CN112572074A - 一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手 - Google Patents

一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，在手臂外壳的内部对称设置上槽轮和下槽轮，上槽轮和下槽轮之间设置抓手组件，抓手组件伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取，通过上槽轮和下槽轮旋转，槽轮上的月牙槽带动销轴随槽形移动，销轴随月牙槽的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，销轴随月牙槽的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，当卡爪中的L形板部分受到折损后，可通过将其在连接板上拆卸下来进行更换，更换操作便利，同时内涨式轮胎抓手通过多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，抓取更加牢固。

Description

一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手
技术领域
本发明涉及轮胎抓取设备技术领域，具体领域为一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手。
背景技术
轮胎通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。轮胎作为汽车与地面接触的唯一零部件，其性能的好坏直接影响到车辆驾驶人员和乘客的安全，轮胎性能的重要性可想而知，为此各个国家也针对轮胎安全性能做出了明确的要求。
汽车轮胎在装配过程中，已经实现由机器人抓取轮胎并对其进行自动拧紧的装配工作，汽车轮胎的装配效率得到大幅提升，机器人从固定位置对轮胎进行抓取，并将轮胎对接至车辆轮毂上，现有与机器人相连接的抓取手臂结构较为复杂，由于抓手需要多次承载轮胎重量，因此易折损，对于抓手的更换较为不便，无法保证轮胎抓取稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，以解决现有技术中与机器人相连接的抓取手臂结构较为复杂，由于抓手需要多次承载轮胎重量，因此易折损，对于抓手的更换较为不便，无法保证轮胎抓取稳定性的技术问题。
一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，包括：
手臂外壳，所述手臂外壳用以装载其内部其他构件，且与机器人的连接端相连接，所述手臂外壳的内部对称设置有上槽轮和下槽轮，所述上槽轮和下槽轮之间设置有抓手组件，所述抓手组件通过伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取；
所述上槽轮和所述下槽轮相对的一侧壁上均开设有月牙槽，所述月牙槽的两端部分别位于槽轮上内环环线和外环环线上；
所述抓手组件包括多个卡爪，所述卡爪由连接板和L形板组成，所述连接板和所述L形板之间可拆卸连接，所述卡爪的两端部均固定连接销轴的一端，所述销轴的另一端分别位于对应一侧的所述月牙槽内，通过所述上槽轮和所述下槽轮旋转，槽轮上的所述月牙槽带动所述销轴随槽形移动，所述销轴随所述月牙槽的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，实现多个所述卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，所述销轴随所述月牙槽的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个所述卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，当卡爪中的所述L形板部分受到折损后，可通过将其在所述连接板上拆卸下来进行更换，更换操作便利，同时内涨式轮胎抓手通过多个所述卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，抓取更加牢固。
进一步的，所述手臂外壳的内部设置有旋转气缸，所述旋转气缸用以驱动所述上槽轮和所述下槽轮旋转，由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳移动，使抓手组件伸入轮胎中心孔，抓手组件达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸工作，旋转气缸工作驱动上槽轮和下槽轮旋转。
进一步的，所述手臂外壳的端部固定连接有固定座，所述固定座用以与机器人连接端连接，所述固定座的设置便于与机器人的连接端相连接。
进一步的，所述手臂外壳的内部设置轴组件，所述轴组件的一端与所述旋转气缸的输出端轴连接，所述轴组件的另一端贯穿所述上槽轮和所述下槽轮的轮心处，所述轴组件作为所述旋转气缸的旋转力传递组价而设置，通过旋转气缸工作，带动所述轴组件旋转，所述轴组件旋转，带动所述上槽轮和所述下槽轮进行旋转。
进一步的，所述轴组件包括轴承，所述轴承上连接连接轴的一端，所述连接轴的另一端连接旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固定贯穿所述上槽轮和所述下槽轮的轮心处，通过旋转气缸工作，带动所述连接轴在所述轴承上进行旋转，所述连接轴带动所述旋转轴旋转，所述旋转轴旋转带动所述上槽轮和所述下槽轮进行旋转。
进一步的，所述连接板和所述L形板之间通过螺栓连接，当卡爪中的所述L形板部分受到折损后，可通过将其在所述连接板上拆卸下来进行更换，更换操作便利。
进一步的，所述月牙槽和所述卡爪的设置个数均为。
本发明提供一种轮胎抓取方法，其方法包括如下步骤：
步骤1：由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳移动，使抓手组件伸入轮胎中心孔，抓手组件达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸工作，旋转气缸工作驱动上槽轮和下槽轮旋转；
步骤2：上槽轮和下槽轮旋转，使槽轮上的月牙槽带动销轴随槽形移动，销轴带动对应的移动，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取；
步骤3：旋转气缸反馈给机器人动作完成信号，机器人移动带动手臂外壳及其上轮胎移动至汽车轮毅处进行安装拧紧，轮胎安装完成后，机器人控制旋转气缸回转，卡爪以向内收回完成轮胎抓取工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在手臂外壳的内部对称设置上槽轮和下槽轮，上槽轮和下槽轮之间设置有抓手组件，抓手组件通过伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取，上槽轮和下槽轮相对的一侧壁上均开设有月牙槽，月牙槽的两端部分别位于槽轮上内环环线和外环环线上，抓手组件包括多个卡爪，卡爪由连接板和L形板组成，连接板和L形板之间可拆卸连接，卡爪的两端部均固定连接销轴的一端，销轴的另一端分别位于对应一侧的月牙槽内，通过上槽轮和下槽轮旋转，槽轮上的月牙槽带动销轴随槽形移动，销轴随月牙槽的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，销轴随月牙槽的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，当卡爪中的L形板部分受到折损后，可通过将其在连接板上拆卸下来进行更换，更换操作便利，同时内涨式轮胎抓手通过多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，抓取更加牢固。
附图说明
图1为本发明主体结构剖视图；
图2为本发明中上槽轮仰视图；
图3为本发明中上槽轮、下槽轮和抓手组件部分的剖视图；
图4为本发明中抓手组件主视图。
图中：1-手臂外壳、2-上槽轮、3-下槽轮、4-抓手组件、401-连接板、402-L形板、403-销轴、5-月牙槽、6-旋转气缸、7-固定座、8-轴组件、801-轴承、802-连接轴、803-旋转轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，包括：
手臂外壳1，所述手臂外壳1用以装载其内部其他构件，且与机器人的连接端相连接，所述手臂外壳1的内部对称设置有上槽轮2和下槽轮3，所述上槽轮2和下槽轮3之间设置有抓手组件4，所述抓手组件4通过伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取；
所述上槽轮2和所述下槽轮3相对的一侧壁上均开设有月牙槽5，所述月牙槽5的两端部分别位于槽轮上内环环线和外环环线上；
所述抓手组件4包括多个卡爪，所述卡爪由连接板401和L形板402组成，所述连接板401和所述L形板402之间可拆卸连接，所述卡爪的两端部均固定连接销轴403的一端，所述销轴403的另一端分别位于对应一侧的所述月牙槽5内，通过所述上槽轮2和所述下槽轮3旋转，槽轮上的所述月牙槽5带动所述销轴403随槽形移动，所述销轴403随所述月牙槽5的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，实现多个所述卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，所述销轴403随所述月牙槽5的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个所述卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，当卡爪中的所述L形板402部分受到折损后，可通过将其在所述连接板401上拆卸下来进行更换，更换操作便利，同时内涨式轮胎抓手通过多个所述卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，抓取更加牢固。
本实施例中，具体而言，所述手臂外壳1的内部设置有旋转气缸6，所述旋转气缸6用以驱动所述上槽轮2和所述下槽轮3旋转，由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳1移动，使抓手组件4伸入轮胎中心孔，抓手组件4达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸6工作，旋转气缸6工作驱动上槽轮2和下槽轮3旋转。
本实施例中，具体而言，所述手臂外壳1的端部固定连接有固定座7，所述固定座7用以与机器人连接端连接，所述固定座7的设置便于与机器人的连接端相连接。
本实施例中，具体而言，所述手臂外壳1的内部设置轴组件8，所述轴组件8的一端与所述旋转气缸6的输出端轴连接，所述轴组件8的另一端贯穿所述上槽轮2和所述下槽轮3的轮心处，所述轴组件8作为所述旋转气缸6的旋转力传递组价而设置，通过旋转气缸6工作，带动所述轴组件8旋转，所述轴组件8旋转，带动所述上槽轮2和所述下槽轮3进行旋转。
本实施例中，具体而言，所述轴组件8包括轴承801，所述轴承801上连接连接轴802的一端，所述连接轴802的另一端连接旋转轴803的一端，所述旋转轴803的另一端固定贯穿所述上槽轮2和所述下槽轮3的轮心处，通过旋转气缸6工作，带动所述连接轴802在所述轴承801上进行旋转，所述连接轴802带动所述旋转轴803旋转，所述旋转轴803旋转带动所述上槽轮2和所述下槽轮3进行旋转。
本实施例中，具体而言，所述连接板401和所述L形板402之间通过螺栓连接，当卡爪中的所述L形板402部分受到折损后，可通过将其在所述连接板401上拆卸下来进行更换，更换操作便利。
本实施例中，具体而言，所述月牙槽5和所述卡爪的设置个数均为3。
本发明提供一种轮胎抓取方法，其方法包括如下步骤：
步骤1：由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳1移动，使抓手组件4伸入轮胎中心孔，抓手组件4达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸6工作，旋转气缸6工作驱动上槽轮2和下槽轮3旋转；
步骤2：上槽轮2和下槽轮3旋转，使槽轮上的月牙槽5带动销轴403随槽形移动，销轴403带动对应的移动，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取；
步骤3：旋转气缸6反馈给机器人动作完成信号，机器人移动带动手臂外壳1及其上轮胎移动至汽车轮毅处进行安装拧紧，轮胎安装完成后，机器人控制旋转气缸6回转，卡爪以向内收回完成轮胎抓取工作。
工作原理：手臂外壳1用以装载其内部其他构件，且与机器人的连接端相连接，手臂外壳1的内部对称设置有上槽轮2和下槽轮3，上槽轮2和下槽轮3之间设置有抓手组件4，抓手组件4通过伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取；上槽轮2和下槽轮3相对的一侧壁上均开设有月牙槽5，月牙槽5的两端部分别位于槽轮上内环环线和外环环线上；抓手组件4包括多个卡爪，卡爪由连接板401和L形板402组成，连接板401和L形板402之间可拆卸连接，卡爪的两端部均固定连接销轴403的一端，销轴403的另一端分别位于对应一侧的月牙槽5内，通过上槽轮2和下槽轮3旋转，槽轮上的月牙槽5带动销轴403随槽形移动，销轴403随月牙槽5的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，销轴403随月牙槽5的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，当卡爪中的L形板402部分受到折损后，可通过将其在连接板401上拆卸下来进行更换，更换操作便利，同时内涨式轮胎抓手通过多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，抓取更加牢固。由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳1移动，使抓手组件4伸入轮胎中心孔，抓手组件4达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸6工作，通过旋转气缸6工作，带动连接轴802在轴承801上进行旋转，连接轴802带动旋转轴803旋转，旋转轴803旋转带动上槽轮2和下槽轮3进行旋转，上槽轮2和下槽轮3旋转，使槽轮上的月牙槽5带动销轴403随槽形移动，销轴403随月牙槽5的槽形由槽轮的内环环线上移动至外环环线上，销轴403带动对应的移动，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取，旋转气缸6反馈给机器人动作完成信号，机器人移动带动手臂外壳1及其上轮胎移动至汽车轮毅处进行安装拧紧，轮胎安装完成后，机器人控制旋转气缸6回转，销轴403随月牙槽5的槽形由槽轮的外环环线上移动至内环环线上，实现多个卡爪向内回缩的方式放开对轮胎的抓取，完成轮胎抓取工作。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，包括：
手臂外壳(1)，所述手臂外壳(1)的内部对称设置有上槽轮(2)和下槽轮(3)，所述上槽轮(2)和下槽轮(3)之间设置有抓手组件(4)，所述抓手组件(4)通过伸入轮胎中心孔以内涨的方式对轮胎进行抓取；
所述上槽轮(2)和所述下槽轮(3)相对的一侧壁上均开设有月牙槽(5)，所述月牙槽(5)的两端部分别位于槽轮上内环环线和外环环线上；
所述抓手组件(4)包括多个卡爪，所述卡爪由连接板(401)和L形板(402)组成，所述连接板(401)和所述L形板(402)之间可拆卸连接，所述卡爪的两端部均固定连接销轴(403)的一端，所述销轴(403)的另一端分别位于对应一侧的所述月牙槽(5)内，通过所述上槽轮(2)和所述下槽轮(3)旋转，槽轮上的所述月牙槽(5)带动所述销轴(403)随槽形移动，实现多个所述卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取。
2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述手臂外壳(1)的内部设置有旋转气缸(6)，所述旋转气缸(6)用以驱动所述上槽轮(2)和所述下槽轮(3)旋转。
3.根据权利要求2所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述手臂外壳(1)的端部固定连接有固定座(7)，所述固定座(7)用以与机器人连接端连接。
4.根据权利要求2所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述手臂外壳(1)的内部设置轴组件(8)，所述轴组件(8)的一端与所述旋转气缸(6)的输出端轴连接，所述轴组件(8)的另一端贯穿所述上槽轮(2)和所述下槽轮(3)的轮心处。
5.根据权利要求4所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述轴组件(8)包括轴承(801)，所述轴承(801)上连接连接轴(802)的一端，所述连接轴(802)的另一端连接旋转轴(803)的一端，所述旋转轴(803)的另一端固定贯穿所述上槽轮(2)和所述下槽轮(3)的轮心处。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述连接板(401)和所述L形板(402)之间通过螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于汽车轮胎自动安装系统的内涨式轮胎抓手，其特征在于，所述月牙槽(5)和所述卡爪的设置个数均为3。
8.一种轮胎抓取方法，其特征在于，其方法包括如下步骤：
步骤1：由机器人上的视觉系统确认轮胎中心孔位置后，机器人带动手臂外壳(1)移动，使抓手组件(4)伸入轮胎中心孔，抓手组件(4)达到位置后，到位信号传递至机器人，机器人控制旋转气缸(6)工作，旋转气缸(6)工作驱动上槽轮(2)和下槽轮(3)旋转；
步骤2：上槽轮(2)和下槽轮(3)旋转，使槽轮上的月牙槽(5)带动销轴(403)随槽形移动，销轴(403)带动对应的移动，实现多个卡爪以向外涨开的方式对轮胎进行抓取；
步骤3：旋转气缸(6)反馈给机器人动作完成信号，机器人移动带动手臂外壳(1)及其上轮胎移动至汽车轮毅处进行安装拧紧，轮胎安装完成后，机器人控制旋转气缸(6)回转，卡爪以向内收回完成轮胎抓取工作。
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