CN103803236B - 流水线汽车轮胎辅助安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流水线车辆四轮总成工装，尤其是涉及一种流水线汽车轮胎辅助安装装置。该流水线汽车轮胎辅助安装装置，包括轮胎传输机构和轮胎夹取机构，所述的轮胎传输机构包括水平支撑架、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，轮胎夹取机构位于传送辊上方，轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，所述的轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪。该发明具有能够有效地减轻员工劳动强度、提高生产效率、减少流水线操作人员数量、降低制造成本、提高流水线自动化程度等有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种流水线车辆四轮总成工装，尤其是涉及一种流水线汽车轮胎辅助安装装置。
背景技术
目前，主机厂流水线上生产车辆，四轮总成安装主要还是依靠操作员工将轮胎分装线分装好的轮胎总成，从运输链上拿下，人工搬运至流水线对应安装位置，每辆车需要装配四个轮胎总成，由于每个轮胎总成重量在18Kg左右，每天按日产240台计算，每日操作员工需要手持运输、安装轮胎总成总质量在17280Kg，运输的劳动量大、周期时间长，而且容易出现错漏装等质量问题，增加返修。
如中国专利公告号为：CN201280166Y，于2009年7月29日公告的一种活页布兜式胎坯车，属于轮胎运输机械领域，设有机架，机架是由型钢焊接的框型架，下方装有车轮，机架前端固定有一个拖钩，机架的底部位置安装有一层固定板架，机架的立柱上装有三条水平布置的扭簧，三条扭簧分别与一层活页板架连接，活页板架及固定板上分别安装有多个布兜，布兜是一块中间带孔的帆布。该专利的运输车只能用来运输轮胎，轮胎运输完成后，需要人工搬运至指定的装配地点，而且这类运输方式劳动量大、周期时间长，而且容易出现错漏装等质量问题，增加返修。
发明内容
本发明主要是针对现有流水线车辆四轮总成运输的劳动量大、周期时间长、容易出现错漏装、轮毂单元螺栓滑丝等质量问题、增加返修等问题，提供一种能够有效地减轻员工劳动强度、提高生产效率、减少流水线操作人员数量、降低制造成本、提高流水线自动化程度的流水线汽车轮胎辅助安装装置。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种流水线汽车轮胎辅助安装装置，包括轮胎传输机构和轮胎夹取机构，所述的轮胎传输机构包括水平支撑架、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，轮胎夹取机构位于传送辊上方，轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，所述的轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪。轮胎传输机构用于运输轮胎，轮胎夹取机构用于夹取轮胎进行后续安装，轮胎传输机构包括水平支撑架、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，水平支撑架用于支撑整个轮胎传输机构，在水平支撑架上间隔排列的传送辊用来对轮胎进行传输，驱动传送辊后，传送辊转动，通过传送辊与轮胎接触面之间的摩擦力带动轮胎在水平支撑架上移动，当轮胎移动到水平支撑架另一端后，位于传送辊上的轮胎夹取机构对轮胎进行夹取。轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪，第一气缸的伸缩杆推动机械手以及连接在机械手上的轮胎夹紧盘，使轮胎夹紧盘与轮胎相接触，第一电机带动第一气缸、机械手和轮胎夹紧盘旋转，轮胎夹紧盘旋转时能够根据轮胎位置微调定位，使轮胎夹紧盘位于轮胎正上方后停止第一电机转动，第一气缸推动机械手和轮胎夹紧盘使轮胎夹紧盘上的卡爪卡住轮胎。再通过第一气缸的伸缩杆的收缩取出轮胎，利用机械手移动轮胎进行后续安装。整个运输过程和夹取过程无需人工搬运，有效地减轻员工劳动强度、提高生产效率、减少流水线操作人员数量、降低制造成本、提高流水线自动化程度。
作为优选，所述的传送辊包括若干个链传动的首端传送辊、若干个链传动的中端传送辊和若干个链传动的末端传送辊，首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，水平支撑架上对应首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机相连。传送辊包括若干个链传动的首端传送辊、若干个链传动的中端传送辊和若干个链传动的末端传送辊，轮胎经过首端传送辊运输到中端传送辊最终到达末端传送辊，实现整个运输。首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，水平支撑架上对应首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机相连，当轮胎离开首端传送辊后，水平支撑架上对应首端传送辊处的传感器能够检测到轮胎离开并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机停止转动，进而停止首端传送辊的转动。与此同时，水平支撑架上对应中端传送辊处的传感器感应到有轮胎进入并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机转动，进而控制中端传输辊转动，实现轮胎的运输。首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过电机单独控制，能够有效地节省成本。
作为优选，所述的末端传送辊的下方设置有第二气缸，第二气缸的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上设置有用于贯穿轮胎轮辋轴心处的孔的定位部。末端传送辊的下方设置有第二气缸，第二气缸的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上设置有用于贯穿轮胎轮辋轴心处的孔的定位部，当轮胎运输到末端传送辊上方时，位于末端传送辊下方的第二气缸启动，第二气缸伸缩杆竖直向上移动并贯穿在轮胎轮辋轴心处的孔内，通过第二气缸伸缩杆端部的定位部对轮胎进行定位，防止轮胎移动，当轮胎夹取机构夹取轮胎时，第二气缸能够有效地对轮胎进行固定。
作为优选，所述的末端传送辊为皮带式链条传动。末端传送辊为皮带式链条传动，避免末端传送辊对轮胎夹取机构造成干涉。
作为优选，所述的轮胎夹紧盘包括与卡爪相连且纵向排列的两个连杆机构，两个连杆机构之间连接有水平对置双气缸。轮胎夹紧盘包括与卡爪相连且纵向排列的两个连杆机构，两个连杆机构之间连接有水平对置双气缸，通过水平对置双气缸对上下两个连杆机构进行控制，两个连杆机构能够使卡爪夹紧轮胎。
作为优选，所述的卡爪上纵向排列有两个楔形凸台，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，卡爪为弧形且弧度与轮胎外表面弧度相适配。卡爪上纵向排列有两个楔形凸台，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，当卡爪夹紧轮胎后，纵向排列的两个楔形凸台能够对轮胎上下两端进行限位，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，增强卡爪对轮胎夹紧固定的牢固度。
作为优选，所述的卡爪上设置有压力传感器，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。卡爪上的压力传感器能够检测卡爪夹紧轮胎后的压力，当压力达到一定数值时，压力传感器将信号传递给电子控制单元，电子控制单元控制第一气缸收缩，进而取出轮胎。
压力传感器也可以直接安装在楔形凸台上，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。
作为优选，所述的水平支撑架上位于中端传送辊处的两端设置有用于对轮胎进行导向的导向座，导向座靠近中端传送辊一侧面为导向斜面，两个导向座的导向斜面使轮胎朝向轮胎传输机构运输方向的中线处靠拢。水平支撑架上位于中端传送辊处的两端设置有用于对轮胎进行导向的导向座，两个导向座的导向斜面使轮胎朝向轮胎传输机构运输方向的中线处靠拢，保证轮胎经过中端传送辊时位于整个轮胎传输机构的中线上，便于轮胎在末端传送辊上的定位。
作为优选，所述的首端传送辊外表面设置有若干条齿排，齿排均匀围绕首端传送辊的轴线排列，齿排包括导向面、与导向面的一侧相连的支撑面和与导向面另一侧相连的连接面，导向面与连接面夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，支撑面朝向连接面的一侧凹陷呈弧面。首端传送辊外表面设置有若干条齿排，齿排包括导向面、与导向面的一侧相连的支撑面和与导向面另一侧相连的连接面，导向面用于增加与轮胎之间的接触面积，进而增大首端传送辊与轮胎的摩擦力，避免轮胎在首端传送辊上打滑，使轮胎顺利进入整个轮胎传输机构。当首端传送辊转动时，轮胎与齿排的连接面接触再与导向面接触，由于导向面与连接面夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，轮胎在连接面向导向面上过度时、从导向面向另一个齿排的连接面过度时会发生微量的振动，使轮胎内胆中充入的氮气混合均匀。支撑面朝向连接面的一侧凹陷呈弧面，增强齿排的结构强度，避免齿排应力集中。
因此，本发明的流水线汽车轮胎辅助安装装置具备下述优点：1、在水平支撑架上间隔排列的传送辊用来对轮胎进行传输，驱动传送辊后，传送辊转动，通过传送辊与轮胎接触面之间的摩擦力带动轮胎在水平支撑架上移动，当轮胎移动到水平支撑架另一端后，位于传送辊上的轮胎夹取机构对轮胎进行夹取；2、轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪，第一气缸的伸缩杆推动机械手以及连接在机械手上的轮胎夹紧盘，使轮胎夹紧盘与轮胎相接触，第一电机带动第一气缸、机械手和轮胎夹紧盘旋转，轮胎夹紧盘旋转时能够根据轮胎位置微调定位，使轮胎夹紧盘位于轮胎正上方，第一气缸推动机械手和轮胎夹紧盘使轮胎夹紧盘上的卡爪卡住轮胎；3、首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，水平支撑架上对应首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机相连，当轮胎离开首端传送辊后，水平支撑架上对应首端传送辊处的传感器能够检测到轮胎离开并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机停止转动，进而停止首端传送辊的转动，与此同时，水平支撑架上对应中端传送辊处的传感器感应到有轮胎进入并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机转动，进而控制中端传输辊转动，实现轮胎的运输，首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，能够有效地节省成本；4、末端传送辊的下方设置有第二气缸，第二气缸的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上设置有用于贯穿轮胎轮辋轴心处的孔的定位部，当轮胎运输到末端传送辊上方时，位于末端传送辊下方的第二气缸启动，第二气缸伸缩杆竖直向上移动并贯穿在轮胎轮辋轴心处的孔内，通过第二气缸伸缩杆端部的定位部对轮胎进行定位，防止轮胎移动，当轮胎夹取机构夹取轮胎时，第二气缸能够有效地对轮胎进行固定；5、齿排包括导向面、与导向面的一侧相连的支撑面和与导向面另一侧相连的连接面，导向面用于增加与轮胎之间的接触面积，进而增大首端传送辊与轮胎的摩擦力，避免轮胎在首端传送辊上打滑，使轮胎顺利进入整个轮胎传输机构，当首端传送辊转动时，轮胎与齿排的连接面接触再与导向面接触，由于导向面与连接面夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，轮胎在连接面向导向面上过度时、从导向面向另一个齿排的连接面过度时会发生微量的振动，使轮胎内胆中充入的氮气混合均匀。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图；
附图2是本发明中轮胎传输机构的结构示意图；
附图3是本发明中轮胎夹取机构的结构示意图；
附图4是本发明中首端传送辊的断面结构示意图。
图示说明：1-水平支撑架，2-首端传送辊，3-中端传送辊，4-末端传送辊，5-第二电机，6-第二气缸，61-定位部，7-第一电机，8-第一气缸，9-机械手，10-轮胎夹紧盘，11-卡爪，12-连杆机构，13-水平对置双气缸，14-楔形凸台，15-导向座，16-导向斜面，17-齿排，171-导向面，172-连接面，173-支撑面，18-轮胎。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1、2所示，一种流水线汽车轮胎辅助安装装置，包括轮胎传输机构和轮胎夹取机构，轮胎传输机构包括水平支撑架1、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，传送辊包括间隔排列的通过链传动的首端传送辊2、间隔排列的通过链传动的中端传送辊3和间隔排列的通过链传动的末端传送辊4，首端传送辊2、中端传送辊3和末端传送辊4均通过第二电机5单独控制，水平支撑架1上对应首端传送辊2、中端传送辊3和末端传送辊4的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机5相连。末端传送辊为皮带式链条传动。如图4所示，首端传送辊2外表面排列有齿排17，齿排17均匀围绕首端传送辊2的轴线排列，齿排17包括导向面171、与导向面171的一侧相连的支撑面173和与导向面另一侧相连的连接面172，导向面171与连接面172夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，支撑面朝向连接面的一侧凹陷呈弧面。水平支撑架1上位于中端传送辊处的两端固定有用于对轮胎进行导向的导向座15，导向座15靠近中端传送辊一侧面为导向斜面16，两个导向座的导向斜面使轮胎朝向轮胎传输机构运输方向的中线处靠拢。末端传送辊的下方固定有第二气缸6，第二气缸6的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上安装有用于贯穿轮胎18轮辋轴心处的孔的定位部61。轮胎夹取机构位于传送辊上方，如图3所示，轮胎夹取机构包括第一电机7、与第一电机相连的第一气缸8、与第一气缸相连的机械手9、与机械手相连的轮胎夹紧盘10，轮胎加紧盘10上围绕设置有四个与轮胎外缘相配合的卡爪11。轮胎夹紧盘10包括与卡爪11相连且纵向排列的两个连杆机构12，两个连杆机构12之间连接有水平对置双气缸13。卡爪11上纵向排列有两个楔形凸台14，两个楔形凸台14之间的距离与轮胎18的厚度相适配，卡爪为弧形且弧度与轮胎外表面弧度相适配。楔形凸台上设置有压力传感器，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。
轮胎传输机构用于运输轮胎，轮胎夹取机构用于夹取轮胎进行后续安装，轮胎传输机构包括水平支撑架、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，水平支撑架用于支撑整个轮胎传输机构，在水平支撑架上间隔排列的传送辊用来对轮胎进行传输，驱动传送辊后，传送辊转动，通过传送辊与轮胎接触面之间的摩擦力带动轮胎在水平支撑架上移动，当轮胎移动到水平支撑架另一端后，位于传送辊上的轮胎夹取机构对轮胎进行夹取。轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪，第一气缸的伸缩杆推动机械手以及连接在机械手上的轮胎夹紧盘，使轮胎夹紧盘与轮胎相接触，第一电机带动第一气缸、机械手和轮胎夹紧盘旋转，轮胎夹紧盘旋转时能够根据轮胎位置微调定位，使轮胎夹紧盘位于轮胎正上方后停止第一电机转动，第一气缸推动机械手和轮胎夹紧盘使轮胎夹紧盘上的卡爪卡住轮胎。再通过第一气缸的伸缩杆的收缩取出轮胎，利用机械手移动轮胎进行后续安装。整个运输过程和夹取过程无需人工搬运，有效地减轻员工劳动强度、提高生产效率、减少流水线操作人员数量、降低制造成本、提高流水线自动化程度。传送辊包括若干个链传动的首端传送辊、若干个链传动的中端传送辊和若干个链传动的末端传送辊，轮胎经过首端传送辊运输到中端传送辊最终到达末端传送辊，实现整个运输。首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，水平支撑架上对应首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机相连，当轮胎离开首端传送辊后，水平支撑架上对应首端传送辊处的传感器能够检测到轮胎离开并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机停止转动，进而停止首端传送辊的转动。与此同时，水平支撑架上对应中端传送辊处的传感器感应到有轮胎进入并通过信号传输给电子控制单元，电子控制单元控制第二电机转动，进而控制中端传输辊转动，实现轮胎的运输。首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过电机单独控制，能够有效地节省成本。末端传送辊的下方设置有第二气缸，第二气缸的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上设置有用于贯穿轮胎轮辋轴心处的孔的定位部，当轮胎运输到末端传送辊上方时，位于末端传送辊下方的第二气缸启动，第二气缸伸缩杆竖直向上移动并贯穿在轮胎轮辋轴心处的孔内，通过第二气缸伸缩杆端部的定位部对轮胎进行定位，防止轮胎移动，当轮胎夹取机构夹取轮胎时，第二气缸能够有效地对轮胎进行固定。末端传送辊为皮带式链条传动，避免末端传送辊对轮胎夹取机构造成干涉。轮胎夹紧盘包括与卡爪相连且纵向排列的两个连杆机构，两个连杆机构之间连接有水平对置双气缸，通过水平对置双气缸对上下两个连杆机构进行控制，两个连杆机构能够使卡爪夹紧轮胎。卡爪上纵向排列有两个楔形凸台，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，当卡爪夹紧轮胎后，纵向排列的两个楔形凸台能够对轮胎上下两端进行限位，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，增强卡爪对轮胎夹紧固定的牢固度。压力传感器直接安装在楔形凸台上，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。压力传感器能够检测楔形凸台夹紧轮胎后的压力，当压力达到一定数值时，压力传感器将信号传递给电子控制单元，电子控制单元控制第一气缸收缩，进而取出轮胎。水平支撑架上位于中端传送辊处的两端设置有用于对轮胎进行导向的导向座，两个导向座的导向斜面使轮胎朝向轮胎传输机构运输方向的中线处靠拢，保证轮胎经过中端传送辊时位于整个轮胎传输机构的中线上，便于轮胎在末端传送辊上的定位。首端传送辊外表面设置有若干条齿排，齿排包括导向面、与导向面的一侧相连的支撑面和与导向面另一侧相连的连接面，导向面用于增加与轮胎之间的接触面积，进而增大首端传送辊与轮胎的摩擦力，避免轮胎在首端传送辊上打滑，使轮胎顺利进入整个轮胎传输机构。当首端传送辊转动时，轮胎与齿排的连接面接触再与导向面接触，由于导向面与连接面夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，轮胎在连接面向导向面上过度时、从导向面向另一个齿排的连接面过度时会发生微量的振动，使轮胎内胆中充入的氮气混合均匀。支撑面朝向连接面的一侧凹陷呈弧面，增强齿排的结构强度，避免齿排应力集中。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种流水线汽车轮胎辅助安装装置，包括轮胎传输机构和轮胎夹取机构，其特征在于，所述的轮胎传输机构包括水平支撑架、间隔排列在水平支撑架上的传送辊，轮胎夹取机构位于传送辊上方，轮胎夹取机构包括第一电机、与第一电机相连的第一气缸、与第一气缸相连的机械手、与机械手相连的轮胎夹紧盘，所述的轮胎加紧盘上围绕设置有若干个与轮胎外缘相配合的卡爪，所述的传送辊包括若干个链传动的首端传送辊、若干个链传动的中端传送辊和若干个链传动的末端传送辊，首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊均通过第二电机单独控制，水平支撑架上对应首端传送辊、中端传送辊和末端传送辊的位置处均设置有传感器，传感器上连接有控制单元，控制单元与第二电机相连，所述的首端传送辊外表面设置有若干条齿排，齿排均匀围绕首端传送辊的轴线排列，齿排包括导向面、与导向面的一侧相连的支撑面和与导向面另一侧相连的连接面，导向面与连接面夹角为钝角，导向面与支撑面夹角为锐角，支撑面朝向连接面的一侧凹陷呈弧面。
2.根据权利要求1所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的末端传送辊的下方设置有第二气缸，第二气缸的伸缩杆竖直向上，第二气缸的伸缩杆上设置有用于贯穿轮胎轮辋轴心处的孔的定位部。
3.根据权利要求1所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的末端传送辊为皮带式链条传动。
4.根据权利要求1或2或3所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的轮胎夹紧盘包括与卡爪相连且纵向排列的两个连杆机构，两个连杆机构之间连接有水平对置双气缸。
5.根据权利要求1或2或3所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的卡爪上纵向排列有两个楔形凸台，两个楔形凸台之间的距离与轮胎的厚度相适配，卡爪为弧形且弧度与轮胎外表面弧度相适配。
6.根据权利要求1或2或3所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的卡爪上设置有压力传感器，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。
7.根据权利要求5所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的楔形凸台上设置有压力传感器，压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与第一气缸相连。
8.根据权利要求2或3所述的流水线汽车轮胎辅助安装装置，其特征在于，所述的水平支撑架上位于中端传送辊处的两端设置有用于对轮胎进行导向的导向座，导向座靠近中端传送辊一侧面为导向斜面，两个导向座的导向斜面使轮胎朝向轮胎传输机构运输方向的中线处靠拢。
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