CN111114200A

CN111114200A - 一种轮胎装配装置

Info

Publication number: CN111114200A
Application number: CN201911413431.XA
Authority: CN
Inventors: 牟平
Original assignee: Chongqing Langwei Electromechanical Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Langwei Electromechanical Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明涉及汽车轮胎装配设备领域，具体公开了一种轮胎装配装置，包括机械手以及安装在机械手上的机架，机架上设有夹持机构，夹持机构包括夹持臂、滑移机构和驱动机构；滑移机构安装在机架上，每个滑移机构连接有一个驱动机构和一个夹持臂，两个滑移机构的滑动方向位于同一直线上；驱动机构安装在机架背离滑移机构的一侧，驱动机构包括气缸和传动组件，传动组件分别连接气缸和滑移机构；气缸驱动传动组件带动滑移机构滑动，使对应的夹持臂相对于另一个夹持臂作靠近或远离动作。该轮胎装配装置，结构紧凑，在狭小空间亦可以实现轮胎的夹紧，并且夹紧动作稳定性高，具有良好的自锁性，也节约了人力成本，提高了装配质量。

Description

一种轮胎装配装置

技术领域

本发明涉及汽车轮胎装配设备领域，具体涉及一种轮胎装配装置。

背景技术

随着汽车装配工艺的不断革新，作为汽车整车质量最终保障的总装车间迎来了新的自动化发展，轮胎安装、挡风玻璃安装、座椅安装和仪表安装等都实现了自动化。轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。

但是，汽车胎安装领域存在难题：仍然以手动安装或半自动安装为主，轮胎上料、轮胎安装、螺母(或螺钉)安装、预拧和最终的拧紧都严重依赖人工，人为因素直接影响产品质量，而为了适应高节拍需求和柔性生产，如果采用人工方式进行夹紧装配，会存在工人劳动强度大，安装费力，生产效率低，容易发生安全事故等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种轮胎装配装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种轮胎装配装置，包括机械手以及安装在所述机械手上的机架，所述机架上设有夹持机构，所述夹持机构包括夹持臂、滑移机构和驱动机构，两个相对设置的所述夹持臂之间形成夹持工位；所述滑移机构安装在机架上，每个滑移机构连接有一个驱动机构和一个夹持臂，两个滑移机构的滑动方向位于同一直线上；

所述驱动机构安装在机架背离滑移机构的一侧，驱动机构包括气缸和传动组件，所述传动组件分别连接所述气缸和滑移机构；气缸驱动传动组件带动滑移机构滑动，使对应的夹持臂相对于另一个夹持臂作靠近或远离动作。

进一步地，所述传动组件包括第一铰接块和第二铰接块，所述第一铰接块铰接在机架上，第一铰接块的两端分别铰接于气缸的活塞杆和所述第二铰接块，第二铰接块远离第一铰接块的一端与滑移机构连接；

所述机架上设有安装臂，气缸铰接在所述安装臂上；当夹持臂处于夹紧状态时，气缸的活塞杆的长度方向与滑动机构的滑动方向垂直。

进一步地，所述滑移机构包括滑轨、滑块和连接臂，夹持臂安装在所述滑块上，滑块滑动配合在所述滑轨上；所述连接臂固定在滑块上，机架上开设有通孔，连接臂的一端贯穿所述通孔后与第二铰接块铰接。

进一步地，所述气缸与安装臂铰接后的转动平面、气缸的活塞杆与第一铰接块铰接后的转动平面、第一铰接块与第二铰接块铰接后的转动平面和第二铰接块与连接臂铰接后的转动平面位于同一平面内。

进一步地，所述机架背离夹持臂的一侧设有铰座，第一铰接块的拐角处铰接在铰座内；气缸的活塞杆设有U型连接块，第一铰接块铰接在所述U型连接块内。

进一步地，所述铰座与连接臂之间设有限位块，所述限位块安装在机架背离夹持臂的一侧；当两个夹持臂之间的间距最小时，限位块抵靠在第一铰接块靠近第二铰接块的一端；

所述铰座与安装臂之间设有限位柱，所述限位柱安装在机架背离夹持臂的一侧；当两个夹持臂之间的间距最大时，限位柱抵靠在第一铰接块靠近U型连接块的一端。

进一步地，所述连接臂安装在对应滑块面向另一个滑块的侧壁的中部；夹持臂安装在对应滑块背离连接臂的侧壁上。

进一步地，所述机架上还设有拧紧机构，所述拧紧机构位于两个夹持臂的中间位置；拧紧机构包括安装板和五个拧紧电机，五个所述拧紧电机固定在所述安装板上，每个拧紧电机连接有拧紧轴，每根所述拧紧轴的一端贯穿安装板后连接有螺母套筒。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种轮胎装配装置，通过气缸拉动第一铰接块绕铰座转动，第一铰接块拉动第二铰接块转动并升降，从而使第二铰接块拉动连接臂一同升降，连接臂带动滑块滑动，进而使对应的夹持臂相对于另一个夹持臂作靠近或远离动作，实现夹持。通过气缸、第一铰接块、第二铰接块与连接臂之间的相互配合，能够精确控制夹持臂的行程，减小了夹持臂的虚位行程。该装置结构紧凑，在狭小空间亦可以实现轮胎的夹紧，并且夹紧动作稳定性高，具有良好的自锁性，也节约了人力成本，提高了装配质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种轮胎装配装置的结构示意图；

图2为驱动机构的结构示意图；

图3为拧紧机构的结构示意图。

附图标记：

1-机械手，2-机架，21-安装臂，22-通孔，3-夹持臂，31-夹持工位，4-滑移机构，41-滑轨，42-滑块，43-连接臂，5-驱动机构，51-气缸，52-第一铰接块，53-第二铰接块，54-铰座，55-U型连接块，61-限位块，62-限位柱，7-拧紧机构，71-拧紧轴，72-螺母套筒。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1，为本发明公开的一种轮胎装配装置，具体地，该轮胎装配装置包括机械手1以及安装在机械手1上的机架2，机架2上设有夹持机构，夹持机构包括夹持臂3、滑移机构4和驱动机构5，两个相对设置的夹持臂3之间形成夹持工位31；滑移机构4安装在机架2上，每个滑移机构4连接有一个驱动机构5和一个夹持臂3，两个滑移机构4的滑动方向位于同一直线上；驱动机构5安装在机架2背离滑移机构4的一侧，驱动机构5包括气缸51和传动组件，传动组件分别连接气缸51和滑移机构4；气缸51驱动传动组件带动滑移机构4滑动，使对应的夹持臂3相对于另一个夹持臂3作靠近或远离动作。

本发明的轮胎装配装置主要包括机械手1和机架2两个部分，机架2转动安装在机械手1的工作端，机械手1可完成各种转动(摆动)或复合运动来实现规定的动作，从而改变被抓持轮胎的位置和姿势，满足不同装配需求。机架2上设有用于夹紧轮胎的夹持机构，具体来说，每个滑移机构4连接有一个驱动机构5和一个夹持臂3，而两个滑移机构4的滑动方向位于同一直线上，因此，两个夹持臂3之间形成有可改变相互间距的夹持工位31。

在本实施例中，驱动机构5的动力输出采用气缸51，根据气缸51的活塞杆的伸缩动作，使传动组件带动滑移机构4在机架2上移动，进而使对应的夹持臂3相对于另一个夹持臂3作靠近或远离动作，实现夹持。通过气缸、第一铰接块、第二铰接块与连接臂之间的相互配合，能够精确控制夹持臂的行程，减小了夹持臂的虚位行程。该轮胎装配装置，结构紧凑，在狭小空间亦可以实现轮胎的夹紧，并且夹紧动作稳定性高，节约了人力成本，提高了装配质量。

具体地，传动组件包括第一铰接块52和第二铰接块53，第一铰接块52铰接在机架2上，第一铰接块52的两端分别铰接于气缸51的活塞杆和第二铰接块53，第二铰接块53远离第一铰接块52的一端与滑移机构4连接；机架2上设有安装臂21，气缸51铰接在安装臂21上；当夹持臂3处于夹紧状态时，气缸51的活塞杆的长度方向与滑移机构4的滑动方向垂直。

传动组件安装在机架2背离滑移机构4和夹持的一侧，从而防止传动组件干涉夹紧动作，也使整个轮胎装配装置的结构紧凑。进一步地，气缸51的活塞杆拉动第一铰接块52绕铰座54转动，第一铰接块52拉动第二铰接块53转动并升降，从而使第二铰接块53拉动滑移机构4一同升降，进而使对应的夹持臂3相对于另一个夹持臂3作靠近或远离动作，实现夹持。通过将气缸51铰接安装在安装臂21上，抵消了气缸51活塞杆的伸缩动作时所受的径向力，让气缸51活塞杆在工作时只受到轴向力。

具体来说，滑移机构4包括滑轨41、滑块42和连接臂43，夹持臂3安装在滑块42上，滑块42滑动配合在滑轨41上；连接臂43固定在滑块42上，机架2上开设有通孔，连接臂43的一端贯穿通孔后与第二铰接块53铰接。

两条滑轨41长度方向的延伸线位于同一直线上，当第二铰接块53在第一铰接块52的带动下转动并升降，第二铰接块53也同时带动连接臂43托举或拉拽滑块42沿滑轨41滑动，从而便于调节两个夹持臂3之间的间距。

进一步地，气缸51与安装臂21铰接后的转动平面、气缸51的活塞杆与第一铰接块52铰接后的转动平面、第一铰接块52与第二铰接块53铰接后的转动平面和第二铰接块53与连接臂43铰接后的转动平面位于同一平面内。

进一步地，机架2背离夹持臂3的一侧设有铰座54，第一铰接块52的拐角处铰接在铰座54内；气缸51的活塞杆设有U型连接块55，第一铰接块52铰接在U型连接块55内。

在本实施例中，第一铰接块52呈“人”字形，第一铰接块52的拐角处铰接在铰座54里，且第一铰接块52的夹角朝向气缸51一侧设置。

更进一步地，为了提高传动组件的自锁性，铰座54与连接臂43之间设有限位块61，限位块61安装在机架2背离夹持臂3的一侧；当两个夹持臂3之间的间距最小时，限位块61抵靠在第一铰接块52靠近第二铰接块53的一端；铰座54与安装臂21之间设有限位柱62，限位柱62安装在机架2背离夹持臂3的一侧；当两个夹持臂3之间的间距最大时，限位柱62抵靠在第一铰接块52靠近U型连接块55的一端。

如图所示，限位块61抵靠在第一铰接块52靠近第二铰接块53的一端，即使气缸51的活塞杆进一步收缩，第一铰接块52也始终被限制在限位块61上，而不能绕铰座54转动，此时，夹持臂3相对于另一个夹持臂3不能做进一步滑动，因此，两个夹持臂3之间的间距处于最小值。

同样地，当限位柱62抵靠在第一铰接块52靠近U型连接块55的一端，即使气缸51的活塞杆进一步伸长，第一铰接块52也始终被限制在限位柱62上，而不能绕铰座54转动，此时，夹持臂3相对于另一个夹持臂3不能做进一步滑动，因此，两个夹持臂3之间的间距处于最大值。通过设置限位块61和限位柱62，可有效控制夹持臂3在滑轨41上的极限行程，减小了夹持臂3的虚位行程。

在本实施例中，夹持臂3与轮胎的接触面为弧形防滑接触面，该结构可最大程度地与抓取到的轮胎表面接触并防止轮胎意外滑出，保证了夹持的稳定性。

为了较小连接臂43在托举或拉拽滑块42时所收到的阻力，连接臂43安装在对应滑块42面向另一个滑块42的侧壁的中部；夹持臂3安装在对应滑块42背离连接臂43的侧壁上。

此外，机架2上还设有拧紧机构7，拧紧机构7位于两个夹持臂3的中间位置；拧紧机构7包括安装板和五个拧紧电机，五个拧紧电机固定在安装板上，每个拧紧电机连接有拧紧轴71，每根拧紧轴71的一端贯穿安装板后连接有螺母套筒72。每个拧紧电机上设有与轮胎螺母数相同的拧紧轴71，拧紧轴71通过螺母套筒72拧紧螺母，实现主轮胎自动安装和拧紧，运行稳定，减少螺母安装过程中的滑牙现象。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种轮胎装配装置，包括机械手以及安装在所述机械手上的机架，所述机架上设有夹持机构，其特征在于：

所述夹持机构包括夹持臂、滑移机构和驱动机构，两个相对设置的所述夹持臂之间形成夹持工位；所述滑移机构安装在机架上，每个滑移机构连接有一个驱动机构和一个夹持臂，两个滑移机构的滑动方向位于同一直线上；

2.根据权利要求1所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述传动组件包括第一铰接块和第二铰接块，所述第一铰接块铰接在机架上，第一铰接块的两端分别铰接于气缸的活塞杆和所述第二铰接块，第二铰接块远离第一铰接块的一端与滑移机构连接；

3.根据权利要求2所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述滑移机构包括滑轨、滑块和连接臂，夹持臂安装在所述滑块上，滑块滑动配合在所述滑轨上；所述连接臂固定在滑块上，机架上开设有通孔，连接臂的一端贯穿所述通孔后与第二铰接块铰接。

4.根据权利要求3所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述气缸与安装臂铰接后的转动平面、气缸的活塞杆与第一铰接块铰接后的转动平面、第一铰接块与第二铰接块铰接后的转动平面和第二铰接块与连接臂铰接后的转动平面位于同一平面内。

5.根据权利要求4所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述机架背离夹持臂的一侧设有铰座，第一铰接块的拐角处铰接在铰座内；气缸的活塞杆设有U型连接块，第一铰接块铰接在所述U型连接块内。

6.根据权利要求5所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述铰座与连接臂之间设有限位块，所述限位块安装在机架背离夹持臂的一侧；当两个夹持臂之间的间距最小时，限位块抵靠在第一铰接块靠近第二铰接块的一端；

7.根据权利要求6所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述连接臂安装在对应滑块面向另一个滑块的侧壁的中部；夹持臂安装在对应滑块背离连接臂的侧壁上。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的轮胎装配装置，其特征在于：所述机架上还设有拧紧机构，所述拧紧机构位于两个夹持臂的中间位置；拧紧机构包括安装板和五个拧紧电机，五个所述拧紧电机固定在所述安装板上，每个拧紧电机连接有拧紧轴，每根所述拧紧轴的一端贯穿安装板后连接有螺母套筒。