CN104742999B - 一种汽车备胎安装固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车备胎安装固定装置，旨在提供一种结构合理，能有效进行备胎的安装、定位，工位过程稳定、安全的汽车备胎安装固定装置。它包括承载座、主升气缸、压紧平台，压紧平台连接一转动体，转动体与主升气缸的活塞杆转动连接，主升气缸上方设有转角电机，转角电机的输出轴与转动体相连，压紧平台下方设有两个互相背对的顶紧块，顶紧块上设有导向横杆，导向横杆与压紧平台滑动连接且滑动方向水平，两个顶紧块的顶压面朝向压紧平台之外，导向横杆的水平滑动动力由夹紧气缸提供。本发明的有益效果是：可以有效进行备胎的抓取，工人劳动强度低；安装过程中具有限位和保护，不会出现干涉，各机构分工明确、动作顺序合理，安装效率高。
Description
技术领域
本发明属于汽车生产、装配工装领域，尤其涉及一种汽车备胎安装固定装置。
背景技术
汽车的生产过程中，需要进行备胎安装，目前，汽车生产主机厂流水线上生产车辆，备胎安装主要还是依靠操作员工将上序轮胎分装线分装好的备胎总成，从备胎货架拿取出来，将备胎总成放置在车辆对应安装位置，再拿取备胎压板，将其进行安装并紧固。由于每个备胎总成重量在18Kg左右，每天按日产240台计算，每日操作员工需要手持移动备胎总成总质量在4320Kg，每装配一个备胎压板时间在25秒左右，每天需要弯腰时间长达100分钟，员工劳动量大、易疲劳，还容易出现划伤后围内饰板等质量问题，增加返修率。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中备胎安装时工人劳动强度大，安装稳定性、安全性存在欠缺等不足，提供了一种结构合理，能有效进行备胎的安装、定位，工位过程稳定、安全的汽车备胎安装固定装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种汽车备胎安装固定装置，包括承载座、主升气缸、压紧平台，所述的主升气缸设置在承载座上方，所述的压紧平台连接一转动体，所述的转动体与主升气缸的活塞杆转动连接，所述的主升气缸上方设有转角电机，所述的转角电机的输出轴与转动体相连，所述的转角电机的输出轴的转动轴线与转动体的转动中心线重合，所述的压紧平台下方设有两个互相背对的顶紧块，所述的顶紧块上设有导向横杆，所述的导向横杆与压紧平台滑动连接且滑动方向水平，两个顶紧块的顶压面朝向压紧平台之外，所述的导向横杆的水平滑动动力由夹紧气缸提供。主升气缸可以升降，带动转动体、压紧平台一起上升和下降；顶紧块由夹紧气缸带动向外顶出或收拢，顶出时，可以顶到备胎轮辋内侧，从而夹住备胎；转角电机可以带动转动体与压紧平台一起转动，从而将备胎从分装线转移到汽车的安装位置上方，再通过主升气缸进行落位，然后可进行后续的固定安装。
作为优选，所述的压紧平台顶部设有沉落气缸，所述的沉落气缸的活塞杆朝上，所述的沉落气缸的活塞杆上设有沉落板，所述的沉落板上设有旋拧电机，所述的旋拧电机的输出轴竖直朝下，所述的旋拧电机的输出轴上连接紧固套筒。备胎放到安装位置后，需要利用备胎压板等将其一起固定住，紧固套筒就是用于旋拧、固定备胎压板上的螺栓的。沉落气缸可以通过活塞杆的伸缩来控制沉落板的升降，从而带动沉落板上的旋拧电机、紧固套筒一起上下移动。待紧固套筒下落到位、套入固定的备胎压板螺栓后，旋拧电机工作，使螺栓拧紧。
作为优选，所述的夹紧气缸总数目为一个，所述的压紧平台下方设有多连杆机构，所述的多连杆机构包括两根带动杆、一根动力杆，两根带动杆的外端分别与两侧的顶紧块通过转动销轴转动连接，两根带动杆的内端分别与动力杆的两端通过转动销轴转动连接，所述的夹紧气缸的活塞杆与动力杆的一端通过转动销轴连接，所有的转动销轴垂直于动力杆、带动杆、夹紧气缸的活塞杆。利用一个夹紧气缸就可以实现两个顶紧块的同时动作，保证两个顶紧块始终同步、对称，从而能稳定的对备胎进行夹持固定，防止移位和偏心。
作为优选，所述的承载座底部设有若干滚轮，所述的承载座上设有套设在主升气缸缸体外的主固定座。承载座可以移动，从而可以在需要时与被安装车辆一起移动，既能维持安装效果，又不影响生产线的运输节奏。
作为优选，所述的压紧平台上设有导向套，所述的导向套下端竖直向下，所述的导向套与紧固套筒同轴。所述的紧固套筒上段外侧壁上设有若干兜槽，所述的兜槽内设有用于与导向套内壁下段部分接触的滚珠。紧固套筒在旋动时蛮容易因震动而造成偏心，且由于紧固套筒仅依靠旋拧电机控制轴线，因此一旦发生震动偏移后，不仅影响到备胎压板的螺栓旋紧，更容易造成紧固套筒、旋拧电机的输出轴的受损或崩断。而利用滚珠接触导向套内壁下段部分，可以起到辅助固定、辅助限位、辅助保护的作用，利用导向套来保证紧固套筒轴线始终稳定，提高工作过程的安全性及整体装置的使用寿命。而且，一旦利用了导向套与滚珠的压贴配合来进行保护，那么导向套与滚珠之间势必会有一定的压力，否则就起不到限位的效果，这样一来，就会在紧固套筒旋转时提供旋拧阻力，因此在紧固套筒将备胎压板的螺栓旋拧至设定扭力后，能够在阻力的帮助下很快停止下来，防止由于惯性而造成进一步旋拧过多，从而防止螺栓过紧及螺牙损坏。
作为优选，所述的压紧平台上设有两个中心定位气缸，所述的中心定位气缸的活塞杆连接一定位半锥座，两个中心定位气缸活塞杆所连的两个定位半锥座相贴组成中心定位座，所述的压紧平台上设有两个同步的定位座升降气缸，一个定位座升降气缸的活塞杆与且只与一个中心定位气缸的缸体相连。在备胎夹取前，可以利用中心定位座先进行定位，然后再进行夹取，提高夹取的准确性，也保证装配的精度，降低装配过程中的摩擦、碰撞损耗。
本发明的有益效果是：可以有效进行备胎的抓取、落位、安装、固定，工人劳动强度低；安装过程中具有导向机构进行限位和保护，安全固定过程稳定且安全；整体结构合理，不仅不会出现干涉，而且各机构分工明确、动作顺序合理，安装效率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的仰视图；
图3是本发明的正视图。
图中：承载座1、滚轮11、主固定座12、主升气缸2、转角电机21、压紧平台3、转动体4、顶紧块5、导向横杆51、夹紧气缸52、带动杆53、动力杆54、沉落气缸6、沉落板61、旋拧电机62、紧固套筒63、导向立杆64、导向套7、中心定位气缸8、定位半锥座81、定位座升降气缸9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2图3所示的实施例中，一种汽车备胎安装固定装置，包括承载座1、主升气缸2、压紧平台3，所述的主升气缸2设置在承载座1上方，所述的压紧平台3连接一转动体4，所述的转动体4与主升气缸2的活塞杆转动连接，所述的主升气缸2上方设有转角电机21，所述的转角电机21的输出轴与转动体4相连，所述的转角电机21的输出轴的转动轴线与转动体4的转动中心线重合，所述的压紧平台3下方设有两个互相背对的顶紧块5，所述的顶紧块5上设有导向横杆51，所述的导向横杆51与压紧平台3滑动连接且滑动方向水平，两个顶紧块5的顶压面朝向压紧平台3之外，所述的导向横杆51的水平滑动动力由夹紧气缸52提供。主升气缸2可以升降，带动转动体4、压紧平台3一起上升和下降；顶紧块5由夹紧气缸52带动向外顶出或收拢，顶出时，可以顶到备胎轮辋内侧，从而夹住备胎；转角电机21可以带动转动体4与压紧平台3一起转动，从而将备胎从分装线转移到汽车的安装位置上方，再通过主升气缸2进行落位，然后可进行后续的固定安装。所述的压紧平台3顶部设有沉落气缸6，所述的沉落气缸6的活塞杆朝上，所述的沉落气缸6的活塞杆上设有沉落板61，所述的沉落板61上设有旋拧电机62，所述的旋拧电机62的输出轴竖直朝下，所述的旋拧电机62的输出轴上连接紧固套筒63。备胎放到安装位置后，需要利用备胎压板等将其一起固定住，紧固套筒63就是用于旋拧、固定备胎压板上的螺栓的。沉落气缸6可以通过活塞杆的伸缩来控制沉落板61的升降，从而带动沉落板61上的旋拧电机62、紧固套筒63一起上下移动。待紧固套筒63下落到位、套入固定的备胎压板螺栓后，旋拧电机62工作，使螺栓拧紧。所述的夹紧气缸52总数目为一个，所述的压紧平台3下方设有多连杆机构，所述的多连杆机构包括两根带动杆53、一根动力杆54，两根带动杆53的外端分别与与两侧的顶紧块5通过转动销轴转动连接，两根带动杆53的内端分别与动力杆54的两端通过转动销轴转动连接，所述的夹紧气缸52的活塞杆与动力杆54的一端通过转动销轴连接，所有的转动销轴垂直于动力杆54、带动杆53、夹紧气缸52的活塞杆。利用一个夹紧气缸52就可以实现两个顶紧块5的同时动作，保证两个顶紧块5始终同步、对称，从而能稳定的对备胎进行夹持固定，防止移位和偏心。所述的承载座1底部设有若干滚轮11，所述的承载座1上设有套设在主升气缸2缸体外的主固定座12。承载座1可以移动，从而可以在需要时与被安装车辆一起移动，既能维持安装效果，又不影响生产线的运输节奏。所述的压紧平台3上设有导向套7，所述的导向套7下端竖直向下，所述的导向套7与紧固套筒63同轴。所述的紧固套筒63上段外侧壁上设有若干兜槽，所述的兜槽内设有用于与导向套7内壁下段部分接触的滚珠。紧固套筒63在旋动时蛮容易因震动而造成偏心，且由于紧固套筒63仅依靠旋拧电机62控制轴线，因此一旦发生震动偏移后，不仅影响到备胎压板的螺栓旋紧，更容易造成紧固套筒63、旋拧电机62的输出轴的受损或崩断。而利用滚珠接触导向套7内壁下段部分，可以起到辅助固定、辅助限位、辅助保护的作用，利用导向套7来保证紧固套筒63轴线始终稳定，提高工作过程的安全性及整体装置的使用寿命。而且，一旦利用了导向套7与滚珠的压贴配合来进行保护，那么导向套7与滚珠之间势必会有一定的压力，否则就起不到限位的效果，这样一来，就会在紧固套筒63旋转时提供旋拧阻力，因此在紧固套筒63将备胎压板的螺栓旋拧至设定扭力后，能够在阻力的帮助下很快停止下来，防止由于惯性而造成进一步旋拧过多，从而防止螺栓过紧及螺牙损坏。所述的压紧平台3上设有两个中心定位气缸8，所述的中心定位气缸8的活塞杆连接一定位半锥座81，两个中心定位气缸8活塞杆所连的两个定位半锥座81相贴组成中心定位座，所述的压紧平台3上设有两个同步的定位座升降气缸9，一个定位座升降气缸9的活塞杆与且只与一个中心定位气缸8的缸体相连。在备胎夹取前，可以利用中心定位座先进行定位，然后再进行夹取，提高夹取的准确性，也保证装配的精度，降低装配过程中的摩擦、碰撞损耗。
工作前，将已经分装好的备胎货架，运送至线旁指定位置智能流水线备胎及备胎压板装置初始位置，主升气缸2活塞杆下降，同时中心定位气缸8伸长，让定位半锥座81并拢，定位座升降气缸9活塞杆伸长置极限位置，当主升气缸2活塞杆下降至中心定位双半圆装置正好与轮辋中心孔同心，完全定位，主升气缸2停止下降。
夹紧气缸52活塞杆伸长，带动多连杆机构，夹紧备胎顶紧块5的顶压面与备胎轮辋内侧接触面可采用硬质橡胶材质，避免金属直接接触，导致轮辋表面油漆划伤。
主升气缸2活塞杆复位伸长初始位置，承载座1按照预置轨迹及方向行驶，转动体4抓取备胎时相对承载座1旋转90度，在承载座1运行过程中，旋转成与承载座1成0度角，既朝向承载座1的前进方向，承载座1可以被带动与安装车辆同速行驶，提高整体效率。
承载座1与被安装车辆同速行驶时，主升气缸2活塞杆收缩下降，将备胎放置在备胎装置位置，此时定位座升降气缸9收缩，带动中心定位装置上行，与轮辋中心定位孔分离，中心定位气缸8收缩，两个定位半锥座81分离，此时操作人员，可以将备胎压板放入到位，该放入过程也可以从导向套7内进行，即利用导向套7进行备胎压板的初限位。备胎压板前部是螺栓，备胎压板上的螺栓进入安装紧固位置后，沉落气缸6收缩带动紧固套筒63下行，所述的压紧平台3上可设置导向立杆64，沉落板61与导向立杆64滑动连接，从而可以为沉落板61、紧固套筒63的下行提供导向。导向套7可以设计成与备胎压板外缘形状配合，紧固套筒63与螺栓头部相配。旋拧气缸开始工作，紧固压板，使螺栓旋至预设扭力后，旋拧气缸停止工作，沉落气缸6活塞杆伸长带动紧固套筒63上行回到初始位置，夹紧气缸52收缩，顶紧块5松开。主升气缸2活塞杆伸长回到初始位置。
承载座1先减速若干秒避开备胎安装车辆，按照预置轨迹快速回到承载座1的初始位置，转动体4旋转90度复位，进入下一个工作循环。
Claims (7)
1.一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，包括承载座(1)、主升气缸(2)、压紧平台(3)，所述的主升气缸(2)设置在承载座(1)上方，所述的压紧平台(3)连接一转动体(4)，所述的转动体(4)与主升气缸(2)的活塞杆转动连接，所述的主升气缸(2)上方设有转角电机(21)，所述的转角电机(21)的输出轴与转动体(4)相连，所述的转角电机(21)的输出轴的转动轴线与转动体(4)的转动中心线重合，所述的压紧平台(3)下方设有两个互相背对的顶紧块(5)，所述的顶紧块(5)上设有导向横杆(51)，所述的导向横杆(51)与压紧平台(3)滑动连接且滑动方向水平，两个顶紧块(5)的顶压面朝向压紧平台(3)之外，所述的导向横杆(51)的水平滑动动力由夹紧气缸(52)提供。
2.根据权利要求1所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的压紧平台(3)顶部设有沉落气缸(6)，所述的沉落气缸(6)的活塞杆朝上，所述的沉落气缸(6)的活塞杆上设有沉落板(61)，所述的沉落板(61)上设有旋拧电机(62)，所述的旋拧电机(62)的输出轴竖直朝下，所述的旋拧电机(62)的输出轴上连接紧固套筒(63)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的夹紧气缸(52)总数目为一个，所述的压紧平台(3)下方设有多连杆机构，所述的多连杆机构包括两根带动杆(53)、一根动力杆(54)，两根带动杆(53)的外端分别与两侧的顶紧块(5)通过转动销轴转动连接，两根带动杆(53)的内端分别与动力杆(54)的两端通过转动销轴转动连接，所述的夹紧气缸(52)的活塞杆与动力杆(54)的一端通过转动销轴连接，所有的转动销轴垂直于动力杆(54)、带动杆(53)、夹紧气缸(52)的活塞杆。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的承载座(1)底部设有若干滚轮(11)，所述的承载座(1)上设有套设在主升气缸(2)缸体外的主固定座(12)。
5.根据权利要求2所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的压紧平台(3)上设有导向套(7)，所述的导向套(7)下端竖直向下，所述的导向套(7)与紧固套筒(63)同轴。
6.根据权利要求5所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的紧固套筒(63)上段外侧壁上设有若干兜槽，所述的兜槽内设有用于与导向套(7)内壁下段部分接触的滚珠。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种汽车备胎安装固定装置，其特征是，所述的压紧平台(3)上设有两个中心定位气缸(8)，所述的中心定位气缸(8)的活塞杆连接一定位半锥座(81)，两个中心定位气缸(8)活塞杆所连的两个定位半锥座(81)相贴组成中心定位座，所述的压紧平台(3)上设有两个同步的定位座升降气缸(9)，一个定位座升降气缸(9)的活塞杆与且只与一个中心定位气缸(8)的缸体相连。
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