CN103434840B - 轮胎抓手 - Google Patents

Abstract

本发明的轮胎抓手，包括轮胎托架、主轴、联轴器、丝杆螺母机构及其驱动装置、连杆、齿轮齿条机构、齿条驱动装置和托盘，该轮胎抓手既可以适用多种规格轮胎的抓取，也可用于同种规格轮胎的抓取。其自动取胎功能完全代替人工操作，实现完全通过自动抓胎机械手实现全自动卸胎，极大的降低工人的劳动强度，使实现轮胎胎坯输送全自动化成为可能。

Description

轮胎抓手

技术领域

本发明涉及轮胎加工装置，具体是轮胎成型后，自动从成型机上卸胎设备中的一种专用抓胎装置。

背景技术

在轮胎成型过程中，传统的取胎方式通常是人工将轮胎从成型机传递环上取下，然后手动放至输送装置里。这样的方式工作效率低下，而且容易发生人员烫伤，影响安全生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动从成型机传递环上卸胎装置中专门用于抓取轮胎的装置—轮胎抓手，以便实现完全通过自动抓胎机械手实现全自动卸胎。

本发明的轮胎抓手，包括轮胎托架、主轴、联轴器、丝杆螺母机构及其驱动装置、连杆、齿轮齿条机构、齿条驱动装置和托盘。

所述轮胎托架不少于3个，均布于托盘，通过直线运动导轨与托盘呈径向滑动联接。

所述连杆一端活动连接着轮胎托架，另一端活动连接着丝杆螺母机构，位于主轴内的丝杆螺母机构通过联轴器与其驱动装置连接。

所述齿轮齿条机构设置在主轴穿出托盘的一端，通过法兰等与主轴固定连接，齿轮的四分之一至三分之一圆周带齿。

考虑到受力均匀和平衡，同时也考虑到丝杆螺母机构上可以连接的连杆数量，其所述轮胎托架数量为3～8个。太少的话，受力不均匀不平衡，那么在抓取后的输送转运过程中容易不稳或滑落，特别是大型轮胎时更加如此。如果太多的话，由于连杆数量等于轮胎托架数量，那样，丝杆螺母机构上就会布置得密密麻麻的连杆，影响丝杆结构，而且没有必要。对于小型的轮胎，可以用３～５个。

同样，防止在抓取后的轮胎在输送转运过程中不稳或滑落，本发明在轮胎托架上还设有防止轮胎滑落的挡块。轮胎托架及挡块表面呈弧状。挡块为数量为1~5。

所述连杆的一端与轮胎托架的活动连接，最常见的是连杆与轮胎托托架的腹部铰接。

本发明的丝杆螺母机构的驱动装置选自电机。抓取不同规格的轮胎，则驱动装置选用电机，一般选用步进电机；如是同种规格轮胎的抓取，则驱动装置一般选用气缸驱动，这样可以节约成本。

上述方案中，托盘为铝合金材料，且为三角形镂空正六边形形态，最大限度的减小重量。

本发明中的齿条驱动装置选自电机或气缸或液压缸。一般选用电机便于控制和准确，选用气缸则结构简单可靠，节约成本。

本发明的轮胎抓手的工作原理如下：轮胎托架通过直线运动导轨联接于托盘，可以沿直线运动导轨在托盘径向上滑动。抓轮胎前，轮胎抓手处于收拢状态。需要抓取轮胎时，丝杆螺母机构的驱动装置将会驱动装在主轴内部的丝杆螺母机构移动，带动连杆推动轮胎托架沿直线运动导轨在托盘径向外（径向边沿）张开（其张开的尺寸由所抓取轮胎的规格所定。这是丝杆螺母机构的驱动装置为步进电机的情况。如果丝杆螺母机构的驱动装置为气缸驱动，由于气缸行程固定，因而使得轮胎托架沿直线运动导轨在托盘径向上张开的距离也固定，这种情形只适应于同一种确定规格轮胎的抓取）。轮胎托架撑紧轮胎内圆，依靠张力将轮胎抓取。

齿条驱动装置带动齿条与四分之一圆周带齿的齿轮转动，这样的齿轮只能转动90°，恰好使得轮胎抓手由水平转为垂直，或由垂直转为水平。这是为本发明的轮胎抓手在实际应用中需要完成抓取和卸胎的整体任务而考虑的。为了操作准确，齿条驱动装置上设有两个磁性开关，用来标记轮胎抓手处于垂直和水平的两种状态。

需要卸胎时，丝杆螺母机构的驱动装置将会驱动装在主轴内部的丝杆螺母机构反向移动，带动连杆推动轮胎托架沿直线运动导轨在托盘径向里（径向圆心）收拢，轮胎托架离开轮胎内圆，轮胎就可以卸下。

如前所述，本发明的装置既可以适用多种规格轮胎的抓取（丝杆螺母机构的驱动装置为步进电机的情况）；也可用于同种规格轮胎的抓取（丝杆螺母机构的驱动装置为步进电机或气缸驱动）。

本发明的轮胎抓手，其自动取胎功能完全传替人工操作，实现完全通过自动抓胎机械手实现全自动卸胎，每天按每个班350条轮胎计算，可代替人工取胎１０５０次，极大的降低工人的劳动强度。使实现轮胎胎坯输送全自动化成为可能。

附图说明                               

图1是本发明的轮胎抓手结构示意图；

图2是本发明的轮胎抓手张开时的状态示意图；

图3是本发明的轮胎抓手收拢时的状态示意图。

图1中，各数字代表的含义如下：1、轮胎托架； 2、丝杆螺母机构驱动装置；3、联轴器；4、主轴；5、丝杆螺母机构；6、连杆；7、托盘；8、齿轮齿条机构；9、齿条驱动装置。

具体实施方式

   见图1。本轮胎抓手由轮胎托架1、丝杆螺母机构驱动装置2、联轴器3、主轴4、丝杆螺母机构5、连杆6、托盘7、齿轮齿条机构8和齿条驱动装置9组成。

轮胎托架1有6个，均布于托盘7，通过直线运动导轨与托盘7呈径向滑动联接，

连杆6一端活动连接着轮胎托架1的靠近托盘7的位置，另一端活动连接着丝杆螺母机构5，位于主轴4内的丝杆螺母机构5通过联轴器3与其驱动装置2连接，齿轮齿条机构8设置在主轴4穿出托盘7的一端，通过法兰等与主轴固定连接，齿轮的四分之一圆周带齿。

本例中，丝杆螺母机构5的驱动装置2选用步进电机，这是用于抓取不同规格的轮胎。本例中的齿条驱动装置9选用气缸，这是属于节约成本型的。

本例中，在轮胎托架1上还设有2块防止轮胎滑落的挡块（图1、图2、图3中均可见的轮胎托架1上的两个凸出部分）。另外，托盘7为铝合金材料，且为三角形镂空正六边形形态。

轮胎抓手的丝杆螺母机构5通过连杆6与轮胎托架1的腹部铰接。同时轮胎托架1上设有防止轮胎滑落的挡板，轮胎托架1及挡块表面呈弧状，以防止在夹胎时伤害轮胎止口。齿条驱动装置9的气缸上设有两个磁性开关，用来标记轮胎抓手处于垂直和水平的两种状态。步进电机2可以通过ＰＬＣ控制输入的脉冲数来控制其转数。

由图2和图3可以很清楚地理解本发明的轮胎抓手，是如何在张开时的状态抓取轮胎，以及在收拢时的状态让轮胎卸下的。

Claims (5)

1.轮胎抓手，包括轮胎托架、主轴、联轴器、丝杆螺母机构及其驱动装置、连杆、齿轮齿条机构、齿条驱动装置和托盘；

所述轮胎托架不少于3个，均布于托盘，通过直线运动导轨与托盘呈径向滑动联接，轮胎托架上设有防止轮胎滑落的挡块；

所述连杆一端活动连接着轮胎托架，另一端活动连接着丝杆螺母机构，位于主轴内的丝杆螺母机构通过联轴器与其驱动装置连接，丝杆螺母机构的驱动装置选自电机或气缸或液压缸；

所述齿轮齿条机构设置在主轴穿出托盘的一端，齿轮的四分之一至三分之一圆周带齿；齿条驱动装置选自电机或气缸或液压缸；

所述齿条驱动装置上设有用来标记轮胎抓手处于垂直和水平两种状态的两个磁性开关。

2.权利要求1的轮胎抓手，其所述轮胎托架数量为3～8个。

3.权利要求1的轮胎抓手，其轮胎托架及挡块表面呈弧状，挡块数量为1~5。

4.权利要求1的轮胎抓手，所述连杆的一端与轮胎托架的活动连接，是连杆与轮胎托架的腹部铰接。

5.权利要求1的轮胎抓手，其托盘为铝合金材料，且为三角形镂空正六边形形态。