CN109968704A - 夹持装置及充气装置 - Google Patents

Abstract

一种夹持装置，包括支架、夹持组件以及第一驱动单元。一种充气装置，包括前述夹持装置，还包括充气单元，充气单元包括导轨、固定架、充气接头和第二驱动单元。夹持装置通过夹爪上爪齿的插接，使爪齿交错设置，并对柱状的气嘴进行夹持，增加夹持接触点，提高气嘴夹持的牢固性，增加气嘴轴向上的摩擦力，能够抵御充气接头的插接，保证充气接头与气嘴能够紧密连接，进而保证充气的顺畅进行。充气接头通过导轨的引导升降，使充气接头能够自动插接到被夹持固定的气嘴上，实现轮胎组装过程中内胎的自动充气，减轻的工作人员的劳动强度，加快了轮胎组装作业整体的速度。

Description

夹持装置及充气装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，尤其涉及一种夹持装置及充气装置。

背景技术

生产出的轮胎需要填充内胎和垫带，然后通过缠绕薄膜、尼龙带等包装材料将轮胎包装，最后层叠码放，进行运输。为了防止码放轮胎被压瘪，造成码垛好的轮胎倒塌，轮胎包装之前，需要向内胎中充入一定量的气体，从而将轮胎撑起，保持形状。

目前对轮胎充气，主要采用人工的操作方式，工作人员需要手工将气泵接头连接到内胎的气嘴上，气泵再向内胎中充入气体，充气完成后，工作人员还需要手工将气泵接头从内胎的气嘴上拆下，操作过程繁琐，工作强度极大。

另外，由于气嘴为杆状，充气时需要轴向连接充气接头，目前的夹持装置通过两个夹爪夹持固定，夹爪表面与气嘴外壁接触，气嘴在充气接头轴向推动下，容易发生偏斜或者掉落，难以牢固定位和固定，因此进行轮胎充气的自动化目前仍难以实现。

发明内容

本发明针对目前人工进行充气作业操作繁琐、工作强度大，夹持装置夹持牢固性差，难以实现自动化充气问题，提出一种能够牢固夹持气嘴以便实现自动化充气的夹持装置及充气装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种夹持装置，用于对气嘴进行夹持固定，包括支架、夹持组件以及第一驱动单元；

所述支架铰接有摆臂，所述夹持组件与摆臂相连，所述第一驱动单元驱动摆臂摆动，以使夹持组件夹紧气嘴；

所述夹持组件包括相对设置的两个夹爪，所述摆臂设有两个，每个夹爪连接对应的摆臂，所述夹爪内侧均设置爪齿，爪齿内侧均设置卡槽；

两个夹爪分别为第一夹爪和第二夹爪，所述第二夹爪上的第二爪齿间隔设置多个；

所述夹持组件夹紧气嘴时，第一夹爪上的第一爪齿插入到相邻第二爪齿之间设置的齿槽中，气嘴进入第一爪齿上的第一卡槽和第二爪齿上的第二卡槽，且一侧贴靠在第一卡槽的槽底，另一侧贴靠在第二卡槽的槽底。

作为优选，两个摆臂交叉设置呈X形，且均铰接在支架设置的同一销轴上，夹爪均位于以销轴为圆心的同一圆周上。

作为优选，所述支架设置有导杆，所述导杆上滑动安装导套，所述导套通过连杆与摆臂相连。

作为优选，所述第一驱动单元包括第一气缸，所述第一气缸的一端与一个摆臂铰接，另一端与另一个摆臂铰接。

作为优选，所述第一爪齿间隔设置多个，所述夹持组件夹紧气嘴时，所述第二爪齿插入到相邻第一爪齿之间设置的齿槽中。

作为优选，还包括机架，所述支架可旋转地安装在机架上，以使支架在水平面上旋转；

在所述支架旋转的行程上设置有第一运行点，所述支架与机架之间安装有用以将支架复位到第一运行点的复位装置；

所述支架上安装有定位板，所述定位板前侧设有定位槽，所述定位槽的宽度自后向前逐渐增大；

所述夹持组件夹紧气嘴时，所述气嘴贴靠在定位槽距离支架的转轴最近处的内壁上。

作为优选，所述复位装置包括对称设置在支架两侧的两个压缩弹簧，压缩弹簧两端分别与机架和支架相连；

所述支架位于第一运行点时，压缩弹簧均处于初始状态。

一种充气装置，包括前述夹持装置，还包括充气单元；

所述充气单元包括导轨、固定架、充气接头和第二驱动单元；

所述导轨固定在支架上，所述固定架滑动安装在导轨上，所述充气接头安装在固定架上，并通过管路连接气泵；

所述第二驱动单元驱动固定架沿导轨滑动，以使充气接头连接被夹持组件夹紧的气嘴。

作为优选，所述第二驱动单元包括第二气缸，所述第二气缸固定在支架上，并与固定架相连。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、夹持装置通过夹爪上爪齿的插接，使爪齿交错设置，并对柱状的气嘴进行夹持，增加夹持接触点，提高气嘴夹持的牢固性，增加气嘴轴向上的摩擦力，能够抵御充气接头的插接，保证充气接头与气嘴能够紧密连接，进而保证充气的顺畅进行。夹持时气嘴位于两侧卡槽交叉而围成的区域内，对气嘴能够形成环抱，提高气嘴在水平面上的位置稳定，以便气嘴能够对准充气接头，保证充气接头与气嘴的连接能够自动化进行。

2、摆臂交叉设置且铰接在同一点，能够使结构更加紧凑，从而减小装置的体积，使其能够伸入到轮胎内圈中，对已经装入轮胎的内胎进行充气作业，增强轮胎组装作业的自动化。

3、通过导轴对导套的引导，能够防止铰接在同一点的摆臂结构发生旋转，夹爪始终对准一个方向，以便气嘴进入进行夹持，另外通过连杆能够对摆臂形成支撑，保证结构运行的稳定。

4、第一气缸安装在两个摆臂之间，使其能够驱动两个摆臂同步摆动，快速完成夹爪的合并，进行气嘴的夹持，从而提高夹持装置实现夹持动作的速度，提高工作效率。

5、两侧爪齿均设置多个，呈交错排列，夹持时相互插接，增加夹持接触点，提高夹持牢固性，使夹持时夹爪连接紧密，通过爪齿之间的接触，能够使夹爪在轴向上能够相互支撑，充气接口连接气嘴时，夹爪能够保持稳定，从而保证气嘴能够牢固夹持，保证气嘴与充气接口连接部的气密性。

5、夹爪一侧设置凸起，凸起上设置倾斜的边缘，能够引导气嘴进入到卡槽中，从而保证气嘴能够被牢固夹持。凸起仅设置在卡槽后侧，能够增加夹爪前侧之间的间距，保证气嘴能够顺畅进入到夹爪之间。

6、通过支架的旋转，使气嘴被夹紧固定时，夹持组件摆动到气嘴的角度位置上，从而避免气嘴相对于夹持组件位置偏斜时，夹持组件对气嘴夹紧后，将气嘴向一侧拉扯，防止因此造成气嘴和内胎的损坏。

7、定位板能够在夹持之前，引导支架转动，使夹持组件摆动到气嘴的角度位置上，同时能够将气嘴限位到与夹爪对齐的位置上，在夹持时气嘴能够顺畅进入到卡槽中，保证气嘴夹持的自动化进行。

8、充气接头通过导轨的引导升降，使充气接头能够自动插接到被夹持固定的气嘴上，实现轮胎组装过程中内胎的自动充气，减轻的工作人员的劳动强度，加快了轮胎组装作业整体的速度。

附图说明

图1为夹持装置的结构示意图；

图2为夹持装置的局部放大图；

图3为安装定位板后夹持装置的使用状态图；

图4为充气装置的结构示意图；

以上各图中：1、支架；1a、第一支架；1b、第二支架；1c、第三支架；11、销轴；2、夹持组件；21、夹爪；21a、第一夹爪；21b、第二夹爪；22、爪齿；22a、第一爪齿；22b、第二爪齿；23、卡槽；23a、第一卡槽；23b、第二卡槽；24、齿槽；31、第一气缸；32、第二气缸；33、第三气缸；34、第四气缸；4、摆臂；41、第一摆臂；42、第二摆臂；51、导杆；52、导套；53、连杆；6、机架；7、复位装置；71、压缩弹簧；8、定位板；81、定位槽；9、充气单元；91、导轨；92、固定架；93、充气接头；10、气嘴10。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2所示，本发明提供一种夹持装置，用于对气嘴10进行夹持固定。

夹持装置包括支架1、夹持组件2以及第一驱动单元。

支架1铰接有摆臂4，夹持组件2与摆臂4相连，从而能够随着摆臂4的摆动，使夹持组件2移动。

第一驱动单元为气缸等能够驱动摆臂4摆动的常用动力元件，在第一驱动单元的驱动下，摆臂4摆动，夹持组件2随之移动，进行气嘴1010的夹紧。

夹持组件2包括相对设置的两个夹爪21，摆臂4设有两个，每个夹爪21连接对应的摆臂4。

第一驱动单元可设置多个动力元件，每个动力元件驱动一个摆臂4。

在第一驱动单元的驱动下，两个摆臂4相向摆动，使两个夹爪21相向移动，将位于夹爪21之间的气嘴10夹紧，实现气嘴10的夹持固定。

为了提高气嘴10夹持的牢固性，夹爪21内侧均设置爪齿22，爪齿22内侧均设置卡槽23。

两个夹爪21分别为第一夹爪21a和第二夹爪21b。

第二夹爪21b上的第二爪齿22b至少设置两个，相邻第二爪齿22b之间设置的间隔作为齿槽24。

夹持组件2夹紧气嘴10，对气嘴10进行夹持固定时，第一夹爪21a上的第一爪齿22a插入到相邻第二爪齿22b之间设置的齿槽24中，使两个夹爪21呈啮合状态。同时气嘴10进入第一爪齿22a上的第一卡槽23a和第二爪齿22b上的第二卡槽23b，且一侧贴靠在第一卡槽23a的槽底，另一侧贴靠在第二卡槽23b的槽底，使气嘴10处于第一卡槽23a和第二卡槽23b所围成的柱状空间中。

夹爪21的啮合使第一爪齿22a和第二爪齿22b呈交错排列，气嘴10被两个夹爪21夹持时，夹爪21与气嘴10的接触点至少有三个，从而增加了夹爪21与气嘴10接触的紧密型，从而提高气嘴10被夹持的牢固性。另外，每个爪齿均位于气嘴10轴向上的不同位置，从而使夹爪21能够在气嘴10轴向充分的对气嘴10进行夹持固定，从而进一步提高气嘴10被夹持的牢固性。

气嘴10被牢固的夹持，气泵连接的充气接头能够压紧在气嘴10上，使气嘴10与冲击街头的连接部具有较好的气密性，气泵能够通过充气接头将气体充分送入到气嘴10中，保证充气效果和充气速度。

气嘴10被夹持固定在柱状的空间中，能够引导气嘴10呈竖直状态，防止气嘴10偏斜，从而便于充气接头的连接。

为了进一步提高夹持固定的效果，卡槽的槽底采用圆弧形，与气嘴10的外壁相匹配。

在气嘴10被夹持固定时，卡槽的内壁能够充分的与气嘴10外壁相接处，增加卡槽与气嘴10的接触面积，提高卡槽夹持的牢固性。另外，使卡槽所围成柱状空间成圆柱状，其内径与气嘴10的外径相同，进一步提高对气嘴10的稳定性，防止气嘴10偏斜。

为了使夹持装置的结构更加紧凑，两个摆臂4交叉设置呈X形，且均铰接在支架1设置的同一销轴11上，夹爪21均位于以销轴11为圆心的同一圆周上。

夹爪21的移动轨迹在同一圆周，便于两个夹爪21啮合，气嘴10进入卡槽中。

为了防止交叉的两个摆臂4转动，支架1设置有导杆51，导杆51上滑动安装导套52，导套52通过连杆53与摆臂4相连。

导杆51固接在支架1上，其相对于销轴11的角度位置固定。导杆51与交叉呈X形的两个摆臂4位于同一平面，并通过导套52和连杆53与其相连，由于连杆53的长度固定，使连杆53保证摆臂4能够顺畅摆动的同时，对摆臂4摆动幅度形成限制，从而防止摆臂4进行360度的旋转，从而使固定在摆臂4上的夹持组件2保持在相对于销轴11的设定角度位置上，以便内胎的气嘴10都向一个方向移动，即可进入到夹持组件2中进行夹持固定，从而便于实现气嘴10夹持固定的流水化作业。

为了实现对摆臂4摆动的驱动，第一驱动单元包括第一气缸31。

第一气缸31的一端与一个摆臂4铰接，另一端与另一个摆臂4铰接，从而使第一气缸31位于两个摆臂4之间。

通过第一气缸31的伸缩，改变两个摆臂4之间的间距，从而使两个摆臂4能够同步的进行相向或者相背运动，快速实现位于摆臂4一端夹持组件2的啮合和张开，从而迅速的进行气嘴10的夹持和松开，提高夹持动作速度，提高工作效率。

第一气缸31位于两个摆臂4之间，使第一气缸31利用两个摆臂4之间的空间，三者结合的整体空间占用更小，便于夹持装置整体进入到轮胎内圈中，对装入到轮胎内的内胎进行气嘴10夹持。

为了增强夹持力，同时防止增大夹持装置的体积，两个摆臂4交叉设置呈X形，铰接在同一销轴11上，第一气缸31设置两个，分别设置在销轴11两侧。

一个第一气缸31的一端铰接在第一摆臂41的前部，另一端铰接在第二摆臂42的后部；另一个第一气缸31的一端铰接在第二摆臂42的前部，另一端铰接在第一摆臂41的后部。

两个第一气缸31均位于摆臂之间的空间中，增加了第一气缸31设置数量，提高夹紧力的同时，保证夹持装置整体的结构紧凑，占用体积小，便于进入轮胎内圈。

为了进一步增加夹持组件2啮合时的牢固性，第一爪齿22a间隔设置多个，夹持组件2夹紧气嘴10时，第一夹爪21a上的第一爪齿22a插入到相邻第二爪齿22b之间设置的齿槽24中，同时第二爪齿22b插入到相邻第一爪齿22a之间设置的齿槽24中。

第一爪齿22a和第二爪齿22b均设置多个，使夹爪与气嘴10两侧均具有较多的接触点，增强气嘴10收到的轴向摩擦力，提高气嘴10夹持后的牢固性。

为了适应气嘴10的角度位置，夹持装置还包括机架6，支架1通过设置的转轴连接机架6，使支架1在机架6上能够水平旋转。

在支架1旋转的行程上设置有第一运行点，支架1与机架6之间安装有用以将支架1复位到第一运行点的复位装置7。

支架1上安装有定位板8，定位板8前侧设有定位槽81，定位槽81的宽度自后向前逐渐增大。

气嘴10自前向后进入到夹持组件2的夹爪21之间后，接触到定位槽81的内壁，并沿着内壁滑动。

由于气嘴10沿以销轴11为心的径向移动，气嘴10沿定位槽81内壁滑动的同时，对定位板8向一侧形成推挤，使支架1旋转，直至气嘴10运动到定位槽81槽底宽度最小处，气嘴10无法继续向后移动，定位板8对气嘴10的径向移动进行限位，同时夹持组件2随着支架1转动，使气嘴10位于夹持组件2的中心线上。

此时，气嘴10对准卡槽，夹持组件2啮合能够将气嘴10夹紧。夹持组件2夹紧气嘴10时，气嘴10贴靠在定位槽81距离支架1的转轴最近处的内壁上，即定位槽81槽底宽度最小处。

当定位槽81采用圆弧形时，定位槽81的圆心与销轴11之间的连线位于定位槽81的径向上。当定位槽81采用V形时，定位槽81的尖端位于以销轴11为心圆周的径向上。

复位装置7包括对称设置在支架1两侧的两个压缩弹簧71，压缩弹簧71两端分别与机架6和支架1相连。

支架1位于第一运行点时，压缩弹簧71均处于初始状态，即未产生弹性形变的状态。

气嘴10在定位槽81内壁上滑动使支架1向一侧旋转时，一侧的压缩弹簧71被压缩，另一侧的压缩弹簧71被拉长。气嘴10离开定位槽81，被压缩和被拉长的压缩弹簧71通过形变产生的弹力，分别推拉支架1，使其归位到第一运行点，压缩弹簧71恢复到初始状态。

本发明还提供一种充气装置，包括上述夹持装置，还包括充气单元9和第二驱动单元。

充气单元9包括导轨91、固定架92和充气接头93。

导轨91固定在支架1上，固定架92滑动安装在导轨91上，充气接头93安装在固定架92上，并通过管路连接气泵。

第二驱动单元包括第二气缸32，第二气缸32固定在支架1上，并与固定架92相连。

通过第二气缸32的伸缩，驱动固定架92沿导轨91滑动，以使充气接头93连接被夹持组件2夹紧的气嘴10。

气嘴10的端口向上时，充气单元9位于夹持装置上方。气嘴10的端口向下时，充气单元9位于夹持装置下方。

以气嘴10端口向上为例，充气单元9中导轨91竖向设置，夹持装置将气嘴10夹持固定后，第二气缸32驱动固定架92向下滑动，使充气接头93降下，并与下方的气嘴10对接。

充气接头93和气嘴10对接后，使气泵连接内胎，向内胎中充气。

内胎充气完成后，在第二气缸32的驱动下，充气接头93升起。

由于安装了内胎的轮胎，处于平躺状态在流水线上移动，为了避免夹持装置对轮胎的水平移动形成阻碍，同时使气嘴10能够顺利进入到夹持组件中，支架1分为第一支架1a、第二支架1b和第三支架1c。

第一支架1a与机架6转动连接，第二支架1b滑动安装在第一支架1a水平设置的导轨上，以使第二支架1b能够进行平移，第三支架1c滑动安装在第二支架1b竖向设置的导轨上，以使第三支架1c能够进行升降。

夹持装置的摆臂4和充气单元均安装在第三支架1c上，随之升降。

第一支架1a和第二支架1b之间安装第三驱动气缸33，通过第三驱动气缸33的伸缩，驱动第二支架1b平移。第二支架1b和第三支架1c之间安装第四驱动气缸34，通过第四驱动气缸34的伸缩，驱动第三支架1c升降。

轮胎在流水线中作为输送装置的输送带或辊道上平移时，第三支架1c升起，第二支架1b与输送装置之间的间隔能够使轮胎通过。

轮胎移动到充气装置下方后，第二支架1b落下，进入到轮胎的内圈中。第二支架1b平移，第三支架1c上的夹持单元移向气嘴10，直至气嘴10进入到夹持单元的夹爪之间，并接触定位板8的定位槽81。

定位板8对气嘴10进行限位并对准夹持单元的中心后，夹持单元的夹爪啮合，将气嘴10夹持固定。

充气接头93降下，连接气嘴10，气泵向内胎充气，完成自动化的充气作业，减轻了工人的劳动强度。

Claims (9)

1.一种夹持装置，用于对气嘴进行夹持固定，其特征在于，包括支架(1)、夹持组件(2)以及第一驱动单元；

所述支架(1)铰接有摆臂(4)，所述夹持组件(2)与摆臂(4)相连，所述第一驱动单元(3)驱动摆臂(4)摆动，以使夹持组件(2)夹紧气嘴；

所述夹持组件(2)包括相对设置的两个夹爪(21)，所述摆臂(4)设有两个，每个夹爪(21)连接对应的摆臂，所述夹爪(21)内侧均设置爪齿(22)，爪齿(22)内侧均设置卡槽(23)；

两个夹爪(21)分别为第一夹爪(21a)和第二夹爪(21b)，所述第二夹爪(21b)上的第二爪齿(22b)间隔设置多个；

所述夹持组件(2)夹紧气嘴时，第一夹爪(21a)上的第一爪齿(22a)插入到相邻第二爪齿(22b)之间设置的齿槽(24)中，气嘴进入第一爪齿(22a)上的第一卡槽(23a)和第二爪齿(22b)上的第二卡槽(23b)，且一侧贴靠在第一卡槽(23a)的槽底，另一侧贴靠在第二卡槽(23b)的槽底。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，两个摆臂(4)交叉设置呈X形，且均铰接在支架(1)设置的同一销轴(11)上，夹爪(21)均位于以销轴(11)为圆心的同一圆周上。

3.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述支架(1)设置有导杆(51)，所述导杆(51)上滑动安装导套(52)，所述导套(52)通过连杆(53)与摆臂(4)相连。

4.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一气缸(31)，所述第一气缸(31)的一端与一个摆臂(4)铰接，另一端与另一个摆臂(4)铰接。

5.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述第一爪齿(22a)间隔设置多个，所述夹持组件(2)夹紧气嘴时，所述第二爪齿(22b)插入到相邻第一爪齿(22a)之间设置的齿槽(24)中。

6.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，还包括机架(6)，所述支架(1)可旋转地安装在机架(6)上，以使支架(1)在水平面上旋转；

在所述支架(1)旋转的行程上设置有第一运行点，所述支架(1)与机架(6)之间安装有用以将支架(1)复位到第一运行点的复位装置(7)；

所述支架(1)上安装有定位板(8)，所述定位板(8)前侧设有定位槽(81)，所述定位槽(81)的宽度自后向前逐渐增大；

所述夹持组件(2)夹紧气嘴时，所述气嘴贴靠在定位槽(81)距离支架(1)的转轴最近处的内壁上。

7.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于，所述复位装置(7)包括对称设置在支架(1)两侧的两个压缩弹簧(71)，压缩弹簧(71)两端分别与机架(6)和支架(1)相连；所述支架(1)位于第一运行点时，压缩弹簧(71)均处于初始状态。

8.一种充气装置，包括权利要求1-8中任一所述夹持装置，其特征在于，还包括充气单元(9)和第二驱动单元；

所述充气单元(9)包括导轨(91)、固定架(92)和充气接头(93)；

所述导轨(91)固定在支架(1)上，所述固定架(92)滑动安装在导轨(91)上，所述充气接头(93)安装在固定架(92)上，并通过管路连接气泵；

所述第二驱动单元(9)驱动固定架(92)沿导轨(91)滑动，以使充气接头(93)连接被夹持组件(2)夹紧的气嘴。

9.根据权利要求8所述的充气装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括第二气缸(32)，所述第二气缸(32)固定在支架(1)上，并与固定架(92)相连。