CN203580501U

CN203580501U - 无内胎车轮对点机

Info

Publication number: CN203580501U
Application number: CN201320638230.1U
Authority: CN
Inventors: 潘静; 杨红义; 孙超; 傅志强; 梁霄; 李希友
Original assignee: Liaoning University of Technology
Current assignee: Liaoning University of Technology
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2023-10-16

Abstract

一种无内胎车轮对点机，车轮传送机构、上压扁轮胎的变径卡瓣装置、下压扁轮胎的变径卡瓣装置、对点卡头机构、机架连接构成。优点是，采用自定心机构缩短动作时间，定心简便，定位准确可靠度高；适用于多种尺寸轮胎，加大夹紧机构适用范围，同时保证轮毂不被夹损或变形；上下压扁机构的行程可调，并实现上下压扁轮胎机构及四个变径卡瓣机构动作的同步，自动化程度高。

Description

无内胎车轮对点机

技术领域

本实用新型是一种无内胎汽车车轮自动装配生产线的核心部分之一，是将轮胎的最轻点与轮毂的最重位置气门嘴部位准确对正的设备。

背景技术

安装轮胎时，轮胎圆周上最轻的部位，即轮胎轻点记号黄色空心点部位，与轮胎轮毂上最重位置的气门嘴对正，才能使车轮在行驶中保持最佳动平衡，减小振动，提高行驶的舒适性。目前国外汽车轮胎与轮毂的安装多为自动生产线，自动化程度也比较高，有的生产厂家的生产线中已经包括轮胎与轮毂对点这道工序，但同一条生产线只是针对单一或少数几种规格的车轮，而国内的汽车轮胎与轮毂的安装生产线中没有对点设备。从国外引进该设备，不但增加成本，而且不适合国内多规格的车轮情况，为填补这一空白，且可并入整套自动生产线，设计生产车轮自动对点机是十分必要的。

发明内容

本实用新型目的，解决多种不同规格的轮胎上的轮胎轻点记号与轮毂的最重位置气门嘴部位自动准确对正，以及与国内自动生产线的自动对接的问题，提供一种高效连续、低劳动强度、轮胎自动装配生产线的配套设备。

本实用新型是这样实现的：车轮传送机构、上压扁轮胎的变径卡瓣装置、下压扁轮胎的变径卡瓣装置、对点卡头机构、机架连接构成。

车轮传送机构的伺服电机座用连接板和螺栓固定于机架的横梁上，伺服电机用螺栓固定于伺服电机座上，丝杠右端用轴承安装在与电机座相连的轴承座内，丝杠左端安装在与机架的立柱相连的轴承座内，丝杠螺母嵌固定在滑动框架上的螺母座内，滑动框架单侧用滑块与安装在机架上的上直线导轨、下直线导轨上，伺服电机通过联轴器驱动丝杠带动螺母，驱动滑动框架沿上直线导轨、下直线导轨左右滑动；滑动框架的槽钢横梁左右两端安装带轮座，同步带轮用短轴安装于带轮座内，同步带环绕两同步带轮之上，槽钢横梁左侧焊接支撑板，支撑板设螺栓孔及螺栓，旋转螺栓定位左侧带轮座张紧同步带；滑动框架的槽钢横梁内用螺钉安装上直线导轨和下直线导轨，左夹紧臂和右夹紧臂与左连接板右连接板焊接，连接板用滑块分别与上导轨、下导轨相连，使左夹紧臂和右夹紧臂沿上导轨、下导轨自由滑动；同时左夹紧臂与同步带上边用压板固定，右夹紧臂与同步带下边用压板固定，使左夹紧臂和右夹紧臂随同步带上下两边作相向或相反运动；左夹紧臂和右夹紧臂下部各通过连接头固定两根抱臂，四根抱臂抱紧轮胎；气缸用螺栓安装在上直线导轨、下直线导轨间的滑动框架的槽钢横梁上，活塞杆用浮头及螺栓与一侧连接板相连；气缸驱动夹紧臂带动同步带驱动夹紧臂实现同步运动，左夹紧臂和右夹紧臂带动抱臂夹紧轮胎，伺服电机驱动丝杠带动滑动框架沿上直线导轨、下直线导轨左右滑动实现轮胎的夹紧搬运，左侧槽钢横梁的夹紧搬运结构与之同。

上变径卡瓣机构、下变径卡瓣机构安装于机架上下两端，二者结构相同，机架立柱内侧用螺钉安装直线导轨，下变径卡瓣机构框架右侧螺钉连接滑块与直线导轨配合，沿导轨上下滑动；步进电机及变速器用螺栓安装于机架底部横梁顶面，输出轴与丝杠相连，下变径卡瓣机构安装有丝母座，丝母嵌固于丝母座内，步进电机转动带动丝杠、丝母，驱动下变径卡瓣机构沿导轨上下移动，压扁轮胎减小轮胎轮毂间对正相对转动时摩擦阻力；步进电机和减速器用螺栓安装于下变径卡瓣机构框架左侧下面，输出轴头平键安装主动齿轮；下变径卡瓣机构框架四对角位置安装四个轴承座，轴安装于轴承座内，轴自下而上分别用平键安装齿轮、同步带轮、齿轮，同步带环绕四个同步带轮，压紧轮压紧同步带，使同步带张紧，保证运行的准确性；每个卡瓣用螺钉安装齿条，并与安装在变径卡瓣机构框架的导轨28上的滑块连接，齿轮与齿条啮合；步进电机带动齿轮转动，驱动齿轮带主动轴、齿轮转动，齿轮驱动齿条带动卡瓣沿导轨作径向运动，实现卡瓣变径，同步带及带轮为其它各轴提供动力并保证各卡瓣同步变径。

对点卡头机构的步进电机、联轴器、轴承座及丝杠自下而上分别安装于电机座上，电机座用螺栓固定于支座上，支座螺钉安装于机架下部；对点卡头框架右侧用螺钉安装滑块，对应位置直线导轨螺钉固定在机架上，步进电机驱动丝杠，带动丝杠螺母，使对点卡头沿直线导轨上下自由升降；下壳体用螺栓固定于对点卡头框架上，中壳体与下壳体螺栓固定，上壳体与中壳体螺栓固定；安装座与中壳体螺栓固定，上壳体上自下而上安装步进电机、减速器，联轴器、升降卡头；安装座内安装上安装板、下安装板，中心轴及三根摆杆轴及轴承安装于上安装板、下安装板孔内，主动齿轮、从动齿轮啮合传动，在轴的上端焊接一个水平的摆杆，在摆杆的一端焊接一个卡紧的立杆卡头，立杆卡头直接与轮毂的轴孔内壁接触；步进电机、减速器通过联轴器带动中心轴及主动齿轮转动，驱动从动齿轮，从而带动摆杆轴转动，摆杆轴带动摆杆和立杆卡头摆动，卡紧轮毂；旋转对点部分主要通过伺服电机、加减速器转动，驱动转盘转动相应角度，完成对点。

本实用新型的优点是：1、采用自定心机构缩短动作时间，定心简便，定位准确可靠度高；

2、适用于多种尺寸轮胎，加大夹紧机构适用范围，同时保证轮毂不被夹损或变形；

3、上下压扁机构的行程可调，并实现上下压扁轮胎机构及四个变径卡瓣机构动作的同步，自动化程度高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是左视图；

图3是图1的A-A视图；

图4是车轮传送机构的结构示意图；

图5是图4的C-C视图；

图6是图4的B-B视图；

图7是变径卡瓣装置的放大结构示意图；

图8是图7的D-D视图；

图9是对点装置的放大结构示意图；

图10是图9的右视结构示意图；

图11是图10的A处放大图。

具体实施方式

如附图1所示，本设备由以下几部分组成，车轮传送机构1；上压扁轮胎的变径卡瓣装置2、下压扁轮胎的变径卡瓣装置3、对点装置4、机架82连接构成。

车轮传送机构1如图3、4、5，伺服电机座61用连接板62和螺栓固定于机架82的横梁64上，伺服电机10用螺栓固定于伺服电机座61上，丝杠9右端用深沟球轴承安装在与电机座61相连的轴承座内，丝杠9左端安装在与机架82的立柱相连的轴承座内，丝杠螺母22嵌固于固定在滑动框架88上的螺母座20内，滑动框架88单侧用滑块67、68与安装在机架82上的上直线导轨14、下直线导轨15上，伺服电机10通过联轴器63驱动丝杠9带动螺母22，驱动滑动框架88沿上直线导轨14、下直线导轨15左右滑动；滑动框架88的槽钢横梁78左右两端安装带轮座，同步带轮26用短轴76安装于带轮座内，以右侧槽钢横梁为例，如图6所示，同步带11环绕两同步带轮之上，槽钢横梁78左侧焊接支撑板77，支撑板77设螺栓孔及螺栓18，旋转螺栓18定位左侧带轮座，张紧同步带11。滑动框架88的槽钢横梁78内用螺钉安装上直线导轨16和下直线导轨17，左夹紧臂8和右夹紧臂25与左连接板6右连接板23焊接，连接板6、23用滑块分别与上导轨16、下导轨17相连，使两根左夹紧臂8和右夹紧臂25沿上导轨16、下导轨17自由滑动；同时左夹紧臂8与同步带11上边用压板24固定，右夹紧臂25与同步带11下边用压板24固定，使两根左夹紧臂8和右夹紧臂25随同步带11上下两边作相向或相反运动；左夹紧臂8和右夹紧臂25下部各通过连接头19固定两根抱臂7，四根抱臂抱紧轮胎；气缸13用螺栓安装在上直线导轨16、下直线导轨17间的滑动框架88的槽钢横梁78上，活塞杆用浮头及螺栓与一侧连接板23相连；气缸13驱动夹紧臂25带动同步带11驱动夹紧臂8实现同步运动，左夹紧臂8和右夹紧臂25带动抱臂7夹紧轮胎，伺服电机10，驱动丝杠9带动滑动框架88沿上直线导轨14、下直线导轨15左右滑动实现轮胎的夹紧搬运，左侧槽钢横梁的夹紧搬运结构与之同。

如图2所示，上变径卡瓣机构56、下变径卡瓣机构55安装于机架82上下两端，二者结构相同，以下变径卡瓣机构55为例，机架82立柱内侧用螺钉安装直线导轨75，下变径卡瓣机构框架81右侧螺钉连接滑块与直线导轨75配合，沿导轨上下滑动；步进电机71及变速器用螺栓安装于机架82底部横梁顶面，输出轴与丝杠72相连，下变径卡瓣机构55安装有丝母座74，丝母73嵌固于丝母座74内，步进电机71转动带动丝杠72，带动丝母73，驱动下变径卡瓣机构55沿导轨上下移动，压扁轮胎减小轮胎轮毂间对正相对转动时摩擦阻力。

上下两个压扁轮胎的变径卡瓣装置如图7、图8所示，步进电机33和减速器34用螺栓安装于下变径卡瓣机构框架81左侧下面，输出轴头平键安装主动齿轮35；下变径卡瓣机构框架81四对角位置安装四个轴承座83，轴31安装于轴承座内，轴31自下而上分别用平键安装齿轮69（仅与主动齿轮35啮合处有，其它轴处没有）、同步带轮32、齿轮30，同步带36环绕四个同步带轮32，压紧轮37压紧同步带36，使同步带36张紧，保证运行的准确性；每个卡瓣27用螺钉安装齿条29，并与安装在变径卡瓣机构框架81的导轨28上的滑块连接，齿轮30与齿条29啮合；步进电机33带动齿轮35转动，驱动齿轮69带主动轴31、齿轮30转动，齿轮30驱动齿条29带动卡瓣27沿导轨28作径向运动，实现卡瓣变径，同步带36及带轮32为其它各轴提供动力并保证各卡瓣同步变径。

对点卡头机构如图9、图10、图11所示，如图9步进电机39、联轴器85、轴承座86及丝杠40自下而上分别安装于电机座84上，电机座84用螺栓固定于支座41上，支座41螺钉安装于机架82 下部；对点卡头框架87右侧用螺钉安装滑块，对应位置直线导轨43螺钉固定在机架82上，步进电机39驱动丝杠40，带动丝杠螺母42，使对点卡头沿直线导轨43上下自由升降。如图10所示，壳体90用螺栓固定于对点卡头框架87上，壳体38与壳体90螺栓固定，壳体89与壳体38螺栓固定；安装座79与壳体89螺栓固定，壳体89上自下而上安装步进电机47减速器48，联轴器93、升降卡头57。

如图11所示，安装座79内安装上安装板91、下安装板92，中心轴49及三根摆杆轴52及轴承安装于上安装板91、下安装板92孔内，主动齿轮50、从动齿轮51啮合传动，在轴52的上端焊接一个水平的摆杆53，在摆杆53的一端又焊接一个卡紧的立杆卡头54，立杆卡头54直接与轮毂的轴孔内壁接触；步进电机47、减速器48通过联轴器93带动中心轴49及主动齿轮50转动，驱动从动齿轮51，从而带动摆杆轴52转动，摆杆轴52带动摆杆53和立杆卡头54摆动，卡紧轮毂。旋转对点部分主要通过伺服电机44加减速器45转动，驱动转盘46转动相应角度，完成对点。

其工作过程如下：

红外对射传感器检测到有轮胎通过，左侧抱臂7（四个钢管）将轮胎抱紧，伺服电机10驱动丝杠9旋转，驱动滚珠螺母22旋转，驱动架子向右运动，实现搬运，到达变径卡瓣55，56的中间，升降卡头57升起将轮胎顶起30mm，然后将轮毂卡紧，抱臂将轮胎松开，回到初始位置，上下两个变径卡瓣收缩，通过步进电机5和步进电机39实现升降，将轮胎卡紧，使轮胎与轮毂不完全分离，通过图像识别系统计算出轮胎与轮毂上两点的相差角度，将角度值反馈给伺服电机44，使其旋转相应的角度，完成对点。上面的变径卡瓣向上提起，下面的变径卡瓣向下落，松开轮胎，搬运机械手的右侧抱臂卡紧工位上的轮胎，左侧的抱臂卡紧下一个将要对点的轮胎，搬运机械手向右运动，运走完成对点的轮胎同时运来下一个将要对点的轮胎→往复执行。

Claims

1.一种无内胎车轮对点机，其特征在于，车轮传送机构、上压扁轮胎的变径卡瓣装置、下压扁轮胎的变径卡瓣装置、对点卡头机构、机架连接构成；

上述所说的车轮传送机构的伺服电机座用连接板和螺栓固定于机架的横梁上，伺服电机用螺栓固定于伺服电机座上，丝杠右端用轴承安装在与电机座相连的轴承座内，丝杠左端安装在与机架的立柱相连的轴承座内，丝杠螺母嵌固定在滑动框架上的螺母座内，滑动框架单侧用滑块与安装在机架上的上直线导轨、下直线导轨上，伺服电机通过联轴器驱动丝杠带动螺母，驱动滑动框架沿上直线导轨、下直线导轨左右滑动；滑动框架的槽钢横梁左右两端安装带轮座，同步带轮用短轴安装于带轮座内，同步带环绕两同步带轮之上，槽钢横梁左侧焊接支撑板，支撑板设螺栓孔及螺栓，旋转螺栓定位左侧带轮座，张紧同步带；滑动框架的槽钢横梁内用螺钉安装上直线导轨和下直线导轨，左夹紧臂和右夹紧臂与左连接板右连接板焊接，连接板用滑块分别与上导轨、下导轨相连，使左夹紧臂和右夹紧臂沿上导轨、下导轨自由滑动；同时左夹紧臂与同步带上边用压板固定，右夹紧臂与同步带下边用压板固定，使左夹紧臂和右夹紧臂随同步带上下两边作相向或相反运动；左夹紧臂和右夹紧臂下部各通过连接头固定两根抱臂，四根抱臂抱紧轮胎；气缸用螺栓安装在上直线导轨、下直线导轨间的滑动框架的槽钢横梁上，活塞杆用浮头及螺栓与一侧连接板相连；气缸驱动夹紧臂带动同步带驱动夹紧臂实现同步运动，左夹紧臂和右夹紧臂带动抱臂夹紧轮胎，伺服电机驱动丝杠带动滑动框架沿上直线导轨、下直线导轨左右滑动实现轮胎的夹紧搬运，左侧槽钢横梁的夹紧搬运结构与之同；

上述所说的上变径卡瓣机构、下变径卡瓣机构安装于机架上下两端，二者结构相同，机架立柱内侧用螺钉安装直线导轨，下变径卡瓣机构框架右侧螺钉连接滑块与直线导轨配合，沿导轨上下滑动；步进电机及变速器用螺栓安装于机架底部横梁顶面，输出轴与丝杠相连，下变径卡瓣机构安装有丝母座，丝母嵌固于丝母座内，步进电机转动带动丝杠、丝母，驱动下变径卡瓣机构沿导轨上下移动，压扁轮胎减小轮胎轮毂间对正相对转动时摩擦阻力；步进电机和减速器用螺栓安装于下变径卡瓣机构框架左侧下面，输出轴头平键安装主动齿轮；下变径卡瓣机构框架四对角位置安装四个轴承座，轴安装于轴承座内，轴自下而上分别用平键安装齿轮、同步带轮、齿轮，同步带环绕四个同步带轮，压紧轮压紧同步带，使同步带张紧，保证运行的准确性；每个卡瓣用螺钉安装齿条，并与安装在变径卡瓣机构框架的导轨上的滑块连接，齿轮与齿条啮合；步进电机带动齿轮转动，驱动齿轮带主动轴、齿轮转动，齿轮驱动齿条带动卡瓣沿导轨作径向运动，实现卡瓣变径，同步带及带轮为其它各轴提供动力并保证各卡瓣同步变径；

上述所说的对点卡头机构的步进电机、联轴器、轴承座及丝杠自下而上分别安装于电机座上，电机座用螺栓固定于支座上，支座螺钉安装于机架下部；对点卡头框架右侧用螺钉安装滑块，对应位置直线导轨螺钉固定在机架上，步进电机驱动丝杠，带动丝杠螺母，使对点卡头沿直线导轨上下自由升降；下壳体用螺栓固定于对点卡头框架上，中壳体与下壳体螺栓固定，上壳体与中壳体螺栓固定；安装座与中壳体螺栓固定，上壳体上自下而上安装步进电机、减速器，联轴器、升降卡头；安装座内安装上安装板、下安装板，中心轴及三根摆杆轴及轴承安装于上安装板、下安装板孔内，主动齿轮、从动齿轮啮合传动，在轴的上端焊接一个水平的摆杆，在摆杆的一端焊接一个卡紧的立杆卡头，立杆卡头直接与轮毂的轴孔内壁接触；步进电机、减速器通过联轴器带动中心轴及主动齿轮转动，驱动从动齿轮，从而带动摆杆轴转动，摆杆轴带动摆杆和立杆卡头摆动，卡紧轮毂；旋转对点部分主要通过伺服电机、加减速器转动，驱动转盘转动相应角度，完成对点。