CN104742280A

CN104742280A - 轮胎抓胎器

Info

Publication number: CN104742280A
Application number: CN201310730227.7A
Authority: CN
Inventors: 于明进; 房锦效; 邢丽杰; 李世腾; 刘晓东; 樊延辉
Original assignee: Mesnac Co Ltd
Current assignee: Mesnac Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN104742280B

Abstract

本发明提供一种轮胎抓胎器，可以解决现有技术抓胎机构的各卡爪不能同步开合，受力不均、易损坏，影响工作效率的问题。所述轮胎抓胎器的抓胎机构包括抓盘架、转动驱动机构、多个卡爪开合机构和转动盘，转动驱动机构包括驱动电机、螺杆及与螺母，驱动电机与螺杆连接；卡爪开合机构的导向轴水平固设在抓盘架上且指向抓盘架的中心轴线，其卡爪伸出抓盘架的下表面；转动盘，由转动驱动机构的螺母带动转动；转动盘上还放射状地布设有多个弧形槽，弧形槽与卡爪开合机构对应设置，滑块的顶部伸入弧形槽。本发明由螺杆螺母带动转动盘，进而带动多个卡爪同步开合，各受力点均匀，运行平稳，不易损坏，可大大提高轮胎质量和工作效率，降低故障率。

Description

轮胎抓胎器

技术领域

本发明涉及轮胎硫化机装卸胎用抓胎器。

背景技术

轮胎硫化机在对成型后的轮胎进行硫化时，由于硫化室内为高温蒸汽，需要采用抓胎器进行装卸胎。

中国专利文献CN201110083686.1公开了一种机械手抓胎器，其包括升降机构、转臂和抓胎机构，抓胎机构一端与转臂固定连接，转臂与升降机构连接，升降机构带动转臂及抓胎机构进行升降运动，转臂带动抓胎机构转入或转出硫化室，通过抓胎机构的卡爪的张开和闭合实现装卸胎操作。然而其所公开的卡爪的开合是由连杆机构驱动的，连杆机构首先带动其中一个卡爪开合，进而带动相邻卡爪开合，属于连动机构，不能同步开合，工作效率低；且各卡爪受力不均，只有与连杆机构直接相连的那个卡爪承受拉力，属于受力薄弱点，容易损坏失效，一旦失效，需要维修或替换零部件，还需要重新调整机械手与热板和存胎器的对中精度，难度大，影响工作效率。

另外，由于连杆机构本身的结构特点，连杆与连杆之间存在轴间隙，进而存在加工误差，导致各卡爪之间存在累积误差，影响动作精度和轮胎质量。

发明内容

本发明提供一种轮胎抓胎器，可以解决现有技术抓胎机构的各卡爪不能同步开合，受力不均、易损坏，影响工作效率的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种轮胎抓胎器，包括升降机构、转臂和抓胎机构，所述抓胎机构包括：

抓盘架，与所述转臂连接为一体；

转动驱动机构，安装在所述抓盘架上，包括驱动电机、螺杆及与螺杆配合安装的螺母，所述驱动电机固定在所述抓盘架上，其动力轴与所述螺杆连接；

多个卡爪开合机构，呈放射状地布设在所述抓盘架上，包括导向轴、套设在导向轴上的滑块和固设在滑块底部的卡爪，所述导向轴水平固设在所述抓盘架上且指向所述抓盘架的中心轴线，所述卡爪伸出所述抓盘架的下表面；

转动盘，位于所述抓盘架的上表面上，由所述转动驱动机构的螺母带动转动；所述转动盘上还放射状地布设有多个弧形槽，弧形槽与卡爪开合机构对应设置，所述滑块的顶部伸入所述弧形槽。

在本发明的技术方案中，还包括如下附加技术特征：所述抓盘架的上表面上设有第一行程孔，所述转动盘上对应设有第二行程孔，所述螺母顶端固设有第一滚轮轴，所述第一滚轮轴伸入所述第一行程孔及所述第二行程孔。

所述抓盘架具有连接部和转动盘安装部，所述转动盘安装部上设有转动盘限位卡块，所述转动盘限位卡块与所述抓盘架的上表面之间形成限位卡槽，所述转动盘的边缘嵌入所述限位卡槽内。

所述转动盘限位卡块呈倒L形，数量为2-4个，沿所述转动盘的圆周边缘分布。

所述抓盘架上设有位于所述螺杆一侧、用于感应所述螺母运动距离的接近开关。

在所述抓盘架的上表面上布设有凸出于该上表面的多个滑块，所述滑块位于所述抓盘架与所述转动盘之间。

所述滑块的顶部为固设在其上第二滚轮轴。

所述升降机构包括立柱、升降油缸接头、升降油缸和套设在所述立柱上并沿其上下滑动的升降架，所述升降架连接于所述转臂的一端，所述升降油缸的活塞杆顶端通过所述升降油缸接头与所述升降架连接，所述升降油缸接头包括由上而下依次连接为一体的小球面垫片、连接法兰、大球面垫片和油缸接杆，所述小球面垫片与所述连接法兰的连接面为相匹配的球面，所述大球面垫片与所述油缸接杆的连接面为相匹配的球面。

所述升降架包括矩形框架和安装在矩形框架内的多个滚轮轴组，各所述滚轮轴组包括滚轮轴、安装在滚轮轴上的一组滚轮和将滚轮轴固定在矩形框架上的端盖，所述端盖为偏心环形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明由螺杆螺母机构带动转动盘转动，进而带动多个卡爪同步开合，形成一个完整的机械运动系，各受力点均匀，消除了累积误差，运行平稳，不易损坏，可大大提高轮胎质量和工作效率，降低故障率；

2、结构简单、占地面积小、维修方便、成本低，视野非常开阔，装卸胎时，操作工能全方位观察装卸是否到位保证轮胎质量；

3、通过设置接近开关，可以实现卡爪张开、闭合停止位置的任意设定，从而满足不同型号的轮胎装卸胎需要，只需要调整接近开关，控制螺母的运动距离即可，操作简单、方便。

4、通过将升降油缸接头中小球面垫片与连接法兰的连接面、大球面垫片与所述油缸接杆的连接面设置为相匹配的球面，使升降架与升降油缸形成球面万向连接，消除二者连接处的累积误差，保证升降架运动顺畅、轨迹垂直、同时保护油缸密封，有利于提高轮胎位置精度和硫化质量。

附图说明

图1为本发明轮胎抓胎器的结构示意图；

图2为本发明轮胎抓胎器的抓胎机构结构示意图；

图3为图2中A-A向视图；

图4为图2中B-B向视图；

图5为图2中C-C向视图；

图6为本发明轮胎抓胎器的升降油缸接头结构示意图；

图7为本发明轮胎抓胎器的升降架结构示意图。

图中，1、升降机构；1.1、立柱；1.11、导轨；1.2、升降油缸接头；1.21、小球面垫片；1.22、连接法兰；1.23、大球面垫片；1.24、油缸接杆；1.25、连接螺栓；1.26、连接面； 1.3、升降油缸；1.4、升降架；1.41、矩形框架；1.42、滚轮轴；1.43、滚轮；1.44、端盖；2、转臂；3、抓胎机构；3.1、抓盘架；3.11、第一行程孔；3.12、连接部；3.13、转动盘安装部；3.14、转动盘限位卡块；3.15、滑块；3.2、转动盘；3.21、弧形槽；3.22、第二行程孔；3.3、转动驱动机构；3.31、驱动电机；3.32、螺杆；3.33、螺母；3.34、第一滚轮轴；3.4、卡爪开合机构；3.41、导向轴；3.42、滑块；3.43、卡爪；3.44、第二滚轮轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明轮胎抓胎器，主要包括升降机构1、转臂2和抓胎机构3，升降架3带动转臂2，抓胎机构3一端与转臂2固定连接，转臂2与升降机构1连接，升降机构1带动转臂2及抓胎机构3一起进行升降运动，转臂2在水平面内转动则带动抓胎机构3转入或转出硫化室，抓胎机构3的卡爪可以实现张开、闭合动作，从而实现装卸胎操作。

为实现抓胎机构3的各卡爪同步动作，保证各点受力均匀、机构运行稳定、减少故障率并提高工作效率，参照图2至图5，本实施例中抓胎机构3包括抓盘架3.1、转动盘3.2、转动驱动机构3.3和多个卡爪开合机构3.4。

具体的，抓盘架3.1与转臂2连接为一体，可在转臂2的带动下在水平面内转动，从而使整个抓胎机构3转动；转动驱动机构3.3安装在抓盘架3.1上，其包括驱动电机3.31、螺杆3.32及与螺杆3.32配合安装的螺母3.33，驱动电机3.31固定在抓盘架3.1上，其动力轴与螺杆3.32连接，则驱动电机3.31能够带动螺杆3.32转动，从而使螺母3.33沿螺杆3.32的轴线方向移动；开卡爪合机构3.4包括导向轴3.41、套设在导向轴3.41上的滑块3.42和固设在滑块3.42底部的卡爪3.43，导向轴3.41水平设置，并固定在抓盘架3.1上，且其轴向指向抓盘架3.1的中心轴线，卡爪3.43伸出抓盘架3.1的下表面；转动盘3.2，位于抓盘架3.1的上表面上，在螺母3.33的带动实现转动，在转动盘3.2上同时还呈放射状地布设有多个弧形槽3.21，其与多个卡爪开合机构3.4一一对应设置，滑块3.42的顶部伸入弧形槽3.21。

此处滑块3.42的顶部可以直接做成可伸入弧形槽3.21内的圆柱形结构，当然，为减小摩擦，保证运行顺畅，本实施例中在滑块3.42的顶部为通过螺钉固定在滑块3.42上的第二滚轮轴3.44，通过第二滚轮轴3.44嵌入弧形槽3.21内。

本实施例抓胎机构3的动作过程是：驱动电机3.31带动螺杆3.32转动使螺母3.33直线运动，螺母3.33驱动转动盘3.2转动，由于滑块3.42的顶部伸入弧形槽3.21内，则转动盘3.2带动各滑块3.42沿对应的导向轴3.41移动，从而带动各卡爪3.43同步张开或闭合。

本实施例中，螺母3.33驱动转动盘3.2转动，是通过在抓盘架3.1的上表面上开设第一行程孔3.11，呈与螺杆轴向平行的长条状，在转动盘3.2上对应开设第二行程孔3.22，在螺母3.33的顶端通过螺钉固定第一滚轮轴3.34，第一滚轮轴3.34伸入第一行程孔3.11及第二行程孔3.22内。当然，也可采用其他驱动结构，比如螺母3.33与转动盘3.2之间设置连杆机构等，本实施例不对不作具体限制。

抓盘架3.1是整个抓胎机构3的支撑，其具有用于连接转臂2的连接部3.12和用于支撑转动盘3.2的转动盘安装部3.13，为保证转动盘3.2的运行平稳安全，在转动盘安装部3.13上固设有转动盘限位卡块3.14，转动盘限位卡块3.14与抓盘架3.1的上表面之间形成限位卡槽，转动盘3.2的边缘嵌入限位卡槽内，从而对转动盘3.2的转动起到限位作用。同时，在抓盘架3.1的上表面上布设有凸出于该上表面的多个滑块3.15，可以为JSP自润滑滑块，位于抓盘架3.1与转动盘3.2之间，如图5中所示，其材质为ZCuZn25，以减小转动盘3.2与抓盘架3.1之间的摩擦，进一步保证其转动顺畅平稳。

如图2、图4和图5所示，基于上述技术方案，可选的，转动盘限位卡块3.14可以为半圆环状或圆环状，为节省材料、加工成本并减小自重，本实施例中其为一弧长较小的弧形块状，截面呈倒L形，数量为2-4个，沿转动盘3.2的圆周边缘分布。

如图4所示，为达到实现卡爪3.43张开、闭合停止位置的任意设定，从而满足不同型号的轮胎装卸胎需要的目的，本实施例中在抓盘架3.1上安装有接近开关3.5，其位于螺杆3.32的一侧，用于感应和检测螺母3.33的运动距离，从而当欲达到上述目的时，只需调整接近开关3.5，从而控制螺母3.33的运动距离即可，操作简单、方便。

升降机构1是带动转臂2及抓胎机构3进行升降运动的驱动结构及支撑结构，其主要包括立柱1.1、升降油缸接头1.2、升降油缸1.3和升降架1.4，如图1所示。具体的，立柱1.1是由钢板焊接成截面为田字型的方柱体，其既是整台设备的支撑又是升降架1.4的导向柱，升降架1.4套设在立柱1.1上并能在升降油缸1.3的带动下沿立柱1.1上下滑动，升降架1.4连接于转臂2的一端，升降油缸1.3的活塞杆顶端连接升降油缸接头1.2，升降油缸接头1.2另一侧连接升降架1.4，从而实现升降油缸1.3与升降架1.4的连接。

其中，升降油缸接头1.2的结构如图6所示，包括由上而下依次设置的小球面垫片1.21、连接法兰1.22、大球面垫片1.23和油缸接杆1.24，通过连接螺栓1.24将上述部件连接为一体，小球面垫片1.21与连接法兰1.22的连接面1.26为相匹配的球面，大球面垫片1.23与油缸接杆1.24的连接面1.26为相匹配的球面。从而使升降架1.4与升降油缸1.3形成球面万向连接结构，消除二者连接处的累积误差，保证升降架1.4运动顺畅、轨迹垂直、同时保护油缸的密封性，有利于提高轮胎位置精度和硫化质量。

升降架1.4的结构如图7所示，升降架1.4为转臂2的支撑结构，与立柱1.1形状相适配，由钢板焊接而成，包括矩形框架1.41和安装在矩形框架1.41内的多个滚轮轴组，多个滚轮轴组靠近矩形框架1.41的各内侧壁，其包括滚轮轴1.42、安装在滚轮轴1.42上的一组滚轮1.43，滚轮轴1.42的端部通过端盖1.44固定在矩形框架1.41上，立柱1.1上设置有导轨1.11，滚轮1.43沿导轨1.11上下运动。其中，端盖1.44为偏心环形，从而可以根据不同的工况调整滚轮1.43与导轨1.11的间隙，减少干涉，保证升降架1.4运动顺畅，进一步提高轮胎位置精度及硫化质量。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种轮胎抓胎器，包括升降机构、转臂和抓胎机构，其特征在于，所述抓胎机构包括：

抓盘架，与所述转臂连接为一体；

2.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述抓盘架的上表面上设有第一行程孔，所述转动盘上对应设有第二行程孔，所述螺母顶端固设有第一滚轮轴，所述第一滚轮轴伸入所述第一行程孔及所述第二行程孔。

3.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述抓盘架具有连接部和转动盘安装部，所述转动盘安装部上设有转动盘限位卡块，所述转动盘限位卡块与所述抓盘架的上表面之间形成限位卡槽，所述转动盘的边缘嵌入所述限位卡槽内。

4.根据权利要求2所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述转动盘限位卡块呈倒L形，数量为2-4个，沿所述转动盘的圆周边缘分布。

5.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述抓盘架上设有位于所述螺杆一侧、用于感应所述螺母运动距离的接近开关。

6.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，在所述抓盘架的上表面上布设有凸出于该上表面的多个滑块，所述滑块位于所述抓盘架与所述转动盘之间。

7.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述滑块的顶部为固设在其上第二滚轮轴。

8.根据权利要求1所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述升降机构包括立柱、升降油缸接头、升降油缸和套设在所述立柱上并沿其上下滑动的升降架，所述升降架连接于所述转臂的一端，所述升降油缸的活塞杆顶端通过所述升降油缸接头与所述升降架连接，所述升降油缸接头包括由上而下依次连接为一体的小球面垫片、连接法兰、大球面垫片和油缸接杆，所述小球面垫片与所述连接法兰的连接面为相匹配的球面，所述大球面垫片与所述油缸接杆的连接面为相匹配的球面。

9.根据权利要求8所述的轮胎抓胎器，其特征在于，所述升降架包括矩形框架和安装在矩形框架内的多个滚轮轴组，各所述滚轮轴组包括滚轮轴、安装在滚轮轴上的一组滚轮和将滚轮轴固定在矩形框架上的端盖，所述端盖为偏心环形。