CN106739849B - 一种智能自动轮胎充气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能自动轮胎充气系统。解决现有轮胎分装流水线中采用人工充气和涂色标，存在速度慢、工作量大的问题。系统包括轮胎托架，在轮胎托架中间下部设置有升降平台，在轮胎托架中间上部设置有自动充气平台，在轮胎托架两侧分别设置有前段输送线和后段输送线，在轮胎托架中间设有精确定位机构，升降平台包括转轴，在转轴上部设置有升降座，在升降座上设置有夹紧机构，自动充气平台包括识别机构和充气机构，系统还包括控制器。本发明的优点是自动批量进行充气，进行色标点涂，减少了人员投入，减轻了工人劳动强度，充气速度快，提升了轮胎分装线的速度。

Description

一种智能自动轮胎充气系统

技术领域

本发明涉及一种汽车生产流水线技术，尤其是涉及一种自动充气、充气速度快的智能自动轮胎充气系统。

背景技术

目前，汽车生产主机厂轮胎分装流水线，随着先进动平衡设备的引进，使得轮胎总成动平衡单台测量时间的缩短，减轻了动平衡测量工人的劳动强度，但同时给轮胎总成充气带来较大的困难，依靠员工手工充气，并点涂色标，由于其生产节拍较慢，影响整体轮胎分装流水线提速，使其成为瓶颈岗位。另外，人工充气通过目测压力表控制充气，充气压力一致性较差，波动范围较大。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中轮胎分装流水线中采用人工充气和涂色标，存在速度慢、工作量大的问题，提供了一种自动充气涂色标、充气速度快的智能自动轮胎充气系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种智能自动轮胎充气系统，包括轮胎托架，在轮胎托架中间下部设置有升降平台，在轮胎托架中间上部设置有自动充气平台，在轮胎托架两侧分别设置有前段输送线和后段输送线，在轮胎托架中间设有精确定位机构，所述升降平台包括转轴，在转轴上部设置有升降座，在升降座上设置有夹紧轮胎轮圈的夹紧机构，所述自动充气平台包括识别轮胎气嘴位置的识别机构和充气机构，系统还包括控制器，控制器分别和前、后段输送线、精确定位机构、转轴、升降座、夹紧机构、识别机构和充气机构控制相连。本发明系统能够自动对轮胎进行批量的充气，相比手工充气减轻了工人的劳动强度，精确控制充气压力，并能使得轮胎充气速度更快，能够提高整条轮胎分装流水线的速度。前段输送线将轮胎输送到升降平台上部，精确定位机构对轮胎进行定位，升降平台对轮胎进行抬升并进行旋转，由识别机构根据触碰来寻找轮胎气嘴位置，然后将充气机构与气嘴对准自动进行充气。

作为一种优选方案，所述精确定位机构包括四个定位臂，四个定位臂呈四角排列安装在轮胎托架两侧上，所述定位臂包括由第二电机驱动的摆臂，在摆臂前端安装有滚轮。轮胎到位后由第二电机驱动定位臂向内转动，定位臂收拢将轮胎定位在中间。

作为一种优选方案，所述识别机构包括触碰传感器，所述充气机构包括充气嘴和第一气缸，充气嘴安装在第一气缸上，触碰传感器和充气嘴前端朝下设置，且触碰传感器和充气嘴位于以转轴为圆心的同一圆周上，所述触碰传感器与控制器连接，所述充气嘴上设有充气阀、放气阀和压力传感器，充气阀、放气阀、压力传感器、第一气缸分别与控制器连接。识别机构用于识别气嘴位置，充气机构对气嘴进行充气。触碰传感器、充气嘴和气嘴都位于以转轴为圆心的同一圆周上的。轮胎在转轴带动下旋转，当气嘴触碰到触碰传感器，则停止旋转，并确定气嘴的位置，触碰传感器与充气嘴之间的角度是固定的，在确定气嘴位置后再将转轴旋转一个角度即触碰传感器与充气嘴之间的角度，使得充气嘴与气嘴同轴对齐，最后在抬升轮胎使充气嘴和气嘴对接，压力传感器检测轮胎当前压力，当轮胎当前压力与设定压力及误差对比分析适合时开闭充气阀或放气阀，进行自动定值充气。

作为一种优选方案，所述夹紧机构包括连接柱，在连接柱的前端横向安装有双向运行气缸，双向运行气缸与控制器相连。连接柱用于插入在轮胎轮盘中心孔内，通过双向运行气缸双向伸长运动来夹紧轮胎轮盘中心。双向运行气缸由控制器控制进行工作。

作为一种优选方案，在轮胎托架中间还设置有传送机构，所述传送机构包括两个传送轴，传送轴由第一电机进行驱动，在传送轴之间缠绕有一对输送带，且在传送机构靠后段输送线的一端上安装有第一位置传感器，第一电机和第一位置传感器分别于控制器相连。轮胎由前段输送线输送过来，再由传送机构将轮胎输送至轮胎托架中间位置。第一位置传感器用于检测轮胎是否到位，到位后发送信号到控制器，停止传送机构并启动精确定位机构对轮胎进行定位。

作为一种优选方案，在前段输送线近自动充气平台一端上设置有初定位机构，所述初定位机构包括安装在前段输送线两侧上的一对楔形块，两楔形块的斜面相对，楔形块的尖端朝向外侧，在楔形块的斜面上设置有若干凸条。初定位机构对轮胎进行初步定位，轮胎在通过前段输送线时，将轮胎推入到两楔形块之间，对轮胎位置进行初步定位。

作为一种优选方案，所述前段输送线近自动充气平台一端上还设置有第二位置传感器，第二位置传感器与控制器相连。第二传感器用于检测轮胎是否在前段输送线上是否到位。

作为一种优选方案，在自动充气平台上还设置有色标点涂机构，所述色标点涂机构包括色标点涂头和第二气缸，色标点涂头安装在第二气缸上，色标点涂头前端朝下设置，所述第二气缸与控制器连接。控制器控制第二气缸伸缩，使得安装在第二气缸上的色标点涂头进行伸缩，从而实现自动对轮胎进行色标点涂。

因此，本发明的优点是：1.自动批量进行充气，进行色标点涂，减少了人员投入，减轻了工人劳动强度，充气速度快，提升了轮胎分装线的速度；2.轮胎充气压力一致，波动范围小。

附图说明

附图1是本发明的一种俯视结构示意图；

附图2是本发明的一种侧视结构示意图；

附图3是本发明中传送机构和升降平台的一种局部结构示意图；

附图4是本发明的一种电路控制结构框图。

1-轮胎托架 2-转轴 3-升降座 4-楔形块 5-摆臂 6-滚轮 7-传送轴 8-输送带9-触碰传感器 10-充气嘴 11-色标点涂头 12-连接柱 13-控制器 14-凸条 17-第一电机18-第二电机 19-第一位置传感器 20-第二位置传感器 21-放气阀 22-充气阀 23-压力传感器 24-第一气缸 25-第二气缸 26-第三气缸 27-双向运行气缸

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：

本实施例一种智能自动轮胎充气系统，如图1和图2所示，包括有轮胎托架1，该轮胎托架一侧设置有前段输送线，另一侧设置有后段输送线。前段输送线和后段输送线都包括有滚筒，轮胎支架包括两横梁，横梁上设置有支撑脚，滚筒排列设置在两横梁之间。前段输送线的这些滚筒通过输送链相联动，其中一个滚筒上连接有驱动前段输送线运行的电机。后段输送线的这些滚筒通过输送链相联动，其中一个滚筒上连接有驱动后段输送线运行的电机。前段输送线和后段输送线之间相隔一段距离，该空出的位置为轮胎托架中间位置，在轮胎托架中间下部设置有升降工作台，在轮胎托架中间上部设置有自动充气平台，在轮胎托架中间上设有传送机构和精确定位机构。

如图1所示，在前段输送线近自动充气平台一端上设置有初定位机构和第二位置传感器20。初定位机构包括安装在前段输送线两侧横梁上的一对楔形块4，两楔形块的斜面相对，楔形块的尖端朝向外侧，在楔形块的斜面上设置有若干凸条14。

精确定位机构包括四个定位臂，如图1所示，四个定位臂呈四角排列结构安装在轮胎托架1两侧横梁上，每侧横梁上各安装两个定位臂。定位臂包括由第二电机18驱动的摆臂5，在摆臂前端安装有滚轮6。

如图3所示，传送机构包括两个传送轴7，两传送轴安装在轮胎托架两横梁之间。传送轴由第一电机17进行驱动，在两传送轴之间缠绕有一对输送带8，两输送带分别位于传送轴两端位置处。在传送机构靠后段输送线的一端上安装有第一位置传感器19。

如图3所示，升降平台包括可以进行转动的转轴2，在转轴上部设置有升降座3，在升降座上设置有夹紧轮胎轮圈的夹紧机构。夹紧机构包括连接柱12，在连接柱的前端横向安装有双向运行气缸27。

如图2所示，自动充气平台的平台延伸至轮胎托架中间上部，自动充气平台包括识别轮胎气嘴位置的识别机构、充气机构、色标点涂机构， 识别机构、充气机构和色标点涂机构都设置在平台上。

识别机构包括触碰传感器9。充气机构包括充气嘴10和第一气缸24，充气嘴安装在第一气缸上。色标点涂机构包括色标点涂头11和第二气缸25，色标点涂头安装在第二气缸上。触碰传感器、充气嘴前端、色标点涂头都是朝下设置，且触碰传感器和充气嘴位于以转轴为圆心的同一圆周上。充气嘴上设有充气阀22、放气阀21和压力传感器23。

如图4所示，系统包括有控制器13。上述的触碰传感器、转轴、升降座、压力传感器、充气阀、放气阀、第一电机、第二电机、第一位置传感器、第二位置传感器、第一气缸、第二气缸、第三气缸和双向运行气缸都是链接在控制器上，受控制器控制而工作。

本系统运行过程为：轮胎进入到前段输送线，第二位置传感器检测到轮胎到位，转换形成信号输送到控制器中，控制器控制前段输送线运行。前段输送线将轮胎输向前输送，轮胎经过初定位机构进行位置初步调整后进入轮胎托架中间处。第一位置传感器检测到轮胎到位，转换形成信号输送到控制器中，控制器控制传送机构运行，将轮胎输送至中心位置，根据第一位置传感器的检测信息，停止传送机构，控制精确定位机构运行。轮胎托架两侧的定位臂收拢，将轮胎精确定位。精确定位后，控制器控制升降平台的升降座，升降座向上运行200mm将夹紧机构的连接柱伸入到轮胎轮盘中心孔内，控制双向运行气缸伸长夹紧轮胎轮盘中心。然后再控制升降座向上运行20mm，使轮胎与传送机构分离，进入识别轮胎气嘴位置阶段。控制器控制转轴带动轮胎绕顺时针旋转，当轮胎气嘴碰到识别机构的触碰传感器后，控制器控制转轴再旋转45度后停止，控制器控制充气机构第一气缸伸长，使得充气嘴与气嘴对接，进入充气环节。

充气时通过压力传感器检测轮胎充气压力，若当前压力大于设定压力与误差的和，则启动放气程序，打开放气阀进行放气，否则判断当前压力是否大于设定压力与误差的差，若是结束本次自动充气，若否启动充气5秒后暂停1秒，然后返回对上一步骤继续判断当前压力是否大于设定压力与误差的差，直至充气结束。

充气结束后控制第一气缸收缩，充气嘴与气嘴分离，在分离的同时，控制器控制第二气缸伸长，完成色标点涂在轮胎上，第二气缸收缩，色标点涂头收回。

控制器控制升降座向下运行20mm，使得轮胎与传送机构接触，夹紧机构连接柱上双向运行气缸收缩。控制器再控制升降座下降200mm，回到初始位置，夹紧机构与轮胎脱离。控制器控制传送机构将轮胎输送到后段输送线上，由后段输送线输出轮胎，完成一个工作循环。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了轮胎托架、转轴、升降座、楔形块、摆臂等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种智能自动轮胎充气系统，其特征在于：包括轮胎托架（1），在轮胎托架中间下部设置有升降平台，在轮胎托架中间上部设置有自动充气平台，在轮胎托架两侧分别设置有前段输送线和后段输送线，在轮胎托架中间设有精确定位机构，所述升降平台包括转轴（2），在转轴上部设置有升降座（3），在升降座上设置有夹紧轮胎轮圈的夹紧机构，所述自动充气平台包括识别轮胎气嘴位置的识别机构和充气机构，系统还包括控制器（13），控制器分别和前、后段输送线、精确定位机构、转轴、升降座、夹紧机构、识别机构和充气机构控制相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是所述精确定位机构包括四个定位臂，四个定位臂呈四角排列安装在轮胎托架（1）两侧上，所述定位臂包括由第二电机（18）驱动的摆臂（5），在摆臂前端安装有滚轮（6）。

3.根据权利要求1所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是所述识别机构包括触碰传感器（9），所述充气机构包括充气嘴（10）和第一气缸（24），充气嘴安装在第一气缸上，触碰传感器和充气嘴前端朝下设置，且触碰传感器和充气嘴位于以转轴（2）为圆心的同一圆周上，所述触碰传感器与控制器（13）连接，所述充气嘴上设有充气阀（22）、放气阀（21）和压力传感器（23），充气阀、放气阀、压力传感器、第一气缸分别与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是所述夹紧机构包括连接柱（12），在连接柱的前端横向安装有双向运行气缸（27），双向运行气缸与控制器（13）相连。

5.根据权利要求1-4任一项中所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是在轮胎托架（1）中间还设置有传送机构，所述传送机构包括两个传送轴（7），传送轴由第一电机（17）进行驱动，在传送轴之间缠绕有一对输送带（8），且在传送机构靠后段输送线的一端上安装有第一位置传感器（19），第一电机和第一位置传感器分别于控制器（13）相连。

6.根据权利要求1-4任一项中所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是在前段输送线近自动充气平台一端上设置有初定位机构，所述初定位机构包括安装在前段输送线两侧上的一对楔形块（4），两楔形块的斜面相对，楔形块的尖端朝向外侧，在楔形块的斜面上设置有若干凸条（14）。

7.根据权利要求1-4任一项中所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是所述前段输送线近自动充气平台一端上还设置有第二位置传感器（20），第二位置传感器与控制器（13）相连。

8.根据权利要求1-4任一项中所述的一种智能自动轮胎充气系统，其特征是在自动充气平台上还设置有色标点涂机构，所述色标点涂机构包括色标点涂头（11）和第二气缸（25），色标点涂头安装在第二气缸上，色标点涂头前端朝下设置，所述第二气缸与控制器（13）连接。