CN111674493B - 一种汽车轮胎自动对齐装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动装配技术领域，具体是涉及一种汽车轮胎自动对齐装配设备，包括有行驶机构、直线移动机构、升降机构、轮胎固定机构、螺栓装配机构、螺栓对齐机构和控制器；直线移动机构安装于行驶机构上且运动方向沿行驶机构长度方向设置，直线移动机构的工作端设置一对，一对升降机构分别与直线移动机构的一对工作端连接，轮胎固定机构设置于靠近行驶机构前端的升降机构上，螺栓装配机构和螺栓对齐机构设置于靠近行驶机构后端的升降机构上，工作状态下，安装于轮胎固定机构上的轮胎、螺栓装配机构工作端、螺栓对齐机构工作端处于同一轴线；该方案实现了装配对齐的自动化，定位精度高，结构稳定性高，可精确调节位置，装配效率高，节省了人力成本。

Description

一种汽车轮胎自动对齐装配设备

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，具体是涉及一种汽车轮胎自动对齐装配设备。

背景技术

汽车产品的装配是汽车产品制造过程中最重要工艺环节之一，是把经检验合格的数以百计、或数以千计的各种零部件按着一定的技术要求组装成整车及发动机、变速器等总成的工艺过程。

装配的基础件安装在固定的装配工作台上或工作地的固定支撑架上，由一组工人将待装件按着工艺要求逐一安装到基础件上，一直到完成汽车产品的装配任务，在固定式装配过程中，允许对部分装配件进行修整或选配，并以手工操作为主，在单件小批量、大批量生产中的重量及外形尺寸比较小、结构比较简单及装配工序比较少的总成装配中广为应用，在新产品的试制过程中，这种装配形式也多被采用。

汽车装配线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、测设备有机的组合，以满足汽车零件的装配要求，汽车装配流水线的传输方式有同步传输的也可以是非同步传输，根据配置的选择，实现汽车零件手工装配或半自动装配，装配线在汽车的批量生产中不可或缺。

随着汽车工业和零部件工业的发展，汽车装配线技术水平也有了较大的提高，国内对直接影响汽车产品质量及使用寿命和汽车产品生产最后环节的装配及出厂试验日趋重视，促进了汽车产品装配、试验工艺及装备技术水平的提高，整车装配线和零部件装配线向柔性化装配线方向发展；加注设备向真空加注设备方向发展；汽车装配线试验检测设备向微机控制，数字化，高精度，自动化方向发展；专用装配设备向高精度，适应性，自动化方向发展；以静扭扳手和定扭矩电动扳手替代冲击式气动扳手是汽车装配线装配工具的发展趋势，目前的发展趋势是，机器人在汽车装配线中被广泛采用；电子计算机技术在生产过程中得到广泛应用；采用柔性装配线。

汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性；提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

现有多种汽车轮胎装配的设备，轮胎装配经常需要手工进行调节，在进行轮胎安装时，轮胎通常需要手动对齐，在进行轮胎安装的过程中需要手动进行调节，对轮胎进行手动螺栓锁紧，轮胎在进行安装需要经验丰富的工人进行调整，整个轮胎安装工作十分繁重，有时在进行安装时工人还容易受伤，造成汽车轮胎安装的复杂。

中国专利CN201910492226.0公开了一种汽车轮胎一体化自动装配设备，包括固定座、限位座、旋转座和移动车，移动车水平设置，固定座、限位座和旋转座均设置在移动车上，固定座、限位座和旋转座均竖直设置，固定座包括弧形板、第一侧板、第二侧板、第一电机、滚轴、升降机和第一移动体，第一电机水平设置，滚轴水平设置，旋转座包括螺栓套、电动扳手、旋转盘、第二电机、支撑架和第二移动体，第二移动体水平设置，电动扳手水平设置，本发明的一种汽车轮胎一体化装配设备，能快速进行轮胎安装，对轮胎位置进行固定，同时能对轮胎进行自动螺栓锁紧。但其使用的升降机构仅可以对轮胎进行升降，不便于对齐定位，且升降方式精度仍然有待提高。该方案需要人工对齐装配，误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车轮胎自动对齐装配设备，该技术方案解决了上述问题吗，实现了装配对齐的自动化，定位精度高，结构稳定性高，可精确调节位置，装配效率高，节省了人力成本。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，包括有行驶机构、直线移动机构、升降机构、轮胎固定机构、螺栓装配机构、螺栓对齐机构和控制器；

直线移动机构安装于行驶机构上且运动方向沿行驶机构长度方向设置，直线移动机构的工作端设置一对升降机构，一对升降机构分别与直线移动机构的一对工作端连接，轮胎固定机构设置于靠近行驶机构前端的升降机构上，螺栓装配机构和螺栓对齐机构设置于靠近行驶机构后端的升降机构上，工作状态下，安装于轮胎固定机构上的轮胎、螺栓装配机构工作端、螺栓对齐机构工作端处于同一轴线，行驶机构、直线移动机构、升降机构、轮胎固定机构、螺栓装配机构、螺栓对齐机构均与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述直线移动机构包括有底板、齿条、导轨、第一托架、第一旋转驱动器、第一驱动轴和驱动齿轮；底板安装于行驶机构上，一对导轨对称地沿底板长度方向延伸，导轨与第一托架滑动连接，齿条沿导轨延伸方向设置在导轨上，第一旋转驱动器安装于第一托架上，第一驱动轴两端与第一托架两端转动连接，第一旋转驱动器与第一驱动轴端部固定连接，一对驱动齿轮对称地套设在第一驱动轴上，第一驱动轴与齿条啮合传动，升降机构安装于第一托架上端，第一旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述升降机构包括有蜗轮蜗杆驱动组件和第一丝杠驱动组件；蜗轮蜗杆驱动组件安装于直线移动机构工作端上，第一丝杠驱动组件对称地竖直设置于蜗轮蜗杆驱动组件顶端，轮胎固定机构、螺栓装配机构及螺栓对齐机构分别设置于靠近行驶机构前端的升降机构和后端的升降机构的第一丝杠驱动组件上，蜗轮蜗杆驱动组件与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述蜗轮蜗杆驱动组件包括有第二托架、第二旋转驱动器、蜗杆、第二驱动轴、第一传动轴、蜗轮、第一直角锥齿轮、第二传动轴和第二直角锥齿轮；第二托架安装于直线移动机构工作端上，第二旋转驱动器安装于第二托架上，第二驱动轴两端与一对蜗杆端部固定连接，第二驱动轴还与第二托架转动连接，蜗杆另一端与第二托架转动连接，第二旋转驱动器输出端与蜗杆端部固定连接，一对第一传动轴对称地与第二托架的另一对侧面转动连接，第一传动轴轴线与第二驱动轴轴线垂直，蜗轮套接在第一传动轴上且与蜗杆啮合传动，第一直角锥齿轮对称地套接在第一传动轴上，第二传动轴安装于第一丝杠驱动组件输入端上，第二直角锥齿轮安装在第二传动轴另一端且与第一直角锥齿轮啮合，第二旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述第一丝杠驱动组件包括有第一导向壳体、第一螺杆和升降托架；第一导向壳体垂直安装于蜗轮蜗杆驱动组件顶端四角，第一螺杆两端与第一导向壳体上下两端转动连接，升降托板同时与四个第一螺杆螺纹连接并与第一导向壳体滑动连接，蜗轮蜗杆驱动组件输出端固定安装在第一螺杆底端。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述轮胎固定机构包括有第二丝杠驱动组件、轮胎托架、端部挡板、夹爪和宽度调节组件；第二丝杠驱动组件安装于靠近行驶机构前端的升降机构上驱动方向垂直于行驶机构长度方向地水平设置，轮胎托架架设在第二丝杠驱动组件上，端部挡板设置在轮胎托架两端与轮胎托架滑动连接，一对夹爪对称地与第二丝杠驱动组件输出端螺纹连接且运动方向与第二丝杠驱动组件输出端轴线方向一致，宽度调节组件设置在端部挡板两侧，宽度调节组件与轮胎托架转动连接，宽度调节组件与端部挡板螺纹连接，轮胎托架为开口朝上地V型结构，夹爪上端与轮胎接触区域为朝向轮胎托架方向倾斜的挡板，第二丝杠驱动组件与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述第二丝杠驱动组件包括有第二导向壳体、第二螺杆和第三旋转驱动器；第二导向壳体水平设置于靠近行驶机构前端的升降机构上且与行驶机构长度方向垂直，第二螺杆两端与第二导向壳体两端转动连接，第二螺杆为双向螺杆，第三旋转驱动器安装于第二导向壳体上且输出端与第二螺杆连接，第二螺杆与夹爪底部螺纹连接，第二导向壳体还与夹爪滑动连接，第三旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述宽度调节组件包括有固定板、第三螺杆和对接孔；一对固定板设置于端部挡板的外侧且与第二丝杠驱动组件固定连接，一对第三螺杆对称地与一对固定板转动连接，第三螺杆还与轮胎托架转动连接并与一对端部挡板螺纹连接，对接孔开设在第三螺杆端部，第三螺杆为双向螺杆。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述螺栓装配机构包括有第一立板、第四旋转驱动器、转盘、定位孔和电批；第一立板垂直安装在靠近行驶机构前端的升降机构上，第一立板处于轮胎固定机构与螺栓对齐机构之间，第四旋转驱动器安装在第一立板上，转盘与第四旋转驱动器工作端连接且同轴设置，若干定位孔围绕电批轴线开设在电批上，工作状态下螺栓对齐机构工作端通过定位孔对齐轮胎的螺孔和车身上的装配孔，电批安装于转盘上且朝向轮胎固定机构方向，第四旋转驱动器、电批均与控制器电连接。

作为一种汽车轮胎自动对齐装配设备的一种优选方案，所述螺栓对齐机构包括有第二立板和工业相机；第二立板安装在靠近行驶机构后端的升降机构上，工业相机安装在第二立板上且与螺栓装配机构工作端处于同一轴线上，工业相机与控制器电连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

所述行驶机构为运输车。工作人员先将需要装配轮胎的汽车提升起一定高度，然后通过控制行驶机构将设备整体移动到装配位置。工作人员将轮胎放置于轮胎固定机构上并通过控制器控制轮胎固定机构将轮胎加紧，轮胎端面底部也被轮胎固定机构抵紧从而完全固定。一对升降机构分别独立控制轮胎固定机构以及螺栓装配机构、螺栓对齐机构的升降运动，因为当改用不同尺寸的轮胎时，轮胎固定在轮胎固定机构上的轴线位置会发生高度变化，而通过独立控制螺栓装配机构和螺栓对齐机构一侧的升降机构对螺栓装配机构和螺栓对齐机构进行高度调节可以对不同尺寸的轮胎进行对齐，适用范围广。工作人员先控制轮胎固定机构所在的升降机构带着轮胎固定机构上升到与车身上的车轮装配位置相同的高度，然后控制器控制螺栓装配机构和螺栓对齐机构所在的升降机构驱动螺栓装配机构和螺栓对齐机构升高，借助于螺栓对齐机构对车身上的装配孔、轮胎固定机构上的轮胎螺孔以及螺栓装配机构工作端进行对齐并发送信号给控制器，控制器收到信号后控制行驶机构、升降机构调整位置最终使三者处于同一轴线上。然后控制器靠近行驶机构前端的直线移动机构活动端带着其上方的升降机构和轮胎固定机构一同向装配位置靠近使轮胎螺孔与车身上的装配螺孔对齐。然后控制器控制靠近行驶机构后端的直线移动机构活动端带着其上方的升降机构以及螺栓装配机构、螺栓对齐机构向着装配位置靠近并对装配螺孔进行上螺栓的操作。螺栓装配机构和螺栓对齐机构所在的直线移动机构工作端独立运动可以方便地控制螺栓装配机构工作端调整与装配螺孔的位置，便于其改变位置对其他装配螺孔进行螺栓装配。当装配完成后，控制器控制轮胎固定机构所在的升降机构驱动轮胎固定机构下降从而使轮胎固定机构与轮胎分离，控制器控制设备各组件复位。然后工作人员控制行驶机构将设备移动至下一个装配处。设备利用螺栓对齐机构对齐取代了人工肉眼观察，避免了装配的误差和后期调整位置的麻烦。

1、实现了装配对齐的自动化，定位精度高；

2、结构稳定性高，可精确调节位置；

3、装配效率高，节省了人力成本。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的正视图；

图5为本发明的直线移动机构立体图；

图6为本发明的升降机构立体图；

图7为图6的立体分解图；

图8为本发明的轮胎固定机构立体图；

图9为图8的立体分解图；

图10为本发明的局部立体图。

图中标号为：

1、行驶机构；

2、直线移动机构；2a、底板；2b、齿条；2c、导轨；2d、第一托架；2e、第一旋转驱动器；2f、第一驱动轴；2g、驱动齿轮；

3、升降机构；3a、蜗轮蜗杆驱动组件；3a1、第二托架；3a2、第二旋转驱动器；3a3、蜗杆；3a4、第二驱动轴；3a5、第一传动轴；3a6、蜗轮；3a7、第一直角锥齿轮；3a8、第二传动轴；3a9、第二直角锥齿轮；3b、第一丝杠驱动组件；3b1、第一导向壳体；3b2、第一螺杆；3b3、升降托板；

4、轮胎固定机构；4a、第二丝杠驱动组件；4a1、第二导向壳体；4a2、第二螺杆；4a3、第三旋转驱动器；4b、轮胎托架；4c、端部挡板；4d、夹爪；4e、宽度调节组件；4e1、固定板；4e2、第三螺杆；4e3、对接孔；

5、螺栓装配机构；5a、第一立板；5b、第四旋转驱动器；5c、转盘；5d、定位孔；5e、电批；

6、螺栓对齐机构；6a、第二立板；6b、工业相机。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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至图4所示，一种汽车轮胎自动对齐装配设备，包括有行驶机构1、直线移动机构2、升降机构3、轮胎固定机构4、螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6和控制器；

直线移动机构2安装于行驶机构1上且运动方向沿行驶机构1长度方向设置，直线移动机构2的工作端设置一对升降机构3，一对升降机构3分别与直线移动机构2的一对工作端连接，轮胎固定机构4设置于靠近行驶机构1前端的升降机构3上，螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6设置于靠近行驶机构1后端的升降机构3上，工作状态下，安装于轮胎固定机构4上的轮胎、螺栓装配机构5工作端、螺栓对齐机构6工作端处于同一轴线，行驶机构1、直线移动机构2、升降机构3、轮胎固定机构4、螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6均与控制器电连接。

所述行驶机构1为运输车。工作人员先将需要装配轮胎的汽车提升起一定高度，然后通过控制行驶机构1将设备整体移动到装配位置。工作人员将轮胎放置于轮胎固定机构4上并通过控制器控制轮胎固定机构4将轮胎加紧，轮胎端面底部也被轮胎固定机构4抵紧从而完全固定。一对升降机构3分别独立控制轮胎固定机构4以及螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6的升降运动，因为当改用不同尺寸的轮胎时，轮胎固定在轮胎固定机构4上的轴线位置会发生高度变化，而通过独立控制螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6一侧的升降机构3对螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6进行高度调节可以对不同尺寸的轮胎进行对齐，适用范围广。工作人员先控制轮胎固定机构4所在的升降机构3带着轮胎固定机构4上升到与车身上的车轮装配位置相同的高度，然后控制器控制螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6所在的升降机构3驱动螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6升高，借助于螺栓对齐机构6对车身上的装配孔、轮胎固定机构4上的轮胎螺孔以及螺栓装配机构5工作端进行对齐并发送信号给控制器，控制器收到信号后控制行驶机构1、升降机构3调整位置最终使三者处于同一轴线上。然后控制器靠近行驶机构1前端的直线移动机构2活动端带着其上方的升降机构3和轮胎固定机构4一同向装配位置靠近使轮胎螺孔与车身上的装配螺孔对齐。然后控制器控制靠近行驶机构1后端的直线移动机构2活动端带着其上方的升降机构3以及螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6向着装配位置靠近并对装配螺孔进行上螺栓的操作。螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6所在的直线移动机构2工作端独立运动可以方便地控制螺栓装配机构5工作端调整与装配螺孔的位置，便于其改变位置对其他装配螺孔进行螺栓装配。当装配完成后，控制器控制轮胎固定机构4所在的升降机构3驱动轮胎固定机构4下降从而使轮胎固定机构4与轮胎分离，控制器控制设备各组件复位。然后工作人员控制行驶机构1将设备移动至下一个装配处。设备利用螺栓对齐机构6对齐取代了人工肉眼观察，避免了装配的误差和后期调整位置的麻烦。

如图5所示，所述直线移动机构2包括有底板2a、齿条2b、导轨2c、第一托架2d、第一旋转驱动器2e、第一驱动轴2f和驱动齿轮2g；底板2a安装于行驶机构1上，一对导轨2c对称地沿底板2a长度方向延伸，导轨2c与第一托架2d滑动连接，齿条2b沿导轨2c延伸方向设置在导轨2c上，第一旋转驱动器2e安装于第一托架2d上，第一驱动轴2f两端与第一托架2d两端转动连接，第一旋转驱动器2e与第一驱动轴2f端部固定连接，一对驱动齿轮2g对称地套设在第一驱动轴2f上，第一驱动轴2f与齿条2b啮合传动，升降机构3安装于第一托架2d上端，第一旋转驱动器2e与控制器电连接。

所述第一旋转驱动器2e为安装有螺杆减速机的伺服电机，借助于螺杆减速机对伺服电机进行保护并使其具有较大的输出扭矩，且可以提供自锁能力，进一步提高第一托架2d的移动精度。第一托架2d即为直线移动机构2的工作端，第一托架2d同时设置一对用于独立控制两个升降机构3的运动。

如图6所示，所述升降机构3包括有蜗轮蜗杆驱动组件3a和第一丝杠驱动组件3b；蜗轮蜗杆驱动组件3a安装于直线移动机构2工作端上，第一丝杠驱动组件3b对称地竖直设置于蜗轮蜗杆驱动组件3a顶端，轮胎固定机构4、螺栓装配机构5及螺栓对齐机构6分别设置于靠近行驶机构1前端的升降机构3和后端的升降机构3的第一丝杠驱动组件3b上，蜗轮蜗杆驱动组件3a与控制器电连接。

控制器发送信号给蜗轮蜗杆驱动组件3a,蜗轮蜗杆驱动组件3a收到信号将扭矩传递给第一丝杠驱动组件3b,第一丝杠驱动组件3b则对称地将轮胎固定机构4、螺栓装配机构5及螺栓对齐机构6进行抬升，结构稳定且控制精确。

如图7所示，所述蜗轮蜗杆驱动组件3a包括有第二托架3a1、第二旋转驱动器3a2、蜗杆3a3、第二驱动轴3a4、第一传动轴3a5、蜗轮3a6、第一直角锥齿轮3a7、第二传动轴3a8和第二直角锥齿轮3a9；第二托架3a1安装于直线移动机构2工作端上，第二旋转驱动器3a2安装于第二托架3a1上，第二驱动轴3a4两端与一对蜗杆3a3端部固定连接，第二驱动轴3a4还与第二托架3a1转动连接，蜗杆3a3另一端与第二托架3a1转动连接，第二旋转驱动器3a2输出端与蜗杆3a3端部固定连接，一对第一传动轴3a5对称地与第二托架3a1的另一对侧面转动连接，第一传动轴3a5轴线与第二驱动轴3a4轴线垂直，蜗轮3a6套接在第一传动轴3a5上且与蜗杆3a3啮合传动，第一直角锥齿轮3a7对称地套接在第一传动轴3a5上，第二传动轴3a8安装于第一丝杠驱动组件3b输入端上，第二直角锥齿轮3a9安装在第二传动轴3a8另一端且与第一直角锥齿轮3a7啮合，第二旋转驱动器3a2与控制器电连接。

所述第二旋转驱动器3a2为伺服电机。控制器发送信号给第二旋转驱动器3a2,第二旋转驱动器3a2收到信号后驱动由第二驱动轴3a4串联起来的一对蜗杆3a3转动，一对蜗杆3a3分别驱动一对第一传动轴3a5上的蜗轮3a6,蜗轮3a6从而带动第一传动轴3a5旋转。第一传动轴3a5旋转驱动一对第一直角锥齿轮3a7旋转，第一直角锥齿轮3a7通过与第二直角锥齿轮3a9的啮合传动使扭矩旋转了九十度传递给第二传动轴3a8,第二传动轴3a8则驱动第一丝杠驱动组件3b输入端工作。通过上述结构一个第一丝杠驱动组件3b最终同时驱动了四个第一丝杠驱动组件3b工作，对第一丝杠驱动组件3b工作端上的组件升降稳定且精准。

如图7所示，所述第一丝杠驱动组件3b包括有第一导向壳体3b1、第一螺杆3b2和升降托架3b3；第一导向壳体3b1垂直安装于蜗轮蜗杆驱动组件3a顶端四角，第一螺杆3b2两端与第一导向壳体3b1上下两端转动连接，升降托板3b3同时与四个第一螺杆3b2螺纹连接并与第一导向壳体3b1滑动连接，蜗轮蜗杆驱动组件3a输出端固定安装在第一螺杆3b2底端。

蜗轮蜗杆驱动组件3a同时驱动四根第一螺杆3b2同步转动，第一螺杆3b2驱动升降托板3b3沿着第一螺杆3b2轴线方向做竖直升降运动。第一导向壳体3b1对升降托板3b3起到限位和导向的作用，使结构更加稳定。第一螺杆3b2对升降托板3b3的驱动作用精确可靠，且具有较强的自锁能力，可以对升降托板3b3上方的组件起到稳定的支撑作用。

如图8所示，所述轮胎固定机构4包括有第二丝杠驱动组件4a、轮胎托架4b、端部挡板4c、夹爪4d和宽度调节组件4e；第二丝杠驱动组件4a安装于靠近行驶机构1前端的升降机构3上驱动方向垂直于行驶机构1长度方向地水平设置，轮胎托架4b架设在第二丝杠驱动组件4a上，端部挡板4c设置在轮胎托架4b两端与轮胎托架4b滑动连接，一对夹爪4d对称地与第二丝杠驱动组件4a输出端螺纹连接且运动方向与第二丝杠驱动组件4a输出端轴线方向一致，宽度调节组件4e设置在端部挡板4c两侧，宽度调节组件4e与轮胎托架4b转动连接，宽度调节组件4e与端部挡板4c螺纹连接，轮胎托架4b为开口朝上地V型结构，夹爪4d上端与轮胎接触区域为朝向轮胎托架4b方向倾斜的挡板，第二丝杠驱动组件4a与控制器电连接。

控制器发送信号给第二丝杠驱动组件4a,第二丝杠驱动组件4a收到信号后驱动一对夹爪4d相互靠近或远离，夹爪4d相互靠近时可以抵紧轮胎两侧并使其具有向下运动的分力从而使轮胎压紧在轮胎托架4b上，轮胎托架4b的V型结构可以有效固定轮胎。端部挡板4c抵紧轮胎端部对其进行固定。通过宽度调节组件4e调节端部挡板4c之间的间距可以适用于不同宽度的轮胎，提高了适用范围。

如图9所示，所述第二丝杠驱动组件4a包括有第二导向壳体4a1、第二螺杆4a2和第三旋转驱动器4a3；第二导向壳体4a1水平设置于靠近行驶机构1前端的升降机构3上且与行驶机构1长度方向垂直，第二螺杆4a2两端与第二导向壳体4a1两端转动连接，第二螺杆4a2为双向螺杆，第三旋转驱动器4a3安装于第二导向壳体4a1上且输出端与第二螺杆4a2连接，第二螺杆4a2与夹爪4d底部螺纹连接，第二导向壳体4a1还与夹爪4d滑动连接，第三旋转驱动器4a3与控制器电连接。

所述第三旋转驱动器4a3为伺服电机。控制器发送信号给第三旋转驱动器4a3,第三旋转驱动器4a3收到信号后驱动第二螺杆4a2在第二导向壳体4a1上旋转。在第二螺杆4a2的螺纹连接和第二导向壳体4a1的限位作用下驱动一对夹爪4d相互靠近或远离从而夹紧或松开轮胎，控制精度高。

如图9所示，所述宽度调节组件4e包括有固定板4e1、第三螺杆4e2和对接孔4e3；一对固定板4e1设置于端部挡板4c的外侧且与第二丝杠驱动组件4a固定连接，一对第三螺杆4e2对称地与一对固定板4e1转动连接，第三螺杆4e2还与轮胎托架4b转动连接并与一对端部挡板4c螺纹连接，对接孔4e3开设在第三螺杆4e2端部，第三螺杆4e2为双向螺杆。

工作人员将螺栓扳手对准对接孔4e3然后拧动第三螺杆4e2旋转，第三螺杆4e2驱动一对固定板4e1相互靠近或远离从而调整间距，端部挡板4c与轮胎托架4b的滑动连接对其提供了必要的限位和导向作用。

如图10所示，所述螺栓装配机构5包括有第一立板5a、第四旋转驱动器5b、转盘5c、定位孔5d和电批5e；第一立板5a垂直安装在靠近行驶机构1前端的升降机构3上，第一立板5a处于轮胎固定机构4与螺栓对齐机构6之间，第四旋转驱动器5b安装在第一立板5a上，转盘5c与第四旋转驱动器5b工作端连接且同轴设置，若干定位孔5d围绕电批5e轴线开设在电批5e上，工作状态下螺栓对齐机构6工作端通过定位孔5d对齐轮胎的螺孔和车身上的装配孔，电批5e安装于转盘5c上且朝向轮胎固定机构4方向，第四旋转驱动器5b、电批5e均与控制器电连接。

所述电批5e为自动供料锁螺丝电批，可以免除工作人员手动上螺丝的麻烦，提升了工作效率。第一立板5a为第四旋转驱动器5b提供支撑，控制器发送信号给第四旋转驱动器5b,第四旋转驱动器5b收到信号后驱动转盘5c旋转一定的角度以对应轮胎上的装配螺孔位置以切换电批5e的位置，定位孔5d用于三点一线地供螺栓对齐机构6对齐装配螺栓。电批5e可以自动进行螺栓装配。

如图10所示，所述螺栓对齐机构6包括有第二立板6a和工业相机6b；第二立板6a安装在靠近行驶机构1后端的升降机构3上，工业相机6b安装在第二立板6a上且与螺栓装配机构5工作端处于同一轴线上，工业相机6b与控制器电连接。通过工业相机6b对螺栓装配机构5工作端、轮胎固定机构4上的轮胎以及装配位置的螺孔进行定位并发送信息给控制器以调整设备各组件位置以实现三点一线，精确调整位置，定位精度高。

本发明的工作原理：

所述行驶机构1为运输车。工作人员先将需要装配轮胎的汽车提升起一定高度，然后通过控制行驶机构1将设备整体移动到装配位置。工作人员将轮胎放置于轮胎固定机构4上并通过控制器控制轮胎固定机构4将轮胎加紧，轮胎端面底部也被轮胎固定机构4抵紧从而完全固定。一对升降机构3分别独立控制轮胎固定机构4以及螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6的升降运动，因为当改用不同尺寸的轮胎时，轮胎固定在轮胎固定机构4上的轴线位置会发生高度变化，而通过独立控制螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6一侧的升降机构3对螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6进行高度调节可以对不同尺寸的轮胎进行对齐，适用范围广。工作人员先控制轮胎固定机构4所在的升降机构3带着轮胎固定机构4上升到与车身上的车轮装配位置相同的高度，然后控制器控制螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6所在的升降机构3驱动螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6升高，借助于螺栓对齐机构6对车身上的装配孔、轮胎固定机构4上的轮胎螺孔以及螺栓装配机构5工作端进行对齐并发送信号给控制器，控制器收到信号后控制行驶机构1、升降机构3调整位置最终使三者处于同一轴线上。然后控制器靠近行驶机构1前端的直线移动机构2活动端带着其上方的升降机构3和轮胎固定机构4一同向装配位置靠近使轮胎螺孔与车身上的装配螺孔对齐。然后控制器控制靠近行驶机构1后端的直线移动机构2活动端带着其上方的升降机构3以及螺栓装配机构5、螺栓对齐机构6向着装配位置靠近并对装配螺孔进行上螺栓的操作。螺栓装配机构5和螺栓对齐机构6所在的直线移动机构2工作端独立运动可以方便地控制螺栓装配机构5工作端调整与装配螺孔的位置，便于其改变位置对其他装配螺孔进行螺栓装配。当装配完成后，控制器控制轮胎固定机构4所在的升降机构3驱动轮胎固定机构4下降从而使轮胎固定机构4与轮胎分离，控制器控制设备各组件复位。然后工作人员控制行驶机构1将设备移动至下一个装配处。设备利用螺栓对齐机构6对齐取代了人工肉眼观察，避免了装配的误差和后期调整位置的麻烦。

Claims (8)

1.一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，包括有行驶机构(1)、直线移动机构(2)、升降机构(3)、轮胎固定机构(4)、螺栓装配机构(5)、螺栓对齐机构(6)和控制器；

直线移动机构(2)安装于行驶机构(1)上且运动方向沿行驶机构(1)长度方向设置，直线移动机构(2)的工作端设置一对升降机构(3)，一对升降机构(3)分别与直线移动机构(2)的一对工作端连接，轮胎固定机构(4)设置于靠近行驶机构(1)前端的升降机构(3)上，螺栓装配机构(5)和螺栓对齐机构(6)设置于靠近行驶机构(1)后端的升降机构(3)上，工作状态下，安装于轮胎固定机构(4)上的轮胎、螺栓装配机构(5)工作端、螺栓对齐机构(6)工作端处于同一轴线，行驶机构(1)、直线移动机构(2)、升降机构(3)、轮胎固定机构(4)、螺栓装配机构(5)、螺栓对齐机构(6)均与控制器电连接；

所述螺栓装配机构(5)包括有第一立板(5a)、第四旋转驱动器(5b)、转盘(5c)、定位孔(5d)和电批(5e)；第一立板(5a)垂直安装在靠近行驶机构(1)前端的升降机构(3)上，第一立板(5a)处于轮胎固定机构(4)与螺栓对齐机构(6)之间，第四旋转驱动器(5b)安装在第一立板(5a)上，转盘(5c)与第四旋转驱动器(5b)工作端连接且同轴设置，若干定位孔(5d)围绕电批(5e)轴线开设在电批(5e)上，工作状态下螺栓对齐机构(6)工作端通过定位孔(5d)对齐轮胎的螺孔和车身上的装配孔，电批(5e)安装于转盘(5c)上且朝向轮胎固定机构(4)方向，第四旋转驱动器(5b)、电批(5e)均与控制器电连接；

所述螺栓对齐机构(6)包括有第二立板(6a)和工业相机(6b)；第二立板(6a)安装在靠近行驶机构(1)后端的升降机构(3)上，工业相机(6b)安装在第二立板(6a)上且与螺栓装配机构(5)工作端处于同一轴线上，工业相机(6b)与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述直线移动机构(2)包括有底板(2a)、齿条(2b)、导轨(2c)、第一托架(2d)、第一旋转驱动器(2e)、第一驱动轴(2f)和驱动齿轮(2g)；底板(2a)安装于行驶机构(1)上，一对导轨(2c)对称地沿底板(2a)长度方向延伸，导轨(2c)与第一托架(2d)滑动连接，齿条(2b)沿导轨(2c)延伸方向设置在导轨(2c)上，第一旋转驱动器(2e)安装于第一托架(2d)上，第一驱动轴(2f)两端与第一托架(2d)两端转动连接，第一旋转驱动器(2e)与第一驱动轴(2f)端部固定连接，一对驱动齿轮(2g)对称地套设在第一驱动轴(2f)上，第一驱动轴(2f)与齿条(2b)啮合传动，升降机构(3)安装于第一托架(2d)上端，第一旋转驱动器(2e)与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述升降机构(3)包括有蜗轮蜗杆驱动组件(3a)和第一丝杠驱动组件(3b)；蜗轮蜗杆驱动组件(3a)安装于直线移动机构(2)工作端上，第一丝杠驱动组件(3b)对称地竖直设置于蜗轮蜗杆驱动组件(3a)顶端，轮胎固定机构(4)、螺栓装配机构(5)及螺栓对齐机构(6)分别设置于靠近行驶机构(1)前端的升降机构(3)和后端的升降机构(3)的第一丝杠驱动组件(3b)上，蜗轮蜗杆驱动组件(3a)与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述蜗轮蜗杆驱动组件(3a)包括有第二托架(3a1)、第二旋转驱动器(3a2)、蜗杆(3a3)、第二驱动轴(3a4)、第一传动轴(3a5)、蜗轮(3a6)、第一直角锥齿轮(3a7)、第二传动轴(3a8)和第二直角锥齿轮(3a9)；第二托架(3a1)安装于直线移动机构(2)工作端上，第二旋转驱动器(3a2)安装于第二托架(3a1)上，第二驱动轴(3a4)两端与一对蜗杆(3a3)端部固定连接，第二驱动轴(3a4)还与第二托架(3a1)转动连接，蜗杆(3a3)另一端与第二托架(3a1)转动连接，第二旋转驱动器(3a2)输出端与蜗杆(3a3)端部固定连接，一对第一传动轴(3a5)对称地与第二托架(3a1)的另一对侧面转动连接，第一传动轴(3a5)轴线与第二驱动轴(3a4)轴线垂直，蜗轮(3a6)套接在第一传动轴(3a5)上且与蜗杆(3a3)啮合传动，第一直角锥齿轮(3a7)对称地套接在第一传动轴(3a5)上，第二传动轴(3a8)安装于第一丝杠驱动组件(3b)输入端上，第二直角锥齿轮(3a9)安装在第二传动轴(3a8)另一端且与第一直角锥齿轮(3a7)啮合，第二旋转驱动器(3a2)与控制器电连接。

5.根据权利要求3所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述第一丝杠驱动组件(3b)包括有第一导向壳体(3b1)、第一螺杆(3b2)和升降托板(3b3)；第一导向壳体(3b1)垂直安装于蜗轮蜗杆驱动组件(3a)顶端四角，第一螺杆(3b2)两端与第一导向壳体(3b1)上下两端转动连接，升降托板(3b3)同时与四个第一螺杆(3b2)螺纹连接并与第一导向壳体(3b1)滑动连接，蜗轮蜗杆驱动组件(3a)输出端固定安装在第一螺杆(3b2)底端。

6.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述轮胎固定机构(4)包括有第二丝杠驱动组件(4a)、轮胎托架(4b)、端部挡板(4c)、夹爪(4d)和宽度调节组件(4e)；第二丝杠驱动组件(4a)安装于靠近行驶机构(1)前端的升降机构(3)上驱动方向垂直于行驶机构(1)长度方向地水平设置，轮胎托架(4b)架设在第二丝杠驱动组件(4a)上，端部挡板(4c)设置在轮胎托架(4b)两端与轮胎托架(4b)滑动连接，一对夹爪(4d)对称地与第二丝杠驱动组件(4a)输出端螺纹连接且运动方向与第二丝杠驱动组件(4a)输出端轴线方向一致，宽度调节组件(4e)设置在端部挡板(4c)两侧，宽度调节组件(4e)与轮胎托架(4b)转动连接，宽度调节组件(4e)与端部挡板(4c)螺纹连接，轮胎托架(4b)为开口朝上地V型结构，夹爪(4d)上端与轮胎接触区域为朝向轮胎托架(4b)方向倾斜的挡板，第二丝杠驱动组件(4a)与控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述第二丝杠驱动组件(4a)包括有第二导向壳体(4a1)、第二螺杆(4a2)和第三旋转驱动器(4a3)；第二导向壳体(4a1)水平设置于靠近行驶机构(1)前端的升降机构(3)上且与行驶机构(1)长度方向垂直，第二螺杆(4a2)两端与第二导向壳体(4a1)两端转动连接，第二螺杆(4a2)为双向螺杆，第三旋转驱动器(4a3)安装于第二导向壳体(4a1)上且输出端与第二螺杆(4a2)连接，第二螺杆(4a2)与夹爪(4d)底部螺纹连接，第二导向壳体(4a1)还与夹爪(4d)滑动连接，第三旋转驱动器(4a3)与控制器电连接。

8.根据权利要求6所述的一种汽车轮胎自动对齐装配设备，其特征在于，所述宽度调节组件(4e)包括有固定板(4e1)、第三螺杆(4e2)和对接孔(4e3)；一对固定板(4e1)设置于端部挡板(4c)的外侧且与第二丝杠驱动组件(4a)固定连接，一对第三螺杆(4e2)对称地与一对固定板(4e1)转动连接，第三螺杆(4e2)还与轮胎托架(4b)转动连接并与一对端部挡板(4c)螺纹连接，对接孔(4e3)开设在第三螺杆(4e2)端部，第三螺杆(4e2)为双向螺杆。

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