CN220163575U - 一种汽车修理用轮胎拆装机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车修理用轮胎拆装机器人，包括底座、工业机器人、机械臂、电机Ⅰ、固定套筒、限位套筒Ⅰ、电动伸缩杆Ⅰ、活动套筒、电机Ⅱ、电动伸缩杆Ⅱ、螺母套筒、转轴、花键轴、电机Ⅳ、齿轮、连接杆、支撑杆、滑槽，底座上设有工业机器人，工业机器人末端设有机械臂，机械臂一端设有固定套筒，另一端固定安装有连接电机Ⅰ，机械臂与固定套筒内活动安装有转轴，转轴一端固定连接电机Ⅰ输出端，另一端活动安装有花键轴，花键轴另一端连接活动套筒。本实用新型通过设置可调节支撑杆，用于轮胎的整体夹持，并且在螺母套筒外侧设置可移动收集盒，完成紧固螺母的收集与自动供料，能够有效提高轮胎的拆装效率。

Description

一种汽车修理用轮胎拆装机器人

技术领域

本实用新型属于汽车修理工具技术领域，特别涉及一种汽车修理用轮胎拆装机器人。

背景技术

车辆轮胎在车辆修理中属于易损部件，经常需要对车辆轮胎进行维修、保养等操作，由于车辆轮胎普遍较重，通过人工对轮胎进行拆装时较为费力，现有的轮胎拆装机器人在使用过程中存在以下问题：1)仅能够对车辆轮胎起到支撑调节的作用，还需要人工配合对紧固螺母进行拆卸，影响轮胎拆装效率；2)对紧固螺母进行拆装过程中，由于多轴螺母套筒成本较高，不适用于中小修理厂的应用，单轴螺母套筒对紧固螺母进行拆装过程中无法做到紧固螺母的收集工作，需要工作人员进行紧固螺母的收集，极易造成丢失，影响轮胎的拆装效率。

经过检索，现有技术CN218197740U公开了一种拆装汽车轮胎的辅助工具，移动箱下设置有开口，开口处对称滑动设置有支撑柱，移动箱设置有用于连接对称设置的支撑柱的调节组件，支撑柱远离移动箱的一端安装有移动轮，支撑柱靠近移动轮的一端设置有定位组件，通过定位组件与调节组件的设置，可以对多种规格汽车轮胎的定位支撑需求。但是上述方案在使用过程中仍存在以下问题：1)没有设置车辆轮胎紧固螺母的拆装工具，需要工人额外配合完成紧固螺母的拆装工作，同时紧固螺母属于较小的零部件，若工人操作不当极易造成紧固螺母的丢失，严重影响车辆轮胎的拆装效率；2)由于车辆轮胎大多位于车辆车体下方，轮胎最外侧表面与车体侧面基本处于同一平面，该装置无法第一时间对车辆轮胎进行夹持支撑操作，竖直设置的支撑板，也无法深入轮胎一侧弧形车体内对轮胎进行夹持工作，因此需要工作人员辅助将车辆轮胎拉出部分车体后，才可通过调节支撑板对轮胎进行支撑的作用，安装同理，并不能有效提高实用性，同时也需要多个工人配合，无法提高车辆轮胎的拆装效率。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中不足，提供一种汽车修理用轮胎拆装机器人，通过设置可调节支撑杆，用于轮胎的整体夹持，并且在螺母套筒外侧设置可移动收集盒，完成紧固螺母的收集与自动供料，能够有效提高轮胎的拆装效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种汽车修理用轮胎拆装机器人，包括底座、工业机器人、机械臂、电机Ⅰ、固定套筒、限位套筒Ⅰ、电动伸缩杆Ⅰ、活动套筒、电机Ⅱ、电动伸缩杆Ⅱ、螺母套筒、转轴、花键轴、电机Ⅳ、齿轮、连接杆、支撑杆、滑槽，所述底座上设有工业机器人，工业机器人型号为KR30L16-2，可通过私人订制或直接购买获得，工业机器人末端设有机械臂，机械臂一端设有固定套筒，另一端固定安装有连接电机Ⅰ，机械臂与固定套筒内活动安装有转轴，转轴一端固定连接电机Ⅰ输出端，另一端活动安装有花键轴，花键轴另一端连接活动套筒，花键轴与转轴的配合，能够使活动套筒进行一定距离的移动，固定套筒两侧设有限位套筒Ⅰ，限位套筒Ⅰ内活动安装有两组连接杆，限位套筒Ⅰ外侧固定安装有电机Ⅳ，电机Ⅳ输出端所设齿轮与连接杆一侧所设齿条啮合连接，连接杆一端固定安装有支撑杆，活动套筒活动安装在固定套筒内部，活动套筒一侧与电动伸缩杆Ⅰ一端啮合活动连接，电动伸缩杆Ⅰ另一端固定安装在固定套筒上，活动套筒内部活动安装有电机Ⅱ，电机Ⅱ一侧固定连接电动伸缩杆Ⅱ一端，电动伸缩杆Ⅱ另一端固定安装在活动套筒上，电机Ⅱ输出端安装有螺母套筒，螺母套筒活动穿过活动套筒一侧所设滑槽；通过电动伸缩杆Ⅱ的伸缩调节，带动电机Ⅱ与螺母套筒沿活动套筒一侧所设滑槽移动，从而能够适应不同位置下车轮紧固螺母的拆卸工作。

所述连接杆与支撑杆之间设有肋板，用以增加连接处强度。

所述螺母套筒内部设有电动伸缩杆Ⅵ，电动伸缩杆Ⅵ一端固定安装有磁铁块，磁铁块啮合活动安装在螺母套筒内；通过电动伸缩杆Ⅵ带动磁铁块在螺母套筒内往复运动，能够通过磁力吸引带动紧固螺母同步移动，从而完成收集或使用的操作。

所述螺母套筒上对应开设有通孔Ⅰ与通孔Ⅱ，通孔Ⅰ与通孔Ⅱ外侧设有收集盒，螺母套筒活动安装在收集盒内，收集盒一端活动安装在限位套筒Ⅱ内，限位套筒Ⅱ固定安装在活动套筒一侧，收集盒内一端设有电动伸缩杆Ⅴ，另一端收集盒内活动安装有活动板，活动板一侧固定安装有电动伸缩杆Ⅳ，另一端穿过收集盒一侧通槽与螺杆啮合活动连接，螺杆活动安装在收集盒外侧，螺杆一端与电机Ⅲ输出端固定连接。

所述收集盒靠近螺母套筒一端侧壁上活动安装有档杆，档杆一端通过连接板固定连接电动伸缩杆Ⅲ一端，电动伸缩杆Ⅲ固定安装在收集盒外侧壁上；通过电动伸缩杆Ⅲ的伸缩，带动连接板与档杆在收集盒侧壁上往复移动，从而实现紧固螺母的限位，防止多个紧固螺母堆积影响螺母套筒的转动。

本实用新型与现有技术相比较有益效果表现在：

1)根据车间设置将底座安装在可移动的支撑平台上，包括但不限于维修车、活动龙门架、移动式升降机等可多方位移动平台，随后配合工业机器人与机械臂的微调，能够对多种车辆轮胎的实现定位工作，能够增大该装置使用范围；

2)通过在机械臂前端设置固定套筒，固定套筒外部设置限位套筒Ⅰ，通过电机Ⅳ带动齿轮与连接杆一侧齿条的啮合传动，从而带动两端支撑杆完成车辆轮胎的固定支撑作用，可通过调节连接杆位置实现多种直径大小轮胎的支撑作用；

3)通过电动伸缩杆Ⅱ的伸缩调节，带动电机Ⅱ与螺母套筒沿活动套筒一侧所设滑槽移动，从而能够适应不同位置下车轮紧固螺母的拆卸工作；

4)轮胎拆卸时，调节螺母套筒位置，使螺母套筒对准车辆轮胎用紧固螺母，电动伸缩杆Ⅰ伸长，将螺母套筒套住紧固螺母，电机Ⅱ带动螺母套筒旋转，完成紧固螺母的拆卸，此时电动伸缩杆Ⅰ的收缩，使螺母套筒收回，脱离车辆轮胎，电动伸缩杆Ⅵ带动磁铁块伸长，利用磁力吸住紧固螺母，随后电动伸缩杆Ⅵ收缩，将紧固螺母带回至通孔Ⅰ与通孔Ⅱ之间位置，电动伸缩杆Ⅲ伸长通过连接板带动档杆移动，打开收集盒一侧通道，电动伸缩杆Ⅴ伸长，通过通孔Ⅰ将紧固螺母顶住，并不断伸长使紧固螺母穿过螺母套筒上通孔Ⅱ进入收集盒一侧空腔内部，随后电动伸缩杆Ⅲ收缩，通过连接板带动档杆挡住收集盒一侧通道，完成紧固螺母的暂时储存，以此实现紧固螺母的自动收集工作，并且提高自动化水平，能够避免人工收集造成的遗失等现象，进一步提升轮胎的拆卸效率；

5)轮胎安装时，调节螺母套筒套入车辆轮胎固定螺栓处，通过电动伸缩杆Ⅵ的伸长，带动磁铁块将紧固螺母顶至固定螺栓一侧，随后通过电机Ⅱ带动螺母套筒的旋转，完成紧固螺母的锁紧，随后螺母套筒脱离轮胎，电机Ⅲ带动螺杆旋转，使活动板沿收集盒移动，配合电动伸缩杆Ⅳ的伸缩调节，使收集盒内紧固螺母穿过螺母套筒一侧通孔Ⅱ进入螺母套筒内，当最上方紧固螺母进入螺母套筒后，电动伸缩杆Ⅲ通过连接板带动档杆移动，可顶住第二个紧固螺母进行固定，防止移动，随后电动伸缩杆Ⅵ的伸长，带动磁铁块将紧固螺母顶至固定螺栓一侧，通过上述动作可完成紧固螺母的自动上料功能，能够大大提升轮胎的安装效率，提升该装置自动化水平。

附图说明

附图1是本实用新型一种汽车修理用轮胎拆装机器人结构示意图；

附图2是本实用新型一种汽车修理用轮胎拆装机器人侧面结构示意图；

附图3是限位套筒Ⅰ内部结构示意图；

附图4是固定套筒内部结构示意图；

附图5是滑槽结构示意图；

附图6是活动套筒内部结构示意图；

附图7是收集盒内部结构示意图；

附图8是紧固螺母使用效果示意图；

图中：10、底座；11、工业机器人；12、机械臂；13、电机Ⅰ；14、固定套筒；15、限位套筒Ⅰ；16、电动伸缩杆Ⅰ；17、活动套筒；18、电机Ⅱ；19、电动伸缩杆Ⅱ；20、螺母套筒；21、收集盒；22、限位套筒Ⅱ；23、电动伸缩杆Ⅲ；24、电机Ⅲ；25、螺杆；26、活动板；27、电动伸缩杆Ⅳ；28、电动伸缩杆Ⅴ；29、紧固螺母；131、转轴；132、花键轴；151、电机Ⅳ；152、齿轮；153、连接杆；154、肋板；155、支撑杆；171、滑槽；201、电动伸缩杆Ⅵ；202、磁铁块；203、通孔Ⅰ；204、通孔Ⅱ；231、连接板；232、档杆。

Ⅳ

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-8，对本实用新型的技术方案进一步具体说明。

一种汽车修理用轮胎拆装机器人，包括底座10、工业机器人11、机械臂12、电机Ⅰ13、固定套筒14、限位套筒Ⅰ15、电动伸缩杆Ⅰ16、活动套筒17、电机Ⅱ18、电动伸缩杆Ⅱ19、螺母套筒20、转轴131、花键轴132、电机Ⅳ151、齿轮152、连接杆153、支撑杆155、滑槽171，所述底座10上设有工业机器人11，工业机器人11型号为KR30L16-2，可通过私人订制或直接购买获得，工业机器人11末端设有机械臂12，机械臂12一端设有固定套筒14，另一端固定安装有连接电机Ⅰ13，机械臂12与固定套筒14内活动安装有转轴131，转轴131一端固定连接电机Ⅰ13输出端，另一端活动安装有花键轴132，花键轴132另一端连接活动套筒17，花键轴132与转轴131的配合，能够使活动套筒17进行一定距离的移动，固定套筒14两侧设有限位套筒Ⅰ15，限位套筒Ⅰ15内活动安装有两组连接杆153，限位套筒Ⅰ15外侧固定安装有电机Ⅳ151，电机Ⅳ151输出端所设齿轮152与连接杆153一侧所设齿条啮合连接，连接杆153一端固定安装有支撑杆155，活动套筒17活动安装在固定套筒14内部，活动套筒17一侧与电动伸缩杆Ⅰ16一端啮合活动连接，电动伸缩杆Ⅰ16另一端固定安装在固定套筒14上，活动套筒17内部活动安装有电机Ⅱ18，电机Ⅱ18一侧固定连接电动伸缩杆Ⅱ19一端，电动伸缩杆Ⅱ19另一端固定安装在活动套筒17上，电机Ⅱ18输出端安装有螺母套筒20，螺母套筒20活动穿过活动套筒17一侧所设滑槽171；通过电动伸缩杆Ⅱ19的伸缩调节，带动电机Ⅱ18与螺母套筒20沿活动套筒17一侧所设滑槽171移动，从而能够适应不同位置下车轮紧固螺母29的拆卸工作。

所述连接杆153与支撑杆155之间设有肋板154，用以增加连接处强度。

所述螺母套筒20内部设有电动伸缩杆Ⅵ201，电动伸缩杆Ⅵ201一端固定安装有磁铁块202，磁铁块202啮合活动安装在螺母套筒20内；通过电动伸缩杆Ⅵ201带动磁铁块202在螺母套筒20内往复运动，能够通过磁力吸引带动紧固螺母29同步移动，从而完成收集或使用的操作。

所述螺母套筒20上对应开设有通孔Ⅰ203与通孔Ⅱ204，通孔Ⅰ203与通孔Ⅱ204外侧设有收集盒21，螺母套筒20活动安装在收集盒21内，收集盒21一端活动安装在限位套筒Ⅱ22内，限位套筒Ⅱ22固定安装在活动套筒17一侧，收集盒21内一端设有电动伸缩杆Ⅴ28，另一端收集盒21内活动安装有活动板26，活动板26一侧固定安装有电动伸缩杆Ⅳ27，另一端穿过收集盒21一侧通槽与螺杆25啮合活动连接，螺杆25活动安装在收集盒21外侧，螺杆25一端与电机Ⅲ24输出端固定连接。

所述收集盒21靠近螺母套筒20一端侧壁上活动安装有档杆232，档杆232一端通过连接板231固定连接电动伸缩杆Ⅲ23一端，电动伸缩杆Ⅲ23固定安装在收集盒21外侧壁上；通过电动伸缩杆Ⅲ23的伸缩，带动连接板231与档杆232在收集盒21侧壁上往复移动，从而实现紧固螺母29的限位，防止多个紧固螺母29堆积影响螺母套筒20的转动。

一种汽车修理用轮胎拆装机器人，工作过程如下：将底座10根据实际需求安装在可移动工作平台上，包括但不限于维修车、活动龙门架、移动式升降机等可多方位移动平台，随后车辆通过龙门架或千斤顶升起一定高度，控制工业机器人11带动机械臂12展开至指定高度，随后根据车辆大小，通过可移动的工作平台，将设备整体移动至车辆一侧轮胎位置，随后通过工业机器人11与机械臂12的调整，完成圆心的确定，并通过与可移动工作平台的配合将支撑杆155移动至车辆轮胎上下两侧，随后通过电机Ⅳ151带动齿轮152旋转，完成连接杆153的收缩，从而使支撑杆155夹紧车辆轮胎，随后通过电动伸缩杆Ⅱ19带动电机Ⅱ18移动，根据车辆轮胎大小，调节螺母套筒20位置，使螺母套筒20对准车辆轮胎用紧固螺母29，随后通过电动伸缩杆Ⅰ16的伸长，将螺母套筒20推动，套住紧固螺母29，电机Ⅱ18带动螺母套筒20旋转，完成紧固螺母29的拆卸，此时电动伸缩杆Ⅰ16的收缩，使螺母套筒20收回，脱离车辆轮胎，此时电动伸缩杆Ⅵ201带动磁铁块202伸长，利用磁力吸住紧固螺母29，随后电动伸缩杆Ⅵ201收缩，将紧固螺母29带回至通孔Ⅰ203与通孔Ⅱ204位置，电动伸缩杆Ⅲ23伸长通过连接板231带动档杆232移动，打开收集盒21一侧通道，电动伸缩杆Ⅴ28伸长，通过通孔Ⅰ203将紧固螺母29顶住，并不断伸长使紧固螺母29穿过螺母套筒20上通孔Ⅱ204进入收集盒21一侧空腔内部，随后电动伸缩杆Ⅲ23收缩，通过连接板231带动档杆232挡住收集盒21一侧通道，完成紧固螺母29的暂时储存，电机Ⅰ13通过转轴131与花键轴132带动活动套筒17整体转动，使螺母套筒20旋转至下一紧固螺母29处重复上述动作进行拆卸与收集，最后一个紧固螺母29会通过磁铁块202的吸引，暂时存在在螺母套筒20内；

随后可通过可移动工作平台将该装置整体移动至指定位置后，通过工业机器人11与机械臂12的配合，将车辆轮胎放置在指定维护工位上，当轮胎维护完毕后，再次通过可移动工作平台的整体位移以及工业机器人11与机械臂12的配合，将车辆轮胎安装在车辆底部，随后调节螺母套筒20套入车辆轮胎固定螺栓处，通过电动伸缩杆Ⅵ201的伸长，带动磁铁块202将紧固螺母29顶至固定螺栓一侧，随后通过电机Ⅱ18带动螺母套筒20的旋转，完成紧固螺母29的锁紧，随后螺母套筒20脱离轮胎，电机Ⅰ13通过转轴131与花键轴132带动活动套筒17整体转动，使螺母套筒20旋转对准下一车辆轮胎锁紧螺栓处，随后通过电机Ⅲ24带动螺杆25旋转，使活动板26沿收集盒21移动，配合电动伸缩杆Ⅳ27的伸缩调节，使收集盒21内紧固螺母29穿过螺母套筒20一侧通孔Ⅱ204进入螺母套筒20内，当最上方紧固螺母29进入螺母套筒20后，电动伸缩杆Ⅲ23通过连接板231带动档杆232移动，可顶住第二个紧固螺母29进行固定，防止移动，随后电动伸缩杆Ⅵ201的伸长，带动磁铁块202将紧固螺母29顶至固定螺栓一侧，随后通过电机Ⅱ18带动螺母套筒20的旋转，完成紧固螺母29的锁紧，重复上述动作直至将紧固螺母29使用完毕。

电机Ⅱ18带动螺母套筒20的旋转拆装紧固螺母29后，最终螺母套筒20停止位置均为通孔Ⅰ203正对电动伸缩杆Ⅴ28，通孔Ⅱ204正对收集盒21一侧空腔。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车修理用轮胎拆装机器人，包括底座、工业机器人、机械臂、电机Ⅰ、固定套筒、限位套筒Ⅰ、电动伸缩杆Ⅰ、活动套筒、电机Ⅱ、电动伸缩杆Ⅱ、螺母套筒、转轴、花键轴、电机Ⅳ、齿轮、连接杆、支撑杆、滑槽，其特征在于所述底座上设有工业机器人，工业机器人末端设有机械臂，机械臂一端设有固定套筒，另一端固定安装有连接电机Ⅰ，机械臂与固定套筒内活动安装有转轴，转轴一端固定连接电机Ⅰ输出端，另一端活动安装有花键轴，花键轴另一端连接活动套筒，固定套筒两侧设有限位套筒Ⅰ，限位套筒Ⅰ内活动安装有两组连接杆，限位套筒Ⅰ外侧固定安装有电机Ⅳ，电机Ⅳ输出端所设齿轮与连接杆一侧所设齿条啮合连接，连接杆一端固定安装有支撑杆，活动套筒活动安装在固定套筒内部，活动套筒一侧与电动伸缩杆Ⅰ一端啮合活动连接，电动伸缩杆Ⅰ另一端固定安装在固定套筒上，活动套筒内部活动安装有电机Ⅱ，电机Ⅱ一侧固定连接电动伸缩杆Ⅱ一端，电动伸缩杆Ⅱ另一端固定安装在活动套筒上，电机Ⅱ输出端安装有螺母套筒，螺母套筒活动穿过活动套筒一侧所设滑槽。

2.根据权利要求1所述的一种汽车修理用轮胎拆装机器人，其特征在于所述连接杆与支撑杆之间设有肋板。

3.根据权利要求1所述的一种汽车修理用轮胎拆装机器人，其特征在于所述螺母套筒内部设有电动伸缩杆Ⅵ，电动伸缩杆Ⅵ一端固定安装有磁铁块，磁铁块啮合活动安装在螺母套筒内。

4.根据权利要求1所述的一种汽车修理用轮胎拆装机器人，其特征在于所述螺母套筒上对应开设有通孔Ⅰ与通孔Ⅱ，通孔Ⅰ与通孔Ⅱ外侧设有收集盒，螺母套筒活动安装在收集盒内，收集盒一端活动安装在限位套筒Ⅱ内，限位套筒Ⅱ固定安装在活动套筒一侧，收集盒内一端设有电动伸缩杆Ⅴ，另一端收集盒内活动安装有活动板，活动板一侧固定安装有电动伸缩杆Ⅳ，另一端穿过收集盒一侧通槽与螺杆啮合活动连接，螺杆活动安装在收集盒外侧，螺杆一端与电机Ⅲ输出端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车修理用轮胎拆装机器人，其特征在于所述收集盒靠近螺母套筒一端侧壁上活动安装有档杆，档杆一端通过连接板固定连接电动伸缩杆Ⅲ一端，电动伸缩杆Ⅲ固定安装在收集盒外侧壁上。