CN111907271A - 一种汽车轮胎螺丝的换取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮胎螺丝自动换取装置，与现有技术的轮胎螺丝换取装置相比较，本发明包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块和连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块。本发明的轮胎螺丝自动换取装置智能度强，有效提高换取轮胎时轮胎螺丝的换取，且能通过实时监测换取工作过程中的情况进行及时智能调节，保证螺丝换取的准确性。

Description

一种汽车轮胎螺丝的换取装置

技术领域

本发明涉及一种汽车轮胎换取的辅助设备，特别是一种汽车轮胎螺丝的换取装置。

背景技术

汽车普遍使用的过程中会经常发生因轮胎突然的损坏不得已有车主自己置换轮胎，但置换轮胎的费力和繁琐给不少女性司机带来不便，传统的汽车轮胎的换取装置是通过将位轮胎拆卸扳手的销插入轮胎孔内使之定位，快速通过椎体与施力手柄，配合旋转锁紧轮胎，以完成轮胎拆装的作业。但是施力手柄回转范围较大，影响较小轮胎的拆装针对传统换取轮胎进行装夹锁紧位内外丝啮合旋转锁紧的方法过程操作复杂，耗时较长，费力气；为提高汽车轮胎换取的效率，加快螺丝的替换，现有技术的轮胎螺丝换取装置增加了通过电器或机械方法进行改进。

本实验团队长期针对汽车轮胎换取的装置和系统进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如CN111251794A，WO2011097845A1，JP2009146205A，和US07053761B2，现有技术的汽车轮胎螺丝换取装置一般为其连接轴与主体减速箱为一体与换取装置连接，换取装置置于托盘总成内，托盘总成固定在连接轴上，扭簧挂在紧定螺丝上，弹簧上有锁销，T型螺纹套固定在连接轴上，旋转销插入锁紧套筒总成内，上部和旋钮连接，下部与T型螺纹块连接，T型螺纹块装入锁紧套筒总成下端的沟槽内，T型螺纹块有外螺纹，T型螺纹套有内螺纹，T型螺纹套和连接轴用螺栓固定，键通过T型螺纹套的键槽与T型螺纹套和连接轴连接，轴承连接主轴套并与连接轴配合。但是现有技术的螺丝快速预警装置存在车主使用过程中需要用手托住并承受螺丝预紧装置所带来的反冲力，要实时观察并检测螺丝安装的情况，避免其预紧力过大造成车轮损坏和/或过小造成车轮安装不合格，智能度不高。

为了解决本领域普遍存在自能度不高，不能有效减少人工操作，安装效率低，不能自动检测螺丝的安装情况，螺丝松紧过程需要人工固定等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前轮胎螺丝的快速松紧装置所存在的不足，提出了一种汽车轮胎螺丝的换取装置。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

可选的，包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块、连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块和在所述自动换取装置工作过程中通过控制器控制调节所述旋转模块和所述地面固定模块得控制系统。

可选的，所述旋转模块通过伺服电机驱动与所述汽车轮胎螺丝的螺丝帽相契合的驱动腔进而控制所述轮胎螺丝的换取。

可选的，所述地面固定模块通过对吸附于所述地面的负压吸盘内真空度大小的控制调节实现对所述地面的稳定吸附。

可选的，所述控制系统通过第一压力传感器对所述轮胎螺丝拧紧度的监测进而自动控制所述驱动模块的停止和通过第二压力传感器对所述地面固定模块对地面的吸附力大小进而监测进而实时调整所述地面固定模块对所述地面的吸附力。

可选的，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘。

可选的，所述第一压力传感器安装于所述旋转模块与所述轮胎螺丝相配合楔紧的驱动腔的内壁上，所述第一压力传感器进而监测所述轮胎螺丝的拧紧度。

可选的，所述第二压力传感器安装于所述负压吸盘与所述地面吸附接触的地面贴合部处，所述第二压力传感器进而监测所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小。

本发明所取得的有益效果是：

1.本发明能够自动松懈汽车轮胎螺丝，自动化高，有效节省人工力。

2.本发明能够自动拧紧汽车轮胎螺丝，并且根据能够通过监测螺丝的拧紧度判断拧紧情况，有效控制拧紧力度。

3.本发明能够自动稳定固定于地面，不需要用户手持稳固，解决在使用螺丝松紧装置时所产生后冲力造成用户双手酸痛疲惫。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的轮胎螺丝自动换取装置的流程示意图。

图2为本发明的轮胎螺丝自动换取装置的结构示意图。

图3为本发明的旋转模块的流程示意图。

图4为本发明的地面固定模块的流程示意图。

图5为本发明的控制系统的流程示意图。

图6为本发明的轮胎螺丝自动换取装置的实验图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，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用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：

本实施例构造了一种自动旋转驱动轮胎螺丝进而实现所述螺丝换取的轮胎螺丝自动换取装置；

一种轮胎螺丝自动换取装置，包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块、连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块和在所述自动换取装置工作过程中通过控制器控制调节所述旋转模块和所述地面固定模块得控制系统，所述旋转模块通过伺服电机驱动与所述汽车轮胎螺丝的螺丝帽相契合的驱动腔进而控制所述轮胎螺丝的换取，所述地面固定模块通过对吸附于所述地面的负压吸盘内真空度大小的控制调节实现对所述地面的稳定吸附，所述控制系统通过第一压力传感器对所述轮胎螺丝拧紧度的监测进而自动控制所述驱动模块的停止和通过第二压力传感器对所述地面固定模块对地面的吸附力大小进而监测进而实时调整所述地面固定模块对所述地面的吸附力，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘，所述第一压力传感器安装于所述旋转模块与所述轮胎螺丝相配合楔紧的驱动腔的内壁上，所述第一压力传感器进而监测所述轮胎螺丝的拧紧度，所述第二压力传感器安装于所述负压吸盘与所述地面吸附接触的地面贴合部处，所述第二压力传感器进而监测所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小；

所述地面固定模块包括固定于地面上的机体，所述机体通过负压吸盘稳定固定于所述地面上，所述机体与固定于底面上的相对一端通过可旋转连接件连接固定于所述连接模块，所述连接模块能够在人为推动下相对于所述固定模块作倾斜运动，所述连接模块包括第一连接杆、第二连接杆和伸缩装置，所述第一连接杆和所述第二连接杆通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置由控制器控制其伸缩工作，所述伸缩装置为现有技术，在此不再赘述，所述第二连接杆其中一端与所述机体连接，所述第二连接杆另一端与所述伸缩装置其中一端连接，所述第一连接杆其中一端与所述伸缩装置另一端连接，所述第一连接杆另一端通过螺栓和/或焊接连接固定所述旋转模块，所述轮胎螺丝自动换取装置安装有控制所述伸缩装置升降的调节开关，所述控制器与所述调节开关连接，并接收用户对所述调节开关的调节情况进而控制所述伸缩装置的升降运动；

所述旋转模块包括旋转模块本体、轴承套、驱动轴、伺服电机、开关键和驱动腔，所述驱动腔为内壁与轮胎螺丝的螺丝帽相配合的开口结构，所述伺服电机的驱动轴与所述驱动腔开口的相对的腔面的外壁通过焊接固定，进而在所述驱动轴旋转运动时驱动所述螺丝的旋转，实现本发明对所述轮胎螺丝的松紧和换取，所述的旋转模块本体的与所述螺丝帽连接处通过螺钉安装有端盖，所述旋转模块本体的下侧设置有固定区，所述固定区与所述连接模块连接，所述旋转模块本体的其中一端与所述连接筒的其中一端通过螺纹连接，所述连接筒的另一端设置有连接环，所述驱动轴贯穿所述轴承套，所述轴承套其中一端与所述连接环采用螺钉固定连接，所述轴承套的另一端通过螺钉与端套固定其中一端连接，所述端套为中空筒状金属元件，所述端套另一端与所述驱动腔的开口相对腔面的外壁配合且相对旋转运动，所述连接筒内安装有伺服电机，所述控制器通过导线与伺服电机连接，通过在所述换取装置上设置开关键，所述控制器接收用户对所述控制键的操作，进而控制所述伺服电机与电源的连通和/关闭，所述控制器控制旋转模块的旋转方向、开启、关闭和旋转速度，所述伺服电机的驱动轴依次从所述连接筒、所述连接环、所述轴承套和所述端套穿出后焊接于所述驱动腔，通过将所述驱动轴的中部安装所述轴承套，既对所述驱动轴具有支撑作用，还能防止所述驱动轴在转动过程中出现摆动，有效减少所述驱动轴的损害，所述驱动轴的前端连接有驱动腔，所述驱动腔与所述汽车的螺丝帽相契合；

当轮胎需要松懈螺丝时，手持所述旋转模块的本体使驱动腔与轮胎螺丝帽楔紧，按下松懈螺丝的对应开关键，所述伺服电机启动，所述伺服电机驱动所述驱动轴转动，所述驱动轴带动所述驱动腔转动进而实现对所述轮胎螺丝的拧紧；

所述驱动腔的内壁上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器通过监测所述汽车螺母与所述驱动腔的压力值进而确定与所述驱动腔契合的汽车螺母的拧紧力度，根据阈值压力值确定为所述轮胎螺丝的最佳安装状态，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述螺丝的拧紧度都过高，容易造成所述车轮的辐板的损害，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述轮胎螺丝的拧紧度过低时，汽车在行驶过程中容易发生轮胎脱落，造成意外；

本发明可以通过自动稳定固定于地上而不需要过多人工操作，从而避免出现装置的反作用力打手腕的情况出现，本发明在保证实用性的前提下，适用范围更广，安全性更高。

实施例二：

本实施例构造了一种自动固定于地面，对轮胎螺丝自动换取装置起支撑固定作用的地面固定模块；

一种轮胎螺丝自动换取装置，包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块、连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块和在所述自动换取装置工作过程中通过控制器控制调节所述旋转模块和所述地面固定模块得控制系统，所述旋转模块通过伺服电机驱动与所述汽车轮胎螺丝的螺丝帽相契合的驱动腔进而控制所述轮胎螺丝的换取，所述地面固定模块通过对吸附于所述地面的负压吸盘内真空度大小的控制调节实现对所述地面的稳定吸附，所述控制系统通过第一压力传感器对所述轮胎螺丝拧紧度的监测进而自动控制所述驱动模块的停止和通过第二压力传感器对所述地面固定模块对地面的吸附力大小进而监测进而实时调整所述地面固定模块对所述地面的吸附力，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘，所述第一压力传感器安装于所述旋转模块与所述轮胎螺丝相配合楔紧的驱动腔的内壁上，所述第一压力传感器进而监测所述轮胎螺丝的拧紧度，所述第二压力传感器安装于所述负压吸盘与所述地面吸附接触的地面贴合部处，所述第二压力传感器进而监测所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小；

所述地面固定模块包括固定于地面上的机体，所述机体通过负压吸盘稳定固定于所述地面上，所述机体与固定于底面上的相对一端通过可旋转连接件连接固定于所述连接模块，所述连接模块能够在人为推动下相对于所述固定模块作倾斜运动，所述连接模块包括第一连接杆、第二连接杆和伸缩装置，所述第一连接杆和所述第二连接杆通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置由控制器控制其伸缩工作，所述伸缩装置为现有技术，在此不再赘述，所述第二连接杆其中一端与所述机体连接，所述第二连接杆另一端与所述伸缩装置其中一端连接，所述第一连接杆其中一端与所述伸缩装置另一端连接，所述第一连接杆另一端通过螺栓和/或焊接连接固定所述旋转模块，所述轮胎螺丝自动换取装置安装有控制所述伸缩装置升降的调节开关，所述控制器与所述调节开关连接，并接收用户对所述调节开关的调节情况进而控制所述伸缩装置的升降运动；

所述旋转模块包括旋转模块本体、轴承套、驱动轴、伺服电机、开关键和驱动腔，所述驱动腔为内壁与轮胎螺丝的螺丝帽相配合的开口结构，所述伺服电机的驱动轴与所述驱动腔开口的相对的腔面的外壁通过焊接固定，进而在所述驱动轴旋转运动时驱动所述螺丝的旋转，实现本发明对所述轮胎螺丝的松紧和换取，所述的旋转模块本体的与所述螺丝帽连接处通过螺钉安装有端盖，所述旋转模块本体的下侧设置有固定区，所述固定区与所述连接模块连接，所述旋转模块本体的其中一端与所述连接筒的其中一端通过螺纹连接，所述连接筒的另一端设置有连接环，所述驱动轴贯穿所述轴承套，所述轴承套其中一端与所述连接环采用螺钉固定连接，所述轴承套的另一端通过螺钉与端套固定其中一端连接，所述端套为中空筒状金属元件，所述端套另一端与所述驱动腔的开口相对腔面的外壁配合且相对旋转运动，所述连接筒内安装有伺服电机，所述控制器通过导线与伺服电机连接，通过在所述换取装置上设置开关键，所述控制器接收用户对所述控制键的操作，进而控制所述伺服电机与电源的连通和/关闭，所述控制器控制旋转模块的旋转方向、开启、关闭和旋转速度，所述伺服电机的驱动轴依次从所述连接筒、所述连接环、所述轴承套和所述端套穿出后焊接于所述驱动腔，通过将所述驱动轴的中部安装所述轴承套，既对所述驱动轴具有支撑作用，还能防止所述驱动轴在转动过程中出现摆动，有效减少所述驱动轴的损害，所述驱动轴的前端连接有驱动腔，所述驱动腔与所述汽车的螺丝帽相契合；

当轮胎需要松懈螺丝时，手持所述旋转模块的本体使驱动腔与轮胎螺丝帽楔紧，按下松懈螺丝的对应开关键，所述伺服电机启动，所述伺服电机驱动所述驱动轴转动，所述驱动轴带动所述驱动腔转动进而实现对所述轮胎螺丝的拧紧；

所述驱动腔的内壁上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器通过监测所述汽车螺母与所述驱动腔的压力值进而确定与所述驱动腔契合的汽车螺母的拧紧力度，根据阈值压力值确定为所述轮胎螺丝的最佳安装状态，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述螺丝的拧紧度都过高，容易造成所述车轮的辐板的损害，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述轮胎螺丝的拧紧度过低时，汽车在行驶过程中容易发生轮胎脱落，造成意外；

本发明可以通过自动稳定固定于地上而不需要过多人工操作，从而避免出现装置的反作用力打手腕的情况出现，本发明在保证实用性的前提下，适用范围更广，安全性更高；

所述地面固定模块包括机体、空腔结构、负压吸盘、微型电动推杆、固定板和第二压力传感器，所述机体内部有一空腔结构，所述空腔结构靠近地面端具有一个孔口，所述负压吸盘与所述地面接触，所述孔口通向于所述负压吸盘的中轴顶端，其中所述负压吸盘与地面接触并通过吸附作用固定于所述地面，所述机体的内壁上的连通所述空腔内部和外部的所述孔口处贯穿有一遥杆，所述遥杆位于所述空腔结构的其中一端连接所述固定板的其中一端，并且所述遥杆贯穿至所述固定板的另一端，所述固定板的另一端有一槽口，所述固定板位于所述空腔结构内部，所述固定板与所述空腔结构内壁相配合滑动，所述微型电动推杆的驱动部通过铆接、焊接、螺纹和/或螺栓连接于所述固定板的另一端的所述槽口内，所述微型电动推杆的驱动部连接于所述控制器，所述控制器控制所述微型电动推杆的工作，所述负压吸盘的所述中轴顶端设置有一进气孔，所述遥杆为中空结构，所述遥杆内安装有至少一个第一空气单向阀，所述第一空气单向阀包括第一气孔和第二气孔，其中空气可以通过所述第一气孔经过所述第二气孔，所述空气不能从所述第二气孔通过所述第一气孔，所述第一气孔安装于所述固定板上与所述空腔结构接触的一侧，所述第二气孔安装于所述固定板上与所述遥杆与所述负压吸盘的所述中轴顶端连接的一端为第二气孔，所述第一空气单向阀的横截面最宽区域所述遥杆的中空部分的横截面最宽部分相配合，进而使进入所述遥杆的空气只能从所述第一空气单向阀的所述第一气孔通过所述第二气孔，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘；

所述固定板与所述负压吸盘之间通过设置在所述孔口内的所述遥杆连接，所述遥杆穿过所述孔口且与所述孔口配合滑动，所述遥杆的位移带动所述负压吸盘的吸附内腔的空气密大小的变化，进而控制所述负压吸盘内真空度大小，进而改变所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小；

所述负压吸盘边缘设置有地面贴合部，所述地面贴合部为粗糙纹状结构，所述贴合部与所述地面的摩擦力作用进而加强所述地面固定模块的吸附效果，所述贴合部的内壁上开设有测压孔，所述测压孔安装有第二压力传感器，所述第二压力传感器检测所述负压吸盘的吸附腔内部空气密度变化过程中，所述负压吸盘对所述地面相互接触之间的作用力，进而检测所述吸附装置对所述地面的吸附力大小，所述第二压力传感器将所述作用力即所述吸附力作为反馈信号输入到控制器，所述控制器控制调节所述微型电动推杆的的伸缩，所述微型电动推杆带动所述固定板的滑动位移进而带动所述遥杆对所述负压吸盘的牵引形变和所述负压吸盘内真空度的变化，连接所述固定板和所述负压吸盘的所述遥杆垂直位移，从而改变所述负压吸盘对所述地面的吸附力度，在第二压力传感器对所述控制器的检测信号反馈作用下，使所述负压吸盘与所述地面保证吸力始终处于稳定；

所述吸附腔内形成低压环境，进而稳固吸附在所述地面上，若逐渐增所述固定板的高度，所述空腔结构内的空气从所述遥杆进入所述负压吸盘，进而使所述吸附腔中真空度变小，空腔内的低压就会向下移动，吸力减小，当所述固定板降低，所述真空盘内空气真空度增加，所述负压吸盘对所述地面的吸力增大，所述控制器控制所述微型电动推杆驱动所述遥杆的升降位移进而控制所述吸附腔内的真空度大小；

所述负压吸盘的所述中轴顶端处固定有连接所述机体内部与所述负压吸盘的所述遥杆，操作时，将装有负压吸盘一侧靠在地面上，所述贴合部紧密贴在地面上，然后将遥杆向下移动，带动所述负压吸盘的中轴顶部向地面移动，所述遥杆抵住所述负压吸盘，并将所述负压吸盘的的吸附腔与地面间的空气挤压出，使得在大气压的作用下，将所述地面固定模块紧贴在地面上固定不动，相反，所述微型电动推杆驱动所述固定板向上运动时，所述空气内部的空气通过所述遥杆进入所述负压吸盘，进而使所述负压吸盘自动减小对所述地面的吸附。

实施例三：

本实施例构造了一种可以智能开启地面的固定模块对地面吸附进而稳定固定于所述地面，克服了用户手持旋转模块进行轮胎螺丝的松紧造成的疲惫感和所述旋转模块工作时对用户产生的反作用力，造成用户手臂的摇动和酸痛的控制系统；

一种轮胎螺丝自动换取装置，包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块、连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块和在所述自动换取装置工作过程中通过控制器控制调节所述旋转模块和所述地面固定模块得控制系统，所述旋转模块通过伺服电机驱动与所述汽车轮胎螺丝的螺丝帽相契合的驱动腔进而控制所述轮胎螺丝的换取，所述地面固定模块通过对吸附于所述地面的负压吸盘内真空度大小的控制调节实现对所述地面的稳定吸附，所述控制系统通过第一压力传感器对所述轮胎螺丝拧紧度的监测进而自动控制所述驱动模块的停止和通过第二压力传感器对所述地面固定模块对地面的吸附力大小进而监测进而实时调整所述地面固定模块对所述地面的吸附力，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘，所述第一压力传感器安装于所述旋转模块与所述轮胎螺丝相配合楔紧的驱动腔的内壁上，所述第一压力传感器进而监测所述轮胎螺丝的拧紧度，所述第二压力传感器安装于所述负压吸盘与所述地面吸附接触的地面贴合部处，所述第二压力传感器进而监测所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小；

所述地面固定模块包括固定于地面上的机体，所述机体通过负压吸盘稳定固定于所述地面上，所述机体与固定于底面上的相对一端通过可旋转连接件连接固定于所述连接模块，所述连接模块能够在人为推动下相对于所述固定模块作倾斜运动，所述连接模块包括第一连接杆、第二连接杆和伸缩装置，所述第一连接杆和所述第二连接杆通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置由控制器控制其伸缩工作，所述伸缩装置为现有技术，在此不再赘述，所述第二连接杆其中一端与所述机体连接，所述第二连接杆另一端与所述伸缩装置其中一端连接，所述第一连接杆其中一端与所述伸缩装置另一端连接，所述第一连接杆另一端通过螺栓和/或焊接连接固定所述旋转模块，所述轮胎螺丝自动换取装置安装有控制所述伸缩装置升降的调节开关，所述控制器与所述调节开关连接，并接收用户对所述调节开关的调节情况进而控制所述伸缩装置的升降运动；

所述旋转模块包括旋转模块本体、轴承套、驱动轴、伺服电机、开关键和驱动腔，所述驱动腔为内壁与轮胎螺丝的螺丝帽相配合的开口结构，所述伺服电机的驱动轴与所述驱动腔开口的相对的腔面的外壁通过焊接固定，进而在所述驱动轴旋转运动时驱动所述螺丝的旋转，实现本发明对所述轮胎螺丝的松紧和换取，所述的旋转模块本体的与所述螺丝帽连接处通过螺钉安装有端盖，所述旋转模块本体的下侧设置有固定区，所述固定区与所述连接模块连接，所述旋转模块本体的其中一端与所述连接筒的其中一端通过螺纹连接，所述连接筒的另一端设置有连接环，所述驱动轴贯穿所述轴承套，所述轴承套其中一端与所述连接环采用螺钉固定连接，所述轴承套的另一端通过螺钉与端套固定其中一端连接，所述端套为中空筒状金属元件，所述端套另一端与所述驱动腔的开口相对腔面的外壁配合且相对旋转运动，所述连接筒内安装有伺服电机，所述控制器通过导线与伺服电机连接，通过在所述换取装置上设置开关键，所述控制器接收用户对所述控制键的操作，进而控制所述伺服电机与电源的连通和/关闭，所述控制器控制旋转模块的旋转方向、开启、关闭和旋转速度，所述伺服电机的驱动轴依次从所述连接筒、所述连接环、所述轴承套和所述端套穿出后焊接于所述驱动腔，通过将所述驱动轴的中部安装所述轴承套，既对所述驱动轴具有支撑作用，还能防止所述驱动轴在转动过程中出现摆动，有效减少所述驱动轴的损害，所述驱动轴的前端连接有驱动腔，所述驱动腔与所述汽车的螺丝帽相契合；

当轮胎需要松懈螺丝时，手持所述旋转模块的本体使驱动腔与轮胎螺丝帽楔紧，按下松懈螺丝的对应开关键，所述伺服电机启动，所述伺服电机驱动所述驱动轴转动，所述驱动轴带动所述驱动腔转动进而实现对所述轮胎螺丝的拧紧；

所述驱动腔的内壁上安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器通过监测所述汽车螺母与所述驱动腔的压力值进而确定与所述驱动腔契合的汽车螺母的拧紧力度，根据阈值压力值确定为所述轮胎螺丝的最佳安装状态，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述螺丝的拧紧度都过高，容易造成所述车轮的辐板的损害，当所述第一压力传感器监测的压力值大于所述阈值时，表示所述轮胎螺丝的拧紧度过低时，汽车在行驶过程中容易发生轮胎脱落，造成意外；

本发明可以通过自动稳定固定于地上而不需要过多人工操作，从而避免出现装置的反作用力打手腕的情况出现，本发明在保证实用性的前提下，适用范围更广，安全性更高；

所述地面固定模块包括机体、空腔结构、负压吸盘、微型电动推杆、固定板和第二压力传感器，所述机体内部有一空腔结构，所述空腔结构靠近地面端具有一个孔口，所述负压吸盘与所述地面接触，所述孔口通向于所述负压吸盘的中轴顶端，其中所述负压吸盘与地面接触并通过吸附作用固定于所述地面，所述机体的内壁上的连通所述空腔内部和外部的所述孔口处贯穿有一遥杆，所述遥杆位于所述空腔结构的其中一端连接所述固定板的其中一端，并且所述遥杆贯穿至所述固定板的另一端，所述固定板的另一端有一槽口，所述固定板位于所述空腔结构内部，所述固定板与所述空腔结构内壁相配合滑动，所述微型电动推杆的驱动部通过铆接、焊接、螺纹和/或螺栓连接于所述固定板的另一端的所述槽口内，所述微型电动推杆的驱动部连接于所述控制器，所述控制器控制所述微型电动推杆的工作，所述负压吸盘的所述中轴顶端设置有一进气孔，所述遥杆为中空结构，所述遥杆内安装有至少一个第一空气单向阀，所述第一空气单向阀包括第一气孔和第二气孔，其中空气可以通过所述第一气孔经过所述第二气孔，所述空气不能从所述第二气孔通过所述第一气孔，所述第一气孔安装于所述固定板上与所述空腔结构接触的一侧，所述第二气孔安装于所述固定板上与所述遥杆与所述负压吸盘的所述中轴顶端连接的一端为第二气孔，所述第一空气单向阀的横截面最宽区域所述遥杆的中空部分的横截面最宽部分相配合，进而使进入所述遥杆的空气只能从所述第一空气单向阀的所述第一气孔通过所述第二气孔，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘；

所述固定板与所述负压吸盘之间通过设置在所述孔口内的所述遥杆连接，所述遥杆穿过所述孔口且与所述孔口配合滑动，所述遥杆的位移带动所述负压吸盘的吸附内腔的空气密大小的变化，进而控制所述负压吸盘内真空度大小，进而改变所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小；

所述负压吸盘边缘设置有地面贴合部，所述地面贴合部为粗糙纹状结构，所述贴合部与所述地面的摩擦力作用进而加强所述地面固定模块的吸附效果，所述贴合部的内壁上开设有测压孔，所述测压孔安装有第二压力传感器，所述第二压力传感器检测所述负压吸盘的吸附腔内部空气密度变化过程中，所述负压吸盘对所述地面相互接触之间的作用力，进而检测所述吸附装置对所述地面的吸附力大小，所述第二压力传感器将所述作用力即所述吸附力作为反馈信号输入到控制器，所述控制器控制调节所述微型电动推杆的的伸缩，所述微型电动推杆带动所述固定板的滑动位移进而带动所述遥杆对所述负压吸盘的牵引形变和所述负压吸盘内真空度的变化，连接所述固定板和所述负压吸盘的所述遥杆垂直位移，从而改变所述负压吸盘对所述地面的吸附力度，在第二压力传感器对所述控制器的检测信号反馈作用下，使所述负压吸盘与所述地面保证吸力始终处于稳定；

所述吸附腔内形成低压环境，进而稳固吸附在所述地面上，若逐渐增所述固定板的高度，所述空腔结构内的空气从所述遥杆进入所述负压吸盘，进而使所述吸附腔中真空度变小，空腔内的低压就会向下移动，吸力减小，当所述固定板降低，所述真空盘内空气真空度增加，所述负压吸盘对所述地面的吸力增大，所述控制器控制所述微型电动推杆驱动所述遥杆的升降位移进而控制所述吸附腔内的真空度大小；

所述负压吸盘的所述中轴顶端处固定有连接所述机体内部与所述负压吸盘的所述遥杆，操作时，将装有负压吸盘一侧靠在地面上，所述贴合部紧密贴在地面上，然后将遥杆向下移动，带动所述负压吸盘的中轴顶部向地面移动，所述遥杆抵住所述负压吸盘，并将所述负压吸盘的的吸附腔与地面间的空气挤压出，使得在大气压的作用下，将所述地面固定模块紧贴在地面上固定不动，相反，所述微型电动推杆驱动所述固定板向上运动时，所述空气内部的空气通过所述遥杆进入所述负压吸盘，进而使所述负压吸盘自动减小对所述地面的吸附；

用户先通调节所述开关控制调节所述升降装置的高度，使所述驱动腔与目标螺丝的水平高度相同，然后将所述驱动腔与所述目标螺丝的螺丝帽相契合，所述驱动腔内的所述第一压力传感器监测到所述螺丝帽与所述驱动腔相契合产生的相互作用力，生成开启信号发送至所述控制器，所述控制器接收所述开启信号并开启所述微型电动推杆的伸长工作，所述微型电动推杆的伸长使所述固定板下降靠近所述地面，进而使所述负压吸盘内的空气排出即真空度增大，使所负压吸盘对所述地面产生吸力，并稳定的固定于所述地面，在所述地面固定模块稳定后，用户能够根据所述控制开关进而控制所述旋转模块进行所述轮胎螺丝的拧紧或松懈控制所述旋转模块的所述伺服电机的旋转方向，所述压力传感器监测所述螺丝帽与所述驱动腔的作用力，当用户摁下松懈所述轮胎螺丝的对应的开关键时，在所述旋转模块的所述伺服电机工作过程中，所述第一压力传感器监测到所述螺丝帽与所述驱动腔内壁的互相作用力值为预先设定的判断所述旋转模块完成松懈所述汽车的螺丝的松懈时的作用力值时即松懈目标值时，所述第一压力传感器发送第一停止信号至所述控制器，所述控制器接收所述第一停止信号并控制所述旋转模块的所述伺服电机停止工作，当用户摁下拧紧所述轮胎螺丝的对应的开关键时，在所述旋转模块的所述伺服电机工作过程中，所述第一压力传感器监测到所述螺丝帽与所述驱动腔内壁的作用力值到达预先设置的拧紧目标值时，其中所述拧紧目标值为预先设定的判断所述旋转模块完成上紧所述汽车的螺丝的拧紧时的作用力大小数值，所述压力传感器发送第二停止信号至所述控制器，所述控制器接收所述第二停止信号并控制所述旋转模块的所述伺服电机停止工作；

在所述控制器控制所述旋转模块停止工作后所述控制器根据预先编程的程序，控制所述地面固定模块的所述微型电动推杆的收缩工作，所述微型电动推杆带动所述固定板的上升，并且在上升过程中将带动所述空腔部分的空气从所述遥杆内的所述第一气孔通过所述第二气孔进入到所述吸附腔，进而使所述吸附吸盘内的真空度变低，使所述负压吸盘对所述地面的吸附力减小，实现用户轻松移动所述轮胎螺丝自动换取装置，进而开始下一个目标螺丝的拧紧或松懈；

在所述轮胎自动换取装置工作过程中，所述第二压力传感器会实时将所监测到的负压吸盘与所述地面的吸附力信息传输反馈至所述控制器，所述控制器根据预先设定的吸附值阈值进而控制所述微型电动推杆的伸缩运动进而控制所述负压吸盘内部真空度大小和所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小，从而实现所述轮胎螺丝换取装置在工作过程中稳定固定于所述地面；

本发明的轮胎螺丝自动换取装置智能度和自动化强，有效方便了汽车轮胎换取过程中轮胎螺丝的换取，且能智能监测所述螺丝的拧紧力度，保证所述轮胎螺丝换取装置的实用性。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，包括驱动汽车轮胎螺丝旋转进而换取所述轮胎螺丝的旋转模块、在所述轮胎换取装置换取过程中自动稳定固定于地面的地面固定模块、连接所述旋转模块和所述地面固定且具有升降功能的连接模块和在所述自动换取装置工作过程中通过控制器控制调节所述旋转模块和所述地面固定模块得控制系统。

2.如权利要求1所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述旋转模块通过伺服电机驱动与所述汽车轮胎螺丝的螺丝帽相契合的驱动腔进而控制所述轮胎螺丝的换取。

3.如前述权利要求之一所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述地面固定模块通过对吸附于所述地面的负压吸盘内真空度大小的控制调节实现对所述地面的稳定吸附。

4.如前述权利要求之一所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述控制系统通过第一压力传感器对所述轮胎螺丝拧紧度的监测进而自动控制所述驱动模块的停止和通过第二压力传感器对所述地面固定模块对地面的吸附力大小进而监测进而实时调整所述地面固定模块对所述地面的吸附力。

5.如前述权利要求之一所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述负压吸盘上安装有第二空气单向阀，所述第二空气单向阀被设置为所述负压吸盘内的空气能够通过所述第二空气单向阀排出，同时外界空气不能通过所述第二空气单向阀排入至所述负压吸盘。

6.如前述权利要求之一所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述第一压力传感器安装于所述旋转模块与所述轮胎螺丝相配合楔紧的驱动腔的内壁上，所述第一压力传感器进而监测所述轮胎螺丝的拧紧度。

7.如前述权利要求之一所述的轮胎螺丝自动换取装置，其特征在于，所述第二压力传感器安装于所述负压吸盘与所述地面吸附接触的地面贴合部处，所述第二压力传感器进而监测所述负压吸盘对所述地面的吸附力大小。

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