CN112572647A - 一种全自动动态轮胎安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动动态轮胎安装机构，包括：控制系统、传感器、用于断开抱具驱动的脱钩机构、用于顶起抱具、并带动抱具继续运动的随行定位驱动机构、用于分度螺栓的分度机构、用于提取分度机构上的螺栓、并提取轮胎、以将轮胎安装于刹车盘的智能安装装置，随行定位驱动机构、分度机构、智能安装装置、所述传感器均与控制系统信号连接，随行定位驱动机构可活动的设置于脱钩机构的下方。本申请可以自动完成对生产线的抱具上的汽车轮胎的安装，整个全自动动态轮胎安装机构结构简单，无需多台机器人，节省了节拍和空间，动态安装轮胎的过程中车身随着抱具一同移动，车身不会滑动，在生产线外设置随行定位驱动机构可以保证生产线的速度稳定。

Description

一种全自动动态轮胎安装机构

技术领域

本发明涉及轮胎安装技术领域，更具体地说，涉及一种全自动动态轮胎安装机构。

背景技术

现阶段总装车间内，汽车轮胎装配有两种形式：一种为静止装配，此种情况下，车身放置在滑板上方，装配形式为机器人自动装配；另一种形式为随行装配，此种情况下，车身置于主线抱具上，装配由人工操作半自动设备进行安装。

对于静止装配形式，由于车身置于滑板上方，滑板进出站需要占用一定的节拍，为此需要多台机器人同时作业来提高节拍，同时需预留一定的空间来让滑板进出站，此种形式牺牲了节拍和空间；对于随行装配，由于抱具是悬挂形式，车身在产线上动态装配的过程中会存在滑动的情况，同时由于整条生产线使用一套驱动系统驱动，整个生产线的速度并不稳定，综合这些因素导致整个系统只能采用半自动形式进行装配。

综上所述，如何节省节拍和空间、并防止车身滑动，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种全自动动态轮胎安装机构，该全自动动态轮胎安装机构可以自动在汽车生产线上安装轮胎，结构简单，可以节省节拍和空间，在动态安装轮胎时车身不会滑动。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全自动动态轮胎安装机构，包括：控制系统、传感器、用于断开抱具驱动的脱钩机构、用于顶起所述抱具、并带动所述抱具继续运动的随行定位驱动机构、用于分度螺栓的分度机构、用于提取所述分度机构上的所述螺栓、并提取轮胎、以将所述轮胎安装于刹车盘的智能安装装置，所述随行定位驱动机构、所述分度机构、所述智能安装装置、所述传感器均与所述控制系统信号连接，所述随行定位驱动机构可活动的设置于所述脱钩机构的下方。

优选地，所述脱钩机构包括设置于所述抱具上方的限位块，当带动所述抱具的驱动块移动并贴合于所述限位块时，所述驱动块沿所述限位块向上运动并脱离所述抱具。

优选地，所述分度机构包括分度盘及用于驱动所述螺栓运动的驱动件，所述分度盘上设置环形孔或环形槽，所有所述螺栓均可活动的设置于所述环形孔或所述环形槽内，所述驱动件与所述控制系统信号连接。

优选地，所述随行定位驱动机构包括用于顶在所述抱具底部的定位部、用于带动所述定位部升降的升降机构及用于带动所述定位部向所述抱具的正反移动方向往返运动的往返机构，所述定位部分别连接于所述升降机构和所述往返机构，所述升降机构和所述往返机构均与所述控制系统信号连接。

优选地，所述往返机构上设置用于检测所述往返机构运动速度的测速机构，所述测速机构与所述控制系统信号连接。

优选地，所述智能安装装置包括机器人、视觉相机及用于提取所述螺栓及所述轮胎、并将所述轮胎安装于所述刹车盘的轮胎抓手，所述轮胎抓手设置于所述机器人的机械臂上，所述视觉相机设置于所述轮胎抓手上，所述视觉相机、所述轮胎抓手、所述机器人均与所述控制系统信号连接。

优选地，所述轮胎抓手包括安装盘及设置于所述安装盘上的拧紧枪，所述安装盘上还设置用于提取所述轮胎的固定装置。

优选地，所述固定装置为夹紧杆。

将本申请应用于汽车生产线时，脱钩机构可以断开驱动块和抱具的连接，之后随行定位驱动机构继续带动抱具移动，智能安装装置提取轮胎及分度机构的螺栓，将轮胎及螺栓均安装至刹车盘，之后随行定位驱动机构带动抱具脱离脱钩机构，使生产线上的驱动块继续带动抱具移动。本申请可以自动完成对生产线的抱具上的汽车轮胎的安装，整个全自动动态轮胎安装机构结构简单，无需多台机器人，节省了节拍和空间，动态安装轮胎的过程中车身随着抱具一同移动，车身不会滑动，在生产线外设置随行定位驱动机构可以保证生产线的速度稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的智能安装装置和随行定位驱动机构的示意图；

图2为本发明所提供的脱钩机构的侧视图；

图3为本发明所提供的脱钩机构的俯视图；

图4为本发明所提供的智能安装装置的俯视图；

图5为本发明所提供的轮胎抓手的示意图；

图6为本发明所提供的分度机构的示意图；

图7为本发明所提供的固定装置提取轮胎的示意图。

图1-7中：

1-机器人、2-视觉相机、3-拧紧枪、4-夹紧杆、5-轮胎、6-抱具、7-刹车盘、8-随行定位驱动机构、9-车身、10-挂钩、11-限位块、12-驱动块、13-夹紧块、14-安装盘、15-分度机构。

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。

本发明的核心是提供一种全自动动态轮胎安装机构，该全自动动态轮胎安装机构可以自动在汽车生产线上安装轮胎，结构简单，可以节省节拍和空间，在动态安装轮胎时车身不会滑动。

请参考图1～7，图1为本发明所提供的智能安装装置和随行定位驱动机构的示意图；图2为本发明所提供的脱钩机构的侧视图；图3为本发明所提供的脱钩机构的俯视图；图4为本发明所提供的智能安装装置的俯视图；图5为本发明所提供的轮胎抓手的示意图；图6为本发明所提供的分度机构的示意图；图7为本发明所提供的固定装置提取轮胎的示意图。

一种全自动动态轮胎安装机构，包括：控制系统、传感器、用于断开抱具6驱动的脱钩机构、用于顶起抱具6、并带动抱具6继续运动的随行定位驱动机构8、用于分度螺栓的分度机构15、用于提取分度机构15上的螺栓、并提取轮胎5、以将轮胎5安装于刹车盘7的智能安装装置，随行定位驱动机构8、分度机构15、智能安装装置、所述传感器均与控制系统信号连接，随行定位驱动机构8可活动的设置于脱钩机构的下方。

需要说明的是，本申请所提供的全自动动态轮胎安装机构应用在汽车的生产线上，随行定位驱动机构8设置于生产线的下方，智能安装装置设置于生产线的一侧，分度机构15设置于智能安装装置的一侧。

生产线包括带动抱具6移动的驱动机构，驱动机构包括驱动块12，在抱具6上端设置挂钩10，驱动块12可以带动挂钩10向前移动，而脱钩机构设置于驱动块12的运动路径上，且脱钩机构具有一定长度，当驱动块12接触脱钩机构时，驱动块12与抱具6的连接断开，驱动块12继续运动，抱具6停止运动。抱具6的两侧设置夹紧块13，夹紧抱具6使抱具6可以稳定带动车身9。

当抱具6停止运动时，传感器可以检测到抱具6已经与驱动块12断开连接，传感器将信号发送至控制系统，控制系统控制随行定位驱动机构8顶起抱具6，以将抱具6和在抱具6上的车身9一并顶起，之后随行定位驱动机构8带动抱具6和车身9一并向前运动，运动方向与驱动块12的移动方向相同。

分度机构15事先将与抱具6上的汽车轮胎5螺栓分布一致的螺栓位置设置完毕，控制系统控制智能安装装置将分度机构15上的所有螺栓提取，并提取需要安装的轮胎5，智能安装装置调节自身的速度与随行定位驱动机构8的运动速度一致，并将螺栓与轮胎5一并安装至刹车盘7。

轮胎5安装后随行定位驱动机构8带动抱具6离开脱钩机构，之后随行定位驱动机构8脱离抱具6，后续的驱动块12会勾住挂钩10带动抱具6向前运动，从而完成对轮胎5的动态安装。

将本申请应用于汽车生产线时，脱钩机构可以断开驱动块12和抱具6的连接，之后随行定位驱动机构8继续带动抱具6移动，智能安装装置提取轮胎5及分度机构15的螺栓，将轮胎5及螺栓均安装至刹车盘7，之后随行定位驱动机构8带动抱具6脱离脱钩机构，使生产线上的驱动块12继续带动抱具6移动。本申请可以自动完成对生产线的抱具6上的汽车轮胎5的安装，整个全自动动态轮胎安装机构结构简单，无需多台机器人1，节省了节拍和空间，动态安装轮胎5的过程中车身9随着抱具6一同移动，车身9不会滑动，在生产线外设置随行定位驱动机构8可以保证生产线的速度稳定。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，脱钩机构包括设置于抱具6上方的限位块11，当带动抱具6的驱动块12移动并贴合于限位块11时，驱动块12沿限位块11向上运动并脱离抱具6。

需要说明的是，限位块11具有一定长度，限位块11设置于生产线上方，驱动块12在生产线上移动时可以贴合于限位块11，驱动块12在贴合于限位块11并继续运动时，驱动块12会在限位块11的限位作用下逐渐向上运动直至脱离抱具6上端设置的挂钩10，以使抱具6脱离生产线的驱动。本实施例所提供的脱钩机构结构简单，便于安装，占用空间较小且成本较低。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，分度机构15包括分度盘及用于驱动螺栓运动的驱动件，分度盘上设置环形孔或环形槽，所有螺栓均可活动的设置于环形孔或环形槽内，驱动件与控制系统信号连接。

需要说明的是，分度机构15上设置环形槽或环形孔，所有螺栓均可活动的设置于环形槽或环形孔中，驱动件可以带动所有螺栓按待安装的轮胎5的螺栓分布，以使智能安装装置在提取所有螺栓后可以直接安装，无需调节位置。本实施例所设置的分度机构15结构简单，占用空间较小、成本较低。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，随行定位驱动机构8包括用于顶在抱具6底部的定位部、用于带动定位部升降的升降机构及用于带动定位部向抱具6的正反移动方向往返运动的往返机构，定位部分别连接于升降机构和往返机构，升降机构和往返机构均与控制系统信号连接。

需要说明的是，定位部可以接触抱具6底部，定位部具有一定强度和硬度，以顶起抱具6和车身9。升降机构可以带动定位部上升或下降，当升降机构顶起抱具6和车身9时，往返机构带动定位部沿生产线的运动方向的正向或反向运动，以带动车身9和抱具6沿生产线的运动方向继续运动，并在抱具6脱离脱钩机构后脱离抱具6，移动至初始位置并进行下一车身9轮胎5的安装。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，往返机构上设置用于检测往返机构运动速度的测速机构，测速机构与控制系统信号连接。

需要说明的是，往返机构在运动时，测速机构可以测量往返机构的运动速度，并将信号发送至控制系统，控制系统可以根据往返机构的速度调节智能安装装置的运动速度与往返机构的运动速度一致。本实施例可以便于控制系统调节智能安装装置的速度与往返机构的运动速度一致，便于智能安装装置可以完成轮胎5的动态安装。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，智能安装装置包括机器人1、视觉相机2及用于提取螺栓及轮胎5、并将轮胎5安装于刹车盘7的轮胎抓手，轮胎抓手设置于机器人1的机械臂上，视觉相机2设置于轮胎抓手上，视觉相机2、轮胎抓手、机器人1均与控制系统信号连接。

需要说明的是，机器人1上设置机械臂，机械臂可以在预设空间内移动，轮胎抓手设置于机械臂的前端，轮胎抓手可以随机械臂的前端同步移动，而视觉相机2设置于轮胎抓手上，视觉相机2可以随轮胎抓手同步移动，轮胎抓手在控制系统的控制下可以随刹车盘7同步移动。

视觉相机2用于识别刹车盘7的位置，并将图像信息发送至控制系统，控制系统根据图像信息控制机械臂带动轮胎抓手移动至刹车盘7的一侧，以便于轮胎抓手安装轮胎5。

本实施例所提供的智能安装装置结构简单，通过视觉相机2可以识别刹车盘7的位置，以便于控制系统控制机器人1带动机械臂运动，以带动轮胎抓手可以随刹车盘7同步移动。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，轮胎抓手包括安装盘14及设置于安装盘14上的拧紧枪3，安装盘14上还设置用于提取轮胎5的固定装置。

需要说明的是，拧紧枪3的数量可以根据需要拧紧螺栓的数量设置，一个拧紧枪3对应提取和拧紧一个螺栓，每个拧紧枪3的分布与分度机构15上分度设置好的螺栓的分布情况一致。固定装置用于提取轮胎5，当轮胎抓手提取螺栓后，轮胎抓手运动至轮胎5处，并利用固定装置提取轮胎5，以使轮胎抓手可以提取轮胎5和螺栓，并将螺栓和轮胎5一并安装至刹车盘7。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，固定装置为夹紧杆4。

需要说明的是，夹紧杆4可以设置为四根，在夹取轮胎5时，轮胎5的一侧上部和下部分别夹持一根夹紧杆4，四根夹紧杆4同时夹紧可以夹紧轮胎5，以稳定提取轮胎5。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的全自动动态轮胎安装机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，包括：控制系统、传感器、用于断开抱具(6)驱动的脱钩机构、用于顶起所述抱具(6)、并带动所述抱具(6)继续运动的随行定位驱动机构(8)、用于分度螺栓的分度机构(15)、用于提取所述分度机构(15)上的所述螺栓、并提取轮胎(5)、以将所述轮胎(5)安装于刹车盘(7)的智能安装装置，所述随行定位驱动机构(8)、所述分度机构(15)、所述智能安装装置、所述传感器均与所述控制系统信号连接，所述随行定位驱动机构(8)可活动的设置于所述脱钩机构的下方。

2.根据权利要求1所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述脱钩机构包括设置于所述抱具(6)上方的限位块(11)，当带动所述抱具(6)的驱动块(12)移动并贴合于所述限位块(11)时，所述驱动块(12)沿所述限位块(11)向上运动并脱离所述抱具(6)。

3.根据权利要求1所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述分度机构(15)包括分度盘及用于驱动所述螺栓运动的驱动件，所述分度盘上设置环形孔或环形槽，所有所述螺栓均可活动的设置于所述环形孔或所述环形槽内，所述驱动件与所述控制系统信号连接。

4.根据权利要求1所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述随行定位驱动机构(8)包括用于顶在所述抱具(6)底部的定位部、用于带动所述定位部升降的升降机构及用于带动所述定位部向所述抱具(6)的正反移动方向往返运动的往返机构，所述定位部分别连接于所述升降机构和所述往返机构，所述升降机构和所述往返机构均与所述控制系统信号连接。

5.根据权利要求4所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述往返机构上设置用于检测所述往返机构运动速度的测速机构，所述测速机构与所述控制系统信号连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述智能安装装置包括机器人(1)、视觉相机(2)及用于提取所述螺栓及所述轮胎(5)、并将所述轮胎(5)安装于所述刹车盘(7)的轮胎抓手，所述轮胎抓手设置于所述机器人(1)的机械臂上，所述视觉相机(2)设置于所述轮胎抓手上，所述视觉相机(2)、所述轮胎抓手、所述机器人(1)均与所述控制系统信号连接。

7.根据权利要求6所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述轮胎抓手包括安装盘(14)及设置于所述安装盘(14)上的拧紧枪(3)，所述安装盘(14)上还设置用于提取所述轮胎(5)的固定装置。

8.根据权利要求7所述的全自动动态轮胎安装机构，其特征在于，所述固定装置为夹紧杆(4)。

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