CN112607408A - 适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，由机器人将分度圆段取信号传递至分度圆段取气缸，分度圆段取气缸驱动底部托板旋转，环状连接板在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取至相应位置后，拧紧轴上的套筒吸取螺栓，然后机器人将轮胎抓手整体移动至轮胎上方，通过夹爪组件工作，对轮胎进行夹取，机器人将夹取的轮胎移动至轮毂安装位置，通过视觉***工作，识别轮毂螺栓孔位置，机器人按照识别的位置将轮胎与轮毂对接并由相应的拧紧轴进行拧紧，安装完成后，机器人移动轮胎抓手整体回到原点位置，完成一次装配循环。本轮胎抓手将轮胎定位分度圆工序和拧紧工序集成于一体，进一步加快汽车轮胎装配效率。

Description

适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手

技术领域

本发明涉及轮胎自动装配***中轮胎抓手技术领域，具体领域为适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手。

背景技术

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。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，当轮胎在输送线固定位置时需要根据生产的车型对轮胎定位出分度圆，现有轮胎装配工序中轮胎定位出分度圆工序和拧紧工序分开进行，导致汽车轮胎装配效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，实现自动对轮胎定位出分度圆，并在其分度圆方向将拧紧轴段取到相应车型的分度圆位置上，来适应生产车型的安装尺寸，由此解决现有轮胎装配工序中轮胎定位出分度圆工序和拧紧工序分开进行，导致汽车轮胎装配效率低的技术问题。

适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，包括：

支座，所述支座用以承载其上其他构件，所述支座上安装有分度圆段取器，所述分度圆段取器以分度圆段取气缸为动力源，在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；

所述分度圆段取器包括环状连接板和底部托板，所述环状连接板上沿环形等距设置有拧紧轴，所述拧紧轴的拧紧端贯穿所述底部托板，所述支座上且位于多个所述拧紧轴的内侧安装有升降气缸，所述升降气缸的伸缩端与所述底部托板相连接，所述环状连接板的设置便于所述拧紧轴以环形的排布方式固定在所述环状连接板上，所述分度圆段取气缸为旋转气缸，通过所述分度圆段取气缸驱动所述底部托板旋转，实现所述环状连接板在轮胎分度圆方向上将所述拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；

所述支座上还设置有夹爪组件，所述夹爪组件用以对轮胎进行夹取；

所述支座上还设置有视觉***，所述视觉***用以识别待安装轮胎的轮毂螺栓孔位置；待安装的轮胎在输送线固定位置时，由机器人识别车型信息，判断分度圆位置及轮胎尺寸，机器人将分度圆段取信号传递至所述分度圆段取气缸，所述分度圆段取气缸驱动所述底部托板旋转，所述环状连接板在轮胎分度圆方向上将所述拧紧轴段取至相应位置后，传感器将段取完成信号反馈给机器人，机器人将轮胎抓手整体移动至螺栓排序机构上，所述拧紧轴上的套筒吸取螺栓，然后机器人将轮胎抓手整体移动至轮胎上方，通过所述夹爪组件工作，对轮胎进行夹取，机器人将夹取的轮胎移动至轮毂安装位置，通过所述视觉***工作，识别轮毂螺栓孔位置，机器人按照识别的位置将轮胎与轮毂对接并由相应的所述拧紧轴进行拧紧，安装完成后，机器人移动轮胎抓手整体回到原点位置，完成一次装配循环。

本轮胎抓手将轮胎定位分度圆工序和拧紧工序集成于一体，进一步加快汽车轮胎装配效率。

进一步的，所述夹爪组件包括从动齿轮，所述从动齿轮的两侧分别设置有与所述从动齿轮相适配的主动齿条和从动齿条，所述主动齿条和从动齿条的端部均连接有夹爪，所述支座上安装有用以驱动所述主动齿条位移的驱动气缸，通过所述驱动气缸工作，带动所述主动齿条移动，所述主动齿条移动带动其中一个夹爪移动，同时所述主动齿条移动带动所述从动齿轮旋转，所述从动齿轮旋转带动所述从动齿条移动，所述从动齿条移动带动另一个夹爪移动，从而实现两个夹爪之间向相对方向运动对轮胎进行夹紧或向相反方向运动将轮胎放开。

进一步的，所述夹爪包括对称设置的爪体，两个所述爪体之间通过连接杆固定连接。夹爪由两个所述爪体构成，可进一步增加对轮胎夹持的稳定性。

进一步的，所述爪体由竖直板和三角板构成，所述三角板固定连接于所述竖直板的一侧侧壁上，所述三角板用以增加所述竖直板在水平方向上的支撑强度，当所述爪体对轮胎进行夹持的过程中，轮胎对所述爪体具有水平方向的反作用力，三角板的设置增加所述竖直板在水平方向上的支撑强度，有效延长所述爪体的使用寿命。

进一步的，在水平方向上对称的竖直板相对的侧壁上均设置有防滑槽，所述防滑槽的设置进一步增加所述爪体对轮胎夹持的稳定性。

进一步的，所述主动齿条的端部通过连杆组件与所述夹爪固定连接，所述驱动气缸的伸缩端与所述连杆组件固定连接，所述连接组件将其中一个所述夹爪固定在所述主动齿条的端部，使得所述夹爪与所述主动齿条进行同步移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在支座上安装有分度圆段取器，分度圆段取器以分度圆段取气缸为动力源，在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；分度圆段取器包括环状连接板和底部托板，环状连接板上沿环形等距设置有拧紧轴，拧紧轴的拧紧端贯穿底部托板，支座上且位于多个拧紧轴的内侧安装有升降气缸，升降气缸的伸缩端与底部托板相连接，环状连接板的设置便于拧紧轴以环形的排布方式固定在环状连接板上，分度圆段取气缸为旋转气缸，通过分度圆段取气缸驱动底部托板旋转，实现环状连接板在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；支座上还设置有夹爪组件，夹爪组件用以对轮胎进行夹取；支座上还设置有视觉***，视觉***用以识别待安装轮胎的轮毂螺栓孔位置；待安装的轮胎在输送线固定位置时，由机器人识别车型信息，判断分度圆位置及轮胎尺寸，机器人将分度圆段取信号传递至分度圆段取气缸，分度圆段取气缸驱动底部托板旋转，环状连接板在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取至相应位置后，传感器将段取完成信号反馈给机器人，机器人将轮胎抓手整体移动至螺栓排序机构上，拧紧轴上的套筒吸取螺栓，然后机器人将轮胎抓手整体移动至轮胎上方，通过夹爪组件工作，对轮胎进行夹取，机器人将夹取的轮胎移动至轮毂安装位置，通过视觉***工作，识别轮毂螺栓孔位置，机器人按照识别的位置将轮胎与轮毂对接并由相应的拧紧轴进行拧紧，安装完成后，机器人移动轮胎抓手整体回到原点位置，完成一次装配循环。

本轮胎抓手将轮胎定位分度圆工序和拧紧工序集成于一体，进一步加快汽车轮胎装配效率。

附图说明

图1为本发明第一视角主体结构示意图；

图2为本发明第二视角主体结构示意图。

图中：1-支座、2-分度圆段取器、201-环状连接板、202-底部托板、203-升降气缸、3-分度圆段取气缸、4-夹爪组件、401-从动齿轮、402-主动齿条、403-爪体、404-驱动气缸、405-连接杆、406-防滑槽、407-从动齿条、5-连杆组件、6-拧紧轴、7-视觉***。

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1-2，本发明提供一种技术方案：适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，包括：

支座1，所述支座1用以承载其上其他构件，所述支座1上安装有分度圆段取器2，所述分度圆段取器2以分度圆段取气缸3为动力源，在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；

所述分度圆段取器2包括环状连接板201和底部托板202，所述环状连接板201上沿环形等距设置有拧紧轴6，所述拧紧轴6的拧紧端贯穿所述底部托板202，所述支座1上且位于多个所述拧紧轴6的内侧安装有升降气缸203，所述升降气缸203的伸缩端与所述底部托板202相连接，所述环状连接板201的设置便于所述拧紧轴6以环形的排布方式固定在所述环状连接板201上，所述分度圆段取气缸3为旋转气缸，通过所述分度圆段取气缸3驱动所述底部托板202旋转，实现所述环状连接板201在轮胎分度圆方向上将所述拧紧轴6段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；

所述支座1上还设置有夹爪组件4，所述夹爪组件4用以对轮胎进行夹取；

所述支座1上还设置有视觉***7，所述视觉***7用以识别待安装轮胎的轮毂螺栓孔位置；待安装的轮胎在输送线固定位置时，由机器人识别车型信息，判断分度圆位置及轮胎尺寸，机器人将分度圆段取信号传递至所述分度圆段取气缸3，所述分度圆段取气缸 3驱动所述底部托板202旋转，所述环状连接板201在轮胎分度圆方向上将所述拧紧轴6 段取至相应位置后，传感器将段取完成信号反馈给机器人，机器人将轮胎抓手整体移动至螺栓排序机构上，所述拧紧轴6上的套筒吸取螺栓，然后机器人将轮胎抓手整体移动至轮胎上方，通过所述夹爪组件4工作，对轮胎进行夹取，机器人将夹取的轮胎移动至轮毂安装位置，通过所述视觉***7工作，识别轮毂螺栓孔位置，机器人按照识别的位置将轮胎与轮毂对接并由相应的所述拧紧轴6进行拧紧，安装完成后，机器人移动轮胎抓手整体回到原点位置，完成一次装配循环。

本轮胎抓手将轮胎定位分度圆工序和拧紧工序集成于一体，进一步加快汽车轮胎装配效率。

本实施例，具体而言，所述夹爪组件4包括从动齿轮401，所述从动齿轮401的两侧分别设置有与所述从动齿轮401相适配的主动齿条402和从动齿条407，所述主动齿条402和从动齿条407的端部均连接有夹爪，所述支座1上安装有用以驱动所述主动齿条402位移的驱动气缸404，通过所述驱动气缸404工作，带动所述主动齿条402移动，所述主动齿条402移动带动其中一个夹爪移动，同时所述主动齿条402移动带动所述从动齿轮401 旋转，所述从动齿轮401旋转带动所述从动齿条407移动，所述从动齿条407移动带动另一个夹爪移动，从而实现两个夹爪之间向相对方向运动对轮胎进行夹紧或向相反方向运动将轮胎放开。

本实施例，具体而言，所述夹爪包括对称设置的爪体403，两个所述爪体403之间通过连接杆405固定连接。夹爪由两个所述爪体403构成，可进一步增加对轮胎夹持的稳定性。

本实施例，具体而言，所述爪体403由竖直板和三角板构成，所述三角板固定连接于所述竖直板的一侧侧壁上，所述三角板用以增加所述竖直板在水平方向上的支撑强度，当所述爪体403对轮胎进行夹持的过程中，轮胎对所述爪体403具有水平方向的反作用力，三角板的设置增加所述竖直板在水平方向上的支撑强度，有效延长所述爪体403的使用寿命。

本实施例，具体而言，在水平方向上对称的竖直板相对的侧壁上均设置有防滑槽406，所述防滑槽406的设置进一步增加所述爪体403对轮胎夹持的稳定性。

本实施例，具体而言，所述主动齿条402的端部通过连杆组件5与所述夹爪固定连接，所述驱动气缸404的伸缩端与所述连杆组件5固定连接，所述连接组件5将其中一个所述夹爪固定在所述主动齿条402的端部，使得所述夹爪与所述主动齿条402进行同步移动。

工作原理：支座1上安装有分度圆段取器2，分度圆段取器2以分度圆段取气缸3为动力源，在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；分度圆段取器2包括环状连接板201和底部托板202，环状连接板201上沿环形等距设置有拧紧轴6，拧紧轴6的拧紧端贯穿底部托板202，支座1上且位于多个拧紧轴6的内侧安装有升降气缸203，升降气缸203的伸缩端与底部托板202相连接，环状连接板201的设置便于拧紧轴6以环形的排布方式固定在环状连接板201上，分度圆段取气缸3为旋转气缸，通过分度圆段取气缸3驱动底部托板202旋转，实现环状连接板201在轮胎分度圆方向上将拧紧轴6段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；支座1上还设置有夹爪组件4，夹爪组件4用以对轮胎进行夹取；支座1上还设置有视觉***7，视觉***7用以识别待安装轮胎的轮毂螺栓孔位置；待安装的轮胎在输送线固定位置时，由机器人识别车型信息，判断分度圆位置及轮胎尺寸，机器人将分度圆段取信号传递至分度圆段取气缸3，分度圆段取气缸3驱动底部托板202旋转，环状连接板201在轮胎分度圆方向上将拧紧轴6段取至相应位置后，传感器将段取完成信号反馈给机器人，机器人将轮胎抓手整体移动至螺栓排序机构上，拧紧轴6上的套筒吸取螺栓，然后机器人将轮胎抓手整体移动至轮胎上方，通过夹爪组件4工作，其中夹爪组件4包括从动齿轮401，从动齿轮401的两侧分别设置有与从动齿轮401相适配的主动齿条402和从动齿条407，主动齿条402和从动齿条407 的端部均连接有夹爪，支座1上安装有用以驱动主动齿条402位移的驱动气缸404，通过驱动气缸404工作，带动主动齿条402移动，主动齿条402移动带动其中一个夹爪移动，同时主动齿条402移动带动从动齿轮401旋转，从动齿轮401旋转带动从动齿条407移动，从动齿条407移动带动另一个夹爪移动，从而实现两个夹爪之间向相对方向运动对轮胎进行夹紧或向相反方向运动将轮胎放开，夹爪组件4对轮胎进行夹取，机器人将夹取的轮胎移动至轮毂安装位置，通过视觉***7工作，识别轮毂螺栓孔位置，机器人按照识别的位置将轮胎与轮毂对接并由相应的拧紧轴6进行拧紧，安装完成后，机器人移动轮胎抓手整体回到原点位置，完成一次装配循环。

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 (6)

1.适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，包括：

支座(1)，所述支座(1)上安装有分度圆段取器(2)，所述分度圆段取器(2)以分度圆段取气缸(3)为动力源，在轮胎分度圆方向上将拧紧轴段取到不同的位置适应不同车型的安装尺寸；

所述分度圆段取器(2)包括环状连接板(201)和底部托板(202)，所述环状连接板(201)上沿环形等距设置有拧紧轴(6)，所述拧紧轴(6)的拧紧端贯穿所述底部托板(202)，所述支座(1)上且位于多个所述拧紧轴(6)的内侧安装有升降气缸(203)，所述升降气缸(203)的伸缩端与所述底部托板(202)相连接；

所述支座(1)上还设置有夹爪组件(4)，所述夹爪组件(4)用以对轮胎进行夹取；

所述支座(1)上还设置有视觉***(7)，所述视觉***(5)用以识别待安装轮胎的轮毂螺栓孔位置。

2.根据权利要求1所述的适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，所述夹爪组件(4)包括从动齿轮(401)，所述从动齿轮(401)的两侧分别设置有与所述从动齿轮(401)相适配的主动齿条(402)和从动齿条(407)，所述主动齿条(402)和从动齿条(407)的端部均连接有夹爪，所述支座(1)上安装有用以驱动所述主动齿条(402)位移的驱动气缸(404)。

3.根据权利要求2所述的适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，所述夹爪包括对称设置的爪体(403)，两个所述爪体(403)之间通过连接杆(405)固定连接。

4.根据权利要求3所述的适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，所述爪体(403)由竖直板和三角板构成，所述三角板固定连接于所述竖直板的一侧侧壁上，所述三角板用以增加所述竖直板在水平方向上的支撑强度。

5.根据权利要求4所述的适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，在水平方向上对称的竖直板相对的侧壁上均设置有防滑槽(406)。

6.根据权利要求2所述的适用于汽车轮胎自动安装***的多分度段取圆轮胎抓手，其特征在于，所述主动齿条(402)的端部通过连杆组件(5)与所述夹爪固定连接，所述驱动气缸(404)的伸缩端与所述连杆组件(5)固定连接。

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