CN203512752U - 整垛轮胎搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整垛轮胎搬运机械手，包括支撑机构、搬运机械手、动力装置和定中机构，定位机构固定在码垛平台上，包括气缸和定中件，气缸动力输出端固定连杆结构，定中件一端固定在连杆结构上，另一端与齿轮轴接；抓持部包括伺服电缸和抓持轮胎的治具，伺服电缸动力输出端固定连接杆，在连接杆与治具之间铰接有传动组件；治具由立杆组成，立杆下方端部设有防止轮胎滑落的水平板。与现有技术相比，本实用新型通过动力装置驱动连接杆上下滑动，带动传动组件控制立杆在水平方向上扩张，从轮胎子口内部抓持固定轮胎，可以根据实际需求，确定立杆的长度，满足多个轮胎的抓持。

Description

整垛轮胎搬运机械手

技术领域

本实用新型属于车间用搬运机械领域，具体来说是一种整垛轮胎搬运机械手。 

背景技术

轮胎生产线包括配料、成型、硫化和检测入库等环节，半成品经过成型工序处理之后，形成轮胎毛坯，轮胎毛坯在进入后续工序的过程中需要进行搬运码垛等操作。特别是在轮胎毛坯硫化后，需要将轮胎放置到系统中，进行修剪处理，然后输送至检测装置进行性能检测。由于系统要存放大量轮胎毛坯，为了节省面积，需要将轮胎毛坯进行码垛摆放。车间作业中有些是通过人工手动方式完成码垛，其效率较低，而且人员劳动强度大，造成人力成本高，特别是人工参与导致错误操作的几率相对较高。 

为了降低劳动量，减少劳动成本，实践中采用一种线体自动传输的方式，该方式一定程度上改善了轮胎毛坯输送的效果，比如中国专利文献中，公开号CN202880434、名称是一种轮胎分拣系统的实用新型专利文件，其公开一种方案，包括主线输送装置，沿轮胎输送方向，在主线输送装置上并排连接有若干组次线输送装置，对应于每一组次线输送装置，在主线输送装置上设置有至少一组拨臂和主线检测装置，在次线输送装置的一侧设置有至少一个到位检测装置，在次线输送装置末端设置有至少两个导向槽，在次线输送装置与导向槽之间设置有用于改变轮胎行进方向的分拣装置，该方案一定程度上实现了轮胎毛坯输送的自动化，但是在轮胎输送末端仍然需要有相应的人员进行分拣，也就是将从输送线上输送过来的轮胎毛坯进行人工搬运，并在相应的位置进行码垛。由此可见，该方案仍然无法实现无人自动化搬运码垛，当轮胎毛坯数量较大，需要在较大面积的系统中码垛存放时，上述方案仍然需要高强度人力劳动，大大降低生产效率。 

现有技术中也存在一些机械手可以用来搬运轮胎，但是其无法实现大空间、长距离灵活搬运码垛的功能。 

本申请人于2013年7月10日提交了关于轮胎分拣装置的专利申请，具体如下： 

一种轮胎分拣装置，包括支撑机构、分拣机构和动力机构，支撑机构包括立柱、横跨在立柱上方的横梁、以及承载轮胎的分拣平台；分拣机构包括机械手，机械手与横梁滑动配合，机械手包括用于抓持轮胎的抓持部，以及用于控制抓持部垂直移动的升降组件；动力机构包括驱动机械手沿横梁横向运动的第一动力装置。抓持部包括伺服电缸、传动组件和抓持轮胎的手爪治具，伺服电缸动力输出端连接传动组件，传动组件连接手爪治具，将伺服电缸竖直伸缩运动转换为手爪治具水平开合。 

该申请文件中提到的手爪治具仅能搬运单个轮胎，搬运多个轮胎时，容易产生错位，轮胎子口不能处于同一垂直线上，更不能对于整垛轮胎进行搬运。 

实用新型内容

为了解决现有技术手爪治具只能搬运单个轮胎，没有搬运整垛轮胎的机械手的问题，本实用新型对机械手进行了改进，提供了一种可以搬运整垛轮胎的机械手。 

本实用新型采用的技术方案是一种整垛轮胎搬运机械手，包括支撑机构、搬运机械手、动力装置和定中机构，支撑机构包括立柱、横跨在立柱上方的横梁、以及承载轮胎的码垛平台；搬运机械手安装在横梁上、与横梁横向滑动配合，包括用于抓持轮胎的抓持部，以及用于控制抓持部垂直移动的升降组件；动力装置驱动搬运机械手横向运动；定位机构固定在码垛平台上，包括气缸和定中件，气缸动力输出端固定连杆结构，定中件一端固定在连杆结构上，另一端与齿轮轴接；抓持部包括伺服电缸和抓持轮胎的治具，伺服电缸动力输出端固定连接杆，在连接杆与治具之间铰接有传动组件；治具由立杆组成，立杆下方端部设有防止轮胎滑落的水平板。 

与现有技术相比，本实用新型通过动力装置驱动连接杆上下滑动，带动传动组件控制立杆在水平方向上扩张，从轮胎子口内部抓持固定轮胎，可以根据实际需求，确定立杆的长度，满足多个轮胎的抓持。 

升降组件整体安装在与移动横梁配合的横行支座上，包括固定节、活动节和伺服电机，伺服电机驱动固定节与安装在横行支座上的直线导轨上下移动配合，固定节纵向套设倍速带，固定节一侧的倍速带固定在横行支座上，固定节另一侧的倍速带与活动节端部固定连接；为了提高搬运效率，考虑到本发明的升降组件在垂直方向要移动相对较长的路径，基于此，本发明对升降组件进行改进，提高了控制抓持部升降的速度，基本构思是通过设置固定节、活动节，固定节在滑动的同时，活动节相对固定节以同样的速度同向滑动，本发明采用倍速带作为传动部件，滑动效果较为平稳、可控性好。 

固定节两端设有配合倍速带滑动的滚轮；倍速带要在固定节上闭合滑动，固定节的两端承受较大摩擦，基于此，本发明在固定节两端设置滚轮，该滑动摩擦为滚动摩擦，有效减小对固定节端部、及倍速带的磨损，提高了它们的使用寿命。 

固定节上固定齿条，伺服电机输出轴上安装齿轮，齿轮和齿条驱动配合；伺服电机要带动固定节上下运动，固定节在自身运动的情况下，还要控制活动节做相对运动，是整个升降组件的核心部件，因此需要保证固定节在运动过程中的稳定性，基于此，本发明通过在伺服电机和固定节之间设置齿轮齿条传动的方式，有效保证了固定节对稳定滑动的需求。 

附图说明

图1是本发明在实施例中的整体布局示意图。 

图2是本发明的抓持部在实施例中的结构简图。 

图3是本发明的升降组件在实施例中的正面结构简图。 

图4是本发明的升降组件在实施例中的背面结构简图。 

图5是本发明的升降组件在实施例中的侧面结构简图。 

图6是本发明的定位机构的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做详细说明。 

整垛轮胎搬运机械手，包括立柱2、横梁3、码垛平台26、搬运机械手4、驱动搬运机械手4沿横梁3横向运动的第一伺服电机5，横梁3横跨在两个立柱2的上方，码垛平台26用于承载轮胎，上面设有定位机构，定位机构包括气缸32和定中件1，气缸32动力输出端固定连杆结构，定中件1一端固定在连杆结构上，另一端通过轴29与旋转齿轮28同轴连接；气缸32驱动与缸杆连接的气缸旋转杆31，带动与气缸旋转杆31铰接的旋转杆30，摆臂27固定在旋转杆30上，随之运动，驱动4个旋转齿轮28同步相向转动，从而带动摆臂27上的定中件1转动，将直线运动转换为旋转齿轮28的旋转运动，从而带动定中件1转动，完成对轮胎的定中处理；机械手4与横梁3滑动配合，包括用于抓持轮胎的抓持部，以及用于控制抓持部垂直移动的升降组件。 

由于机械手4在码垛过程中，垂直移动距离较大，为了提高机械手4在垂直方向上的运动，本实施例将升降组件设计为一种双节倍速机构6(参见附图4、5和6)，其结构是：升降组件整体固定在横行支架19上，包括固定节15、活动节16和第二伺服电机20，固定节15纵向套设倍速带17，该倍速带17是封闭的，固定节15相对倍速带17可滑动。固定节15嵌装在固定节直线导轨18上，该固定节直线导轨18可以固定在横行支架19上。固定节15与第二伺服电机20齿条齿轮式传动，可以将齿条21安装在固定节15的背面(活动节16一侧为正面)，第二伺服电机20和以齿轮联动，该齿轮和齿条21配合，控制固定节15上下移动。固定节15正面的倍速带17与活动节16的一端通过活动节固定块23固定连接，倍速带17上下运动时，可以带动活动节16做相应动作。固定节15背面的倍速带17通过倍速带固定节24固定在横行支架19上。其动作过程是：第二伺服电机20启动，驱动固定节15向下运动，由于倍速带17固定在横行支架19上，导致倍速带17与固定节15之间发生相对滑动，即：固定节15正面的倍速带17以相同的速度相对固定节15向下滑动，这样固定在倍速带17上的活动节16也就以两倍于固定节15的速度运动(即：固定节15运动速度和倍速带17相对固定节15运动速度之和)，实现快速升降。进一步改进，可以在固定节15上下端部分别设置滚轮22，避免倍速带17和固定节15之间因摩擦力过大，造成损坏。 

升降组件的活动节16下端连接抓持部7，抓持部7用于抓持轮胎，本实施例中，该抓持 部7采用气动式，包括伺服电缸10、抓持轮胎的治具12，伺服电缸10的动力输出端和一个连接杆13连接，连接杆13经过传动组件和治具12连接，控制治具12在水平方向上移动。动作过程是：伺服电缸10控制连接杆13上下移动，连接杆13上下移动的动作经传动组件转化为治具12的水平移动，从而可以对轮胎子口内部进行抓持控制。考虑到轮胎码垛后，需要成垛搬运，普通的治具无法实现对整垛抓持的功能，本发明进一步改进，将治具12设置为立杆式，其具有一定长度，具体可根据实际操作确定，由于立杆较长，设置第一传动组件11和第二传动组件14分别控制立杆的上下端，不仅实现成垛抓持，而且稳定性好；进一步改进，在立杆底部设置水平板25，水平板25可以对轮胎起到阻挡作用，避免轮胎过多发生滑落。 

Claims (4)

1.一种整垛轮胎搬运机械手，包括支撑机构、搬运机械手、动力装置和定中机构，支撑机构包括立柱、横跨在立柱上方的横梁、以及承载轮胎的码垛平台；搬运机械手安装在横梁上、与横梁横向滑动配合，包括用于抓持轮胎的抓持部，以及用于控制抓持部垂直移动的升降组件；动力装置驱动搬运机械手横向运动；其特征在于：定位机构固定在码垛平台上，包括气缸和定中件，气缸动力输出端固定连杆结构，定中件一端固定在连杆结构上，另一端与齿轮轴接；抓持部包括伺服电缸和抓持轮胎的治具，伺服电缸动力输出端固定连接杆，在连接杆与治具之间铰接有传动组件；治具由立杆组成，立杆下方端部设有防止轮胎滑落的水平板。 

2.如权利要求1所述的整垛轮胎搬运机械手，其特征在于：升降组件整体安装在与移动横梁配合的横行支座上，包括固定节、活动节和伺服电机，伺服电机驱动固定节与安装在横行支座上的直线导轨上下移动配合，固定节纵向套设倍速带，固定节一侧的倍速带固定在横行支座上，固定节另一侧的倍速带与活动节端部固定连接。 

3.如权利要求2所述的整垛轮胎搬运机械手，其特征在于：固定节两端设有配合倍速带滑动的滚轮。 

4.如权利要求2或3所述的整垛轮胎搬运机械手，其特征在于：固定节上固定齿条，伺服电机输出轴上安装齿轮，齿轮和齿条驱动配合。 

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