CN102211710B - 汽车轮胎装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种汽车轮胎装配系统，包括导轨a、导轨b和导轨c，导轨a、导轨b和导轨c上安装有滑块a、滑块b和滑块c，滑块a、滑块b和滑块c分别与丝杠a、丝杠b和丝杠c螺纹连接，丝杠a、丝杠b和丝杠c一端分别与直线电机a、直线电机b和直线电机c连接，滑块a和滑块c分别与支撑架两端固结，支撑架转动合页与运动平台连接，运动平台与连杆和滑块b连接，运动平台另一表面与3根直线液压缸的一端固接，3根直线液压缸内套接有活塞杆的一端，活塞杆的另一端与三爪卡盘连接。通过整个运动机构实现了自动将轮胎运送至汽车运动轴的过程，并且由于在活塞杆上设置柔性铰，从而自动调整其装配误差，避免了人工的参与。

Description

汽车轮胎装配系统

技术领域

本发明属于机械自动化输送技术领域，涉及一种汽车轮胎装配系统。

背景技术

以往的汽车轮胎装配方法是利用人工与滑轮实现轮胎的搬运，在轮胎被运至汽车运动轴附近时，利用齿轮齿条实现轮胎定位，再由人工控制将轮胎装配到汽车运动轴上。其缺陷在于：需要人工控制、生产效率低、结构不稳定并且复杂、容易发生安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车轮胎装配系统，解决了装配误差的在线自动调整问题的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种汽车轮胎装配系统，包括平行设置的导轨a、导轨b和导轨c，导轨a、导轨b和导轨c上分别安装有滑块a、滑块b和滑块c，滑块a、滑块b和滑块c分别与滚珠丝杠a、滚珠丝杠b和滚珠丝杠c螺纹连接，滚珠丝杠a、滚珠丝杠b和滚珠丝杠c一端分别与直线电机a、直线电机b和直线电机c连接，滑块a和滑块c分别与n型的支撑架两端固结，支撑架的短边处通过转动合页与运动平台连接，运动平台的一个表面通过铰链与连杆的一端连接，连杆的另一端通过铰链与滑块b连接，运动平台另一表面与3根直线液压缸的一端固接，3根直线液压缸内套接有活塞杆的一端，活塞杆的另一端与三爪卡盘连接。

本发明的特点还在于，

其中转动合页为一对，以支撑架的中轴线对称设置。

其中连杆的长度与支撑架长边的长度相等，连杆连接于运动平台的形心处。

其中活塞杆与三爪卡盘通过法兰连接，活塞杆靠近法兰处设置有柔性铰。

本发明的有益效果是，通过整个运动机构实现了自动将轮胎运送至汽车运动轴的过程，并且由于在活塞杆上设置柔性铰，从而自动调整其装配误差，避免了人工的参与。

附图说明

图1是本发明的系统的结构示意图；

图2是本发明的系统中活塞杆的结构示意图；

图3是本发明的系统的使用原理图；

图4是本发明的系统的运动原理图；

图5是第一种轮胎装配情况示意图；

图6是第二种轮胎装配情况示意图。

图中，1. 导轨a，2. 导轨b，3. 导轨c，4. 滑块a，5. 滑块b，6. 滑块c，7. 滚珠丝杠a，8. 滚珠丝杠b，9. 滚珠丝杠c，10. 直线电机a，11. 直线电机b，12. 直线电机c，13. 支撑架，14. 运动平台，15. 连杆，16. 直线液压缸，17. 三爪卡盘，18. 活塞杆，19. 法兰，20. 柔性铰，21. 传送带，22. 轮胎，23. 汽车运动轴，24.转动合页。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明是一种汽车轮胎装配系统的结构，如图1所示，包括平行设置的导轨a1、导轨b2和导轨c3，导轨a1、导轨b2和导轨c3上分别安装有滑块a4、滑块b5和滑块c6，滑块a4、滑块b5和滑块c6分别与滚珠丝杠a7、滚珠丝杠b8和滚珠丝杠c9螺纹连接，滚珠丝杠a7、滚珠丝杠b8和滚珠丝杠c9一端分别与直线电机a10、直线电机b11和直线电机c12连接，滑块a4和滑块c6分别与n型的支撑架13两端固结，支撑架13的短边处通过铰链与运动平台14连接，运动平台14的一个表面通过铰链与连杆15的一端连接，连杆15的另一端通过铰链与滑块b5连接，运动平台14另一表面与3根直线液压缸16的一端固接，3根直线液压缸16内套接有活塞杆18的一端，活塞杆18的另一端与三爪卡盘17连接。

其中转动合页24为一对，以支撑架13的中轴线对称设置。连杆15的长度与支撑架13长边的长度相等，连杆15连接于运动平台14的形心处。

活塞杆18与三爪卡盘17通过法兰19连接，活塞杆18靠近法兰19处设置有柔性铰20。

如图2所示，活塞杆18与三爪卡盘17通过法兰19连接，活塞杆18靠近法兰19处设置有柔性铰20。

本发明汽车轮胎装配系统的工作原理，如图3所示，当轮胎22被传送带21运送至三爪卡盘17的正上方时，三爪卡盘17在3个直线液压缸16的同时驱动下向上运动到轮胎22的正下方，同时三爪卡盘17的三个卡爪伸入轮胎的轮毂孔中，此时三爪卡盘17的三个卡爪将轮胎22夹紧，轮胎22被准确抓取后，由直线电机a10和直线电机c12同时驱动滚珠丝杠a7和滚珠丝杠c9，带动滑块a4和滑块c6在导轨a1和导轨c3中向左运动，推动支撑架13向左运动，使三爪卡盘17上的轮胎22完全脱离传送带21，然后，3个直线液压缸16同时收缩，使3个活塞杆18完全置入直线液压缸16内，再由直线电机b11驱动滚珠丝杠b8，带动滑块b5在导轨b2中向右运动，连杆15带动运动平台14绕支撑架13与运动平台14之间的交线转动，当运动平台14的下平面与支撑架13的左平面重合时，也就是运动平台7旋转90度时，直线电机b11停止工作，然后，由直线电机a10和直线电机c12同时驱动滚珠丝杠a7和滚珠丝杠c9，带动滑块a4和滑块c6在导轨a1与导轨c3中向左运动，此时的滑块b5与连杆15都是从动件，直到轮胎22被完全装配到汽车运动轴23上，三爪卡盘17的三个卡爪释放轮胎22，最后，由直线电机a10和直线电机b12同时驱动滚珠丝杠a7与滚珠丝杠c9，带动滑块a4和滑块b6在导轨a1与导轨c3中向右运动，使运动平台14重新回到传送带21的正下方。整个过程实现了轮胎的自动抓取与装配。

三爪卡盘17采用三爪斜楔式液压卡盘，三爪卡盘17的三个卡爪宽度小于轮胎22中轮毂孔的弧长，便于三爪卡盘17的三个卡爪顺利的伸入轮毂孔中，同时也避免了对其高精度的要求，且该卡盘能自动定心和快速松夹工件，有利于整个轮胎装配过程。

本发明还公开了曲柄滑块机构在轮胎装配系统中的应用，如图4所示，一对转动合页24对称布置在支撑架13的两边，运动平台14与支撑架13之间用两个转动合页24连接，该对转动合页24可以简化为转动副，转动副位于支撑架13的对称轴上，运动平台14与连杆15之间用转动副连接，并且该转动副位于运动平台14下平面的形心，连杆15与滑块5用转动副连接，以上各铰点的布置位置保证了转动副、、位于同一平面，滑块5位于导轨b2中，转动副、、与滑块b5组成了曲柄滑块机构，且连杆15的最大长度应该使运动平台14的极限位置为水平位置；该机构有效的导引了运动平台14上轮胎22的位置，减小了其装配误差。

3个活塞杆18与三爪卡盘17之间用法兰19连接，3个液压缸16与运动平台14用螺栓连接，要求直线液压缸16的缸体在满足装配的情况下尽量减小其长度，避免柔性铰20承受较大的径向转矩，影响其装配精度，且同时采用三个直线液压缸16目的是为了增加整个装配过程的刚度。

在轮胎22与汽车运动轴23在装配时，存在两种情况：第一种情况如图5所示，当轮胎22的轴线与汽车运动轴23的轴线刚好重合时，轮胎22被直接推入到汽车运动轴23上，但是这是一种理想装配情况，在实际装配过程中很少出现，不具有普遍性；第二种情况如图6所示，由于整个系统在实际中的装配与定位误差，导致轮胎22的轴线与汽车运动轴23的轴线之间存在误差，使轮胎22无法被推入到汽车运动轴23上，此时的柔性铰20会在汽车运动轴23与轮胎22的轮毂内径的倒角之间的相互作用力下自动调整其装配误差，避免了人工的参与，使轮胎22顺利的被推入到汽车运动轴23上；本发明解决了装配误差的在线自动调整问题，提高了装配效率。

运动平台14与支撑架13用两个转动合页24连接，扩大了运动平台14的转动范围，增加了其连接刚度，有利于轮胎22的传送与定位。

Claims (4)

1.一种汽车轮胎装配系统，其特征在于，包括平行设置的导轨a（1）、导轨b（2）和导轨c（3），导轨a（1）上安装有滑块a（4），导轨b（2）上安装有滑块b（5），导轨c（3）上安装有滑块c（6），滑块a（4）与滚珠丝杠a（7）螺纹连接，滑块b（5）与滚珠丝杠b（8）螺纹连接，滑块c（6）与滚珠丝杠c（9）螺纹连接，滚珠丝杠a（7）的一端与直线电机a（10）连接，滚珠丝杠b（8）的一端与直线电机b（11）连接，滚珠丝杠c（9）一端与直线电机c（12）连接，滑块a（4）和滑块c（6）分别固接在n型的支撑架（13）的两端，支撑架（13）的短边处通过转动合页（24）与运动平台（14）连接，运动平台（14）的一个表面通过铰链与连杆（15）的一端连接，连杆（15）的另一端通过铰链与滑块b（5）连接，运动平台（14）另一表面与3根直线液压缸（16）的一端固接，3根直线液压缸（16）内套接有活塞杆（18）的一端，活塞杆（18）的另一端与三爪卡盘（17）连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转动合页（24）为一对，以支撑架（13）的中轴线对称设置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连杆（15）的长度与支撑架（13）长边的长度相等，连杆（15）连接于运动平台（14）的形心处。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述活塞杆（18）与三爪卡盘（17）通过法兰（19）连接，活塞杆（18）靠近法兰（19）处设置有柔性铰（20）。

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