体的轴孔，而且插轴完成后，又能升起推杆，让开位置，便于传送装置上后续的字轮仓壳体到达装配工位。
附图说明
图1是本实用新型插轴装置去掉插轴气缸及推杆后的结构示意图。
图2是本实用新型插轴装置的隔断气缸、第一气动手指及过渡通道的结构示意图。
图3是本实用新型插轴装置的插轴气缸及推杆的结构示意图。
图4是图3偏转一定角度后的结构示意图。
图5是本实用新型插轴装置的轮轴朝向正确时被闸门卡住状态的俯视结构示意图。
图6是本实用新型插轴装置的轮轴朝向错误时被闸门卡住状态的俯视结构示意图。
图7是计量显示器的爆炸结构示意图。
图8是本实用新型插轴装置的结构示意图。
图中所示1、进料槽，1.1、前段，1.2、后段，2、轮轴，2.1、花键段，2.2、后光滑段，2.3、前光滑段，3、推杆，4、插轴气缸，5、闸门，6、感应器，7、过渡通道，8、第一气动手指，9、隔断气缸，10、喷嘴，11、振动器，12、振动盘，13、工位切换气缸，14、第一升降气缸，15、第二气动手指，16、携带孔，17、第二升降气缸，18、直梁，19、导向块，20、筛查孔，21、字轮仓壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，本实用新型插轴装置，它包括进料槽1、用于将进料槽1末端的轮轴2运输到装配工位的抓轴手臂、用于将位于装配工位的轮轴2推入位于装配工位的字轮仓壳体21的推杆3和用于驱动推杆3的插轴气缸4。
进料槽1包括前段1.1和后段1.2，前段1.1和后段1.2之间设有过渡通道7，过渡通道7内设有用于卡住轮轴2花键段2.1的一道闸；具体的说，闸由左右两闸门5构成，两扇闸门5的内侧左右对称设置有半圆孔，两个半圆孔闭合成筛查孔20，筛查孔20的孔径大于轮轴2两光滑段的孔径但小于花键段2.1的孔径。当然，闸门5也可以不设置筛查孔20，而是直接依靠不同的开度来卡住或松脱花键段2.1。
该插轴装置还包括感应器6、控制器和用于调节闸门5开度的开合装置；感应器6固定在过渡通道7内侧壁且位于闸门5后方，感应器6与闸门5前表面的距离大于轮轴2后光滑段2.2的长度但小于前光滑段2.3的长度。感应器6和开合装置均与控制器电连接。本实施例的感应器为光纤传感器，当轮轴2位于其前端时光纤传感器发出信号，当然感应器也可以采用红外线传感器或摄像头等；而本实施例的控制器为PLC芯片，当然还可以采用MCU芯片或电脑等。
本实施例的开合装置为第一气动手指8，第一气动手指8的两个手指分别与两闸门5固定。当然，开合装置还可以采用气缸或滚珠丝杠副驱动。
该插轴装置还包括与进料槽1垂直的隔断气缸9，隔断气缸9的滑台与过渡通道7固定，第一气动手指8的固定部也与隔断气缸9的滑台固定，隔断气缸9的固定部连接有用于将错料从拉开后的过渡通道7内吹出的喷嘴10，由常识可知，喷嘴10连通有气泵且喷嘴10也受控制器控制。
本实施例的进料槽1的前段1.1和后段1.2分别设有振动器11。当然，也可以不设置振动器11，而是采用电动机带动的履带实现自动进料。进料槽1的前段1.1的前端连接有振动盘12，具体的说，本实施例中，进料槽1入口与振动盘12的盘道的出口连通，工人将轮轴2批量放入振动盘12中，轮轴2就会顺着振动盘12的盘道逐一连续的蜿蜒向上。当然，该振动盘12不是必要技术特征，极端情况下可以不用振动盘12，甚至采取人工对进料槽1放料的方式。
本实施例的抓轴手臂优选为，它包括横向的工位切换气缸13、竖向的第一升降气缸14和第二气动手指15，第二气动手指15与第一升降气缸14的活塞杆固定，第一升降气缸14的缸体与工位切换气缸13的滑台固定，第二气动手指15的两个手指由弹性材料如弹性橡胶或弹性塑料构成，两个手指的内侧对称设有半圆缺槽，两半圆缺槽闭合成用于容置轮轴2的携带孔16。当然，抓轴手臂还可以采用其它结构，如横向和纵向的滚珠丝杠副控制升降和横移；用电磁铁替代气动手指来抓取轮轴2；等。
该插轴装置还包括第二升降气缸17，第二升降气缸17的活塞杆连接有直梁18；插轴气缸4的缸体固定在直梁18上，推杆3与插轴气缸4的活塞杆连接，直梁18上还固定有导向块19，推杆3穿过导向块19的导向孔。
本实施例中，上述的振动盘12、进料槽1、振动器11、隔断气缸9、抓轴手臂、第二升降气缸17等均直接或间接的安装在底盘或地面上。