專利名稱：一種汽車輪胎用機(jī)械手及其漲緊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械手，尤其涉及一種汽車輪胎用機(jī)械手及其漲緊方法。
背景技術(shù)：
輪胎是汽車不可缺少的部件之一。一般來講，一輛汽車至少裝配有四個輪胎。由于輪胎本身具有一定的壽命，同時車輛在行駛過程中，難免出現(xiàn)輪胎意外破損等突發(fā)狀況，因此在汽車的整個壽命周期中，往往需要對輪胎進(jìn)行多次更換。目前在世界范圍內(nèi)，汽車的數(shù)量已經(jīng)十分可觀，因此對輪胎的需求已經(jīng)處于較高水平。而且隨著人民生活水平的不斷提高，人們對出行的便利性要求也會越來越高，汽車的數(shù)量還會繼續(xù)增加。因此，輪胎的需求量還會繼續(xù)上升。輪胎需求的提升，對輪胎制造企業(yè)的生產(chǎn)效率提出了更高的要求。目前的輪胎生產(chǎn)中，從下料一直到成品產(chǎn)出，往往分為多個工序步驟。在絕大多數(shù)的輪胎生產(chǎn)企業(yè)中，各個工序步驟之間的銜接往往依靠人工進(jìn)行:通過人工將上一步驟的產(chǎn)品輸送至下一步驟進(jìn)行處理。隨著輪胎需求量的增加，舊有的人工搬運(yùn)的運(yùn)輸方式已經(jīng)無法滿足輪胎生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)率的要求，同時用人成本的上升也導(dǎo)致企業(yè)開始考慮自動化的生產(chǎn)方式。而現(xiàn)有的運(yùn)輸設(shè)備又不適用于輪胎的夾持和運(yùn)輸?，F(xiàn)在人們渴望一種汽車輪胎用機(jī)械手及其漲緊方法來解決現(xiàn)實(shí)中的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車輪胎用機(jī)械手及其漲緊方法。一種汽車輪胎用機(jī)械手包括步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械手連接架、基板、右固定板、右支撐塊、右連接架、右絲杠螺母、蝸輪、圓螺母、蝸桿、彈性聯(lián)軸器、左絲杠螺母、左連接架、抗拉板、左支撐塊、左固定板、右絲杠、左絲杠、連接軸、電機(jī)鍵、連接鍵、蝸桿鍵、左軸承、右軸承、絲杠連接鍵；彈性聯(lián)軸器一端與步進(jìn)電機(jī)連接并由電機(jī)鍵周向固定，彈性聯(lián)軸器另一端與連接軸上端連接并由連接鍵周向固定，連接軸下端順次穿過蝸桿和圓螺母，蝸桿軸向由圓螺母固定，蝸桿周向由蝸桿鍵固定，右固定板上端固定在基板右側(cè)，左固定板上端固定在基板左偵牝左固定板和右固定板之間順次連接有左軸承、左絲杠、蝸輪、右絲杠、右軸承，蝸輪和右絲杠由絲杠連接鍵周向固定，左絲杠螺母裝配在左絲杠上，左連接架固定在左絲杠螺母上，左支撐塊固定在左連接架上，右絲杠螺母裝配在右絲杠上，右連接架固定在右絲杠螺母上，右支撐塊固定在右連接架上，抗拉板分別與左固定板下端和有固定板下端連接，步進(jìn)電機(jī)固定在基板上面，同時蝸桿與蝸輪配合，基板固定在機(jī)械手連接架上。汽車輪胎用機(jī)械手的右絲杠和左絲杠螺紋導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反。汽車輪胎用機(jī)械手的漲緊方法包括以下步驟:
1)機(jī)械手處于收縮狀態(tài)時，移動至輪胎處，使右支撐塊和右支撐塊在輪胎軸向位于輪胎的兩側(cè)胎壁之間； 2)步進(jìn)電機(jī)通過蝸桿帶動蝸輪正向轉(zhuǎn)動；3)蝸輪帶動左絲杠和右絲杠正向轉(zhuǎn)動，左絲杠帶動左絲杠螺母向左移動，右絲杠帶動右絲杠螺母向右移動，左絲杠螺母和右絲杠螺母之間的距離逐漸增大，由于左絲杠和右絲杠導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反，左絲杠螺母和右絲杠螺母移動速度和移動距離均相等；
4)左絲杠螺母經(jīng)由左連接架帶動左支撐塊向左移動，右絲杠螺母經(jīng)由右連接架帶動右支撐塊向右移動，左支撐塊和右支撐塊之間的距離逐漸增大；
5)當(dāng)左支撐塊和右支撐塊均與輪胎胎面內(nèi)側(cè)接觸后，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，此時機(jī)械手處于展開狀態(tài)，輪胎被機(jī)械手從內(nèi)側(cè)漲緊；
6)當(dāng)被機(jī)械手漲緊的輪胎輸送到指定位置后，步進(jìn)電機(jī)通過蝸桿帶動蝸輪反向轉(zhuǎn)動；
7)蝸輪帶動左絲杠和右絲杠反向轉(zhuǎn)動，左絲杠帶動左絲杠螺母向右移動，右絲杠帶動右絲杠螺母向左移動，左絲杠螺母和右絲杠螺母之間的距離逐漸減?。?br> 8)左絲杠螺母經(jīng)由左連接架帶動左支撐塊向右移動，右絲杠螺母經(jīng)由右連接架帶動右支撐塊向左移動，左支撐塊和右支撐塊之間的距離逐漸減小，釋放被漲緊的輪胎；
9)當(dāng)機(jī)械手回復(fù)至收縮狀態(tài)時，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。本發(fā)明代替了人工動作，采用了步進(jìn)電機(jī)作為動力源，動作幅度、速度均可在控制器中進(jìn)行調(diào)節(jié)和修改，可以適用于不同直徑的輪胎，減少了傳感器的使用，降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和控制難度；采用了兩級減速機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)動力傳遞:第一級采用蝸輪蝸桿傳遞動力，實(shí)現(xiàn)了反向自鎖，保證了漲緊的可靠性和安全性；第二級采用了兩根旋向相反的滾珠絲杠配合絲杠螺母進(jìn)行傳動 ，使得兩側(cè)的支撐塊可以同時向相反方向運(yùn)動，放大了移動距離，提升了漲緊速度，縮小了機(jī)構(gòu)體積，同時還保證了輪胎在漲緊時的自動定心。除此之外，該機(jī)械手還具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、工作穩(wěn)定、成本低、效率高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明收縮時的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明展開時的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明的電機(jī)軸向連接關(guān)系爆炸 圖4為本發(fā)明卸除機(jī)械手連接架、電機(jī)及電機(jī)軸向上的零件的爆炸 圖中，步進(jìn)電機(jī)1、機(jī)械手連接架2、基板3、右固定板4、右支撐塊5、右連接架6、右絲杠螺母7、蝸輪8、圓螺母9、蝸桿10、彈性聯(lián)軸器11、左絲杠螺母12、左連接架13、抗拉板14、左支撐塊15、左固定板16、右絲杠17、左絲杠18、連接軸19、電機(jī)鍵20、連接鍵21、蝸桿鍵22、左軸承23、右軸承24、絲杠連接鍵25。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3、4所示，一種汽車輪胎用機(jī)械手包括步進(jìn)電機(jī)1、機(jī)械手連接架2、基板
3、右固定板4、右支撐塊5、右連接架6、右絲杠螺母7、蝸輪8、圓螺母9、蝸桿10、彈性聯(lián)軸器11、左絲杠螺母12、左連接架13、抗拉板14、左支撐塊15、左固定板16、右絲杠17、左絲杠18、連接軸19、電機(jī)鍵20、連接鍵21、蝸桿鍵22、左軸承23、右軸承24、絲杠連接鍵25 ;彈性聯(lián)軸器11 一端與步進(jìn)電機(jī)I連接并由電機(jī)鍵20周向固定，彈性聯(lián)軸器11另一端與連接軸19上端連接并由連接鍵21周向固定，連接軸19下端順次穿過蝸桿10和圓螺母9，蝸桿10軸向由圓螺母9固定，蝸桿IO周向由蝸桿鍵固定，右固定板4上端固定在基板3右側(cè)，左固定板16上端固定在基板3左側(cè)，左固定板16和右固定板4之間順次連接有左軸承23、左絲杠18、蝸輪8、右絲杠17、右軸承24，蝸輪8和右絲杠17由絲杠連接鍵25周向固定，左絲杠螺母12裝配在左絲杠18上，左連接架13固定在左絲杠螺母12上，左支撐塊15固定在左連接架13上，右絲杠螺母7裝配在右絲杠17上，右連接架6固定在右絲杠螺母7上，右支撐塊5固定在右連接架6上，抗拉板14分別與左固定板16下端和有固定板4下端連接，步進(jìn)電機(jī)I固定在基板3上面，同時蝸桿10與蝸輪8配合，基板3固定在機(jī)械手連接架2上。汽車輪胎用機(jī)械手的右絲杠17和左絲杠18螺紋導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反。汽車輪胎用機(jī)械手的漲緊方法包括以下步驟:
1)機(jī)械手處于如圖1所示的收縮狀態(tài)時，移動至輪胎處，使右支撐塊15和右支撐塊5在輪胎軸向位于輪胎的兩側(cè)胎壁之間；
2)步進(jìn)電機(jī)I通過蝸桿10帶動蝸輪8正向轉(zhuǎn)動；
3)蝸輪9帶動左絲杠18和右絲杠17正向轉(zhuǎn)動，左絲杠18帶動左絲杠螺母12向左移動，右絲杠17帶動右絲杠螺母7向右移動，左絲杠螺母12和右絲杠螺母7之間的距離逐漸增大，由于左絲杠18和右絲杠17導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反，左絲杠螺母12和右絲杠螺母7移動速度和移動距離均相等；
4)左絲杠螺母12經(jīng)由左連接架13帶動左支撐塊15向左移動，右絲杠螺母7經(jīng)由右連接架6帶動右支撐塊5向右移動，左支撐塊15和右支撐塊5之間的距離逐漸增大；
5)當(dāng)左支撐塊15和右支撐塊5均與輪胎胎面內(nèi)側(cè)接觸后，步進(jìn)電機(jī)I停止轉(zhuǎn)動，此時機(jī)械手處于展開狀態(tài)，輪胎被機(jī)械手從內(nèi)側(cè)漲緊，此時機(jī)械手狀態(tài)如圖2所示；
6)當(dāng)被機(jī)械手漲緊的輪胎輸送到指定位置后，步進(jìn)電機(jī)I通過蝸桿10帶動蝸輪8反向轉(zhuǎn)動；
7)蝸輪8帶動左絲杠18和右絲杠17反向轉(zhuǎn)動，左絲杠18帶動左絲杠螺母12向右移動，右絲杠17帶動右絲杠螺母7向左移動，左絲杠螺母12和右絲杠螺母7之間的距離逐漸減??；
8)左絲杠螺母12經(jīng)由左連接架13帶動左支撐塊15向右移動，右絲杠螺母7經(jīng)由右連接架6帶動右支撐塊5向左移動，左支撐塊15和右支撐塊5之間的距離逐漸減小，釋放被漲緊的輪胎；
9)當(dāng)機(jī)械手回復(fù)至如圖1所示的收縮狀態(tài)時，步進(jìn)電機(jī)I停止轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種汽車輪胎用機(jī)械手，其特征在于包括步進(jìn)電機(jī)(I)、機(jī)械手連接架(2)、基板(3)、右固定板(4)、右支撐塊(5)、右連接架(6)、右絲杠螺母(7)、蝸輪(8)、圓螺母(9)、蝸桿(10)、彈性聯(lián)軸器(11)、左絲杠螺母(12)、左連接架(13)、抗拉板(14)、左支撐塊(15)、左固定板(16)、右絲杠(17)、左絲杠(18)、連接軸(19)、電機(jī)鍵(20)、連接鍵(21)、蝸桿鍵(22),左軸承(23)、右軸承(24)、絲杠連接鍵(25);彈性聯(lián)軸器(11)一端與步進(jìn)電機(jī)(I)連接并由電機(jī)鍵(20)周向固定，彈性聯(lián)軸器(11)另一端與連接軸(19)上端連接并由連接鍵(21)周向固定，連接軸(19)下端順次穿過蝸桿(10)和圓螺母(9)，蝸桿(10)軸向由圓螺母(9)固定,蝸桿(10)周向由蝸桿鍵固定,右固定板(4)上端固定在基板(3)右側(cè),左固定板(16)上端固定在基板(3)左側(cè),左固定板(16)和右固定板(4)之間順次連接有左軸承(23)、左絲杠(18)、蝸輪(8)、右絲杠(17)、右軸承(24)，蝸輪(8)和右絲杠(17)由絲杠連接鍵(25)周向固定，左絲杠螺母(12)裝配在左絲杠(18)上，左連接架(13)固定在左絲杠螺母(12 )上，左支撐塊(15 )固定在左連接架(13 )上，右絲杠螺母(7 )裝配在右絲杠(17 )上，右連接架(6)固定在右絲杠螺母(7)上，右支撐塊(5)固定在右連接架(6)上，抗拉板(14)分別與左固定板(16)下端和有固定板(4)下端連接，步進(jìn)電機(jī)(I)固定在基板(3)上面，同時蝸桿(10)與蝸輪(8)配合，基板(3)固定在機(jī)械手連接架(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車輪胎用機(jī)械手，其特征在于所述右絲杠(17)和左絲杠(18 )螺紋導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反。
3.—種如權(quán)利要求1所述的汽車輪胎用機(jī)械手的漲緊方法，其特征在于包括以下步驟: I)機(jī)械手處于收縮狀態(tài)時，移動至輪胎處，使右支撐塊(15)和右支撐塊(5)在輪胎軸向位于輪胎的兩側(cè)胎壁之間；。
2 )步進(jìn)電機(jī)(I)通過蝸桿(10 )帶動蝸輪(8 )正向轉(zhuǎn)動；。3)蝸輪(9)帶動左絲杠(18)和右絲杠(17)正向轉(zhuǎn)動，左絲杠(18)帶動左絲杠螺母(12)向左移動，右絲杠(17)帶動右絲杠螺母(7)向右移動，左絲杠螺母(12)和右絲杠螺母(7)之間的距離逐漸增大，由于左絲杠(18)和右絲杠(17)導(dǎo)程相同、線數(shù)相同、旋向相反，左絲杠螺母(12)和右絲杠螺母(7)移動速度和移動距離均相等； 4)左絲杠螺母(12)經(jīng)由左連接架(13)帶動左支撐塊(15)向左移動，右絲杠螺母(7)經(jīng)由右連接架(6)帶動右支撐塊(5)向右移動，左支撐塊(15)和右支撐塊(5)之間的距離逐漸增大； 。5 )當(dāng)左支撐塊(15 )和右支撐塊(5 )均與輪胎胎面內(nèi)側(cè)接觸后，步進(jìn)電機(jī)(I)停止轉(zhuǎn)動，此時機(jī)械手處于展開狀態(tài)，輪胎被機(jī)械手從內(nèi)側(cè)漲緊； 。6)當(dāng)被機(jī)械手漲緊的輪胎輸送到指定位置后，步進(jìn)電機(jī)(I)通過蝸桿(10)帶動蝸輪(8)反向轉(zhuǎn)動； 。 7)蝸輪(8)帶動左絲杠(18)和右絲杠(17)反向轉(zhuǎn)動，左絲杠(18)帶動左絲杠螺母(12)向右移動，右絲杠(17)帶動右絲杠螺母(7)向左移動，左絲杠螺母(12)和右絲杠螺母(7)之間的距離逐漸減??； 。8)左絲杠螺母(12)經(jīng)由左連接架(13)帶動 左支撐塊(15)向右移動，右絲杠螺母(7)經(jīng)由右連接架(6)帶動右支撐塊(5)向左移動，左支撐塊(15)和右支撐塊(5)之間的距離逐漸減小，釋放被漲緊的輪胎；9)當(dāng)機(jī)械 手回復(fù)至收縮狀態(tài)時，步進(jìn)電機(jī)(I)停止轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車輪胎用機(jī)械手及其漲緊方法。它包括步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械手連接架、基板、右固定板、右支撐塊、右連接架、右絲杠螺母、蝸輪、圓螺母、蝸桿、彈性聯(lián)軸器、左絲杠螺母、左連接架、抗拉板、左支撐塊、左固定板、右絲杠、左絲杠、連接軸、電機(jī)鍵、連接鍵、蝸桿鍵、左軸承、右軸承、絲杠連接鍵。本發(fā)明適用于對生產(chǎn)過程中的輪胎進(jìn)行漲緊。機(jī)械手處于收縮狀態(tài)時，移動至待輸送輪胎處后，電機(jī)旋轉(zhuǎn)最終帶動左支撐塊和右支撐塊運(yùn)動直到接觸輪胎胎面內(nèi)側(cè)，實(shí)現(xiàn)輪胎從內(nèi)側(cè)的漲緊。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、工作穩(wěn)定、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可以較好地替代目前輪胎生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用的人工輸送方式，從而提升生產(chǎn)效率。
文檔編號B60C25/05GK103253095SQ20131018381
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者劉宇澄, 徐浩, 洪靈, 賈相武, 胡樹根, 宋小文, 王耘 申請人:浙江大學(xué)