CN106080060B - 一种用于轮胎检测的扒胎机构 - Google Patents

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Abstract

一种用于轮胎检测的扒胎机构，它涉及一种扒胎机构。本发明解决了现有的用于轮胎检测的扒胎机构存在占用空间大、操作复杂的问题。滚轴通过两个第一深沟球轴承安装在滚子上；电推缸的推杆位于两个水平直线导轨之间且三者相互平行设置，第二轴承盖通过螺栓固定在轴承安装座上，手爪单元通过螺栓连接在固定板上；动子座通过螺母固装在滑块上，滑块通过直线导轨轴承安装在底座上，步进电机通过电机安装座固定在底座的上部，步进电机的输出轴通过联轴器与丝杠的上端固接，丝杠的下端通过前向深沟球轴承和后向深沟球轴承安装在底座的下部，底座的下端与线性模组连接板螺栓连接，单元滑块通过滚珠直线轴承安装在竖直导轨上。本发明用于轮胎检测。

Description

一种用于轮胎检测的扒胎机构
技术领域
本发明涉及一种扒胎机构，具体涉及一种用于轮胎检测的扒胎机构。
背景技术
一部汽车由上万种零件组成，轮胎也是汽车的零部件之一，而且是非常重要的零件，轮胎所起到的作用主要有以下四种，承受载荷，产生驱动力和制动力，缓冲、吸振和改变汽车行驶方向。
目前，据有关部门统计，“十二五”期间，中国轮胎产量年均增长率达到5.69％。相关人士对未来轮胎产量保持乐观，据统计到2020年，中国轮胎产量将达到7.21亿条，“十三五”年均增速在5％左右。据预测，2016年，全国汽车轮胎产量将达到5.72亿条，同比增加1.23％；其中，子午线轮胎产量将达5.23亿条，增长1.55％，斜交胎产量0.49亿条，减少2％。
随着轮胎产量的增加，轮胎质量的问题越来越受到人们的重视。在汽车高速行驶的过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的问题，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，高速公路46％的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，而驾驶人员往往在出行前仅对发动机、刹车、转向、灯光等进行检查及保养，却忽视了对轮胎的检查、维护。这就要求轮胎厂家制造出高质量、寿命长的合格轮胎。
因此目前急需一种能够帮助轮胎厂检验人员检验轮胎是否合格的高效率的检测机构。本发明扒胎检测结构适用于轮胎生产线，可以对轮胎实现扒胎检测功能，方便工作人员检验轮胎是否合格。
目前，现有的用于轮胎检测的扒胎机构占用空间大、操作复杂。
发明内容
本发明为解决现有的用于轮胎检测的扒胎机构存在占用空间大、操作复杂的问题，进而提供一种用于轮胎检测的扒胎机构。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的一种用于轮胎检测的扒胎机构包括手爪单元1、水平运动单元2、竖直运动单元3和检测工位平台单元4；
手爪单元1包括滚子5、滚轴7、第一轴承盖8和两个第一深沟球轴承6，滚轴7通过两个第一深沟球轴承6安装在滚子5上，第一轴承盖8通过螺栓连接在滚子5上，滚子5端面通过轴承盖8轴向定位；
水平运动单元2包括交流伺服电机9、电推缸10、轴承安装座11、第二轴承盖13、固定板15、两个直线轴承12和两个水平直线导轨14，交流伺服电机9以及电推缸10均固装在轴承安装座11上，每个水平直线导轨14的一端通过一个直线轴承12安装在轴承安装座11上，每个水平直线导轨14的另一端以及电推缸10的推杆均与固定板15固定连接，电推缸10的推杆位于两个水平直线导轨14之间且三者相互平行设置，第二轴承盖13通过螺栓固定在轴承安装座11上，手爪单元1通过螺栓连接在固定板15上；
竖直运动单元3包括动子座16、滑块18、底座33、直线导轨轴承19、丝杠20、联轴器21、电机安装座22、步进电机23、前向轴承座24、前向深沟球轴承25、后向轴承座26、后向深沟球轴承27、线性模组连接板28、竖直导轨30、滚珠直线轴承31和单元滑块32；动子座16通过螺母17固装在滑块18上，滑块18通过直线导轨轴承19安装在底座33上，步进电机23通过电机安装座22固定在底座33的上部，步进电机23的输出轴通过联轴器21与丝杠20的上端固接，丝杠20的下端通过前向深沟球轴承25和后向深沟球轴承27安装在底座33的下部，底座33的下端与线性模组连接板28螺栓连接，单元滑块32通过滚珠直线轴承31安装在竖直导轨30上，轴承安装座11通过螺栓水平安装在动子座16和单元滑块32上；动子座16、滑块18、底座33、直线导轨轴承19、丝杠20、联轴器21、电机安装座22、步进电机23、前向轴承座24、前向深沟球轴承25、后向轴承座26以及后向深沟球轴承27构成线性模组，竖直导轨30和线性模组连接板28的下端固装在检测工位平台单元4上；
检测工位平台单元4包括回转安装底板34、锥滚35、护栏36、推胎立板37、检测平台38、步进电机39和气缸40；
回转安装底板34通过十字交叉滚子轴承安装在检测平台38的上端面上，气缸40通过杆端关节轴承安装于推胎立板37上，锥滚35通过轴承座连接于回转安装底板34的上端面上，步进电机39的输出端通过联轴器与锥滚35相连接，护栏36固定于回转安装底板34的支架上。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的用于轮胎检测的扒胎机构安装固定于检测工位平台的回转安装底板上，不会超出检测工位平台尺寸范围，在满足检测要求以及工作行程的基础上大大节约安装空间；
本发明的用于轮胎检测的扒胎机构可以实现扒胎检测功能，首先电推缸推动手爪单元从轮胎内圈伸进轮胎，然后，竖直方向单元丝杠线性模组带动电推缸以及手爪单元竖直向下运动到合适位置，准备扒胎，紧接着，电推缸缩回手爪单元，实现扒胎功能，此时轮胎通过检测工位平台的准滚在电机带动下旋转，这期间轮胎厂检验人员检验轮胎是否合格，检验完成后，电推缸伸出手爪单元，竖直方向丝杠线性模组带动电推缸以及手爪单元竖直向上运动到合适位置，准备复位，然后，电推缸推动手爪单元从轮胎内圈缩回实现复位，准备下一次扒胎；
本发明的用于轮胎检测的扒胎机构竖直与水平方向运动相对独立，并且整个检测过程轮胎没有竖直方向运动，只有相对于轮胎自身中心线的转动，因此检测效率高，整个检测的扒胎机结构由电驱动，方便可靠，通过本发明可以快速完成轮胎检测工作。避免传统轮胎检测的扒胎机结构需要将轮胎，回转安装底板，锥滚，护栏，推胎立板等整体抬起后再进行扒胎操作，不仅占用空间大，而且效率差自动化程度低。
附图说明
图1是本发明的用于轮胎检测的扒胎机构的立体图；
图2是具体实施方式一中手爪单元1的结构示意图；
图3是具体实施方式一中水平运动单元2的结构示意图；
图4是具体实施方式一中竖直运动单元3的结构示意图；
图5是具体实施方式一中检测工位平台单元4的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～5所示，本实施方式的用于轮胎检测的扒胎机构包括手爪单元1、水平运动单元2、竖直运动单元3和检测工位平台单元4；
手爪单元1包括滚子5、滚轴7、第一轴承盖8和两个第一深沟球轴承6，滚轴7通过两个第一深沟球轴承6安装在滚子5上，第一轴承盖8通过螺栓连接在滚子5上，滚子5端面通过轴承盖8轴向定位；
水平运动单元2包括交流伺服电机9、电推缸10、轴承安装座11、第二轴承盖13、固定板15、两个直线轴承12和两个水平直线导轨14，交流伺服电机9以及电推缸10均固装在轴承安装座11上，每个水平直线导轨14的一端通过一个直线轴承12安装在轴承安装座11上，每个水平直线导轨14的另一端以及电推缸10的推杆均与固定板15固定连接，电推缸10的推杆位于两个水平直线导轨14之间且三者相互平行设置，第二轴承盖13通过螺栓固定在轴承安装座11上，手爪单元1通过螺栓连接在固定板15上；
竖直运动单元3包括动子座16、滑块18、底座33、直线导轨轴承19、丝杠20、联轴器21、电机安装座22、步进电机23、前向轴承座24、前向深沟球轴承25、后向轴承座26、后向深沟球轴承27、线性模组连接板28、竖直导轨30、滚珠直线轴承31和单元滑块32；动子座16通过螺母17固装在滑块18上，滑块18通过直线导轨轴承19安装在底座33上，步进电机23通过电机安装座22固定在底座33的上部，步进电机23的输出轴通过联轴器21与丝杠20的上端固接，丝杠20的下端通过前向深沟球轴承25和后向深沟球轴承27安装在底座33的下部，底座33的下端与线性模组连接板28螺栓连接，单元滑块32通过滚珠直线轴承31安装在竖直导轨30上，轴承安装座11通过螺栓水平安装在动子座16和单元滑块32上；动子座16、滑块18、底座33、直线导轨轴承19、丝杠20、联轴器21、电机安装座22、步进电机23、前向轴承座24、前向深沟球轴承25、后向轴承座26以及后向深沟球轴承27构成线性模组，竖直导轨30和线性模组连接板28的下端固装在检测工位平台单元4上；
检测工位平台单元4包括回转安装底板34、锥滚35、护栏36、推胎立板37、检测平台38、步进电机39和气缸40；
回转安装底板34通过十字交叉滚子轴承安装在检测平台38的上端面上，气缸40通过杆端关节轴承安装于推胎立板37上，锥滚35通过轴承座连接于回转安装底板34的上端面上，步进电机39的输出端通过联轴器与锥滚35相连接，护栏36固定于回转安装底板34的支架上。
本实施方式首先通过电推缸10推动手爪单元1从轮胎内圈伸进轮胎，然后，竖直方向单元丝杠20线性模组带动电推缸10以及手爪单元1竖直向下运动到合适位置，准备扒胎，紧接着，电推缸10缩回手爪单元1，实现扒胎功能，此时轮胎通过检测工位平台的锥滚35在步进电机39带动下旋转，这期间轮胎厂检验人员检验轮胎是否合格，检验完成后，电推缸10伸出机械手爪，竖直方向丝杠线20性模组带动电推缸10以及手爪单元1竖直向上运动到合适位置，准备复位，然后，电推缸10推动手爪单元1从轮胎内圈缩回实现复位，准备下一次扒胎。如此设计，水平运动通过电推缸10驱动，竖直运动通过线性模组实现，因此用于轮胎检测的扒胎机结构可以实现水平和竖直方向的运动，实现扒胎功能，并且水平与竖直方向运动相对独立。
具体实施方式二：如图3所示，本实施方式水平直线导轨14为圆柱导轨。如此设计，可以帮助电推缸10承受轴向力。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1所示，本实施方式手爪单元1成对布置，每对手爪单元1对称布置在轮胎两侧，手爪单元1的滚子5为圆锥体，手爪单元1的滚子5与固定板15的夹角为20°。如此设计，检测轮胎时，滚子5随轮胎一起相对于滚轴7旋转，节约安装空间，实现扒胎操作，并且方便轮胎厂检验人员检验轮胎是否合格。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图3所示，本实施方式电推缸10的两侧对称布置有两个从动的水平直线导轨14。如此设计，水平直线圆柱导轨14可以承受水平方向推力，容易实现扒胎操作。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图1和图4所示，本实施方式竖直运动单元3由主动线性模组单元和从动竖直模组单元组成，电推缸10位于主动线性模组单元和从动竖直模组单元之间。如此设计，主动线性模组可以满足0.3m/s的竖直方向运动，从动竖直圆柱导轨30可以帮助主动线性模组承受电推缸10推力产生的弯矩，提高用于轮胎检测的扒胎机结构的可靠性。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图1所示，本实施方式竖直导轨30和线性模组连接板28的下端固装在检测工位平台单元4的回转安装底板34上。如此设计，安装方便，并且扒胎机结构的水平与竖直方向运动范围不会超过检测工位平台尺寸，大大节约了安装空间。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
工作原理：
本发明的用于轮胎检测的扒胎机构在工作过程中，水平方向运动由电推缸10实现，交流伺服电机9带动电推缸10缸杆伸缩运动，电推缸10缸杆带动固定于固定板15上的手爪单元1实现水平方向的运动，水平直线圆柱导轨14起从动辅助运动作用；
本发明的用于轮胎检测的扒胎机结构在工作过程中，竖直方向运动由线性模组单元实现，线性模组上的步进电机23通过联轴器21带动丝杠20在竖直方向上下运动，丝杠20与螺母17连接，螺母17与动子座16连接，动子座16与水平运动单元2连接，从而通过丝杠20的竖直运动带动水平运动单元2做竖直方向运动，从动竖直圆柱导轨30起辅助运动作用。

Claims (6)

1.一种用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：所述扒胎机构包括手爪单元(1)、水平运动单元(2)、竖直运动单元(3)和检测工位平台单元(4)；
手爪单元(1)包括滚子(5)、滚轴(7)、第一轴承盖(8)和两个第一深沟球轴承(6)，滚轴(7)通过两个第一深沟球轴承(6)安装在滚子(5)上，第一轴承盖(8)通过螺栓连接在滚子(5)上，滚子(5)端面通过第一轴承盖(8)轴向定位；
水平运动单元(2)包括交流伺服电机(9)、电推缸(10)、轴承安装座(11)、第二轴承盖(13)、固定板(15)、两个直线轴承(12)和两个水平直线导轨(14)，交流伺服电机(9)以及电推缸(10)均固装在轴承安装座(11)上，每个水平直线导轨(14)的一端通过一个直线轴承(12)安装在轴承安装座(11)上，每个水平直线导轨(14)的另一端以及电推缸(10)的推杆均与固定板(15)固定连接，电推缸(10)的推杆位于两个水平直线导轨(14)之间且三者相互平行设置，第二轴承盖(13)通过螺栓固定在轴承安装座(11)上，手爪单元(1)通过螺栓连接在固定板(15)上；
竖直运动单元(3)包括动子座(16)、滑块(18)、底座(33)、直线导轨轴承(19)、丝杠(20)、联轴器(21)、电机安装座(22)、步进电机(23)、前向轴承座(24)、前向深沟球轴承(25)、后向轴承座(26)、后向深沟球轴承(27)、线性模组连接板(28)、竖直导轨(30)、滚珠直线轴承(31)和单元滑块(32)；动子座(16)通过螺母(17)固装在滑块(18)上，滑块(18)通过直线导轨轴承(19)安装在底座(33)上，步进电机(23)通过电机安装座(22)固定在底座(33)的上部，步进电机(23)的输出轴通过联轴器(21)与丝杠(20)的上端固接，丝杠(20)的下端通过前向深沟球轴承(25)和后向深沟球轴承(27)安装在底座(33)的下部，底座(33)的下端与线性模组连接板(28)螺栓连接，单元滑块(32)通过滚珠直线轴承(31)安装在竖直导轨(30)上，轴承安装座(11)通过螺栓水平安装在动子座(16)和单元滑块(32)上；动子座(16)、滑块(18)、底座(33)、直线导轨轴承(19)、丝杠(20)、联轴器(21)、电机安装座(22)、步进电机(23)、前向轴承座(24)、前向深沟球轴承(25)、后向轴承座(26)以及后向深沟球轴承(27)构成线性模组，竖直导轨(30)和线性模组连接板(28)的下端固装在检测工位平台单元(4)上；
检测工位平台单元(4)包括回转安装底板(34)、锥滚(35)、护栏(36)、推胎立板(37)、检测平台(38)、步进电机(39)和气缸(40)；
回转安装底板(34)通过十字交叉滚子轴承安装在检测平台(38)的上端面上，气缸(40)通过杆端关节轴承安装于推胎立板(37)上，锥滚(35)通过轴承座连接于回转安装底板(34)的上端面上，步进电机(39)的输出端通过联轴器与锥滚(35)相连接，护栏(36)固定于回转安装底板(34)的支架上。
2.根据权利要求1所述的用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：水平直线导轨(14)为圆柱导轨。
3.根据权利要求1或2所述的用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：手爪单元(1)成对布置，每对手爪单元(1)对称布置在轮胎两侧，手爪单元(1)的滚子(5)为圆锥体，手爪单元(1)的滚子(5)与固定板(15)的夹角为20°。
4.根据权利要求3所述的用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：电推缸(10)的两侧对称布置有两个从动的水平直线导轨(14)。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：竖直运动单元(3)由主动线性模组单元和从动竖直模组单元组成，电推缸(10)位于主动线性模组单元和从动竖直模组单元之间。
6.根据权利要求5所述的用于轮胎检测的扒胎机构，其特征在于：竖直导轨(30)和线性模组连接板(28)的下端固装在检测工位平台单元(4)的回转安装底板(34)上。
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