CN103895732A - 汽车轮胎安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车轮胎安装装置，包括：工作台板，其用于支撑汽车轮胎安装装置整体；移动台板，其以可水平移动的方式安装在工作台板上；升降台板，其以可相对移动台板垂直移动且能够随移动台板相对于工作台板水平移动的方式安装在移动台板上；浮动台板，其以可在升降台板上端移动的方式安装在升降台板上；浮动台板上安装有多个依次排列用于放置汽车轮胎的辊轮，辊轮的中心轴垂直于移动台板相对于工作台板水平移动的方向。本发明减少了轮胎安装时的移动距离，去除了机械手抓取轮胎的操作步骤，有效的提高了轮胎安装的工作效率，同时本发明成本低于机械手，可为工厂节约设备投资成本。

Description

汽车轮胎安装装置

技术领域

本发明属于汽车装配生产线领域，特别是一种汽车轮胎安装装置。

背景技术

在汽车装配生产线上，较早时期汽车轮胎是人工安装，轮胎摆放在货架上通过叉车移动到生产线边，当待装配车辆到达装配点时，人工抱起轮胎进行安装。如此安装方式劳动强度较大，安装效率较低，而且容易发生刮碰车身等问题。近年来汽车轮胎的装配逐步实现了使用辅助机械手进行安装，轮胎由输送线输送到生产线边，生产线两侧各设置一台机械手，工人操作机械手夹取轮胎将轮胎移动到轮毂处进行安装，安装效率有了较大的提高，但使用机械手操作存在以下问题：

使用机械手装配轮胎需要将机械手对准轮胎后再进行抓取，该动作需要较长的工作时间，影响工作效率的提升。

使用机械手抓取轮胎后需要在空间上进行较长距离的移动，时间较长，影响工作节拍的提升。

使用机械手夹持轮胎时，虽然大部分机械手都提供了自平衡功能，但仍不能完全省力，仍需要工人费力操作机械手。

机械手虽然提供了随行功能，但由于机械手关节较多，安装点处仍无法实现与车辆的精确随行。

两台机械手加上主动随行驱动及导轨总成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种克服机械手安装轮胎时轮胎移动距离较大、耗时较长的缺陷，同时可减少机械手抓取轮胎的步骤，有效提高轮胎的安装效率，省时省力的汽车轮胎安装装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种汽车轮胎安装装置，包括：

工作台板，其用于支撑所述汽车轮胎安装装置整体；

移动台板，其以可水平移动的方式安装在所述工作台板上；

升降台板，其以可相对所述移动台板垂直移动且能够随所述移动台板相对于所述工作台板水平移动的方式安装在所述移动台板上；

浮动台板，其以可在所述升降台板上端移动的方式安装在所述升降台板上；

所述浮动台板上安装有多个依次排列用于放置汽车轮胎的辊轮，所述辊轮的中心轴垂直于所述移动台板相对于所述工作台板水平移动的方向。

优选地，一种技术方案，所述工作台板上开设有矩形孔，位于所述矩形孔两侧的所述工作台板的顶面上分别固装有滑轨，所述移动台板的底面设置有与所述滑轨相配合的滑槽；所述工作台板的底面上、位于一侧所述滑轨之下固装有齿条，所述移动台板的底面上还固装有平移电机，所述平移电机的输出轴的端部固装有可随所述输出轴转动且与所述齿条相配合的齿轮，从而实现所述移动台板在所述工作台板上的水平移动。

优选地，所述滑槽为燕尾槽，所述滑轨为梯形滑轨，燕尾槽和梯形滑轨相配合的滑动结构，运动精度高且稳定。

优选地，一种技术方案，所述移动台板的底面上固装有升降气缸，所述升降气缸的缸体固定在所述移动台板的底面上，所述升降气缸的活塞杆的自由端穿过所述移动台板与所述升降台板的底面固定连接，从而实现所述升降台板相对于所述移动台板垂直移动且能够随所述移动台板相对于所述工作台板水平移动。

进一步改进地，所述升降台板的底面上固装有至少一根垂直光杠，所述移动台板的底面上固装有与所述垂直光杠相配合的垂直光杠外套，所述垂直光杠穿过所述垂直光杠外套并可在所述垂直光杠外套内滑动，垂直光杠及垂直光杠外套，在升降台板升降时起到保持平衡作用

优选地，所述垂直光杠为两根，其分别设置在所述升降气缸的活塞杆的两侧，所述垂直光杠的中心线与所述升降气缸的活塞杆的中心线处于同一平面，与所述垂直光杠相配合的垂直光杠外套也为两个。垂直光杠及垂直光杠外套优选两个且它们的中心线所述升降气缸的活塞杆的中心线处于同一水平面，平衡作用更加明显。

优选地，所述升降台板的顶面两侧分别固装有纵向光杠，所述纵向光杠的轴线垂直于所述升降台板随所述移动台板相对于所述工作台板水平移动的方向；一侧所述纵向光杠上安装有与其配合的第一滑块和第四滑块，另一侧所述纵向光杠上安装有与其配合的第二滑块和第三滑块，所述第一滑块和第二滑块之间以及所述第三滑块和第四滑块之间分别固装有横向光杠，所述横向光杠与所述纵向光杠相垂直，所述浮动台板的底面上固装有与所述横向光杠相配合的横向滑块，从而实现所述浮动台板在所述升降台板上端移动。

进一步地，所述浮动台板与所述辊轮的中心轴垂直的一侧开设有V形缺口，所述升降台板的顶面上固装有回位气缸，所述回位气缸的活塞杆的自由端能够与所述V形缺口配合将所述浮动台板推回至可接受汽车轮胎的初始位置，所述回位气缸的活塞杆缩回时所述浮动台板在所述升降台板上端移动。

优选地，所述升降台板的顶面上固装有L型连接架，所述连接架的底面与所述升降台板的顶面固定连接，所述回位气缸的缸体固定在所述连接架的侧面，所述回位气缸的活塞杆的自由端能够穿过所述连接架的侧面与所述V形缺口配合。

优选地，所述浮动台板上、位于所述辊轮轴向两侧分别固装有护栏，所述多个辊轮中，中间两个辊轮之间的间距大于其他辊轮之间的间距。护栏起到支撑轮胎直立的作用。中间两个辊轮之间的间距较大的目的是使轮胎滚到间距较大的辊轮处停止向前滚动，而只能绕着轮胎的轴心原地滚动。

本发明汽车轮胎安装装置，克服机械手安装轮胎时轮胎移动距离较大、耗时较长的缺陷。待装配轮胎进入到所述浮动台板后，放置在所述辊轮上，轮胎可以在所述辊轮上转动并能随所述浮动台板在所述升降台板的上端移动。所述移动台板能够在所述工作台板上水平移动，所述升降台板能够相对所述移动台板垂直移动，在该升降台板带动下，所述浮动台板也能够垂直移动，在上述结构的作用下，轮胎能够实现相对所述工作板的水平移动和垂直升降，从而使得轮胎调整到合适的位置进行装配。

优选地，本发明设置有平移电机及齿轮、齿条，可以保持与生产线上的车辆随行；升降气缸控制升降台板及轮胎的升降，垂直光杠及垂直光杠外套，在升降台板升降时起到保持平衡作用；升降台板上设置有纵向光杠、横向光杠，浮动台板可在水平方向自由滑动；辊轮的设置可以方便轮胎的旋转，使轮胎容易安装，中间两个辊轮之间的间距较大便于轮胎定位，护栏起到支撑轮胎直立的作用；浮动台板的V形开口，用于配合回位气缸推动浮动台板回位及锁定；锁定浮动台板的目的有两点：一、保证浮动台板的初始位置，便于轮胎输送线与本发明对接，二、避免在升降台板上升前浮动台板滑动到内侧，导致升降台板及轮胎在上升过程中与车辆底盘干涉。

本发明减少了轮胎安装时的移动距离，去除了机械手抓取轮胎的操作步骤，有效的提高了轮胎安装的工作效率，同时本发明成本低于机械手，可为工厂节约设备投资成本。

附图说明

图1为本发明提供的汽车轮胎安装装置的立体图；

图2为本发明提供的汽车轮胎安装装置的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2的俯视图；

图5为本发明提供的汽车轮胎安装装置的使用状态图。

图中附图标记为：工作台板1、矩形孔1a、滑槽2、滑轨3、升降气缸4、垂直光杠5、垂直光杠外套6、平移电机7、齿条8、移动台板9、升降台板10、连接架101、纵向光杠11、横向光杠12、浮动台板13、第一滑块131、第二滑块132、第三滑块133、第四滑块134、回位气缸14、护栏15、辊轮16。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种汽车轮胎安装装置，包括：工作台板1、移动台板9、升降台板10、浮动台板13。

工作台板1固定在地面上，用于支撑汽车轮胎安装装置整体；移动台板9以可水平移动的方式安装在工作台板1上；升降台板10以可相对移动台板9垂直移动且能够随移动台板9相对于工作台板1水平移动的方式安装在移动台板9上；

浮动台板13，其以可在升降台板10上端移动的方式安装在升降台板10上；

浮动台板13上安装有多个依次排列用于放置汽车轮胎的辊轮16，辊轮16的中心轴垂直于移动台板9相对于工作台板1水平移动的方向；

浮动台板13上、位于辊轮16轴向两侧分别固装有护栏15。

汽车轮胎安装装置，克服机械手安装轮胎时轮胎移动距离较大、耗时较长的缺陷。待装配轮胎进入到浮动台板13后，放置在辊轮16上，护栏15起到支撑轮胎直立的作用，轮胎可以在辊轮16上转动并能随浮动台板13在升降台板10的上端移动。移动台板9能够在工作台板1上水平移动，升降台板10能够相对移动台板9垂直移动，在该升降台板10带动下，浮动台板13也能够垂直移动，在上述结构的作用下，轮胎能够实现相对工作台板1的水平移动和垂直升降，从而使得轮胎调整到合适的位置进行装配。

如图1至图4所示，汽车轮胎安装装置的具体结构如下：

工作台板1，其与地面固定，用于支撑汽车轮胎安装装置整体。

如图1和图4所示，工作台板1上开设有矩形孔1a，位于矩形孔1a两侧的工作台板1的顶面上分别固装有滑轨3，移动台板9的底面设置有与滑轨3相配合的滑槽2，在本实施例中优选的滑槽2为燕尾槽，滑轨3为梯形滑轨，燕尾槽和梯形滑轨相配合的滑动结构，运动精度高且稳定。此外滑轨3还可以设计成其他形状，如工字型。

工作台板1的底面上、位于一侧滑轨3之下（如图3所示，为左侧滑轨3之下）固装有齿条8，移动台板9的底面上还固装有平移电机7，平移电机7的输出轴的端部固装有可随输出轴转动且与齿条8相配合的齿轮，从而实现移动台板9在工作台板1上的水平移动。

上述结构仅仅是移动台板9以可水平移动的方式安装在工作台板1上的一种结构，本领域技术人员还可以选择其他结构，如通过链传动或带传动等等。

在本实施例中，优选地，移动台板9的底面上固装有升降气缸4，升降气缸4的缸体固定在移动台板9的底面上，升降气缸4的活塞杆的自由端穿过移动台板9与升降台板10的底面固定连接，从而实现升降台板10相对于移动台板9垂直移动且能够随移动台板9相对于工作台板1水平移动。除了采用气缸外还可以选用其他具有升降功能的装置。

进一步改进地，升降台板10的底面上固装有两根垂直光杠5，该垂直光杠5分别设置在升降气缸4的活塞杆的两侧，垂直光杠5的中心线与升降气缸4的活塞杆的中心线处于同一平面，该平面与升降台板10随移动台板9相对于工作台板1移动的方向平行。

移动台板9的底面上固装有与垂直光杠5相配合的垂直光杠外套6。垂直光杠5穿过垂直光杠外套6并可在垂直光杠外套6内滑动，在升降台板10升降时起到保持平衡的作用。

在本实施例中，优选地，升降台板10的顶面两侧分别固装有纵向光杠11，纵向光杠11的轴线垂直于升降台板10随移动台板9相对于工作台板1水平移动的方向；一侧纵向光杠11上安装有与其配合的第一滑块131和第四滑块134，另一侧纵向光杠11上安装有与其配合的第二滑块132和第三滑块133，第一滑块131和第二滑块132之间以及第三滑块133和第四滑块134之间分别固装有横向光杠12，横向光杠12与纵向光杠11相垂直，浮动台板13的底面上固装有与横向光杠12相配合的横向滑块，从而实现浮动台板13在升降台板10上端移动。除了采用上述结构来实现浮动台板13在升降台板10的上端移动外，本领域技术人员还可以采用其他结构。

优选地，浮动台板13上安装有六个依次排列用于放置汽车轮胎的辊轮16，辊轮16的中心轴垂直于移动台板9相对于工作台板1水平移动的方向。如图4所示，六个辊轮16中，中间两个辊轮16之间的间距大于其他辊轮16之间的间距，通过辊轮16轮胎可以在其上方滚动，并且将轮胎定位到6个辊轮中间间距较大处，轮胎在辊轮16之间的间距较大处停止向前滚动，而只能绕着轮胎的轴心原地滚动。浮动台板13上、位于辊轮16轴向两侧分别固装有护栏15，护栏15起到支撑轮胎直立的作用。

进一步改进地，浮动台板13与辊轮16的中心轴垂直的一侧（如图4所示，为浮动台板13的上侧）开设有V形缺口，升降台板10的顶面上固装有回位气缸14，回位气缸14的活塞杆的自由端能够与V形缺口配合将浮动台板13推回至可接受汽车轮胎的初始位置，回位气缸14的活塞杆缩回时浮动台板13在升降台板10上端移动。

在本实施例中，优选地，升降台板10的顶面上固装有L型连接架101，连接架101的底面与升降台板10的顶面固定连接，回位气缸14的缸体固定在连接架101的侧面，回位气缸14的活塞杆的自由端能够穿过连接架101的侧面与V形缺口配合。除此以外回位气缸14还可以通过其他方式固装在升降台板10的顶面上。

本汽车轮胎安装装置的工作过程如下：

轮胎进入本装置：首先将装置置于初始位，如图2所示，移动台板9返回至左侧，升降台板10处于下限位，如图4所示，浮动台板13通过回位气缸14进行锁定，轮胎通过输送线输送到本装置旁后翻转直立，与本装置的辊轮16处实现对接，通过外部气缸将轮胎推入本装置的辊轮16上，护栏15起到支撑轮胎直立的作用。

轮胎安装：当生产线上车辆移动到本装置处时，平移电机7开始驱动移动台9及其上部件和轮胎移动，保持与车辆随行。同时升降气缸4开始举升升降台板10及其上部件和轮胎上升至轮胎安装高度（如图5所示），到达指定高度后回位气缸14的撑杆收回，浮动台板13解锁。控制升降气缸4升降，实现轮胎安装高度的微调，将轮胎高度调整到车辆轮毂高度处，此时操作人员手扶轮胎，轮胎可以随着浮动台板13在在升降台板10上端移动，同时可以在辊轮16上转动，通过调整水平方向位置及轮胎旋转角度，使轮毂上的安装螺栓穿过轮胎安装孔，之后安装固定螺母完成轮胎的安装。完成轮胎安装后，升降气缸4下降，将升降台板10及其上部件降下至初始位，同时平移电机7驱动移动台板9及其上部件返回至初始位置，同时回位气缸14的撑杆伸出，将浮动台板13推动到初始位置并锁定，等待下一个轮胎进入本机构的辊轮16上，进行下一个轮胎安装。

本装置设置有平移电机7及齿轮、齿条8，可以保持与生产线上的车辆随行；升降气缸4控制升降台板10及轮胎的升降，垂直光杠5及垂直光杠外套6，在升降台板10升降时起到保持平衡作用；升降台板10上设置有纵向光杠11、横向光杠12，浮动台板13可在水平方向自由滑动；辊轮16的设置可以方便轮胎的旋转，使轮胎容易安装，中间两个辊轮16之间的间距较大便于轮胎定位，护栏15起到支撑轮胎直立的作用；浮动台板13的V形开口，用于配合回位气缸14推动浮动台板13回位及锁定；锁定浮动台板13的目的有两点：一、保证浮动台板13的初始位置，便于轮胎输送线与本装置对接，二、避免在升降台板10上升前浮动台板13滑动到内侧，导致升降台板10及轮胎在上升过程中与车辆底盘干涉。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车轮胎安装装置，其特征在于，包括：

工作台板（1）；

移动台板（9），其以可水平移动的方式安装在所述工作台板（1）上；

升降台板（10），其以可相对所述移动台板（9）垂直移动且能够随所述移动台板（9）相对于所述工作台板（1）水平移动的方式安装在所述移动台板（9）上；

浮动台板（13），其以可在所述升降台板（10）上端移动的方式安装在所述升降台板（10）上；

所述浮动台板（13）上安装有多个依次排列用于放置汽车轮胎的辊轮（16），所述辊轮（16）的中心轴垂直于所述移动台板（9）相对于所述工作台板（1）水平移动的方向。

2.根据权利要求1所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述工作台板（1）上开设有矩形孔（1a），位于所述矩形孔（1a）两侧的所述工作台板（1）的顶面上分别固装有滑轨（3），所述移动台板（9）的底面设置有与所述滑轨（3）相配合的滑槽（2）；所述工作台板（1）的底面上、位于一侧所述滑轨（3）之下固装有齿条（8），所述移动台板（9）的底面上还固装有平移电机（7），所述平移电机（7）的输出轴的端部固装有可随所述输出轴转动且与所述齿条（8）相配合的齿轮。

3.根据权利要求2所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述滑槽（2）为燕尾槽，所述滑轨（3）为梯形滑轨。

4.根据权利要求2所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述移动台板（9）的底面上固装有升降气缸（4），所述升降气缸（4）的缸体固定在所述移动台板（9）的底面上，所述升降气缸（4）的活塞杆的自由端穿过所述移动台板（9）与所述升降台板（10）的底面固定连接。

5.根据权利要求4所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述升降台板（10）的底面上固装有至少一根垂直光杠（5），所述移动台板（9）的底面上固装有与所述垂直光杠（5）相配合的垂直光杠外套（6），所述垂直光杠（5）穿过所述垂直光杠外套（6）并可在所述垂直光杠外套（6）内滑动。

6.根据权利要求5所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述垂直光杠（5）为两根，其分别设置在所述升降气缸（4）的活塞杆的两侧，所述垂直光杠（5）的中心线与所述升降气缸（4）的活塞杆的中心线处于同一平面，与所述垂直光杠（5）相配合的垂直光杠外套（6）也为两个。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述升降台板（10）的顶面两侧分别固装有纵向光杠（11），所述纵向光杠（11）的轴线垂直于所述升降台板（10）随所述移动台板（9）相对于所述工作台板（1）水平移动的方向；一侧所述纵向光杠（11）上安装有与其配合的第一滑块（131）和第四滑块（134），另一侧所述纵向光杠（11）上安装有与其配合的第二滑块（132）和第三滑块（133），所述第一滑块（131）和第二滑块（132）之间以及所述第三滑块（133）和第四滑块（134）之间分别固装有横向光杠（12），所述横向光杠（12）与所述纵向光杠（11）相垂直，所述浮动台板（13）的底面上固装有与所述横向光杠（12）相配合的横向滑块，从而实现所述浮动台板（13）在所述升降台板（10）上端移动。

8.根据权利要求7所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述浮动台板（13）与所述辊轮（16）的中心轴垂直的一侧开设有V形缺口，所述升降台板（10）的顶面上固装有回位气缸（14），所述回位气缸（14）的活塞杆的自由端能够与所述V形缺口配合将所述浮动台板（13）推回至可接收汽车轮胎的初始位置，所述回位气缸（14）的活塞杆缩回时所述浮动台板（13）在所述升降台板（10）上端移动。

9.根据权利要求8所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述升降台板（10）的顶面上固装有L型连接架（101），所述连接架（101）的底面与所述升降台板（10）的顶面固定连接，所述回位气缸（14）的缸体固定在所述连接架（101）的侧面，所述回位气缸（14）的活塞杆的自由端能够穿过所述连接架（101）的侧面与所述V形缺口配合。

10.根据权利要求1所述的汽车轮胎安装装置，其特征在于：所述浮动台板（13）上、位于所述辊轮（16）轴向两侧分别固装有护栏（15）；所述多个辊轮（16）中，中间两个辊轮（16）之间的间距大于其他辊轮（16）之间的间距。

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