CN111300027A - 一种自动轮胎拆卸机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动轮胎拆卸机器人，其主体由移动部分、中间部分、夹持部分、拧动部分等组成；移动部分包括：行走板、行走履带、外伸缩套、内伸缩轴等；中间部分包括：转动圈、底盘、外框、支撑杆等；夹持部分包括：圆盘架、丝杆、夹紧架、内环齿条等；拧动部分包括：电机端盖、涡轮盖、拧螺栓末端、伸缩弹簧等；使用时，移动部分控制机器人移动到轮胎附近，中间部分控制夹持部分对准轮胎并将其夹紧，随后拧动部分将轮胎上的螺丝进行拆卸。

Description

一种自动轮胎拆卸机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动轮胎拆卸机器人。

背景技术

随着汽车保有量的不断增加，修理或者更换汽车轮胎的工作越来越繁重，目前车辆轮胎的拆卸主要依靠人工来完成，虽然市场上出现了一些汽车轮胎拆卸装置，但其仅是起到辅助作用，仍主要需要人工来完成上述拆卸工作，例如专利申请号为200720194530X的中国实用新型专利公开了一种汽车轮胎拆卸装置，该装置可以辅助人工对轮胎进行拆卸，但是无法全自动进行，仍需要人工进行操作，为了解放人力，加快轮胎拆卸速度，急需设计一种全自动的轮胎拆卸机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动轮胎拆卸机器人，其主体由移动部分、中间部分、夹持部分、拧动部分等组成；使用时，移动部分控制机器人移动到轮胎附近，中间部分控制夹持部分对准轮胎并将其夹紧，随后拧动部分将轮胎上的螺丝进行拆卸；

本发明所使用的技术方案是：一种自动轮胎拆卸机器人，包括: 移动部分、中间部分、夹持部分和拧动部分；

所述移动部分前端设置有中间部分，所述中间部分上设置有夹持部分，所述夹持部分上设置有拧动部分，所述移动部分侧面设有控制箱；

所述移动部分控制机器人移动到轮胎附近，所述中间部分控制所述夹持部分对准轮胎并将其夹紧，所述拧动部分将轮胎上的螺丝进行拆卸。

进一步的，所述移动部分包括：行走板、行走履带、从动轮、主动轮、固定座、连轴、双向异步电机、外伸缩套、电缸A、内伸缩轴和第一齿轮；

所述从动轮与行走板通过滚动轴承转动安装，固定座与行走板固定安装，双向异步电机固定安装在固定座上，连轴固定安装在双向异步电机上，主动轮固定安装在连轴上，行走履带缠绕在主动轮和从动轮外侧，外伸缩套固定安装在固定座上，内伸缩轴与外伸缩套滑动安装，电缸A底部与外伸缩套固定安装，顶部与内伸缩轴固定安装，第一齿轮固定安装在内伸缩轴上。

进一步的，所述移动部分设置有两排行走履带，且呈对称分布，位于装置下方，且一侧设置有一个主动轮，一个从动轮。

进一步的，所述中间部分包括：转动圈、第二齿轮、底盘、电缸B、外框、内盘、电缸C、支撑杆和第一锥齿轮；

所述转动圈与移动部分的内伸缩套通过滚动轴承转动安装，第二齿轮通过步进电机固定安装在转动圈上，底盘固定安装在转动圈上，电缸B底部固定安装在底盘上，外框固定安装在底盘上，内盘固定安装在电缸B顶部，电缸C底部与内盘转动安装，支撑杆与外框转动安装，电缸C顶部与支撑杆转动安装，第一锥齿轮固定安装在支撑杆上。

进一步的，所述夹持部分包括：圆盘架、步进电机A、第二锥齿轮、步进电机B、丝杆、夹紧导轨、夹紧架和内环齿条；

所述圆盘架与中间部分的支撑杆转动安装，步进电机A固定安装在圆盘架上，第二锥齿轮固定安装在步进电机A上，第二锥齿轮与第一锥齿轮固定安装，步进电机B固定安装在圆盘架上，丝杆一端与步进电机B固定安装，另一端与夹紧导轨转动安装，夹紧导轨固定安装在圆盘架上，夹紧架与丝杆采用螺纹传动，夹紧架与夹紧导轨滑动安装，内环齿条固定安装在圆盘架上。

进一步的，所述拧动部分包括：步进电机C、第三齿轮、步进电机D、电机端盖、第四齿轮、连接杆、固定末端、拧螺栓末端、螺栓和涡轮蜗杆机构；

所述第三齿轮固定安装在步进电机D上，步进电机D固定安装在连接杆上，第四齿轮固定安装在连接杆上，连接杆与夹持部分的圆盘架滑动安装，第四齿轮与夹持部分的内环齿条啮合，连接杆与涡轮蜗杆机构的涡轮箱通过滚动轴承转动安装，电机端盖固定安装在涡轮蜗杆机构的涡轮箱上，步进电机C固定安装在电机端盖上，拧螺栓末端与固定末端转动安装，固定末端固定安装在连接杆上。

进一步的，所述涡轮蜗杆机构包括：涡轮盖、涡轮箱、减震弹簧、伸缩弹簧、涡轮和蜗杆；

所述涡轮固定安装在连接杆上，蜗杆固定安装在步进电机C上，蜗杆与涡轮啮合，减震弹簧一端固定安装在固定末端上，另一端固定安装在拧螺栓末端上，伸缩弹簧一端与涡轮盖固定安装，另一端与连接杆固定安装。

进一步的，所述拧动部分内部设置有一个减震弹簧和一个伸缩弹簧。

进一步的，所述控制箱内设有控制装置，所述控制装置包括：操作面板、操作手柄和中央处理器；

所述中央处理器中可编写控制程序，所述操作面板和操作手柄可人工操纵装置，也可以按照设定程序自动工作。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

（1）本发明中间部分设置有并联结构，可以控制夹持部分进行小角度偏转；

（2）本发明夹持部分设置有三个夹持末端，对轮胎进行三点夹持，使得夹持更稳定；

（3）本发明夹持部分上设置有三个拧动部分能够同时对多个螺栓进行拆卸；

（4）本发明拧动部分通过涡轮蜗杆驱动，使得拧动更平稳，拧螺栓末端与固定末端间、连接杆与涡轮盖间设置有两组减震弹簧，使得拧动螺栓的过程中，不易由于不稳定的影响而出现问题；

（5）本发明移动部分设置有两排行走履带，每排履带设置有一个从动轮、一个主动轮，能够使得行走更平稳，并可以控制夹持部分上下提升及下降。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的移动部分结构示意图。

图3为本发明的中间部分结构示意图。

图4为本发明的夹持部分正面结构示意图。

图5为本发明的夹持部分反面结构示意图。

图6为本发明的拧动部分结构示意图。

图7为本发明的拧动部分的涡轮蜗杆啮合示意图。

图8为本发明的拧动部分的内部示意图。

附图标号：1-移动部分；2-中间部分；3-夹持部分；4-拧动部分；101-行走板；102-行走履带；103-从动轮；104-主动轮；105-固定座；106-连轴；107-双向异步电机；108-外伸缩套；109-电缸A；110-内伸缩轴；111-第一齿轮；201-转动圈；202-第二齿轮；203-底盘；204-电缸B；205-外框；206-内盘；207-电缸C；208-支撑杆；209-第一锥齿轮；301-圆盘架；302-步进电机A；303-第二锥齿轮；304-步进电机B；305-丝杆；306-夹紧导轨；307-夹紧架；308-内环齿条；401-步进电机C；402-第三齿轮；403-步进电机D；404-电机端盖；405-涡轮盖；406-涡轮箱；407-第四齿轮；408-连接杆；409-固定末端；410-拧螺栓末端；411-螺栓；412-减震弹簧；413-伸缩弹簧；414-涡轮；415-蜗杆。

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

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种自动轮胎拆卸机器人，包括移动部分1、中间部分2、夹持部分3、拧动部分4；移动部分1前端设置有中间部分2，中间部分2上设置有夹持部分3，夹持部分3上设置有拧动部分4，移动部分1侧面设有控制箱，控制箱内设有控制装置，控制装置包括：操作面板、操作手柄和中央处理器；

中央处理器中可编写控制程序，操作面板和操作手柄可人工操纵装置，工作时将所有电控设备与控制装置电性连接，电机、电缸等电力驱动部件与装置自带电源连接，根据需要在中央处理器中编写控制程序，使用时人工操作操作面板和操作手柄来事先设定自动程序，移动部分1控制机器人移动到轮胎附近，中间部分2控制夹持部分3对准轮胎并将其夹紧，拧动部分4将轮胎上的螺丝进行拆卸，从而达到自动拆卸轮胎的目的。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图2所示，移动部分1包括：行走板101、行走履带102、从动轮103、主动轮104、固定座105、连轴106、双向异步电机107、外伸缩套108、电缸A109、内伸缩轴110、第一齿轮111；

从动轮103与行走板101通过滚动轴承转动安装，固定座105与行走板101固定安装，双向异步电机107固定安装在固定座105上，连轴106固定安装在双向异步电机107上，主动轮104固定安装在连轴106上，行走履带102缠绕在主动轮104和从动轮103外侧，外伸缩套108固定安装在固定座105上，内伸缩轴110与外伸缩套108滑动安装，电缸A109底部与外伸缩套108固定安装，顶部与内伸缩轴110固定安装，第一齿轮111固定安装在内伸缩轴110上；移动部分1设置有两排行走履带102，且呈对称分布，位于装置下方，且一侧设置有一个主动轮104，一个从动轮103；该部分使得机器人能够行走，并可调节夹持部分3的升降高度。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图3所示，中间部分2包括：转动圈201、第二齿轮202、底盘203、电缸B204、外框205、内盘206、电缸C207、支撑杆208、第一锥齿轮209；

转动圈201与内伸缩套108通过滚动轴承转动安装，第二齿轮202通过步进电机固定安装在转动圈201上，底盘203固定安装在转动圈201上，电缸B204底部固定安装在底盘203上，外框205固定安装在底盘203上，内盘206固定安装在电缸B204顶部，电缸C207底部与内盘206转动安装，支撑杆208与外框205转动安装，电缸C207顶部与支撑杆208转动安装，第一锥齿轮209固定安装在支撑杆208上；该部分为控制夹持部分3的方向以及微调夹持部分3的角度。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4-5所示，夹持部分3包括：圆盘架301、步进电机A302、第二锥齿轮303、步进电机B304、丝杆305、夹紧导轨306、夹紧架307、内环齿条308；

圆盘架301与支撑杆208转动安装，步进电机A302固定安装在圆盘架301上，第二锥齿轮303固定安装在步进电机A302上，第二锥齿轮303与第一锥齿轮209固定安装，步进电机B304固定安装在圆盘架301上，丝杆305一端与步进电机B304固定安装，另一端与夹紧导轨306转动安装，夹紧导轨306固定安装在圆盘架301上，夹紧架307与丝杆305采用螺纹传动，夹紧架307与夹紧导轨306滑动安装，内环齿条308固定安装在圆盘架301上；该部分控制夹紧架307将轮胎夹紧，夹持部分3上的拧动部分4对螺栓进行拆卸。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图6-8所示，拧动部分4包括：步进电机C401、第三齿轮402、步进电机D403、电机端盖404、涡轮盖405、涡轮箱406、第四齿轮407、连接杆408、固定末端409、拧螺栓末端410、螺栓411、减震弹簧412、伸缩弹簧413、涡轮414、蜗杆415；

第三齿轮402固定安装在步进电机D403上，步进电机D403固定安装在连接杆408上，第四齿轮407固定安装在连接杆408上，连接杆408与圆盘架301滑动安装，第四齿轮407与内环齿条308啮合，连接杆408与涡轮箱406通过滚动轴承转动安装，涡轮414固定安装在连接杆408上，电机端盖404固定安装在涡轮箱406上，步进电机C401固定安装在电机端盖404上，蜗杆415固定安装在步进电机C401上，蜗杆415与涡轮414啮合，拧螺栓末端410与固定末端409转动安装，固定末端409固定安装在连接杆408上，减震弹簧412一端固定安装在固定末端409上，另一端固定安装在拧螺栓末端410上，伸缩弹簧413一端与涡轮盖405固定安装，另一端与连接杆408固定安装；拧动部分4内部设置有一个减震弹簧412和一个伸缩弹簧413；该部分控制拧螺栓末端410对轮胎上的螺栓进行拆卸。

上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离不发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，包括: 移动部分（1）、中间部分（2）、夹持部分（3）和拧动部分（4）；

所述移动部分（1）前端设置有中间部分（2），所述中间部分（2）上设置有夹持部分（3），所述夹持部分（3）上设置有拧动部分（4），所述移动部分（1）侧面设有控制箱；

所述移动部分（1）控制机器人移动到轮胎附近，所述中间部分（2）控制所述夹持部分（3）对准轮胎并将其夹紧，所述拧动部分（4）将轮胎上的螺丝进行拆卸。

2.根据权利要求1所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述移动部分（1）包括：行走板（101）、行走履带（102）、从动轮（103）、主动轮（104）、固定座（105）、连轴（106）、双向异步电机（107）、外伸缩套（108）、电缸A（109）、内伸缩轴（110）和第一齿轮（111）；

所述从动轮（103）与行走板（101）通过滚动轴承转动安装，固定座（105）与行走板（101）固定安装，双向异步电机（107）固定安装在固定座（105）上，连轴（106）固定安装在双向异步电机（107）上，主动轮（104）固定安装在连轴（106）上，行走履带（102）缠绕在主动轮（104）和从动轮（103）外侧，外伸缩套（108）固定安装在固定座（105）上，内伸缩轴（110）与外伸缩套（108）滑动安装，电缸A（109）底部与外伸缩套（108）固定安装，顶部与内伸缩轴（110）固定安装，第一齿轮（11111）固定安装在内伸缩轴（110）上。

3.根据权利要求2所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述移动部分（1）设置有两排行走履带（102），且呈对称分布，位于装置下方，且一侧设置有一个主动轮（104），一个从动轮（103）。

4.根据权利要求1所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述中间部分（2）包括：转动圈（201）、第二齿轮（202）、底盘（203）、电缸B（204）、外框（205）、内盘（206）、电缸C（207）、支撑杆（208）和第一锥齿轮（209）；

所述转动圈（201）与移动部分（1）的内伸缩套（108）通过滚动轴承转动安装，第二齿轮（202）通过步进电机固定安装在转动圈（201）上，底盘（203）固定安装在转动圈（201）上，电缸B（204）底部固定安装在底盘（203）上，外框（205）固定安装在底盘（203）上，内盘（206）固定安装在电缸B（204）顶部，电缸C（207）底部与内盘（206）转动安装，支撑杆（208）与外框（205）转动安装，电缸C（207）顶部与支撑杆（208）转动安装，第一锥齿轮（209固定安装在支撑杆（208）上。

5.根据权利要求1所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述夹持部分（3）包括：圆盘架（301）、步进电机A（302）、第二锥齿轮（303）、步进电机B（304）、丝杆（305）、夹紧导轨（306）、夹紧架（307）和内环齿条（308）；

所述圆盘架（301）与中间部分（2）的支撑杆（208）转动安装，步进电机A（302）固定安装在圆盘架（301）上，第二锥齿轮（303）固定安装在步进电机A（302）上，第二圆锥齿轮（303）与第一锥齿轮（209）固定安装，步进电机B（304）固定安装在圆盘架（301）上，丝杆（305）一端与步进电机B（304）固定安装，另一端与夹紧导轨（306）转动安装，夹紧导轨（306）固定安装在圆盘架（301）上，夹紧架（307）与丝杆（305）采用螺纹传动，夹紧架（307）与夹紧导轨（306）滑动安装，内环齿条（308）固定安装在圆盘架（301）上。

6.根据权利要求1所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述拧动部分（4）包括：步进电机C（401）、第三齿轮（402）、步进电机D（403）、电机端盖（404）、第四齿轮（407）、连接杆（408）、固定末端（409）、拧螺栓末端（410）、螺栓（411）和涡轮蜗杆机构；

所述第三齿轮（402）固定安装在步进电机D（403）上，步进电机D（403）固定安装在连接杆（408）上，第四齿轮（407）固定安装在连接杆（408）上，连接杆（408）与夹持部分（3）的圆盘架（301）滑动安装，第四齿轮（407）与夹持部分（3）的内环齿条（308）啮合，连接杆（408）与涡轮蜗杆机构的涡轮箱（406）通过滚动轴承转动安装，电机端盖（404）固定安装在涡轮蜗杆机构的涡轮箱（406）上，步进电机C（401）固定安装在电机端盖（404）上，拧螺栓末端（410）与固定末端（409）转动安装，固定末端（409）固定安装在连接杆（408）上。

7.根据权利要求6所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述涡轮蜗杆机构包括：涡轮盖（405）、涡轮箱（406）、减震弹簧（412）、伸缩弹簧（413）、涡轮（414）和蜗杆（415）；

所述涡轮（414）固定安装在连接杆（408）上，蜗杆（415）固定安装在步进电动机C（401）上，蜗杆（415）与涡轮（414）啮合，减震弹簧（412）一端固定安装在固定末端（409）上，另一端固定安装在拧螺栓末端（410）上，伸缩弹簧（413）一端与涡轮盖（405）固定安装，另一端与连接杆（408）固定安装。

8.根据权利要求7所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述拧动部分（4）内部设置有一个减震弹簧（412）和一个伸缩弹簧（413）。

9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的一种自动轮胎拆卸机器人，其特征在于，所述控制箱内设有控制装置，所述控制装置包括：操作面板、操作手柄和中央处理器；

所述中央处理器中可编写控制程序，所述操作面板和操作手柄可人工操纵装置，也可以按照设定程序自动工作。

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