CN113857055A - 一种子午线轮胎夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎缺陷检测技术领域，具体为一种子午线轮胎夹持装置，该装置主要包括机械臂、基座、轮胎夹持杆机构和曲柄滑块机构。本发明采用气缸来完成对轮胎的撑胎和扩胎动作，可以将成型后横放于生产线上的轮胎抓起至竖直方向并旋转90度至检测的位置，并在检测位置实现360度无死角旋转实现全检测，可夹持不同内径规格的轮胎，同时也解决了传统人工方式和工业机械手的工作劣势，方案合理可行，降低人工成本和劳动强度，符合未来工厂的发展趋势和节约能源的要求，具有一定的实用价值和应用前景。

Description

一种子午线轮胎夹持装置

技术领域

本发明涉及轮胎检测技术领域，具体为一种子午线轮胎夹持装置。

背景技术

随着我国国民经济和科学技术的进步和发展，汽车作为高端产品已经走进寻常百姓家，汽车制造产业与我国整体经济的发展密切相关，而轮胎作为汽车最为基本的部件，其质量好坏会对汽车安全行驶产生巨大影响，每年由于轮胎突发的质量问题造成的交通事故在逐步递增，应当受到足够的重视。近年来，在传统汽车行业受到瓶颈制约的阶段，子午线轮胎凭借其负载能力和耐用性等方面等广泛应用于多种场合，已经逐步取代了斜交轮胎，但子午线轮胎结构复杂、制作工序繁多，在其生产过程中受到气温、材料等非人为因素影响而产生轮胎缺陷，例如气泡、缺胶、裂痕、顺线及带束层搭接等问题，这些缺陷会严重影响轮胎的质量，对汽车的安全行驶造成极大的隐患，危害人民生命财产安全，因此对轮胎进行质量检测是每一个轮胎厂商都着重解决的问题，几乎成为每道生产线上的必检项目，对于好的轮胎继续放回生产线完成后续加工，对于不合格的轮胎集中放置处理，而在轮胎的质量检测环节中，如何稳定地夹持轮胎并使轮胎能全方位地完成检测又成为重点问题。

目前在轮胎夹持方面，大型轮胎工厂通常使用机械手来直接抓取轮胎进而完成检测，检测速度较快，并且具有一定的稳定性，但使用价格昂贵，维修和保养成本较大，消耗能源多，不符合现阶段节能减排要求；而更常用的夹持方式是粗暴的将轮胎悬挂于横梁上，由工人手动转动轮胎完成检测，此种夹持与检测方式虽然成本低，但检测效率也非常低，完全取决于工人的主观因素。

基于以上考虑，如果能设计出一种针对轮胎缺陷检测的轮胎夹持装置，采用自动化夹持手段，将横放的轮胎从生产线上夹持出，保持一定高度并稳定旋转以完成缺陷检测，最大程度地在功能上替代机械手抓取，并在检测工位实现360度自动旋转，不仅提高轮胎检测效率、降低劳动强度，也降低了生产成本，从而达到快速检测轮胎缺陷的目的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种子午线轮胎夹持装置，来解决上述背景技术中提到的因轮胎夹持所带来的问题。为了能达到预期目的，本发明给出如下方案：

该轮胎夹持装置由机械臂、基座、轮胎夹持杆机构和曲柄滑块机构组成。

其中，所述机械臂包括机械主臂、后盖环、承重轴和起重电机。在机械臂中，所述机械主臂的一端与所述后盖环焊接在一起，另一端被所述承重轴穿过，得到径向固定，并与所述起重电机的小齿轮相啮合。

所述基座包括基座端盖、底座、底座端盖、底座电机、联轴器、传动轴、下基座、端盖轴承和传动轴承。在基座中，所述底座通过地脚螺栓与地面连接，所述底座端盖通过螺栓与底座相连，所述底座电机竖直放置于底座中，其底部通过螺栓与底座相连，底座电机的主轴与所述联轴器相连，联轴器另一端与所述传动轴相连，传动轴与所述下基座相连，来传递来自底座电机的动力，下基座与所述基座端盖相连，所述端盖轴承与基座端盖相配合，所述传动轴承与下基座相配合。

所述轮胎夹持杆机构包括气缸、导轨滑块、套筒、支撑杆、支撑筒A和支撑筒B。在轮胎夹持机构中，所述气缸端部与所述导轨滑块相连，其伸缩杆头部穿过导轨滑块中部的圆孔与所述支撑杆相连，所述套筒的两端分别与导轨滑块和支撑筒B相固定，所述支撑筒A与支撑杆的另一端相固定。

所述曲柄滑块机构包括后盖、前盖、后盖电机、前盖电机，直线导轨、O形导轨、大齿轮、小齿轮、普通杆件。在曲柄滑块机构中，所述前盖电机与所述前盖通过螺栓连接，前盖电机主轴与所述小齿轮键连接，其主轴通过轴承与前盖配合，小齿轮与所述大齿轮相啮合，大齿轮与前盖键连接，所述后盖电机用螺栓固定在所述后盖上，后盖电机的主轴与前盖键连接，所述直线导轨固定于前盖上，所述O形导轨固定于前盖背面，所述普通杆件的一端与大齿轮固定。

进一步的，后盖环上开有对应前盖背面的O形导轨的槽，以支撑前盖重量。

进一步的，普通杆件由两个杆组成，一端与大齿轮固定，另一端固定于导轨滑块上，两个杆中间铰接，如此普通杆件、大齿轮和导轨滑块三者形成对心曲柄滑块，当大齿轮以某方向转动时，进程达到需要位置将轮胎撑开，轮胎检测完成之后，回程到原始位置以放置轮胎。

进一步的，底座端盖与基座端盖不相接触，其压住端盖轴承，使底座电机能够将动力传给基座端盖，从而带动整个装置旋转，底座端盖需要承受机械臂、轮胎夹持机构和曲柄滑块机构所带来较大的力矩。

进一步的，底座通过四个地脚螺栓与地面相连，通过筋结构加强侧面，并在底部开孔，以便于底座电机的安装和拆卸及底座电机位置的调整。

该子午线轮胎夹持装置初始位置为竖直，在夹持轮胎过程中，由起重电机带动机械臂顺时针旋转90°至生产线上的轮胎上方，前盖电机驱动小齿轮带动大齿轮逆时针旋转，曲柄滑块处于进程状态，将轮胎径向撑起，然后气缸开始作用，将支撑杆和固定于支撑杆一端的支撑筒A顶出，轮胎被纵向扩开，此时轮胎被“抓住”，由起重电机带动机械臂逆时针旋转90°，将轮胎带至初始位置，再由底座电机通过联轴器、传动轴、下基座、基座端盖将动力传给机械臂，使其绕电机主轴旋转90°，将轮胎带至待检测区域，此时后盖电机运作，带动整个前盖做360°旋转，以完成检测过程。

本发明的优点：

1.对比于部分厂家使用的机械手作为轮胎夹持方式，本发明能够最大程度上替代机械手抓取操作，可以将横放于生产线上的轮胎抓起至竖直方向并旋转90度至检测的位置，并在检测位置实现360度无死角旋转实现全检测，可夹持不同内径规格的轮胎。

2.对比于工人手动转动轮胎完成检测的方式，本发明将手工检测转化为自动化检测，能够稳定夹持轮胎，并完成轮胎旋转，提高了检测效率和准确性，可以高效并持续地完成轮胎的检测和分拣工作，符合未来工厂的高度自动化、柔性制造的发展趋势。

3.本发明机械结构相对简单，易于实现，占地面积较小，采用气缸来完成对轮胎的撑胎和扩胎动作，维修和拆卸都容易。在保证结构强度的前提下，将多余材料镂空，减轻了重量，降低了装置成本。

附图说明

图1是本发明子午线轮胎夹持装置的轴测图；

图2是本发明子午线轮胎夹持装置的基座部分去除底座的斜视图；

图3是本发明子午线轮胎夹持装置基座端盖和下基座的斜视图；

图4是本发明子午线轮胎夹持装置的去除后盖的斜视图；

图5是本发明子午线轮胎夹持装置轮胎夹持杆机构的斜视图；

图6是本发明子午线轮胎夹持装置的曲柄滑块机构去除后盖环的斜视图。

图中，1.后盖环；2.机械主臂；3.底座；4.起重电机；5.承重轴；6.端盖轴承；7.传动轴承；8.传动轴；9.联轴器；10.底座电机；11.底座端盖；12.基座端盖；13.下基座；14.后盖电机；15.前盖电机；16.气缸；17.支撑筒A；18.支撑杆；19.支撑筒B；20.套筒；21.直线导轨；22.导轨滑块；23.O形导轨；24.前盖；25.小齿轮；26.后盖；27.大齿轮；28.普通杆件

具体实施方式

为了使本发明所描述内容更加清晰，以下结合附图对本发明做出进一步详细说明。

一种子午线轮胎夹持装置，如图1，该轮胎夹持装置由机械臂、基座、轮胎夹持杆机构和曲柄滑块机构组成。

其中，所述机械臂包括机械主臂2、后盖环1、承重轴5和起重电机4，如图1。在机械臂中，所述机械主臂2的一端与所述后盖环1焊接在一起，另一端被所述承重轴5穿过，得到径向固定，并与所述起重电机4的小齿轮相啮合。

所述基座包括基座端盖12、底座3、底座端盖11、底座电机10、联轴器9、传动轴8、下基座13、端盖轴承6和传动轴承7，如图2、3。在基座中，所述底座3通过地脚螺栓与地面连接，所述底座端盖11通过螺栓与底座3相连，所述底座电机10竖直放置于底座3中，其底部通过螺栓与底座3相连，底座电机10的主轴与所述联轴器9相连，联轴器9的另一端与所述传动轴8相连，传动轴8与所述下基座13相连，来传递来自底座电机10的动力，下基座13与所述基座端盖12相连，所述端盖轴承6与基座端盖12相配合，所述传动轴承7与下基座13相配合。

所述轮胎夹持杆机构包括气缸16、导轨滑块22、套筒20、支撑杆18、支撑筒A17和支撑筒B19，如图5。在轮胎夹持机构中，所述气缸16端部与所述导轨滑块22相连，其伸缩杆头部穿过导轨滑块22中部的圆孔与所述支撑杆18相连，所述套筒20的两端分别与导轨滑块22和支撑筒B19相固定，所述支撑筒A17与支撑杆18的另一端相固定。

所述曲柄滑块机构包括后盖26、前盖24、后盖电机14、前盖电机15，直线导轨21、O形导轨23、大齿轮27、小齿轮25、普通杆件28，如图4、6。在曲柄滑块机构中，所述前盖电机15与所述前盖24通过螺栓连接，前盖电机15主轴与所述小齿轮25键连接，其主轴通过轴承与前盖24配合，小齿轮25与所述大齿轮27相啮合，大齿轮27与前盖24键连接，所述后盖电机14用螺栓固定在所述后盖26上，后盖电机14的主轴与前盖24键连接，所述直线导轨21固定于前盖24上，所述O形导轨23固定于前盖24背面，所述普通杆件28的一端与大齿轮27固定。

进一步的，后盖环1上开有对应前盖24背面的O形导轨的槽，以支撑前盖24的重量。

进一步的，普通杆件28由两个杆组成，一端与大齿轮27固定，另一端固定于导轨滑块22上，两个杆中间铰接，如此普通杆件28、大齿轮27和导轨滑块22三者形成对心曲柄滑块，当大齿轮27以某方向转动时，进程达到需要位置将轮胎撑开，轮胎检测完成之后，回程到原始位置以放置轮胎。

进一步的，底座端盖11与基座端盖12不相接触，其压住端盖轴承6，使底座电机10能够将动力传给基座端盖12，从而带动整个装置旋转，底座端盖11需要承受机械臂、轮胎夹持机构和曲柄滑块机构因重力所带来较大的倾覆力矩。

进一步的，底座3通过四个地脚螺栓与地面相连，通过筋结构加强侧面，并在底部开孔，以便于底座电机10的安装和拆卸及底座电机10位置的调整。

该子午线轮胎夹持装置初始位置为竖直，在夹持轮胎过程中，由起重电机4带动机械臂顺时针旋转90°至生产线上的轮胎上方，前盖电机15驱动小齿轮25带动大齿轮27逆时针旋转，曲柄滑块处于进程状态，将轮胎径向撑起，然后气缸开始作用，将支撑杆18和固定于支撑杆18一端的支撑筒A17顶出，轮胎被纵向扩开，此时轮胎被“抓住”，由起重电机4带动机械臂逆时针旋转90°，将轮胎带至初始位置，再由底座电机10通过联轴器9、传动轴8、下基座13、基座端盖12将动力传给机械臂，使其绕底座电机10主轴旋转90°，将轮胎带至待检测区域，此时后盖电机14运作，带动整个前盖24做360°旋转，以完成检测过程。

Claims (4)

1.一种子午线轮胎夹持装置，其特征在于：该装置包括机械臂、基座、轮胎夹持杆机构和曲柄滑块机构；

其中，所述机械臂包括机械主臂(2)、后盖环(1)、承重轴(5)和起重电机(4)；

所述基座包括基座端盖(12)、底座(3)、底座端盖(11)、底座电机(10)、联轴器(9)、传动轴(8)、下基座(13)、端盖轴承(6)和传动轴承(7)；

所述轮胎夹持杆机构包括气缸(16)、导轨滑块(22)、套筒(20)、支撑杆(18)、支撑筒A(17)和支撑筒B(19)；

所述曲柄滑块机构包括后盖(26)、前盖(24)、后盖电机(14)、前盖电机(15)，直线导轨(21)、O形导轨(23)、大齿轮(27)、小齿轮(25)、普通杆件(28)。

2.根据权利要求1中所述的一种子午线轮胎夹持装置，其特征在于：所述底座(3)通过地脚螺栓与地面连接，所述底座端盖(11)通过螺栓与底座(3)相连，所述底座电机(10)竖直放置于底座(3)中，其底部通过螺栓与底座(3)相连，底座电机(10)的主轴与所述联轴器(9)相连，联轴器(9)的另一端与所述传动轴(8)相连，传动轴(8)与所述下基座(13)相连，来传递来自底座电机(10)的动力，下基座(13)与所述基座端盖(12)相连，所述端盖轴承(6)与基座端盖(12)相配合，所述传动轴承(7)与下基座(13)相配合。

3.根据权利要求1中所述的一种子午线轮胎轮胎夹持装置，其特征在于：所述气缸(16)端部与所述导轨滑块(22)相连，其伸缩杆头部穿过导轨滑块(22)中部的圆孔与所述支撑杆(18)相连，所述套筒(20)的两端分别与导轨滑块(22)和支撑筒B(19)相固定，所述支撑筒A(17)与支撑杆(18)的另一端相固定。

4.根据权利要求1中所述的一种子午线轮胎夹持装置，其特征在于：所述前盖电机(15)与所述前盖(24)通过螺栓连接，前盖电机(15)主轴与所述小齿轮(25)键连接，其主轴通过轴承与前盖(24)配合，小齿轮(25)与所述大齿轮(27)相啮合，大齿轮(27)与前盖(24)键连接，所述后盖电机(14)用螺栓固定在所述后盖(26)上，后盖电机(14)的主轴与前盖(24)键连接，所述直线导轨(21)固定于前盖(24)上，所述O形导轨(23)固定于前盖(24)背面，所述普通杆件(28)的一端与大齿轮(27)固定。

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